DE102006044498B4

DE102006044498B4 - Statorkühlsystem für ein Hybridgetriebe

Info

Publication number: DE102006044498B4
Application number: DE102006044498.1A
Authority: DE
Inventors: Richard A. Pashnik; Henryk Sowul
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: CN1937366A; US7307363B2; DE102006044498A1; CN100583600C; US20070063592A1

Abstract

Kühlsystem (28, 128, 228) für einen ringförmigen Stator (16, 116), der in einem Getriebegehäuse (20, 120) untergebracht ist, umfassend: ein erstes gekrümmtes Rohr (30, 130, 230), das ausreichend bemessen ist, um den Stator (16, 116) wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr (30, 130, 230) in dem Getriebegehäuse (20, 120) angeordnet ist, wobei das Rohr (30, 130, 230) mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen (42, 142, 242) besitzt; ein zweites gekrümmtes Rohr (32, 132, 232), das ausreichend bemessen ist, um den Stator (16, 116) wenigstens teilweise zu umgeben, und das mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen (42, 142, 242) besitzt, die zum Liefern von Kühlfluid betreibbar sind, das dem Stator (16, 116) durch das Verbinderrohr (34, 134, 234) zugeführt wird, um diesen weiter zu kühlen; ein Verbinderrohr (34, 134, 234), das zwischen das erste und das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) zum Herstellen einer Fluidverbindung dazwischen geschaltet ist, wobei das erste und das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) axial voneinander beabstandet sind, wenn sie durch das Verbinderrohr (34, 134, 234) verbunden sind; eine ringförmige Statorummantelung (162), um den Stator (116) wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung (162) einen Statorummantelungsträger (172A, 172B) mit einer Montagestiftöffnung (168) darin besitzt; und eine Einlassleitung (44, 144, 244), die mit dem Rohr (30, 130, 230) verbunden ist und betreibbar ist, um Kühlfluid von dem Getriebegehäuse (20, 120) zu dem Rohr (30, 130, 230) zu liefern, so dass es durch die Fluidöffnungen (42, 142, 242) strömt, um den Stator (16, 116) zu kühlen; wobei das erste Rohr und/oder das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) einen Befestigungsträger (48A, 48B, 48C, 148A, 148D, 248A, 248E) mit einer Befestigungselementöffnung (50, 150, 250) darin zur Aufnahme eines ...

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 Anmeldung US 2006/0 019 785 A1 der Vereinigten Staaten des Anmelders mit dem Titel Electrically Variable Transmission with Selective Fixed Ratio Operation, eingereicht am 22. Juli 2004, beschrieben.
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/Generatoren 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.
Aus den Druckschriften DE 601 06 376 T2 und DE 21 45 126 A ist es bekannt, in axialer Verlängerung der Rotoren von Motoren/Generatoren Kühlmittelaustragkammern bzw. -rohre anzuordnen, um mit Hilfe von in diesen Kühlmittelaustragskammern bzw. -rohren geführten Kühlmitteln die Motoren/Generatoren zu kühlen.
Ferner beschreibt die US 3 648 085 A ein Kühlsystem für einen Stator in einem Gehäuse. Das System umfasst zwei Kühlleitungen, die den Stator umgeben und in Umfangsrichtung beanstandete Fluidöffnungen besitzen, sowie eine Einlassleitung, die mit den Kühlfluidleitungen verbunden ist, um diesen Kühlfluid zur Kühlung des Stators zu liefern. Ferner ist es aus der DE 1 971 619 U bekannt, einen Stator über rohrförmige Kühlfluidleitungen zu kühlen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem zu schaffen, welches Platz sparend in dem Gehäuse eines Hybridgetriebes untergebracht ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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 ist in dem Statorkühlsystem ein zweites gekrümmtes Rohr enthalten, 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.)
