DE102015212442A1

DE102015212442A1 - Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive with the cooling jacket arrangement

Info

Publication number: DE102015212442A1
Application number: DE102015212442.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Dassler; Philipp Storner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen wird ein Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsmoments des Fahrzeugs verwendet. Bei der Umsetzung der elektrischen Energie in Bewegungsenergie wird ein Teil der elektrischen Energie als Verlustenergie in Wärmeenergie umgesetzt, welche vom Elektromotor abgeführt werden muss, um diesen in einem effektiven Betriebszustand zu halten. Hierzu wird eine Kühlmantelanordnung 1 für einen Elektromotor, mit einem Kühlmantel 2 zur Aufnahme des Elektromotors, wobei der Kühlmantel 2 umlaufend zu einer Hauptachse H angeordnet ist, wobei der Kühlmantel 2 Kühlkanalbereiche 8 zum Führen eines Kühlfluids aufweist, vorgeschlagen, wobei eine erste Umlenkanordnung 13a, wobei die erste Umlenkanordnung 13a auf einer ersten axialen Seite des Kühlmantels 2 angeordnet ist, wobei die erste Umlenkanordnung 13a erste Umlenkbereiche zum Umlenken des Kühlfluids bildet und wobei die erste Umlenkanordnung 13a erste Steckverbindungsabschnitte 15a aufweist, wobei die ersten Steckverbindungsabschnitte 15a in axialer Richtung zu der Hauptachse H in die Kühlkanalbereiche 8 eingeschoben sind, so dass die ersten Umlenkbereiche über die Steckverbindungsabschnitte 15a mit den Kühlkanalbereichen 8 strömungstechnisch verbunden sindIn electric or hybrid vehicles, an electric motor is used to generate a driving torque of the vehicle. When converting the electrical energy into kinetic energy, part of the electrical energy is converted into heat energy as loss energy, which has to be dissipated by the electric motor in order to keep it in an effective operating state. For this purpose, a cooling jacket arrangement 1 for an electric motor, with a cooling jacket 2 for receiving the electric motor, wherein the cooling jacket 2 is arranged circumferentially to a main axis H, wherein the cooling jacket 2 cooling channel regions 8 for guiding a cooling fluid, proposed, wherein a first deflection 13a, wherein the first deflecting arrangement 13a is arranged on a first axial side of the cooling jacket 2, wherein the first deflecting arrangement 13a forms first deflecting regions for deflecting the cooling fluid and wherein the first deflecting arrangement 13a has first plug connection sections 15a, the first plug connection sections 15a being in the axial direction to the main axis H are inserted into the cooling channel regions 8, so that the first deflection regions are fluidically connected to the cooling channel regions 8 via the plug connection sections 15a

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmantelanordnung für einen Elektromotor, mit einem Kühlmantel zur Aufnahme des Elektromotors, wobei der Kühlmantel umlaufend zu einer Hauptachse angeordnet ist, wobei der Kühlmantel Kühlkanalbereiche zum Führen eines Kühlfluids aufweist. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug mit dem Elektromotor.The invention relates to a cooling jacket arrangement for an electric motor, with a cooling jacket for receiving the electric motor, wherein the cooling jacket is arranged circumferentially to a main axis, wherein the cooling jacket has cooling channel regions for guiding a cooling fluid. The invention further relates to an electric drive for a vehicle with the electric motor.

Bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen wird ein Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsmoments des Fahrzeugs verwendet. Bei der Umsetzung der elektrischen Energie in Bewegungsenergie wird ein Teil der elektrischen Energie als Verlustenergie in Wärmeenergie umgesetzt, welche vom Elektromotor abgeführt werden muss, um diesen in einem effektiven Betriebszustand zu halten.In electric or hybrid vehicles, an electric motor is used to generate a driving torque of the vehicle. When converting the electrical energy into kinetic energy, part of the electrical energy is converted into heat energy as loss energy, which has to be dissipated by the electric motor in order to keep it in an effective operating state.

In diesem Zusammenhang offenbart die Druckschrift DE 10 2011 079 162 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Getriebevorrichtung mit mindestens einem Elektromotor für ein Fahrzeug. Die Getriebevorrichtung weist ein Gehäuse sowie einen Kühlring auf, wobei in dem Kühlring ein Stator des Elektromotors angeordnet ist und in thermischem Kontakt mit diesem steht. Der Kühlring bildet gemeinsam mit dem Gehäuse Kühlkanäle aus, welche mit einem Kühlfluid durchströmt werden.In this context, the document discloses DE 10 2011 079 162 A1 , which is probably the closest prior art, a transmission device with at least one electric motor for a vehicle. The transmission device has a housing and a cooling ring, wherein in the cooling ring, a stator of the electric motor is arranged and is in thermal contact therewith. The cooling ring forms together with the housing cooling channels, which are flowed through by a cooling fluid.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlmantelanordnung für einen Elektromotor, insbesondere für ein Fahrzeug, vorzuschlagen, welche gute Gebrauchseigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Kühlmittelanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen elektrischen Antrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.It is an object of the present invention, a cooling jacket assembly for an electric motor, in particular for a vehicle to propose, which has good performance characteristics. This object is achieved by a coolant arrangement with the features of claim 1 and by an electric drive with the features of claim 10. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Im Rahmen der Erfindung wird eine Kühlmantelanordnung vorgeschlagen, welche für einen Elektromotor geeignet und/oder ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor als ein Traktionsmotor eines Fahrzeugs zur Erzeugung eines Traktionsmoments und/oder Antriebsdrehmoments für das Fahrzeug ausgebildet. Der Elektromotor weist bevorzugt einen Rotor und einen Stator auf. Der Elektromotor beziehungsweise dessen Rotor ist bevorzugt als ein Innenläufer ausgebildet, wobei der Rotor in dem Stator angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass die Kühlmantelanordnung in einem thermischen Kontakt mit dem Elektromotor, insbesondere mit dem Stator, steht. Optional bildet der Elektromotor einen Bestandteil der Kühlmantelanordnung.In the context of the invention, a cooling jacket arrangement is proposed which is suitable and / or designed for an electric motor. Particularly preferably, the electric motor is designed as a traction motor of a vehicle for generating a traction torque and / or drive torque for the vehicle. The electric motor preferably has a rotor and a stator. The electric motor or its rotor is preferably designed as an internal rotor, wherein the rotor is arranged in the stator. It is envisaged that the cooling jacket arrangement is in thermal contact with the electric motor, in particular with the stator. Optionally, the electric motor forms part of the cooling jacket arrangement.

