Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, einem über ei nen Kunststoff körper stationär am Gehäuse aufgenommenen Stator und einem radial innerhalb des Stators angeordneten Rotor, wobei zumindest ein Kanal, der zur Auf nahme eines Kühlmittels vorgesehen ist, in dem Kunststoffkörper ausgebildet ist.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2013 201 758 A1 eine Elektromaschine mit einem Gehäuse und einem an diesem aufgenommenen Stator, einem radial innerhalb des Stators angeordneten Rotor und einer Kühleinrichtung zwischen Stator und Gehäu se. Zumindest ein Kunststoff körper umschließt einen weichmagnetischen Kern des Stators radial außen, wobei zumindest eine ein Kühlmedium führende Vertiefung der Kühleinrichtung zumindest teilweise in der äußeren Mantelfläche des zumindest ei nen Kunststoffkörpers eingebracht ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrische Maschine mit verbesserter Kühlung zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhän gigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst ein Gehäuse, einen über ei nen Kunststoff körper stationär am Gehäuse aufgenommenen Stator und einen radial innerhalb des Stators angeordneten Rotor, wobei der Kunststoff körper elektrisch iso lierend ist und zumindest einen weichmagnetischen Kern des Stators sowie erste und zweite Wickelköpfe des Stators stirnseitig sowie radial außen umschließt, wobei zumindest ein Kanal, der zur Aufnahme eines Kühlmittels vorgesehen ist, in dem Kunststoff körper ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Kanal zumindest 40% umlaufend entlang einer Stirnseite der ersten Wickelköpfe ausgebildet ist, wobei fer ner der mindestens eine Kanal entlang einer Außenumfangsfläche des Stators aus gebildet ist, und wobei der mindestens eine Kanal zumindest 40% umlaufend entlang einer Stirnseite der zweiten Wickelköpfe ausgebildet ist. Mithin sind zumindest der weichmagnetische Kern und die ersten und zweiten Wi ckelköpfe des Stators stirnseitig sowie radial außen von dem Kunststoffkörper um hüllt. Insbesondere sind die Wickelköpfe vollständig im Kunststoffkörper eingebettet. Somit ist der Stator vorzugsweise bis auf eine I nnenumfangsfläche vollständig mit dem Kunststoff körper umspritzt. Der elektrisch isolierende Kunststoffkörper wird be vorzugt im Spritzgießverfahren oder aus einer Vergussmasse hergestellt und ist dazu eingerichtet, die elektrisch leitenden Komponenten des Stators elektrisch zu isolie ren, abzudichten, über eine Kühlmittelströmung in dem mindestens einen Kanal ab zukühlen und derart im Gehäuse abzustützen, dass weitere Statorträger obsolet sind.

Der Stator ist aus dem weichmagnetischen Kern und Wicklungen ausgebildet und zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes eingerichtet. Die Wicklungen sind ins besondere aus Kupferdrähten ausgebildet und weisen endseitig zu jeder Stirnseite des Stators hin Wickelköpfe auf, nämlich die ersten Wickelköpfe an der einen Stirn seite, also an einem ersten axialen Ende des Stators, und die zweiten Wickelköpfe an der anderen Stirnseite, also an einem zweiten axialen Ende des Stators. Axial zwischen den ersten und zweiten Wickelköpfen ist der weichmagnetische Kern des Stators angeordnet.

Beispielsweise ist ein einziger Kanal im Kunststoff körper ausgebildet, der sich von dem ersten Ende des Stators bis zum zweiten Ende des Stators erstreckt. Alternativ können mehrere Kanäle im Kunststoff körper ausgebildet sein, die sich von dem ers ten Ende des Stators bis zum zweiten Ende des Stators erstrecken. Der mindestens eine Kanal ist zumindest 40% umlaufend entlang der Stirnseite der ersten Wickelköp fe ausgebildet. Mit anderen Worten erstreckt sich der mindestens eine Kanal an der Stirnseite der ersten Wickelköpfe, die an dem ersten Ende des Stators ausgebildet sind, um zumindest 144° in einem im Wesentlichen kreisförmigen Umfangsabschnitt. Vorzugsweise ist der mindestens eine Kanal zumindest 70% bis 95% umlaufend ent lang der Stirnseite der ersten Wickelköpfe ausgebildet, somit in einem Winkelbereich von 252° bis 342°.

