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Abstract

Gehäuse, insbesondere Gehäuse für einen Motor oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer Nut (14), welche auf der Außenseite einer Gehäusewand (12) angeordnet ist, wobei eine Abdeckung (16) die mindestens eine Nut (14) derart abschließt, dass die mindestens eine Nut (14) einen flüssigkeitsdichten, länglichen Kanal ausbildet, durch welchen eine Kühlflüssigkeit strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mäanderförmig und labyrinthförmig ausgebildet ist, wobei die Kühlflüssigkeit die von einem erhitzten Medium (10) in die Gehäusewand (12) geleitete Wärme aufnimmt und abführt.Housing, in particular housing for a motor or a gearbox of a motor vehicle, having at least one groove (14) which is arranged on the outside of a housing wall (12), wherein a cover (16) terminates the at least one groove (14) such that the at least one groove (14) forms a liquid-tight, elongate channel through which flows a cooling liquid, characterized in that the groove (14) is meander-shaped and labyrinth-shaped, wherein the cooling liquid from a heated medium (10) into the housing wall ( 12) absorbs conducted heat and dissipates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein Gehäuse für einen Motor oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Kühlstrukturen für ein Gehäuse durch Ausbildung mindestens eines länglichen Kanals im Bereich des Gehäuses, wobei der Kanal von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4. The invention relates to a housing, in particular a housing for a motor or a transmission of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1, and a method for producing cooling structures for a housing by forming at least one elongate channel in the region of the housing, wherein the channel of a cooling liquid can flow through, according to the preamble of claim 4.

Zur Kühlung von Kraftfahrzeugmotoren oder Kraftfahrzeuggetrieben ist es bekannt, Kühlkreisläufe im Bereich des Motors oder des Getriebes anzuordnen. Um eine wirksame Kühlung realisieren zu können, ist es wünschenswert, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmbaren Kühlstrukturen, zum Beispiel einen Kühler, möglichst nah am abzukühlenden Medium anzuordnen. Hierzu ist es unter anderem bekannt, schlauch- beziehungsweise rohrartige Kühlstrukturen in das Gehäuse beziehungsweise die Gehäusewand eines Motors oder eines Getriebes zu integrieren. For cooling of motor vehicle engines or motor vehicle transmissions, it is known to arrange cooling circuits in the region of the engine or the transmission. In order to be able to realize effective cooling, it is desirable to arrange the cooling structures through which a cooling liquid can flow, for example a cooler, as close as possible to the medium to be cooled. For this purpose, it is known inter alia to integrate tubular or tubular cooling structures in the housing or the housing wall of an engine or a transmission.

Aus der DE 197 14 062 A1 ist ein Zylinderkurbelgehäuse mit eingeschweißten Brücken bekannt, wobei ein Kühlmittelmantel von gegossenen Wandungsflächen einer Zylinderrohrwandung und einer Kühlmittelwandung gebildet wird, die von einer Deckfläche (Zylinderkopfsitzfläche) betrachtet hinterschnittsfrei sind. Die Wandungen der Kühlmittelwandung werden beim Guss des Gussteiles ausgebildet. From the DE 197 14 062 A1 is a cylinder crankcase with welded bridges known, wherein a coolant jacket is formed by cast wall surfaces of a cylinder tube wall and a coolant wall, which are viewed from a top surface (cylinder head seat) undercut free. The walls of the coolant wall are formed during the casting of the casting.

Zudem beschreibt die DE 694 05 436 T2 ein Verfahren zur sequentiellen Herstellung einer Nut durch Funkenerosionsbearbeitung mittels einer Stabelektrode. Hierfür wird die Stabelektrode schrittweise wiederholend in das zu bearbeitende Material eingetaucht bis die gewünschte Nut fertiggestellt ist. Abschließend wird das Kantenprofil der so erstellten Nut über ein Durchgleiten der Nut mit einer ebensolchen Stabelektrode geglättet. In addition, the describes DE 694 05 436 T2 a method for sequentially producing a groove by EDM machining by means of a stick electrode. For this purpose, the rod electrode is gradually repeated immersed in the material to be machined until the desired groove is completed. Finally, the edge profile of the groove thus created is smoothed by sliding the groove through with just such a rod electrode.

