DE102015102849A1 - Elektromaschine für den Einsatz im Kfz-Bereich - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine für den Einsatz im KFZ-Bereich mit einem Gehäuse (20), in dem ein Lagerschild (22), eine Statoranordnung (24) und eine Rotoranordnung (26) angeordnet sind, wobei die Statoranordnung (24) einen in Axialrichtung verlaufenden Statorträger (28) aufweist, der einen Statorkörper (30) mit Statorspulen (32) aufnimmt und wobei ein Kühlkreislauf (42) mit einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass vorgesehen ist, der zumindest eine Kühlkanalanordnung (44) im Statorträger (28) besitzt, wobei der Kühlkreislauf (42) zusätzlich eine zweite Kühlkanalanordnung (58) im Lagerschild (22) aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine für den Einsatz im Kfz-Bereich mit einem Gehäuse, in dem ein Lagerschild, eine Statoranordnung und eine Rotoranordnung angeordnet sind, wobei die Statoranordnung einen in Axialrichtung verlaufenden Statorträger aufweist, der einen Statorkörper mit Statorspulen aufnimmt, und wobei ein Kühlkreislauf mit einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass vorgesehen ist, der zumindest eine Kühlkanalanordnung im Statorträger besitzt.
- Derartige Elektromaschinen sind hinlänglich bekannt. Insbesondere für den Einsatz im Kfz-Bereich, und hierbei in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug, nimmt die Bedeutung von Elektromaschinen mehr und mehr zu. Aufgrund des Elektrowiderstandes der Statorspulen erzeugt jede elektrische Rotationsmaschine Wärme, die insbesondere bei Elektromaschinen mit einer hohen Leistung über entsprechende Kühlsysteme abzuführen ist. Eine derartige Elektromaschine ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 054 292 A1 bekannt, bei der ein Kühlkreislauf vorgesehen ist, der eine Kühlkanalanordnung im Statorträger aufweist. Insbesondere der immer geringere zur Verfügung stehende Bauraum erfordert eine bessere Kühlleistung, wobei eine benachbarte Anordnung von heißen Komponenten oder Bauteilen des Antriebsstranges eine zusätzliche Erhöhung der Kühlleistung der Elektromaschine erfordert. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine erhöhte Kühlleistung bei einer gattungsgemäßen Elektromaschine zu gewährleisten.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kühlkreislauf zusätzlich eine zweite Kühlkanalanordnung im Lagerschild aufweist. Hierdurch wird auf einfache Weise ohne den Bauraum zusätzlich zu vergrößern eine wesentliche Flächenvergrößerung des Kühlkreislaufes im Gehäuse der Elektromaschine gewährleistet, wodurch die Kühlung der Elektromaschine wesentlich verbessert wird.
- In besonders vorteilhafter Weise ist die zweite Kühlkanalanordnung in einem Lagerdeckel des Lagerschildes vorgesehen und erstreckt sich in tangentialer Richtung. Hierdurch ist es auf einfache und kostengünstige Weise möglich, die groß ausgeführte Deckelfläche des Lagerschildes als Kühlfläche zu nutzen. Eine weitere Steigerung der Kühlleistung wird dadurch erreicht, dass die zweite Kühlkanalanordnung Kühlrippen aufweist.
- In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Elektromaschine sind die erste und die zweite Kühlkanalanordnung hinsichtlich des Kühlmittelflusses parallel zueinander angeordnet. In einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform sind die erste und die zweite Kühlkanalanordnung hinsichtlich des Kühlmittelflusses seriell zueinander angeordnet.
- Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
-
1 schematisch einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, -
2 eine Schnittansicht einer Elektromaschine, -
3 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Elektromaschine mit einer im Lagerschild vorgesehenen zweiten Kühlkanalanordnung, und -
4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Elektromaschine mit einer im Lagerschild vorgesehenen zweiten Kühlkanalanordnung. -
1 zeigt beispielhaft einen Hybridantriebsstrang2 für ein Kraftfahrzeug. Der Hybridantriebsstrang2 ist hier als paralleler Hybridantrieb ausgebildet. Er weist einen Verbrennungsmotor4 , eine Elektromaschine6 , die im vorliegenden Fall auch als Generator betrieben werden kann, eine Hochspannungsquelle8 , eine Trennkupplung10 und ein Doppelkupplungsgetriebe12 auf, das über ein Differential ein Drehmoment auf die hinteren Räder16 überträgt. Des Weiteren ist eine Steuereinrichtung18 vorgesehen, die abhängig von Fahrparametern den geeigneten Antriebsmodus auswählt. Insbesondere beim reinen elektrischen Fahrbetrieb oder auch bei der Rekuperation von Bremsenergie kann die Elektromaschine6 sehr heiß werden und benötigt dementsprechend eine ausreichende Kühlung. Auch die Bauraumnähe zum Antriebsstrang kann in bestimmten Betriebssituationen eine erhöhte Kühlleistung erfordern. -
2 zeigt in einer Schnittansicht die Elektromaschine6 aus1 . Die Elektromaschine6 weist ein Gehäuse20 auf, in dem im Wesentlichen ein Lagerschild22 , eine Statoranordnung24 und eine Rotoranordnung26 angeordnet sind. Die Statoranordnung24 besteht hierbei auf bekannte Weise aus einem in Axialrichtung verlaufenden Statorträger28 , auf dem ein Statorkörper30 mit Statorspulen32 vorgesehen ist. Die Rotoranordnung26 , die als sogenannte außenliegende Rotoranordnung ausgeführt ist, besitzt einen Rotorkörper34 , der auf bekannte Weise Permanentmagnete36 aufweist und der mittels einer Rotorwelle38 über Wälzlager40 drehbar im Statorträger28 gelagert ist. - Zur Kühlung der Elektromaschine
6 ist ein Kühlkreislauf42 (siehe hierzu3 und4 ) vorgesehen, von dem in2 lediglich eine Kühlkanalanordnung44 im Statorträger28 dargestellt ist. Desweiteren weist der Rotorkörper34 noch ein Einsatzteil46 mit einer Innenverzahnung48 auf, das zur entsprechenden formschlüssigen Verbindung mit einer nicht weiter dargestellten Eingangs- bzw. Abtriebswelle dient, je nachdem, ob die Elektromaschine6 als Generator oder Elektromotor betrieben wird. -
3 zeigt nun in einer Seitenansicht die Elektromaschine6 aus1 . Dargestellt ist das Gehäuse20 , das auf bekannte Weise einen Lagerdeckel48 des Lagerschildes22 aus2 aufweist. Der Lagerdeckel48 besitzt einen Kühlmitteleinlasskanal50 und einen Kühlmittelauslasskanal52 , die auf bekannte Weise mit einem schematisch angedeuteten Kühlmitteleinlass54 und einem schematisch angedeuteten Kühlmittelauslass56 korrespondieren. Desweiteren ist eine zweite Kühlkanalanordnung58 vorgesehen, die über Kühlrippen60 verfügt, um die wirksame Kühlfläche zu erhöhen. Die zweite Kühlkanalanordnung58 schließt sich direkt an den jeweiligen Kühlmitteleinlasskanal50 und den jeweiligen Kühlmittelauslasskanal52 an und durchströmt den Lagerdeckel48 in tangentialer Richtung. - An den Kühlmitteleinlasskanal
50 schließt sich eine Bohrung62 an, die die erste Kühlkanalanordnung44 im Statorträger28 mit dem Kühlmitteleinlasskanal50 verbindet. Dem Kühlmittelauslasskanal52 ist eine zweite Bohrung64 vorgeschaltet, die ebenfalls die Kühlkanalanordnung44 mit dem Kühlmittelauslasskanal52 verbindet. Die erste und die zweite Kühlkanalanordnung44 ,58 sind also hinsichtlich des Kühlmittelflusses parallel zueinander angeordnet. Die zweite Kühlkanalanordnung58 sowie der Kühlmitteleinlasskanal und der Kühlmittelauslasskanal können durch ein geeignetes, nicht weiter dargestelltes Abdeckblech auf einfache Weise verschlossen werden. -