Ferner ist der mindestens eine Kanal entlang einer Außenumfangsfläche des Stators ausgebildet. Beispielsweise ist der mindestens eine Kanal zumindest zweimal um 360°, also zumindest um 720° umlaufend an der Außenumfangsfläche des Stators ausgebildet. Insbesondere ist der mindestens eine Kanal spiralförmig entlang der Außenumfangsfläche des Stators ausgebildet. Ferner ist es aber auch denkbar, den mindestens einen Kanal mäanderförmig oder bogenförmig auszubilden. Ebenso kann der mindestens einen Kanal axial sowie parallel ausgebildete Kanalabschnitte umfassen oder in mindestens zwei Halbströme aufgeteilt sein. Eine Kombination der zuvor genannten Formen sowie weiteren beliebigen Formen ist ebenso denkbar.

An dem Kanalabschnitt, der umlaufend entlang der Außenumfangsfläche des Stators ausgebildet ist, anschließend ist der mindestens eine Kanal zumindest 40% umlau fend entlang der Stirnseite der zweiten Wickelköpfe ausgebildet. Mit anderen Worten erstreckt sich der mindestens eine Kanal an der Stirnseite der zweiten Wickelköpfe, die an dem zweiten Ende des Stators ausgebildet sind, um zumindest 144° in einem im Wesentlichen kreisförmigen Umfangsabschnitt. Vorzugsweise ist der mindestens eine Kanal zumindest 70% bis 95% umlaufend entlang der Stirnseite der zweiten Wi ckelköpfe ausgebildet, somit in einem Winkelbereich von 252° bis 342°.

Mithin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen das Kühlmittel durch den mindestens einen Kanal zumindest teilweise umlaufend entlang der Stirnseite der ersten Wickel köpfe, entlang der Außenumfangsfläche des Stators und zumindest teilweise umlau fend entlang der Stirnseite der zweiten Wickelköpfe zu führen, um zumindest den Stator der elektrischen Maschine effizient zu kühlen. Dabei ist es Wesentlich die ers ten und zweiten Wickelköpfe zumindest teilweise stirnseitig zu kühlen, um die Küh lung der elektrischen Maschine zu verbessern. Ferner verhindert die erfindungsge mäße Ausbildung des mindestens einen Kanals die Bildung von Totwassergebieten und ermöglicht einen effizienten Kühlmittelfluss.

Aufgrund der stirnseitigen sowie radial äußere Kühlung der Wickelköpfe an beiden Enden des Stators sowie der radial äußere Kühlung des weichmagnetischen Kerns wird ein hohes Maß an Abwärme über das Kühlmittel abgeführt und dadurch der Sta tor effizient gekühlt. Dadurch kann die Antriebsdauerleistung der elektrischen Ma schine erhöht werden. Ein klassischer Statorkühlmantel wird nicht benötigt, wodurch Kosten, Gewicht und Bauraum eingespart werden können. Durch den Kunststoff kör- per entfallen auch etwaige Statorträger, wobei die Kühlung des Stators nicht mehr von einer Pressung des Stators in einem Statorträger abhängig ist. Insbesondere erfolgt über den Kunststoffkörper eine Geräuschentkopplung zwischen Stator und Gehäuse. Ferner erfolgt nur ein geringer Wärmeeintrag in ein Getriebeöl eines mit der elektrischen Maschine wirkverbundenen Getriebes, sodass ein Öl-Wasser- Wärmetauscher entfallen kann. Insbesondere ist die elektrische Maschine dazu vor gesehen stirnseitig mit dem Getriebe verbunden zu sein. Aufgrund der Kühlung auf beiden Stirnseiten der elektrischen Maschine erfolgt auch eine Kühlung einer Getrie bewand eines an einer Stirnseite der elektrischen Maschine angeordneten Getriebes.