Erfindungsgemäß 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 nicht-erfindungsgemäßes Statorkühlsystem der vorliegenden Erfindung enthält, das in einem Getriebegehäuse unterstützt ist;
2 ist eine perspektivische schematische Darstellung des Statorkühlsystems aus 1;
3 ist eine schematische Darstellung in einer Teilquerschnitts-Ausschnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Statorkühlsystems im Umfang der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische perspektivische Veranschaulichung des Statorkühlsystems aus 3;
5 ist eine weitere schematische perspektivische Veranschaulichung des Statorkühlsystems aus 4;
6 ist eine schematische perspektivische Veranschaulichung einer weitern Ausführungsform eines Statorkühlsystems im Umfang der vorliegenden Erfindung; und
7 ist eine schematische Seitenansicht des Statorkühlsystems aus 6
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Anhand der Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten beziehen, besitzt ein elektromechanisches Hybridgetriebe 10 einen Motor/Generator 12, der einen drehbaren Rotor 14 und einen feststehenden Stator 16 enthält. Wie für den Fachmann auf dem Gebiet leicht festzustellen ist, sind der Rotor 14 und der Stator 16 ringförmig, wobei sich der Rotor 14 um eine Mittellinie des Getriebes (nicht gezeigt) dreht. Der Stator 16 enthält Statorwicklungen 18A und 18B. Wenn der Motor/Generator 12 als ein Generator wirkt, erzeugt die Drehung des Rotors 14 innerhalb der Statorwicklungen 18A, 18B elektrischen Strom; alternativ fließt Elektroenergie von einer Leistungsquelle wie etwa von einer Batterie (nicht gezeigt) durch die Statorwicklungen 18A, 18B, um den Rotor 14 mit Leistung zu versorgen, wenn der Motor/Generator 12 als ein Motor wirkt. Der Motor/Generator 12 ist in einem Getriebegehäuse 20 untergebracht, das mehrere Komponenten wie etwa eine Endabdeckung 22 und einen Gehäuseabschnitt 24, der einen Hydraulikventilkörper 26 enthält, der durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) steuerbar ist, um dem Getriebe 10 für dessen Kühlung und Schmierung wahlweise Fluid zuzuführen, enthalten kann.
In den 1 und 2 ist ein nicht-erfindungsgemäßes Kühlsystem 28 zum Kühlen des ringförmigen Stators 16 und insbesondere der Statorwicklungen 18A, 18B veranschaulicht. Das Getriebe 10 kann einen zweiten Motor/Generator enthalten, wobei in diesem Fall ein zweites Kühlsystem 28 verwendet werden kann, um den Stator des zweiten Motors/Generators zu kühlen. Anhand von 2 sind ein erstes gekrümmtes Rohr 30 und ein zweites gekrümmtes Rohr 32 über ein Verbinderrohr 34 verbunden, das mit T-Verbindern 36A, 36B mit den Rohren 30, 32 gekoppelt ist. Das Verbinderrohr 34 besitzt einen ersten Abschnitt 38, der vom T-Verbinder 36A ausgeht und an einen zweiten Abschnitt 40 angepasst ist, der von dem T-Verbinder 36B ausgeht, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr 30, 32 herzustellen. Mit den jeweiligen Verbinderrohrabschnitten 38, 40 sind Öffnungen (nicht gezeigt) in den Rohren 30, 32 gekoppelt, um zu ermöglichen, dass Fluid von dem ersten Rohr 30 durch das Verbinderrohr 34 zu dem zweiten Rohr 32 strömt. Jedes der Rohre 30, 32 ist mit mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Fluidöffnungen 42 gebildet oder diese sind maschinell damit hergestellt worden. In 2 sind die Fluidöffnungen 42 an einem Abschnitt der Rohre 30, 32 sichtbar. Vorzugsweise umgeben die Fluidöffnungen 42 die Rohre 30, 32 aber in ihren radial inneren Oberflächen. Alternativ können sich die Fluidöffnungen 42 nur an einem Abschnitt der Rohre 30, 32 befinden, der sich allgemein über dem Stator 16 befindet, wenn er eingebaut ist. In diesem Fall wird die untere Hälfte der Statorwicklungen 18A, 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 Rohre 30, 32 zu dem angrenzenden Stator 16 und zu den Statorwicklungen 18A, 18B nach oben zu drängen.
