DE102015221776A1

DE102015221776A1 - Housing arrangement for an electrical machine

Info

Publication number: DE102015221776A1
Application number: DE102015221776.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Braun
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für eine elektrische Maschine, umfassend: – ein Gehäuse (110) mit einem Statoraufnahmebereich (120); – einen im Statoraufnahmebereich (120) des Gehäuses (110) angeordneten Stator (140) der elektrischen Maschine; und – einen den Stator (140) umgebenden Kühlmantel (130) zur Flüssigkühlung des Stators (140), wobei die äußere Kühlmantelfläche des Kühlmantels (130) durch die Innenwandung (122) des Statoraufnahmebereichs (120) gebildet ist und diese Innenwandung (122) konisch oder stufenzylindrisch ausgebildet ist.The invention relates to a housing arrangement for an electrical machine, comprising: a housing (110) having a stator receiving area (120); A stator (140) of the electrical machine arranged in the stator receiving region (120) of the housing (110); and - a cooling jacket (130) surrounding the stator (140) for liquid cooling of the stator (140), wherein the outer cooling jacket surface of the cooling jacket (130) is formed by the inner wall (122) of the stator receiving region (120) and this inner wall (122) is conical or is designed step-cylindrical.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für eine elektrische Maschine, mit einem Gehäuse, das einen Statoraufnahmebereich aufweist, einem im Statoraufnahmebereich des Gehäuses angeordneten Stator der elektrischen Maschine und einem den Stator umgebenden Kühlmantel zur Flüssigkühlung des Stators. The invention relates to a housing arrangement for an electrical machine, comprising a housing which has a stator receiving area, a stator of the electric machine arranged in the stator receiving area of the housing and a cooling jacket surrounding the stator for liquid cooling of the stator.

Unter einer elektrischen Maschine wird ein elektromechanischer Wandler verstanden, der elektrische Energie in mechanische Energie und/oder mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Insbesondere handelt es sich um einen Elektromotor und/oder Generator, der einen feststehenden Stator bzw. Ständer und einen drehbar im Stator gelagerten Rotor bzw. Läufer (Innenläufer) aufweist. An electric machine is understood to mean an electromechanical converter which converts electrical energy into mechanical energy and / or mechanical energy into electrical energy. In particular, it is an electric motor and / or generator having a fixed stator or stator and a rotatably mounted in the stator rotor or rotor (inner rotor).

Bei Verwendung im Fahrzeugbereich, bspw. als Fahr- bzw. Antriebsmotor und/oder Generator (Lichtmaschine), kann die elektrische Maschine statorseitig in einem Gehäuse angeordnet werden, wobei aufgrund hoher Leistungen und begrenzten Bauraums hohe Leistungsdichten auftreten, so dass eine aktive Kühlung erforderlich ist. Die Kühlung erfolgt zumeist mittels eines den Stator umgebenden Kühlmantels zur Flüssigkühlung (Wasserkühlung). Der Kühlmantel besteht für gewöhnlich aus einem geschlossenen, im Wesentlichen ringzylindrischen Hohlraum, der einen Ein- und Auslass für die Kühlflüssigkeit aufweist. Der Kühlmantel wird durch eine radial äußere Kühlmantelfläche, eine radial innere Kühlmantelfläche und seitliche bzw. axiale Kühlmantelflächen begrenzt. Aufgrund beengter Platzverhältnisse (der zur Verfügung stehende radiale Bauraum beträgt häufig nur 10 mm bis 20 mm) ist die Herstellung einer Gehäuseanordnung betreffender Art zuweilen mit Schwierigkeiten und Aufwänden verbunden. Gleichzeitig existiert ein hoher Anspruch an die Dichtigkeit des im Betrieb unter Überdruck (bspw. 2 bar) stehenden Kühlmantels gegenüber dem Hochvoltraum des Stators. When used in the vehicle sector, for example as a drive or drive motor and / or generator (alternator), the electric machine can be arranged on the stator side in a housing, high power densities occur due to high performance and limited space, so that an active cooling is required , The cooling is usually done by means of a surrounding the stator cooling jacket for liquid cooling (water cooling). The cooling jacket usually consists of a closed, substantially annular cylindrical cavity having an inlet and outlet for the cooling liquid. The cooling jacket is delimited by a radially outer cooling jacket surface, a radially inner cooling jacket surface and lateral or axial cooling jacket surfaces. Due to confined space conditions (the available radial space is often only 10 mm to 20 mm), the production of a housing arrangement of the kind is sometimes associated with difficulties and expenses. At the same time, there is a high demand on the tightness of the cooling jacket which is in operation under overpressure (for example 2 bar) in relation to the high-voltage space of the stator.

