DE102016201691A1 - Liquid-cooled electric machine for a motor vehicle - Google Patents

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Holger Fröhlich
Isao Fukumoto
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1) mit einem Stator (7) und einem Gehäuse (2), in welchem der Stator (7) gehalten ist. Die Gehäusekühlung soll mit geringen Designänderungen an einen verfügbaren Bauraum (31) anpassbar sein. Die Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse (2) als Strangpressprofil ausgebildet ist, dessen Strangachse (10) parallel zu einer Statorachse (10) des Stators (7) ausgerichtet ist, und dass in einer Gehäusewandung (25) des Gehäuses (2) Gehäusekanäle (16, 18) ausgebildet sind, welche sich achsparallel zur Strangachse (10) erstrecken, wobei an einer axialen ersten Stirnseite (3) des Gehäuses (2) ein erster Lagerschild (5) angeordnet ist, welcher einen ringförmigen Verteilerkanal (14) aufweist, in welchen zumindest einige der Gehäusekanäle (16) münden und hierdurch diese Gehäusekanäle (16) über den Verteilerkanal (14) fluidisch mit einer Einlassöffnung (13) gekoppelt sind.The invention relates to an electrical machine (1) with a stator (7) and a housing (2) in which the stator (7) is held. The housing cooling should be adaptable to an available installation space (31) with minor design changes. The invention provides that the housing (2) is formed as an extruded profile, the strand axis (10) is aligned parallel to a stator axis (10) of the stator (7), and that in a housing wall (25) of the housing (2) housing channels (16, 18) are formed, which extend axially parallel to the strand axis (10), wherein on an axial first end face (3) of the housing (2) a first bearing plate (5) is arranged, which has an annular distribution channel (14), in which at least some of the housing channels (16) open and, as a result, these housing channels (16) are fluidically coupled to an inlet opening (13) via the distributor channel (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Gehäuse, in welchem der Stator gehalten ist. Zu der Erfindung gehören auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zum Herstellen der elektrischen Maschine. The invention relates to an electric machine with a stator and a housing in which the stator is held. The invention also includes a motor vehicle with the electric machine according to the invention and a method for producing the electric machine.

Ein Problem für die Integration einer elektrischen Maschine in einen vorhandenen Bauraum in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs sind Kollisionen, welche den Einbau einer bestimmten elektrischen Maschine mit einem vorgegebenen Statordurchmesser oftmals unmöglich machen oder zumindest erschweren. Somit ist die Auswahl einer elektrischen Maschine dadurch eingeschränkt, dass sie kompatibel mit dem vorhandenen Bauraum sein muss. Dabei ist oftmals nicht der Stator selber das Problem, sondern eine um den Stator angeordnete Kühleinrichtung, mittels welcher die Verlustwärme aus dem Blechpaket des Stators abgeführt werden muss. A problem for the integration of an electrical machine in an existing space in an engine compartment of a motor vehicle are collisions that often make the installation of a particular electric machine with a predetermined stator diameter impossible or at least difficult. Thus, the selection of an electrical machine is limited by the fact that it must be compatible with the available space. It is often not the stator itself the problem, but arranged around the stator cooling device by means of which the heat loss from the laminated core of the stator must be dissipated.

Aus der DE 10 2010 025 352 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt, bei welcher ein Durchmesser eines Stators maximiert ist. Damit dieser Stator in den verfügbaren Bauraum passt, sind in einem Gehäuse des Stators die Kühlkanäle nur dort vorgesehen, wo sie beim Einbau der elektrischen Maschine in den Motorraum nicht im Weg sind. Eine solche Verschiebung der Kühlkanäle im Konstruktionsplan kann aber eine aufwändige Anpassung für die Leitungen der Zufuhr und der Abfuhr des Kühlmittels nach sich ziehen. From the DE 10 2010 025 352 A1 For example, an electric machine is known in which a diameter of a stator is maximized. For this stator fits into the available space, the cooling channels are provided only in a housing of the stator, where they are not in the way when installing the electric machine in the engine compartment. However, such a displacement of the cooling channels in the design plan can entail a complex adaptation for the lines of the supply and the discharge of the coolant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine elektrische Maschine ein Gehäuse eines Stators bereitzustellen, das eine Flüssigkeitskühlung ermöglicht und bei seiner Konstruktion eine flexible und aufwandsarme Anpassung der Kühlkanäle an den vorhandenen Bauraum gestattet. The invention has for its object to provide for an electrical machine, a housing of a stator that allows liquid cooling and in its construction allows a flexible and low-cost adjustment of the cooling channels to the existing space.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patenansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren. The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous developments of the invention will become apparent from the features of the dependent claims, the following description and the figures.

Durch die Erfindung ist eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Gehäuse bereitgestellt. Der Stator ist in dem Gehäuse gehalten, beispielsweise mittels eines Presssitzes. Des Stator kann beispielsweise ein Blechpaket aufweisen, das in dem Gehäuse gehalten ist. Um in dem Gehäuse Kanäle beispielsweise für eine Kühlflüssigkeit bereitzustellen, und hierbei die Wahl der Lage dieser Gehäusekanäle an den verfügbaren Bauraum mit einfachen Maßnahmen anpassen zu können, ist das Gehäuse als Strangpressprofil ausgebildet, dessen Strangachse parallel zu einer Statorachse des Stators ausgerichtet ist. Die Statorachse entspricht auch der Rotorachse des Rotors der elektrischen Maschine. In einer Gehäusewandung des Gehäuses sind Gehäusekanäle ausgebildet. Diese erstrecken sich achsenparallel zur Strangachse des Strangpressprofils. The invention provides an electric machine with a stator and a housing. The stator is held in the housing, for example by means of a press fit. The stator may for example have a laminated core which is held in the housing. In order to provide channels in the housing, for example for a cooling liquid, and to be able to adapt the choice of the location of these housing channels to the available space with simple measures, the housing is formed as an extruded profile, the strand axis is aligned parallel to a stator axis of the stator. The stator axis also corresponds to the rotor axis of the rotor of the electric machine. Housing channels are formed in a housing wall of the housing. These extend axis-parallel to the strand axis of the extruded profile.

