Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine sowie eine elektri sche Maschine mit einem solchen Stator, wobei die elektrische Maschine zum An trieb eines Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.

Damit eine elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs mit hohen Leis tungen betrieben werden kann, ist eine effektive Kühlung der elektrischen Maschine notwendig. Die bei hohen Leistungen entstehende Abwärme der elektrischen Ma schine kann für bestimmte Anwendungen, z.B. elektrisch angetriebene Achsen, leis tungsbegrenzend sein. Kritisch ist nicht nur die Temperatur des Rotors der elektri schen Maschine, sondern auch die Temperatur des Stators der elektrischen Maschi ne, insbesondere in Wickelköpfen und Nuten des Stators. Sobald die elektrische Ma schine eine Grenztemperatur überschreitet, senkt typischerweise eine Steuerung der elektrischen Maschine die Leistung.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2017 214 427 B4 einen Stator für eine elektrische Maschine, mit einem Statorblech paket und mit wenigstens einer in axialer Richtung des Stators auf das Statorblechpaket folgenden Endkappe. Ein Leitungselement ist separat von der Endkappe und separat von dem Statorblechpaket ausgebildet, wobei das Leitungselement in einem Teilbereich umgeformt und dadurch aufgeweitet ist. Das Leitungselement ist als eigensteifes Rohrelement ausgebildet und umfasst einen von einem Kühlmedium durchströmbanen ersten Kühlkanal. Ein erster Längenbereich des ersten Kühlkanals verläuft in dem Statorblechpaket und ein zweiter Längenbe reich des zweiten Kühlkanals verläuft in der Endkappe. Die Endkappe weist wenigs tens einen von dem Kühlmedium durchströmbaren und fluidisch mit dem ersten Kühlkanal verbundenen zweiten Kühlkanal auf.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stator für eine elektri sche Maschine sowie eine elektrische Maschine mit verbesserter Kühlung zu schaf fen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und 15. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erfindungsgemäßer Stator für eine elektrische Maschine umfasst ein Blechpaket, das axial zwischen einer ersten und einer zweiten Endscheibe angeordnet ist, wobei eine Kühlleitung zur Einleitung eines Kühlmittels in mindestens einen Verteilerkanal an der jeweiligen Endscheibe außerhalb der Endscheiben und des Stators angeord net sowie fluidtechnisch mit dem mindestens einen Verteilerkanal in der jeweiligen Endscheibe verbunden ist, wobei das Blechpaket mehrere Axialkanäle zur Führung des Kühlmittels durch den Stator aufweist, wobei die Axialkanäle zur Einströmung des Kühlmittels mit dem mindestens einen Verteilerkanal in der jeweiligen Endschei be fluidtechnisch verbunden sind, wobei ein Abfluss für das Kühlmittel durch mindes tens eine stirnseitige Öffnung in der jeweiligen Endscheibe ausgebildet ist, wobei die mindestens eine Öffnung dazu eingerichtet ist, das Kühlmittel aus den Axialkanälen auf Wickelköpfe des Stators zu spritzen.

Mit anderen Worten ist der mindestens eine Verteilerkanal zum Einspeisen von Kühlmittel aus der Kühlleitung in die Axialkanäle des Blechpakets ausgebildet, wobei die mindestens eine Öffnung zum Verspritzen des Kühlmittels aus den Axialkanälen auf die Wickelköpfe des Stators ausgebildet ist. Aufgrund der großen und direkten Benetzung der Oberflächen der Wickelköpfe mittels Kühlmittel aus den Axialkanälen erhöht sich das Kühlpotenzial der elektrischen Maschine, wobei eine direkte und un mittelbare Kühlung am Ort der Wärmeentwicklung, insbesondere an den Wickelköp fen des Stators, bewirkt wird.

Bevorzugt sind mehrere Verteilerkanäle sowie Öffnungen in der jeweiligen Endschei be ausgebildet. Die beiden Endscheiben sind somit sowohl zum Einströmen des Kühlmittels in die Axialkanäle als auch zum Abströmen des Kühlmittels aus den Axi alkanälen vorgesehen. Unter einer fluidtechnischen Verbindung ist eine Verbindung zwischen zwei fluidführenden Bauteilen oder Kanälen zu verstehen, die einen Volu menstrom des Kühlmittels bewirkt.

