WO2019002289A1 - Elektrische maschine, insbesondere für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2019002289A1
WO2019002289A1 PCT/EP2018/067106 EP2018067106W WO2019002289A1 WO 2019002289 A1 WO2019002289 A1 WO 2019002289A1 EP 2018067106 W EP2018067106 W EP 2018067106W WO 2019002289 A1 WO2019002289 A1 WO 2019002289A1
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WO
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stator
plastic
machine according
electrical machine
coolant
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PCT/EP2018/067106
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Mirko HOERZ
Hans-Ulrich Steurer
Josef Sonntag
Stojan Markic
Andrej LICEN
Aleks MEDVESCEK
Peter Sever
Philip GRABHERR
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Mahle International Gmbh
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    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots

Definitions

  • Electric machine in particular for a vehicle
  • the invention relates to an electric machine, in particular for a vehicle, as well as a vehicle with such a machine.
  • Such an electrical machine may generally be an electric motor or a generator.
  • the electric machine can be designed as an external rotor or as an internal rotor.
  • a generic machine for example from US 5,214,325. It comprises a housing which surrounds an interior space and which has a jacket radially surrounding the interior in a circumferential direction of the housing, axially on the one hand an axially delimiting the rear wall and axially on the other hand an axially delimiting the front side wall.
  • Firmly connected to the jacket is a stator of the machine.
  • a rotor of the machine is arranged, wherein a rotor shaft of the rotor is rotatably supported via a front shaft bearing on the front side wall.
  • the stator of a conventional electric machine comprises stator windings which are electrically energized during operation of the machine. This creates heat that must be dissipated to avoid overheating and associated damage or even destruction of the stator.
  • Such cooling comprises one or more cooling channels, through which a coolant flows and which are arranged in the vicinity of the stator windings in the stator. Heat can be removed from the stator by transferring heat from the stator windings to the coolant. It proves to be disadvantageous that an efficient heat transfer from the stator to the coolant flowing through the respective cooling channel is associated with considerable design complexity. However, this has a disadvantageous effect on the manufacturing costs of the electrical machine.
  • an object of the present invention to provide an improved embodiment for an electric machine in which this disadvantage is largely or even completely eliminated.
  • an improved embodiment for an electrical machine is to be created, which is characterized by improved cooling of the stator windings of the stator with simultaneously low production costs.
  • the basic idea of the invention is therefore to embed the stator windings of an electrical machine together with a cooling channel through which cooling medium can flow for cooling the stator windings into an electrically insulating plastic which is formed by two different plastic masses.
  • the plastic can act as a heat transfer medium for transferring heat from the stator windings to the coolant on the one hand and as an electrical insulator for the stator windings on the other hand.
  • an electrically insulating plastic it is ensured at the same time that the stator windings to be cooled are not electrically short-circuited in an undesired manner.
  • the use of two plastic masses, preferably of different plastic materials with different thermal conductivity makes it possible to resort to an expensive plastic material with high thermal conductivity in areas in which a particularly high thermal conductivity is required for heat dissipation. In areas in which no such high thermal conductivity is required, however, can be used on a - typically cheaper to obtain - plastic. As a result, this procedure leads to considerable cost advantages in the production of the electrical machine.
  • the production of the electrically insulating plastic can preferably take place by means of injection molding, in which the stator windings to be cooled as well as the cooling channel for the formation of the two plastic masses are encapsulated with the plastic.
  • the embedding of the stator windings and the cooling channel in the plastic masses is therefore very simple, although two different plastic materials are used. This also results in considerable cost advantages in the production of the electric machine according to the invention.
  • the second plastic material can act as additional electrical insulation between the stator windings and the stator body. In the event that - production- dingt - not all stator windings can be completely embedded in the first plastic mass, prevents the second plastic material in any case a possible electrical short circuit with the electrically conductive material of the stator body.
  • An electric machine in particular for a vehicle, comprises a rotor which is rotatable about an axis of rotation. By the rotation axis, an axial direction of the electric machine is defined.
  • the machine also includes a stator having a plurality of stator windings.
  • the machine further comprises at least one cooling channel through which a coolant can flow, preferably a plurality of such cooling channels.
  • the coolant distributor chamber communicates fluidically with the coolant collector chamber by means of at least one cooling channel through which a coolant can flow.
  • a plurality of such cooling channels are provided between the coolant distributor chamber and the coolant collector chamber.
  • the at least one cooling channel and the at least one stator winding for thermal coupling to the coolant are embedded in an electrically insulating plastic.
  • the stator has stator teeth extending along the axial direction and spaced along a circumferential direction, which support the stator windings.
  • the electrically insulating plastic with the at least one cooling channel and with the at least one stator winding is arranged in at least one intermediate space, which is formed between two adjacent stator teeth in the circumferential direction.
  • the electrically insulating plastic is formed by a first plastic mass of a first plastic material and by a second plastic mass of a second plastic material.
  • the thermal conductivity of the first plastic material is greater than the thermal conductivity of the second plastic material.
  • the thermal conductivity of the first plastic material may be smaller than the thermal conductivity of the second plastic material.
  • the thermal conductivity of the first plastic material is equal to the thermal conductivity of the second plastic material.
  • the electric machine comprises a coolant distributor chamber and an axially spaced-apart coolant collecting chamber.
  • the coolant distributor space for cooling the stator windings communicates fluidically with the coolant collector chamber by means of the at least one cooling channel through which the coolant can flow. In this way, the coolant can be effectively distributed to the individual cooling channels and collected again after flowing through.
  • the coolant distributor space and / or coolant collector space is arranged exclusively in an axial extension of the stator adjacent thereto.
  • the coolant distributor chamber or the coolant collector chamber does not project beyond this along a radial direction or stator. This variant requires in the radial direction very little space.
  • At least one stator winding is embedded in the first plastic compound of the first plastic material in at least one intermediate space.
  • the first plastic mass with the stator winding embedded therein and the at least one cooling channel are embedded in the second plastic mass of the second plastic material or disposed within the second plastic mass or surrounded by this at least partially or even completely.
  • said gap between the stator teeth be used in the production of plastic materials in the form of a mold, in which the two plastic materials are injected. This simplifies the production of the plastic materials, since the provision of a separate mold can be omitted.
  • a first and a second plastic compound are arranged in at least two intermediate spaces, preferably in all intermediate spaces. In this way the heat transfer can be optimized.
  • the first plastic material comprises a thermoset or is a thermoset.
  • the second plastic material may comprise a thermoplastic or be a thermoplastic.
  • the at least one cooling channel is enveloped or surrounded by the first or by the second plastic compound. In this way, a particularly good thermal connection of the coolant flowing through the cooling channel is ensured with the stator winding.
  • the coolant distributor space and / or the coolant collector space for thermal coupling to the stator windings are at least partially disposed in the electrically insulating plastic, preferably in the first plastic mass. This allows a particularly good heat transfer between the coolant distribution chamber or
  • Coolant reservoir and the stator windings so that the coolant Verteilerraum or the coolant accumulator space for the direct absorption of heat from the stator windings can be used.
  • the stator windings of the coolant distribution chamber and / or the coolant collector chamber are at least partially disposed in the electrically insulating plastic, preferably in the first plastic mass.
  • the space limiting surface portions of the stator are coated with the second plastic composition. This measure improves the electrical insulation of the stator windings relative to the stator body.
  • the surface portions of the stator bounding the gap are at least partially, preferably completely, coated with the second plastic compound. This measure ensures improved electrical insulation of the stator windings relative to the stator body.
  • the coating of the second plastic compound extends at least over a total length of the respective intermediate space measured along the axial direction and electrically insulates the respective stator winding and / or the first plastic mass from the stator or stator body, in particular from the respective stator tooth. In this way, a complete electrical insulation is ensured along the axial direction.
  • the coating of the second plastic compound particularly preferably delimits and / or surrounds the relevant stator winding within the intermediate space over at least the entire length of the respective intermediate space measured along the axial direction in the circumferential direction U-shaped. In this way, a complete electrical insulation is ensured along the axial direction.
  • the first and the second plastic compound together fill the at least one intermediate space substantially completely.
  • undesirable gaps such as in the form of air gaps, which would lead to an undesirable reduction in heat transfer, avoided.
  • the first and the second plastic mass are an injection molding compound of the first and second plastic material.
  • the application of an injection molding process simplifies and accelerates the production of the plastic materials. This leads to cost advantages in the production of electrical machine.
  • the stator comprises a, preferably annular, stator body, from which the stator teeth can protrude.
  • the first plastic compound is arranged at least on an outer peripheral side of the stator body. In this way, the stator can be electrically isolated from the external environment of the machine. The provision of a separate housing for receiving the stator body can thus be omitted.
  • a coating of at least one or both end faces of the stator body with the first plastic compound is also conceivable in an optional variant.
  • the plastic compound can envelop the stator body, preferably completely.
  • the first plastic compound forms an outer coating on the outer peripheral side. In this way, the stator body is electrically insulated on the outer peripheral side.
  • a separate housing for receiving the stator body can thus be omitted.
  • a coating of at least one or both end sides of the stator body with the first plastic compound is in an optional variant conceivable.
  • the plastic compound may cover the stator body, preferably completely.
  • a further preferred embodiment proposes to divide the intermediate space into a first and a second subspace.
  • the at least one stator winding is arranged in the first subspace.
  • the second subspace of at least one cooling channel is arranged.
  • a positioning aid is formed, by means of which the at least one cooling channel can be positioned in the second subspace.
  • the positioning aid comprises two projections, which are formed on two stator teeth adjacent in the circumferential direction.
  • the two projections face each other in the circumferential direction of the rotor and protrude into the gap for positioning the cooling passage.
  • the first plastic mass protrudes axially, preferably on both sides, out of the respective intermediate space.
  • the first plastic mass can also be used for partially delimiting the coolant distributor space or the coolant collector space.
  • a required in the course of the manufacture of the machine removal of the protruding from the intermediate space portion of the first plastic composition can be omitted, which is associated with cost advantages in the manufacture of the machine.
  • a further advantageous embodiment therefore proposes that the first plastic mass at least partially delimits the cow central distributor rail and / or the coolant collector chamber. The provision of a separate boundary for the coolant distributor chamber or the coolant collector chamber, for example in the form of a housing, can thus be dispensed with.
  • At least one cooling channel as well as the first and second plastics material prefferably be provided in each case in at least one, preferably in each intermediate space, between two stator teeth each adjacent in the circumferential direction. In this way it is ensured that operatively generated waste heat can be dissipated from all existing stator windings.
  • the at least one cooling channel is arranged radially outside or radially inside the respective stator winding in the intermediate space. This allows a space-efficient arrangement of the cooling channel close to the stator windings to be cooled, so that the electrical machine for cooling the stator windings requires little space.
  • At least one cooling channel can be arranged radially outside and additionally at least one further cooling channel can be arranged radially inside the respective stator winding in the intermediate space.
  • at least two cooling channels are provided for cooling the stator winding, whereby an increased cooling capacity is effected.
  • a preferred embodiment proposes to form the at least one cooling channel as a tubular body which surrounds a tubular body interior.
  • at least one separating element is formed on the tubular body, which subdivides the tubular body interior into at least two fluid cooling channels which are separated from one another by fluid.
  • the tubular body can by an electrically conductive material, in particular a metal, or be formed by an electrically insulating material, in particular a plastic.