Um nun die Lage der Gehäusekanäle entlang eines Umfangs des Gehäuses bei der Konstruktion verschieben zu können, ohne dass dabei eine aufwändige Anpassung der Kühlmittelzufuhr für die Gehäusekanäle nötig wird, ist an einer axialen ersten Stirnseite des Gehäuses ein erster Lagerschild angeordnet, der einen ringförmigen Verteilerkanal aufweist, in welchen zumindest einige der Gehäusekanäle münden. Es können also einige oder alle Gehäusekanäle in den ringförmigen Verteilerkanal münden. Insbesondere mündet jeder zweite oder jeder dritte Gehäusekanal entlang der Umfangrichtung des Gehäuses in den Verteilerkanal. Über den Verteilerkanal sind diese Gehäusekanäle fluidisch mit einer Einlassöffnung gekoppelt, die beispielsweise durch einen Einlassstutzen gebildet sein kann. Der ringförmige Verteilerkanal bildet insbesondere einen vollständig geschlossenen Ring, sodass die Stirnfläche der ersten Stirnseite entlang des gesamten Umfangs über den Verteilerkanal erreichbar ist. In order to be able to move the position of the housing channels along a circumference of the housing in the construction, without requiring a complex adaptation of the coolant supply for the housing channels, a first end shield is disposed on an axial first end side of the housing having an annular distribution channel in which at least some of the housing channels open. It can therefore open some or all housing channels in the annular distribution channel. In particular, every second or every third housing channel opens into the distribution channel along the circumferential direction of the housing. These housing channels are fluidically coupled to an inlet opening via the distributor channel, which can be formed, for example, by an inlet connection. The annular distribution channel forms in particular a completely closed ring, so that the end face of the first end face can be reached along the entire circumference via the distribution channel.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Anzahl und Position der Gehäusekanäle entlang des Umfangs frei variiert oder eingestellt werden kann und dennoch unabhängig von der gewählten Position eines Gehäusekanals dieser über den ringförmigen Verteilerkanal von der Einlassöffnung aus erreichbar ist, also beispielsweise Kühlluft oder eine Kühlflüssigkeit von der Einlassöffnung über den ringförmigen Verteilerkanal zu jedem der in den Verteilkanal mündenden Gehäusekanäle gelangen kann. Somit kann also die Winkelposition jedes Gehäusekanals bei der Konstruktion des Gehäuses frei gewählt werden und hierbei insbesondere der zur Verfügung stehende Bauraum berücksichtigt werden, ohne dass zusätzliche Konstruktionsmaßnahmen nötig sind, um den Gehäusekanal mit der Einlassöffnung für Kühlluft oder Kühlflüssigkeit gekoppelt zu halten. Diese fluidische Kopplung ist für jede Konfiguration der Gehäusekanäle möglich. Des Weiteren sind die Gehäusekanäle auch unabhängig voneinander mit Kühlmittel beschickbar, da sie achsenparallel zueinander verlaufen. Zudem ist die Form des Gesamtumfangs nicht von Bedeutung, da sie nicht wie beispielsweise ein spiralförmiger Kühlkanal Platz entlang des gesamten Umfangs des Gehäuses beanspruchen. The invention provides the advantage that a number and position of the housing channels along the circumference can be freely varied or adjusted and yet regardless of the selected position of a housing channel this is accessible via the annular distribution channel from the inlet opening, so for example cooling air or a Coolant can pass from the inlet opening via the annular distribution channel to each of the housing channels opening into the distribution channel. Thus, therefore, the angular position of each housing channel in the design of the housing can be chosen freely and in particular the available space to be considered, without additional design measures are necessary to keep the housing channel coupled to the inlet opening for cooling air or coolant. This fluidic coupling is possible for every configuration of the housing channels. Furthermore, the housing channels can also be charged with coolant independently of one another, since they run axially parallel to one another. In addition, the shape of the entire circumference is not important because they do not take up space along the entire circumference of the housing, such as a spiral cooling channel.

Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben. The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.

Das über den Verteilerkanal in die Gehäusekanäle geführte Kühlfluid muss am anderen Ende des Gehäuses, also an der zweiten Stirnseite des Gehäuses, die der ersten Stirnseite gegenüber liegt, abgeführt werden. Eine Weiterbildung hierzu sieht vor, dass an der zweiten Stirnseite ein zweiter Lagerschild angeordnet ist, welcher einen Umlenkkanal aufweist, in welchen alle der Gehäusekanäle münden. Es kann nun vorgesehen sein, dass aus dem Umlenkkanal das Kühlfluid über eine Auslassöffnung direkt abgeführt wird, sodass also alle mit Kühlfluid versorgten Gehäusekanäle unidirektional von dem ersten Lagerschild hin zum zweiten Lagerschild durchströmt werden. In diesem Fall ist es dann sinnvoll, in dem ersten Lagerschild alle Gehäusekanäle in den Verteilerkanal münden zu lassen. The cooling fluid guided into the housing channels via the distributor channel must be removed at the other end of the housing, that is to say at the second end face of the housing, which lies opposite the first end face. A development for this purpose provides that on the second end face, a second bearing plate is arranged, which has a deflection channel, in which open all of the housing channels. It can now be provided that the cooling fluid is discharged directly from the deflection channel via an outlet opening, so that all the housing channels supplied with cooling fluid are flowed through unidirectionally from the first end shield to the second end shield. In this case, it makes sense then to open all housing channels in the distribution channel in the first end shield.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht allerdings vor, dass nur einige der Gehäusekanäle in den Verteilerkanal münden und der Umlenkkanal dazu genutzt wird, das Kühlfluid aus diesen Gehäusekanälen in die benachbarten, verbleibenden Gehäusekanäle umzulenken, wo dann das Kühlfluid in eine zur Fließrichtung in den ersten Gehäusekanälen entgegen gesetzte Fließrichtung zurück zum ersten Lagerschild strömt oder geführt wird. Diese Weiterbildung sieht deshalb vor, dass der erste Lagerschild einen zweiten ringförmigen Kanal, nämlich einen Sammelkanal aufweist, in welchen die übrigen Gehäusekanäle münden, die nicht in den Verteilerkanal münden. Diese übrigen Gehäusekanäle sind dabei über den Sammelkanal mit einer Auslassöffnung fluidisch gekoppelt. Durch die Auslassöffnung kann dann das Kühlfluid abgeführt werden. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass sowohl die Einlassöffnung als auch die Auslassöffnung am selben Lagerschild angeordnet sind und sich hierdurch eine kompaktere oder bauraumsparendere Anordnung oder Ausgestaltung eines Kühlkreislaufes ergibt. However, a development of the invention provides that only some of the housing channels open into the distribution channel and the deflection is used to redirect the cooling fluid from these housing channels in the adjacent, remaining housing channels, where then the cooling fluid in a direction opposite to the flow direction in the first housing channels set flow direction flows back to the first bearing plate or is guided. This development therefore provides that the first bearing plate has a second annular channel, namely a collecting channel, in which open the other housing channels, which do not open into the distribution channel. These remaining housing channels are fluidly coupled via the collecting channel with an outlet opening. The cooling fluid can then be removed through the outlet opening. This further development has the advantage that both the inlet opening and the outlet opening are arranged on the same bearing plate, resulting in a more compact or space-saving arrangement or design of a cooling circuit.

Um die beiden Lagerschilde an dem Gehäuse des Stators zu halten, können beispielsweise Schraubverbindungen vorgesehen sein, wozu dann in dem Gehäuse entsprechende Gewinde vorzusehen sind. Eine mechanisch stärker beanspruchbare Weiterbildung der Erfindung sieht allerdings vor, dass die beiden Lagerschilde über Zuganker untereinander verbunden sind und durch die Zuganker die Lagerschilde mit einer Anpresskraft an der jeweiligen Stirnseite des Gehäuses gehalten sind. Durch die Wahl der Anpresskraft oder das Einstellen der Anpresskraft kann die Dichtigkeit der Lagerschilde, insbesondere der genannten ringförmigen Kanäle, bezüglich des Gehäuses sichergestellt werden. Ein Zuganker kann beispielsweise durch einen Schraubenbolzen gebildet sein, der durch entsprechende Flansche in beiden Lagerschilden gesteckt ist und dann verschraubt ist. Hierdurch ist verhindert, dass ein in dem Gehäuse bereitgestelltes Gewinde verschleißen kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei den Zugankern die Enden mit dem Schraubgewinde einen größeren Durchmesser als ein gewindeloser Mittelteil des Zugankers aufweist, um hierdurch die Ausbildung eines Schwachpunktes im Bereich der Gewinde zu vermeiden. To hold the two end shields on the housing of the stator, for example, screw can be provided, for which purpose then be provided in the housing corresponding thread. However, a mechanically stronger claimable development of the invention provides that the two end shields are connected to each other via tie rods and held by the tie rods, the end shields with a contact pressure at the respective end face of the housing. By choosing the contact pressure or adjusting the contact pressure, the tightness of the end shields, in particular the said annular channels, can be ensured with respect to the housing. A tie rod can be formed for example by a bolt which is inserted through corresponding flanges in both end shields and then screwed. This prevents a thread provided in the housing from being able to wear. It is preferably provided that in the tie rods the ends with the screw thread has a larger diameter than a non-threaded central part of the tie rod to thereby avoid the formation of a weak point in the thread.

