DE102019217974A1 - Electric machine with winding head cooling - Google Patents

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Gerhard Hofer
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Abstract

Elektrische Maschine (1) umfassend zumindest einen Wickelkopf (2, 3) sowie zumindest eine den Wickelkopf (2, 3) zumindest teilweise umschließende Kühleinheit (4, 5), wobei die Kühleinheit (4, 5) eine Innenschale (6) und eine die Innenschale (6) umgebende Außenschale (7) aufweist, wobei die Konturen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) jeweils im Wesentlichen der Kontur des Wickelkopfs (2, 3) entsprechen, wobei die Innenschale (6) und die Außenschale (7) derart verbunden oder verbindbar sind, dass sich zwischen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) ein den Wickelkopf (2, 3) zumindest teilweise umgebender Hohlraum (8) ausbildet, der ausgeführt ist, ein Kühlfluid zwischen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) zu leiten und wobei die Innenschale (6) der Kühleinheit (4, 5) direkt an den Wickelkopf (2, 3) angebunden ist.Electrical machine (1) comprising at least one winding head (2, 3) and at least one cooling unit (4, 5) at least partially surrounding the winding head (2, 3), the cooling unit (4, 5) having an inner shell (6) and a die The outer shell (7) surrounding the inner shell (6), the contours of the inner shell (6) and the outer shell (7) each essentially corresponding to the contour of the winding head (2, 3), the inner shell (6) and the outer shell (7 ) are connected or connectable in such a way that a cavity (8) at least partially surrounding the winding head (2, 3) is formed between the inner shell (6) and the outer shell (7) and is designed to provide a cooling fluid between the inner shell (6) and to conduct the outer shell (7) and wherein the inner shell (6) of the cooling unit (4, 5) is connected directly to the winding head (2, 3).

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine umfassend zumindest einen Wickelkopf sowie zumindest eine den Wickelkopf zumindest teilweise umschließende Kühleinheit, wobei die Kühleinheit eine Innenschale und eine die Innenschale umgebende Außenschale aufweist.The present invention relates to an electrical machine comprising at least one end winding and at least one cooling unit at least partially surrounding the end winding, the cooling unit having an inner shell and an outer shell surrounding the inner shell.

Stand der TechnikState of the art

Der Leistungsbereich sowie die Lebensdauer einer elektrischen Maschine bestimmen sich insbesondere nach den im Betrieb erreichten Bauteiltemperaturen, vor allem der Elektronikbauteile, der elektrischen Leistungsbauteile, der Lagersysteme und der Antriebsbauteile der elektrischen Maschine. So ist beispielsweise neben einer effizienten Rotorkühlung und einer ausreichenden Statorkühlung bei thermisch stark beanspruchten Aggregaten auch eine Wickelkopfkühlung vorteilhaft.The power range and the service life of an electrical machine are determined in particular by the component temperatures reached during operation, especially the electronic components, the electrical power components, the bearing systems and the drive components of the electrical machine. For example, in addition to efficient rotor cooling and sufficient stator cooling for units that are subject to high thermal loads, end winding cooling is also advantageous.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt zur verbesserten Leistungsausnutzung und Verlängerung der Lebensdauer der elektrischen Maschine eine aktive Kühlung vorzusehen. Die heißeste Stelle in der elektrischen Maschine limitiert deren Leistung. Dementsprechend lässt sich die beste Leistungsausnutzung nur dann erzielen, wenn eine möglichst gleichmäßige, zielgerichtete Kühlung umgesetzt ist. Aktuell ist die oftmals hohe Temperatur der Wickelköpfe der elektrischen Maschine bei vielen elektrischen Traktionsmaschinen das thermisch limitierende Bauteil. It is known from the prior art to provide active cooling for improved power utilization and lengthening the service life of the electrical machine. The hottest point in the electrical machine limits its performance. Accordingly, the best utilization of power can only be achieved if the most uniform, targeted cooling possible is implemented. Currently, the often high temperature of the winding heads of the electrical machine is the thermally limiting component in many electrical traction machines.