Die elektrische Maschine umfasst neben dem gehäusefesten Stator auch einen in nerhalb des Stators angeordneten sowie drehbeweglichen Rotor mit einer Rotorwel le. Insbesondere kann die elektrische Maschine als Motor oder als Generator betrie ben werden. Wenn die elektrische Maschine als Motor betrieben wird, kann eine ins- besondere zeitvariable Spannung an den Stator und an die darin befindlichen Wick lungen angelegt werden, um ein zeitvariables Magnetfeld zu erzeugen, das im Rotor wirkt, um ein Drehmoment zu induzieren und damit eine Drehbewegung zu erzeu gen. Wenn die elektrische Maschine als Generator betrieben wird, kann beispiels weise elektrische Energie durch Induktion eines variierenden Magnetfeldes, bei spielsweise durch Rotation des Rotors, in einen geschleiften oder gewickelten Leiter des Stators erzeugt werden, um einen Strom in den Leiter zu induzieren.

Vorzugsweise kann die Rotorwelle über einen darin ausgebildeten Kühlkanal mit Kühlmittel gekühlt werden. Unter dem Begriff Kühlmittel ist ein Kühlmedium insbe sondere eine Kühlflüssigkeit zu verstehen, beispielsweise auf Ölbasis oder Wasser basis. Das Kühlmittel ist dazu vorgesehen, Wärme aufzunehmen und abzuführen.

Das Kühlmittel strömt erfindungsgemäß über die Kühlleitung in die beiden Endschei ben ein, wobei das Kühlmittel in den Endscheiben über den mindestens einen Vertei lerkanal zu den Axialkanälen im Blechpaket des Stators geleitet wird, und wobei das Kühlmittel über die mindestens eine Öffnung in der jeweiligen Endscheibe aus den Axialkanälen auf die Wickelköpfe des Stators gespritzt wird, um den Stator nicht nur über die kühlmittelführenden Axialkanäle von innen, sondern über die kühlmittelbe spritzte Oberfläche der Wickelköpfe auch von außen zu kühlen. Entlang des Strö mungsweges entzieht das Kühlmittel den jeweiligen Bauteilen, die durchströmt oder benetzt werden, Wärme und kühlt sie somit ab. Anschließend wird das Kühlmittel aufgefangen und rückgekühlt, beispielsweise mittels eines Wärmetauschers, um dann wieder der Kühlleitung zugeführt zu werden und derart einen Kühlkreislauf aus zubilden.

Unter einer Kühlleitung ist ein kühlmittelführendes Element zu verstehen, beispiels weise ein Schlauch, Rohr oder Gehäuseabschnitt mit einem darin ausgebildeten Kühlkanal. Die Kühlleitung ist außerhalb des Stators und der Endscheiben angeord net, insbesondere zwischen einer ersten und zweiten elektrischen Maschine, wobei beide elektrische Maschinen mit Kühlmittel aus der Kühlleitung versorgt werden. Das Blechpaket weist beispielsweise in axialer Richtung des Stators aufeinanderfol gende bzw. hintereinander angeordnete Blechlagen auf. In Ausnehmungen des Blechpakets sind radial ausgebildete sowie sich axial erstreckende Statorzähne an geordnet, wobei die Statorzähne Spulen einer elektrischen Wicklung aufnehmen. Beispielsweise sind die Axialkanäle im Bereich von Statorzähnen angeordnet und erstrecken sich im Wesentliche parallel sowie über die gesamte axiale Länge der Statorzähne. Die Bereiche an den Statorzähnen sind magnetisch günstig für die An ordnung der Axialkanäle, denn dadurch lässt sich eine kurze thermische Wirkkette einstellen. Vorzugsweise bilden die Bleche des Blechpaketes die Wandung der je weiligen Axialkanäle, wobei dann das Kühlmittel beim Durchfluss durch die Axialka näle unmittelbar Oberflächen des Blechpakets berührt.

Bevorzugt grenzen die Axialkanäle in radialer Richtung nach außen an den Statorzähnen. Insbesondere ist jeweils ein Axialkanal in Umfangsrichtung mittig zwi schen jeweils zwei Statornuten ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs form ist jeweils ein Axialkanal in Umfangsrichtung mittig zwischen jeweils zwei Statornuten sowie in radialer Richtung außerhalb der Statorzähne ausgebildet. Je näher die Axialkanäle an den wärmeentwickelnden Komponenten des Stators ange ordnet sind, umso geringer ist die thermische Wirkkette und umso höher ist die Effizi enz der Kühlung.