Ein Einlassrohr oder eine Einlassleitung 44 ist fluidisch über einen weiteren T-Verbinder 36C mit dem ersten Rohr 30 verbunden. Wieder anhand von 1 ist das Einlassrohr 44 mit einem Kanal oder einer Bohrung 46 des Getriebegehäuses 20 pressgepasst oder dichtend gepasst, um Kühlfluid von dem Ventilkörper 26 zur Verteilung zu dem ersten Rohr 30 zu empfangen. Wieder anhand von 2 wird das Fluid daraufhin durch das Verbinderrohr 34 von dem ersten Rohr 30 zu dem zweiten Rohr 32 durchgelassen. Daraufhin wird das Fluid von den Rohren 30, 32 durch die Fluidöffnungen 42 auf den Stator 16 und auf die Statorwicklungen 18A, 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 und 2 ist das Kühlsystem 28 mit Trägern 48A, 48B und 48C an zwei getrennten Vorsprüngen des Getriebegehäuses 20 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 Gehäuses 20, an dem/der das Kühlsystem 28 unterstützt ist. Das Kühlsystem 28 wird dadurch montiert, dass das zweite Rohr 32 bei entfernter Endabdeckung 22 und vor Einbau des Motors/Generators 12 in das Getriebe 10 geführt wird. Wie in 2 gezeigt ist, besitzt das zweite Rohr 32 zwei Typen von Befestigungsträgern 48A und 48B, die an das Rohr 32 geschweißt oder auf andere Weise daran befestigt sein können. Die Träger 48A besitzen jeweils eine Befestigungselementöffnung 50, um einen Bolzen oder einen anderen Typ eines Befestigungselements aufzunehmen, um das zweite Rohr 32 an einem ersten Satz von Vorsprüngen (nicht gezeigt, aber allgemein angrenzend an das zweite Rohr 32 befindlich) an dem Getriebegehäuse 20 zu befestigen. Wieder anhand von 2 besitzt das zweite Rohr 32 außerdem Befestigungsträger 48A, die sowohl eine Befestigungselementöffnung 50 als auch eine Führungsstiftöffnung 54 besitzen.
Die Führungsstiftöffnung 54 nimmt einen Führungszapfen auf, um das zweite Rohr 32 radial und innerhalb des Getriebes 10 richtig auszurichten. Der Führungszapfen greift mit einer Führungszapfenbohrung ineinander, die bei dem ersten Satz von Vorsprüngen innerhalb des Gehäuses 20 gebildet ist. Wenn sie sich über den Führungszapfen befinden, werden in die Befestigungselementöffnungen 50 Befestigungselemente wie etwa Bolzen ähnlich den im Folgenden anhand von 3 beschriebenen eingeführt und innerhalb komplementärer Gewindebohrungen in dem Getriebegehäuse 20 aufgenommen. Wenn das zweite Rohr 32 eingebaut worden ist, kann das erste Rohr 30 durch Ineinandergreifen des Verbinderrohrabschnitts 38 mit dem Verbinderrohrabschnitt 40 fluidisch mit dem zweiten Rohr 32 verbunden werden. Dies richtet dann das erste Rohr 30 richtig mit dem Getriebegehäuse 20 aus. Durch das Verbinden der Rohrabschnitte 38, 40 werden die ersten Rohrträger 48C mit den Befestigungselementöffnungen 50 automatisch mit den Gewindebohrungen innerhalb eines zweiten Satzes von Vorsprüngen des Getriebegehäuses (nicht gezeigt, aber allgemein angrenzend an das erste Rohr 30 befindlich) ausgerichtet, so dass Befestigungselemente eingeführt werden können, um das erste Rohr 30 an dem Getriebegehäuse 20 zu befestigen.
Erste erfindungsgemäße Ausführungsform des Kühlsystems
Anhand der 3–5 ist eine erste Ausführungsform des Kühlsystems 128 veranschaulicht. Wie anhand der 3–5 beschrieben wird, enthält das Kühlsystem 128 ein erstes und ein zweites Rohr 130, 132 sowie eine langgestreckte Strebe 160 und eine Statorummantelung 162. Wie am besten in 3 gezeigt ist, ist das Kühlsystem 128 in einer einzigen Ebene der Vorsprünge 152 des Getriebegehäuses 120 unterstützt.