In der beschriebenen Weise kann der erste Lagerschild einen ringförmigen Verteilerkanal zum Verteilen eines Kühlfluids auf einige der Gehäusekanäle sowie einen ringförmigen Sammelkanal zum Sammeln des Kühlfluids aus den übrigen Gehäusekanälen und zum Abführen hin zur Auslassöffnung aufweisen. In the described manner, the first end shield may include an annular manifold for distributing a cooling fluid to some of the housing channels and an annular collection channel for collecting the cooling fluid from the remaining housing channels and discharging toward the outlet port.

Eine Weiterbildung hierzu sieht vor, dass der Verteilerkanal und der Sammelkanal als konzentrische Ringe ausgestaltet sind und die Gehäusekanäle entlang des Umfangs des Gehäuses jeweils entweder einen ersten radialen Abstand oder einen davon verschiedenen zweiten radialen Abstand zur Statorachse aufweisen und hierdurch jeweils in einen der ringförmigen Kanäle münden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sich über die Kopplung im Umlenkkanal im zweiten Lagerschild jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete Gehäusekanäle ein Kanalpaar aus einem Hinkanal und einem Rückkanal bilden, das unabhängig von den übrigen Gehäusekanälen betrieben werden kann. Dies macht die Anordnung der Gehäusekanäle entlang des Umfangs zur Anpassung an den verfügbaren Bauraum noch flexibler. A development for this purpose provides that the distribution channel and the collecting channel are designed as concentric rings and the housing channels along the circumference of the housing each have either a first radial distance or a different second radial distance from the stator axis and thereby each open into one of the annular channels , This results in the advantage that form on the coupling in the deflection channel in the second bearing plate each two adjacent housing channels arranged a pair of channels from a Hinkanal and a return channel, which can be operated independently of the other housing channels. This makes the arrangement of the housing channels along the circumference to adapt to the available space even more flexible.

Eine Weiterbildung sieht vor, an dem Gehäuse eine Abflachung auszubilden, um hierdurch die Anordnung des Gehäuses in entsprechend schmalen Stellen eines Motorraums eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Bei dieser Weiterbildung ist im Querschnitt des Gehäuses, also in einer Ebene senkrecht zur Statorachse, die Gehäusewandung im Bereich der Gehäusekanäle zumindest doppelwandig ausgestaltet. Hierdurch ergeben sich eine Innenwand und eine Außenwand jedes Gehäusekanals, zwischen denen das Kühlfluid geführt werden kann. Entlang eines Umfangs des Gehäuses ist die Gehäusewandung allerdings in zumindest einem Abschnitt kanallos und einwandig ausgestaltet. Dieser Abschnitt ist definiert durch einen Winkelabschnitt oder Kreissektor, der um die Statorachse gebildet ist und der einen Teilbereich des Umfangs abgrenzt. Dieser Kreissektor weist insbesondere einen Öffnungswinkel von mindestens 5 Grad, insbesondere mehr als 10 Grad, auf. In diesem kanallosen Bereich ist eine Außenkontur des Gehäuses abgeflacht, da sie ja keinen Gehäusekanal aufweist. Somit weist das Gehäuse in dem Kreissektor eine Abflachung oder einen abgeflachten Bereich auf. In diesem Bereich kann also der im Gehäuse angeordnete Stator näher an einer Fahrzeugkomponente angeordnet sein, da sich zwischen Stator und Fahrzeugkomponente nur der einwandige, kanallose Bereich des Gehäuses befindet. A further embodiment provides to form a flattening on the housing, thereby enabling the arrangement of the housing in correspondingly narrow areas of an engine compartment of a motor vehicle. In this development, in the cross section of the housing, ie in a plane perpendicular to the stator axis, the housing wall in the region of the housing channels is at least double-walled. This results in an inner wall and an outer wall of each housing channel, between which the cooling fluid can be performed. However, along a circumference of the housing, the housing wall is designed to be channelless and single-walled in at least one section. This section is defined by an angular section or circle sector which is formed around the stator axis and which delimits a partial area of the circumference. In particular, this circular sector has an opening angle of at least 5 degrees, in particular more than 10 degrees. In this channelless area an outer contour of the housing is flattened, since it has no housing channel. Thus, the housing in the circular sector on a flattening or a flattened area. In this area, therefore, the stator arranged in the housing can be arranged closer to a vehicle component, since only the single-walled, channelless area of the housing is located between the stator and the vehicle component.

Die Abflachungen oder abgeflachten Bereiche sind insbesondere derart flach in Bezug auf den Rest des Gehäuses ausgestaltet, dass eine Außenabmessung des Gehäuses, also ein Außendurchmesser, in dem abgeflachten Bereich am kleinsten ist. Durch entsprechendes Drehen der elektrischen Maschine kann also das Gehäuse durch entsprechend schmale Bereiche in einen Motorraum des Kraftfahrzeugs eingeführt und/oder dort verbaut werden. In particular, the flats or flattened regions are configured so flat with respect to the rest of the housing that an outer dimension of the housing, ie an outer diameter, is smallest in the flattened region. By corresponding rotation of the electric machine, therefore, the housing can be inserted through correspondingly narrow areas in an engine compartment of the motor vehicle and / or installed there.

Eine Weiterbildung hierzu sieht vor, dass zwei gegenüberliegende abgeflachte Bereiche vorgesehen sind. Hiermit ist ein besonders schmales Gehäuse realisiert, das nur den Durchmesser des Stators zuzüglich der einwandigen, kanallosen Bereiche des Gehäuses als Außenabmessung aufweist. A development for this purpose provides that two opposite flattened areas are provided. This is a particularly narrow housing realized, which has only the diameter of the stator plus the single-walled, channelless areas of the housing as the outer dimension.

Die einwandigen, abgeflachten Bereiche weisen einen zusätzlichen Vorteil auf, wenn der einwandige, abgeflachte Bereich eine Dehnstelle oder ein Dehnelement darstellt, welches entlang des Umfangs bei einer temperaturbedingten Veränderung eines Umfangs des Stators, also beispielsweise des Blechpakets, die größte relative Längenänderung ausführt oder durchführt. Mit anderen Worten stellt der abgeflachte Bereich den flexibelsten Abschnitt entlang des Umfangs des Gehäuses dar. Dieser kann zum Toleranzausgleich genutzt werden oder eben zur Kompensation unterschiedlicher Temperaturausdehnungen aufgrund unterschiedlicher Temperaturausdehnungskoeffizienten des Materials des Stators einerseits und des Materials des Gehäuses andererseits. The single-walled, flattened areas have an additional advantage if the single-walled, flattened area represents a stretching point or an expansion element which executes or performs the greatest relative change in length along the circumference in the case of a temperature-induced change in a circumference of the stator, for example the laminated core. In other words, the flattened area represents the most flexible portion along the circumference of the housing. This can be used to compensate for tolerances or just to compensate for different temperature expansions due to different thermal expansion coefficients of the material of the stator on the one hand and the material of the housing on the other.