Nachteilhafterweise wird zur Ausbildung (Herstellung) von geeigneten Kühlstrukturen eine Vielzahl von Prozessschritten benötigt. Weiterhin wird die Baugröße durch die Integration rohr- oder schlauchartiger Kühlstrukturen in das Gehäuse erhöht. Ein weiterer Nachteil besteht in der hohen Fertigungszeit der Kühlstruktur, welche regelmäßig einen komplexen Verlauf (zum Beispiel labyrinthförmig oder mäanderförmig) aufweisen. Weiterhin nachteilig ist es, dass die Integration der Kühlstrukturen in ein Motor- oder ein Getriebegehäuse regelmäßig mit einem hohen Werkzeugverschleiß einhergeht, da Motor- beziehungsweise Getriebegehäuse regelmäßig aus stabilen Metallblöcken oder Metallstrukturen aufgebaut sind. Disadvantageously, a large number of process steps are needed to form (manufacture) suitable cooling structures. Furthermore, the size is increased by the integration of tubular or hose-like cooling structures in the housing. Another disadvantage is the high production time of the cooling structure, which regularly have a complex course (for example, labyrinth-shaped or meander-shaped). Another disadvantage is that the integration of the cooling structures in a motor or a gear housing is regularly accompanied by a high tool wear, since engine or transmission housing are regularly constructed of stable metal blocks or metal structures.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse, insbesondere ein Gehäuse für einen Motor oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges anzugeben, welches über Kühlstrukturen effizienter verfügt und schneller und kostengünstiger als die bekannten Gehäuse nach dem Stand der Technik herstellbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Erzeugung von Kühlstrukturen für ein Gehäuse, insbesondere für ein Gehäuse eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges angegeben werden, mit welchem die Kühlstrukturen in geringerer Zeit, mit höherer Präzision und Güte und mit einem geringeren Kostenaufwand hergestellt werden können. The invention is therefore based on the object to provide a housing, in particular a housing for an engine or a transmission of a motor vehicle, which has more efficient cooling structures and faster and cheaper than the known housing according to the prior art can be produced. Furthermore, a method for producing cooling structures for a housing, in particular for a housing of an engine or a transmission of a motor vehicle is to be specified, with which the cooling structures can be produced in less time, with higher precision and quality and at a lower cost.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die jeweils kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 4 gelöst. These objects are achieved by the respective characterizing features of claim 1 and claim 4.

Hierzu ist es bei einem Gehäuse der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Nut mäanderförmig und labyrinthförmig ausgebildet ist, wobei die Kühlflüssigkeit die von einem erhitzten Medium in die Gehäusewand geleitete Wärme aufnimmt und abführt For this it is in a case of o.g. Art according to the invention provided that the groove is formed meander-shaped and labyrinth-shaped, wherein the cooling liquid receives the heat conducted by a heated medium in the housing wall and dissipates

Weiterhin ist es bei einem Verfahren der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels elektrochemischen Abtragens oder mittels funkenerosiven Abtragens die Nut mäanderförmig oder labyrinthförmig ausgebildet wird und somit durch die Kühlflüssigkeit die von dem erhitzten Medium in die Gehäusewand geleitete Wärme aufnehmbar und abführbar ist. Furthermore, in a method of the above-mentioned. Art according to the invention provided that by means of electrochemical removal or by spark erosive removal, the groove is formed meandering or labyrinth-shaped and thus by the cooling liquid, the heat conducted by the heated medium in the housing wall heat is absorbable and dissipatable.