Im Falle einer Wickelkopfkühlung kommt oftmals eine direkte Kühlung mit Spritzöl zum Einsatz. Dabei wird Öl direkt auf die Wickelköpfe gespritzt. Dies bedingt jedoch einige Nachteile für das System, da das Öl thermisch stark beansprucht wird und dadurch schneller altert. Außerdem kann Öl verkoken, wenn es längere Zeit an heißen Stellen des Wickelkopfes anliegt. Alternativ dazu können Wickelköpfe auch mit Luft gekühlt werden. Der Kühleffekt ist dabei jedoch meist geringer als bei einer Kühlung mit beispielsweise Spritzöl.In the case of winding head cooling, direct cooling with spray oil is often used. Oil is sprayed directly onto the winding heads. However, this has some disadvantages for the system, since the oil is subject to high thermal loads and therefore ages faster. In addition, oil can coke if it is in hot spots on the winding head for a long time. Alternatively, winding heads can also be cooled with air. However, the cooling effect is usually less than when cooling with spray oil, for example.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine elektrische Maschine mit einer Kühleinheit zur Kühlung eines Wickelkopfs anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass der Wickelkopf, obwohl das Kühlfluid den Wickelkopf nicht direkt berührt, besonders effizient gekühlt werden kann.It is an object of the invention to specify an electrical machine with a cooling unit for cooling an end winding, which is characterized in particular by the fact that the end winding can be cooled particularly efficiently, although the cooling fluid does not directly contact the end winding.

Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen ersten Anspruch gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent first claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Erfindungsgemäß umfasst die elektrische Maschine zumindest einen Wickelkopf sowie zumindest eine den Wickelkopf zumindest teilweise umschließende Kühleinheit.According to the invention, the electrical machine comprises at least one end winding and at least one cooling unit at least partially surrounding the end winding.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung weist die Kühleinheit eine Innenschale und eine die Innenschale umgebende Außenschale auf. Die Konturen der Innenschale und der Außenschale entsprechend jeweils im Wesentlichen der Kontur des Wickelkopfs.According to the present invention, the cooling unit has an inner shell and an outer shell surrounding the inner shell. The contours of the inner shell and the outer shell each essentially correspond to the contour of the end winding.

Die Innenschale und die Außenschale sind erfindungsgemäß derart verbunden oder verbindbar, dass sich zwischen der Innenschale und der Außenschale ein den Wickelkopf zumindest teilweise umgebender Hohlraum ausbildet, der ausgeführt ist, ein Kühlfluid zwischen der Innenschale und der Außenschale zu leiten.According to the invention, the inner shell and the outer shell are connected or connectable in such a way that a cavity at least partially surrounding the end winding is formed between the inner shell and the outer shell and is designed to conduct a cooling fluid between the inner shell and the outer shell.

Die Begrifflichkeit „verbunden“ soll in diesem Zusammenhang eine feste Verbindung zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit beschreiben. Die Begrifflichkeit „verbindbar“ soll in diesem Zusammenhang eine optional lösbare Verbindung zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit beschreiben.In this context, the term “connected” is intended to describe a fixed connection between the outer shell and the inner shell of the cooling unit. In this context, the term “connectable” is intended to describe an optionally releasable connection between the outer shell and the inner shell of the cooling unit.

Unter einem Kühlfluid sind sämtliche gängige Kühlfluide zu verstehen, insbesondere jedoch flüssige Kühlmittel, wie beispielsweise ein Wasser-Glykol-Gemisch.A cooling fluid is to be understood as meaning all common cooling fluids, but in particular liquid coolants, such as a water-glycol mixture, for example.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Innenschale der Kühleinheit direkt an den Wickelkopf angebunden.According to the present invention, the inner shell of the cooling unit is connected directly to the winding head.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der elektrischen Maschine, insbesondere der Kühleinheit zur Kühlung des Wickelkopfs ist eine besonders effektive Kühlung des Wickelkopfs in axialer und/oder radialer Richtung möglich, ohne, dass dabei der Wickelkopf direkt mit dem Kühlmedium in Kontakt tritt.The inventive design of the electrical machine, in particular the cooling unit for cooling the end winding, enables particularly effective cooling of the end winding in the axial and / or radial direction without the end winding coming into direct contact with the cooling medium.

Die Kühleinheit kann mit einem Kühlmantel der elektrischen Maschine verbunden und/oder fluidverbunden sein. Beispielsweise kann die Kühleinheit auf den Kühlmantel der elektrischen Maschine geklippt werden.The cooling unit can be connected to and / or fluidly connected to a cooling jacket of the electrical machine. For example, the cooling unit can be clipped onto the cooling jacket of the electrical machine.