Vorzugsweise ist ein Zufluss für das Kühlmittel an der Stirnseite der ersten Wickel köpfe ausgebildet, wobei ein Abfluss für das Kühlmittel an der Stirnseite der zweiten Wickelköpfe ausgebildet ist. Am Zufluss hat das Kühlmittel die geringste Temperatur und somit die höchste Kühlleistung, weil es noch keine Abwärme von dem Stator aufgenommen hat. Insbesondere ist die Temperatur an den ersten Wickelköpfen im Betrieb der elektrischen Maschine höher als die Temperatur an den zweiten Wickel köpfen, denn an den ersten Wickelköpfe ist mindestens eine elektrische Zuleitung angeordnet, wodurch im Bereich der ersten Wickelköpfe mehr Kupfer verbaut ist.

Das Kühlmittel ist vorzugsweise auf Wasserbasis. Eine Zuflussanschlussgeometrie, beispielsweise eine Einlassöffnung, und eine Abflussanschlussgeometrie, beispiels weise eine Auslassöffnung, können radial oder axial ausgebildet sein, um Bauraum vorteile zu generieren. Unter einem Zufluss für das Kühlmittel sind Leitungen oder Geometrien zu verstehen, die eine Einströmen von Kühlmittel in den mindestens ei nen Kanal ermöglichen. Ferner sind unter einem Abfluss für das Kühlmittel Leitungen oder Geometrien zu verstehen, die eine Ausströmen von Kühlmittel aus dem mindes tens einen Kanal ermöglichen. Ferner ist es vorteilhaft auf der Seite des Abflusses ein Getriebe stirnseitig anzuordnen, wobei ein Öl-Wasser-Wärmetauscher am Ab fluss grenzen kann.

Bevorzugt ist eine axiale Breite des mindestens einen Kanals an der Außenumfangs fläche des Stators zumindest dreimal so groß, wie eine radiale Tiefe des mindestens einen Kanals an der Außenumfangsfläche des Stators. Mithin ist der mindestens eine Kanal an der Außenumfangsfläche des Stators breit und flach ausgebildet. Bei spielsweise ist die axiale Breite des mindestens einen Kanals an der Außenumfangs fläche des Stators fünfmal so groß, wie die radiale Tiefe des mindestens einen Ka nals an der Außenumfangsfläche des Stators. Dies verbessert insbesondere die Küh lung der elektrischen Maschine.

Ferner bevorzugt ist der mindestens eine Kanal als Vertiefung in einer Außenfläche des Kunststoff körpers ausgebildet und dazu eingerichtet, das Kühlmittel zwischen dem Gehäuse und dem Kunststoffkörper zu führen. Insbesondere ist der mindestens eine Kanal als Vertiefung in beiden Stirnflächen und einer Mantelfläche des Kunst stoffkörpers ausgebildet. Beispielsweise sind die Vertiefungen an den Stirnflächen des Kunststoff körpers über Bohrungen oder Ausnehmungen im Kunststoffkörper flu idtechnisch miteinander verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoffkörper an den ersten Wickelköpfen zumindest radial an einem ersten Axialsteg des Gehäuses angeordnet, wobei der Kunststoffkörper an den zweiten Wickelköpfen zumindest ra dial an einem zweiten Axialsteg des Gehäuses angeordnet ist. Mithin weist das Ge häuse einen ersten und einen zweiten Axialsteg auf, wobei der jeweilige Axialsteg dazu eingerichtet ist, den Kunststoffkörper im Bereich der jeweiligen Wickelköpfe zumindest radial, optional auch axial aufzunehmen. Unter einem Axialsteg ist eine im Wesentlichen vollständig umlaufende sowie axial in Richtung des Stators ausgebilde te Ausformung am Gehäuse zu verstehen.