Die Kühlmantelanordnung weist einen Kühlmantel auf, welcher zur Aufnahme und insbesondere zum Kühlen des Elektromotors ausgebildet ist. Insbesondere ist der Elektromotor in dem Kühlmantel angeordnet und/oder anordbar. Der Kühlmantel ist umlaufend zu einer Hauptachse angeordnet, wobei die Hauptachse besonders bevorzugt einer Hauptdrehachse des Elektromotors entspricht. Der Kühlmantel, insbesondere dessen Aufnahme, weist vorzugsweise eine zylinderförmige, insbesondere gerade zylinderförmige Innenoberfläche auf. Die Innenoberfläche des Kühlmantels steht in einem thermischen Kontakt mit dem Elektromotor, insbesondere mit dem Stator. Besonders bevorzugt ist der Stator in den Kühlmantel eingepresst, sodass eine Außenoberfläche des Stators in einem unmittelbaren körperlichen und damit thermischen Kontakt mit der Innenoberfläche des Kühlmantels steht. In dieser Ausgestaltung kann Abwärme aus dem Stator großflächig über die Innenoberfläche in den Kühlmantel geleitet werden. Alternativ kann der Stator in dem Kühlmantel eingegossen oder eingebettet sein, wobei die Abwärme von dem Stator über die Eingussmasse beziehungsweise Einbettmasse mittelbar zu dem Kühlmantel geleitet wird. Insbesondere sind der Kühlmantel oder die Innenoberfläche des Kühlmantels und der Elektromotor koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse, insbesondere zu der Hauptdrehachse, angeordnet. The cooling jacket arrangement has a cooling jacket, which is designed to receive and in particular to cool the electric motor. In particular, the electric motor is arranged and / or can be arranged in the cooling jacket. The cooling jacket is arranged circumferentially to a main axis, wherein the main axis particularly preferably corresponds to a main axis of rotation of the electric motor. The cooling jacket, in particular its receptacle, preferably has a cylindrical, in particular straight cylindrical inner surface. The inner surface of the cooling jacket is in thermal contact with the electric motor, in particular with the stator. Particularly preferably, the stator is pressed into the cooling jacket, so that an outer surface of the stator is in direct physical and thus thermal contact with the inner surface of the cooling jacket. In this embodiment, waste heat from the stator can be conducted over a large area over the inner surface into the cooling jacket. Alternatively, the stator may be cast or embedded in the cooling jacket, wherein the waste heat from the stator via the casting compound or investment material is passed indirectly to the cooling jacket. In particular, the cooling jacket or the inner surface of the cooling jacket and the electric motor are arranged coaxially and / or concentrically to the main axis, in particular to the main axis of rotation.

Der Kühlmantel weist Kühlkanalbereiche auf, welche zum Führen eines Kühlfluids ausgebildet sind. Das Kühlfluid ist besonders bevorzugt als eine Flüssigkeit ausgebildet. In der allgemeinsten Ausprägung der Erfindung können die Kühlkanalbereiche in dem Kühlmantel beliebig geführt sein, so können diese beispielsweise netzartig, mäandernd, spiralförmig oder dergleichen angeordnet sein.The cooling jacket has cooling channel regions, which are designed to guide a cooling fluid. The cooling fluid is particularly preferably formed as a liquid. In the most general embodiment of the invention, the cooling channel areas in the cooling jacket can be performed arbitrarily, so they can be arranged, for example, net-like, meandering, spiral or the like.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kühlmantelanordnung eine erste Umlenkanordnung aufweist, welche auf einer ersten axialen Seite des Kühlmantels angeordnet ist. Optional weist die Kühlmantelanordnung eine zweite Umlenkanordnung auf, wobei die zweite Umlenkanordnung auf der zweiten axialen Seite des Kühlmantels angeordnet ist. Die zweite Umlenkanordnung kann in den gleichen Varianten realisiert sein, wie die erste Umlenkanordnung.In the context of the invention, it is proposed that the cooling jacket arrangement has a first deflection arrangement which is arranged on a first axial side of the cooling jacket. Optionally, the cooling jacket arrangement has a second deflection arrangement, wherein the second deflection arrangement is arranged on the second axial side of the cooling jacket. The second deflection arrangement can be realized in the same variants as the first deflection arrangement.

Die erste Umlenkanordnung weist erste axiale Umlenkbereiche zum Umlenken des Kühlfluids auf. Somit kann das Kühlfluid an der ersten axialen Seite durch die Umlenkanordnung umgelenkt werden. Insbesondere ist das Kühlfluid durch die Kühlmantelanordnung so geführt, dass dieses an der ersten axialen Seite den Kühlmantel verlässt, durch die erste Umlenkanordnung umgelenkt wird und nachfolgend wieder in den Kühlmantel eintritt. Die erste Umlenkanordnung weist mindestens einen, vorzugsweise mindestens fünf und insbesondere mindestens zehn erste axiale Umlenkbereiche auf.The first deflection arrangement has first axial deflection regions for deflecting the cooling fluid. Thus, the cooling fluid can be deflected at the first axial side by the deflection arrangement. In particular, the cooling fluid is guided through the cooling jacket arrangement such that it leaves the cooling jacket on the first axial side, is deflected by the first deflection arrangement and subsequently reenters the cooling jacket. The first deflection arrangement has at least one, preferably at least five and in particular at least ten first axial deflection areas.

Die Umlenkanordnung weist erste Steckverbindungsabschnitte auf, wobei die ersten Steckverbindungsabschnitte in axialer Richtung zu der Hauptachse in die Kühlkanalbereiche eingeschoben, insbesondere eingesteckt, sind. Insbesondere werden die ersten Steckverbindungsabschnitte durch eine in axiale Richtung gerichtete Bewegung in die Kühlkanalbereiche eingeführt. Es ist vorgesehen, dass die Umlenkbereiche über die Steckverbindungsabschnitte mit den Kühlkanalbereichen strömungstechnisch verbunden sind. Insbesondere fließt das Kühlfluid zunächst durch die Kühlkanalbereiche, nachfolgend durch die ersten Steckverbindungsabschnitte, durch die Umlenkbereiche, nachfolgend durch die ersten Steckverbindungsabschnitte und wieder in den Kühlmantel.The deflection arrangement has first plug connection sections, wherein the first plug connection sections are inserted in the axial direction to the main axis into the cooling channel areas, in particular inserted. In particular, the first connector portions are introduced by a directed in the axial direction movement in the cooling channel areas. It is provided that the deflection regions are fluidically connected via the plug connection sections to the cooling channel regions. In particular, the cooling fluid initially flows through the cooling channel regions, subsequently through the first plug connection sections, through the deflection regions, subsequently through the first plug connection sections and back into the cooling jacket.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Umlenkanordnung bildet die Umlenkanordnung mit dem Kühlmantel ein Stecker-Buchsen-System, wobei die Umlenkanordnung wie ein Stecker oder wie eine Steckeranordnung in axialer Richtung in den Kühlmantel als Buchse eingesteckt werden kann. Dadurch, dass die Steckverbindungsabschnitte in axialer Richtung in die Kühlkanalbereiche eingeschoben werden, überlappen diese mit den Kühlkanalbereichen. Insbesondere sind die Steckverbindungsabschnitte in den jeweiligen Kühlkanalbereich konzentrisch angeordnet. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Lagetoleranz hinsichtlich der Relativpositionierung der ersten Umlenkanordnung und des Kühlmantels in axialer Richtung. Anders ausgedrückt kann der axiale Abstand zwischen der ersten Umlenkanordnung und dem Kühlmantel toleranzbehaftet sein, ohne, dass die Dichtigkeit der Kühlmantelanordnung gefährdet ist. Durch die Lagetoleranz in axialer Richtung wird erreicht, dass die strömungstechnische Verbindung zwischen Umlenkanordnung und Kühlmantel verbessert ist, sodass sich insgesamt bessere Gebrauchseigenschaften für die Kühlmantelanordnung ergeben. Due to the construction of the deflection arrangement according to the invention, the deflection arrangement with the cooling jacket forms a plug-socket system, wherein the deflection arrangement can be plugged in the axial direction into the cooling jacket as a plug or as a plug arrangement. Characterized in that the plug connection portions are inserted in the axial direction in the cooling channel areas, these overlap with the cooling channel areas. In particular, the plug connection sections are arranged concentrically in the respective cooling channel region. This results in an increased positional tolerance with regard to the relative positioning of the first deflection arrangement and of the cooling jacket in the axial direction. In other words, the axial distance between the first deflection arrangement and the cooling jacket can be subject to tolerances, without the tightness of the cooling jacket arrangement being jeopardized. Due to the positional tolerance in the axial direction is achieved that the fluidic connection between deflecting and cooling jacket is improved, resulting in an overall better performance characteristics for the cooling jacket assembly.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Steckverbindungsabschnitte jeweils als Rohrendabschnitte ausgebildet. Das Kühlfluid fließt durch die Rohrendabschnitte von den Kühlkanalbereichen hindurch zu den Umlenkbereichen beziehungsweise von den Umlenkbereichen zu den Kühlkanalbereichen. Insbesondere ist ein freier Innendurchmesser in den Rohrendabschnitten koaxial und/oder konzentrisch zu den zugeordneten Kühlkanalbereichen ausgerichtet. In a particularly preferred embodiment of the invention, the connector portions are each formed as Rohrendabschnitte. The cooling fluid flows through the tube end sections from the cooling channel regions to the deflection regions or from the deflection regions to the cooling channel regions. In particular, a free inner diameter in the tube end sections is aligned coaxially and / or concentrically with the associated cooling channel regions.