  • At least one tubular body preferably all tubular bodies, are electrically insulated from the stator or from the stator body, in particular from the stator teeth, by means of the first and / or second plastic mass. An unwanted electrical connection of the stator body or the stator teeth with the tubular body can be avoided in this way.
  • An advantageous development proposes to form the tubular body as a flat tube, which extends along the axial direction and has two broad sides and two narrow sides in a cross section perpendicular to the axial direction. Expediently, in the cross section perpendicular to the axial direction, at least one broad side of the flat tube extends substantially perpendicular to the radial direction.
  • a length of the two broad sides may preferably be at least four times, preferably at least ten times, a length of the two narrow sides.
  • the at least one stator winding is electrically insulated from the cooling channel formed as a tubular body by means of the first and / or second plastic compound. An undesired electrical connection of the stator winding with the coolant flowing through the cooling channel can be avoided in this way.
  • the first and / or second plastic compound surrounds at least partially a winding section of the stator winding projecting axially from the intermediate space and at least partially delimits the coolant distributor space and / or the coolant collector space.
  • said winding section is also electrically isolated from the coolant during operation of the machine. An unwanted electrical connection of the winding winding Section of the stator winding with the coolant flowing through the cooling channel can thus be avoided in this way.
  • At least one stator winding is formed in such a way that it is electrically, preferably completely, isolated from the coolant and from the stator body by means of the first or / and second plastic compound at least in the area within the respective intermediate space during operation of the electrical machine. An undesired electrical connection of the winding section of the stator winding with the coolant flowing through the cooling channel can be avoided in this way.
  • the coolant distributor chamber and / or the coolant collector chamber are formed by a cavity which is present at least partially, preferably completely, in the first plastic mass.
  • the at least two cooling channels preferably all existing cooling channels, formed such that the guided during operation of the machine by these cooling channels coolant from a first axial end portion of the stator, preferably the stator body, in the direction of a second axial end portion of the stator or the Stator body flows.
  • a flow through these cooling channels is conceivable in the reverse direction, ie from the second axial end section in the direction of the first axial end section.
  • the coolant is not guided in this variant with respect.
  • the axial direction in countercurrent through the cooling channels. This simplifies the arrangement of the cooling channels in the machine.
  • stator windings are part of a distributed winding.
  • the invention further relates to a vehicle, in particular a motor vehicle with a previously presented electric machine. The above-explained advantages of the electric machine are therefore also transferred to the vehicle according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of an electrical machine according to the invention in a longitudinal section along the axis of rotation of the rotor
  • Fig. 2 shows the stator of the electric machine according to Figure 1 in a cross section perpendicular to the axis of rotation of the rotor
  • Fig. 3 is a detailed view of the stator of Figure 2 in the region of a gap between two adjacent in the circumferential direction
  • FIG. 4 shows a development of the variant according to FIG. 3
  • Fig. 5 shows a first variant of the electric machine of Figure 1, in which the coolant flowing through the cooling channels also used to cool the shaft bearing of the rotor
  • FIG. 6 shows a second variant of the electric machine according to FIG. 1, which requires very little installation space
  • Fig. 7 shows a third variant of the machine according to Figure 1, which allows a particularly effective cooling of the stator windings.
  • FIG. 1 illustrates an example of an electrical machine 1 according to the invention in a sectional representation.
  • the electric machine 1 is dimensioned so that it can be used in a vehicle, preferably in a road vehicle.
  • the electric machine 1 comprises a rotor 3 and a stator 2 which are only roughly illustrated in FIG. 1.
  • the stator 2 is shown in a separate section in FIG. 2 in a cross section perpendicular to the axis of rotation D along the section line II-II of FIG.
  • the rotor 3 has a rotor shaft 31 and can have a plurality of magnets (not shown in detail in FIG. 1) whose magnetic polarization alternates along the circumferential direction U.
  • the rotor 3 is rotatable about a rotation axis D whose position is determined by the central longitudinal axis M of the rotor shaft 31.
  • an axial direction A is defined, which extends parallel to the rotation axis D.
  • a radial direction R is perpendicular to the axial direction A.
  • a circumferential direction U rotates about the rotation axis D.
  • the rotor 3 is arranged in the stator 2.
  • the electrical machine 1 shown here is a so-called internal rotor.
  • Conceivable is a realization as a so-called external rotor, in which the rotor 3 is arranged outside of the stator 2.
  • the rotor shaft 31 is rotatably mounted on the stator 2 in a first shaft bearing 32a and, axially spaced therefrom, in a second shaft bearing 32b about the rotation axis D.
  • the stator 2 also comprises, in a known manner, a plurality of stator windings 6 which can be electrically energized to produce a magnetic field. Magnetic interaction of the magnetic field generated by the magnets of the rotor 3 with the magnetic field generated by the stator windings 6 causes the rotor 3 to rotate.
  • the stator 2 may have an annular stator body 7, for example made of iron.
  • the stator body 7 can be formed from a plurality of stator body plates (not shown) stacked on each other along the axial direction A and glued together.
  • a plurality of stator teeth 8 are formed radially inwardly extending along the axial direction A, projecting radially inwardly away from the stator 7 and spaced along the circumferential direction U are arranged to each other.
  • Each stator tooth 8 carries a stator winding 6.
  • the individual stator windings 6 together form a winding arrangement.
  • the individual stator windings 6 of the entire winding arrangement may be electrically wired together in a suitable manner.
  • the electrically energized stator windings 6 generate waste heat which has to be dissipated from the machine 1 in order to prevent overheating and concomitant damage or even destruction of the machine 1. Therefore, the stator windings 6 are cooled by means of a coolant K which is passed through the stator 2 and receives the heat generated by the stator windings 6 by heat transfer.
  • the machine 1 comprises a coolant distributor chamber 4, in which a coolant K can be introduced via a coolant inlet 33.
  • a coolant collecting chamber 5 is arranged.
  • the coolant distribution chamber 4 communicates by means of a plurality of cooling channels 10, of which only a single one can be seen in the illustration of FIG. 1, fluidically with the coolant collector chamber 5.
  • the coolant distributor chamber 4 and the coolant collector chamber 5 can be used each have an annular geometry.
  • a plurality of cooling channels 10 are arranged spaced from each other, each extending along the axial direction A from the annular coolant distributor space 4 to the annular coolant collecting chamber 5.
  • the coolant K introduced into the coolant distributor chamber 4 via the coolant inlet 33 can be distributed to the individual cooling channels 10.
  • the coolant K After flowing through the cooling channels 10 and the absorption of heat from the stator windings, the coolant K is collected in the coolant collector chamber 5 and discharged from the machine 1 via a coolant outlet 34 provided on the stator 2.
  • the cooling channels 10 are formed such that the guided during operation of the machine 1 through these cooling channels 10 coolant K from a first axial end portion 3.1, 7.1 of the stator 2, or the stator body 7, in the direction of a second axial end portion 3.2 , 7.2 of the stator 3 and the stator body 7 flows.
  • stator windings 6 are arranged in intermediate spaces 9, which are formed between two stator teeth 8 each adjacent in the circumferential direction U.
  • Said interspaces 9 are also known to those skilled in the art as so-called “stator slots” or “stator slots” which, like the stator teeth 8, extend along the axial direction A.
  • stator slots or “stator slots” which, like the stator teeth 8, extend along the axial direction A.
  • Figure 3 shows a between two circumferentially adjacent U stator 8 - hereinafter also referred to as stator teeth 8a, 8b - formed gap 9 in a detailed view.
  • an electrically insulating plastic 11 is provided in each of the interspaces 9 according to FIG.
  • the electrically insulating plastic 1 1 is formed by a first plastic material 1 1 a of a first plastic material and by a second plastic material 1 1 b of a second plastic material whose thermal conductivity is greater than the thermal conductivity of the first plastic material.
  • the first plastic material 11a is a duroplastic.
  • the second plastic material is a thermoplastic.
  • a first and a second plastic compound 11a, 11b are arranged in each of the intermediate spaces 9.
  • the thermal conductivity of the first plastic material 11a may be less than or equal to the thermal conductivity of the second plastic material 11b.
  • the space 9 limiting surface portions of the stator 2 are preferably completely coated with the second plastic mass 1 1 b.
  • the coating of the second plastic compound 11 b may extend at least over a total length of the respective intermediate space 9 measured along the axial direction A, and in this way the respective stator winding 6 or the first plastic mass 11a electrically from the stator 2, in particular from the respective stator tooth 8, isolate.
  • the stator windings 6 are each designed such that they are electrically, preferably completely, separated from the coolant K and also from the stator body 7 by means of the first or / and second plastic compound at least in the area within the respective intermediate space 9 during operation of the electric machine 1.
  • Both the first and the second plastic compound 1 1 a, 1 1 b can at least partially surround an axially projecting from the gap 9 winding portion of the stator winding 6 and beyond the coolant distribution chamber 4 and the coolant accumulator 5 partially limit. In this way, said winding section is electrically insulated from the coolant K during operation of the electric machine 1.
  • the stator windings 6 arranged in the intermediate space 9 and a cooling channel 10 are embedded in the first plastic compound 11a of the first plastic material.
  • the first plastic compound 1 1 a with the embedded stator winding 6 and the cooling channel 10 are in turn embedded in the second plastic compound 1 1 b of the second plastic material or partially surrounded by this.
  • the cooling channel 10 is completely enveloped by the second plastic compound 11b.
  • the two plastic masses 1 1 1 a, 1 1 b respectively injection molding compounds of the electrically insulating plastic.
  • stator winding 6 arranged in the interspace 9 according to FIG. 3 is in each case partially associated with a first stator winding 6a, which is supported by a first stator tooth 8a and is partially associated with a second stator winding 6b which extends from a first stator tooth 8a in the circumferential direction U adjacent, second stator tooth 8b is worn.
  • a virtual separation line 12 is shown in FIG.
  • the winding wires 13a shown on the left of the parting line 12 in FIG. 3 belong to FIG the stator winding 6a carried by the stator tooth 8a.
  • the winding wires 13b shown on the right of the dividing line 12 belong to the stator winding 6b supported by the stator tooth 8b.
  • the cooling channels 10 can each be formed by a tubular body 16, for example made of aluminum, which surrounds a tubular body interior 22. Basically comes as a material for the tubular body 16 and for the cooling channel 10 is an electrically conductive material, in particular a metal, or an electrically insulating material, in particular a plastic, into consideration.
  • one or more separating elements 18 may be formed on the tubular body 16 which subdivide the cooling channel 10 into subcooling channels 19 which are fluidically separated from one another. In this way, the flow behavior of the coolant K in the cooling channel 10 can be improved, whereby an improved heat transfer to the coolant K is accompanied.
  • the tubular body 16 is additionally mechanically stiffened in this way.
  • FIG. 3 by way of example, three such separating elements 18 are shown, so that four partial cooling channels 19 result. Needless to say, a different number of separating elements 18 is possible in variants of the example.
  • the tube body 16 forming the cooling channel 10 is designed as a flat tube 17, which has two broad sides 20 and two narrow sides 21 in a cross section perpendicular to the axis of rotation D of the rotor 3 (see FIG. In the cross section perpendicular to the axial direction A shown in FIG. 3, the two broad sides 20 of the flat tube 17 extend perpendicular to the radial direction R.
  • a length of the two broad sides 20 is at least four times, preferably at least ten times, a length of the two narrow sides 21.
  • the tubular bodies 16 are each electrically insulated from the stator body 7 and in particular by its stator teeth 8 by means of the first and second plastic masses 11a, 11b.