Durch zumindest ein Dehnelement der beschriebenen Weise ist gemäß einer Weiterbildung auch ermöglicht, dass der Stator in dem Gehäuse mittels eines Presssitzes gehalten ist und eine zum Bereitstellen des Presssitzes in dem Gehäuse vorhandene relative Dehnung eines Materials des Gehäuses in dem Dehnelement am größten ist. Das Gehäuse kann beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, beispielsweise AlMg(1,7)Si, gefertigt sein. By means of at least one expansion element of the described manner, according to a further development, it is also possible for the stator to be held in the housing by means of a press fit and for a relative expansion of a material of the housing in the expansion element to be greatest for providing the interference fit in the housing. The housing may for example be made of aluminum or an aluminum alloy, for example AlMg (1.7) Si.

Einen besonderen Aspekt der Erfindung stellt das Zusammenspiel aus der Form des Gehäuses mit dem in einem Kraftfahrzeug verfügbaren Bauraum dar. Entsprechend umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Motorraum, in welchem zumindest eine Fahrzeugkomponente angeordnet ist, durch welche wiederum ein verfügbarer Bauraum für eine elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs begrenzt ist. Eine solche Fahrzugkomponente kann z.B. ein Motorblock eines Verbrennungsmotors oder eine Fahrzeugbatterie sein. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist nun vorgesehen, dass eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine bereitgestellt ist und das Gehäuse des Stators dieser elektrischen Maschine, in dem jeweiligen Bereich, in welchem ein Abstand des Gehäuses zu der zumindest einen Fahrzeugkomponente am geringsten ist, eben keiner der Gehäusekanäle angeordnet ist, sondern das Gehäuse in diesem Bereich einwandig und kanallos ausgestaltet ist. Somit muss der Durchmesser des Stators nicht unnötig klein gewählt werden, sondern kann soweit maximiert werden, dass zwischen dem Stator und den Fahrzeugkomponenten nur soviel Abstand oder Platz vorgesehen sein muss, dass in diesem Bereich der einwandige, kanallose Bereich des Gehäuses Platz findet und eingebaut werden kann. A particular aspect of the invention is the interaction of the shape of the housing with the space available in a motor vehicle. Accordingly, the invention also includes a motor vehicle with an engine compartment in which at least one vehicle component is arranged, through which in turn an available space for an electric Machine of the motor vehicle is limited. Such a vehicle component may e.g. an engine block of an internal combustion engine or a vehicle battery. In the motor vehicle according to the invention is now provided that an embodiment of the electric machine according to the invention is provided and the housing of the stator of this electric machine, in the respective area in which a distance of the housing to the at least one vehicle component is least, just none of the housing channels is arranged, but the housing is designed in this area single-walled and channelless. Thus, the diameter of the stator must not be unnecessarily small, but can be maximized to the extent that between the stator and the vehicle components only so much distance or space must be provided that in this area the single-walled, channelless area of the housing fits and installed can.

Um ein entsprechendes Gehäuse zu konstruieren, sieht die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine vor, durch welches eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine bereitgestellt werden kann. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass Konstruktionsdaten empfangen werden, welche eine Bauraumbemaßung eines für die elektrische Maschine in einem Kraftfahrzeug verfügbaren Bauraum und/oder Einbauweg enthalten. Der Einbauweg ist derjenige Bereich, durch welchen hindurch die elektrische Maschine in dem Kraftfahrzeug bewegt werden muss, um zu dem Bauraum zu gelangen. Hat man nun die Bauraumbemaßung vorliegen, so erfolgt das Festlegen einer jeweiligen Position von Gehäusekanälen entlang eines Umfangs eines als Strangpressprofil ausgebildeten Gehäuses für einen Stator der elektrischen Maschine. Das Festlegen erfolgt derart, dass die Bauraumbemaßung eingehalten wird und zumindest ein abgeflachter Bereich vorgesehen ist, in welchem das Gehäuse einwandig und kanallos ist und hierbei in dem Bereich eine Abmessung des Gehäuses den verfügbaren Bauraum und/oder Einbauweg zu mindestens 90 Prozent, insbesondere mindestens 95 Prozent ausnutzt. Der Durchmesser des Gehäuses wird also möglichst groß im Sinne der angegebenen Prozentmaße gewählt. Da das Gehäuse dabei einwandig und kanallos ist, wird entsprechend auch der Innendurchmesser des Gehäuses, welcher dem Außendurchmesser des Stators entspricht, größer. In order to construct a corresponding housing, the invention provides a method for producing an electrical machine, by means of which an embodiment of the electrical machine according to the invention can be provided. In the method, it is provided that design data are received, which contain a space dimension of a space available for the electrical machine in a motor vehicle and / or installation path. The installation path is the area through which the electric machine in the motor vehicle must be moved in order to reach the installation space. If you now have the space dimension, then setting a respective position of housing channels along a circumference of a trained as an extruded housing for a stator of the electric machine. The setting is carried out such that the space dimension is met and at least a flattened area is provided in which the housing is single-walled and channelless and in this case in the area a dimension of the housing the available space and / or installation path to at least 90 percent, in particular at least 95 Percent exploits. The diameter of the housing is thus chosen as large as possible in the sense of the specified percentages. Since the housing is single-walled and channelless, the inner diameter of the housing, which corresponds to the outer diameter of the stator, becomes correspondingly larger.

Die einwandigen, kanallosen Bereiche können in der beschriebenen Weise auch als Dehnungselement genutzt werden. Damit ist es auch möglich, das Gehäuse mit einer entsprechend großen Toleranz herzustellen. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend vor, dass eine Innenwandung des Strangpressprofils, an welcher der Stator der elektrischen Maschine zur Anlage gebracht wird, nach dem Strangpressen im Bezug auf jedes spanende Verfahren unbearbeitet bleibt. Mit anderen Worten wird auf eine spanende Nachbearbeitung verzichtet. Eventuelle Unebenheiten werden durch entsprechendes Dehnen des Dehnelements kompensiert. The single-walled, channelless areas can also be used in the manner described as an expansion element. Thus, it is also possible to produce the housing with a correspondingly large tolerance. A further development of the invention accordingly provides that an inner wall of the extruded profile to which the stator of the electric machine is brought into contact remains unprocessed after extrusion in relation to each machining process. In other words, a subsequent machining is omitted. Any unevenness is compensated by appropriate stretching of the expansion element.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. The invention also includes developments of the method according to the invention Have features as they have already been described in connection with the developments of the motor vehicle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: In the following an embodiment of the invention is described. This shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der elektrischen Maschine mit einem Gehäuse, das als Strangpressprofil ausgebildet ist und in welchem achsparallele Gehäusekanäle bereitgestellt sind, sowie mit zwei Lagerschilden an Stirnseiten des Gehäuses; 1 a schematic representation of an embodiment of the electric machine with a housing which is designed as an extruded profile and in which axially parallel housing channels are provided, as well as with two end shields on end faces of the housing;

2 eine schematische Darstellung des Gehäuses im Querschnitt; 2 a schematic representation of the housing in cross section;

3 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht des Gehäuses; 3 a schematic representation of a perspective view of the housing;

