DE102006044498A1 - Statorkühlsystem für ein Hybridgetriebe - Google Patents
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Abstract
Ein Kühlsystem für einen ringförmigen Stator, der in einem Getriebegehäuse untergebracht ist, enthält ein erstes gekrümmtes Rohr, das ausreichend bemessen ist, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr in dem Gehäuse angeordnet ist. Das erste Rohr besitzt mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen. Eine Einlassleitung verbindet das erste Rohr mit dem Getriebegehäuse, um durch das erste Rohr Fluid zu liefern, so dass es durch die Fluidöffnungen strömt, um den Stator zu kühlen. Vorzugsweise ist außerdem ein zweites, gleich gekrümmtes Rohr vorgesehen, wobei ein Verbinderrohr das erste und das zweite Rohr verbindet, um eine Fluidströmung dazwischen zu ermöglichen. Außerdem wird ein Verfahren zum Montieren eines Kühlsystems geschaffen.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Diese Erfindung bezieht sich auf ein Kühlsystem für einen Stator eines Motors/Generators in einem elektromechanischen Hybridgetriebe und auf ein Verfahren zum Montieren eines solchen Kühlsystems.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Ein elektromechanisches Fahrzeughybridgetriebe nutzt wechselseitig wirkende Differentialgetriebeanordnungen, die mit einer Maschine und üblicherweise mit zwei Motoren/Generatoren funktional verbunden sind. Die wahlweise Nutzung von Drehmomentübertragungsvorrichtungen ermöglicht über die Differentialgetriebeanordnungen die Leistungsübertragung von der Maschine und/oder von den Motoren/Generatoren zu dem Abtriebselement des Getriebes.
- Eine Leistungsübertragung in einem elektromechanischen Getriebe ist in der vorläufigen Anmeldung Nr. 60/590,427 der Vereinigten Staaten des Anmelders mit dem Titel Electrically Variable Transmission with Selective Fixed Ratio Operation, eingereicht am 22: Juli 2004, beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen ist.
- Hybridsystem-Motoren/Generatoren, insbesondere jene für starke Hybridsysteme, müssen mit hoher Leistung versorgt werden. Da in der Getriebestruktur beschränkter Packraum verfügbar ist, erfordern die Motoren/Ge neratoren eine sehr hohe Leistungsdichte. Motoren/Generatoren mit hoher Leistungsdichte erzeugen während des Betriebs eine große Menge Wärme. Insbesondere erzeugt der Stator des Motors/Generators mit seinen hochdichten elektrischen Wicklungen eine große Menge Wärme, was zu der Notwendigkeit führt, die Temperatur des Stators zu steuern, um einen ununterbrochenen und stabilen Betrieb sicherzustellen.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Es ist ein Statorkühlsystem wünschenswert, das ein Minimum zusätzlicher Montageschritte, zusätzlicher Komponenten und minimale oder keine Erhöhung der Pumpenförderleistung erfordert. Zusätzlich wird ein Statorkühlsystem geschaffen, das eine effiziente Kühlung eines Motor/Generator-Stators zulässt. Ein Kühlsystem für einen ringförmigen Stator, das in einem Getriebegehäuse untergebracht ist, enthält ein erstes gekrümmtes Rohr, das ausreichend bemessen ist, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr in dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Das Rohr kann einen Vollkreis oder einen Bogen oder einen anderen gekrümmten Abschnitt, der den Stator nicht vollständig umgibt, bilden. Das Rohr besitzt mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen. Mit dem Rohr ist eine Einlassleitung verbunden, die Kühlfluid von innerhalb des Getriebegehäuses durch das Rohr liefert, so dass es durch die Fluidöffnungen strömt, um den Stator zu kühlen. Da das Rohr den Stator wenigstens teilweise umgibt, wird das Fluid durch die Fluidöffnungen gut um den Stator verteilt.
- Außerdem kann in dem Statorkühlsystem ein zweites gekrümmtes Rohr enthalten sein, das ebenfalls ausreichend bemessen ist, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, und das ebenfalls mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen besitzt. Mit dem ersten Rohr ist ein Verbinderrohr verbunden, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr verläuft, um eine Fluidverbindung dazwischen herzustellen. Das erste und das zweite Rohr sind axial voneinander beabstandet, wenn sie durch das Verbinderrohr verbunden sind. Die Fluidöffnungen in dem zweiten Rohr liefern Kühlfluid, das durch das Verbinderrohr zugeführt wird, an den Stator, um ihn weiter zu kühlen.