  • the respective stator winding 6 is electrically isolated from the formed as a tubular body 16 cooling channel 10.
  • the cooling channel 10 is arranged radially outside the stator windings 6 in the respective intermediate space 9. The radial distance of the cooling channels 10 to the axis of rotation D of the rotor 3 is therefore greater than that of the stator windings 6 to the rotation axis D.
  • the cooling channels 10 formed by tubular bodies 16 or flat tubes 17 are first introduced into the intermediate spaces 9. Subsequently, the surfaces 9 of the stator body 7 delimiting the intermediate spaces 9 are overmolded with the second plastic material, preferably a thermoplastic, and in this way the second plastic compound 11 b is formed. In this way, the material of the stator body 7 is electrically insulated toward the respective space 9. Thereafter, the stator windings 6 are introduced into the intermediate spaces 9 and arranged on the stator teeth 8. Thereafter, the stator windings 6 with the first plastic material 1 1 a resulting first plastic material, preferably a thermoset, encapsulated. In the course of the production of the electrically insulating plastic 1 1, which is composed of the two plastic materials 1 1 a, 1 1 b, and the stator body 7 with the first plastic material 1 1 a forming the first plastic material can be encapsulated.
  • the electrically insulating plastic 1 1 which is composed of the two plastic materials 1 1 a, 1 1 b, and the stator body
  • the intermediate space 9 may comprise a first subspace 9c, in which the stator winding 6 is arranged, and a second subspace 9d, in which the cooling channel 10 is arranged and which supplements the first subspace 9c to the intermediate space 9.
  • a positioning aid 27 can be arranged between the two subspaces 9c, 9d, by means of which the cooling channel 10 is fixed in the second subspace 9d.
  • Said positioning aid 27 comprises two projections 28a, 28b, which at the two adjacent in the circumferential direction U and the space 9 bounding
  • Statorzähnen 8a, 8b are formed.
  • the two projections 28a, 28b face each other in the circumferential direction U and protrude for positioning the Cooling channel 10 into the gap 9 inside.
  • the projections 28a, 28b act for the tubular body 16 and flat tube 17 formed as cooling channel 10 as a radial stop, which can prevent undesired movement of the cooling channel 10, in particular during manufacture of the plastic materials 1 1 a, 1 1 b by injection radially inward ,
  • FIG. 4 shows a development of the example of FIG. 3.
  • the embodiment of FIG. 4 differs from the example of FIG. 3 in that a cooling channel 10 is provided in the intermediate space 9 not only radially outside but additionally also radially inside, which, as in the example 3 may be formed as a tubular body 16 or as a flat tube 17.
  • the radially inner cooling channel 10 is shown as a flat tube 17 with two separating elements 18 and three partial cooling channels 19.
  • FIG. 1 shows clearly, the preferably integrally formed, first plastic mass 1 1 a axially on both sides of the gaps 9 protrude.
  • This also makes it possible to embed the coolant distributor chamber 4 and, alternatively or additionally, the coolant collector chamber 5 for thermal coupling to the two axial end sections 14a, 14b of the respective stator winding 6 in the plastic compound 11, which are arranged axially outside the respective intermediate space 9.
  • an effective heat transfer with the coolant K present in the coolant distributor chamber 4 or coolant collector chamber 5 can be produced.
  • stator 2 with the stator body 7 and the stator teeth 8 is arranged axially between a first and a second end shield 25a, 25b.
  • a part of the coolant distributor chamber 4 is arranged in the first end shield 25a and a part of the coolant reservoir 5 is arranged in the second end shield 25b.
  • the coolant distributor chamber 4 and the coolant collector chamber 5 are thus each partially formed by a provided in the first plastic mass 1 1 a cavity 41 a, 41 b.
  • the first cavity 41 a is supplemented by a formed in the first bearing plate 25 a cavity 42 a to the coolant distribution chamber 4.
  • the second cavity 41 b is supplemented by a formed in the second bearing plate 25 b cavity 42 b to the coolant plenum 5.
  • the plastic compound 1 1 a thus limits the coolant distributor chamber 4 and the coolant collector chamber 5 at least partially.
  • a coolant supply 35 can be formed in the first end shield 25a, which connects the coolant distribution chamber 4 fluidically with a coolant inlet 33 provided on the outside, in particular as shown in FIG. 1, on the first end shield 25a.
  • a coolant outlet 36 can accordingly be formed, which fluidly connects the coolant collector chamber 5 with a coolant outlet 34 provided on the outside, in particular as shown in FIG. 1, on the bearing plate 25b.
  • the first plastic mass 11a of the electrically insulating plastic 11 can also be arranged on an outer circumferential side 30 of the stator body 7 and thus form a plastic coating 11.1 on the outer peripheral side 30.
  • the stator body 7 of the stator 2 which is typically formed of electrically conductive stator plates, can be electrically insulated from the environment. The provision of a separate housing for receiving the stator body 7 can thus be omitted.
  • FIG. 5 shows a variant of the example of FIG. 1.
  • the coolant supply 35 may be thermally coupled to the first shaft bearing 32a arranged in the first end shield 25a.
  • the coolant discharge 36 can be thermally coupled to the second shaft bearing 32b arranged in the second end shield 25b.
  • a separate cooling device for cooling the shaft bearings 32a, 32b can be dispensed with in this way, resulting in not inconsiderable cost advantages.
  • the coolant inlet 33 and the coolant outlet 34 are provided on the outer end face 26a, 26b of the respective end shield 25a, 25b. It is also conceivable, however, a circumferential or radial arrangement.
  • the stator windings 6 are arranged radially inside the cooling channels 10 with respect to the radial direction R.
  • the stator windings 6 are led out of the stator 2 to the outside with an electrical connection 50 through a bushing 39 provided in the second end shield 25b, so that they can be electrically energized from the outside.
  • the passage 39 is arranged radially between the coolant distributor chamber 4 or the coolant collector chamber 5 and the axis of rotation D.
  • the coolant distributor chamber 4 and the coolant collector chamber 5 are arranged exclusively in the axial extension of the cooling channels 10. This variant requires particularly little installation space for the coolant distributor chamber 4 and for the coolant collector chamber 5.
  • stator windings 6 are arranged radially inside the cooling channels 10 with respect to the radial direction R.
  • the stator windings 6 are led out of the stator 2 to the outside with an electrical connection 50 through a bushing 39 provided in the second end shield 25b, so that they can be electrically energized from the outside.
  • the bushing 39 is arranged radially outside the coolant distributor chamber 4 or the coolant collector chamber 5 in the second bearing plate 25b.
  • the coolant distributor chamber 4 surrounds the first axial end section 14a of the respective stator winding 6 in a U-shaped manner in the longitudinal section along the rotation axis D shown in FIG. 7, ie axially endwise and radially inward and radially outward.
  • the coolant collector chamber 5 surrounds the second axial end section 14b of the respective stator winding 6 in a U-shaped manner, that is to say axially endwise and radially inward and radially outward.
  • cooling channels 10 are provided both radially inside and also radially outside of the stator winding 6.
  • stator windings 6 including their axial end portions 14a, 14b via the cooling channels 10 and the coolant distribution chamber 4 and the coolant collecting chamber 5 in direct thermal contact with the coolant K. This allows a particularly effective cooling of the stator winding 6, including the axial exposed to thermal stresses End sections 14a, 14b.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für ein Fahrzeug, - mit einem Rotor (3), der um eine Rotationsachse (D) drehbar ist, durch welche eine axiale Richtung (A) der elektrischen Maschine (1) definiert ist, und mit einem Stator (2), der Statorwicklungen (6) aufweist, - mit zumindest einem, vorzugsweise einer Mehrzahl, von einem Kühlmittel (K) durchströmbaren Kühlkanal/Kühlkanälen (10), - wobei der zumindest eine Kühlkanal (10) und zumindest eine Statorwicklung (6) zur thermischen Kopplung in einen elektrisch isolierenden Kunststoff (11) eingebettet sind, - wobei der Stator (2) sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckende und entlang einer Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne (8) besitzt, welche die Statorwicklungen (6) tragen, - wobei der elektrisch isolierende Kunststoff (11) mit dem zumindest einen Kühlkanal (10) und mit der zumindest einen Statorwicklung (6) in zumindest einem Zwischenraum (9) angeordnet ist, der zwischen zwei in der Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (8) ausgebildet ist, - wobei der elektrisch isolierende Kunststoff (11) durch eine erste Kunststoffmasse (11a) aus einem ersten Kunststoffmaterial und durch eine zweite Kunststoffmasse (11b) aus einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet ist.

Description

Elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Maschine.
Bei einer derartigen elektrischen Maschine kann es sich allgemein um einen Elektromotor oder um einen Generator handeln. Die elektrische Maschine kann als Außenläufer oder als Innenläufer ausgebildet sein.
Eine gattungsgemäße Maschine ist beispielsweise aus der US 5,214,325 bekannt. Sie umfasst ein Gehäuse, das einen Innenraum umgibt und das einen in einer Umfangsrichtung des Gehäuses umlaufenden, den Innenraum radial begrenzenden Mantel, axial einerseits eine den Innenraum axial begrenzende Rückseitenwand und axial andererseits eine den Innenraum axial begrenzende Vorderseitenwand aufweist. Fest mit dem Mantel ist ein Stator der Maschine verbunden. Im Stator ist ein Rotor der Maschine angeordnet, wobei eine Rotorwelle des Rotors über ein vorderes Wellenlager an der Vorderseitenwand drehbar gelagert ist.
Typischerweise umfasst der Stator einer herkömmlichen elektrischen Maschine Statorwicklungen, die im Betrieb der Maschine elektrisch bestromt werden. Dabei entsteht Wärme, die zur Vermeidung einer Überhitzung und einer damit verbundenen Beschädigung oder gar Zerstörung des Stators abgeführt werden muss. Hierzu ist es aus herkömmlichen elektrischen Maschinen bekannt, diese mit einer Kühlung zum Kühlen des Stators - insbesondere besagter Statorwicklungen - auszustatten. Eine solche Kühlung umfasst einen oder mehrere Kühlkanäle, die von einem Kühlmittel durchströmt werden und in der Nähe der Statorwicklungen im Stator angeordnet sind. Durch Wärmeübertragung von den Statorwicklungen auf das Kühlmittel kann Wärme vom Stator abgeführt werden. Als nachteilig erweist sich dabei, dass ein effizienter Wärmeübergang vom Stator auf das durch den jeweiligen Kühlkanal strömende Kühlmittel mit erheblichem konstruktiven Aufwand verbunden ist. Dies wirkt sich jedoch nachteilig auf die Herstellungskosten der elektrischen Maschine aus.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für eine elektrische Maschine zu schaffen, bei welcher dieser Nachteil weitgehend oder sogar vollständig beseitigt ist. Insbesondere soll eine verbesserte Ausführungsform für eine elektrische Maschine geschaffen werden, welche sich durch eine verbesserte Kühlung der Statorwicklungen des Stators bei gleichzeitig geringen Herstellungskosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, die Statorwicklungen einer elektrischen Maschine zusammen mit einem mit Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal zum Kühlen der Statorwicklungen in einen elektrisch isolierenden Kunststoff einzubetten, der durch zwei unterschiedliche Kunststoffmassen gebildet wird.