4 eine schematische Darstellung des Gehäuses in einer Einbaulage in einem Kraftfahrzeug im Querschnitt zur Veranschaulichung eines Konstruktionsschrittes der elektrischen Maschine; 4 a schematic representation of the housing in a mounting position in a motor vehicle in cross-section to illustrate a construction step of the electric machine;

5 eine schematische Darstellung einer Innenansicht eines der Lagerschilde mit zwei konzentrisch angeordneten ringförmigen Kanälen; 5 a schematic representation of an interior view of the bearing plates with two concentrically arranged annular channels;

6 eine schematische Darstellung des Lagerschilds von 5 in einer perspektivischen Ansicht; 6 a schematic representation of the bearing plate of 5 in a perspective view;

7 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Gehäuses, das als Strangpressprofil ausgestaltet ist und einen abgeflachten Bereich aufweist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 7 a schematic representation of a cross section of a housing which is designed as an extruded profile and having a flattened portion according to an embodiment of the invention;

8 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Gehäuses, das als Strangpressprofil ausgestaltet ist und zwei gegenüberliegende abgeflachte Bereiche aufweist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 8th a schematic representation of a cross section of a housing which is designed as an extruded profile and having two opposite flattened areas according to an embodiment of the invention;

9 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Gehäuses, das als Strangpressprofil ausgestaltet ist und drei abgeflachte Bereiche gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung aufweist. 9 a schematic representation of a cross section of a housing which is designed as an extruded profile and having three flattened areas according to an embodiment of the invention.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine elektrische Maschine 1, bei der es sich beispielsweise um einen Generator für ein Bordnetz oder um einen elektrischen Antriebsmotor für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs handeln kann. Dargestellt sind ein Statorgehäuse oder kurz Gehäuse 2 und zwei an einer jeweiligen Stirnseite 3, 4 des Gehäuses 2 angeordnete Lagerschilde 5, 6. 1 shows an electric machine 1 , which may be, for example, a generator for a vehicle electrical system or an electric drive motor for a hybrid drive of a motor vehicle. Shown are a stator housing or short housing 2 and two on a respective face 3 . 4 of the housing 2 arranged end shields 5 . 6 ,

Zur weiteren Erläuterung der elektrischen Maschine 1 ist im Folgenden auf 1, 2 und 3 verwiesen. In dem Gehäuse 2 ist ein Stator 7 der elektrischen Maschine angeordnet (2), von dem ein laminiertes Bleckpaket beispielsweise durch einen Presssitz in dem Gehäuse 2 gehalten sein kann. In dem Gehäuse 2 ist ein Rotor 8 drehbar gelagert. Hierzu ist eine Welle 9 des Rotors 8 in Wälzlagern drehbar gelagert, die wiederum durch die Lagerschilde 5, 6 gehalten sein können. In 1 ist die Lage einer Rotationsachse 10 des Rotors 8 dargestellt. Die Rotationsachse 10 stellt gleichzeitig eine Statorachse einer zylindrischen Grundform des Stators 7. In 2 ist des Weiteren ein Luftspalt 11 der elektrischen Maschine 1 veranschaulicht. For further explanation of the electric machine 1 is below 1 . 2 and 3 directed. In the case 2 is a stator 7 the electrical machine arranged ( 2 ), of which a laminated Bleckpaket for example by a press fit in the housing 2 can be held. In the case 2 is a rotor 8th rotatably mounted. This is a wave 9 of the rotor 8th rotatably mounted in rolling bearings, which in turn by the end shields 5 . 6 can be held. In 1 is the location of a rotation axis 10 of the rotor 8th shown. The rotation axis 10 simultaneously provides a stator axis of a cylindrical basic shape of the stator 7 , In 2 is also an air gap 11 the electric machine 1 illustrated.

Die elektrische Maschine 1 kann eine Flüssigkeitskühlung aufweisen, bei welcher eine Kühlflüssigkeit 12 über eine Einlassöffnung 13 in dem ersten Lagerschild 5 in einen Verteilerkanal 14 geleitet wird. Die Einlassöffnung 13 kann beispielsweise durch einen Einlassstutzen 15 gebildet sein, an welchem ein Kühlmittelschlauch eines Kühlkreislaufes des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein kann. Ausgehend von dem Verteilerkanal 14 führen erste Gehäusekanäle 16, die in den Verteilerkanal 14 münden, von diesem achsenparallel zur Statorachse 10 zu dem zweiten Lagerschild 6, in welchem sie in einen Umlenkkanal 17 münden. In dem Umlenkkanal 17 findet eine Umlenkung 17‘ der Kühlflüssigkeit aus den ersten Gehäusekanälen 16 zu Mündungen von zur Statorachse 10 achsparallelen, zweiten Gehäusekanälen 18 statt, durch welche die Kühlflüssigkeit 12 von dem zweiten Lagerschild 6 in entgegen gesetzter Richtung zurück zum ersten Lagerschild 5 und dort in einen Sammelkanal 19 geführt wird. In den Sammelkanal 19 münden somit die zweiten Gehäusekanäle 18. Der Sammelkanal 19 koppelt die zweiten Gehäusekanäle 18 mit einer Auslassöffnung 20, die beispielsweise durch einen Auslassstutzen 21 gebildet sein kann. Aus der Auslassöffnung 20 kann die erwärmte Kühlflüssigkeit z.B. über einen Schlauch zurück in den Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs fließen. The electric machine 1 may comprise a liquid cooling, in which a cooling liquid 12 via an inlet opening 13 in the first bearing shield 5 into a distribution channel 14 is directed. The inlet opening 13 For example, through an inlet nozzle 15 be formed, to which a coolant hose of a cooling circuit of the motor vehicle can be connected. Starting from the distribution channel 14 lead first housing channels 16 in the distribution channel 14 open, from this axis parallel to the stator axis 10 to the second end shield 6 in which they are in a deflection channel 17 lead. In the deflection channel 17 finds a diversion 17 ' the cooling liquid from the first housing channels 16 to mouths from the stator axis 10 paraxial, second housing channels 18 instead, through which the cooling fluid 12 from the second end shield 6 in the opposite direction back to the first bearing plate 5 and there in a collection channel 19 to be led. In the collecting channel 19 thus open the second housing channels 18 , The collection channel 19 couples the second housing channels 18 with an outlet opening 20 For example, through an outlet 21 can be formed. From the outlet opening 20 can the heated coolant eg flow back into the cooling circuit of the motor vehicle via a hose.

Das Gehäuse 2 kann durch die achsenparallele Anordnung der Gehäusekanäle 16, 18 in der beschriebenen Weise als Strangpressprofil ausgestaltet sein, wie in 3 veranschaulicht ist. Die Statorachse 10 stellt somit auch eine Strangachse 10 dar, entlang welcher das Strangpressprofil extrudiert wurde. The housing 2 can through the axis-parallel arrangement of the housing channels 16 . 18 be configured in the manner described as extruded profile, as in 3 is illustrated. The stator axis 10 thus also provides a strand axis 10 along which the extruded profile was extruded.