Die DE 10 2013 006 623 A1 beschreibt einen Kühlmantel für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mit einem Kühlmantel. Zuerst wird der Stator der elektrischen Maschine in einem Innenteil (auch als Innenzylinder oder Statorträger bezeichnet) angeordnet bzw. mit diesem verbunden. Dann wird das Innenteil mit einem Außenteil (auch als Außenzylinder bezeichnet) zusammengeführt, wobei zwischen den Teilen ein Hohlraum entsteht, der von einem Kühlfluid durchströmt werden kann. Die DE 10 2009 031 727 A1 beschreibt eine Gehäuseanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine mit einem prinzipiell gleichen Aufbau des Kühlmantels. The DE 10 2013 006 623 A1 describes a cooling jacket for an electric machine and method for producing an electric machine with a cooling jacket. First, the stator of the electric machine in an inner part (also referred to as inner cylinder or stator) arranged or connected to this. Then, the inner part is combined with an outer part (also referred to as outer cylinder), wherein between the parts a cavity is formed, which can be flowed through by a cooling fluid. The DE 10 2009 031 727 A1 describes a housing arrangement for a liquid-cooled electric machine with a basically same construction of the cooling jacket.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseanordnung betreffender Art anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar ist. The invention has for its object to provide a housing arrangement of the kind that is simple and inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. This object is achieved by a housing arrangement according to the invention with the features of claim 1. Preferred developments and refinements of the invention emerge from the dependent claims, the following description and the figures.

Die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die äußere Kühlmantelfläche des Kühlmantels durch die Innenwandung des Statoraufnahmebereichs gebildet ist und diese Innenwandung konisch oder stufenzylindrisch ausgebildet ist. The housing arrangement according to the invention is characterized in that the outer cooling jacket surface of the cooling jacket is formed by the inner wall of the Statoraufnahmebereichs and this inner wall is conical or stepped cylindrical.

Der Statoraufnahmebereich ist somit insbesondere eine im Gehäuse ausgebildete Kavität (Leerraum) mit einer Innenwandung, die eine konische, d. h. kegelige, oder stufenzylindrische, d. h. treppenartige, Gestalt bzw. Geometrie aufweist. Gegenüber einer zylindrischen Gestalt ergeben sich Vorteile sowohl bei der spanenden als auch bei der gießtechnischen Herstellung. Bevorzugt handelt es sich bei dem Gehäuse um ein Gussbauteil, vorzugsweise um ein Druckgussbauteil und insbesondere um ein Leichtmetall-Druckgussbauteil (bspw. aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung). Durch die kegelige oder stufenzylindrische Gestaltung der Innenwandung des Statoraufnahmebereichs kann zur Herstellung bspw. eine Kokille bzw. Druckgussform mit Werkzeugschieber (anstelle eines Kerns, wie bspw. Sand- oder Salzkern) verwendet werden, wobei die konische bzw. stufenzylindrische Form als Ausformschräge fungiert. Durch die konische oder stufenzylindrische Geometrie des Statoraufnahmebereichs können die Gehäuse, insbesondere auch bei größeren axialen Längen des Statoraufnahmebereichs, wirtschaftlich durch Gießen und insbesondere im Druckguss gefertigt werden, vor allem auch in höheren Stückzahlen. Bevorzugt weist der Statoraufnahmebereich eine axiale Länge von 150 mm bis 450 mm und insbesondere von 200 mm bis 400 mm auf. Der gemittelte Durchmesser beträgt bspw. 150 mm bis 300 mm. The Statoraufnahmebereich is thus in particular a cavity formed in the housing (empty space) with an inner wall having a conical, d. H. conical or step-cylindrical, d. H. staircase-like shape or geometry. Compared to a cylindrical shape, there are advantages in both the machining and the casting production. The housing is preferably a cast component, preferably a die-cast component, and in particular a light-metal die-cast component (for example of an aluminum or magnesium alloy). By the conical or stepped cylindrical design of the inner wall of the Statoraufnahmebereichs can be used for producing eg. A mold or die with tool slide (instead of a core, such as sand or salt core) are used, the conical or stepped cylindrical shape acts as a Ausformschräge. Due to the conical or stepped cylindrical geometry of the Statoraufnahmebereichs the housing, especially for larger axial lengths of Statoraufnahmebereichs, can be produced economically by casting and in particular die-cast, especially in higher quantities. Preferably, the Statoraufnahmebereich on an axial length of 150 mm to 450 mm and in particular from 200 mm to 400 mm. The average diameter is, for example, 150 mm to 300 mm.