- Das erste und/oder das zweite Rohr besitzen vorzugsweise Befestigungsträger, von denen jeder eine Befestigungselementöffnung besitzt, die ein Befestigungselement aufnimmt, um das Rohr an dem Getriebegehäuse zu befestigen. Außerdem kann der Befestigungsträger eine Führungsstiftöffnung besitzen, um den Befestigungselementträger über einen Führungsstift wie etwa einen Führungszapfen richtig mit dem Getriebegehäuse auszurichten. In einigen Ausführungsformen besitzt sowohl das erste als auch das zweite Rohr Befestigungsträger mit Befestigungselementöffnungen, wobei sie bei getrennten Sätzen von Vorsprüngen (d. h. Sätzen von Vorsprüngen, die sich in verschiedenen axialen Ebenen befinden) über Befestigungselemente durch die Befestigungsträger an dem Getriebegehäuse befestigt sind (d. h., das erste Rohr ist an einem ersten Satz von Vorsprüngen befestigt, die sich allgemein angrenzend an das erste Rohr befinden, und das zweite Rohr ist an einem zweiten Satz von Vorsprüngen befestigt, die von dem ersten Satz von Vorsprüngen axial beabstandet sind und sich allgemein angrenzend an das zweite Rohr befinden). In weiteren Ausführungsformen ist eine ringförmige Statorummantelung vorgesehen, die ermöglicht, dass das gesamte Kühlsystem an Getriebegehäusevorsprüngen, die allgemein in einer axialen Ebene liegen (d. h. an einem Satz von Vorsprüngen), befestigt ist. (Ein Satz von Vorsprüngen ist eine Gruppe von Gehäusefortsätzen, die sich allgemein in einer axialen Ebene befinden.)
- In einigen Ausführungsformen ist der Stator durch eine ringförmige Statorummantelung unterstützt, die den Stator umgibt. Die ringförmige Statorummantelung ist zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr positioniert, wenn sie mit diesen montiert ist. Die Statorummantelung besitzt einen Statorummantelungsträger mit einer Montagestiftöffnung. Die Statorummantelung besitzt einen Statorummantelungsträger mit einer Montagestiftöffnung. Die Statorummantelung besitzt vorzugsweise einen Statorummantelungsträger mit einer Montagestiftöffnung. In diesen Ausführungsformen besitzt der Rohrbefestigungsträger ebenfalls eine Montagestiftöffnung, so dass der Statorummantelungsträger und der Befestigungsträger durch die jeweiligen Stiftöffnungen einen Montagestift aufnehmen können, um die Statorummantelung und das Rohr vor Einführung in das Getriebegehäuse vorzumontieren.
- In einigen Ausführungsformen sind eine oder mehrere langgestreckte Streben vorgesehen, die vorgespannt sind, um das zweite Rohr an dem ersten Rohr zu befestigen. Optional können die langgestreckten Streben an dem ersten Rohr befestigt (z. B. verschweißt) sein und für eine funktionale Verbindung mit dem zweiten Rohr axial davon ausgehen.
- In weiteren Ausführungsformen können die langgestreckten Streben eher einen Strebenträger mit einer Befestigungselementöffnung besitzen, die auf einen Statorummantelungsträger an der Statorummantelung ausgerichtet werden kann, um ein Befestigungselement aufzunehmen und dadurch das erste und das zweite Rohr sowie die Statorummantelung bei einem einzigen Vorsprung an dem Getriebegehäuse zu befestigen, als vorgespannt zu sein, um das erste und das zweite Rohr über eine Federwirkung zu verbinden.
- Insbesondere in Ausführungsformen, die mit einem einzigen Satz von Vorsprüngen mit dem Getriebegehäuse verbunden sein können, ist ein effizientes Verfahren zum Montieren des Kühlsystems erzielbar. Das Verfahren enthält das Bereitstellen eines ersten und eines zweiten gekrümmten Rohrs und das Ausrichten des zweiten gekrümmten Rohrs im Wesentlichen konzentrisch mit der Statorummantelung auf einer Seite der Statorummantelung. Außerdem enthält das Verfahren das Ausrichten des ersten gekrümmten Rohrs im Wesentlichen konzentrisch mit der Statorummantelung auf einer Gegenseite davon, um dadurch eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten gebogenen Rohr herzustellen. Vorzugsweise wird diese Fluidverbindung durch das oben beschriebene Verbinderrohr hergestellt. Daraufhin enthält das Verfahren das Befestigen der ausgerichteten Rohre und der Statorummantelung an dem Getriebegehäuse. Wie oben beschrieben wurde, besitzt das zweite gekrümmte Rohr in einigen Ausführungsformen einen Befestigungselementträger mit Befestigungselementöffnungen. In diesen Ausführungsformen enthält das Ausrichten des zweiten gekrümmten Rohrs das Ausrichten der Befestigungselementöffnungen in den jeweiligen Trägern des zweiten gekrümmten Rohrs und der Statorummantelung. In Ausführungsformen, in denen die langgestreckte Strebe einen Befestigungselementträger enthält, enthält das Ausrichten des ersten gekrümmten Rohrs das Ausrichten der Befestigungselementöffnungen in dem Träger des ersten gekrümmten Rohrs auf die zuvor ausgerichteten Befestigungselementöffnungen des zweiten gekrümmten Rohrs und der Statorummantelung. Alternativ enthält das Ausrichten des ersten gekrümmten Rohrs in Ausführungsformen, in denen die langgestreckte Strebe vorgespannt ist, um das zweite Rohr an dem ersten Rohr zu befestigen, das Befestigen des ersten gekrümmten Rohrs an dem zweiten gekrümmten Rohr, d. h. über Federspannung in der langgestreckten Strebe.