Wie der Querschnitt in 2 zeigt, sind die Gehäusekanäle 16, 18 entlang eines Umfangs 22 des Gehäuses 2 ungleichmäßig verteilt. Insbesondere ist in zwei Kreissektoren 23 jeweils ein abgeflachter Bereich 24 des Gehäuses 2 vorgesehen, in welchem eine Gehäusewandung 25 des Gehäuses 2 einwandig und kanallos ausgestaltet ist. Im Bereich der Gehäusekanäle 16, 18 ist die Gehäusewandung 25 dagegen mit einer Innenwand 26 und einer Außenwand 27 doppelwandig ausgestaltet. Like the cross section in 2 shows are the housing channels 16 . 18 along a circumference 22 of the housing 2 distributed unevenly. In particular, in two circular sectors 23 each a flattened area 24 of the housing 2 provided in which a housing wall 25 of the housing 2 is designed single-walled and channelless. In the area of the housing channels 16 . 18 is the housing wall 25 in contrast, with an inner wall 26 and an outer wall 27 designed double-walled.

Dank der beiden gegenüberliegend angeordneten flachen Bereiche 24 in den Kreissektoren 23 ist eine Außenabmessung A1 des Gehäuses 2 kleiner als eine außerhalb der Kreissektoren 23 vorhandene Außenabmessung A0 mit den Gehäusekanälen 16, 18. Insbesondere ist die Außenabmessung A1 die kleinste Außenabmessung. Thanks to the two opposite flat areas 24 in the district sectors 23 is an outer dimension A1 of the housing 2 smaller than one outside the circular sectors 23 existing outer dimension A0 with the housing channels 16 . 18 , In particular, the outer dimension A1 is the smallest outer dimension.

4 veranschaulicht, wie hierdurch in einem Kraftfahrzeug 28 die elektrische Maschine 1 mit dem Gehäuse 2 eingebaut werden kann, was dagegen mit einer elektrischen Maschine mit einem Gehäuse, das durchgehend den Außendurchmesser A0 aufweist, nicht möglich gewesen wäre. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 1 in einem Motorraum 29 angeordnet sein. Um die Form des Gehäuses 2 für dessen Herstellung mittels eines Strangpressverfahrens auszulegen oder zu konstruieren, können Konstruktionsdaten genutzt werden, die eine Bauraumbemaßung 30 eines im Motorraum 29 verfügbaren Bauraums 31 beschreiben. Mit einem Gehäuse, das ausschließlich den Außendurchmesser A0 aufweist, würden sich bei der Bauraumbemaßung 30 zwei Kollisionen 32 ergeben. Indem die abgeflachten Bereiche 24 ausgebildet oder ausgestaltet werden, kann die elektrische Maschine 1 mit dem Gehäuse 2 in den verfügbaren Bauraum 31 eingepasst oder angeordnet werden. Hierzu muss lediglich die Lage der Gehäusekanäle 16, 18 entlang des Umfangs 22 entsprechend gewählt werden. Die Gehäusekanäle 16, 18 lassen sich auch unabhängig voneinander entlang des Umfangs 22 in einem Konstruktionsplan verschieben oder festlegen, da sie unabhängig voneinander über die Kanäle 16, 17, 19 der Lagerschilde 5, 6 mit Kühlflüssigkeit versorgt werden können. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass es Kanalpaare 33, 34 aus einem Gehäusekanal 16, das heißt einem hinführenden Kanal, und einem zweiten Gehäusekanal 18, das heißt einem rückführenden Kanal, gibt. In dem veranschaulichten Beispiel sind Kanaltrippel vorgesehen, wobei ein hinführender erster Gehäusekanal 18 zwei rückführende zweite Gehäusekanäle 16 versorgen kann. 4 illustrates how thereby in a motor vehicle 28 the electric machine 1 with the housing 2 can be installed, which in contrast would not have been possible with an electric machine with a housing which has the outer diameter A0 throughout. For example, the electric machine 1 in an engine room 29 be arranged. To the shape of the case 2 design or construct it for its production by means of an extrusion process, design data can be used that a space dimensioning 30 one in the engine compartment 29 available space 31 describe. With a housing having only the outer diameter A0, would be in the Bauraumbemaßung 30 two collisions 32 result. By the flattened areas 24 be formed or configured, the electric machine 1 with the housing 2 in the available space 31 be fitted or arranged. For this purpose, only the position of the housing channels 16 . 18 along the circumference 22 be selected accordingly. The housing channels 16 . 18 can also be independently along the circumference 22 move or set in a design plan because they are independent of each other across the channels 16 . 17 . 19 the bearing shields 5 . 6 can be supplied with coolant. It just needs to be ensured that there are channel pairs 33 . 34 from a housing channel 16 that is, a leading channel, and a second housing channel 18 , that is, a recirculating channel. In the illustrated example, channel triplets are provided, with a leading first housing channel 18 two returning second housing channels 16 can provide.

Nach dem Festlegen der Lage der Gehäusekanäle 16, 18 lässt sich die Konstruktion mit wenigen weiteren Konstruktionsschritten vervollständigen, da die ringförmigen Kanäle 14, 17, 19 in den Lagerschilden 5, 6 entsprechend universell ausgestaltet sind. Es müssen nur noch korrespondierende Durchgangsöffnungen in den Lagerschilden vorgesehen werden. After determining the location of the housing channels 16 . 18 The design can be completed with a few more construction steps, as the annular channels 14 . 17 . 19 in the bearing shields 5 . 6 are designed according to universal. Only corresponding through holes in the end shields have to be provided.

5 und 6 zeigen, wie der Verteilerkanal 14 und der Sammelkanal 19 in dem ersten Lagerschild 5 als zwei konzentrische Ringe 35, 36 ausgestaltet sind, wobei die Ringformen in 5 zur besseren Veranschaulichung angedeutet sind. Die Gehäusekanäle 16, 18 weisen unterschiedliche radiale Abstände 37, 38 zur Statorachse 10 auf, wodurch die ersten Kanäle mit dem Verteilerkanal 14 und die zweiten Kanäle 18 mit dem Verteilerkanal 14 fluidisch gekoppelt werden. 5 and 6 show how the distribution channel 14 and the collection channel 19 in the first bearing shield 5 as two concentric rings 35 . 36 are configured, wherein the ring shapes in 5 for better illustration are indicated. The housing channels 16 . 18 have different radial distances 37 . 38 to the stator axis 10 on, making the first channels with the distribution channel 14 and the second channels 18 with the distribution channel 14 be fluidically coupled.

Um die Anpassungsfähigkeit des Gehäusedesigns zu veranschaulichen, wird im Folgenden auf 7 bis 9 verwiesen. To illustrate the adaptability of the case design, will be described below 7 to 9 directed.

7 zeigt eine Ausführungsform des Gehäuses 2, bei welchem der Querschnitt einen einzelnen abgeflachten Bereich 24 mit einem Kreissektor 23 aufweist, in welchem die Gehäusewandung 25 einwandig und kanallos ausgestaltet ist. 7 shows an embodiment of the housing 2 in which the cross section is a single flattened area 24 with a circular sector 23 in which the housing wall 25 is designed single-walled and channelless.

8 zeigt noch einmal das Prinzip des Gehäuses 2 gemäß 2, mit zwei abgeflachten Bereichen 24. 8th shows again the principle of the housing 2 according to 2 , with two flat areas 24 ,

9 zeigt ein Gehäuse 2 mit drei abgeflachten Bereichen 24, das heißt drei Kreissektoren 23 weisen eine Gehäusewandung 25 auf, die einwandig und kanallos ausgestaltet ist. 9 shows a housing 2 with three flattened areas 24 that is, three circular sectors 23 have a housing wall 25 on, which is designed single-walled and channelless.