Somit kann der Kunststoff als wärmeübertragendes Medium zur Übertragung von Wärme von den Statorwicklungen auf das Kühlmittel einerseits und als elektrischer Isolator für die Statorwicklungen andererseits wirken. Auf diese Weise wird insbesondere ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den Statorwicklungen und dem durch den Kühlkanal geführten Kühlmittel hergestellt. Durch Verwendung eines elektrisch isolierenden Kunststoffs wird gleichzeitig sichergestellt, dass die zu kühlenden Statorwicklungen nicht auf unerwünschte Weise elektrisch kurzgeschlossen werden. Die Verwendung zweier Kunststoffmassen, vorzugsweise aus verschiedenen Kunststoffmaterialien mit unterschiedlicher thermischer Leitfähigkeit, erlaubt es, in Bereichen, in welchen zur Wärmeabführung eine besonders hohe thermische Leitfähigkeit erforderlich ist, auf ein teures Kunststoffmaterial mit hoher thermischer Leitfähigkeit zurückzugreifen. In Bereichen, in welchen keine derart hohe thermische Leitfähigkeit erforderlich ist, kann hingegen auf einen - typischerweise kostengünstiger zu beschaffenden - Kunststoff zurückgegriffen werden. Diese Vorgehensweise führt im Ergebnis zu erheblichen Kostenvorteilen bei der Herstellung der elektrischen Maschine.
Die direkte thermische Ankopplung des Kühlkanals mit dem Kühlmittel an die zu kühlenden Statorwicklungen mithilfe der erfindungswesentlichen Einbettung dieser beiden Komponenten in den elektrisch isolierenden Kunststoff führt zu einer besonders effektiven Kühlung der Statorwicklungen. Somit kann auch in einem Hochlastbetrieb der elektrischen Maschine sichergestellt werden, dass die anfallende Abwärme vom Stator abgeführt werden kann. Eine Beschädigung oder gar Zerstörung der elektrischen Maschine durch Überhitzung des Stators kann somit vermieden werden.
Die Herstellung des elektrisch isolierenden Kunststoffs kann bevorzugt mittels Spritzgießens erfolgen, bei welchem die zu kühlenden Statorwicklungen sowie der Kühlkanal zur Ausbildung der beiden Kunststoffmassen mit dem Kunststoff umspritzt werden. Die Einbettung der Statorwicklungen und des Kühlkanals in die Kunststoffmassen gestaltet sich daher sehr einfach, obwohl gleich zwei verschiedene Kunststoffmaterialien verwendet werden. Auch daraus ergeben sich erhebliche Kostenvorteile bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.
Ein weiterer Vorteil der hier vorgeschlagenen Lösung besteht darin, dass die zweite Kunststoffmasse als zusätzliche elektrische Isolation zwischen den Statorwicklungen und dem Statorkörper wirken kann. Für den Fall, dass - fertigungsbe- dingt - nicht alle Statorwicklungen vollständig in die erste Kunststoffmasse eingebettet werden können, verhindert die zweite Kunststoffmasse in jedem Fall einen etwaigen elektrischen Kurzschluss mit dem elektrisch leitenden Material des Statorkörpers.
Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug, umfasst einen Rotor, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Durch die Rotationsachse wird eine axiale Richtung der elektrischen Maschine definiert. Die Maschine umfasst außerdem einen Stator, der mehrere Statorwicklungen aufweist. Die Maschine umfasst ferner zumindest einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal, vorzugsweise eine Mehrzahl solcher Kühlkanäle. Dabei kommuniziert der Kühlmittelverteilerraum mittels wenigstens eines von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanals fluidisch mit dem Kühlmittelsammlerraum. Bevorzugt sind zwischen dem Kühlmittelverteilerraum und dem Kühlmittelsammlerraum mehrere solche Kühlkanäle vorgesehen.
Erfindungsgemäß sind der zumindest eine Kühlkanal und die zumindest eine Statorwicklung zur thermischen Ankopplung an das Kühlmittel in einen elektrisch isolierenden Kunststoff eingebettet.
Der Stator besitzt sich entlang der axialen Richtung erstreckende und entlang einer Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne, welche die Statorwicklungen tragen. Der elektrisch isolierende Kunststoff mit dem zumindest einen Kühlkanal und mit der zumindest einen Statorwicklung ist in zumindest einem Zwischenraum angeordnet, der zwischen zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist der elektrisch isolierende Kunststoff durch eine erste Kunststoffmasse aus einem ersten Kunst- stoffmaterial und durch eine zweite Kunststoffmasse aus einem zweiten Kunst- stoffmaterial gebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials größer als die thermische Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials. Alternativ dazu kann die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials kleiner als die thermische Leitfähigkeit des zweiten Kunst- stoffmaterials sein. Alternativ zu diesen beiden Varianten ist es aber auch denkbar, dass die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials gleich der thermischen Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die elektrische Maschine einen Kühlmittelverteilerraum und einen axial im Abstand zu diesem angeordneten Kühlmittelsammlerraum. Bei dieser Weiterbildung kommuniziert der Kühlmittelverteilerraum zum Kühlen der Statorwicklungen mittels des wenigstens eines von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanals fluidisch mit dem Kühlmittelsammlerraum. Auf diese Weise kann das Kühlmittel effektiv auf die einzelnen Kühlkanäle verteilt und nach dem Durchströmen wieder gesammelt werden.
Besonders bevorzugt ist der Kühlmittelverteilerraum und/oder Kühlmittelsammlerraum ausschließlich in einer axialen Verlängerung des Stators benachbart zu diesem angeordnet. Bevorzugt ragen der Kühlmittelverteilerraum bzw. der Kühlmittelsammlerraum entlang einer radialen Richtung bzw. Stators nicht über diesen hinaus. Diese Variante benötigt in radialer Richtung besonders wenig Bauraum.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in zumindest einem Zwischenraum zumindest eine Statorwicklung in die erste Kunststoffmasse aus dem ersten Kunststoffmaterial eingebettet. Des Weiteren sind die erste Kunststoffmasse mit der darin eingebetteten Statorwicklung und der zumindest eine Kühlkanal in die zweite Kunststoffmasse aus dem zweiten Kunststoffmaterial eingebettet oder innerhalb der zweiten Kunststoffmasse angeordnet oder von dieser zumindest teilweise oder sogar vollständig umgeben. Diese Maßnahme stellt einen besonders guten Wärmeübergang zwischen den Statorwicklungen und dem Kühlkanal sicher. Darüber hinaus kann besagter Zwischenraum zwischen den Statorzähnen bei der Herstellung der Kunststoffmassen in der Art einer Gussform verwendet werden, in welche die beiden Kunststoffmassen eingespritzt werden. Dies vereinfacht die Herstellung der Kunststoffmassen, da die Bereitstellung einer separaten Gussform entfallen kann.
Besonders bevorzugt sind in wenigstens zwei Zwischenräumen, vorzugsweise in allen Zwischenräumen, eine erste und eine zweite Kunststoffmasse angeordnet. Auf diese Weise kann der Wärmeübergang optimiert werden.
Zweckmäßig umfasst das erste Kunststoffmaterial einen Duroplasten oder ist ein Duroplast. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Kunststoffmaterial einen Thermoplasten umfassen oder ein Thermoplast sein. Mit der Verwendung eines Duroplasten mit reduzierter thermischer Leitfähigkeit in denjenigen Bereichen, die betreffend Wärmeübertragung als weniger kritisch anzusehen sind, gehen reduzierte Herstellungskosten einher. Denkbar ist in einer alternativen Variante aber auch, dass das erste Kunststoffmaterial einen Thermoplasten umfasst oder ein Thermoplast ist und dass das zweite Kunststoffmaterial einen Duroplasten umfasst oder ein Duroplast ist.
Bevorzugt ist der zumindest eine Kühlkanal von der ersten oder von der zweiten Kunststoffmasse umhüllt oder umgeben. Auf diese Weise wird eine besonders gute thermische Verbindung des durch den Kühlkanal strömenden Kühlmittels mit der Statorwicklung sichergestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmittelsammlerraum zur thermischen Ankopplung an die Statorwicklungen wenigstens teilweise in dem elektrisch isolierenden Kunststoff, vorzugsweise in der ersten Kunststoffmasse, angeordnet. Dies ermöglicht einen besonders guten Wärmeübergang zwischen dem Kühlmittelverteilerraum bzw.
Kühlmittelsammlerraum und den Statorwicklungen, sodass auch der Kühlmittel- verteilerraum bzw. der Kühlmittelsammlerraum zur direkten Aufnahme von Wärme von den Statorwicklungen verwendet werden kann.
Zum Zwecke der optimalen thermischen Ankopplung an die Statorwicklungen sind der Kühlmittelverteilerraum oder/und der Kühlmittelsammlerraum wenigstens teilweise in dem elektrisch isolierenden Kunststoff, vorzugsweise in der ersten Kunststoffmasse, angeordnet.
Zweckmäßig sind die den Zwischenraum begrenzenden Oberflächenabschnitte des Stators mit der zweiten Kunststoffmasse beschichtet. Diese Maßnahme verbessert die elektrische Isolierung der Statorwicklungen gegenüber dem Statorkörper.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die den Zwischenraum begrenzenden Oberflächenabschnitte des Stators zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit der zweiten Kunststoffmasse beschichtet. Diese Maßnahme stellt eine verbesserte elektrische Isolierung der Statorwicklungen gegenüber dem Statorkörper sicher.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Beschich- tung aus der zweiten Kunststoffmasse zumindest über eine entlang der axialen Richtung gemessene Gesamtlänge des jeweiligen Zwischenraums und isoliert die jeweilige Statorwicklung oder/und die erste Kunststoffmasse elektrisch vom Stator bzw. Statorkörper, insbesondere vom jeweiligen Statorzahn. Auf diese Weise wird entlang der axialen Richtung eine vollständige elektrische Isolierung sichergestellt.
Besonders bevorzugt begrenzt oder/und umschließt oder/und umgibt die Be- schichtung aus der zweiten Kunststoffmasse die betreffende Statorwicklung innerhalb des Zwischenraums über mindestens die gesamte, entlang der axialen Richtung gemessene Länge des jeweiligen Zwischenraums in Umfangsrichtung U-förmig. Auf diese Weise wird entlang der axialen Richtung eine vollständige elektrische Isolierung sichergestellt.