- Dadurch, dass ein erstes gekrümmtes Rohr (und vorzugsweise ein zweites gekrümmtes Rohr) bereitgestellt wird, das den Stator umgibt oder wenigstens teilweise umgibt, wird eine effiziente Kühlung des Stators erzielt. Ein Montageverfahren stellt die richtige Ausrichtung der Komponenten sicher und verringert die Summierung der Abmessungstoleranzen zwischen den Komponenten und minimiert dadurch den notwendigen Packraum und die Notwendigkeit, die Getriebegröße zu erhöhen.
- Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung hervor, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Querschnittsdarstellung in einer Teilausschnittansicht eines elektromechanischen Hybridgetriebes, das ein Statorkühlsystem der vorliegenden Erfindung enthält, das in einem Getriebegehäuse unterstützt ist; -
2 ist eine perspektivische schematische Darstellung des Statorkühlsystems aus1 ; -
3 ist eine schematische Darstellung in einer Teilquerschnitts-Ausschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Statorkühlsystems im Umfang der vorliegenden Erfindung; -
4 ist eine schematische perspektivische Veranschaulichung des Statorkühlsystems aus3 ; -
5 ist eine weitere schematische perspektivische Veranschaulichung des Statorkühlsystems aus4 ; -
6 ist eine schematische perspektivische Veranschaulichung einer dritten Ausführungsform eines Statorkühlsystems im Umfang der vorliegenden Erfindung; und -
7 ist eine schematische Seitenansicht des Statorkühlsystems aus6 - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Anhand der Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, besitzt ein elektromechanisches Hybridgetriebe
10 einen Motor/Generator12 , der einen drehbaren Rotor14 und einen feststehenden Stator16 enthält. Wie für den Fachmann auf dem Gebiet leicht festzustellen ist, sind der Rotor14 und der Stator16 ringförmig, wobei sich der Rotor14 um eine Mittellinie des Getriebes (nicht gezeigt) dreht. Der Stator16 enthält Statorwicklungen18A und18B . Wenn der Motor/Generator12 als ein Generator wirkt, erzeugt die Drehung des Rotors14 innerhalb der Statorwicklungen18A ,18B elektrischen Strom; alternativ fließt Elektroenergie von einer Leistungsquelle wie etwa von einer Batterie (nicht gezeigt) durch die Statorwicklungen18A ,18B , um den Rotor14 mit Leistung zu versorgen, wenn der Motor/Generator12 als ein Motor wirkt. Der Motor/Generator12 ist in einem Getriebegehäuse20 untergebracht, das mehrere Komponenten wie etwa eine Endabdeckung22 und einen Gehäuseabschnitt24 , der einen Hydraulikventilkörper26 enthält, der durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) steuerbar ist, um dem Getriebe10 für dessen Kühlung und Schmierung wahlweise Fluid zuzuführen, enthalten kann. - In den
1 und2 ist eine erste Ausführungsform eines Kühlsystems28 zum Kühlen des ringförmigen Stators16 und insbesondere der Statorwicklungen18A ,18B veranschaulicht. Das Getriebe10 kann einen zweiten Motor/ Generator enthalten, wobei in diesem Fall ein zweites Kühlsystem28 verwendet werden kann, um den Stator des zweiten Motors/Generators zu kühlen. Anhand von2 sind ein erstes gekrümmtes Rohr30 und ein zweites gekrümmtes Rohr32 über ein Verbinderrohr34 verbunden, das mit T-Verbindern36A ,36B mit den Rohren30 ,32 gekoppelt ist. Das Verbinderrohr34 besitzt einen ersten Abschnitt38 , der vom T-Verbinder36A ausgeht und an einen zweiten Abschnitt40 angepasst ist, der von dem T-Verbinder36B ausgeht, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr30 ,32 herzustellen. Mit den jeweiligen Verbinderrohrabschnitten38 ,40 sind Öffnungen (nicht gezeigt) in den Rohren30 ,32 gekoppelt, um zu ermöglichen, dass Fluid von dem ersten Rohr30 durch das Verbinderrohr34 zu dem zweiten Rohr32 strömt. Jedes der Rohre30 ,32 ist mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Fluidöffnungen42 gebildet oder diese sind maschinell damit hergestellt worden. In2 sind die Fluidöffnungen42 an einem Abschnitt der Rohre30 ,32 sichtbar. Vorzugsweise umgeben die Fluidöffnungen42 die Rohre30 ,32 aber in ihren radial inneren Oberflächen. Alternativ können sich die Fluidöffnungen42 nur an einem Abschnitt der Rohre30 ,32 befinden, der sich allgemein über dem Stator16 befindet, wenn er eingebaut ist. In diesem Fall wird die untere Hälfte der Statorwicklungen18A ,18B durch Fluid gekühlt, das von der oberen Hälfte der Statorwicklungen tropft. Somit ist keine zusätzliche Pumpenförderleistung erforderlich, um Fluid aus der unteren Hälfte der Rohre30 ,32 zu dem angrenzenden Stator16 und zu den Statorwicklungen18A ,18B nach oben zu drängen. - Ein Einlassrohr oder eine Einlassleitang