Beispielsweise sind mehrere Umlenkungskanäle in der jeweiligen Endscheibe ange ordnet, wobei der jeweilige Umlenkungskanal zum Umlenken des Kühlmittels aus einem der Axialkanäle in einen in Umfangsrichtung daran angrenzenden Axialkanal eingerichtet ist. Der jeweilige Umlenkungskanal ist vorzugsweise als längliche Nut in Umfangsrichtung ausgebildet und verbindet zwei in Umfangsrichtung benachbarte Axialkanäle fluidtechnisch miteinander. Mithin strömt das Kühlmittel über die Kühllei tung in die jeweilige End scheiben ein, wobei das Kühlmittel in der jeweiligen End scheibe über den mindestens einen Verteilerkanal zu den Axialkanälen im Blechpa ket des Stators geleitet wird, wobei ferner das Kühlmittel über den jeweiligen Umlen kungskanal in der jeweils anderen Endscheibe um 180° umgelenkt und in einen in Umfangsrichtung angrenzenden Axialkanal eingeleitet wird, wobei das Kühlmittel über die mindestens eine Öffnung in der jeweiligen Endscheibe, in der das Kühlmittel über den mindestens einen Verteilerkanal eingespeist wurde, aus den Axialkanälen auf die Wickelköpfe des Stators gespritzt wird.

Beispielsweise sind der mindestens eine Verteilerkanal und/oder der mindestens ei ne Umlenkungskanal jeweils als Vertiefung in einer zum Blechpaket weisenden Stirn fläche der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Mithin ist entweder der mindestens eine Verteilerkanal oder der mindestens eine Umlenkungskanal jeweils als Vertiefung in der zum Blechpaket weisenden Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe ausgebildet. Alternativ sind sowohl der mindestens eine Verteilerkanal als auch der mindestens eine Umlenkungskanal jeweils als Vertiefung in der zum Blechpaket weisenden Stirn fläche der jeweiligen Endscheibe ausgebildet.

Die jeweilige Endscheibe kommt axial an einem jeweiligen stimseitigen Ende des Blechpakets zur Anlage, und zwar derart, dass wenigstens der mindestens eine Ver teilerkanal und der jeweilige Umlenkungskanal fluiddicht an dem Blechpaket anlie- gen. Mithin wird zumindest mittelbar, beispielsweise über mindestens eine Dichtung zwischen der jeweiligen Endscheibe und dem Blechpaket, oder unmittelbar eine Ab dichtung des mindestens einen Verteilkanals und des jeweiligen Umlenkungskanals am Blechpaket ausgebildet, sodass kein Kühlmittel aus dem mindestens einen Ver teilerkanal oder dem jeweiligen Umlenkungskanal ungewollt über die Stirnflächen des Blechpakets ausströmen kann. Insbesondere ist die jeweilige Endscheibe mit dem jeweiligen Blechpaket axial verspannt.

Beispielsweise ist ein Zufluss für das Kühlmittel an einem Außenumfang der jeweili gen Endscheibe ausgebildet, wobei der Zufluss mit dem mindestens einen Verteiler kanal fluidtechnisch verbunden ist. Der Zufluss an der jeweiligen Endscheibe ist be vorzugt über einen in Umfangsrichtung begrenzten Abschnitt an dem Außenumfang der jeweiligen Endscheibe ausgebildet und fluidtechnisch über einen Zuführkanal mit der Kühlleitung verbunden. Der Zufluss weist vorzugsweise die gleiche Vertiefung wie der Verteilerkanal in der Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Verteilerkanal zumindest abschnittsweise umlaufend in Umfangsrichtung an der jeweiligen End- scheibe ausgebildet. Mithin ist der mindestens eine Verteilerkanal ringförmig in der Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe ausgebildet, wobei der Zufluss des Kühlmittels über den Außenumfang dieser ringförmigen Geometrie erfolgt. Die jeweilige End scheibe weist insbesondere eine zentrale Bohrung zur axialen Durchführung der Statorwicklungen auf, wobei die jeweilige Endscheibe mit der zentralen Bohrung an den Statorwicklungen angrenzt.