Vorzugsweise ist eine erste Dichtung zwischen dem ersten Axialsteg und dem Kunststoff körper an den ersten Wickelköpfen angeordnet, wobei eine zweite Dich tung zwischen dem zweiten Axialsteg und dem Kunststoffkörper an den zweiten Wi ckelköpfen angeordnet ist. Insbesondere ist die jeweilige Dichtung an einer dafür vorgesehenen Nut am Gehäuse aufgenommen und kommt vorzugsweise radial an einer Innenumfangsfläche des Kunststoffkörpers an den jeweiligen Wickelköpfen dichtend zur Anlage. Die jeweilige Dichtung ist insbesondere zur Abgrenzung und fluidischen Abdichtung des mindestens einen Kanals zwischen Kunststoff körper und Gehäuse angeordnet und vorzugsweise als O-Ring ausgebildet. Bevorzugt ist mindestens einer der beiden Axialstege zur Drehmomentabstützung des Stators drehfest mit dem Kunststoffkörper an den jeweiligen Wickelköpfen ver bunden. Vorzugsweise ist mindestens einer der beiden Axialstege formschlüssig mit dem Kunststoff körper an den jeweiligen Wickelköpfen verbunden. Insbesondere ist der zweite Axialsteg mit dem Kunststoff körper an den zweiten Wickelköpfen drehfest verbunden.

Beispielsweise ist an mindesten einem der beiden Axialstege eine zumindest teilwei se umlaufende Außenverzahnung ausgebildet, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Innenverzahnung am Kunststoffkörper der jeweiligen Wickelköpfe ver bunden ist. Unter einer Außenverzahnung sind radial nach außen gerichtete Form elemente zu verstehen. Eine korrespondierend dazu ausgebildete Innenverzahnung weist Ausnehmungen auf, die korrespondierend zu den nach außen gerichteten Formelementen sind, sodass die Formelemente der Außenverzahnung formschlüssig in die Ausnehmungen der Innenverzahnung greifen. Die Außenverzahnung umfasst mindestens zwei Formelemente. Insbesondere kann die Außenverzahnung eine Vielzahl von Formelementen umfassen, die in Umfangsrichtung benachbart zueinan der angeordnet sind und eine vollständig umlaufende Verzahnung aus abwechselnd angeordneten Zähnen und Zahnlücken ausbilden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Lagerelement an mindestens einem der beiden Axialstege angeordnet. Beispielsweise ist das La gerelement derart an mindestens einem der beiden Axialstege des Gehäuses ange ordnet, dass eine zumindest teilweise Kühlung des Lagerelements über das im Kunststoff körper strömende Kühlmittel erfolgt. Ferner ist es denkbar auch weitere Elemente oder Bauteile, die im Betrieb der elektrischen Maschine Wärme entwickeln und in unmittelbarer Nähe des Gehäuses angeordnet sind, zu kühlen, so beispiels weise einen gehäuseseitigen Drehzahlsensor.

Bevorzugt ist der mindestens eine Kanal entlang mindestens einer elektrischen Lei tung, die dazu eingerichtet ist, einen elektrischen Strom zwischen einer Leistungs elektronik der elektrischen Maschine und dem Stator zu führen, ausgebildet. Insbe- sondere ist der mindestens eine Kanal zumindest abschnittsweise oder vollständig entlang aller elektrischen Leitungen, die mit dem Stator verbunden sind, geführt, um diese zu kühlen. Vorzugsweise ist die mindestens eine elektrische Leitung als Kup ferschiene, Kupferdraht oder Kupferflachbauteil ausgebildet. Insbesondere ist die elektrische Maschine als Dreiphasen-Drehstrommotor (UVW-Motor) ausgebildet und zur Verwendung als Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, sodass drei elektrische Leitungen zum Betrieb der elektrischen Maschine mit Wechselstrom vor gesehen sind. Unter einer Leistungselektronik ist eine Vorrichtung zu verstehen, die den Betrieb, insbesondere die Bestromung des Stators steuert und regelt. Insbeson dere umfasst die Leistungselektronik einen Inverter, der dazu eingerichtet ist, Gleich spannung in Wechselspannung umzuwandeln.