In einer bevorzugten ersten Ausführungsvariante ist die Innenschale der Kühleinheit direkt an den Wickelkopf angebunden, indem ein Kunststoff direkt über den Wickelkopf gespritzt wird. Dabei kann die Innenschale aus einem Thermoplast, einem Duromer oder einem (thermischen) ElastomerIn a preferred first embodiment variant, the inner shell of the cooling unit is connected directly to the winding head in that a plastic is injected directly over the winding head. The inner shell can be made of a thermoplastic, a duromer or a (thermal) elastomer

In einer weiterhin bevorzugten zweiten Ausführungsvariante ist die Innenschale der Kühleinheit direkt an den Wickelkopf angebunden, indem ein Kunststoff, nämlich ein Schrumpfkunststoff, über den Wickelkopf gezogen wird, der bei einer Erwärmung schrumpft.In a further preferred second embodiment variant, the inner shell of the cooling unit is connected directly to the winding head in that a plastic, namely a shrink plastic, is pulled over the winding head and shrinks when heated.

Über die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsvarianten der direkten Anbindung der Innenschale der Kühleinheit an den Wickelkopf kann ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen der Innenschale und dem Wickelkopf realisiert werden.A particularly good thermal contact between the inner shell and the winding head can be realized via the two previously described embodiment variants of the direct connection of the inner shell of the cooling unit to the winding head.

Vorzugsweise sind die Innenschale und die Außenschale thermisch oder per Ultraschall dicht miteinander verschweißt. Derart ist auf einfache Art und Weise eine Abdichtung des Hohlraums zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit realisierbar.The inner shell and the outer shell are preferably tightly welded to one another thermally or by ultrasound. In this way, the cavity between the outer shell and the inner shell of the cooling unit can be sealed in a simple manner.

Bevorzugt ist die Außenschale aus einem Thermoplast gefertigt. Dieser kann beispielsweise mittels eines Spritzguss-Verfahrens gefertigt werden. Eine Fertigung der Außenschale aus einem Duromer ist jedoch auch denkbar.The outer shell is preferably made from a thermoplastic. This can be manufactured, for example, by means of an injection molding process. However, it is also conceivable to manufacture the outer shell from a duromer.

Weiterhin bevorzugt ist an der Außenschale im Bereich des Hohlraums zumindest eine Leitrippe ausgebildet. Derart kann der Kühlmittelfluss über die Ausbildung der Außenschale definiert werden - es kann sowohl eine parallele wie auch Helixartige Durchströmung des Hohlraums zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit realisiert werden.Furthermore, at least one guide rib is preferably formed on the outer shell in the region of the cavity. In this way, the coolant flow can be defined via the design of the outer shell - both a parallel and a helix-like flow through the cavity between the outer shell and the inner shell of the cooling unit can be implemented.

Die Außenschale weist vorzugsweise einen Kühlfluid-Zufluss und einen Kühlfluid-Abfluss auf, wobei diese einteilig mit der Außenschale ausgebildet sind. Über den Kühlfluid-Zufluss kann Kühlfluid in den Hohlraum zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit geleitet werden. Über den Kühlfluid-Abfluss kann Kühlfluid aus dem Hohlraum zwischen der Außenschale und der Innenschale der Kühleinheit geleitet werden. Derart ist auf besonders einfache Art und Weise eine Kühlfluid Zu- und Abfuhr realisierbar.The outer shell preferably has a cooling fluid inflow and a cooling fluid outflow, these being formed in one piece with the outer shell. Cooling fluid can be conducted into the cavity between the outer shell and the inner shell of the cooling unit via the cooling fluid inflow. Cooling fluid can be conducted from the cavity between the outer shell and the inner shell of the cooling unit via the cooling fluid outflow. In this way, a cooling fluid supply and discharge can be implemented in a particularly simple manner.