Die konische bzw. stufenzylindrische Form bzw. Geometrie der Innenwandung des Statoraufnahmebereichs ermöglicht zudem eine einfachere Montage, insbesondere beim Einsetzen des Stators in den Statoraufnahmebereich bzw. -abschnitt (die Ausformschräge dient quasi zugleich auch als Montage- bzw. Einführschräge). Bei einem Einschrumpfen des Stators in den Statoraufnahmebereich besteht keine Gefahr des Aufreißens der Gefügestruktur und daraus entstehender Undichtigkeiten. The conical or stepped cylindrical shape or geometry of the inner wall of the Statoraufnahmebereichs also allows easier installation, especially when inserting the stator in the Statoraufnahmebereich or section (the Ausformschräge serves quasi at the same time as mounting or insertion slope). When shrinking the stator in the Statoraufnahmebereich there is no risk of tearing the microstructure and resulting leaks.

Der Statoraufnahmebereich kann durchgängig ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der Statoraufnahmebereich nur einseitig zugänglich ist und an einem axialen Ende einen Öffnungsquerschnitt zum Einsetzen des Stators und am anderen axialen Ende eine Bodenfläche oder dergleichen aufweist, wobei der Öffnungsquerschnitt flächengrößer als die Bodenfläche ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass der Statoraufnahmebereich über seiner axialen Länge ausgehend vom Öffnungsquerschnitt kleiner werdende Querschnitte aufweist bzw. in Richtung der Bodenfläche stetig oder stufenweise verjüngend ausgebildet ist. The stator receiving area can be formed continuously. Preferably, however, it is provided that the Statoraufnahmebereich is only accessible on one side and at one axial end an opening cross section for insertion of the stator and at the other axial end a bottom surface or the like, wherein the opening cross-sectional area is greater than the bottom surface. This means, in particular, that the stator receiving region has, over its axial length, smaller cross-sections starting from the opening cross-section, or that is tapered continuously or stepwise in the direction of the bottom surface.