Vorzugsweise weist der mindestens eine Verteilerkanal mehrere in radialer Richtung ausgebildete Ausnehmungen zur Einleitung des Kühlmittels in den jeweiligen Axial kanal auf. Beispielsweise sind die Ausnehmungen an einem Innenumfang des ring förmigen Verteilerkanals radial nach innen ausgebildet. Die Ausnehmungen weisen vorzugsweise die gleiche Vertiefung in der Stirnfläche der jeweiligen Endscheibe wie der Verteilerkanal auf und sind im montierten Zustand der Endscheiben am Stator derart positioniert zu den Axialkanälen, dass durch jede Ausnehmung Kühlmittel in einen jeweiligen damit fluchtenden Axialkanal strömt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der jeweilige Umlen kungskanal in Umfangsrichtung zwischen jeweils einer Ausnehmung und jeweils ei ner Öffnung ausgebildet. Beispielsweise sind in beiden Endscheiben in Umfangsrich tung eine Ausnehmung zum Einleiten des Kühlmittels in einen jeweils ersten Axialka nal, ein Umlenkungskanal zum Umlenken des Kühlmittels aus dem jeweils ersten Axialkanal in einen in Umfangsrichtung angrenzenden zweiten Axialkanal, und eine Öffnung zum Abspritzen des Kühlmittels aus dem jeweiligen zweiten Axialkanal auf die Wickelköpfe des Stators angeordnet. Insbesondere wiederholen sich die Aus nehmung, der Umlenkungskanal und die Öffnung in Umfangsrichtung gleichmäßig an der jeweiligen Endscheibe, wobei die Ausnehmung mit genau einem Axialkanal fluid technisch verbunden ist, wobei ferner der Umlenkungskanal mit genau zwei Axialka nälen fluidtechnisch verbunden ist, und wobei die Öffnung mit genau einem Axialka nal fluidtechnisch verbunden ist, wobei die vier zuvor genannten Axialkanäle in der zuvor genannten Reihenfolge in Umfangsrichtung benachbart zueinander ausgebil det sind. Bevorzugt ist die mindestens eine Öffnung dazu eingerichtet, eine Blende aufzuneh men. Unter einer Blende ist ein Element zu verstehen, das die jeweilige Öffnung zu mindest teilweise verschließt bzw. ihren Querschnitt derart verändert, dass der Vo lumenstrom und insbesondere auch eine Spritzrichtung und ein Spritzstrahl einge stellt wird. Neben dem Volumenstrom stellt die Blende auch einen Druck des Kühl mittels in den Axialkanälen ein.

Bevorzugt sind die Axialkanäle umlaufend verteilt über den Umfang des Stators in dem Blechpaket ausgebildet. Mit anderen Worten wird der Stator über die in Um fangsrichtung umlaufend, also über 360° im Blechpaket ausgebildeten Axialkanäle gekühlt. Beispielsweise sind die Axialkanäle gleichmäßig, vorzugsweise symmetrisch im Blechpaket des Stators ausgebildet und erstrecken sich parallel zu einer Dreh achse der Rotorwelle von einem stirnseitigen Ende bis zum anderen stirnseitigen Ende des Stators.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Axialkanäle dazu eingerichtet, abwechselnd von der ersten und zweiten Endscheibe mit Kühlmittel durchströmt zu werden, um eine homogene Temperaturverteilung über den Umfang des Stators einzustellen. Mithin sind die Axialkanäle und Endscheiben derart ausge bildet, dass der Durchfluss von Kühlmittel, also die Durchströmung mit Kühlmittel in den Axialkanälen in Umfangsrichtung abwechselnd von der ersten zur zweiten End scheibe sowie von der zweiten zur ersten Endscheibe erfolgt. Dadurch lässt sich nicht nur eine homogene Kühlung und Temperaturverteilung im Stator erzielen, son dern auch eine homogene beidseitige Kühlung der Wickelköpfe des Stators.