Die Nuten weisen vorzugsweise eine Breite kleiner als 2 mm und eine Tiefe kleiner als 5 mm auf. Insbesondere bei komplexen Kühlstrukturen ist die Ausbildung mittels Schläuchen oder Rohren äußerst kompliziert und zeitintensiv. Um eine Integration der Schläuche oder Rohre in das Gehäuse beziehungsweise im Bereich des Gehäuses zu realisieren, wäre beispielsweise ein werkzeugverschleißendes Fräsen aus dem vollen oder aus dem vorgegossenen Material (Gehäusewand) notwendig. Dies kann durch das elektrochemische Senken beziehungsweise das funkenerosive Senken vermieden werden. Das elektrochemische Abtragen beruht auf der Auflösung eines als Anode (positiv) polarisierten metallischen Werkstoffs in einem elektrisch leitenden Medium. Das funkenerosive Abtragen beruht auch auf dem Abtragen dadurch, dass sich die elektrische Ladungsdifferenz zwischen Elektrode und Werkstück durch einen Lichtbogen entlädt und so Material an Elektrode und Werkstück abgeschmolzen wird. The grooves preferably have a width of less than 2 mm and a depth of less than 5 mm. Especially with complex cooling structures, the formation by means of hoses or pipes is extremely complicated and time-consuming. In order to realize an integration of the hoses or pipes in the housing or in the region of the housing, for example, a tool-wearing milling from the full or from the precast material (housing wall) would be necessary. This can be avoided by electrochemical sinking or spark erosion sinking. The electrochemical ablation is based on the dissolution of an anode (positive) polarized metallic material in an electrically conductive medium. The spark erosion ablation is also based on the removal by the fact that the electrical charge difference between the electrode and the workpiece is discharged by an arc and so material is melted to the electrode and workpiece.

Durch das elektrochemische Abtragen kann die Abtragsrate zur Oberflächenqualität (besser als feingeschlichtet) optimiert werden. Die hohe Oberflächengüte verbessert die Anströmung des Mediums an die Strukturwände und verbessert dadurch den Wärmeübergang und somit die Effizienz der Kühlung. By electrochemical removal, the removal rate can be optimized for surface quality (better than fine-grained). The high surface quality improves the flow of the medium to the structure walls and thus improves the heat transfer and thus the cooling efficiency.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below in an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine ausschnittsweise, geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuses und 1 a partial, sectional view of a housing according to the invention and

2 ein Beispiel für eine mögliche, mittels der erfindungsgemäßen Nut erzeugten Kühlstruktur. 2 an example of a possible, produced by the groove according to the invention cooling structure.

1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges in geschnittener Darstellung. Erfindungsgemäß ist in die äußere Gehäusewand 12 eine Nut 14 mittels elektrochemischen Senkens (elektrochemischen Abtragens) eingebracht, wobei die Struktur der Nut 14 in 2 in Draufsicht dargestellt ist. Die Struktur der Nut 14 hängt vor allem vom Aufbau des zu kühlenden Bauteils ab. Dabei wird die Nut 14 derart über die Gehäuseoberfläche verteilt, dass eine möglichst wirksame Kühlung entsteht. Dazu ist es vorgesehen, die Auflösung der Nut 14 möglichst groß zu halten. Daher beträgt die Breite der Nut 14 kleiner als 2 mm und die Tiefe kleiner als 5 mm. Die Nut 14 wird über ihren gesamten Bereich mit einer Abdeckung 16 versehen, so dass lediglich eine Einlass- und eine Auslassöffnung der Nut 14 verbleibt und ein mit einer Kühlflüssigkeit durchströmbarer Kanal gebildet wird. Durch diesen Kanal kann dann später während des Betriebs des Getriebes eine Kühlflüssigkeit durchströmen, welche die vom erhitzten Medium 10 in die Gehäusewand 12 geleitete Wärme aufnimmt und abführt. Das erfindungsgemäße Gehäuse ist jedoch nicht nur auf die Verwendung für ein Gehäuse für Motoren oder Getriebe beschränkt, sondern kann auch für weitere Applikationen, beispielsweise als Gehäuse für eine Leistungselektronik in einem Kraftfahrzeug, dienen. 1 shows a detail of a housing according to the invention for a transmission of a motor vehicle in a sectional view. According to the invention is in the outer housing wall 12 a groove 14 introduced by means of electrochemical sinking (electrochemical removal), wherein the structure of the groove 14 in 2 is shown in plan view. The structure of the groove 14 depends mainly on the structure of the component to be cooled. This is the groove 14 distributed over the housing surface so that the most effective cooling is created. For this purpose, it is provided, the resolution of the groove 14 keep as big as possible. Therefore, the width of the groove 14 less than 2 mm and the depth less than 5 mm. The groove 14 is covering its entire area with a cover 16 provided so that only an inlet and an outlet opening of the groove 14 remains and a channel through which a coolant can flow. Through this channel can then flow through later during the operation of the transmission, a cooling liquid, which from the heated medium 10 in the housing wall 12 conducts conducted heat and dissipates. However, the housing according to the invention is not limited to use only for a housing for motors or transmissions, but can also serve for other applications, for example as a housing for power electronics in a motor vehicle.