Der Stator der elektrischen Maschine (E-Motor und/oder Generator) kann in einem rohrartigen Statorträger angeordnet sein, dessen Außenumfangsfläche zugleich die innere Kühlmantelfläche des Kühlmantels bildet. Die Statorträgerwandung des rohrartigen Statorträgers kann zylindrisch (hohlzylindrisch) oder stufenzylindrisch ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Statorträger aus einem Metall und insbesondere aus Stahl (z. B. Edelstahl) gebildet. Beide Ausführungsvarianten werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert. Bei beiden Varianten ist bevorzugt vorgesehen, dass der Stator aus einer Vielzahl einzelner Statorbleche (sogenanntes Statorblechpaket) gebildet ist und dass die innere, d. h. die statorseitige Abdichtung des Kühlmantels von dem das Statorblechpaket umgebenden Statorträger bewirkt wird. Die Drehmomentabstützung des Statorträgers, zusammen mit dem darin aufgenommenen Stator, gegenüber dem Gehäuse erfolgt bspw. mithilfe eines den Kühlmantel (axial) verschließenden Deckels oder dergleichen. Der Deckel kann einstückig mit dem Statorträger ausgebildet oder als separates Teil, bspw. als Blechteil (z. B. aus Stahl- oder Edelstahlblech), hergestellt und mit dem Statorträger verschweißt oder verlötet sein. Die Schweiß- oder Lötverbindung hat zugleich auch eine Dichtfunktion. The stator of the electric machine (electric motor and / or generator) may be arranged in a tubular stator carrier whose outer peripheral surface also forms the inner cooling jacket surface of the cooling jacket. The Statorträgerwandung the tubular stator carrier may be cylindrical (hollow cylindrical) or stepped cylindrical. The stator carrier is preferably formed of a metal and in particular of steel (eg stainless steel). Both variants are explained in more detail below in connection with the figures. In both variants, it is preferably provided that the stator is formed from a plurality of individual stator laminations (so-called laminated stator core) and that the inner, d. H. the stator-side sealing of the cooling jacket is effected by the stator carrier surrounding the stator laminated core. The torque support of the stator carrier, together with the stator received therein, relative to the housing takes place, for example, by means of a cover which seals the cooling jacket (axially) or the like. The cover can be formed integrally with the stator carrier or as a separate part, for example as a sheet metal part (eg made of steel or stainless steel sheet), manufactured and welded or soldered to the stator. The welding or soldering joint also has a sealing function.

Damit die Kühlflüssigkeit in einer definierten Weise durch den Kühlmantel strömen kann ist bevorzugt eine als Kunststoffeinleger ausgebildete Kühlstruktur im Kühlmantel angeordnet. Bei dem Kunststoffeinleger handelt es sich bspw. um ein Spritzgussteil. Bei der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung wird der Kühlmantel erst bei der Montage der Komponenten gebildet und verschlossen, sodass der Kunststoffeinleger problemlos positioniert werden kann. Gegenüber anderen Varianten, bspw. der Gussintegration durch Verwendung eines entsprechend filigran geformten Salzkerns, ergeben sich erhebliche Vorteile. Thus, the cooling liquid can flow in a defined manner through the cooling jacket is preferably designed as a plastic insert cooling structure arranged in the cooling jacket. The plastic insert is, for example, an injection-molded part. In the housing arrangement according to the invention, the cooling jacket is formed and sealed only during assembly of the components, so that the plastic insert can be easily positioned. Compared to other variants, for example, the integration of the casting by using a correspondingly filigree shaped salt core, there are significant advantages.

Bei dem Gehäuse kann es sich um ein beliebiges E-Motor-/Generator-Gehäuse mit integrierter Statorkühlung handeln, insbesondere zur Verwendung im Fahrzeugbereich. Die Erfindung eignet sich gleichermaßen für Fahrzeuge mit einem rein elektrischen Antrieb als auch für Fahrzeuge mit einem Hybridantrieb. Bei dem Gehäuse kann es sich daher auch um ein sogenanntes Hybridgetriebegehäuse oder Hybridgetriebegehäuseteil handeln. Dieses Hybridgetriebegehäuse weist bspw. einen Statoraufnahmebereich für die Anordnung eines als Fahr- bzw. Antriebsmotor dienenden Elektromotors (gegebenenfalls auch mit Generatorfunktion) und/oder Generators auf, wobei der Elektromotor und/oder Generator bzw. dessen Stator durch den umgebenden, erfindungsgemäß gestalteten Kühlmantel aktiv gekühlt werden kann. The housing may be any E-motor / generator housing with integrated stator cooling, in particular for use in the vehicle sector. The invention is equally suitable for vehicles with a purely electric drive as well as for vehicles with a hybrid drive. The housing may therefore also be a so-called hybrid transmission housing or hybrid transmission housing part. This hybrid transmission housing has, for example, a Statoraufnahmebereich for the arrangement of serving as a driving or driving motor electric motor (possibly also with generator function) and / or generator, wherein the electric motor and / or generator or its stator by the surrounding, inventively designed cooling jacket active can be cooled.

Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand möglicher Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch losgelöst von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung weiterbilden. The invention will be explained in more detail below in a non-limiting manner with reference to possible embodiments with reference to the figures. The features shown in the figures and / or explained below may be, even detached from concrete feature combinations, general features of the invention and further develop the invention.

1 zeigt in einer Seitenansicht ein Hybridgetriebegehäuseteil. 1 shows a side view of a hybrid transmission housing part.

2 zeigt in schematischen Schnittansichten entsprechend dem in 1 angedeuteten Schnittverlauf mehrere Ausführungsmöglichkeiten eines Kühlmantels. 2 shows in schematic sectional views corresponding to the in 1 indicated cutting process several execution options of a cooling jacket.

1 zeigt ein Hybridgetriebegehäuseteil 110 eines Hybridgetriebes 100 für ein Kraftfahrzeug (PKW) mit Hybridantrieb. Bei dem Gehäuseteil 110 handelt es sich um ein Leichtmetall- und insbesondere um ein Aluminium-Druckgussbauteil. Mit 120 ist ein als topfartige Kavität (Leerraum) ausgebildeter Statoraufnahmebereich für einen im Hybridgetriebe 100 anzuordnenden Elektromotor (Fahrmotor) und/oder Generator bezeichnet. Mit 121 ist die Bodenfläche des Statoraufnahmebereichs 120 bezeichnet. Während des Betriebs muss der Elektromotor und/oder Generator aktiv gekühlt werden, um die entstehende Wärme sicher abzuführen. Hierzu ist ein den Statoraufnahmebereich bzw. -abschnitt 120 umgebender Kühlkanal bzw. Kühlmantel 130 vorgesehen, der von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden kann. Der mit strichlinierten Kreislinien dargestellte ringzylindrische Kühlmantel 130 weist bspw. einen Innendurchmesser von 250 mm bis 300 mm auf. Im Inneren des integrierten Kühlmantels 130 kann eine als Einlegeteil ausgebildete Kühlstruktur angeordnet sein (nicht gezeigt). 1 shows a hybrid transmission housing part 110 a hybrid transmission 100 for a motor vehicle (car) with hybrid drive. In the case part 110 it is a light metal and in particular an aluminum die cast component. With 120 is a designed as a pot-like cavity (empty space) Statoraufnahmebereich for one in the hybrid transmission 100 to be arranged electric motor (traction motor) and / or generator called. With 121 is the bottom surface of the stator receiving area 120 designated. During operation, the electric motor and / or generator must be actively cooled in order to safely dissipate the resulting heat. For this purpose, a Statoraufnahmebereich or section 120 surrounding cooling channel or cooling jacket 130 provided, which can be flowed through by a cooling liquid. The illustrated with dashed circular lines annular cylindrical cooling jacket 130 has, for example, an inner diameter of 250 mm to 300 mm. Inside the integrated cooling jacket 130 may be arranged as an insert formed cooling structure (not shown).

2 zeigt in Schnittdarstellungen gemäß dem in 1 angegebenen Schnittverlauf A-A mehrere Ausführungsmöglichkeiten des Kühlmantels 130 bei eingesetztem bzw. montiertem Stator 140. Der Stator 140 ist aus einer Vielzahl einzelner Statorbleche 141 gebildet, die zu einem sogenannten Statorblechpaket gestapelt bzw. zusammengefasst sind. Erfindungsgemäß ist die (radial) äußere Kühlmantelfläche des Kühlmantels 130 durch die Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 gebildet, wobei diese Innenwandung 122 konisch oder stufenzylindrisch ausgebildet ist, wie im Weiteren erläutert. 2 shows in sectional views according to the in 1 specified cutting sequence AA multiple execution options of the cooling jacket 130 with inserted or mounted stator 140 , The stator 140 is from a variety of individual stator laminations 141 formed, which became a so-called Stator laminated core are stacked or summarized. According to the invention, the (radially) outer cooling jacket surface of the cooling jacket 130 through the inner wall 122 of the stator receiving area 120 formed, with this inner wall 122 is conical or stepped cylindrical, as explained below.