44 ist fluidisch über einen weiteren T-Verbinder36C mit dem ersten Rohr30 verbunden. Wieder anhand von1 ist das Einlassrohr44 mit einem Kanal oder einer Bohrung46 des Getriebegehäuses20 pressgepasst oder dichtend gepasst, um Kühlfluid von dem Ventilkörper26 zur Verteilung zu dem ersten Rohr30 zu empfangen. Wieder anhand von2 wird das Fluid daraufhin durch das Verbinderrohr34 von dem ersten Rohr30 zu dem zweiten Rohr32 durchgelassen. Daraufhin wird das Fluid von den Rohren30 ,32 durch die Fluidöffnungen42 auf den Stator16 und auf die Statorwicklungen18A ,18B verteilt. Die Fluidöffnungen können so bemessen sein, dass das Fluid in Form eines Sprays verteilt wird. In die Öffnungen können Düsen eingefügt sein, um die Verteilung des Fluids zu steuern. - In der Ausführungsform der
1 und2 ist das Kühlsystem28 mit Trägern48A ,48B und48C an zwei getrennten Vorsprüngen des Getriebegehäuses20 unterstützt, die sich wie im Folgenden beschrieben allgemein in zwei getrennten axialen Ebenen befinden. Ein "Vorsprung", wie es hier verwendet wird, ist ein Fortsatz oder eine Innenoberfläche des Gehäuses20 , an dem/der das Kühlsystem28 unterstützt ist. Das Kühlsystem28 wird dadurch montiert, dass das zweite Rohr32 bei entfernter Endabdeckung22 und vor Einbau des Motors/Generators12 in das Getriebe10 geführt wird. Wie in2 gezeigt ist, besitzt das zweite Rohr32 zwei Typen von Befestigungsträgern48A und48B , die an das Rohr32 geschweißt oder auf andere Weise daran befestigt sein können. Die Träger48A besitzen jeweils eine Befestigungselementöffnung50 , um einen Bolzen oder einen anderen Typ eines Befestigungselements aufzunehmen, um das zweite Rohr32 an einem ersten Satz von Vorsprüngen (nicht gezeigt, aber allgemein angrenzend an das zweite Rohr32 befindlich) an dem Getriebegehäuse20 zu befestigen. Wieder anhand von2 besitzt das zweite Rohr32 außerdem Befestigungsträger48A , die sowohl eine Befestigungselementöffnung50 als auch eine Führungsstiftöffnung54 besitzen. - Die Führungsstiftöffnung
54 nimmt einen Führungszapfen auf, um das zweite Rohr32 radial und innerhalb des Getriebes10 richtig auszurichten. Der Führungszapfen greift mit einer Führungszapfenbohrung ineinander, die bei dem ersten Satz von Vorsprüngen innerhalb des Gehäuses20 gebildet ist. Wenn sie sich über den Führungszapfen befinden, werden in die Befestigungselementöffnungen50 Befestigungselemente wie etwa Bolzen ähnlich den im Folgenden anhand von3 beschriebenen eingeführt und innerhalb komplementärer Gewindebohrungen in dem Getriebegehäuse20 aufgenommen. Wenn das zweite Rohr32 eingebaut worden ist, kann das erste Rohr30 durch Ineinandergreifen des Verbinderrohrabschnitts38 mit dem Verbinderrohrabschnitt40 fluidisch mit dem zweiten Rohr32 verbunden werden. Dies richtet dann das erste Rohr30 richtig mit dem Getriebegehäuse20 aus. Durch das Verbinden der Rohrabschnitte38 ,40 werden die ersten Rohrträger48C mit den Befestigungselementöffnungen50 automatisch mit den Gewindebohrungen innerhalb eines zweiten Satzes von Vorsprüngen des Getriebegehäuses (nicht gezeigt, aber allgemein angrenzend an das erste Rohr30 befindlich) ausgerichtet, so dass Befestigungselemente eingeführt werden können, um das erste Rohr30 an dem Getriebegehäuse20 zu befestigen. - Zweite beispielhafte Ausführungsform des Kühlsystems
- Anhand der