Anhand von 4 enthält das Kühlsystem 128 ein erstes und ein zweites Rohr 130 bzw. 132 mit einer Einlassleitung 144, die vom Rohr 130 ausgeht und in Fluidverbindung damit steht, um ähnlich der Einlassleitung 44 aus 1 Fluid von einem Ventilkörper in dem Getriebegehäuse 120 zu empfangen (bei dem Querschnittsort aus 3 ist die Einlassleitung 144 nicht gezeigt). Wie bei der ersten Ausführungsform enthält ein Verbinderrohr 134 einen ersten Abschnitt 138, der von dem ersten Rohr 130 ausgeht und der mit einem zweiten Abschnitt 140, der von dem zweiten Rohr 132 ausgeht, pressgepasst oder dichtend gepasst ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr 130, 132 herzustellen. Das erste und das zweite Rohr 132 enthalten Fluidöffnungen 142, die in Bezug auf Ort und Funktion ähnlich den Fluidöffnungen 42 der ersten Ausführungsform sind. Das zweite Rohr 132 enthält zwei Typen von Rohrträgern 148A und 138D, die daran durch Schweißen oder mit anderen Befestigungsmitteln befestigt sind und die am besten in 5 zu sehen sind. Die Rohrträger 148A besitzen eine Befestigungselementöffnung 150 zur Aufnahme eines Gewindebefestigungselements 164, das mit einer in dem Getriebegehäuse 120 gebildeten Gewindebohrung 166 (am besten in 3 zu sehen) ineinandergreift. Außerdem enthält das zweite Rohr 132 Rohrträger 148D, von denen jeder drei Öffnungen einschließlich einer Befestigungselementöffnung 150, einer Führungsstiftöffnung oder Führungszapfenöffnung 154 zur Aufnahme eines Führungszapfens 159 sowie einer Montagestiftöffnung 168 zur Aufnahme eines Montagestifts 169 enthält.
Die langgestreckte Strebe 160 ist durch Schweißen oder mit anderen Mitteln an dem ersten Rohr befestigt und enthält einen Strebenträger 170, der allgemein radial nach außen davon ausgeht. Der Strebenträger 170 besitzt eine Befestigungselementöffnung 150 zur Aufnahme eines Gewindebefestigungselements 164. Wie am besten in 4 gezeigt ist, ist die Statorummantelung 162 außerdem mit radial verlaufenden Statorummantelungsträgern 172D gebildet, die Montagestiftöffnungen 168, Führungsstiftöffnungen 154 und Befestigungselementöffnungen 150 besitzen, die allgemein auf jene entsprechenden Öffnungen in den Rohrträger 148D des zweiten Rohrs 132 ausgerichtet werden können. Außerdem besitzt die Statorummantelung 162 radial verlaufende Träger 172A (die zwischen die Rohrträger 148A und die Strebenträger 170 gelegt gezeigt sind) mit Befestigungselementöffnungen 150, die auf Befestigungselementöffnungen 150 in den Rohrträgern 148A und in den Strebenträgern 170 ausgerichtet werden können.