Es ist optional ergänzend vorgesehen, dass der jeweilige Rohrendabschnitt über eine umlaufende Dichtung oder umlaufenden Dichtungsbereich mit dem zugehörigen Kühlkanalbereich, in den der Rohrendabschnitt eingeschoben ist, abgedichtet ist. Beispielsweise ist zwischen Rohrendabschnitt und dem zugehörigen Kühlkanalbereich ein O-Ring als Dichtung eingelegt. Alternativ hierzu können die Rohrendabschnitte in die Kühlkanalbereiche dichtend in die Kühlkanalbereiche eingepresst sein. Diese Weiterbildung unterstreicht nochmals die Idee, dass die erste Umlenkanordnung lagetolerant zu dem Kühlmantel angeordnet werden kann.It is optionally additionally provided that the respective pipe end is sealed by a peripheral seal or circumferential sealing area with the associated cooling channel area into which the pipe end is inserted. For example, an O-ring is inserted as a seal between the pipe end and the associated cooling channel area. As an alternative to this, the pipe end sections can be pressed into the cooling channel regions in a sealing manner into the cooling channel regions. This development again emphasizes the idea that the first deflection arrangement can be arranged positionally tolerant to the cooling jacket.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Kühlkanalbereiche in axialer Richtung und/oder parallel zur Hauptachse ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Kühlkanalbereiche in dem Kühlmantel voneinander getrennt als Einzelkanäle ausgebildet. Die ersten Umlenkbereiche sind vorzugsweise als 180-Grad-Umlenkbereiche ausgebildet. Damit ist vorgesehen, dass das Kühlfluid zunächst über einen axial ausgerichteten Kühlkanalbereich in axialer Richtung in einen der ersten Steckverbindungsabschnitte geleitet wird, nachfolgend durch den 180-Grad-Umlenkbereich in die Gegenrichtung umgelenkt wird und über einen weiteren ersten Steckverbindungsabschnitt in einen weiteren Kühlkanalbereich geleitet wird.In a preferred embodiment of the invention, the cooling channel areas are aligned in the axial direction and / or parallel to the main axis. Preferably, the cooling channel regions are formed separately in the cooling jacket as individual channels. The first deflection regions are preferably designed as 180-degree deflection regions. Thus, it is provided that the cooling fluid is first passed over an axially aligned cooling channel region in the axial direction in one of the first connector sections, is subsequently deflected by the 180-degree deflection in the opposite direction and is passed through a further first connector section in a further cooling channel area.

Der Kühlmantel weist in einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung einen Innenmantelabschnitt, einen Außenmantelabschnitt sowie Wandabschnitte auf. Es ist vorgesehen, dass der Innenmantelabschnitt in Bezug auf die Hauptachse radial innenliegend zu dem Außenmantelabschnitt angeordnet ist. Besonders bevorzugt trägt der Innenmantelabschnitt die Innenoberfläche des Kühlmantels. Alternativ oder ergänzend definiert der Außenmantelabschnitt eine äußere Fläche des Kühlmantels bzw. der Kühlmantelanordnung. Die Wandabschnitte sind in radialer Richtung zu der Hauptachse betrachtet zwischen dem Innenmantelabschnitt und dem Außenmantelabschnitt angeordnet. Die zueinander zugewandten Flächen des Innenmantelabschnitts und des Außenmantelabschnitts können beliebig ausgebildet sein. Durch das Zusammenwirken der Wandabschnitte, des Innenmantelabschnitts und des Außenmantelabschnitts werden Zwischenabschnitte gebildet, welche die Kühlkanalbereiche zum Führen des Kühlfluids in dem Kühlmantel voneinander abtrennen. Vorzugsweise ist die äußere Fläche des Außenmantelabschnitts in der Form als ein gerader Zylindermantel ausgebildet. Alternativ hierzu können die Zwischenabschnitte zwischen den Kühlkanalbereichen in radialer Richtung schmaler ausgeführt sein, so dass Material eingespart wird. Bei dieser Alternative weist der Kühlmantel in einem Querschnitt senkrecht zu der Hauptachse eine sternförmige Außenkontur auf, wobei die Kühlkanalbereiche die Zacken bilden und in radialer Richtung über die Zwischenabschnitte überstehen. The cooling jacket has, in a preferred structural embodiment, an inner shell section, an outer shell section and wall sections. It is provided that the inner shell portion is arranged with respect to the main axis radially inwardly of the outer shell portion. Particularly preferably, the inner shell portion carries the inner surface of the cooling jacket. Alternatively or additionally, the outer shell portion defines an outer surface of the cooling jacket or the cooling jacket arrangement. The wall portions are arranged in the radial direction to the main axis between the inner shell portion and the outer shell portion. The mutually facing surfaces of the inner shell portion and the outer shell portion may be formed arbitrarily. By the cooperation of the wall portions, the inner shell portion and the outer shell portion intermediate portions are formed, which separate the cooling channel areas for guiding the cooling fluid in the cooling jacket from each other. Preferably, the outer surface of the outer shell portion is formed in the shape of a straight cylinder jacket. As an alternative to this, the intermediate sections between the cooling channel regions can be made narrower in the radial direction, so that material is saved. In this alternative, the cooling jacket in a cross section perpendicular to the main axis on a star-shaped outer contour, wherein the cooling channel regions form the teeth and project in the radial direction over the intermediate sections.

Es ist bevorzugt, dass der Innenmantelabschnitt, der Außenmantelabschnitt und die Wandabschnitte als ein einstückiges Mantelbauteil ausgebildet sind. Insbesondere besteht das Mantelbauteil aus einem durchgängigen Materialabschnitt. Im Speziellen sind der Innenmantelabschnitt, der Außenmantelabschnitt und die Wandabschnitte nahtlos miteinander verbunden. Besonders bevorzugt ist das Mantelbauteil aus Metall ausgebildet. Durch die einstückige, insbesondere einteilige Ausbildung des Mantelbauteils kann dieses in einem einheitlichen Fertigungsvorgang hergestellt werden kann muss nicht aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden. Dadurch ist die Fertigung vereinfacht und Fehlmontagen werden ausgeschlossen. Insbesondere wird durch die einteilige Ausgestaltung erreicht, dass die Dichtigkeit der Kühlmantelanordnung im Bereich des Mantelbauteils sehr hoch ist, da die Kühlkanalbereiche nicht durch zueinander abgedichtete Abschnitte im Kühlmantel gebildet werden, sondern durch einstückige, insbesondere einteilige, im Speziellen nahtlos ineinander übergehende Materialabschnitte gebildet sind. Es ist jedoch optional möglich, dass in dem einstückigen Mantelbauteil noch weitere Zusatzwandabschnitte eingesetzt, eingeschoben oder auf andere Weise angeordnet und/oder befestigt sind. It is preferable that the inner shell portion, the outer shell portion and the Wall sections are formed as a one-piece shell component. In particular, the jacket component consists of a continuous material section. In particular, the inner shell portion, the outer shell portion and the wall portions are seamlessly connected to each other. Particularly preferably, the jacket component is formed of metal. Due to the one-piece, in particular one-piece design of the shell component this can be produced in a single manufacturing process does not have to be composed of several parts. As a result, the production is simplified and incorrect assembly is excluded. In particular, it is achieved by the one-piece configuration that the tightness of the cooling jacket arrangement in the region of the shell component is very high, since the cooling channel areas are not formed by mutually sealed sections in the cooling jacket, but are formed by one-piece, in particular one-piece, in particular seamless merging material sections. However, it is optionally possible for further additional wall sections to be inserted, pushed in or otherwise arranged and / or fastened in the one-piece jacket component.

