DE10148457A1 - Kühlanordnung für eine Antriebseinheit - Google Patents

Kühlanordnung für eine Antriebseinheit

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DE10148457A1
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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug mit einer Leistungselektronikeinheit (1) und einem elektrischen Antriebsmotor (2), der über ein fest übersetztes Getriebe (3) mit einem lenkbaren Antriebsrad (4) verbunden ist. Dabei ist mit einem Rotor (8) des Antriebsmotors (2) ein Lüfter (5) verbunden, wobei die Leistungselektronikeinheit (1) derart im Bereich des Antriebsmotors (2) angeordnet ist, dass sie von dem von dem Lüfter (5) erzeugten Luftstrom gekühlt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug mit einer Leistungselektronikeinheit und einem elektrischen Antriebsmotor, der über ein fest übersetztes Getriebe mit einem lenkbaren Antriebsrad verbunden ist.
  • Flurförderzeuge sind in der Regel mit einem elektrischen Antriebsmotor ausgerüstet, der mittels einer Getriebeeinheit den Antrieb eines Antriebsrades gewährleistet. Zur Versorgung des Antriebsmotors mit elektrischer Energie ist in der Regel eine Leistungselektronikeinheit vorgesehen. Bei im Betrieb befindlichen Fahrzeugen erwärmt sich die Leistungselektronikeinheit oft beträchtlich. Deshalb ist diese häufig mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet, wobei luftgekühlte und wassergekühlte Anordnungen bekannt sind. Somit wird ein Überhitzen der Leistungselektronikeinheit vermieden. Bei luftgekühlten Anordnungen ist die Leistungselektronikeinheit in der Regel mit einem Kühlkörper verbunden, der infolge freier oder erzwungener Konvektion mit Luft beströmt wird. Eine erzwungene Konvektion wird meist mittels des von einem Lüfter erzeugten Kühlluftstroms erreicht.
  • Bisher bekannte Kühlvorrichtungen umfassen einen Lüfter und einen Kühlkörper, der von dem Lüfter durch erzwungene Konvektion mit Luft beströmt wird. Außerdem benötigt man eine Vorrichtung zum Erzeugen der Rotationsbewegung des Lüfters, z. B. einen kleinen Elektromotor. Insgesamt gesehen ist der Aufbau von Kühlvorrichtungen des Standes der Technik relativ aufwändig und daher kostenintensiv.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Kühlung der Leistungselektronikeinheit mit geringem Aufwand erreichbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit einem Rotor des Antriebsmotors ein Lüfter verbunden ist, wobei die Leistungselektronikeinheit derart im Bereich des Antriebsmotors angeordnet ist, dass sie von dem von dem Lüfter erzeugten Luftstrom gekühlt wird. Bei einer Drehung des Rotors des Antriebsmotors wird aufgrund seiner Verbindung mit dem Lüfter auch dieser zu einer Rotation gezwungen und erzeugt somit einen Luftstrom. Der Luftstrom ist während des Betriebs des Antriebsmotors jederzeit sichergestellt. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der obigen Anordnung besteht darin, dass sich im Falle einer starken Belastung des Antriebsmotors und der damit verbundenen starken Erwärmung der Leistungselektronikeinheit aufgrund der dann besonders hohen Motordrehzahl auch der Lüfter mit erhöhter Geschwindigkeit dreht und dadurch eine verstärkte Luftstromzufuhr bewirkt wird, die für eine rasche Kühlung der besonders beanspruchten Leistungselektronikeinheit sorgt.
  • Die Leistungselektronikeinheit ist zur elektrischen Versorgung des Antriebsmotors vorgesehen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn der Lüfter an einer Welle des Rotors des Antriebsmotors befestigt ist. Aufgrund dieser Anordnung bewegt sich der Lüfter bei einer Drehung des Antriebsmotors automatisch mit und erzeugt durch seine Rotation einen Luftstrom zur Kühlung der Leistungselektronikeinheit.
  • Zweckmäßigerweise ist der Lüfter mittels einer Schraube stirnseitig in die Welle eingeschraubt. Diese Befestigung bewirkt, dass der Lüfter mit der Welle des Rotors drehstarr verbunden ist und sich relativ zu der Welle nicht bewegen kann, sondern sich mit ihr gemeinsam dreht.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Schraube mindestens ein Bauteil einer Bremse des Antriebsmotors hält. Die Schraube übernimmt damit gleichzeitig mehrere Befestigungsfunktionen und trägt zur Einsparung von Befestigungselementen bei.