Bevorzugt weist der Kunststoffkörper wärmeleitfähige Füllstoffe auf. Insbesondere sind metallische Füllstoffe mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Kupfer oder Aluminiumpartikel derart im Kunststoffkörper angeordnet, dass eine elektrische Isolierung des Kunststoffes erhalten bleibt. Ferner kann der Kunststoffkörper zur Er höhung der Wärmeleitfähigkeit auch mit Keramikpartikel, beispielsweise mit Me talloxiden versehen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse mehrtei lig ausgebildet, wobei das Gehäuse zumindest einen ersten Gehäusedeckel sowie einen Gehäusemantelabschnitt aufweist. Der Gehäusemantelabschnitt ist im We sentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und weist an einer Stirnseite den ersten Ge häusedeckel auf, wobei an der anderen Stirnseite entweder ein einteilig mit dem Ge häusemantelabschnitt verbundener Stirnseitenabschnitt des Gehäuses ausgebildet oder ein zweiter Gehäusedeckel des Gehäuses angeordnet ist. Insbesondere ist der Gehäusemantelabschnitt dazu eingerichtet, den Stator zumindest in Radialrichtung vollständig aufzunehmen. Der mindestens eine erste Gehäusedeckel ist dazu vorge sehen, zumindest an dem Gehäusemantelabschnitt zur Anlage zu kommen, um das Gehäuse in axialer Richtung einzugrenzen.

Vorzugsweise ist ein Abschnitt des Kunststoffkörpers zumindest teilweise axial zwi schen dem ersten Gehäusedeckel und dem Gehäusemantelabschnitt ausgebildet, wobei an diesem Abschnitt des Kunststoffkörpers eine dritte und vierte Dichtung zwi schen dem Gehäuse und dem Kunststoffkörper angeordnet sind. Insbesondere ist die dritte Dichtung in einer dazu vorgesehenen Nut am Gehäusedeckel angeordnet und kommt radial an dem Kunststoffkörper zur Anlage. Bevorzugt ist die vierte Dich tung in einer dazu vorgesehenen Nut am Kunststoffkörper angeordnet und kommt radial an dem Gehäusemantelabschnitt zur Anlage. Die jeweilige Dichtung ist insbe sondere zur Abgrenzung und fluidischen Abdichtung des mindestens einen Kanals zwischen Kunststoffkörper und Gehäuse angeordnet und vorzugsweise als O-Ring ausgebildet.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitendarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,

Fig. 2 eine schematische Halbschnittdarstellung der erfindungsgemäßen elektri schen Maschine,

Fig. 3 eine schematische Detailschnittdarstellung eines Bereichs der erfindungs gemäßen elektrischen Maschine,

Fig. 4 eine schematische Perspektivdarstellung eines von einem Kunststoffkörper umschlossenen Stators der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,

Fig. 5 eine schematische Perspektivdarstellung eines zweiten Gehäusedeckels der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine, und

Fig. 6 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen elektri schen Maschine.

Gemäß Fig. 1 weist eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 ein Gehäuse 2 auf, das mehrteilig ausgebildet ist, wobei das Gehäuse 2 einen ersten und zweiten Gehäusedeckel 2a, 2b sowie einen axial dazwischen angeordneten Gehäusemantel abschnitt 2c aufweist. Ferner ist ein Abschnitt 3a eines Kunststoff körpers 3 axial zwi schen dem ersten Gehäusedeckel 2a und dem Gehäusemantelabschnitt 2c ausge bildet. Vorliegend ist das Gehäuse 2 zwar dreiteilig ausgebildet, alternativ jedoch hier nicht dargestellt, kann das Gehäuse 2 auch aus dem ersten Gehäusedeckel 2a und dem Gehäusemantelabschnitt 2c bestehen, wobei der zweite Gehäusedeckel 2b kein separates Bauteil des Gehäuses 2 ist, sondern einteilig mit dem Gehäusemantelab schnitt 2c verbunden ist. Mit anderen Worten ist der Gehäusemantelabschnitt 2c dann topfförmig ausgebildet und weist lediglich eine einzige stirnseitige Öffnung auf, die durch den ersten Gehäusedeckel 2a verschließbar ist.