3 –5 ist eine zweite Ausführungsform des Kühlsystems128 veranschaulicht. Wie anhand der3 –5 beschrieben wird, enthält das Kühlsystem128 ein erstes und ein zweites Rohr130 ,132 sowie eine langgestreckte Strebe160 und eine Statorummantelung162 . Wie am bes ten in3 gezeigt ist, ist das Kühlsystem128 in einer einzigen Ebene der Vorsprünge152 des Getriebegehäuses120 unterstützt. - Anhand von
4 enthält das Kühlsystem128 ein erstes und ein zweites Rohr130 bzw.132 mit einer Einlassleitung144 , die vom Rohr130 ausgeht und in Fluidverbindung damit steht, um ähnlich der Einlassleitung44 aus1 Fluid von einem Ventilkörper in dem Getriebegehäuse120 zu empfangen (bei dem Querschnittsort aus3 ist die Einlassleitung144 nicht gezeigt). Wie bei der ersten Ausführungsform enthält ein Verbinderrohr134 einen ersten Abschnitt138 , der von dem ersten Rohr130 ausgeht und der mit einem zweiten Abschnitt140 , der von dem zweiten Rohr132 ausgeht, pressgepasst oder dichtend gepasst ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr130 ,132 herzustellen. Das erste und das zweite Rohr132 enthalten Fluidöffnungen142 , die in Bezug auf Ort und Funktion ähnlich den Fluidöffnungen42 der ersten Ausführungsform sind. Das zweite Rohr132 enthält zwei Typen von Rohrträgern148A und138D , die daran durch Schweißen oder mit anderen Befestigungsmitteln befestigt sind und die am besten in5 zu sehen sind. Die Rohrträger148A besitzen eine Befestigungselementöffnung150 zur Aufnahme eines Gewindebefestigungselements164 , das mit einer in dem Getriebegehäuse120 gebildeten Gewindebohrung166 (am besten in3 zu sehen) ineinandergreift. Außerdem enthält das zweite Rohr132 Rohrträger148D , von denen jeder drei Öffnungen einschließlich einer Befestigungselementöffnung150 , einer Führungsstiftöffnung oder Führungszapfenöffnung154 zur Aufnahme eines Führungszapfens159 sowie einer Montagestiftöffnung168 zur Aufnahme eines Montagestifts169 enthält. - Die langgestreckte Strebe
160 ist durch Schweißen oder mit anderen Mitteln an dem ersten Rohr befestigt und enthält einen Strebenträger170 , der allgemein radial nach außen davon ausgeht. Der Strebenträger170 besitzt eine Befestigungselementöffnung150 zur Aufnahme eines Gewindebefestigungselements164 . Wie am besten in4 gezeigt ist, ist die Statorummantelung162 außerdem mit radial verlaufenden Statorummantelungsträgern172D gebildet, die Montagestiftöffnungen168 , Führungsstiftöffnungen154 und Befestigungselementöffnungen150 besitzen, die allgemein auf jene entsprechenden Öffnungen in den Rohrträger148D des zweiten Rohrs132 ausgerichtet werden können. Außerdem besitzt die Statorummantelung162 radial verlaufende Träger172A (die zwischen die Rohrträger148A und die Strebenträger170 gelegt gezeigt sind) mit Befestigungselementöffnungen150 , die auf Befestigungselementöffnungen150 in den Rohrträgern148A und in den Strebenträgern170 ausgerichtet werden können. - Um das Kühlsystem
128 zu montieren, wird dementsprechend das zweite Rohr132 durch Ausrichten der Montagestifte169 , die durch die Montagestiftöffnungen168 sowohl in den zweiten Rohrträgern148D als auch in den Statorummantelungsträgern172 verlaufen, mit der Statorummantelung162 zum Ineinandergreifen gebracht. Das somit vormontierte zweite Rohr132 und die Statorummantelung162 werden mit einem daran befestigten Stator durch Führungszapfen159 , die durch die Führungsstiftöffnungen154 sowohl in dem Statorummantelungsträger172 als auch in dem Rohrträger148D verlaufen, radial innerhalb des Getriebegehäuses120 geführt, bis die Führungszapfen159 mit den Aufnahmeöffnungen (nicht gezeigt) in dem Getriebegehäuse120 ineinandergreifen, um das Rohr132 und die Statorummantelung162 zur Aufnahme der Gewindebefestigungselemente164 durch die Führungsstiftöffnungen150 in den Trägern172 ,148D richtig auszurichten. Allerdings wird vor dem Einführen der Gewindebefestigungselemente164 das erste Rohr130 zu dem montierten zweiten Rohr132 und der Statorummantelung162 axial nach innen geführt, so dass der erste Abschnitt138 des Verbinderrohrs134 mit dem zweiten Abschnitt140 ineinandergreift und die Befestigungselementöffnungen150 