Die einwandigen, kanallosen Bereiche des Gehäuses 25 dienen auch als jeweiliges Dehnelement 39, das entlang des Umfangs 22 die größte Elastizität für eine Anpassung des Umfangs 22 an den Stator 7 aufweist. The single-walled, canal-free areas of the housing 25 also serve as the respective expansion element 39 that along the perimeter 22 the greatest elasticity for adjusting the circumference 22 to the stator 7 having.

Im Folgenden sind noch einmal die der elektrischen Maschine 1 zugrunde liegenden Prinzipien beschrieben. The following are once again the electrical machine 1 underlying principles.

Die elektrische Maschine 1 stellt somit insgesamt einen Elektromotor mit Gehäuse 2 und Kühlanordnung dar, wobei das Gehäuse 2 als Mittelstück bzw. Strangpressgehäuse ausgestaltet ist, an dessen beiden axialen Endbereichen jeweils ein Lagerschild 5, 6 dicht verbunden ist, welches jeweils ein Lager zur Lagerung der Rotorwelle 9 des Elektromotors aufnimmt, wobei für beide Lagerschilder 5, 6 mindestens zwei Ausnehmungen vorgesehen sind und das Gehäuse 2 durchgehende Ausnehmungen, insbesondere Kühlkanäle 16, 18, aufweist, die jeweils in eine der Ausnehmungen der Lagerschilder 5, 6 einmünden. Dabei ist die Rotorwelle 9 des Elektromotors in den Lagerschilden 5, 6 gelagert, zwischen denen das Mittelstück bzw. Strangpressgehäuse 2 angeordnet ist, das den Stator 7 des Elektromotors umgibt. Die bei Betrieb erzeugte Wärme des Stators 7 wird zum wesentlichen Teil über das Gehäuse 2 an die Umgebung und/oder ein Kühlmittel 12, beispielsweise Wasser, abgeführt. The electric machine 1 thus represents a total of an electric motor with housing 2 and cooling arrangement, wherein the housing 2 is designed as a center piece or extruder housing, at its two axial end portions in each case a bearing plate 5 . 6 is tightly connected, each one Bearing for supporting the rotor shaft 9 receives the electric motor, wherein for both bearing plates 5 . 6 at least two recesses are provided and the housing 2 continuous recesses, in particular cooling channels 16 . 18 , in each case in one of the recesses of the bearing plates 5 . 6 open out. Here is the rotor shaft 9 of the electric motor in the end shields 5 . 6 stored, between which the middle piece or extruded housing 2 is arranged, which is the stator 7 surrounds the electric motor. The heat generated during operation of the stator 7 becomes the essential part about the housing 2 to the environment and / or a coolant 12 , For example, water, discharged.

Punkt 1: Point 1:

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die vornehmlich runde Gehäusegeometrie des Strangpressgehäuses 2 zur Anpassung an Bauraumvorgaben 30 einfach (7), zweifach (2 und 8), dreifach (9) oder vierfach abgeflacht. Dabei kommt ein wesentlicher Vorteil der besseren Anpassungsfähigkeit der Gehäusegeometrie an einen vorgegebenen Bauraum 31 von Strangpressgehäusen 2 gegenüber Druckgußgehäusen zum Tragen. Diese Anpassung ist möglich, weil die Kühlkanäle 16, 18 im Gehäuse 2 achsparallel und nicht radial umlaufend verlaufen. Der achsparallele Verlauf ermöglicht beim zusammengebauten Motor einen mäanderförmigen Kühlkreislauf. In an advantageous embodiment, the predominantly round housing geometry of the extruded housing 2 for adaptation to installation space specifications 30 easy ( 7 ), twice ( 2 and 8th ), triple ( 9 ) or flattened fourfold. This is a significant advantage of better adaptability of the housing geometry to a given space 31 of extruded casings 2 opposite Druckgußgehäusen for carrying. This adjustment is possible because the cooling channels 16 . 18 in the case 2 axially parallel and not radially encircling. The paraxial course allows for the assembled engine a meandering cooling circuit.

Punkt 2: Point 2:

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung muss das Gehäusedesign Dehnelemente 39 am Umfang 22 aufweisen. Diese Dehnelemente 39 müssen eine Aufweitung des Gehäuses 2 beim Aufbringen auf das Blechpaket des Stators 7 und den erforderlichen strammen Sitz auf das Blechpaket gewährleisten. Außerdem müssen die Dehnelemente 39 des Gehäusedesigns die durch das Stranggussverfahren bedingten Toleranzen ausgleichen können. In an advantageous embodiment, the housing design has expansion elements 39 at the extent 22 exhibit. These stretching elements 39 need a widening of the case 2 when applied to the laminated core of the stator 7 and ensure the required tight fit on the laminated core. In addition, the expansion elements must 39 the housing design can compensate for the conditional by the continuous casting tolerances.

Punkt 3: Point 3:

Einlass 13 und Auslaß 20 des Kühlkanals bewirkt das Ein- und Ausbringen des Kühlmediums 12 in das Lagerschild 5 und von dort in das Gehäuse 2, um wiederum auf der anderen Stirnseite 4 des Gehäuses 2 am zweiten Lagerschild 6 umgelenkt zu werden und wieder durch einen anderen Kanal 18 des Gehäuses 2 hindurch in den ersten Flansch zu fließen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung für eine einfach mäanderförmigen Kühlflüssigkeitsführung ist die Ausgestaltung des ersten Lagerschildes 5 mit einem Kühlflüssigkeitsverteiler 14 und einem Kühlflüssigkeitssammler 19. inlet 13 and outlet 20 the cooling channel causes the introduction and removal of the cooling medium 12 in the bearing plate 5 and from there into the housing 2 to turn on the other end 4 of the housing 2 on the second end shield 6 to be diverted and again through another channel 18 of the housing 2 through to flow into the first flange. An advantageous embodiment of a simple meander-shaped coolant guide is the design of the first bearing plate 5 with a coolant distributor 14 and a coolant collector 19 ,

Zu Punkt 1: bauraumoptimiertes Gehäuse 2 To point 1: space-optimized housing 2

Ein wesentlicher Vorteil von Strangpressgehäusen gegenüber Druckgußgehäusen ist die bessere Anpassungsfähigkeit der Gehäusegeometrie an einen vorgegebenen Bauraum 31. Diese Anpassung ist möglich, weil die Kühlkanäle 16, 18 im Gehäuse 2 achsparallel und nicht Radial umlaufend verlaufen. Der achsparallele Verlauf ermöglicht beim zusammengebauten Motor einen parallelen Kühlkreislauf, wodurch durch unterschiedliche Verteilung der Kühlkanäle im Gehäusemantel unterschiedliche Gehäusegeometrien möglich sind. An essential advantage of extruded housings over die cast housings is the better adaptability of the housing geometry to a given installation space 31 , This adjustment is possible because the cooling channels 16 . 18 in the case 2 parallel to the axis and not running radially. The paraxial course allows the assembled motor a parallel cooling circuit, which different housing geometries are possible by different distribution of the cooling channels in the housing shell.