Besonders bevorzugt füllen die erste und die zweite Kunststoffmasse zusammen den zumindest einen Zwischenraum im Wesentlichen vollständig aus. Auf diese Weise wird die Ausbildung von unerwünschten Zwischenräumen, etwa in der Art von Luftspalten, die zu einer unerwünschten Minderung des Wärmeübergangs führen würden, vermieden.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Kunststoffmasse eine Spritzgussmasse aus dem ersten bzw. zweiten Kunststoffmaterial. Die Anwendung eines Spritzgussverfahrens vereinfacht und beschleunigt die Erzeugung der Kunststoffmassen. Dies führt zu Kostenvorteilen bei der Herstellung der elektrischen Maschine.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Stator einen, vorzugsweise ringförmigen, Statorkörper, von welchem die Statorzähne abstehen können. Bei dieser Weiterbildung ist die erste Kunststoffmasse zumindest auf einer Außenum- fangsseite des Statorkörpers angeordnet. Auf diese Weise kann der Stator elektrisch gegen die äußere Umgebung der Maschine isoliert werden. Die Bereitstellung eines separaten Gehäuses zur Aufnahme des Statorkörpers kann somit entfallen. Auch eine Beschichtung zumindest einer oder beider Stirnseiten des Statorkörpers mit der ersten Kunststoffmasse ist in einer optionalen Variante denkbar. In einer weiteren Variante kann die Kunststoffmasse den Statorkörper, vorzugsweise vollständig, umhüllen. Besonders bevorzugt bildet die erste Kunststoffmasse auf der Außenumfangsseite eine Außenbeschichtung aus. Auf diese Weise wird der Statorkörper außenumfangsseitig elektrisch isoliert. Die Bereitstellung eines separaten Gehäuses zur Aufnahme des Statorkörpers kann somit entfallen. Auch eine Beschichtung zumindest einer oder beider Stirnseiten des Statorkörpers mit der ersten Kunststoffmasse ist in einer optionalen Variante denkbar. In einer weiteren Variante kann die Kunststoffmasse den Statorkörper, vorzugsweise vollständig, bedecken.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung schlägt vor, den Zwischenraum in einen ersten und einen zweiten Teilraum zu unterteilen. Bei dieser Ausgestaltung ist im ersten Teilraum die zumindest eine Statorwicklung angeordnet. Im zweiten Teilraum ist der zumindest eine Kühlkanal angeordnet. Zwischen den beiden Teilräumen ist eine Positionierhilfe ausgebildet, mittels welcher der zumindest eine Kühlkanal im zweiten Teilraum positioniert werden kann. Diese Maßnahme erlaubt eine präzise und stabile Positionierung des Kühlkanals - bei welchem es sich typischerweise um einen Rohrkörper bzw. um ein Flachrohr handelt -, wenn dieser zusammen mit den Statorwicklungen im Zwischenraum zwischen den beiden Statorzähnen mit dem die beiden Kunststoffmassen ergebenden Kunststoff umspritzt wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst die Positionierhilfe zwei Vorsprünge, die an zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen ausgebildet sind. Die beiden Vorsprünge sind einander in der Umfangsrichtung des Rotors zugewandt und ragen zum Positionieren des Kühlkanals in den Zwischenraum hinein. Diese Ausgestaltung erlaubt eine besonders genaue Ausrichtung des Kühlkanals im Zwischenraum vor dem Umspritzen mit dem Kunststoff der Kunststoffmasse.
Zweckmäßig ragt die erste Kunststoffmasse axial, vorzugsweise beidseitig, aus dem jeweiligen Zwischenraum heraus. Somit kann die erste Kunststoffmasse auch zum teilweisen Begrenzen des Kühlmittelverteilerraums bzw. des Kühlmittelsammlerraums verwendet werden. Insbesondere kann ein im Zuge der Herstellung der Maschine erforderliches Entfernen des aus dem Zwischenraum herausragenden Teils der ersten Kunststoffmasse entfallen, womit Kostenvorteile bei der Herstellung der Maschine einhergehen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung schlägt daher vor, dass die erste Kunst- stoffmasse den Kuhinnittelverteilerraunn und/oder den Kühlmittelsammlerraum zumindest teilweise begrenzt. Die Bereitstellung einer separaten Begrenzung für den Kühlmittelverteilerraum bzw. den Kühlmittelsammlerraum, etwa in Form eines Gehäuses, kann somit entfallen.
Zweckmäßig können in zumindest einem, vorzugsweise in jedem Zwischenraum, zwischen zwei jeweils in Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen jeweils zumindest ein Kühlkanal sowie die erste und zweite Kunststoffmasse vorgesehen sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass aus allen vorhandenen Statorwicklungen betriebsmäßig erzeugte Abwärme abgeführt werden kann.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Kühlkanal radial außerhalb oder radial innerhalb der jeweiligen Statorwicklung in dem Zwischenraum angeordnet. Dies ermöglicht eine bauraumeffiziente Anordnung des Kühlkanals nahe an den zu kühlenden Statorwicklungen, so dass die elektrische Maschine für die Kühlung der Statorwicklungen nur wenig Bauraum benötigt.
Alternativ dazu kann auch zumindest ein Kühlkanal radial außerhalb und zusätzlich zumindest ein weiterer Kühlkanal radial innerhalb der jeweiligen Statorwicklung im Zwischenraum angeordnet sein. Bei dieser Variante sind für die Kühlung der Statorwicklung also zumindest zwei Kühlkanäle vorgesehen, wodurch eine erhöhte Kühlleistung bewirkt wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung schlägt vor, den zumindest einen Kühlkanal als Rohrkörper auszubilden, der einen Rohrkörperinnenraum umgibt. Bei dieser Variante ist am Rohrkörper wenigstens ein Trennelement ausgeformt, welches den Rohrkörperinnenraum in wenigstens zwei fluidisch voneinander getrennte Teilkühlkanäle unterteilt. Mittels besagter Trennelemente kann der Rohrkörper ausgesteift werden, sodass sich seine mechanische Festigkeit erhöht. Der Rohrkörper kann durch ein elektrisch leitendes Material, insbesondere ein Metall, oder durch ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere einen Kunststoff, gebildet sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest ein Rohrkörper, vorzugsweise alle Rohrkörper, mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse elektrisch vom Stator bzw. vom Statorkörper, insbesondere von den Statorzähnen, isoliert. Eine unerwünschte elektrische Verbindung des Statorkörpers bzw. der Statorzähne mit dem Rohrkörper kann auf diese Weise vermieden werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, den Rohrkörper als Flachrohr auszubilden, welches sich entlang der axialen Richtung erstreckt und in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung zwei Breitseiten und zwei Schmalseiten aufweist. Zweckmäßig erstreckt sich in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung zumindest eine Breitseite des Flachrohrs im Wesentlichen senkrecht zur radialen Richtung. Eine Länge der beiden Breitseiten kann dabei bevorzugt wenigstens das Vierfache, vorzugsweise wenigstens das Zehnfache, einer Länge der beiden Schmalseiten betragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Statorwicklung mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse elektrisch von dem als Rohrkörper ausgebildeten Kühlkanal isoliert. Eine unerwünschte elektrische Verbindung der Statorwicklung mit dem durch den Kühlkanal strömenden Kühlmittel kann auf diese Weise vermieden werden.
Besonders bevorzugt umgibt die erste oder/und zweite Kunststoffmasse zumindest einen axial aus dem Zwischenraum herausragenden Wicklungsabschnitt der Statorwicklung zumindest teilweise und begrenzt dabei den Kühlmittelverteilerraum oder/und den Kühlmittelsammlerraum zumindest teilweise. Somit wird auch besagter Wicklungsabschnitt im Betrieb der Maschine elektrisch gegenüber dem Kühlmittel isoliert. Eine unerwünschte elektrische Verbindung des Wicklungsab- Schnitts der Statorwicklung mit dem durch den Kühlkanal strömenden Kühlmittel kann also auf diese Weise vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist zumindest eine Statorwicklung derart ausgebildet, dass sie mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse wenigstens im Bereich innerhalb des jeweiligen Zwischenraums im Betrieb der elektrischen Maschine elektrisch, vorzugsweise vollständig vom Kühlmittel und vom Statorkörper isoliert ist. Eine unerwünschte elektrische Verbindung des Wicklungsabschnitts der Statorwicklung mit dem durch den Kühlkanal strömenden Kühlmittel kann auf diese Weise vermieden werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmittelsammlerraum durch einen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in der ersten Kunststoffmasse vorhandenen Hohlraum gebildet. Die Bereitstellung einer separaten Umhüllung bzw. eines Gehäuses zur Begrenzung des Kühlmittel Verteilers bzw. Kühlmittelsammlerraums kann somit entfallen. Damit gehen nicht unerhebliche Kostenvorteile einher.
Besonders bevorzugt sind die zumindest zwei Kühlkanäle, vorzugsweise alle vorhandenen Kühlkanäle, derart ausgebildet, dass das im Betrieb der Maschine durch diese Kühlkanäle geführte Kühlmittel von einem ersten axialen Endabschnitt des Stators, vorzugsweise des Statorkörpers, in Richtung eines zweiten axialen Endabschnitts des Stators bzw. des Statorkörpers strömt. Denkbar ist alternativ dazu eine Durchströmung dieser Kühlkanäle in umgekehrter Richtung, also vom zweiten axialen Endabschnitt in Richtung des ersten axialen Endabschnitts. Das Kühlmittel wird bei dieser Variante bzgl. der axialen Richtung nicht im Gegenstrom durch die Kühlkanäle geführt. Dies vereinfacht die Anordnung der Kühlkanäle in der Maschine.
Besonders bevorzugt sind die Statorwicklungen Teil einer verteilten Wicklung. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einer vorangehend vorgestellten elektrischen Maschine. Die oben erläuterten Vorteile der elektrischen Maschine übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Fahrzeug.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse des Rotor
Fig. 2 den Stator der elektrischen Maschine gemäß Figur 1 in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse des Rotors
Fig. 3 eine Detaildarstellung des Stators der Figur 2 im Bereich eines Zwischenraum zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten
Statorzähnen
Fig. 4 eine Weiterbildung der Variante gemäß Figur 3 Fig. 5 eine erste Variante der elektrischen Maschine der Figur 1 , bei welcher das durch die Kühlkanäle strömende Kühlmittel auch zur Kühlung der Wellenlager des Rotors verwendet
Fig. 6 eine zweite Variante der elektrischen Maschine gemäß Figur 1 , welche besonders wenig Bauraum beansprucht,
Fig. 7 eine dritte Variante der Maschine gemäß Figur 1 , welche eine besonders effektive Kühlung der Statorwicklungen ermöglicht.
Figur 1 illustriert ein Beispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 1 in einer Schnittdarstellung. Die elektrische Maschine 1 ist so dimensioniert, dass sie in einem Fahrzeug, vorzugsweise in einem Straßenfahrzeug, eingesetzt werden kann.
Die elektrische Maschine 1 umfasst einen in der Figur 1 nur grobschematisch dargestellten Rotor 3 und einen Stator 2. Zur Verdeutlichung ist der Stator 2 in Figur 2 in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse D entlang der Schnittlinie II - II der Figur 1 in separater Darstellung dargestellt. Entsprechend Figur 1 besitzt der Rotor 3 eine Rotorwelle 31 und kann mehrere, in der Figur 1 nicht näher dargestellte Magnete aufweisen, deren magnetischer Polarisation entlang der Umfangsrichtung U abwechselt. Der Rotor 3 ist um eine Rotationsachse D drehbar, deren Lage durch die Mittellängsachse M der Rotorwelle 31 festgelegt ist. Durch die Rotationsachse D wird eine axiale Richtung A definiert, welche sich parallel zur Rotationsachse D erstreckt. Eine radiale Richtung R steht senkrecht zur axialen Richtung A. Eine Umfangsrichtung U rotiert um die Rotationsachse D.
Wie Figur 1 erkennen lässt, ist der Rotor 3 im Stator 2 angeordnet. Somit handelt es sich bei der hier gezeigten elektrischen Maschine 1 um einen sogenannten Innenläufer. Denkbar ist aber auch eine Realisierung als sogenannter Außenläufer, bei welcher der Rotor 3 außerhalb des Stators 2 angeordnet ist. Die Rotorwelle 31 ist in einem ersten Wellenlager 32a und, dazu axial beabstandet, in einem zweiten Wellenlager 32b um die Rotationsachse D drehbar am Stator 2 gelagert.