Zur Aufnahme des Elektromotors, insbesondere des Stators, ist es bevorzugt, dass das Mantelbauteil als ein Hohlzylinder und/oder als ein Rohr realisiert ist. Das Mantelbauteil, insbesondere der Hohlzylinder bzw. das Rohr weist bevorzugt eine gerade Form und einen kreisrunden, freien Innenquerschnitt auf.For receiving the electric motor, in particular the stator, it is preferred that the jacket component is realized as a hollow cylinder and / or as a tube. The jacket component, in particular the hollow cylinder or the tube preferably has a straight shape and a circular, free inner cross section.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Mantelbauteil als ein Umformteil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Mantelbauteil durch ein Strangpressverfahren hergestellt. Im Speziellen kann das Mantelbauteil aus einer Aluminiumlegierung realisiert sein, sodass das Mantelbauteil durch ein Aluminiumstrangpressverfahren hergestellt ist. Diese Umsetzung verbindet ein kostengünstiges Fertigungsverfahren mit einer Materialauswahl, welche sich zudem durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs der Aluminiumlegierung auszeichnet.In a preferred embodiment of the invention, the jacket component is formed as a forming part. Particularly preferably, the jacket component is produced by an extrusion process. Specifically, the shell member may be made of an aluminum alloy, so that the shell member is made by an aluminum extrusion process. This implementation combines a cost-effective manufacturing process with a choice of materials, which is also characterized by the high thermal conductivity of the material of the aluminum alloy.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Mantelbauteil als ein Urformteil ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Mantelbauteil in einem Gussverfahren hergestellt. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Mantelbauteil mit Hilfe einer Form mit einem verlorenen Kern hergestellt wird. In dieser Ausgestaltung werden durch den verlorenen Kern die Führungsbereiche geformt. In an alternative embodiment of the invention, the jacket component is formed as a primary molding. Particularly preferably, the jacket component is produced in a casting process. In this connection it can be provided that the jacket component is produced by means of a mold with a lost core. In this embodiment, the guide areas are formed by the lost core.

Sowohl bei einer Fertigung als Umformteil als auch bei einer Fertigung als Urformteil gibt es für den Querschnitt der Führungsbereiche hohe Freiheitsgrade bei der Gestaltung, sodass diese anwendungsgerecht ausgelegt werden können. Bei der alternativen Ausgestaltung als Umformteil können zudem Freiheitsgrade in axialer Erstreckung genutzt werden, um die Führungsbereiche anwendungsgerecht auslegen zu können. Both in a production as a forming part as well as a production as a molded part, there are high degrees of freedom in the design of the cross-section of the guide areas, so that they can be interpreted in accordance with the application. In the alternative embodiment as a forming part, degrees of freedom in the axial extent can also be used in order to be able to design the guide areas in accordance with the application.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die Kühlkanalbereiche axial zu der Hauptachse ausgerichtet. Insbesondere ist jeder der Kühlkanalbereiche als eine Durchgangsöffnung oder Bohrung in axialer Richtung ausgebildet. Der freie Querschnitt der Kühlkanalbereiche ist beliebig, insbesondere wenn diese urformend oder umformend gefertigt sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Fertigung des Kühlmantels vereinfacht werden kann, da die Kühlkanalbereiche entformbar realisiert sind oder im Strangpressverfahren durch die Matrize vorgegeben werden können. Diese Ausgestaltung hat neben den fertigungstechnischen Vorteilen den weiteren Nutzen, dass eine Qualitätsprüfung durch eine einfache visuelle Prüfung z.B. ausgebildet als eine Durchleucht-Prüfung erfolgen kann. Es ist insbesondere bevorzugt, dass alle Kühlkanalbereiche axial und/oder parallel zueinander ausgerichtet sind. Besonders bevorzugt sind die Kühlkanalbereiche in Umlaufrichtung um die Hauptachse regelmäßig verteilt.In a preferred embodiment of the invention, the cooling channel areas are aligned axially to the main axis. In particular, each of the cooling passage areas is formed as a through hole or bore in the axial direction. The free cross section of the cooling channel areas is arbitrary, in particular if these are made by forming or deforming. This embodiment has the advantage that the production of the cooling jacket can be simplified because the cooling channel areas are realized demolding or can be specified by the die in the extrusion process. This embodiment has, in addition to the manufacturing advantages, the further benefit that a quality check by a simple visual examination, e.g. trained as a fluoroscopic examination can be done. It is particularly preferred that all cooling channel areas are aligned axially and / or parallel to each other. Particularly preferably, the cooling channel regions are regularly distributed in the direction of rotation about the main axis.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Kühlmantelanordnung die zweite Umlenkanordnung auf, wobei die zweite Umlenkanordnung zweite Umlenkbereiche aufweist. Die Umlenkbereiche der zwei Umlenkanordnungen sind in Umlaufrichtung versetzt zueinander angeordnet. Durch die zwei Umlenkanordnungen werden längere Kühlschlangen oder eine längere Kühlschlange gebildet, wobei sich die Kühlschlange über mindestens zwei Kühlkanalbereiche, vorzugsweise über mindestens vier Kühlkanalbereiche und insbesondere über mindestens acht Kühlkanalbereiche erstreckt. In dieser Ausgestaltung wird durch die Kühlschlange ein mäandernder Verlauf für das Kühlfluid vorgegeben. Der Verlauf kann auch als zeilenförmig beschrieben werden, wobei die Zeilen durch die Kühlkanalbereiche und der Zeilenwechsel durch die Umlenkbereiche umgesetzt wird. Dabei wird das Kühlfluid entlang eines ersten Kühlkanalbereichs zu einem ersten Umlenkbereich geführt, dort umgelenkt und über einen zweiten Kühlkanalbereich zu einem zweiten Umlenkbereich auf der anderen axialen Seite des Kühlmantels geführt, dort wieder umgelenkt und über einen dritten Kühlkanalbereich weitergeführt. Dieses Umlenken kann sich über mehr als fünf, vorzugsweise über mehr als zehn Kühlkanalbereiche erstrecken.In a preferred development of the invention, the cooling jacket arrangement has the second deflection arrangement, the second deflection arrangement having second deflection regions. The deflection of the two Umlenkanordnungen are offset in the direction of rotation to each other. The two deflection arrangements form longer cooling coils or a longer cooling coil, the cooling coil extending over at least two cooling channel regions, preferably over at least four cooling channel regions and in particular over at least eight cooling channel regions. In this embodiment, a meandering course for the cooling fluid is predetermined by the cooling coil. The course can also be described as a line, the lines being converted by the cooling channel areas and the line change by the deflection areas. In this case, the cooling fluid is guided along a first cooling channel region to a first deflection region, deflected there and guided via a second cooling channel region to a second deflection region on the other axial side of the cooling jacket, deflected there again and continued over a third cooling channel region. This deflection may extend over more than five, preferably over more than ten cooling channel areas.