Der Wickelkopf ist an einer Stirnseite eines Stators der elektrischen Maschine ausgebildet und die Kühleinheit ist bevorzugt an der Stirnseite des Stators mit dem Stator der elektrischen Maschine verbunden oder verbindbar. Derart kann eine besonders sichere Anordnung der Kühleinheit gewährleistet werden.The end winding is formed on an end face of a stator of the electrical machine and the cooling unit is preferably connected or connectable to the stator of the electrical machine on the end face of the stator. A particularly secure arrangement of the cooling unit can be ensured in this way.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

  • 1 zeigt eine Querschnittdarstellung einer elektrischen Maschine mit einer Kühleinheit.
  • 2 zeigt eine Detailansicht B gemäß der Markierung in 1.
The invention is described below by way of example with reference to the drawings.
  • 1 shows a cross-sectional illustration of an electrical machine with a cooling unit.
  • 2 shows a detailed view B according to the marking in FIG 1 .

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

In 1 ist eine elektrische Maschine 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung in einer Querschnittansicht dargestellt.In 1 is an electrical machine 1 in accordance with the present invention shown in a cross-sectional view.

Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Rotor 13 und einen Stator 12. Im Allgemeinen ist unter dem Stator 12 der elektrischen Maschine 1 ein feststehender Teil der elektrischen Maschine 1 zu verstehen, während der Rotor 13 einen sich bewegenden Teil der elektrischen Maschine 1 darstellt. Der Rotor 13 ist innerhalb des Stators 12 angeordnet bzw. gelagert. Der Rotor 13 ist fest auf einer Rotorwelle 14 angeordnet, die um eine Rotationsachse 15 drehbar ist. Der Stator 12 weist mehrere Wicklungen auf, die jeweils stirnseitig des Stators 12 zu Wickelköpfen, nämlich einem ersten Wickelkopf 2 an einer ersten Stirnseite 16 des Stators 12 und einem zweiten Wickelkopf 3 an einer zweiten Stirnseite 17 des Stators 12, verschaltet sind.The electric machine 1 includes a rotor 13th and a stator 12th . Generally is under the stator 12th of the electric machine 1 a fixed part of the electrical machine 1 to understand while the rotor 13th a moving part of the electrical machine 1 represents. The rotor 13th is inside the stator 12th arranged or stored. The rotor 13th is fixed on a rotor shaft 14th arranged around an axis of rotation 15th is rotatable. The stator 12th has several windings, each at the end of the stator 12th to winding heads, namely a first winding head 2 on a first end face 16 of the stator 12th and a second winding head 3rd on a second face 17th of the stator 12th , are interconnected.

Weiterhin umfasst die elektrische Maschine 1 zwei Kühleinheiten, nämlich eine erste Kühleinheit 4 und eine zweite Kühleinheit 5. Die erste Kühleinheit 4 dient der Kühlung des ersten Wickelkopfs 2 und ist fest an der ersten Stirnseite 16 des Stators 12 der elektrischen Maschine 1 angeordnet. Die zweite Kühleinheit 5 dient der Kühlung des zweiten Wickelkopfs 3 und ist fest an der zweiten Stirnseite 17 des Stators 12 der elektrischen Maschine 1 angeordnet.The electrical machine also includes 1 two cooling units, namely a first cooling unit 4th and a second cooling unit 5 . The first cooling unit 4th serves to cool the first end winding 2 and is fixed on the first face 16 of the stator 12th of the electric machine 1 arranged. The second cooling unit 5 serves to cool the second end winding 3rd and is fixed to the second face 17th of the stator 12th of the electric machine 1 arranged.

Die erste Kühleinheit 4 und die zweite Kühleinheit 5 sind ident ausgeführt. Daher wird in weiterer Folge der Aufbau und die Funktionsweise der Kühleinheiten 4, 5 lediglich anhand der ersten Kühleinheit 4 an dem ersten Wickelkopf 2 beschrieben.The first cooling unit 4th and the second cooling unit 5 are executed identically. Therefore, the structure and the functioning of the cooling units are discussed in the following 4th , 5 only based on the first cooling unit 4th on the first winding head 2 described.