Zur Einstellung einer homogenen Temperaturverteilung über den Umfang des Sta tors wird das Kühlmittel beispielsweise über die erste Endscheibe in die Axialkanäle eingeleitet und über die zweite Endscheibe aus den Axialkanälen ausgeleitet und auf die Wickelköpfe des Stators gespritzt. In jedem zweiten Axialkanal in Umfangsrich tung gesehen, wird dann das Kühlmittel über die zweite Endscheibe in die Axialkanä le eingeleitet und über die erste Endscheibe aus den Axialkanälen ausgeleitet und auf die Wickelköpfe des Stators gespritzt. Alternativ dazu kann eine abwechselnde Durchflussrichtung in den Axialkanälen bei spielsweise auch dadurch erzielt werden, dass Kühlmittel über die erste Endscheibe in die Axialkanäle eingeleitet, über die zweite Endscheibe jeweils in einen in Um fangsrichtung angrenzenden zweiten Axialkanal umgelenkt, und über diesen zweiten Axialkanal wieder zurück in die erste Endscheibe eingeleitet wird, wobei das Kühlmit tel aus der ersten Endscheibe auf die Wickelköpfe des Stators gespritzt wird. In je dem dritten Axialkanal in Umfangsrichtung gesehen, wird dann Kühlmittel über die zweite Endscheibe in die Axialkanäle eingeleitet, über die erste Endscheibe jeweils in einen in Umfangsrichtung angrenzenden vierten Axialkanal umgelenkt, und über die sen vierten Axialkanal wieder zurück in die zweite Endscheibe eingeleitet, wobei das Kühlmittel aus der zweiten Endscheibe auf Wickelköpfe des Stators gespritzt wird.

Beispielsweise sind in den Axialkanälen Kühlrippen zur Wärmeabfuhr ausgebildet.

Die Wärmeabfuhr wird mittels der Kühlrippen in den Axialkanälen verbessert, und zwar dadurch, dass eine größere Benetzung der zur Kühlung wirksamen Fläche er zielt wird. Beispielsweise wird mittels Kühlrippen in den Axialkanälen aufgrund der Querschnittsminderung auch die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels in den Axialkanälen erhöht. Insbesondere kann der Wirkungsgrad der Kühlrippen erhöht werden, wenn die Strömung an den Kühlrippen zumindest abschnittsweise laminar eingestellt wird. Eine optimierte Strömungsführung des Kühlmittels zur verbesserten Wärmeabfuhr kann insbesondere durch Anpassung von Geometrien sowie gezielten Umlenkungen und einer über den Umfang abwechselnden Durchströmung der Axial kanäle mit Kühlmittel erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die jeweilige Kühl rippe einen ersten, zweiten und dritten Steg auf, wobei die drei Stege den Axialkanal in drei Axialkanalbereiche teilen und sich zumindest teilweise in axialer Richtung des Axialkanals erstrecken. Insbesondere erstreckt sich die jeweilige Kühlrippe in dem jeweiligen Axialkanal über die gesamte Länge des Axialkanals. Der erste, zweite und dritte Steg sind derart ausgebildet, dass sie sich von der Wandung des Axialkanals radial nach innen erstrecken und in einem gemeinsamen Zentrum Zusammentreffen. Die drei Stege können beispielsweise gleich lang sein oder unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere können auch nur zwei der drei Stege gleich lang sein. Vor- zugsweise sind die drei Axialkanalbereiche zumindest teilweise elliptisch ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die drei Axialkanalbereiche im We sentlichen herzförmig ausgebildet. Weitere bevorzugte Ausführungsform für die drei Axialkanalbereiche sind insbesondere in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Axialkanäle Mittel zur Fluidabdichtung auf. Beispielsweise erfolgt die Fluidabdichtung der Axial kanäle durch Verklebung des Blechpakets des Stators. Gemäß eines weiteren Bei spiels erfolgt die Fluidabdichtung der Axialkanäle durch Einlagen oder Inserts, die fluiddicht sind und sich der Geometrie des jeweiligen Axialkanals anpassen, somit korrespondierend dazu ausgebildet sind. Beispielsweise ist als Einlage ein umfangs seitig geschlossener Schlauch oder eine Verrohrung im jeweiligen Axialkanal zu ver stehen.

Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine zum Antrieb eines Kraftfahr zeugs, umfassend einen erfindungsgemäßen Stator. Die elektrische Maschine wird entweder allein oder in Kombination mit einer weiteren elektrischen Maschine oder einer Brennkraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet. Beispielsweise ist die elektrische Maschine zum Antrieb einer Achse des Kraftfahrzeugs eingerichtet.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszei chen versehen sind. Hierbei zeigt

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen elektri schen Maschine,

Fig. 2 eine schematische Längsschnittdarstellung der elektrischen Maschine ge mäß Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Perspektivdarstellung zweier Endscheiben sowie dazwi schen angeordneten Axialkanälen in einem transparent dargestellten Stator der elektrischen Maschine gemäß Fig. 1 und Fig. 2, Fig. 4 eine schematische Perspektivdarstellung einer der beiden identisch zueinan der ausgebildeten Endscheiben gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Detailschnittdarstellung durch mehrere Axialkanäle des Stators,

Fig. 6 eine vergrößerte schematische Detaildarstellung eines Axialkanals gemäß Fig. 5, und

Fig. 7 eine vergrößerte schematische Detaildarstellung eines Axialkanals gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 umfasst eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 einen gehäu sefesten Stator 2 und einen drehbeweglichen Rotor 17, der innerhalb des Stators 2 angeordnet ist und vorliegend von dem Stator 2 teilweise verdeckt ist. Der Rotor 17 umfasst eine Rotorwelle 18 mit einem darin ausgebildeten Kühlkanal 19. Stirnseitig an einem Blechpaket 3 des Stators 2 ist eine erste und eine zweite Endscheibe 4, 5 angeordnet. Mithin ist das Blechpaket 3 des Stators 2 axial zwischen den beiden Endscheiben 4, 5 angeordnet. Ferner ist eine Kühlleitung 6 außerhalb der Endschei ben 4, 5 und des Stators 2 angeordnet, die zur Führung und Einleitung eines Kühl mittels in einen jeweiligen Verteilerkanal 7 an der jeweiligen Endscheibe 4, 5 einge richtet und dazu fluidtechnisch mit dem jeweiligen Verteilerkanal 7 in der jeweiligen Endscheibe 4, 5 verbunden ist. Die Verteilerkanäle 7 in der jeweiligen Endscheibe 4, 5 sind in Fig. 1 aus perspektivischen Gründen nicht gezeigt, jedoch in den nachfol genden Figuren dargestellt.

Gemäß Fig. 2 ist die elektrische Maschine 1 nach Fig. 1 in einem Längsschnitt dar gestellt. In Fig. 2 ist der Kühlkanal 19 in der Rotorwelle 18 des Rotors 17 deutlich sichtbar, wobei der Kühlkanal 19 zur Kühlung der Rotorwelle 3 von Kühlmittel durch strömt wird. Der Stator 2 ist vorliegend in einer Schnittebene dargestellt und umfasst das axial zwischen den beiden Endscheiben 4, 5 angeordnete Blechpaket 3. Das Blechpaket 3 weist mehrere Axialkanäle 8 zur Führung von Kühlmittel durch den Sta- tor 2 auf. Die Axialkanäle 8 sind zur Einströmung des Kühlmittels mit dem jeweiligen Verteilerkanal 7 in der jeweiligen Endscheibe 4, 5 fluidtechnisch verbunden. Ein Ab fluss für das Kühlmittel erfolgt durch mehrere stirnseitige Öffnungen 9 in der jeweili gen Endscheibe 4, 5. Die Öffnungen 9 sind dazu eingerichtet, das Kühlmittel aus den Axialkanälen 8 auf Wickelköpfe 10 des Stators 2 zu spritzen, um dadurch auch die sich stirnseitig nach außen erstreckenden Wickelköpfe 10 des Stators 2 zu kühlen. In der jeweiligen Öffnung 9 ist eine jeweilige Blende 13 zur Einstellung einer Durchfluss rate und einer Geometrie eines jeweiligen Kühlmittelstrahls 20 aufgenommen. Dadurch wird eine größere Benetzung der Wickelköpfe 10 mit Kühlmittel bewirkt. Die aus den Öffnungen 9 spritzenden Kühlmittelstrahlen 20 sind auch in Fig. 1 und Fig. 3 gezeigt.