Gemäß Fig. 2 sind im Gehäuse 2 der elektrischen Maschine 1 ein Stator 4, ein radial innerhalb des Stators 4 angeordneter sowie um eine Drehachse A drehbarer Rotor 5 und der elektrisch isolierende Kunststoff körper 3 angeordnet, wobei der Stator 4 über den Kunststoffkörper 3 stationär am Gehäuse 2 aufgenommenen ist. Ein Kanal 8, der zur Aufnahme eines Kühlmittels vorgesehen ist, ist in dem Kunststoff körper 3 ausge bildet, um beim Durchströmen mit dem Kühlmittel, den Stator 4 zu kühlen. Zur Erhö hung seiner Wärmeleitfähigkeit weist der Kunststoff körper 3 wärmeleitfähige Füllstof fe auf.

Der Kunststoffkörper 3 umschließt einen weichmagnetischen Kern 6 des Stators 4 stirnseitig sowie radial außen. Ferner umschließt der Kunststoffkörper 3 auch erste und zweite Wickelköpfe 7a, 7b des Stators 4 stirnseitig sowie radial. Vorliegend ist der Kunststoffkörper 3 einteilig aus einem Spritzguss ausgebildet. Durch den Kunst stoffkörper 3 werden die elektrischen Teile des Stators 4 elektrisch isoliert, gegen über dem Kühlmittel abgedichtet und gleichzeitig über den darin ausgebildeten Ka nal 8 und das darin geführte, sowie hier nicht dargestellte Kühlmittel gekühlt. Eine axiale Breite des Kanals 8 an der Außenumfangsfläche 10 des Stators 4 ist circa sechsmal so groß, wie eine radiale Tiefe des Kanals 8 an der Außenumfangsfläche 10 des Stators 4. Der Kanal 8 ist als Vertiefung in einer Außenfläche des Kunststoff körpers 3 ausgebildet und dazu eingerichtet, das Kühlmittel zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kunststoffkörper 3 zu führen. Der Kunststoffkörper 3 ist im Bereich der ersten Wickelköpfe 7a radial an einem ers ten Axialsteg 14a des Gehäuses 2 angeordnet, wobei der erste Axialsteg 14a eintei lig sowie umlaufend an dem ersten Gehäusedeckel 2a ausgebildet ist. Ferner ist der Kunststoff körper 3 im Bereich der zweiten Wickelköpfe 7b radial an einem zweiten Axialsteg 14b des Gehäuses 2 angeordnet, wobei der zweite Axialsteg 14b einteilig sowie umlaufend an dem zweiten Gehäusedeckel 2b ausgebildet ist.