innerhalb der Strebenträger170 auf die Befestigungselementöffnungen150 in der Statorummantelung172 und auf jene in dem Rohrträger148D ausgerichtet werden. Die anderen langgestreckten Streben160 werden automatisch mit den Befestigungselementöffnungen in den Trägern148A ausgerichtet, so dass die Gewindebefestigungselemente164 durch die ausgerichteten Befestigungselementöffnungen150 eingeführt werden können. Wie aus den3 bis5 ersichtlich ist, sind die Träger170 ,172 ,148A und148D in einer einzigen Ebene axial auf den Satz der Vorsprünge152 ausgerichtet, so dass die Gewindebefestigungselemente164 das Kühlsystem128 an den Vorsprüngen152 aus3 unterstützen können. - Dritte beispielhafte Ausführungsform eines Kühlsystems
- Anhand der
6 und7 ist eine dritte Ausführungsform eines Kühlsystems228 veranschaulicht. Zwischen dem ersten bzw. dem zweiten gekrümmten Rohr230 ,232 ist eine Statorummantelung262 angeordnet. Das erste Rohr230 besitzt eine Einlassleitung244 , die ähnlich wie die Einlassleitung44 der ersten Ausführungsform der1 –2 davon ausgeht. Das Verbinderrohr234 besitzt einen ersten Abschnitt238 , der von dem ersten Rohr230 ausgeht und zu einem zweiten Abschnitt240 , der von dem zweiten Rohr232 ausgeht, passt oder damit ineinandergreift, um eine Fluidverbindung zwischen den Rohren230 ,232 zu ermöglichen. Die Rohre230 ,232 haben Fluidöffnungen242 , deren Ort usw. ähnlich den Fluidöffnungen42 der ersten Ausführungsform sind. In dieser Ausführungsform sind an dem ersten Rohr230 durch Schweißen oder mit anderen starren Befestigungsmitteln langgestreckte Streben260 befestigt. Die Streben260 können, müssen aber nicht, an das erste Rohr230 ge schweißt sein; die Streben260 können durch dieselbe Federwirkung, die die Rohre230 ,232 gegenüber der Statorummantelung262 befestigt, an dem ersten Rohr230 gehalten sein. Jede langgestreckte Strebe260 ist vorgespannt, so dass sie über das zweite Rohr232 passen kann, um das zweite Rohr232 in Bezug auf das erste Rohr230 zu befestigen. Es ist auffallend, dass die langgestreckten Streben260 keinen Strebenträger enthalten und nicht direkt mit dem Befestigungselement an einem Getriebegehäuse verbunden werden können. Das zweite Rohr232 besitzt Rohrträger248A , die daran geschweißt oder auf andere Weise befestigt sind. Die Rohrträger248A sind mit Befestigungselementöffnungen250 gebildet. Zusätzlich besitzt das zweite Rohr232 Rohrträger248E , die eine Führungsstiftöffnung254 sowie eine Befestigungselementöffnung250 besitzen. - Wie am besten in
7 zu sehen ist, enthält die Statorummantelung262 Statorummantelungsträger272A und272B . Die Statorummantelungsträger272A enthalten Befestigungselementöffnungen250 und Führungsstiftöffnungen254 . Jeder Statorummantelungsträger272B enthält nur eine Befestigungselementöffnung250 . Vorzugsweise gibt es von jedem Typ des Statorummantelungsträgers272A ,272B zwei, die in Umfangsrichtung um die Statorummantelung262 angeordnet sind. Um das Kühlsystem228 innerhalb eines Getriebegehäuses wie etwa des Getriebegehäuses120 aus3 zu montieren, werden die Führungsstiftöffnungen254 in den Rohrträgern248E mit den Führungsstiftöffnungen254 in den Statorummantelungsträgern272A ausgerichtet. Daraufhin wird das erste Rohr230 durch Koppeln der Verbinderrohrabschnitte230A und240 und Schieben der vorgespannten langgestreckten Streben260 über das zweite Rohr232 an der ausgerichteten Statorummantelung262 und an dem zweiten Rohr232 befestigt. Nun kann die gesamte Baueinheit mit Führungszapfen259 durch die Führungsstiftöffnungen254 in das Getriebegehäuse20 axial nach innen geführt werden. Um das gesamte Kühlsystem228 bei dem einzigen Satz von Vorsprüngen zu unterstützen, können daraufhin durch die Befestigungselementöffnungen250 in den Trägern248A ,248E und272A und272B durch die jeweiligen ausgerichteten Löcher250 in eine Gewindebohrung in einem Gewindegehäuse Befestigungselemente264 eingeführt werden. - Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung im Umfang der beigefügten Ansprüche zu verwirklichen.