In der Gesamtheit kann sogar vorgesehen sein, dass alle Kühlkanalbereiche in genau einer Kühlschlange oder in einer begrenzten Anzahl von Kühlschlangen, wie zum Beispiel genau zwei Kühlschlangen, zusammengefasst werden. Die Nutzung von genau zwei Kühlschlangen hat den Vorteil, dass der Kühlmantel in Umlaufrichtung in zwei Teile geteilt werden kann, wobei eine Hälfte des Kühlmantels über eine erste Kühlschlange und eine zweite Hälfte über eine zweite Kühlschlange gekühlt wird. In dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine der Umlenkbereiche als ein Verteilungsbereich ausgebildet ist, der das zufließende Kühlfluid an einen Kühlkanalbereich oder auf zwei Kühlkanalbereiche von zwei voneinander getrennten Kühlschlangen verteilt und einer der Umlenkbereiche als einen Sammelbereich ausgebildet ist, der das Kühlfluid der zwei Kühlschlangen zusammenführt. Der Verteilungsbereich und der Sammelbereich weisen jeweils einen strömungstechnischen Anschluss zur Zuführung beziehungsweise Abführung des Kühlfluids auf. Vorzugsweise sind der Verteilungsbereich und der Sammelbereich um 180 Grad in Umlaufrichtung zu der Hauptachse versetzt angeordnet. Um den Anschluss zu erleichtern ist es bevorzugt, den Verteilungsbereich und den Sammelbereich in einer gemeinsamen Umlenkanordnung anzuordnen.As a whole, it can even be provided that all cooling channel regions are combined in exactly one cooling coil or in a limited number of cooling coils, for example exactly two cooling coils. The use of exactly two cooling coils has the advantage that the cooling jacket in the direction of circulation in two parts can be divided, wherein one half of the cooling jacket via a first cooling coil and a second half via a second cooling coil is cooled. In this embodiment it can be provided that one of the deflection regions is formed as a distribution region, which distributes the inflowing cooling fluid to a cooling channel region or to two cooling channel regions of two separate cooling coils and one of the deflection regions is formed as a collection region, the cooling fluid of the two cooling coils merges. The distribution area and the collecting area each have a fluidic connection for the supply or discharge of the cooling fluid. Preferably, the distribution area and the collection area are arranged offset by 180 degrees in the direction of rotation to the main axis. In order to facilitate the connection, it is preferable to arrange the distribution area and the collecting area in a common deflection arrangement.

Bei einer ersten möglichen Ausbildung der Erfindung weist die Umlenkanordnung eine Mehrzahl von separat zueinander ausgebildeten Umlenkteilen auf. Insbesondere sind die Umlenkteile jeweils U-förmig ausgebildet. Damit weist jedes der Umlenkteile zwei der Steckverbindungsabschnitte auf. In a first possible embodiment of the invention, the deflection arrangement has a plurality of deflecting parts formed separately from one another. In particular, the deflecting parts are each U-shaped. Thus, each of the deflecting parts has two of the connector sections.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Umlenkanordnung auch einteilig ausgebildet sein, wobei die Umlenkbereiche in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sind. Die Umlenkanordnung kann in dieser Ausgestaltung zum Beispiel als eine Krone realisiert sein. Hinsichtlich der Fertigung ist es möglich, dass die Umlenkteile als Umformbauteile aus nahtlos gezogenem Rohr oder alternativ im Schleuderguss gefertigt werden. Bei einer einteilig als Krone ausgebildeten Umlenkanordnung kann diese beispielsweise im Schleuderguss gefertigt werden.In an alternative embodiment of the invention, the deflection arrangement may also be formed in one piece, wherein the deflection regions are arranged in a common component. The deflection arrangement can be realized in this embodiment, for example as a crown. With regard to production, it is possible that the deflecting parts are produced as forming components made of seamless drawn pipe or alternatively by centrifugal casting. In one-piece designed as a crown deflecting this can be made for example by centrifugal casting.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Kühlmantelanordnung einen ersten Abschlussdeckel auf, wobei der erste Abschlussdeckel einen Bauraum in dem Kühlmantel auf der ersten axialen Seite abschließt. Der Abschlussdeckel ist als ein von der Umlenkanordnung separat gefertigtes Bauteil ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Umlenkbereiche unabhängig von dem ersten Abschlussdeckel mit den Kühlkanalbereichen strömungstechnisch verbunden sind. Damit werden Funktionen getrennt, insbesondere wird die Funktion des Abschließens des Bauraums durch den Abschlussdeckel umgesetzt, die strömungstechnische Verbindung der Kühlkanalbereiche wird dagegen durch die Umlenkanordnung realisiert, wobei die Umlenkanordnung die strömungstechnische Verbindung unabhängig von dem ersten Abschlussdeckel umsetzt.In a preferred development of the invention, the cooling jacket arrangement has a first end cover, wherein the first end cover closes off a construction space in the cooling jacket on the first axial side. The end cover is designed as a component manufactured separately from the deflection arrangement. In particular, it is provided that the deflecting regions are fluidically connected to the cooling channel regions independently of the first end cap. This functions are separated, in particular, the function of closing the space is implemented by the end cover, the fluidic connection of the cooling channel areas, however, is realized by the deflection, wherein the deflection assembly implements the fluidic connection independently of the first end cover.

Es kann vorgesehen sein, dass die Umlenkanordnung und der erste Abschlussdeckel unabhängig voneinander an oder auf dem Kühlmantel montiert werden können. Diese wären dann parallel zueinander befestigt. Es ist jedoch bevorzugt, dass die erste Umlenkanordnung durch den ersten Abschlussdeckel in axialer Richtung formschlüssig gesichert, insbesondere verliergesichert ist. In dieser besonders bevorzugten Ausgestaltung wird somit die strömungstechnische Verbindung über die in axialer Richtung lagetoleranten Steckverbindungsabschnitte erreicht. Durch den ersten Abschlussdeckel wird die erste Umlenkanordnung formschlüssig in axialer Richtung gesichert, sodass diese nicht mit den Steckverbindungsabschnitten wieder aus den Kühlkanalbereichen herausrutschen kann. Diese Maßnahmen erhöhen die Betriebssicherheit der Kühlmantelanordnung weiter. It can be provided that the deflecting arrangement and the first end cap can be mounted independently on or on the cooling jacket. These would then be attached parallel to each other. However, it is preferred that the first deflection arrangement is secured in a form-fitting manner by the first end cover in the axial direction, in particular is secured against loss. In this particularly preferred embodiment, the fluidic connection is thus achieved by means of the plug-in connection sections tolerant of position in the axial direction. By the first end cover the first deflection is positively secured in the axial direction, so that they can not slip out of the cooling channel areas again with the connector sections. These measures further increase the reliability of the cooling jacket arrangement.