Um das Kühlsystem 128 zu montieren, wird dementsprechend das zweite Rohr 132 durch Ausrichten der Montagestifte 169, die durch die Montagestiftöffnungen 168 sowohl in den zweiten Rohrträgern 148D als auch in den Statorummantelungsträgern 172 verlaufen, mit der Statorummantelung 162 zum Ineinandergreifen gebracht. Das somit vormontierte zweite Rohr 132 und die Statorummantelung 162 werden mit einem daran befestigten Stator durch Führungszapfen 159, die durch die Führungsstiftöffnungen 154 sowohl in dem Statorummantelungsträger 172 als auch in dem Rohrträger 148D verlaufen, radial innerhalb des Getriebegehäuses 120 geführt, bis die Führungszapfen 159 mit den Aufnahmeöffnungen (nicht gezeigt) in dem Getriebegehäuse 120 ineinandergreifen, um das Rohr 132 und die Statorummantelung 162 zur Aufnahme der Gewindebefestigungselemente 164 durch die Führungsstiftöffnungen 150 in den Trägern 172, 148D richtig auszurichten. Allerdings wird vor dem Einführen der Gewindebefestigungselemente 164 das erste Rohr 130 zu dem montierten zweiten Rohr 132 und der Statorummantelung 162 axial nach innen geführt, so dass der erste Abschnitt 138 des Verbinderrohrs 134 mit dem zweiten Abschnitt 140 ineinandergreift und die Befestigungselementöffnungen 150 innerhalb der Strebenträger 170 auf die Befestigungselementöffnungen 150 in der Statorummantelung 172 und auf jene in dem Rohrträger 148D ausgerichtet werden. Die anderen langgestreckten Streben 160 werden automatisch mit den Befestigungselementöffnungen in den Trägern 148A ausgerichtet, so dass die Gewindebefestigungselemente 164 durch die ausgerichteten Befestigungselementöffnungen 150 eingeführt werden können. Wie aus den 3 bis 5 ersichtlich ist, sind die Träger 170, 172, 148A und 148D in einer einzigen Ebene axial auf den Satz der Vorsprünge 152 ausgerichtet, so dass die Gewindebefestigungselemente 164 das Kühlsystem 128 an den Vorsprüngen 152 aus 3 unterstützen können.
Zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kühlsystems
Anhand der 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform eines Kühlsystems 228 veranschaulicht. Zwischen dem ersten bzw. dem zweiten gekrümmten Rohr 230, 232 ist eine Statorummantelung 262 angeordnet. Das erste Rohr 230 besitzt eine Einlassleitung 244, die ähnlich wie die Einlassleitung 44 der ersten Ausführungsform der 1–2 davon ausgeht. Das Verbinderrohr 234 besitzt einen ersten Abschnitt 238, der von dem ersten Rohr 230 ausgeht und zu einem zweiten Abschnitt 240, der von dem zweiten Rohr 232 ausgeht, passt oder damit ineinandergreift, um eine Fluidverbindung zwischen den Rohren 230, 232 zu ermöglichen. Die Rohre 230, 232 haben Fluidöffnungen 242, deren Ort usw. ähnlich den Fluidöffnungen 42 der ersten Ausführungsform sind. In dieser Ausführungsform sind an dem ersten Rohr 230 durch Schweißen oder mit anderen starren Befestigungsmitteln langgestreckte Streben 260 befestigt. Die Streben 260 können, müssen aber nicht, an das erste Rohr 230 geschweißt sein; die Streben 260 können durch dieselbe Federwirkung, die die Rohre 230, 232 gegenüber der Statorummantelung 262 befestigt, an dem ersten Rohr 230 gehalten sein. Jede langgestreckte Strebe 260 ist vorgespannt, so dass sie über das zweite Rohr 232 passen kann, um das zweite Rohr 232 in Bezug auf das erste Rohr 230 zu befestigen. Es ist auffallend, dass die langgestreckten Streben 260 keinen Strebenträger enthalten und nicht direkt mit dem Befestigungselement an einem Getriebegehäuse verbunden werden können. Das zweite Rohr 232 besitzt Rohrträger 248A, die daran geschweißt oder auf andere Weise befestigt sind. Die Rohrträger 248A sind mit Befestigungselementöffnungen 250 gebildet. Zusätzlich besitzt das zweite Rohr 232 Rohrträger 248E, die eine Führungsstiftöffnung 254 sowie eine Befestigungselementöffnung 250 besitzen.