Claims (19)
- Kühlsystem für einen ringförmigen Stator, der in einem Getriebegehäuse untergebracht ist, umfassend: ein erstes gekrümmtes Rohr, das ausreichend bemessen ist, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr in dem Getriebegehäuse angeordnet ist, wobei das Rohr mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen besitzt; und eine Einlassleitung, die mit dem Rohr verbunden ist und betreibbar ist, um Kühlfluid von dem Getriebegehäuse zu dem Rohr zu liefern, so dass es durch die Fluidöffnungen strömt, um den Stator zu kühlen.
- Kühlsystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: ein zweites gekrümmtes Rohr, das ausreichend bemessen ist, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, und das mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen besitzt; ein Verbinderrohr, das zwischen das erste und das zweite Rohr zum Herstellen einer Fluidverbindung dazwischen geschaltet sein kann, wobei das erste und das zweite Rohr axial voneinander beabstandet sind, wenn sie durch das Verbinderrohr verbunden sind; wobei die Fluidöffnungen in dem zweiten Rohr zum Liefern von Kühlfluid betreibbar sind, das dem Stator durch das Verbinderrohr zugeführt wird, um diesen weiter zu kühlen.
- Kühlsystem nach Anspruch 2, bei dem das erste Rohr und/oder das zweite Rohr einen Befestigungsträger mit einer Befestigungselementöffnung darin zur Aufnahme eines Befestigungselements zum Befestigen des Rohrs an dem Getriebegehäuse besitzen.
- Kühlsystem nach Anspruch 3, bei dem der Befestigungsträger außerdem eine Führungsstiftöffnung darin zum Ausrichten des Befestigungsträgers mit dem Getriebegehäuse über einen Führungsstift besitzt.
- Kühlsystem nach Anspruch 4, das ferner umfasst: eine ringförmige Statorummantelung, um den Stator wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung einen Statorummantelungsträger mit einer Montagestiftöffnung darin besitzt; wobei der Befestigungsträger ebenfalls eine Montagestiftöffnung darin besitzt, wobei die jeweiligen Montagestiftöffnungen ausgerichtet werden können, um einen Montagestift durch sie aufzunehmen, um das erste und/oder zweite Rohr und die Statorummantelung vorzumontieren.
- Kühlsystem nach Anspruch 2, das ferner umfasst: eine langgestreckte Strebe, die ausreichend bemessen ist, um sich zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr zu erstrecken, wenn das erste und das zweite Rohr durch das Verbinderrohr verbunden sind, und die vorgespannt ist, um sowohl das erste als auch das zweite Rohr in Bezug aufeinander zu befestigen.
- Kühlsystem nach Anspruch 6, bei dem die langgestreckte Strebe an dem ersten Rohr befestigt ist und zur funktionalen Verbindung mit dem zweiten Rohr allgemein axial davon ausgeht.
- Kühlsystem nach Anspruch 6, das ferner umfasst: eine ringförmige Statorummantelung, um den Stator wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr positioniert ist, wobei die langgestreckte Strebe die Statorummantelung überspannt.
- Kühlsystem nach Anspruch 8, bei dem das zweite Rohr einen Befestigungsträger mit wenigstens einer Befestigungselementöffnung darin besitzt; wobei die Statorummantelung einen Statorummantelungsträger mit einer Befestigungselementöffnung darin besitzt; wobei die langgestreckte Strebe einen Strebenträger mit einer Befestigungselementöffnung darin besitzt, wobei die jeweiligen Befestigungselementöffnungen zum Aufnehmen eines Befestigungselements ausgerichtet werden können, um das erste und das zweite Rohr und die Statorummantelung an dem Getriebegehäuse zu befestigen.