2a zeigt eine Ausführungsmöglichkeit, bei der die Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 konisch ausgebildet ist. Der Stator bzw. das Statorblechpaket 140 ist in einem rohrartigen, hohlzylindrisch ausgebildeten Statorträger 150 (Rohr mit konstantem Innen- und Außendurchmesser) angeordnet, dessen Außenumfangsfläche zugleich die innere Kühlmantelfläche des Kühlmantels 130 bildet und der den Kühlmantel 130 statorseitig bzw. nach (radial) innen abdichtet. Der Statorträger 150 wird zusammen mit dem darin aufgenommenen Stator 140 gemäß Darstellung von rechts montiert (gilt auch für die in den 2b und 2c gezeigten Ausführungsmöglichkeiten). Aufgrund der konischen Ausbildung der Innenwandung 122 ist die Montageöffnung bzw. der Öffnungsquerschnitt des Statoraufnahmebereichs 120 flächengrößer als die Bodenfläche 121 am anderen axialen Ende des Statoraufnahmebereichs 120. Der Statoraufnahmebereich 120 weist eine axiale Länge L von bspw. 200 mm bis 400 mm auf. Die Drehmomentabstützung des Statorträgers 150 gegenüber dem Gehäuse 110 erfolgt mithilfe eines Deckels 160, der bspw. mit dem Gehäuse 110 verschraubt wird. Der einstückig mit dem Statorträger 150 ausgebildete Deckel 160 verschließt zugleich den Kühlmantel 130 in axialer Richtung an der Öffnungsseite. Die Abdichtung zwischen dem Statorträger 150, dem Deckel 160 und dem gehäuseseitigen Statoraufnahmebereich 120 bzw. dessen Innenwandung 122 erfolgt durch zwei elastische Dichtungen (Dichtringe) 171 und 172. Die Dichtstellen an der Innenwandung 122 können spanend überarbeitet sein. 2a shows an embodiment in which the inner wall 122 of the stator receiving area 120 is conical. The stator or stator laminated core 140 is in a tubular, hollow cylindrical stator 150 (Tube with constant inner and outer diameter) arranged, whose outer peripheral surface at the same time the inner cooling surface of the cooling jacket 130 forms and the cooling jacket 130 on the stator side or on the inside (radially) seals. The stator carrier 150 becomes together with the stator received therein 140 mounted as shown from the right (also applies to the in the 2 B and 2c shown execution options). Due to the conical design of the inner wall 122 is the mounting opening or the opening cross section of the stator receiving area 120 area larger than the floor area 121 at the other axial end of the Statoraufnahmebereichs 120 , The stator receiving area 120 has an axial length L of, for example, 200 mm to 400 mm. The torque support of the stator carrier 150 opposite the housing 110 done using a lid 160 , for example, with the housing 110 is screwed. The one-piece with the stator 150 trained lids 160 at the same time closes the cooling jacket 130 in the axial direction on the opening side. The seal between the stator 150 , the lid 160 and the housing-side stator accommodating portion 120 or its inner wall 122 carried out by two elastic seals (sealing rings) 171 and 172 , The sealing points on the inner wall 122 can be overhauled by machining.