Wie am besten in 7 zu sehen ist, enthält die Statorummantelung 262 Statorummantelungsträger 272A und 272B. Die Statorummantelungsträger 272A enthalten Befestigungselementöffnungen 250 und Führungsstiftöffnungen 254. Jeder Statorummantelungsträger 272B enthält nur eine Befestigungselementöffnung 250. Vorzugsweise gibt es von jedem Typ des Statorummantelungsträgers 272A, 272B zwei, die in Umfangsrichtung um die Statorummantelung 262 angeordnet sind. Um das Kühlsystem 228 innerhalb eines Getriebegehäuses wie etwa des Getriebegehäuses 120 aus 3 zu montieren, werden die Führungsstiftöffnungen 254 in den Rohrträgern 248E mit den Führungsstiftöffnungen 254 in den Statorummantelungsträgern 272A ausgerichtet. Daraufhin wird das erste Rohr 230 durch Koppeln der Verbinderrohrabschnitte 230A und 240 und Schieben der vorgespannten langgestreckten Streben 260 über das zweite Rohr 232 an der ausgerichteten Statorummantelung 262 und an dem zweiten Rohr 232 befestigt. Nun kann die gesamte Baueinheit mit Führungszapfen 259 durch die Führungsstiftöffnungen 254 in das Getriebegehäuse 20 axial nach innen geführt werden. Um das gesamte Kühlsystem 228 bei dem einzigen Satz von Vorsprüngen zu unterstützen, können daraufhin durch die Befestigungselementöffnungen 250 in den Trägern 248A, 248E und 272A und 272B durch die jeweiligen ausgerichteten Löcher 250 in eine Gewindebohrung in einem Gewindegehäuse Befestigungselemente 264 eingeführt werden.

Claims

Kühlsystem (28, 128, 228) für einen ringförmigen Stator (16, 116), der in einem Getriebegehäuse (20, 120) untergebracht ist, umfassend: ein erstes gekrümmtes Rohr (30, 130, 230), das ausreichend bemessen ist, um den Stator (16, 116) wenigstens teilweise zu umgeben, wenn das Rohr (30, 130, 230) in dem Getriebegehäuse (20, 120) angeordnet ist, wobei das Rohr (30, 130, 230) mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen (42, 142, 242) besitzt; ein zweites gekrümmtes Rohr (32, 132, 232), das ausreichend bemessen ist, um den Stator (16, 116) wenigstens teilweise zu umgeben, und das mehrere in Umfangsrichtung beabstandete Fluidöffnungen (42, 142, 242) besitzt, die zum Liefern von Kühlfluid betreibbar sind, das dem Stator (16, 116) durch das Verbinderrohr (34, 134, 234) zugeführt wird, um diesen weiter zu kühlen; ein Verbinderrohr (34, 134, 234), das zwischen das erste und das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) zum Herstellen einer Fluidverbindung dazwischen geschaltet ist, wobei das erste und das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) axial voneinander beabstandet sind, wenn sie durch das Verbinderrohr (34, 134, 234) verbunden sind; eine ringförmige Statorummantelung (162), um den Stator (116) wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung (162) einen Statorummantelungsträger (172A, 172B) mit einer Montagestiftöffnung (168) darin besitzt; und eine Einlassleitung (44, 144, 244), die mit dem Rohr (30, 130, 230) verbunden ist und betreibbar ist, um Kühlfluid von dem Getriebegehäuse (20, 120) zu dem Rohr (30, 130, 230) zu liefern, so dass es durch die Fluidöffnungen (42, 142, 242) strömt, um den Stator (16, 116) zu kühlen; wobei das erste Rohr und/oder das zweite Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) einen Befestigungsträger (48A, 48B, 48C, 148A, 148D, 248A, 248E) mit einer Befestigungselementöffnung (50, 150, 250) darin zur Aufnahme eines Befestigungselements (164, 264) zum Befestigen des Rohrs (30, 130, 230; 32, 132, 232) an dem Getriebegehäuse (20, 120) besitzen, wobei der Befestigungsträger (48B, 148D, 248E) außerdem eine Führungsstiftöffnung (54, 154, 254) darin zum Ausrichten des Befestigungsträgers (48B, 148D, 248E) mit dem Getriebegehäuse (20, 120) über einen Führungsstift (159, 259) besitzt, und wobei der Befestigungsträger (148D) ebenfalls eine Montagestiftöffnung (168) darin besitzt, wobei die jeweiligen Montagestiftöffnungen (168) ausgerichtet werden können, um einen Montagestift (169) durch sie aufzunehmen, um das erste und/oder zweite Rohr (130; 132) und die Statorummantelung (162) vorzumontieren.
Kühlsystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: eine langgestreckte Strebe (160, 260), die ausreichend bemessen ist, um sich zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr (130, 230; 132, 232) zu erstrecken, wenn das erste und das zweite Rohr (130, 230; 132, 232) durch das Verbinderrohr (134, 234) verbunden sind, und die vorgespannt ist, um sowohl das erste als auch das zweite Rohr (130, 230; 132, 232) in Bezug aufeinander zu befestigen.