- Kühlsystem für einen ringförmigen Stator, der in einem Getriebegehäuse untergebracht ist, wobei das Kühlsystem umfasst: ein erstes und ein zweites gekrümmtes Rohr, die jeweils ausreichend bemessen sind, um den Stator wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr in dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und die jeweils mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen besitzen; eine Statorummantelung, um den Stator wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung axial zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr positioniert ist; eine Einlassleitung, die mit dem ersten Rohr verbunden ist und die betreibbar ist, um Kühlfluid von dem Getriebegehäuse zu dem ersten Rohr zu liefern, so dass es durch die Fluidöffnungen des ersten Rohrs strömt, um dadurch den Stator zu kühlen; und ein Verbinderrohr, das zwischen das erste und das zweite Rohr zum Herstellen einer Fluidverbindung dazwischen geschaltet sein kann, wobei das erste und das zweite Rohr axial voneinander beabstandet sind, wenn sie durch das Verbinderrohr verbunden sind, wobei die Fluidöffnungen in dem zweiten Rohr betreibbar sind um Kühlfluid, das von dem ersten Rohr durch das Verbinderrohr zugeführt wird, zu dem Stator zu liefern, um diesen weiter zu kühlen.
- Kühlsystem nach Anspruch 10, bei dem das zweite Rohr einen Befestigungsträger mit einer Befestigungselementöffnung darin zur Aufnahme eines Befestigungselements zum Befestigen des zweiten Rohrs an dem Getriebegehäuse besitzt.
- Kühlsystem nach Anspruch 11, bei dem der Befestigungsträger außerdem eine Führungsstiftöffnung darin zum Ausrichten des Befestigungsträgers mit dem Getriebegehäuse über einen Führungsstift besitzt.
- Kühlsystem nach Anspruch 11, das ferner umfasst: eine langgestreckte Strebe, die ausreichend bemessen ist, um sich zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr zu erstrecken, wenn das erste und das zweite Rohr durch das Verbinderrohr ver bunden sind, und die vorgespannt ist, um sowohl das erste als auch das zweite Rohr in Bezug aufeinander zu befestigen.
- Kühlsystem nach Anspruch 13, bei dem die langgestreckte Strebe an dem ersten Rohr befestigt ist, wobei sie axial davon ausgeht und eine ausreichende Länge besitzt, um die Statorummantelung zu überspannen.
- Kühlsystem nach Anspruch 13, bei dem das zweite Rohr einen Befestigungsträger mit einer Befestigungselementöffnung darin besitzt; wobei die Statorummantelung einen Statorummantelungsträger mit einer Befestigungselementöffnung darin besitzt; wobei die langgestreckte Strebe einen Strebenträger mit einer Befestigungselementöffnung darin besitzt; wobei die jeweiligen Befestigungselementöffnungen zum Aufnehmen eines Befestigungselements ausgerichtet werden können, um das erste und das zweite Rohr und die Statorummantelung an dem Getriebegehäuse zu befestigen.
- Verfahren zum Montieren eines Kühlsystems für einen ringförmigen Stator, der in einem Getriebegehäuse untergebracht werden kann und der wenigstens teilweise durch eine ringförmige Statorummantelung unterstützt werden kann, umfassend: Bereitstellen eines ersten und eines zweiten gekrümmten Rohrs; Ausrichten des zweiten gekrümmten Rohrs im Wesentlichen konzentrisch mit der Statorummantelung auf einer Seite davon; Ausrichten des ersten gekrümmten Rohrs im Wesentlichen konzentrisch mit der Statorummantelung auf einer Gegenseite davon, um dadurch eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Rohr herzustellen; und Befestigen der ausgerichteten Rohre und der Statorummantelung an dem Getriebegehäuse.
- Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Schritt des Ausrichtens des zweiten gekrümmten Rohrs das Ausrichten von Befestigungselementöffnungen in den jeweiligen Trägern des zweiten gekrümmten Rohrs und der Statorummantelung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des Ausrichtens des ersten gekrümmten Rohrs nach dem Schritt des Ausrichtens des zweiten gekrümmten Rohrs das Ausrichten der Befestigungselementöffnungen in den Trägern des ersten gekrümmten Rohrs mit den ausgerichteten Befestigungselementöffnungen des zweiten gekrümmten Rohrs und der Statorummantelung enthält.
- Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Schritt des Ausrichtens des ersten gekrümmten Rohrs das Befestigen des ersten gekrümmten Rohrs an dem zweiten gekrümmten Rohr über Federspannung umfasst.
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