Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem die sen konzentrisch umgebenden Stator, wobei der Stator eine mantelförmige Au ßenfläche aufweist, welche von einem Gehäuse mit einer Kühlkanalstruktur um geben ist, wobei die aus Kunststoff bestehende Kühlkanalstruktur auf die mantel förmige Außenfläche des Stators aufgespritzt ist und der Stator mit der Kühlka nalstruktur außenseitig von einem Gehäuseaußenteil aus Kunststoff umgeben ist.

Für Kraftfahrzeuge werden im zunehmenden Maße rotatorische elektrische Ma schinen mit einer hohen Leistungsdichte als Antriebsmaschinen eingesetzt. Beim Betrieb von rotatorischen elektrischen Maschinen, insbesondere Elektromotoren und Generatoren, ist es meistens erforderlich, die entstehende Wärme mittels ei nes Kühlfluids abzuführen. Zu diesem Zweck ist in der Regel an der Außenwan dung der elektrischen Maschine ein Kühlmantel vorgesehen, durch dessen Kühl raum während des Betriebs der Maschine ein Kühlfluid, z.B. Wasser, strömt.

Neben der Notwendigkeit der Kühlung des Stators muss auch die elektromagneti schen Verträglichkeit gewährleistet sein. Dabei wird der sogenannte EMV-Schutz meistens durch ein Gehäuseteil aus Metall gewährleistet. Eine solche elektrische Maschine ist aus DE 10 2016 217 361 Al bekannt. Diese weist ein mantelförmi ges Gehäuseinnenteil aus Metall, das den Stator umgibt, und ein dieses umge bendes Gehäuseaußenteil aus Kunststoff auf, welches innenseitig mit einer Kühl kanalstruktur versehen ist. Da ein Gehäuseteil aus Metall besteht, ist das Gehäu se insgesamt jedoch relativ schwer. Aus DE 10 2012 205 754 Al ist eine ähnliche elektrische Maschine mit einem Gehäuse mit Kühlraum, aber ohne Kühlkanalstruktur bekannt, wobei zur Verbes serung des EMV-Schutzes EMV-Folien vorgesehen sein können, die in das Ge häuseaußenteil aus Kunststoff eingespritzt oder eingelegt werden. Auch dieses Gehäuse weist jedoch ein Gehäuseteil aus Metall auf, so dass das Gehäuse eben falls relativ schwer ist.

Aus DE 10 2016 118 815 Al ist eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Bei dieser elektrischen Maschine wird ein Spritzgussteil mit einer integrierten Kühlkanalstruktur an den Stator ge spritzt. Eine ausreichende Kühlung des Stators ist deshalb nur gewährleistet, wenn der Kunststoff des Spritzgussteils mit der Kühlkanalstruktur gute Wärme leiteigenschaften aufweist. Des Weiteren wird der Stator teilweise oder vollstän dig in das Spritzgussteil eingebettet, wodurch der Stator thermisch abisoliert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer elektrischen Maschine bei Gewährleistung eines geringen Gehäusegewichtes eine gute Kühlfunktion für den Stator sicherzu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Maschine der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kühlkanalstruktur auf die mantel förmige Außenfläche des Stators aufgespritzte Stege aufweist, die zur mantelför migen Außenfläche des Stators offene Kühlkanäle begrenzen, wobei in die Kühl kanalstruktur wenigstens eine elektrisch leitfähige Folie oder Beschichtung inte griert ist.

Erfindungsgemäß wird somit eine elektrische Maschine zur Verfügung gestellt, bei der das Gehäuse nicht aus Metallteilen, sondern prinzipiell nur aus Kunststoff be steht, so dass das Gewicht des Gehäuses und damit des Motors insgesamt redu ziert werden kann. Dabei werden die Stege der Kühlkanalstruktur direkt auf die mantelförmige Außenfläche des Stators aufgespritzt und in die Kühlkanalstruktur wenigstens eine elektrisch leitfähige Folie oder Beschichtung integriert. Diese Fo lie oder Beschichtung kann sowohl innenseitig als auch außenseitig an der Kühl kanalstruktur angeordnet sein. Auf den Stator mit angespritzter Kühlkanalstruk tur wird anschließend das Gehäuseaußenteil aus Kunststoff aufgeschoben. Die Stege der Kühlkanalstruktur können z.B. spiralring- oder mäanderförmig ausge bildet sein oder axial verlaufen. Die Stege können auch voneinander getrennte Kammern ausbilden. Die mantelförmige Außenfläche des Stators kann ein ge schlossener Mantel sein oder eine Art Mantel mit nutförmigen Unterbrechungen zwischen den Blechpaketen. Aufgrund der Ausbildung der Kühlkanalstruktur be findet das Kühlmedium sich im direkten Kontakt zum Stator bzw. zu einem Statorträger aus Metall, so dass eine sehr gute Wärmeabfuhr vom Stator direkt an das Kühlmittel erfolgt. Der Stator ist dadurch nicht thermisch abisoliert.

Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Kühlkanalstruktur und/oder das Gehäuseaußenteil aus einem Duroplast bestehen. Je nach Anwendungsfall können aber Thermoplaste oder Elastomere eingesetzt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlkanalstruktur und/oder das Gehäuseau ßenteil wenigstens bereichsweise aus geschäumtem Kunststoff besteht. Das oder die Bauteile dient bzw. dienen dann gleichzeitig zur Schallabsorption.

In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Kühlkanalstruktur in Längsrichtung des Stators gesehen an beiden Enden jeweils in einen rohrförmi gen Bereich übergeht, weicher den Stator jeweils vollflächig umgibt. Diese rohr förmigen Bereiche begrenzen somit in Längsrichtung die Kühlkanalstruktur und dienen gleichzeitig als dichte Anlagefläche für das Gehäuseaußenteil.

Dabei ist weiter bevorzugt vorgesehen, dass ein rohrförmiger Bereich einstückig in einen stirnseitig am Stator anliegenden scheibenförmigen Bereich übergeht, wobei der scheibenförmige Bereich ein Lagerschild für die innerhalb des Stators angeordnete Rotorwelle bildet. Der scheibenförmige Bereich kann geschlossen sein oder eine Durchtrittsöffnung für den Rotor aufweisen. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuseaußenteil topfförmig mit ei nem wenigstens bereichsweise am scheibenförmigen Bereich anliegenden Topf boden ausgebildet ist. Dieser Topfboden kann eine Durchtrittsöffnung aufweisen oder geschlossen sein.

Schließlich ist bevorzugt an der dem Topfboden abgewandten Seite des Gehäuse außenteils ein Deckel vorgesehen, der ebenfalls ein Lagerschild für die Rotorwelle bildet. Der Deckel kann geschlossen sein oder eine Durchtrittsöffnung für den Ro tor aufweisen. Dadurch steht ein geschlossenes Gehäuse für die elektrische Ma schine zur Verfügung. Alternativ kann auch das Gehäuseaußenteil rohrförmig sein und beidseitig jeweils mit einem ein Lagerschild bildenden Deckel ausgerüstet sein, wobei dann zumindest ein Deckel eine Durchtrittsöffnung für den Rotor auf weist. In den oder die Deckel ist bevorzugt wenigstens eine elektrisch leitfähige Folie oder Beschichtung integriert.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine vereinfacht wiedergegebene elektrische Maschine und

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 1.

Von einer elektrischen Maschine, insbesondere einem Elektromotor, ist nur ein rohrförmiger Stator 1 und ein diesen umgebendes Gehäuse dargestellt. Innerhalb des rohrförmigen Stators 1, der z.B. mit Blechpaketen bestückt ist, ist eine nicht dargestellte Rotorwelle der elektrischen Maschine angeordnet.

Der Stator 1 weist eine zylindrische mantelförmige Außenfläche 2 auf, auf den eine Kühlkanalstruktur aus Kunststoff, vorzugsweise aus Duroplast, aufgespritzt ist. Diese Kühlkanalstruktur weist beim Ausführungsbeispiel Stege 3 auf, die z.B. spiralring- oder mäanderförmig ausgebildet sind und dadurch Kühlkanäle 4 be grenzen, durch welche ein Kühlmedium, z.B. Wasser, ein- bzw. ausgeleitet wird, um den Stator 1 von außen zu kühlen.

Zum Anspritzen der Kühlkanalstruktur wird somit die mantelförmige Außenfläche 2 des Stators 1, der in eine Spritzgussform eingelegt wird, mit Kunststoff um spritzt.