Es ist dabei besonders bevorzugt, dass der erste Abschlussdeckel als ein Lagerschild ausgebildet ist und eine Lagereinrichtung, zum Beispiel eine Wälzlagereinrichtung oder eine Gleitlagereinrichtung für eine Rotorwelle aufweist. Diese Ausgestaltung unterstreicht nochmals die Idee, die Funktionen zwischen dem ersten Abschlussdeckel, insbesondere dem ersten Lagerschild, und der Umlenkanordnung zu trennen.It is particularly preferred that the first end cap is formed as a bearing plate and has a bearing device, for example, a rolling bearing device or a sliding bearing device for a rotor shaft. This embodiment again emphasizes the idea of separating the functions between the first end cover, in particular the first end shield, and the deflection arrangement.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für ein Fahrzeug mit einem Elektromotor oder das Fahrzeug mit dem elektrischen Antrieb, wobei der elektrische Antrieb eine Kühlmantelanordnung umfasst, wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Der Elektromotor ist in der Kühlmantelanordnung angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Stator des Elektromotors in den Kühlmantel eingepresst und/oder eingegossen und/oder eingebettet. Der elektrische Antrieb kann als eine elektrische Achse, als ein Radnabenmotor oder als ein Teil eines Hybridantriebsstrangs ausgebildet sein.Another object of the invention relates to an electric drive for a vehicle with an electric motor or the vehicle with the electric drive, wherein the electric drive comprises a cooling jacket arrangement, as described above or according to one of the preceding claims. The electric motor is arranged in the cooling jacket arrangement. Particularly preferably, the stator of the electric motor is pressed into the cooling jacket and / or cast and / or embedded. The electric drive can be designed as an electrical axle, as a wheel hub motor or as part of a hybrid drive train.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying drawings. Showing:

1 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Kühlmantelanordnung für einen Elektromotor als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic three-dimensional view of a cooling jacket assembly for an electric motor as a first embodiment of the invention;

2 eine Längsschnittdarstellung der Kühlmantelanordnung in der 1; 2 a longitudinal sectional view of the cooling jacket assembly in the 1 ;

3 eine Explosionsdarstellung der Kühlmantelanordnung der vorhergehenden Figuren in geschnittener Darstellung; 3 an exploded view of the cooling jacket assembly of the preceding figures in a sectional view;

4 ein Umlenkteil der Umlenkanordnung der vorhergehenden Figuren in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung. 4 a deflection of the deflection of the preceding figures in a schematic three-dimensional representation.

Die 1 zeigt in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung eine Kühlmantelanordnung 1 für einen Elektromotor eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. The 1 shows a schematic, three-dimensional representation of a cooling jacket arrangement 1 for an electric motor of a vehicle (not shown) as an embodiment of the invention.

Die Kühlmantelanordnung 1 umfasst einen Kühlmantel 2 sowie einen ersten und einen zweiten Abschlussdeckel 3a, 3b, welche beidseitig zu dem Kühlmantel 2 angeordnet sind. Die Aufgabe des Kühlmantels 2 beziehungsweise der Kühlmantelanordnung 1 ist es, Wärme, die im Betrieb des Elektromotors entsteht, abzutransportieren. Der Kühlmantel 2 weist eine gerade, zylinderförmige Aufnahme 4 (siehe auch 2, 3) auf, welche zur Aufnahme des nicht dargestellten Elektromotors dient. Der Kühlmantel 2 ist in der Grobform als ein gerader Hohlzylinder ausgebildet und definiert mit seiner Symmetrieachse eine Hauptachse H. Im eingebauten Zustand entspricht der Hauptachse H die Hauptdrehachse einer Rotorwelle des Elektromotors. The cooling jacket arrangement 1 includes a cooling jacket 2 and a first and a second end cover 3a . 3b , which on both sides to the cooling jacket 2 are arranged. The task of the cooling jacket 2 or the cooling jacket arrangement 1 is to remove heat that is generated during operation of the electric motor. The cooling jacket 2 has a straight, cylindrical receptacle 4 (see also 2 . 3 ), which serves to receive the electric motor, not shown. The cooling jacket 2 is formed in the coarse form as a straight hollow cylinder and defines with its axis of symmetry a major axis H. In the installed state of the main axis H corresponds to the main axis of rotation of a rotor shaft of the electric motor.

Eine Innenoberfläche 5 des Kühlmantels 2 ist gerade, zylindermantelförmig ausgebildet, wobei im eingebauten Zustand ein Stator des Elektromotors wahlweise in dem Kühlmantel 2 derart eingepresst ist, dass die Innenoberfläche 5 flächig an dem Stator anliegt. Alternativ hierzu kann der Stator auch in die Aufnahme 4 über eine formlose Masse eingebettet sein, wobei die formlose Masse als ein Wärmeleiter zwischen dem Stator und dem Kühlmantel 2 wirkt. An interior surface 5 of the cooling jacket 2 is straight, cylinder jacket-shaped, wherein in the installed state, a stator of the electric motor optionally in the cooling jacket 2 is pressed in such a way that the inner surface 5 lies flat against the stator. Alternatively, the stator also in the recording 4 be embedded over a shapeless mass, wherein the shapeless mass as a heat conductor between the stator and the cooling jacket 2 acts.

Der erste und zweite Abschlussdeckel 3a, b schließen die Aufnahme 4 auf einer ersten und auf einer zweiten axialen Seite ab. Jeder der Abschlussdeckel 3a, b trägt eine Lageraufnahme 6a, b, welche zur Lagerung der Rotorwelle des Elektromotors dient. Insbesondere sind die Abschlussdeckel 3a, b als Lagerschilde ausgebildet. In die Lageraufnahme 6a, b kann eine Lagereinrichtung, wie zum Beispiel eine Wälzlagereinrichtung oder eine Gleitlagereinrichtung eingesetzt sein oder durch diese gebildet werden. Alternativ hierzu ist statt einer Lageraufnahme 6a, b eine Lagerung einstückig in den ersten und/oder zweiten Abschlussdeckel 3a, b eingebracht. The first and second end covers 3a , b close the picture 4 on a first and on a second axial side. Each of the end covers 3a , b carries a bearing 6a , b, which serves to support the rotor shaft of the electric motor. In particular, the end covers 3a , b formed as end shields. In the warehouse 6a , B may be a bearing means, such as a rolling bearing device or a sliding bearing means are used or formed by them. Alternatively, instead of a stock recording 6a , b a storage in one piece in the first and / or second end cover 3a , b introduced.

Wie sich insbesondere in Zusammenschau mit den 2 und 3 ergibt, ist in dem Kühlmantel 2 eine Mehrzahl von Kühlkanalbereichen 8 ausgebildet, welche sich axial und damit parallel zur Hauptachse H durchgängig von der ersten axialen Seite oder Stirnseite zu der zweiten axialen Seite oder Stirnseite des Kühlmantels 2 erstrecken. Insbesondere sind die Kühlkanalbereiche 8 geradlinig ausgebildet.As in particular in conjunction with the 2 and 3 results is in the cooling jacket 2 a plurality of cooling channel areas 8th formed, which are axially and thus parallel to the main axis H continuously from the first axial side or end side to the second axial side or end side of the cooling jacket 2 extend. In particular, the cooling channel areas 8th formed in a straight line.