Eine erste Dichtung 13a ist in einer Nut am ersten Axialsteg 14a angeordnet und kommt dichtend an dem Kunststoffkörper 3 im Bereich der ersten Wickelköpfe 7a zur Anlage. Eine zweite Dichtung 13b ist in einer Nut am zweiten Axialsteg 14b angeord net und kommt dichtend an dem Kunststoffkörper 3 im Bereich der zweiten Wickel köpfen 7b zur Anlage. Ferner sind eine dritte und vierte Dichtung 13c, 13d zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kunststoffkörper 3 angeordnet, wobei die dritte Dich tung 13c in einer Nut am ersten Gehäusedeckel 2a angeordnet ist und an dem Ab schnitt 3a des Kunststoffkörpers 3 dichtend zur Anlage kommt, und wobei die vierte Dichtung 13d in einer Nut am Abschnitt 3a des Kunststoffkörpers 3 angeordnet ist und an dem Gehäusemantelabschnitt 2c dichtend zur Anlage kommt. Die dritte und vierte Dichtung 13c, 13d sind an dem Abschnitt 3a des Kunststoffkörpers 3 angeord net, der axial zwischen dem ersten Gehäusedeckel 2a und dem Gehäusemantelab schnitt 2c ausgebildet ist. Die zuvor beschriebene Anordnung der Dichtungen 13a- 13d sowie die Ausbildung der Abschnitts 3a des Kunststoff körpers 3 zwischen dem ersten Gehäusedeckel 2a und dem Gehäusemantelabschnitt 2c ermöglichen eine vereinfachte Montage der elektrischen Maschine 1 sowie einen Toleranzausgleich in axialer Richtung insbesondere bei thermischen Dehnungen.

Der zweite Axialsteg 14b ist zur Drehmomentabstützung des Stators 4 drehfest mit dem Kunststoff körper 3 im Bereich der zweiten Wickelköpfe 7b verbunden. Ferner ist ein Lagerelement 18 in dem ersten Gehäusedeckel 2a aufgenommen und derart am ersten Axialsteg 14a angeordnet, dass das Lagerelement 18 über den stirnseitig ent lang der ersten Wickelköpfe 7a geführten Abschnitt des Kanals 8 gekühlt wird.

Fig. 3 zeigt eine Detailschnittdarstellung im Bereich des zweiten Wickelkopfes 7b des Stators 4. An dem zweiten Axialsteg 14b ist eine umlaufende Außenverzahnung 15 ausgebildet, die mit einer korrespondierend dazu ausgebildeten Innenverzahnung 16 am Kunststoffkörper 3 im Bereich der zweiten Wickelköpfe 7b verbunden ist.

Die Innenverzahnung 16 am Kunststoffkörper 3 geht aus Fig. 4 deutlich hervor, denn in Fig. 4 sind der Stator 4 und der Kunststoffkörper 3 perspektivisch dargestellt, wo bei die Perspektive vorliegend auf den Bereich an den zweiten Wickelköpfen 7b ge richtet ist. Die Innenverzahnung 16 an dem Kunststoffkörper 3 ist im Bereich der zweiten Wickelköpfe 7b, also an dem zweiten Ende des Kunststoffkörpers 3 ausge bildet. Die Innenverzahnung 16 besteht aus mehreren sich in Axialrichtung erstre ckenden radialen Erhebungen 16a, die dazu vorgesehen sind, in radiale Vertiefun gen 15a, die sich ebenfalls in Axialrichtung erstrecken und an dem zweiten Gehäu sedeckel 2b ausgebildet sind, formschlüssig einzugreifen.

In Fig. 5 ist der zweite Gehäusedeckel 2b perspektivisch dargestellt, wobei die Per spektive vorliegend auf den zweiten Axialsteg 14b am zweiten Gehäusedeckel 2b gerichtet ist. Der zweite Axialsteg 14b ist umlaufend ausgebildet und weist eine um laufende Außenverzahnung 15 auf, die mehrere Vertiefungen 15a umfasst, die mit den korrespondierend dazu ausgebildeten Erhebungen 16a an der Innenverzah nung 16 am Kunststoffkörper 3 im Bereich der zweiten Wickelköpfe 7b formschlüssig Zusammenwirken. Gemäß Fig. 4 und Fig. 5 sind zehn Erhebungen 16a und zehn Vertiefungen 15a vorgesehen formschlüssig miteinander zusammenzuwirken, wobei der zweite Gehäusedeckel 2b axial auf den Kunststoffkörper 3 aufgeschoben wird. Dadurch wird der zweite Gehäusedeckel 2b zum Kunststoffkörper 3 zentriert.