Der Stator 2 umfasst außerdem in bekannter Weise mehrere, zum Erzeugen eines magnetischen Feld elektrisch bestrombare Statorwicklungen 6. Durch magnetische Wechselwirkung des von den Magneten des Rotor 3 erzeugten magnetischen Feldes mit dem von den Statorwicklungen 6 erzeugten magnetischen Feld wird der Rotor 3 in Rotation versetzt.
Dem Querschnitt der Figur 2 entnimmt man, dass der Stator 2 einen ringförmigen Statorkörper 7, beispielsweise aus Eisen, aufweisen kann. Insbesondere kann der Statorkörper 7 aus mehreren, entlang der axialen Richtung A aufeinandergesta- pelten und miteinander verklebten Statorkörperplatten (nicht gezeigt) gebildet sein. An dem Statorkörper 7 sind radial innen mehrere Statorzähne 8 angeformt, die sich entlang der axialen Richtung A erstrecken, radial nach innen vom Statorkörper 7 weg abstehen und entlang der Umfangsrichtung U beabstandet zueinander angeordnet sind. Jeder Statorzahn 8 trägt eine Statorwicklung 6. Die einzelnen Statorwicklungen 6 bilden zusammen eine Wicklungsanordnung. Je nach Anzahl der von den Statorwicklungen 6 zu bildenden magnetischen Pole können die einzelnen Statorwicklungen 6 der gesamten Wicklungsanordnung in geeigneter Weise elektrisch miteinander verdrahtet sein.
Im Betrieb der Maschine 1 erzeugen die elektrisch bestromten Statorwicklungen 6 Abwärme, die aus der Maschine 1 abgeführt werden muss, um eine Überhitzung und eine damit einhergehende Beschädigung oder gar Zerstörung der Maschine 1 zu verhindern. Daher werden die Statorwicklungen 6 mithilfe eines Kühlmittels K gekühlt, welches durch den Stator 2 geführt wird und die von den Statorwicklungen 6 erzeugte Abwärme durch Wärmeübertragung aufnimmt. Um das Kühlmittel K durch den Stator 2 zu führen, umfasst die Maschine 1 einen Kühlmittelverteilerraum 4, in welchen über einen Kühlmitteleinlass 33 ein Kühlmittel K eingeleitet werden kann. Entlang der axialen Richtung A im Abstand zum Kühlmittelverteilerraum 4 ist ein Kühlmittelsammlerraum 5 angeordnet. Der Kühlmittelverteilerraum 4 kommuniziert mittels mehrerer Kühlkanäle 10, von welchen in der Darstellung der Figur 1 nur ein einziger erkennbar ist, fluidisch mit dem Kühlmittelsammlerraum 5. In einem in den Figuren nicht gezeigten Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A können der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühlmittelsammlerraum 5 jeweils eine ringförmige Geometrie besitzen. Entlang der Umfangsrichtung U sind mehrere Kühlkanäle 10 beabstandet zueinander angeordnet, die sich jeweils entlang der axialen Richtung A vom ringförmigen Kühlmittelverteilerraum 4 zum ringförmigen Kühlmittelsammlerraum 5 erstrecken. Somit kann das über den Kühlmitteleinlass 33 in den Kühlmittelverteilerraum 4 eingebrachte Kühlmittel K auf die einzelnen Kühlkanäle 10 verteilt werden. Nach dem Durchströmen der Kühlkanäle 10 und der Aufnahme von Wärme von den Statorwicklungen wird das Kühlmittel K im Kühlmittelsammlerraum 5 gesammelt und über einen am Stator 2 vorgesehenen Kühlmittelauslass 34 wieder aus der Maschine 1 ausgeleitet.
Im Beispiel der Figuren sind also die Kühlkanäle 10 derart ausgebildet, dass das im Betrieb der Maschine 1 durch diese Kühlkanäle 10 geführte Kühlmittel K von einem ersten axialen Endabschnitt 3.1 , 7.1 des Stators 2, oder des Statorkörpers 7, in Richtung eines zweiten axialen Endabschnitts 3.2, 7.2 des Stators 3 bzw. des Statorkörpers 7 strömt.
Wie die Darstellungen der Figuren 1 und 2 erkennen lassen, sind die Statorwicklungen 6 in Zwischenräumen 9 angeordnet, die zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Statorzähnen 8 ausgebildet sind. Besagte Zwischenräume 9 sind dem einschlägigen Fachmann auch als sogenannte "Stator- Nuten" oder "Stator-Schlitze" bekannt, die sich ebenso wie die Statorzähne 8 entlang der axialen Richtung A erstrecken. Nun wird auf die Darstellung der Figur 3 Bezug genommen, welche einen zwischen zwei in Umfangsrichtung U benachbarten Statorzähnen 8 - im Folgenden auch als Statorzähne 8a, 8b bezeichnet - ausgebildeten Zwischenraum 9 in einer Detaildarstellung zeigt. Um die Wärmeübertragung der von den Statorwicklungen 6 erzeugten Abwärme auf das durch die Kühlkanäle 10 strömende Kühlmittel K zu verbessern, ist entsprechend Figur 3 in den Zwischenräumen 9 jeweils ein elektrisch isolierender Kunststoff 1 1 vorgesehen. Der elektrisch isolierende Kunststoff 1 1 ist durch eine erste Kunststoffmasse 1 1 a aus einem ersten Kunst- stoffmaterial und durch eine zweite Kunststoffmasse 1 1 b aus einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet, dessen thermische Leitfähigkeit größer ist als die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials. Das erste Kunststoffmate- rial 1 1 a ist ein Duroplast. Das zweite Kunststoffmaterial ist ein Thermoplast. Im Beispielszenario sind in allen Zwischenräumen 9 jeweils eine erste und eine zweite Kunststoffmasse 1 1 a, 1 1 b angeordnet. In einer Variante des Beispiels kann die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials 1 1 a kleiner als oder gleich der thermischen Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials 1 1 b sein.
Die den Zwischenraum 9 begrenzenden Oberflächenabschnitte des Stators 2 sind bevorzugt vollständig mit der zweiten Kunststoffmasse 1 1 b beschichtet. Die Be- schichtung aus der zweiten Kunststoffmasse 1 1 b kann sich zumindest über eine entlang der axialen Richtung A gemessene Gesamtlänge des jeweiligen Zwischenraums 9 erstrecken und auf diese Weise die jeweilige Statorwicklung 6 o- der/und die erste Kunststoffmasse 1 1 a elektrisch vom Stator 2, insbesondere vom jeweiligen Statorzahn 8, isolieren. Insbesondere kann die Beschichtung aus der zweiten Kunststoffmasse 1 1 b die betreffende Statorwicklung 6 innerhalb des Zwischenraums 9 über zumindest die gesamte, entlang der axialen Richtung A gemessene Länge des jeweiligen Zwischenraums 9 in Umfangsrichtung U-förmig umschließen. Die Statorwicklungen 6 sind jeweils derart ausgebildet, dass sie mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse zumindest im Bereich innerhalb des jeweiligen Zwischenraums 9 im Betrieb der elektrischen Maschine 1 elektrisch, vorzugsweise vollständig, vom Kühlmittel K und auch vom Statorkörper 7 isoliert sind. Sowohl die erste als auch die zweite Kunststoffmasse 1 1 a, 1 1 b kann einen axial aus dem Zwischenraum 9 herausragenden Wicklungsabschnitt der Statorwicklung 6 zumindest teilweise umgeben und darüber hinaus den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie den Kühlmittelsammlerraum 5 teilweise begrenzen. Auf diese Weise wird besagter Wicklungsabschnitt im Betrieb der elektrischen Maschine 1 elektrisch gegenüber dem Kühlmittel K isoliert.
Gemäß Figur 3 sind die in dem Zwischenraum 9 angeordneten Statorwicklungen 6 und ein Kühlkanal 10 in die erste Kunststoffmasse 1 1 a aus dem ersten Kunst- stoffmate al eingebettet. Die erste Kunststoffmasse 1 1 a mit der darin eingebetteten Statorwicklung 6 und mit dem Kühlkanal 10 sind wiederum in die zweite Kunststoffmasse 1 1 b aus dem zweiten Kunststoffmaterial eingebettet bzw. teilweise von dieser umgeben. Wie Figur 3 erkennen lässt, ist der Kühlkanal 10 in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A vollständig von der zweiten Kunststoffmasse 1 1 b umhüllt.
Bevorzugt sind die beiden Kunststoffmassen 1 1 a, 1 1 b jeweils Spritzgussmassen aus dem elektrisch isolierenden Kunststoff. Die Anwendung eines Spritzgussverfahrens vereinfacht und beschleunigt die Herstellung der Kunststoffmasse.
Es versteht sich, die dass die gemäß Figur 3 in dem Zwischenraum 9 angeordnete Statorwicklung 6 jeweils teilweise einer ersten Statorwicklung 6a zugehörig ist, die von einem ersten Statorzahn 8a getragen ist, und teilweise einer zweiten Statorwicklung 6b zugeordnet ist, die von einem dem ersten Statorzahn 8a in Um- fangsrichtung U benachbarten, zweiten Statorzahn 8b getragen ist. Zur Verdeutlichung dieses Szenarios ist in Figur 3 eine virtuelle Trennlinie 12 eingezeichnet. Die in Figur 3 links der Trennlinie 12 gezeigten Wicklungsdrähte 13a gehören zu der von dem Statorzahn 8a getragenen Statorwicklung 6a. Die rechts der Trennlinie 12 gezeigten Wicklungsdrähte 13b gehören zu der von dem Statorzahn 8b getragenen Statorwicklung 6b.
Wie die Detaildarstellung der Figur 3 belegt, können die Kühlkanäle 10 jeweils durch einen Rohrkörper 16, beispielsweise aus Aluminium, gebildet sein, der einen Rohrkörperinnenraum 22 umgibt. Grundsätzlich kommt als Material für den Rohrkörper 16 bzw. für den Kühlkanal 10 ein elektrisch leitendes Material, insbesondere ein Metall, oder ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere ein Kunststoff, in Betracht. Optional können, wie in der Detaildarstellung der Figur 3 gezeigt, am Rohrkörper 16 ein oder mehrere Trennelemente 18 ausgeformt sein, welche den Kühlkanal 10 in fluidisch voneinander getrennte Teilkühlkanäle 19 unterteilt. Auf diese Weise kann das Strömungsverhalten des Kühlmittels K im Kühlkanal 10 verbessert werden, womit ein verbesserter Wärmeübergang auf das Kühlmittel K einhergeht. Außerdem wird der Rohrkörper 16 auf diese Weise zusätzlich mechanisch ausgesteift. In Figur 3 sind exemplarisch drei solche Trennelemente 18 dargestellt, so dass sich vier Teilkühlkanäle 19 ergeben. Selbstredend ist in Varianten des Beispiels eine andere Anzahl an Trennelementen 18 möglich. Der den Kühlkanal 10 bildenden Rohrkörper 16 ist als Flachrohr 17 ausgebildet, welches in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse D des Rotors 3 (vgl. Figur 3) zwei Breitseiten 20 und zwei Schmalseiten 21 besitzt. In dem in Figur 3 gezeigten Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A erstrecken sich die beiden Breitseiten 20 des Flachrohrs 17 senkrecht zur radialen Richtung R. Eine Länge der beiden Breitseiten 20 beträgt wenigstens das Vierfache, vorzugsweise wenigstens das Zehnfache, einer Länge der beiden Schmalseiten 21 .