Gedanklich kann der Kühlmantel 2 in einen Innenmantelabschnitt 9, einen Außenmantelabschnitt 10 sowie eine Mehrzahl von Wandabschnitten 11 unterteilt werden, wobei die Wandabschnitte 11 in Umlaufrichtung die einzelnen Kühlkanalbereiche 8 voneinander strömungstechnisch isolieren. Der Innenmantelabschnitt 9 stellt die Innenoberfläche 5 bereit. Der Außenmantelabschnitt 10 bildet eine Außenfläche des Kühlmantels 2. Der Innenmantelabschnitt 9 ist radial innenliegend zu dem Außenmantelabschnitt 10 angeordnet. Die Wandabschnitte 11 sind in radialer Richtung zu der Hauptachse H zwischen dem Innenmantelabschnitt 9 und dem Außenmantelabschnitt 10 positioniert. Die Wandbereiche 11 sind in axialer Richtung zu der Hauptachse H durchgängig oder mit konstantem Querschnitt ausgebildet. Die Kühlkanalbereiche 8 weisen vorzugsweise in axialer Richtung einen konstanten Querschnitt oder zumindest über 80 Prozent der axialen Länge, vorzugsweise über die gesamte axiale Länge, auf. Alternativ hierzu sind die Kühlkanalbereiche 8 zumindest entformbar ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel in der 1 ist der Querschnitt rund ausgebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Kühlmantel 2 zum Beispiel mehr als zehn derartige Kühlkanalbereiche 8 auf, welche jeweils zueinander parallel und parallel zu der Hauptachse H ausgerichtet sind und voneinander durch die Wandabschnitte 11 getrennt sind.Thoughtfully, the cooling jacket 2 in an inner shell section 9 , an outer shell section 10 and a plurality of wall sections 11 be divided, with the wall sections 11 in the direction of rotation, the individual cooling channel areas 8th isolate each other from a fluidic point of view. The inner shell section 9 represents the inner surface 5 ready. The outer jacket section 10 forms an outer surface of the cooling jacket 2 , The inner shell section 9 is radially inward of the outer shell portion 10 arranged. The wall sections 11 are in the radial direction to the main axis H between the inner shell portion 9 and the outer shell portion 10 positioned. The wall areas 11 are formed in the axial direction to the main axis H throughout or with a constant cross section. The cooling channel areas 8th preferably have a constant cross-section in the axial direction or at least over 80 Percent of the axial length, preferably over the entire axial length, on. Alternatively, the cooling channel areas 8th formed at least demouldable. In the embodiment in the 1 the cross section is round. In the present embodiment, the cooling jacket 2 For example, more than ten such cooling channel areas 8th which are aligned parallel to each other and parallel to the main axis H and from each other through the wall portions 11 are separated.

Der Kühlmantel 2 ist als ein einstückiges Mantelbauteil 12 ausgebildet, sodass insbesondere der Innenmantelabschnitt 9, der Außenmantelabschnitt 10 und die Wandabschnitte 11 nahtlos aus einem gemeinsamen Material gefertigt sind. Durch die einstückige Ausbildung des Mantelbauteils 12 ist sichergestellt, dass Undichtigkeiten zum Beispiel aufgrund von Montagefehlern oder im späteren Betrieb vermieden werden. Ferner ist das Mantelbauteil 12 dauerstabil ausgebildet. The cooling jacket 2 is as a one-piece shell component 12 formed, so that in particular the inner shell portion 9 , the outer coat section 10 and the wall sections 11 are seamlessly made of a common material. Due to the one-piece design of the jacket component 12 it is ensured that leaks are avoided, for example, due to assembly errors or during later operation. Furthermore, the jacket component 12 permanently stable.

Das Mantelbauteil 12 wird zum Beispiel über ein Umformverfahren, wie das Aluminiumstrangpressen hergestellt. In dieser Ausgestaltung kann insbesondere eine Massenfertigung kostengünstig umgesetzt werden. Die Kühlkanalbereiche 8 werden durch die Matrizenform vorgegeben und erhalten auf diese Weise den konstanten Querschnitt. Alternativ hierzu wird das Mantelbauteil 12 in einem Gießverfahren, zum Beispiel mit verlorenem Kern oder im Schleuderguss hergestellt. Diese Verfahrensvariante hat den Vorteil, dass der geometrischen Ausgestaltung der Kühlkanalbereiche 8 kaum gestalterische Grenzen gesetzt sind. Allerdings verlaufen alle Kühlkanalbereiche 8 exakt in axialer Richtung. Dies hat den Vorteil, dass eine Qualitätssicherung des Mantelbauteils 12 sehr einfach realisiert werden kann, da dies durch eine Durchleuchtprüfung erfolgen kann.The jacket component 12 is produced, for example, by a forming process such as aluminum extrusion. In this embodiment, in particular a mass production can be implemented inexpensively. The cooling channel areas 8th are given by the Matrizenform and obtained in this way the constant cross section. Alternatively, the jacket component 12 in a casting process, for example with lost core or by centrifugal casting. This variant of the method has the advantage that the geometric design of the cooling channel areas 8th hardly any creative limits are set. However, all cooling channel areas run 8th exactly in the axial direction. This has the advantage that a quality assurance of the shell component 12 can be easily realized, as this can be done by a fluoroscopy.

Die Umlenkung des Kühlfluids wird dagegen in einer ersten und in einer zweiten Umlenkanordnung 13a, b umgesetzt. Die erste Umlenkanordnung 13a weist eine Mehrzahl erste Umlenkteile 14a auf, die zweite Umlenkanordnung 13b weist eine Mehrzahl U-förmig ausgebildete zweite Umlenkteile 14b auf. Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, ist jedes der Umlenkteile 14a, b U-förmig ausgebildet, wobei die freien Enden durch Steckverbindungsabschnitte 15a, b gebildet werden. The deflection of the cooling fluid, however, in a first and in a second deflection 13a , b implemented. The first deflection arrangement 13a has a plurality of first deflecting parts 14a on, the second deflection arrangement 13b has a plurality of U-shaped second deflecting parts 14b on. As can be seen in particular from the 3 results, is each of the diverting parts 14a b formed U-shaped, wherein the free ends by plug connection sections 15a , b are formed.

Stellvertretend ist in der 4 eines der ersten Umlenkteile 14a in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt. Die zweiten Umlenkteile 14b sind identisch ausgebildet. Die Umlenkteile 14a, b können als Umformbauteil aus nahtlos gezogenem Rohr oder alternativ im Schleuderguss gefertigt werden. Das Umlenkteile 14a, b sind als Rohrteile ausgebildet, wobei die Steckverbindungsabschnitte 15a, b als Rohrendabschnitte ausgebildet sind, so dass das Kühlfluid durch die Umlenkteil 14a, b durchfließen kann. Die Steckverbindungsabschnitte 15a, b bilden damit Umlenkbereiche, die das Kühlfluid um 180° umlenken. Das Umlenkteile 14a, b weisen jeweils zwei Flansche 16a, b auf, wobei die Flansche 16a, b die Steckverbindungsabschnitte 15a, b abschließen. Die Flansche 15a, b bilden zum einen eine Anlagefläche oder einen Endanschlag, wenn die Umlenkteile 14a, b in die Kühlkanalbereiche 8 eingeschoben werden. Ferner kann optional vorgesehen sein, dass die Abschlussdeckel 3a, b auf der abgewandten Seite der Flansche 16a, b aufliegen und damit eine formschlüssige Sicherung der Umlenkteile 14a, b in den Kühlkanalbereichen 8 bilden. Representing is in the 4 one of the first deflecting parts 14a shown in a three-dimensional representation. The second deflecting parts 14b are identical. The deflecting parts 14a , b can be manufactured as a forming component from seamless drawn pipe or alternatively by centrifugal casting. The deflecting parts 14a , b are formed as pipe parts, wherein the connector portions 15a , B are formed as pipe end portions, so that the cooling fluid through the deflection 14a , b can flow through. The connector sections 15a , b thus form deflection areas, which deflect the cooling fluid by 180 °. The deflecting parts 14a , b each have two flanges 16a , b on, with the flanges 16a , b the connector sections 15a , b complete. The flanges 15a , b form on the one hand a contact surface or an end stop when the deflecting parts 14a , b in the cooling channel areas 8th be inserted. Furthermore, it may optionally be provided that the end covers 3a , b on the opposite side of the flanges 16a , B rest and thus a positive securing the deflecting parts 14a , b in the cooling channel areas 8th form.