In Fig. 6 ist die elektrische Maschine 1 perspektivisch dargestellt, wobei der Gehäu semantelabschnitt 2c transparent dargestellt ist. Ferner sind mehrere Pfeile P einge zeichnet, die einen Kühlmittelfluss vereinfacht darstellen. Vorliegend ist ein Zu fluss 1 1 für das Kühlmittel an der Stirnseite 9a der ersten Wickelköpfe 7a ausgebil det, wobei das Kühlmittel über eine axial im ersten Gehäusedeckel 2a ausgebildete Einlassöffnung 19 einströmen kann. Ein Abfluss 12 für das Kühlmittel ist an der Stirn seite 9b der zweiten Wickelköpfe 7b ausgebildet, wobei das Kühlmittel über eine ra dial im zweiten Gehäusedeckel 2b ausgebildete Auslassöffnung 20 ausströmen kann. Der Abfluss 12 und die Auslassöffnung 20 sind in Fig. 3 geschnitten darge stellt.

Der zwischen dem Gehäuse 2 und dem Kunststoffkörper 3 ausgebildete Kanal 8 dient zur Zwangsführung des Kühlmittels von der Einlassöffnung 19 bis zur Auslass öffnung 20. Vorliegend wird das Kühlmittel durch den Kanal 8 circa 80% umlaufend entlang der Stirnseite 9a der ersten Wickelköpfe 7a geführt. Die Pfeile P veranschau lichen, dass das Kühlmittel über die Einlassöffnung 1 9 in den Kanal 8 einströmt und circa 290° im Kreis umlaufend entlang der Stirnseite 9a der ersten Wickelköpfe 7a geführt wird. Danach strömt das Kühlmittel durch einen spiralförmig ausgebildeten Abschnitt des Kanals 8 viermal umlaufend entlang einer Außenumfangsfläche 10 des Stators 4. Abschließend strömt das Kühlmittel durch den Kanal 8 circa 95% im Kreis umlaufend entlang der Stirnseite 9b der zweiten Wickelköpfe 7b und über die Aus lassöffnung 20 aus dem Kanal 8 wieder heraus. Im Bereich des Zuflusses 1 1 an den ersten Wickelköpfen 7a ist die Temperatur des Kühlmittels minimal, wobei die Tem peratur während des Durchströmens des Kanals 8 stetig ansteigt und ihren maxima len Wert im Bereich des Abflusses 12 an den zweiten Wickelköpfen 7b erreicht. Mit hin werden die ersten Wickelköpfe 7a stärker gekühlt als die zweiten Wickelköpfe 7b. Ferner sind im Bereich der ersten Wickelköpfe 7a drei elektrische Leitung 17a, 17b, 17c ausgebildet, die dazu eingerichtet sind, einen elektrischen Strom zwischen einer Leistungselektronik der elektrischen Maschine 1 und dem Stator 4 zu führen. Vorlie gend ist der Kanal 8 derart entlang der elektrischen Leitung 17a, 17b, 17c ausgebil det, dass diese durch den Kühlmittelfluss effizient gekühlt werden.

Bezuqszeichen Elektrische Maschine

Gehäuse

a erster Gehäusedeckel

b zweiter Gehäusedeckel

c Gehäusemantelabschnitt

Kunststoffkörper

a Abschnitt des Kunststoffkörpers

Stator

Rotor

weichmagnetischen Kern

a erste Wickelköpfe

b zweite Wickelköpfe

Kanal

a Stirnseite der ersten Wickelköpfeb Stirnseite der zweiten Wickelköpfe

0 Außenumfangsfläche

1 Zufluss

2 Abfluss

3a erste Dichtung

3b zweite Dichtung

3c dritte Dichtung

3d vierte Dichtung

4a erster Axialsteg

4b zweiter Axialsteg

5 Außenverzahnung

5a Vertiefung

6 Innenverzahnung

6a Erhebung

7a elektrische Leitung

7b elektrische Leitung

7c elektrische Leitung 18 Lagerelement

19 Einlassöffnung

20 Auslassöffnung

A Drehachse

P Pfeil