Zweckmäßig sind die Rohrkörper 16 jeweils mittels der ersten sowie zweiten Kunststoffmasse 1 1 a, 1 1 b elektrisch vom Statorkörper 7 und dabei insbesondere von dessen Statorzähnen 8 isoliert. Mittels der ersten bzw. zweiten Kunststoffmasse 1 1 a, 1 1 b wird die jeweilige Statorwicklung 6 elektrisch von dem als Rohrkörper 16 ausgebildeten Kühlkanal 10 isoliert. Im Beispiel der Figuren 1 bis 3 ist der Kühlkanal 10 radial außerhalb der Statorwicklungen 6 im jeweiligen Zwischenraum 9 angeordnet. Der radiale Abstand der Kühlkanäle 10 zur Rotationsachse D des Rotors 3 ist also größer als jener der Statorwicklungen 6 zur Rotationsachse D. Denkbar ist aber auch eine Anordnung des Kühlkanals 10 radial innen.
Zur Herstellung einer elektrischen Maschine 1 gemäß den Figuren 1 bis 3 werden zunächst die durch Rohrkörper 16 bzw. Flachrohre 17 gebildeten Kühlkanäle 10 in die Zwischenräume 9 eingebracht. Anschließend werden die die Zwischenräume 9 begrenzenden Oberflächen des Statorkörpers 7 mit dem zweiten Kunst- stoffmaterial, bevorzugt einem Thermoplasten, umspritzt und auf diese Weise die zweite Kunststoffmasse 1 1 b gebildet. Auf diese Weise wird das Material des Statorkörpers 7 zu dem jeweiligen Zwischenraum 9 hin elektrisch isoliert. Danach werden die Statorwicklungen 6 in die Zwischenräume 9 eingebracht und auf den Statorzähnen 8 angeordnet. Danach werden die Statorwicklungen 6 mit dem die erste Kunststoffmasse 1 1 a ergebenden ersten Kunststoffmaterial, bevorzugt einem Duroplasten, umspritzt. Im Zuge der Herstellung des elektrisch isolierenden Kunststoffs 1 1 , der sich aus den beiden Kunststoffmassen 1 1 a, 1 1 b zusammensetzt, kann auch der Statorkörper 7 mit dem die erste Kunststoffmasse 1 1 a bildenden ersten Kunststoffmaterial umspritzt werden.
Gemäß Figur 3 kann der Zwischenraum 9 einen ersten Teilraum 9c, in welchem die Statorwicklung 6 angeordnet ist, und einen zweiten Teilraum 9d umfassen, in welchem der Kühlkanal 10 angeordnet ist und welcher den ersten Teilraum 9c zum Zwischenraum 9 ergänzt. Wie die Figuren 3 und 4 erkennen lassen, kann zwischen den beiden Teilräumen 9c, 9d eine Positionierhilfe 27 angeordnet sein, mittels welcher der Kühlkanal 10 im zweiten Teilraum 9d fixiert wird. Besagte Positionierhilfe 27 umfasst zwei Vorsprünge 28a, 28b, die an den beiden in der Um- fangsrichtung U benachbarten und den Zwischenraum 9 begrenzenden
Statorzähnen 8a, 8b ausgebildet sind. Die beiden Vorsprünge 28a, 28b sind einander in der Umfangsrichtung U zugewandt und ragen zur Positionierung des Kühlkanals 10 in den Zwischenraum 9 hinein. Die Vorsprünge 28a, 28b wirken dabei für den als Rohrkörper 16 bzw. Flachrohr 17 ausgebildeten Kühlkanal 10 als radialer Anschlag, der eine unerwünschte Bewegung des Kühlkanals 10, insbesondere beim Herstellen der Kunststoffmassen 1 1 a, 1 1 b mittels Spritzgießens radial nach innen verhindern kann.
Die Figur 4 zeigt eine Weiterbildung des Beispiels der Figur 3. Die Weiterbildung der Figur 4 unterscheidet sich vom Beispiel der Figur 3 darin, dass im Zwischenraum 9 nicht nur radial außen, sondern zusätzlich auch radial innen ein Kühlkanal 10 vorgesehen ist, der wie im Beispiel der Figur 3 als Rohrkörper 16 bzw. als Flachrohr 17 ausgebildet sein kann. Exemplarisch ist der radial innere Kühlkanal 10 als Flachrohr 17 mit zwei Trennelementen 18 und drei Teilkühlkanälen 19 dargestellt. Obige Erläuterungen zum Beispiel der Figur 3 gelten, soweit sinnvoll, mutatis mutandis auch für das Beispiel der Figur 4.
Im Folgenden wird wieder auf die Figur 1 Bezug genommen. Wie die Figur 1 anschaulich belegt, kann die vorzugsweise einstückig ausgebildete, erste Kunststoffmasse 1 1 a axial beidseitig aus den Zwischenräumen 9 herausragen. Dies erlaubt es, auch den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie, alternativ oder zusätzlich, den Kühlmittelsammlerraum 5 zur thermischen Ankopplung an die beiden axialen Endabschnitte 14a, 14b der jeweiligen Statorwicklung 6 in die Kunststoffmasse 1 1 einzubetten, die axial außerhalb des jeweiligen Zwischenraum 9 angeordnet sind. Auf diese Weise kann auch im Bereich der üblicherweise thermisch besonders belasteten axialen Endabschnitte 14a, 14b der betreffenden Statorwicklung 6 ein effektiver Wärmeübergang mit dem im Kühlmittelverteilerraum 4 bzw. Kühlmittelsammlerraum 5 vorhandenen Kühlmittel K hergestellt werden. Diese Maßnahme erlaubt eine besonders effektive Kühlung der beiden axialen Endabschnitte 14a, 14b der Statorwicklung 6. Ferner ist gemäß Figur 1 der Stator 2 mit dem Statorkörper 7 und den Statorzähnen 8 axial zwischen einem ersten und einem zweiten Lagerschild 25a, 25b angeordnet.
Wie die Figur 1 erkennen lässt, ist ein Teil des Kühlmittelverteilerraums 4 in dem ersten Lagerschild 25a und ein Teil des Kühlmittelsammlerraums 5 in dem zweiten Lagerschild 25b angeordnet. Der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühlmittelsammlerraum 5 sind somit jeweils teilweise durch einen in der ersten Kunststoffmasse 1 1 a vorgesehenen Hohlraum 41 a, 41 b gebildet.
Der erste Hohlraum 41 a wird dabei durch einen im ersten Lagerschild 25a ausgebildeten Hohlraum 42a zum Kühlmittelverteilerraum 4 ergänzt. Entsprechend wird der zweite Hohlraum 41 b durch einen im zweiten Lagerschild 25b ausgebildeten Hohlraum 42b zum Kühlmittelsammlerraum 5 ergänzt. Bei der vorangehend erläuterten Ausführungsvariante begrenzt die Kunststoffmasse 1 1 a den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie den Kühlmittelsammlerraum 5 also zumindest teilweise.
Im ersten Lagerschild 25a kann ferner eine Kühlmittelzuführung 35 ausgebildet sein, welche den Kühlmittelverteilerraum 4 fluidisch mit einem außen, insbesondere wie in Figur 1 dargestellt umfangsseitig, am ersten Lagerschild 25a vorgesehenen Kühlmitteleinlass 33 verbindet. Im zweiten Lagerschild 25b kann entsprechend eine Kühlmittelabführung 36 ausgebildet sein, welche den Kühlmittelsammlerraum 5 fluidisch mit einem außen, insbesondere wie in Figur 1 dargestellt umfangsseitig, am Lagerschild 25b vorgesehenen Kühlmittelauslass 34 verbindet. Dies ermöglicht eine Anordnung des Kühlmittelverteilerraums 4 bzw. des Kühlmittelsammlerraum 5 jeweils radial außen am ersten bzw. zweiten Endabschnitt 14a, 14b der betreffenden Statorwicklung 6 und auch in der Verlängerung dieser Endabschnitte 14a, 14b entlang der axialen Richtung A. Die im Betrieb der Maschine 1 thermisch besonders belasteten Endabschnitte 14a, 14b der Statorwicklungen 6 werden auch mittels dieser Maßnahme besonders effektiv gekühlt. Gemäß Figur 1 kann die erste Kunststoffmasse 1 1 a aus dem elektrisch isolierenden Kunststoff 1 1 auch auf einer Außenumfangsseite 30 des Statorkörpers 7 angeordnet sein und somit auf der Außenumfangsseite 30 eine Kunststoffbeschich- tung 1 1 .1 ausbilden. Somit kann der typischerweise aus elektrisch leitenden Statorplatten gebildete Statorkörper 7 des Stators 2 elektrisch gegen die Umgebung isoliert werden. Die Bereitstellung eines separaten Gehäuses zur Aufnahme des Statorkörpers 7 kann somit entfallen.
Die Figur 5 zeigt eine Variante des Beispiels der Figur 1 . Um auch die Rotorwelle 31 sowie die beiden Wellenlager 32a, 32b im Betrieb der Maschine 1 zu kühlen, kann die Kühlmittelzuführung 35 thermisch an das im ersten Lagerschild 25a angeordnete, erste Wellenlager 32a gekoppelt sein. Ebenso kann die Kühlmittelabführung 36 thermisch an das im zweiten Lagerschild 25b angeordnete, zweite Wellenlager 32b gekoppelt sein. Eine separate Kühleinrichtung zum Kühlen der Wellenlager 32a, 32b kann auf diese Weise entfallen, woraus sich nicht unerhebliche Kostenvorteile ergeben. Im Beispiel der Figur 5 sind der Kühlmitteleinlass 33 und der Kühlmittelauslass 34 an der äußeren Stirnseite 26a, 26b des jeweiligen Lagerschilds 25a, 25b vorgesehen. Denkbar ist aber auch eine umfangsseitige bzw. radiale Anordnung. Bei der Variante gemäß den Figuren 5 und 1 sind die Statorwicklungen 6 bzgl. der radialen Richtung R radial innerhalb der Kühlkanäle 10 angeordnet.
Die Statorwicklungen 6 sind mit einem elektrischen Anschluss 50 durch eine im zweiten Lagerschild 25b vorgesehene Durchführung 39 aus dem Stator 2 heraus nach außen geführt, so dass sie von außen elektrisch bestromt werden können. Die Durchführung 39 ist radial zwischen dem Kühlmittelverteilerraum 4 bzw. dem Kühlmittelsammlerraum 5 und der Drehachse D angeordnet.
Im Beispiel der Figur 6, welche eine gegenüber der Figur 5 vereinfachte Ausführungsform zeigt, sind der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühlmittelsammlerraum 5 ausschließlich in der axialen Verlängerung der Kühlkanäle 10 angeordnet. Diese Variante erfordert für den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie für den Kühlmit- telsammlerraunn 5 besonders wenig Bauraum.
Bei der Variante gemäß Figur 6 sind die Statorwicklungen 6 bzgl. der radialen Richtung R radial innerhalb der Kühlkanäle 10 angeordnet. Die Statorwicklungen 6 sind mit einem elektrischen Anschluss 50 durch eine im zweiten Lagerschild 25b vorgesehene Durchführung 39 aus dem Stator 2 heraus nach außen geführt, so dass sie von außen elektrisch bestromt werden können. Die Durchführung 39 ist bzgl. der radialen Richtung radial außerhalb des Kühlmittelverteilerraums 4 bzw. des Kühlmittelsammlerraum 5 im zweiten Lagerschild 25b angeordnet.