In Fig. 3 sind der Rotor 17, die Rotorwelle 18 und das Blechpaket 3 des Stators 2 ausgeblendet, wobei lediglich die beiden Endscheiben 4, 5, die im Blechpaket 3 aus gebildeten Axialkanäle 8 und die Kühlleitung 6 dargestellt sind. Jeweils ein Zu fluss 11 für die Einspeisung von Kühlmittel aus der Kühlleitung 6 ist an einem Au ßenumfang der jeweiligen Endscheibe 4, 5 ausgebildet. Der jeweilige Zufluss 11 ist mit dem jeweiligen Verteilerkanal 7 fluidtechnisch verbunden. Mithin strömt das Kühlmittel über den jeweiligen Zufluss 11 in den jeweiligen Verteilerkanal 7 der jewei ligen Endscheibe 4, 5 ein. Der jeweilige Verteilerkanal 7 ist umlaufend in Umfangs richtung an der jeweiligen Endscheibe 4, 5 ausgebildet und weist mehrere in radialer Richtung ausgebildete Ausnehmungen 12 zur Einleitung des Kühlmittels in den je weiligen Axialkanal 8 auf. Ferner sind mehrere Um lenkungskanäle 14 in der jeweili gen Endscheibe 4, 5 angeordnet. Der jeweilige Umlenkungskanal 14 ist zum Umlen ken des Kühlmittels aus einem der Axialkanäle 8 in einen in Umfangsrichtung daran angrenzenden Axialkanal 8 eingerichtet. Die stirnseitigen Öffnungen 9 in der jeweili gen Endscheibe 4, 5 dienen als Abfluss für das Kühlmittel, wobei das Kühlmittel über die Öffnungen 9 aus den Axialkanälen 8 auf die Wickelköpfe 10 des Stators 2 ge spritzt wird. Die in Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Kühlmittelstrahlen 20 veran schaulichen wie das Kühlmittel aus den Öffnungen 9 abgespritzt wird. Aufgrund der perspektivischen Darstellung sind der Verteilerkanal 9, die Ausnehmungen 12 und die Umlenkungskanäle 14 in der zweiten Endscheibe 5 vorliegend nicht sichtbar. Fig. 4 zeigt eine der beiden Endscheiben 4, 5 gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 in einer ver größerten perspektivischen Darstellung. Beide Endscheiben 4, 5 der elektrischen Maschine 1 sind identisch ausgebildet und im montierten Zustand stirnseitig am Blechpaket 3 angeordnet. Der Verteilerkanal 7 und die Umlenkungskanäle 14 sind jeweils als Vertiefungen in der zum Blechpaket 3 weisenden Stirnfläche der jeweili gen Endscheibe 4, 5 ausgebildet. Der Zufluss 11 für das Kühlmittel ist ebenfalls als Vertiefung an dem Außenumfang der jeweiligen Endscheibe 4, 5 ausgebildet und mit dem Verteilerkanal 7 fluidtechnisch verbunden. Der Verteilerkanal 7 ist umlaufend in Umfangsrichtung an der jeweiligen Endscheibe 4, 5 ausgebildet und weist mehrere in radialer Richtung ausgebildete Ausnehmungen 12 zur Einleitung des Kühlmittels in den jeweiligen Axialkanal 8 auf. Der jeweilige Umlenkungskanal 14 ist in Umfangs richtung zwischen jeweils einer Ausnehmung 12 und jeweils einer Öffnung 9 ausge bildet. Vorliegend folgt im Uhrzeigersinn stets der Umlenkungskanal 14 auf die Aus nehmung 12, wobei die Öffnung 9 jeweils auf den Umlenkungskanal 14 folgt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die jeweilige Endscheibe 4, 5 jeweils neun Ausnehmungen 12, neun Umlenkungskanäle 14 sowie neun Öffnungen 9 auf.