4 zeigt eine zweite alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektromaschine6 . Auch hier ist die zweite Kühlkanalanordnung58 im Lagerdeckel48 des Lagerschildes22 vorgesehen. Im Unterschied zu der in3 gezeigten Ausführungsform ist ein zweiter Kühlmitteleinlasskanal66 vorgesehen, der den Kühlmitteleinlass54 und die erste Kühlkanalanordnung44 über eine Bohrung68 verbindet. Aus einer Bohrung70 tritt dann das Kühlmittel, das die erste Kühlkanalanordnung44 durchströmt hat, über einen zweiten Kühlmitteleinlasskanal72 in die zweite Kühlkanalanordnung58 ein, um die zweite Kühlkanalanordnung58 über einen Kühlmittelauslasskanal74 und den Kühlmittelauslass56 zu verlassen. Die erste und die zweite Kühlkanalanordnung44 ,58 sind also hinsichtlich des Kühlmittelflusses seriell zueinander angeordnet. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011054292 A1 [0002]
Claims (5)
- Elektromaschine für den Einsatz im KFZ-Bereich mit einem Gehäuse (
20 ), in dem ein Lagerschild (22 ), eine Statoranordnung (24 ) und eine Rotoranordnung (26 ) angeordnet sind, wobei die Statoranordnung (24 ) einen in Axialrichtung verlaufenden Statorträger (28 ) aufweist, der einen Statorkörper (30 ) mit Statorspulen (32 ) aufnimmt und wobei ein Kühlkreislauf (42 ) mit einem Kühlmitteleinlass und einem Kühlmittelauslass vorgesehen ist, der zumindest eine Kühlkanalanordnung (44 ) im Statorträger (28 ) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (42 ) zusätzlich eine zweite Kühlkanalanordnung (58 ) im Lagerschild (22 ) aufweist. - Elektromaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kühlkanalanordnung (
58 ) in einem Lagerdeckel (48 ) des Lagerschildes (22 ) vorgesehen ist und sich in tangentialer Richtung erstreckt. - Elektromaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kühlkanalanordnung (
58 ) Kühlrippen (60 ) aufweist. - Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kühlkanalanordnung (
44 ,58 ) hinsichtlich des Kühlmittelflusses parallel zueinander angeordnet sind. - Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kühlkanalanordnung (
44 ,58 ) hinsichtlich des Kühlmittelflusses seriell zueinander angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015102849.2A DE102015102849A1 (de) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Elektromaschine für den Einsatz im Kfz-Bereich |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015102849.2A DE102015102849A1 (de) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Elektromaschine für den Einsatz im Kfz-Bereich |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015102849A1 true DE102015102849A1 (de) | 2016-09-01 |
Family
ID=56682571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015102849.2A Pending DE102015102849A1 (de) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Elektromaschine für den Einsatz im Kfz-Bereich |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015102849A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE687000C (de) * | 1938-03-23 | 1940-01-20 | Hermann Nehlsen | Lagerschild fuer elektrische Rollgangsmotoren |
DE4444956C2 (de) * | 1993-12-28 | 1997-01-30 | Mitsubishi Electric Corp | Wechselstromgenerator |
DE19626213A1 (de) * | 1996-06-29 | 1998-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Integrierter drehzahlgeregelter Antrieb |
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DE102011054292A1 (de) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Elektromaschine für den Einsatz im KFZ-Bereich |
-
2015
- 2015-02-27 DE DE102015102849.2A patent/DE102015102849A1/de active Pending
Patent Citations (5)
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DE102011054292A1 (de) | 2011-10-07 | 2013-04-11 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Elektromaschine für den Einsatz im KFZ-Bereich |
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