Die erste Kühleinheit 4 weist eine Innenschale 6 und eine Außenschale 7 auf. Die Innenschale 6 und die Außenschale 7 weisen jeweils eine im Wesentlichen der Kontur des ersten Wickelkopfs 2 entsprechende Kontur auf. Die Innenschale 6 ist direkt an den ersten Wickelkopf 2 angebunden. Die Außenschale 7 umgibt die Innenschale 6 derart, dass sich zwischen der Innenschale 6 und der Außenschale 7 ein Hohlraum 8 ausbildet. Der Hohlraum 8 erstreckt sich teilweise in radialer und axialer Richtung um die Innenschale 6 bzw. den ersten Wickelkopf 2.The first cooling unit 4th has an inner shell 6th and an outer shell 7th on. The inner shell 6th and the outer shell 7th each have a substantially the contour of the first end winding 2 corresponding contour. The inner shell 6th is right on the first winding head 2 tied up. The outer shell 7th surrounds the inner shell 6th such that between the inner shell 6th and the outer shell 7th a cavity 8th trains. The cavity 8th extends partially in the radial and axial direction around the inner shell 6th or the first winding head 2 .

Unter der Richtungsangabe „axial“ ist eine Richtung entlang oder parallel zu der Rotationsachse 15 einer elektrischen Maschine 1 zu verstehen. Unter der Richtungsangabe „radial“ ist eine Richtung normal zu der Rotationsachse 15 einer elektrischen Maschine 1 zu verstehen.Under the direction indication “axial” is a direction along or parallel to the axis of rotation 15th an electrical machine 1 to understand. Under the direction indication “radial”, a direction is normal to the axis of rotation 15th an electrical machine 1 to understand.

Die Außenschale 7 ist einteilig mit einem Kühlfluid-Zufluss 10 und einem Kühlfluid-Abfluss ausgebildet. Über den Kühlfluid-Zufluss wird zur Kühlung des ersten Wickelkopfs 2 Kühlfluid in den Hohlraum 8 geleitet. Über den Kühlfluid-Abfluss wird das Kühlfluid aus dem Hohlraum 8 herausgeleitet.The outer shell 7th is in one piece with a cooling fluid inlet 10 and a cooling fluid drain is formed. The cooling fluid inflow is used to cool the first end winding 2 Cooling fluid in the cavity 8th directed. The cooling fluid is discharged from the cavity via the cooling fluid outflow 8th led out.

Die Außenschale weist zudem einteilig mit dieser ausgeführte Leitrippen 9 auf, die die Strömung und den Durchfluss des Kühlfluids durch den Hohlraum 8 zwischen der Innenschale 6 und der Außenschale 7 regeln bzw. lenken.The outer shell also has guide ribs made in one piece with it 9 showing the flow and flow rate of the cooling fluid through the cavity 8th between the inner shell 6th and the outer shell 7th regulate or steer.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Elektrische MaschineElectric machine
22
Erster WickelkopfFirst winding head
33
Zweiter WickelkopfSecond winding head
44th
Erste KühleinheitFirst cooling unit
55
Zweite KühleinheitSecond cooling unit
66th
Innenschale (einer Kühleinheit)Inner shell (of a cooling unit)
77th
Außenschale (einer Kühleinheit)Outer shell (of a cooling unit)
88th
Hohlraum (einer Kühleinheit)Cavity (of a cooling unit)
99
LeitrippeGuide rib
1010
Kühlfluid-ZuflussCooling fluid inflow
1111
Kühlfluid-AbflussCooling fluid drain
1212th
Statorstator
1313th
Rotorrotor
1414th
RotorwelleRotor shaft
1515th
RotationsachseAxis of rotation
1616
Erste StirnseiteFirst face
1717th
Zweite StirnseiteSecond face

Claims (8)