Die in 2b gezeigte Ausführungsmöglichkeit unterscheidet sich zu der in 2a gezeigten Ausführungsmöglichkeit dadurch, dass die Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 stufenzylindrisch bzw. treppenartig (treppenförmig) und der Deckel 160 als separates Teil ausgebildet ist. Der Deckel 160 ist mit dem Statorträger 150 verschweißt oder verlötet, wobei die Schweiß- bzw. Lötnaht 161 zugleich der Abdichtung dient. Der Deckel 160 kann aus Metall, bspw. Stahl, oder prinzipiell auch aus Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial gebildet sein. Die Verbindung zwischen dem Statorträger 150, der bevorzugt aus einem Metall und insbesondere aus Stahl gebildet ist, und dem Deckel 160 kann in jeder geeigneten Weise hergestellt sein. In the 2 B embodiment shown differs from the in 2a embodiment shown in that the inner wall 122 of the stator receiving area 120 step-shaped or step-like (staircase-shaped) and the lid 160 is designed as a separate part. The lid 160 is with the stator carrier 150 welded or soldered, with the welding or soldering seam 161 at the same time serves the sealing. The lid 160 may be formed of metal, for example. Steel, or in principle also made of plastic or a plastic composite material. The connection between the stator carrier 150 , which is preferably formed of a metal and in particular of steel, and the lid 160 can be made in any suitable way.

Die in 2c gezeigte Ausführungsmöglichkeit unterscheidet sich zu der in 2b gezeigten Ausführungsmöglichkeit dadurch, dass der rohrartige Statorträger 150 stufenzylindrisch bzw. treppenartig (treppenförmig) gestaltet ist. Ferner ist der Deckel 160, so wie in 2a, einstückig mit dem Statorträger 150 ausgebildet. Aufgrund des gestuften Statorträgers 150 haben die Statorbleche 141a, 141b, 141c und 141d des Stators 140 bereichs- bzw. abschnittsweise unterschiedliche Außendurchmesser. Im ersten axialen Bereich (Bereich des kleinsten Durchmessers) können die Statorbleche 141a bspw. für magnetische Sättigung ausgelegt sein. In the 2c embodiment shown differs from the in 2 B shown embodiment possibility in that the tubular stator carrier 150 stage-cylindrical or staircase-like (staircase-shaped) is designed. Further, the lid 160 , as in 2a , integral with the stator carrier 150 educated. Due to the stepped stator carrier 150 have the stator laminations 141 . 141b . 141c and 141d of the stator 140 Area or sections different outer diameter. In the first axial region (area of the smallest diameter), the stator laminations 141 for example, be designed for magnetic saturation.

Die durchmessergrößeren Statorbleche 141b, 141c und 141d in den anderen Bereichen bzw. Abschnitten führen dann, ohne Bauraumvergrößerung gegenüber den in 2a und 2b gezeigten Ausführungsmöglichkeiten, zu einer Leistungssteigerung des Elektromotors und/oder Generators. Mit einem gestuft ausgebildeten Statorträger 150 kann ferner, insbesondere anstelle einer als Einlegeteil ausgebildeten Kühlstruktur, eine kühlspezifische Geometrie des Wassermantels 130 eingestellt werden. The larger diameter stator plates 141b . 141c and 141d in the other areas or sections then lead, without increasing the space compared to in 2a and 2 B shown execution options, to increase the performance of the electric motor and / or generator. With a stepped stator support 150 Furthermore, in particular instead of a cooling structure formed as an insert, a cooling-specific geometry of the water jacket 130 be set.

Im Rahmen der Erfindung sind die in den 2a, 2b und 2c gezeigten Merkmale zu weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsmöglichkeiten kombinierbar. In the context of the invention are in the 2a . 2 B and 2c shown features to further inventive embodiments combined.