Im Beispiel der Figur 7 ist eine Weiterbildung der Figur 5 gezeigt. Bei dieser Weiterbildung umgibt der Kühlmittelverteilerraum 4 in dem in Figur 7 dargestellten Längsschnitt entlang der Rotationsachse D den ersten axialen Endabschnitt 14a der jeweiligen Statorwicklung 6 U-förmig, also axial endseitig sowie radial innen und radial außen. Entsprechend umgibt der Kühlmittelsammlerraum 5 in dem Längsschnitt entlang der Rotationsachse D den zweiten axialen Endabschnitt 14b der jeweiligen Statorwicklung 6 U-förmig, also axial endseitig sowie radial innen und radial außen. Bei dieser Variante sind Kühlkanäle 10 sowohl radial innerhalb also auch radial außerhalb der Statorwicklung 6 vorgesehen. Somit sind die jeweiligen Statorwicklungen 6 einschließlich ihrer axialen Endabschnitte 14a, 14b über die Kühlkanäle 10 sowie den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie den Kühlmittelsammlerraum 5 in direktem thermischem Kontakt mit dem Kühlmittel K. Dies erlaubt eine besonders effektive Kühlung der Statorwicklung 6 einschließlich der thermisch besonderen Belastungen ausgesetzten axialen Endabschnitte 14a, 14b.
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Claims

Ansprüche
1 . Elektrische Maschine (1 ), insbesondere für ein Fahrzeug,
mit einem Rotor (3), der um eine Rotationsachse (D) drehbar ist, durch welche eine axiale Richtung (A) der elektrischen Maschine (1 ) definiert ist, und mit einem Stator (2), der Statorwicklungen (6) aufweist,
mit zumindest einem, vorzugsweise einer Mehrzahl, von einem Kühlmittel (K) durchströmbaren Kühlkanal/Kühlkanälen (10),
wobei der zumindest eine Kühlkanal (10) und zumindest eine Statorwicklung (6) zur thermischen Kopplung in einen elektrisch isolierenden Kunststoff (1 1 ) eingebettet sind,
wobei der Stator (2) sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckende und entlang einer Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne (8) besitzt, welche die Statorwicklungen (6) tragen,
wobei der elektrisch isolierende Kunststoff (1 1 ) mit dem zumindest einen Kühlkanal (10) und mit der zumindest einen Statorwicklung (6) in zumindest einem Zwischenraum (9) angeordnet ist, der zwischen zwei in der Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (8) ausgebildet ist,
wobei der elektrisch isolierende Kunststoff (1 1 ) durch eine erste Kunststoffmasse (1 1 a) aus einem ersten Kunststoffmaterial und durch eine zweite Kunststoffmasse (1 1 b) aus einem zweiten Kunststoffmaterial gebildet ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials größer ist als die thermische Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials; oder dass die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials kleiner ist als die thermischen Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials; oder dass die thermische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials gleich der thermischen Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials ist.
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Maschine einen Kühlmittelverteilerraum (4) und einen axial im Abstand zu diesem angeordneten Kühlmittelsammlerraum (5) umfasst, wobei der Kühlmittelverteilerraum (4) zum Kühlen der Statorwicklungen (6) mittels des wenigstens einen von dem Kühlmittel (K) durchströmbaren Kühlkanals (10), vorzugsweise mittels der Mehrzahl von Kühlkanälen (10), fluidisch mit dem Kühlmittelsammlerraum (5) kommuniziert.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder Kühlmittelsammlerraum (5) ausschließlich in einer axialen Verlängerung des Stators (2) benachbart zu diesem angeordnet ist und vorzugsweise entlang einer radialen Richtung (R) bzw. Stators (2) nicht über diesen hinaus ragt.
5. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem zumindest einen Zwischenraum (9) zumindest eine Statorwicklung (6) in die erste Kunststoffmasse (1 1 a) aus dem ersten Kunststoffmaterial eingebettet ist,
die erste Kunststoffmasse (1 1 a) mit der darin eingebetteten Statorwicklung (6) und der zumindest eine Kühlkanal (10) zumindest teilweise von der zweite Kunststoffmasse (1 1 b) aus dem zweiten Kunststoffmaterial umgeben, vorzugsweise in diese eingebettet, sind.
6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in wenigstens zwei Zwischenräumen (9), vorzugsweise in allen Zwischenräumen (9), sowohl die erste als auch die zweite Kunststoffmasse (1 1 a, 1 1 b) angeordnet sind.
7. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Kunststoffmaterial einen Duroplasten oder einen Thermoplasten umfasst oder ein Duroplast oder ein Thermoplast ist; und/oder dass das zweite Kunststoffmaterial einen Thermoplasten oder einen Duroplasten umfasst oder ein Thermoplast oder einen Duroplast ist.
8. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Kühlkanal (10) von dem elektrisch isolierenden Kunststoff (1 1 ), vorzugsweise von der ersten oder zweiten Kunststoffmasse (1 1 a, 1 1 b), umhüllt oder umgeben ist.
9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlmittelverteilerraum (4) oder/und der Kühlmittelsammlerraum (5) zur thermischen Ankopplung an die Statorwicklungen (6) wenigstens teilweise in dem elektrisch isolierenden Kunststoff (1 1 ), vorzugsweise in der ersten Kunststoffmasse (1 1 a), angeordnet sind.
10. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens einen Zwischenraum (9) begrenzenden Oberflächenabschnitte des Stators (2) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, mit der zweiten Kunststoffmasse (1 1 b) beschichtet sind.
1 1 . Elektrische Maschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Beschichtung aus der zweiten Kunststoffmasse (1 1 b) zumindest über eine entlang der axialen Richtung (A) gemessene Gesamtlänge des jeweiligen Zwischenraums (9) erstreckt und die jeweilige Statorwicklung (6) o- der/und die erste Kunststoffmasse (1 1 a) elektrisch vom Stator (2), insbesondere vom jeweiligen Statorzahn (8), isoliert.
12. Elektrische Maschine nach Anspruch 10 oder 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beschichtung aus der zweiten Kunststoffmasse (1 1 b) die betreffende Statorwicklung (6) innerhalb des Zwischenraums (9) über mindestens die gesamte, entlang der axialen Richtung (A) gemessene Länge des jeweiligen Zwischenraums (9) in Umfangsrichtung U-förmig umschließt.
13. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und die zweite Kunststoffmasse (1 1 a, 1 1 b) zusammen den Zwischenraum (9) im Wesentlichen vollständig ausfüllen.
14. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und die zweite Kunststoffmasse (1 1 a, 1 1 b) durch eine Spritzgussmasse aus dem ersten bzw. zweiten Kunststoffmaterial gebildet sind.
15. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stator (2) einen, vorzugsweise ringförmigen, Statorkörper (7) umfasst, die erste Kunststoffmasse (1 1 a) zumindest auf einer Außenumfangsseite (30) des Statorkörpers (7) angeordnet ist.
16. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kunststoffmasse (1 1 a) auf der Außenumfangsseite (30) eine Au- ßenbeschichtung (1 1 .1 ) ausbildet.
17. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Zwischenraum (9) einen ersten Teilraum (9c), in welchem die zumindest eine Statorwicklung (6) angeordnet ist, und einen zweiten Teilraum (9d), in welchem der zumindest eine Kühlkanal (10) angeordnet ist, umfasst, zwischen den beiden Teilräumen (9c, 9d) eine Positionierhilfe (27) angeordnet ist, mittels welcher der zumindest eine Kühlkanal (10) im zweiten Teilraum (9d) positionierbar ist.
18. Elektrische Maschine nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionierhilfe (27) zwei Vorsprünge (28a, 28b) umfasst, die an zwei in der Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (8a, 8b) ausgebildet sind,
die beiden Vorsprünge (28a, 28b) einander in der Umfangsrichtung (U) zugewandt sind und zum Positionieren des Kühlkanals (10) in den Zwischenraum (9) hineinragen.
19. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die erste Kunststoffmasse (1 1 a) axial aus dem Zwischenraum (9) herausragt.
20. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kunststoffmasse (1 1 a) den Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder den Kühlmittelsammlerraum (5) zumindest teilweise begrenzt.
21 . Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in zumindest einem, vorzugsweise in jedem, Zwischenraum (9) zwischen zwei jeweils in Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (8a, 8b) zumindest ein Kühlkanal (10) und der elektrisch isolierende Kunststoff (1 1 ) vorgesehen sind.
22. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Kühlkanal (10) radial außerhalb oder radial innerhalb der jeweiligen Statorwicklung (6) im Zwischenraum (9) angeordnet ist, oder dass zumindest ein Kühlkanal (10) radial außerhalb und zumindest ein weiterer Kühlkanal (10) radial innerhalb der jeweiligen Statorwicklung (6) im Zwischenraum (9) angeordnet ist.
23. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Kühlkanal (10) als Rohrkörper (16) ausgebildet ist, der einen Rohrkörperinnenraum (22) umgibt,
wobei am Rohrkörper (16) wenigstens ein Trennelement (18) ausgeformt ist, welches den Rohrkörperinnenraum (22) in wenigstens zwei fluidisch voneinander getrennte Teilkühlkanäle (19) unterteilt.
24. Elektrische Maschine nach Anspruch 23, wenn rückbezogen auf Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Rohrkörper (16) mittels der ersten oder/und zweiten Kunst- stoffmasse (1 1 a, 1 1 b) elektrisch vom Statorkörper (7), insbesondere von den Statorzähnen (8), isoliert ist.
25. Elektrische Maschine nach Anspruch 23 oder 24,
dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rohrkörper (16) als Flachrohr (17) ausgebildet ist, wobei sich in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) zumindest eine Breitseite (20) des Flachrohrs (17) im Wesentlichen senkrecht zur radialen Richtung (R) erstreckt.
26. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wenn rückbezogen auf Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Statorwicklung (6) mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse (1 1 ) elektrisch von dem als Rohrkörper (16) ausgebildeten Kühlkanal (10) isoliert ist.
27. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste oder/und zweite Kunststoffmasse (1 1 a, 1 1 b) zumindest einen axial aus einem Zwischenraum (9) herausragenden Wicklungsabschnitt der Statorwicklung (6) zumindest teilweise umgibt und dabei den Kühlmittelverteilerraum (4) oder/und den Kühlmittelsammlerraum (5) teilweise begrenzt, so dass dieser Wicklungsabschnitt im Betrieb der Maschine (1 ) elektrisch gegenüber dem Kühlmittel (K) isoliert ist.
28. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine Statorwicklung (6) derart ausgebildet ist, dass sie mittels der ersten oder/und zweiten Kunststoffmasse zumindest im Bereich innerhalb des jeweiligen Zwischenraums (9) im Betrieb der elektrischen Maschine (1 ) elektrisch, vorzugsweise vollständig, vom Kühlmittel (K) oder/und vom Statorkörper (7) isoliert ist.
29. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Kühlkanäle (10) vorzugsweise alle vorhandenen Kühlkanäle (10), derart ausgebildet sind, dass das im Betrieb der Maschine (1 ) durch diese Kühlkanäle (10) geführte Kühlmittel von einem ersten axialen Endabschnitt (3.1 , 7.1 ) des Stators (2), vorzugsweise des Statorkörpers (7), in Richtung eines zweiten axialen Endabschnitts (3.2, 7.2) des Stators (3) bzw. des Statorkörpers (7) strömt oder umgekehrt.
30. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Statorwicklungen (6) Teil einer verteilten Wicklung sind.
31 . Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Maschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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