Nach Fig. 3 sind die beiden Endscheiben 4, 5 im montierten Zustand am Blechpa ket 3 des Stators 2 derart zueinander verdreht, dass die jeweiligen Ausnehmun gen 12 an der ersten Endscheibe 4 über einen jeweiligen Axialkanal 8 stets fluid technisch mit den jeweiligen Umlenkungskanälen 14 an der zweiten Endscheibe 5 verbunden sind, wobei die jeweiligen Umlenkungskanäle 14 an der zweiten End scheibe 5 über einen jeweiligen weiteren Axialkanal 8 stets fluidtechnisch mit den Öffnungen 9 an der ersten Endscheibe 4 verbunden sind. Mithin sind die Axialkanä le 8 dazu eingerichtet, abwechselnd von der ersten und zweiten Endscheibe 4, 5 mit Kühlmittel angeströmt zu werden, um eine homogene Temperaturverteilung über den Umfang des Stators 2 einzustellen. Die Pfeile in einigen der Axialkanäle 8 und Um fangskanäle 14 visualisieren die Strömungsrichtung des Kühlmittels. Gemäß der vor liegenden Ausführungsform sind im Blechpaket 3 des Stators 2 insgesamt 36 Axial kanäle 8 gleichmäßig verteilt ausgebildet.

In Fig. 5 ist ein Ausschnitt des Stators 2 dargestellt, wobei vorliegend fünf Axialkanä le 8 im Blechpaket 3 des Stators 2 abgebildet sind. Die Axialkanäle 8 sind im Bereich von Statorzähnen 22 angeordnet. Vorliegend sind die Axialkanäle 8 in Umfangsrich tung mittig zwischen jeweils zwei Statornuten 21 sowie in radialer Richtung außer halb der Statorzähne 22 ausgebildet. In den Axialkanälen 8 sind Kühlrippen 15 zur verbesserten Wärmeabfuhr ausgebildet, wobei die jeweilige Kühlrippe 15 einen ers ten, zweiten und dritten Steg 16a, 16b, 16c aufweist. Die drei Stege 16a, 16b, 16c teilen den Axialkanal 8 in drei Axialkanalbereiche auf und erstrecken sich zumindest teilweise in axialer Richtung des Axialkanals 8. Dadurch ergibt sich ein im Wesentli chen herzförmiger Querschnitt des jeweiligen Axialkanalbereichs.

Fig. 6 zeigt einen der in Fig. 5 dargestellten Axialkanäle 8 vergrößert. Der im Blech paket 3 des Stators 2 ausgebildete Axialkanal 8 erstreckt sich linear von einer ersten Stirnfläche des Stators 2 bis zu einer zweiten Stirnfläche des Stators 2. Die aus den drei Stegen 16a, 16b, 16c gebildete Kühlrippe 15 erstreckt sich über die gesamte Länge des Axialkanals und unterteilt diesen in den drei Axialkanalbereichen. Der ur sprüngliche Querschnitt des Axialkanals 8 ohne Kühlrippe 15 entspricht im Wesentli chen einem Dreieck mit nach innen abgerundeten Ecken. Daraus ergeben sich vor liegend die drei herzförmigen Axialkanalbereiche, die teilweise verdreht und verzerrt sind.

Fig. 7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Axialkanals 8 im Blech paket 5 des Stators 2. Vorliegend ist in dem Axialkanal 8 eine Kühlrippe 15 zur ver besserten Wärmeabfuhr ausgebildet. Die Kühlrippe 15 weist einen ersten, zweiten und dritten Steg 16a, 16b, 16c auf, wobei die drei Stege 16a, 16b, 16c den Axialka nal 8 in drei Axialkanalbereiche teilen. Die Kühlrippe 13 erstreckt sich in axialer Rich tung des Axialkanals 8 und weist ebenso wie die an dem Blechpaket 5 angrenzende Wandung des Axialkanals 8 Mittel zur Fluidabdichtung auf. Somit kann kein Kühlmit tel in radialer Richtung über das Blechpaket 3 aus dem Axialkanal 8 in den Stator 2 austreten. Der ursprüngliche Querschnitt des Axialkanals 8 ohne Kühlrippe 15 ent spricht im Wesentlichen einem Dreieck mit nach außen abgerundeten Ecken. Daraus ergeben sich vorliegend drei ellipsenbogenförmige Axialkanalbereiche, die teilweise verdreht und verzerrt sind. Bezugszeichen Elektrische Maschine Stator Blechpaket erste Endscheibe zweite Endscheibe Kühlleitung Verteilerkanal Axialkanal Öffnung Wickelkopf Zufluss Ausnehmung Blende Umlenkungskanal Kühlrippe a erster Steg b zweiter Steg c dritter Steg Rotor Rotorwelle Kühlkanal Kühlmittelstrahl Statornut Statorzahn