Claims (6)

Gehäuse, insbesondere Gehäuse für einen Motor oder ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer Nut (14), welche auf der Außenseite einer Gehäusewand (12) angeordnet ist, wobei eine Abdeckung (16) die mindestens eine Nut (14) derart abschließt, dass die mindestens eine Nut (14) einen flüssigkeitsdichten, länglichen Kanal ausbildet, durch welchen eine Kühlflüssigkeit strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mäanderförmig und labyrinthförmig ausgebildet ist, wobei die Kühlflüssigkeit die von einem erhitzten Medium (10) in die Gehäusewand (12) geleitete Wärme aufnimmt und abführt. Housing, in particular housing for an engine or a transmission of a motor vehicle, having at least one groove ( 14 ), which on the outside of a housing wall ( 12 ) is arranged, wherein a cover ( 16 ) the at least one groove ( 14 ) such that the at least one groove ( 14 ) forms a liquid-tight, elongated channel through which flows a cooling liquid, characterized in that the groove ( 14 ) is formed meander-shaped and labyrinth-shaped, wherein the cooling liquid from a heated medium ( 10 ) in the housing wall ( 12 ) absorbs conducted heat and dissipates. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mit einer Breite kleiner als 2 mm ausgebildet ist. Housing according to claim 1, characterized in that the groove ( 14 ) is formed with a width smaller than 2 mm. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mit einer Tiefe kleiner als 5 mm ausgebildet ist. Housing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the groove ( 14 ) is formed with a depth less than 5 mm. Verfahren zur Erzeugung von Kühlstrukturen für ein Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für das Gehäuse eines Motors oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, durch Ausbildung mindestens eines länglichen Kanals im Bereich des Gehäuses, welcher von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist, und mindestens eine Nut (14) in die Gehäusewand (12) eingebracht und derart abgedeckt wird, dass die mindestens eine Nut (14) den länglichen Kanal ausbildet, wobei die mindestens eine Nut (14) in die äußere Gehäusewand (12) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels elektrochemischen Abtragens oder mittels funkenerosiven Abtragens die Nut (14) mäanderförmig oder labyrinthförmig ausgebildet wird und somit durch die Kühlflüssigkeit die von dem erhitzten Medium (10) in die Gehäusewand (12) geleitete Wärme aufnehmbar und abführbar ist. Method for producing cooling structures for a housing according to one of the preceding claims, in particular for the housing of an engine or a transmission of a motor vehicle, by forming at least one elongate channel in the region of the housing, which can be traversed by a cooling liquid, and at least one groove ( 14 ) in the housing wall ( 12 ) is introduced and covered in such a way that the at least one groove ( 14 ) forms the elongate channel, wherein the at least one groove ( 14 ) in the outer housing wall ( 12 ) is introduced, characterized in that by means of electrochemical removal or by spark erosive removal, the groove ( 14 ) is formed meander-shaped or labyrinth-shaped and thus by the cooling liquid from the heated medium ( 10 ) in the housing wall ( 12 ) conducted heat can be absorbed and discharged. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mit einer Breite kleiner als 2 mm ausgebildet wird. Method according to claim 4, characterized in that the groove ( 14 ) is formed with a width smaller than 2 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (14) mit einer Tiefe kleiner als 5 mm ausgebildet wird. Method according to one of claims 4 or 5, characterized in that the groove ( 14 ) is formed with a depth less than 5 mm.
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