Elektrische Maschine (1) umfassend zumindest einen Wickelkopf (2, 3) sowie zumindest eine den Wickelkopf (2, 3) zumindest teilweise umschließende Kühleinheit (4, 5), wobei die Kühleinheit (4, 5) eine Innenschale (6) und eine die Innenschale (6) umgebende Außenschale (7) aufweist, wobei die Konturen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) jeweils im Wesentlichen der Kontur des Wickelkopfs (2, 3) entsprechen, wobei die Innenschale (6) und die Außenschale (7) derart verbunden oder verbindbar sind, dass sich zwischen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) ein den Wickelkopf (2, 3) zumindest teilweise umgebender Hohlraum (8) ausbildet, der ausgeführt ist, ein Kühlfluid zwischen der Innenschale (6) und der Außenschale (7) zu leiten und wobei die Innenschale (6) der Kühleinheit (4, 5) direkt an den Wickelkopf (2, 3) angebunden ist.Electrical machine (1) comprising at least one winding head (2, 3) and at least one cooling unit (4, 5) at least partially surrounding the winding head (2, 3), the cooling unit (4, 5) having an inner shell (6) and a die The outer shell (7) surrounding the inner shell (6), the contours of the inner shell (6) and the outer shell (7) each essentially corresponding to the contour of the winding head (2, 3), the inner shell (6) and the outer shell (7 ) are connected or connectable in such a way that a cavity (8) at least partially surrounding the winding head (2, 3) is formed between the inner shell (6) and the outer shell (7) and is designed to provide a cooling fluid between the inner shell (6) and to conduct the outer shell (7) and wherein the inner shell (6) of the cooling unit (4, 5) is connected directly to the winding head (2, 3). Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (6) der Kühleinheit (4, 5) direkt an den Wickelkopf (2, 3) angebunden ist, indem ein Kunststoff direkt über den Wickelkopf (2, 3) gespritzt ist.Electric machine (1) according to Claim 1 , characterized in that the inner shell (6) of the cooling unit (4, 5) is connected directly to the winding head (2, 3) in that a plastic is injected directly over the winding head (2, 3). Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschale (6) der Kühleinheit (4, 5) direkt an den Wickelkopf (2, 3) angebunden ist, indem ein Schrumpfkunststoff über den Wickelkopf (2, 3) gezogen ist, der bei einer Erwärmung schrumpft.Electric machine after Claim 1 , characterized in that the inner shell (6) of the cooling unit (4, 5) is connected directly to the end winding (2, 3) by pulling a shrink plastic over the end winding (2, 3) which shrinks when heated. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Innenschale (6) und die Außenschale (7) thermisch oder per Ultraschall dicht miteinander verschweißt sind.Electric machine (1) according to Claim 1 , 2 or 3rd , characterized in that the inner shell (6) and the outer shell (7) are tightly welded to one another thermally or by ultrasound. Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Außenschale (7) aus einem Thermoplast gefertigt ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (7) is made from a thermoplastic. Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an der Außenschale (7) im Bereich des Hohlraums (8) zumindest eine Leitrippe (9) ausgebildet ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one guide rib (9) is formed on the outer shell (7) in the region of the cavity (8). Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Außenschale (7) einen Kühlfluid-Zufluss (10) und einen Kühlfluid-Abfluss (11) aufweist, wobei diese einteilig mit der Außenschale (7) ausgebildet sind.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (7) has a cooling fluid inflow (10) and a cooling fluid outflow (11), these being formed in one piece with the outer shell (7). Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Wickelkopf (2, 3) an einer Stirnseite (16, 17) eines Stators (12) der elektrischen Maschine (1) ausgebildet ist und die Kühleinheit (4, 5) an der Stirnseite (16, 17) des Stators (12) mit dem Stator (12) der elektrischen Maschine (1) verbunden oder verbindbar ist.Electrical machine (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the winding head (2, 3) is formed on an end face (16, 17) of a stator (12) of the electrical machine (1) and the cooling unit (4, 5 ) is connected or can be connected to the end face (16, 17) of the stator (12) with the stator (12) of the electrical machine (1).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013004440T5 (en) * 2012-09-12 2015-06-18 Remy Technologies, L.L.C. Electrodynamic machine
DE102017105665A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Ford Global Technologies, Llc INJECTION MOLDING WITH INTEGRATED USE TO IMPROVE HEAT TRANSMISSION FROM A WRAPPING HEAD OF AN ELECTRICAL MACHINE

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19637671C1 (en) * 1996-09-16 1998-02-12 Clouth Gummiwerke Ag Dynamoelectric machine with a cooling jacket through which liquid flows
JP3897212B2 (en) * 1998-10-14 2007-03-22 株式会社デンソー Coil end contact cooling type rotating electrical machine
EP1271747A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 E + A Elektromaschinen und Antriebe AG Cooling of the stator of an air-gap sleeve motor
JP2012196079A (en) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyota Motor Corp Cooling structure of motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112013004440T5 (en) * 2012-09-12 2015-06-18 Remy Technologies, L.L.C. Electrodynamic machine
DE102017105665A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Ford Global Technologies, Llc INJECTION MOLDING WITH INTEGRATED USE TO IMPROVE HEAT TRANSMISSION FROM A WRAPPING HEAD OF AN ELECTRICAL MACHINE

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