Dabei wird in die Kühlkanalstruktur wenigstens eine elektrische leitfähige Folie 5 oder elektrisch leitfähige Beschichtung integriert, die als EMV-Schutz dient. Beim Ausführungsbeispiel ist die elektrisch leitfähige Folie 5 außenseitig angeordnet und umschließt mantelförmig die Kühlkanalstruktur. Alternativ kann sie auch in nenseitig angeordnet sein oder die Kühlkanalstruktur kann von außen bzw. von innen mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen werden.

Bevorzugt geht die Kühlkanalstruktur in Längsrichtung des Stators 1 gesehen an beiden Enden jeweils in einen rohrförmigen Bereich 6, 7 über, weicher den Stator

I jeweils vollflächig umgibt. Ein rohrförmiger Bereich, beim Ausführungsbeispiel der rohrförmige Bereich 6, geht einstückig in einen stirnseitig am Stator 1 anlie genden scheibenförmigen Bereich 8 über, wobei der scheibenförmige Bereich 8 zentral eine Durchtrittsöffnung 9 aufweist und ein Lagerschild für die nicht darge stellte Rotorwelle bildet. Die Durchtrittsöffnung 9 kann auch entfallen. Die elek trisch leitfähige Folie 5 erstreckt sich wenigstens über die gesamte Länge des Sta tors 1, d.h. beim Ausführungsbeispiel auch außenseitig über die rohrförmigen Be reiche, 6, 7, ggf. auch noch in den scheibenförmigen Bereich 8.

Der Stator 1 mit der Kühlkanalstruktur ist außenseitig von einem Gehäuseaußen teil 10 aus Kunststoff umgeben, vorzugsweise besteht dieses ebenfalls aus einem Duroplast. Dieses Gehäuseaußenteil 10 ist beim Ausführungsbeispiel topfförmig mit einem bereichsweise am scheibenförmigen Bereich 8 anliegenden Topfboden

II ausgebildet. Der Topfboden 11 weist beim Ausführungsbeispiel eine zentrale Öffnung 12 auf, kann aber auch geschlossen sein. Bei der Montage wird das Ge häuseaußenteil 10 einfach auf den Stator 1 mit angespritzter Kühlkanalstruktur aufgeschoben, vorzugsweise mit einer leichten Presspassung, die gewährleistet, dass die Kühlkanäle 4 nach außen dicht verschlossen sind. Dabei ist im Gehäuse außenteil 10 wenigstens eine Einlassöffnung und wenigstens eine Auslassöffnung für das Kühlmittel vorgesehen, die nicht dargestellt sind.

Das insoweit beschriebene, von der Kühlkanalstruktur und dem Gehäuseaußenteil 10 gebildete Gehäuse der elektrischen Maschine ist auf der dem scheibenförmigen Bereich 8 bzw. dem Topfboden 11 abgewandten Seite noch offen und wird nach folgend bevorzugt mit einem Deckel 13 verschlossen, der ebenfalls aus Kunststoff besteht und geeignet mit dem Gehäuseaußenteil verbunden wird, wozu das Ge häuseaußenteil 10 einen umlaufenden Bund 14 aufweist. Der Deckel 13 weist in nenseitig eine Öffnung 15 zum Durchtritt der Rotorwelle auf und kann ebenfalls als Lagerschild für die Rotorwelle ausgebildet sein. In den Deckel 13 ist ebenfalls eine elektrisch leitfähige Folie oder Beschichtung integriert.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel be schränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann das Gehäuseaußenteil 10 auch rohrförmig ausgebildet sein, wobei dann an beiden Längsenden jeweils ein Deckel 13 mit integrierter elektrisch leitfähiger Folie oder Beschichtung vorgesehen ist.

Bezuaszeichenliste:

1 Stator

2 mantelförmige Außenfläche

3 Stege

4 Kühlkanäle

5 elektrisch leitfähige Folie

6 rohrförmiger Bereich

7 rohrförmiger Bereich

8 scheibenförmiger Bereich

9 Durchtrittsöffnung

10 Gehäuseaußenteil

11 Topfboden

12 zentrale Öffnung

13 Deckel

14 Bund

15 Öffnung