Kühlsystem nach Anspruch 2, bei dem die langgestreckte Strebe (160, 260) an dem ersten Rohr (130, 230) befestigt ist und zur funktionalen Verbindung mit dem zweiten Rohr (132, 232) allgemein axial davon ausgeht.
Kühlsystem nach Anspruch 2, das ferner umfasst: eine ringförmige Statorummantelung (162, 262), um den Stator (116) wenigstens teilweise zu unterstützen, wobei die Statorummantelung (162, 262) zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr (130, 230; 132, 232) positioniert ist, wobei die langgestreckte Strebe (160; 260) die Statorummantelung (162, 262) überspannt.
Kühlsystem nach Anspruch 4, bei dem das zweite Rohr (132) einen Befestigungsträger (148A, 148D) mit wenigstens einer Befestigungselementöffnung (150) darin besitzt; wobei die Statorummantelung (162) einen Statorummantelungsträger (172D) mit einer Befestigungselementöffnung (150) darin besitzt; wobei die langgestreckte Strebe (160) einen Strebenträger (170) mit einer Befestigungselementöffnung (150) darin besitzt, wobei die jeweiligen Befestigungselementöffnungen (150) zum Aufnehmen eines Befestigungselements (164) ausgerichtet werden können, um das erste und das zweite Rohr (130, 132) und die Statorummantelung (162) an dem Getriebegehäuse (120) zu befestigen.
Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei die Statorummantelung (162) axial zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr (130, 132) positioniert ist.
Kühlsystem nach Anspruch 2, wobei die langgestreckte Strebe (160, 260) eine ausreichende Länge besitzt, um die Statorummantelung (162, 262) zu überspannen.
Verfahren zum Montieren eines Kühlsystems (28, 128, 228) für einen ringförmigen Stator (16, 116), der in einem Getriebegehäuse (20, 120) untergebracht ist und der wenigstens teilweise durch eine ringförmige Statorummantelung (162, 262) unterstützt wird, umfassend: Bereitstellen eines ersten und eines zweiten gekrümmten Rohrs (30, 130, 230; 32, 132, 232); Ausrichten des zweiten gekrümmten Rohrs (32, 132, 232) konzentrisch mit der Statorummantelung (162, 262) auf einer Seite davon, so dass es den Stator (16, 116) wenigstens teilweise umgibt; Ausrichten des ersten gekrümmten Rohrs (30, 130, 230) konzentrisch mit der Statorummantelung (162, 262) auf einer Gegenseite davon, so dass es den Stator (16, 116) wenigstens teilweise zu umgibt, und um eine Fluidverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten gekrümmten Rohr (30, 130, 230; 32, 132, 232) herzustellen; und Befestigen der ausgerichteten Rohre (30, 130, 230; 32, 132, 232) und der Statorummantelung (162, 262) an dem Getriebegehäuse (20, 120).
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt des Ausrichtens des zweiten gekrümmten Rohrs (32, 132, 232) das Ausrichten von Befestigungselementöffnungen (50, 150, 250) in den jeweiligen Trägern (148A, 148D, 248A, 248E, 172A, 172D, 272B, 272B) des zweiten gekrümmten Rohrs (32, 132, 232) und der Statorummantelung (162, 262) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Schritt des Ausrichtens des ersten gekrümmten Rohrs (30, 130, 230) nach dem Schritt des Ausrichtens des zweiten gekrümmten Rohrs (32, 132, 232) das Ausrichten der Befestigungselementöffnungen (50) in den Trägern (48C) des ersten gekrümmten Rohrs (30) mit den ausgerichteten Befestigungselementöffnungen (50) des zweiten gekrümmten Rohrs (32) und der Statorummantelung (162) enthält.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt des Ausrichtens des ersten gekrümmten Rohrs (30, 130, 230) das Befestigen des ersten gekrümmten Rohrs (30, 130, 230) an dem zweiten gekrümmten Rohr (32, 132, 232) über Federspannung umfasst.