Wie sich aus den vorhergehenden 1–3 ergibt, werden die Umlenkteile 14a, b in axialer Richtung in die Kühlkanalbereiche 8 eingeführt, so dass immer zwei benachbarte Kühlkanalbereiche 8 miteinander strömungstechnische verbunden sind. Dabei werden die als Rohrendabschnitte ausgebildeten Steckverbindungsabschnitte 15a, b in den Kühlkanalbereichen 8 koaxial und/oder konzentrisch angeordnet, so dass sich in einer axialen Richtung zu der Hauptdrehachse H ausgedehnter Bereich als Dichtung ergibt. Die Dichtung kann dadurch erreicht werden, dass die Steckverbindungsabschnitte 15a, b in die Kühlkanalbereiche 8 eingepresst werden oder dass zwischen den Steckverbindungsabschnitten 15a, b und den Kühlkanalbereichen 8 ein Dichtring, wie z.B. ein O-Ring angeordnet ist. Die Dichtung ist umlaufend zu den Steckverbindungsabschnitten 15a, b als eine Radialdichtung ausgebildet, so dass diese in Bezug auf Änderungen der axialen Relativlage zwischen den Steckverbindungsabschnitten 15a, b und den Kühlkanalbereichen 8 lagetolerant und damit betriebssicher ausgebildet ist. As can be seen from the previous ones 1 - 3 results are the deflecting parts 14a , b in the axial direction in the cooling channel areas 8th introduced so that always two adjacent cooling channel areas 8th fluidic connected to each other. In this case, the plug connection sections designed as pipe end sections become 15a , b in the cooling channel areas 8th arranged coaxially and / or concentrically, so that in an axial direction to the main axis of rotation H extended area results as a seal. The seal can be achieved by connecting the connector sections 15a , b in the cooling channel areas 8th be pressed or that between the connector sections 15a , b and the cooling channel areas 8th a sealing ring, such as an O-ring is arranged. The seal is circumferential to the connector sections 15a , B is formed as a radial seal, so that these with respect to changes in the axial relative position between the connector portions 15a , b and the cooling channel areas 8th position-tolerant and thus trained reliable.

Die Umlenkteile 14a der ersten Umlenkanordnung 13a und die Umlenkteile 14b der zweiten Umlenkanordnung 13b sind in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H um einen Kühlkanalbereich 8 versetzt angeordnet, so dass sich eine Kühlschlange ergibt, durch die das Kühlfluid geleitet werden kann. Der Zulauf und der Ablauf der Kühlschlange wird durch Anschlussstücke 17a, b gebildet. Der durch die Kühlschlange gebildete Verlauf kann als mäandernd oder zeilenartig beschrieben werden, wobei das Kühlfluid zunächst durch den Zulauf eintritt, dann entlang eines ersten Kühlkanalbereichs 8 in axialer Richtung fließ, von einem zweiten Umlenkteil 14b in dessen Umlenkbereich um 180° umgelenkt wird, entlang eines zweiten Kühlkanalbereichs 8 in axialer Gegenrichtung fließt, von einem ersten Umlenkteil 14a in dessen Umlenkbereich um 180° umgelenkt wird, wobei sich diese Umlenkungen solange wiederholen, bis das Kühlfluid über den letzten Kühlkanalbereich in den Ablauf geleitet wird. The deflecting parts 14a the first deflection arrangement 13a and the deflecting parts 14b the second deflection arrangement 13b are in the direction of rotation about the main axis of rotation H to a cooling channel area 8th arranged offset so that there is a cooling coil through which the cooling fluid can be passed. The inlet and the outlet of the cooling coil is through fittings 17a , b formed. The course formed by the cooling coil can be described as meandering or line-like, wherein the cooling fluid first enters through the inlet, then along a first cooling channel region 8th flowing in the axial direction, by a second deflecting part 14b is deflected in its deflection by 180 °, along a second cooling channel area 8th flows in the axial opposite direction, from a first deflecting part 14a is deflected in its deflection by 180 °, with these deflections repeat until the cooling fluid is passed over the last cooling channel area in the drain.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kühlmantelanordnung Cooling shroud assembly
22: Kühlmantel cooling jacket
3a, b3a, b: Abschlussdeckel End cover
44: Aufnahme admission
55: Innenoberfläche inner surface
6a, b6a, b: Lageraufnahmen bearing mounts
88th: Kühlkanalbereiche Cooling passage regions
99: Innenmantelabschnitt Inner casing section
1010: Außenmantelabschnitt Outer shell section
1111: Wandabschnitte wall sections
1212: Mantelbauteil cladding member
13a, b13a, b: Umlenkanordnung redirecting
14a, b14a, b: Umlenkteile deflectors
15a, b15a, b: Steckverbindungsabschnitte Connector sections
16a, b16a, b: Flansch flange
HH: Hauptdrehachse Main axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011079162 A1 [0003]

Claims

Cooling jacket arrangement ( 1 ) for an electric motor, with a cooling jacket ( 2 ) for receiving the electric motor, wherein the cooling jacket ( 2 ) is arranged circumferentially to a main axis (H), wherein the cooling jacket ( 2 ) Cooling duct areas ( 8th ) for guiding a cooling fluid, characterized by a first deflection arrangement ( 13a ), wherein the first deflection arrangement ( 13a ) on a first axial side of the cooling jacket ( 2 ), wherein the first deflection arrangement ( 13a ) forms first deflection regions for deflecting the cooling fluid, and wherein the first deflection arrangement ( 13a ) first connector sections ( 15a ), wherein the first connector sections ( 15a ) in the axial direction to the main axis (H) in the cooling channel areas ( 8th ) are inserted, so that the first deflection areas on the connector sections ( 15a ) with the cooling channel areas ( 8th ) are fluidically connected.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the plug connection sections ( 15a , b) are designed as tube end sections and with the associated cooling channel region ( 8th ) form a peripheral end of the pipe seal.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling channel areas ( 8th ) are axially aligned and that the first deflection regions are formed as 180 ° Umleenkbereiche.

Cooling jacket arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket ( 2 ) an inner shell section ( 9 ), an outer shell section ( 10 ) and wall sections ( 11 ), wherein the wall sections ( 11 ) between the inner shell portion ( 9 ) and the outer shell section ( 10 ) are arranged so that between the inner shell portion ( 9 ) and the outer shell section ( 10 ) the cooling channel areas ( 8th ) are formed, wherein the inner shell portion ( 9 ), the outer shell section ( 10 ) and the wall sections ( 11 ) as a one-piece shell component ( 12 ) are formed.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first deflection arrangement ( 13a ) a plurality of separately mutually formed first deflection parts ( 14a ), wherein the first deflecting parts ( 14a ) each two of the connector sections ( 15a ) exhibit.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection arrangement ( 13a ) is formed in one piece.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a first end cover ( 3a ), wherein the first end cover ( 3a ) a space in the cooling jacket ( 2 ) terminates on the first axial side and wherein the end cover ( 3a ) separately to the deflection arrangement ( 13a ) is trained.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the first deflection arrangement ( 13a ) through the first end cap ( 3a ) is positively secured in the axial direction.

Cooling jacket arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims 7 or 8, characterized in that the first end cover ( 3a ) is designed as a bearing plate.

Electric drive for a vehicle with an electric motor, characterized by the cooling jacket arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the electric motor in the cooling jacket arrangement ( 1 ) is arranged.