  • Um zu gewährleisten, dass sich die Leistungselektronikeinheit, der Antriebsmotor und der Lüfter jederzeit in der gleichen Position relativ zueinander befinden, ist die Leistungselektronikeinheit drehstarr mit dem Antriebsmotor verbunden. Es wird somit unabhängig von der Stellung der Antriebseinheit eine gleichmäßige Kühlwirkung erreicht.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Leistungselektronikeinheit senkrecht oberhalb des Antriebsmotors angeordnet. Es wird somit sichergestellt, dass sich die Leistungselektronikeinheit im Strömungsbereich des von dem Lüfter erzeugten Luftstroms befindet und ordnungsgemäß gekühlt werden kann.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinheit im Schnitt. Eine Leistungselektronikeinheit 1, die einen Antriebsmotor 2 mit elektrischer Energie versorgt, ist senkrecht oberhalb des Antriebsmotors 2 angeordnet. Der Antriebsmotor 2 ist mit einem fest übersetzten Getriebe 3 verbunden, welches wiederum an einem auf einer Fahrbahn aufstehenden Antriebsrad 4 befestigt ist. Die von dem Antriebsmotor 2 erzeugte Kraft wird über das Getriebe 3 auf das Antriebsrad 4 übertragen. Die Verbindungen Antriebsmotor 2 und Antriebsrad 4 sowie Leistungselektronikeinheit 1 und Antriebsmotor 2 sind jeweils drehstarr ausgeführt, so dass sich sämtliche Bauteile nur gemeinsam drehen können.
  • Im Inneren des Motors befindet sich an der Mittelachse ein Rotor 8 mit einer Antriebswelle. Ringförmig um die Antriebswelle herum ist eine Bremseinheit 7 angeordnet. Mittels einer Schraube 6 ist ein Lüfter 5 an der Welle des Rotors 8 befestigt, wobei die Schraube 6 zusätzlich ein Bauteil der Bremse 7 fixiert. Die Schraube 6 übernimmt somit eine Doppelfunktion als Befestigungselement für die ein Bauteil der Bremseinheit 7 und den Lüfter 5. Die beiden Bauteile können sich daher nicht mehr relativ zu dem Rotor 8 des Antriebsmotors 2 bewegen.
  • Bei einer Drehung des Antriebsmotors 2 rotiert aufgrund der drehstarren Verbindung auch der Lüfter 5 und erzeugt hierdurch einen Luftstrom. Die Anordnung der Leistungselektronikeinheit 1 senkrecht oberhalb des Antriebsmotors 2 und des Lüfters 5 stellt sicher, dass sich die Leistungselektronikeinheit 1 immer im Luftkanal des Lüfters 5 befindet und somit gut gekühlt wird. Dreht der Antriebsmotor 2 mit einer besonders hohen Drehzahl, wobei dann auch die Leistungselektronikeinheit 1 stärker beansprucht wird, ist auch die Rotationsgeschwindigkeit des Lüfters 5 entsprechend größer und der Lüfter 5 kann einen stärkeren Luftstrom erzeugen. So kommt es mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit automatisch zu einem, der Beanspruchung der Leistungselektronikeinheit 1 in seiner Stärke angepassten Kühleffekt für die Leistungselektronikeinheit 1.
  • Mit einfachen Mitteln und einem geringen Aufwand wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebseinheit eine sehr zweckmäßige Form der Kühlung für die Leistungselektronikeinheit 1 erreicht. Darüber hinaus wird die Kühlwirkung auch an den Grad der Erwärmung der Leistungselektronikeinheit 1 angepasst.

Claims (7)

1. Antriebseinheit für ein Flurförderzeug mit einer Leistungselektronikeinheit (1) und einem elektrischen Antriebsmotor (2), der über ein fest übersetztes Getriebe (3) mit einem lenkbaren Antriebsrad (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Rotor (8) des Antriebsmotors (2) ein Lüfter (5) verbunden ist, wobei die Leistungselektronikeinheit (1) derart im Bereich des Antriebsmotors (2) angeordnet ist, dass sie von dem von dem Lüfter (5) erzeugten Luftstrom gekühlt wird.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronikeinheit (1) zur Versorgung des Antriebsmotors (2) mit elektrischer Energie Vorgesehen ist.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (5) an einer Welle des Rotors (8) des Antriebsmotors (2) befestigt ist.
4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (5) mittels einer Schraube (6) stirnseitig in die Welle eingeschraubt ist.
5. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (6) mindestens ein Bauteil einer Bremse (7) des Antriebsmotors (2) hält.
6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronikeinheit (1) drehstarr mit dem Antriebsmotor (2) verbunden ist.
7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronikeinheit (1) senkrecht oberhalb des Antriebsmotors (2) angeordnet ist.
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