Durch die konische oder stufenzylindrische Geometrie der Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 kann das Gehäuse bzw. Gehäuseteil 110, speziell auch bei größeren axialen Längen L des Statoraufnahmebereichs 120, wirtschaftlich im Druckguss gefertigt werden. Druckgusstypisch ergeben sich eine geringe Lunkergefahr und eine hohe Oberflächenqualität. Die konische oder stufenzylindrische Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 kann bspw. mit einem entsprechend ausgebildeten Schieber im Druckgusswerkzeug geformt werden. Kerne sind nicht erforderlich, so dass die damit im Zusammenhang stehenden Nachteile nicht auftreten. Die Erfindung ermöglicht somit die wirtschaftliche Produktion qualitativ hochwertiger Gehäuse bzw. Gehäuseteile 110 in großer Stückzahl. Die Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 kann mit konstanter Wandstärke gegossen werden. Die konische oder stufenzylindrische Geometrie der Innenwandung 122 des Statoraufnahmebereichs 120 kann lokal eingeschnürt werden, um bspw. etwaigen Störkonturen Rechnung zu tragen, ohne dabei die Kühlfunktion zu beeinflussen. Due to the conical or stepped cylindrical geometry of the inner wall 122 of the stator receiving area 120 can the housing or housing part 110 , especially with larger axial lengths L of Statoraufnahmebereichs 120 , economically manufactured by die casting. Diecasting typically results in a low voids risk and a high surface quality. The conical or stepped cylindrical inner wall 122 of the stator receiving area 120 can be formed, for example, with a suitably trained slide in the die-casting tool. Cores are not required, so the associated disadvantages do not occur. The invention thus enables the economical production of high-quality housing or housing parts 110 in large quantities. The inner wall 122 of the stator receiving area 120 can be cast with a constant wall thickness. The conical or stepped cylindrical geometry of the inner wall 122 of the stator receiving area 120 can be constricted locally, for example, to take into account any interference contours, without affecting the cooling function.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Hybridgetriebe hybrid transmission
110 110: Gehäuse, Gehäuseteil Housing, housing part
120 120: Statoraufnahmebereich Statoraufnahmebereich
121 121: Boden ground
122 122: Innenwandung inner wall
130 130: Kühlmantel cooling jacket
140 140: Stator stator
141 141: Statorblech stator lamination
150 150: Statorträger stator
160 160: Deckel cover
161 161: Schweißnaht, Lötnaht Weld seam, soldered seam
171 171: Dichtung poetry
172 172: Dichtung poetry
L L: axiale Länge axial length

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013006623 A1 [0004]
DE 102009031727 A1 [0004]

Claims

Housing arrangement for an electrical machine, comprising: - a housing ( 110 ) with a stator receiving area ( 120 ); - one in the stator receiving area ( 120 ) of the housing ( 110 ) arranged stator ( 140 ) of the electric machine; and - one the stator ( 140 ) surrounding cooling jacket ( 130 ) for liquid cooling of the stator ( 140 ); characterized in that the outer cooling jacket surface of the cooling jacket ( 130 ) through the inner wall ( 122 ) of the stator receiving area ( 120 ) is formed and this inner wall ( 122 ) is conical or stepped cylindrical.

Housing arrangement according to claim 1, characterized in that the stator receiving area ( 120 ) is only accessible on one side and at one axial end an opening cross section and at the other axial end of a bottom surface ( 121 ), wherein the opening cross-section area greater than the bottom surface ( 121 ).

Housing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the housing ( 110 ) is a die-cast component and in particular a light metal die-cast component.

Housing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Statoraufnahmebereich ( 120 ) has an axial length between 150 mm and 450 mm and in particular between 200 mm and 400 mm.

Housing arrangement according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the stator ( 140 ) a tubular stator carrier ( 150 ) is arranged, whose outer peripheral surface at the same time the inner cooling jacket surface of the cooling jacket ( 130 ), wherein the Statorträgerwandung the tubular stator carrier ( 150 ) is cylindrical.

Housing arrangement according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the stator ( 140 ) a tubular stator carrier ( 150 ) is arranged, whose outer peripheral surface at the same time the inner cooling jacket surface of the cooling jacket ( 130 ), wherein the Statorträgerwandung the tubular stator carrier ( 150 ) is formed step-cylindrical.

Housing arrangement according to claim 5 or 6, characterized in that the stator ( 140 ) of a plurality of stator laminations ( 141 ), wherein the stator-side sealing of the cooling jacket ( 130 ) through the stator carrier ( 150 ) is effected.

Housing arrangement according to claim 5, 6 or 7, characterized in that the torque support of the stator ( 150 ) opposite the housing ( 110 ) using a cooling jacket ( 130 ) closing lid ( 160 ) he follows.

Housing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the cooling jacket ( 130 ) arranged as a plastic insert cooling structure is arranged.