Zu Punkt 2: Funktionsdehnstellen am Strangpressgehäuse und Dehnspannungsverbindung von Stator 7 und Gehäuse 2 On point 2: Functional expansion points on the extruded housing and expansion stress connection of the stator 7 and housing 2

Vorteile von Strangpressgehäusen: Stranggussprofilgehäuse 2 aus Aluminium sind eine hochfeste und sehr preisgünstige Lösung. Hinsichtlich der Wärmeabfuhr und des Gewichtes haben stranggepresste Alu-Gehäuse (z.B. Legierung AlMg(0,7)Si) günstigere Werkstoffeigenschaften als Druckgussgehäuse. Das Ziel Kosten zu sparen erreicht man vor allem, wenn hier zusätzlich mechanische Nacharbeit entfällt. Probleme: Herstellungsbedingte Toleranzen: Durch die Herstellung im Strangpressverfahren bedingt, weist die das Blechpaket des Stators 7 aufnehmende Bohrung gegenüber dem Blechpaket eine zu große Toleranz auf, so das die Aufnahmebohrung derartiger Gehäuse 2 über die axiale Länge ausgedreht werden muss. Advantages of extruded housings: extruded profile housing 2 made of aluminum are a high-strength and very reasonably priced solution. With regard to heat dissipation and weight, extruded aluminum housings (eg alloy AlMg (0.7) Si) have more favorable material properties than die-cast housings. The goal of saving costs is achieved, above all, if additional mechanical reworking is not required. Problems: Manufacturing-related tolerances: Due to the production in the extrusion process conditionally, which points the laminated core of the stator 7 receiving bore relative to the laminated core to a large tolerance, so that the receiving bore of such housing 2 must be turned over the axial length.

Unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten Befestigungsprobleme ergeben sich daraus, dass das Gehäuse 2 und das Blechpaket des Stators 7 unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen. Insbesondere bei größeren Durchmessern ergeben sich hier Befestigungsprobleme. Beispiel: Durchmesseränderung in Folge unterschiedlicher Wärmeausdehnung dD = (c2 – c1)·D·T dD = 9·(10)6·210·110 = 0,2078 mm

c1
– Ausdehnungskoeffizient, z.B. Stahl 12·10 1/°K
c2
– Ausdehnungskoeffizient, z.B. AlSi8Cu9 21·10 1/K
D
– Außendurchmesser Lager, z.B. 210mm
T
– Temperatur Außenring, z.B. –40°C bis 70°C = 110°C
dD
= Durchmesseränderung (Delta D)
Different coefficients of thermal expansion fastening problems arise from the fact that the housing 2 and the laminated core of the stator 7 have different thermal expansion coefficients. Especially with larger diameters here attachment problems arise. Example: Diameter change as a result of different thermal expansion dD = (c2 - c1) · D · T dD = 9 × (10) 6 × 210 × 110 = 0.2078 mm
c1
- Expansion coefficient, eg steel 12 · 10 1 / ° K
c2
- Expansion coefficient, eg AlSi8Cu9 21 · 10 1 / K
D
- Outer diameter bearings, eg 210mm
T
- Temperature outer ring, eg -40 ° C to 70 ° C = 110 ° C
dD
= Diameter change (delta D)

Zielstellung goal

Die Erstellung eines stranggepressten Motorgehäuses 2, welches einen ausreichenden Presssitz des Statorblechpaketes 7 ermöglicht.

  • 1. Der Pressverband soll drehfest auf das Statorblechpaket 7 einwirken und eine gute Wärmeableitung garantiert sein. (Vermeiden des Rutschens des Blechpaketes in dem Gehäuse 2);
  • 2. Bei unterschiedlichen Temperaturen eine ausreichende Fixierung des Blechpaketes gewährleistet;
  • 3. Trotz der durch das Herstellungsverfahren bedingten großen Toleranzen und ohne mechanische Nacharbeit soll das Gehäuse 2 einen straffen Sitz auf das Blechpaket aufbringen.
The creation of an extruded motor housing 2 which has a sufficient interference fit of the stator lamination stack 7 allows.
  • 1. The interference fit should be rotationally fixed to the stator lamination stack 7 act and ensure good heat dissipation. (Avoiding the slippage of the laminated core in the housing 2 );
  • 2. Ensures sufficient fixation of the laminated core at different temperatures;
  • 3. Despite the large tolerances caused by the manufacturing process and no mechanical reworking, the housing should 2 apply a firm seat to the laminated core.

Lösungsansatz approach

Das Gehäusedesign muss Dehnelemente 39 am Umfang aufweisen. Diese Dehnelemente 39 müssen eine Aufweitung des Gehäuses 2 beim Aufbringen des Blechpaketes und den erforderlichen strammen Sitz auf das Blechpaket gewährleisten. Außerdem müssen die Dehnelemente 39 des Gehäusedesigns die durch das Stranggussverfahren bedingten Toleranzen ausgleichen können. Definierte Dehnelemente 39 am Gehäuseumfang 22 kompensieren die im Betrieb auftretende, zeitlich wechselnde Kraft- und Längenänderungen durch elastische Dehnung der am Umfang 22 des Gehäuses 2 integrierten Dehnungsstellen 39. The housing design must have expansion elements 39 on the circumference. These stretching elements 39 need a widening of the case 2 When applying the laminated core and ensure the required tight fit on the laminated core. In addition, the expansion elements must 39 the housing design can compensate for the conditional by the continuous casting tolerances. Defined expansion elements 39 at the housing periphery 22 Compensate the occurring during operation, temporally changing force and length changes by elastic stretching of the circumference 22 of the housing 2 integrated strain points 39 ,

Fazit Conclusion

Große Stranggusstoleranzen und die unterschiedliche Wärmeausdehnung Stahl / Alu erfordern spezielle Designelemente am Gehäuse 2. Eine entsprechende Dehnstelle 39 ist eine definierte Stelle des Gehäuses 2 für die elastische Dehnung. Bei wechselnder Beanspruchung durch eine zeitlich veränderliche Kraft dehnt sich die Dehnstelle 39 im elastischen Bereich weiter bei Krafterhöhung, beziehungsweise sie zieht sich etwas zusammen bei Krafterniedrigung, ohne überdehnt zu werden und ohne lockern des Stators 7 im Gehäuse 2. Eine Dehnstelle 39 verhält sich wie eine weiche, vorgespannte Zugfeder. Die besondere federnde Eigenschaft bewirkt ein schlanker und besonders langer Gehäuseabschnitt 24 mit reduziertem Querschnitt. Ihre Verwendung verhindert, dass Längenänderungen bzw. Durchmesseränderungen im Betrieb – zum Beispiel durch Temperaturänderungen – zu starken Kraftänderungen führen, die die Verbindung zerstören oder komplett lockern können. Ein Strangpressgehäuse 2 ohne Dehnstellen 39 würde bei hoher unterschiedlicher Wärmedehnung zwischen sich und den zu befestigten Bauteil, dem Stator 7, im Betrieb entweder zu stark gespannt, wodurch plastische Verformung im Gehäuse 2 eintritt. Andererseits, wenn sich ein Gehäuse 2 stärker, in den plastischen Bereich hinein dehnt verschwindet die bei der Montage erzeugte Vorspannung, und die der Stator 7 lockert sich im Gehäuse 2. Eine Dehnspannungsverbindung ist auch von Vorteil bei sogenannter Wechselbeanspruchung (Änderung der Belastung zwischen Null und Maximalwert). Der Querschnitt der Dehnstellen oder Dehnelemente 39 bzw. Dehnbänder ist geringer als die übrigen Querschnitte des Gehäuses 2. Zur Aufnahme von mehr elastischer Verformungsarbeit sind die Dehnstellen 39 länger und im Querschnitt kleiner und damit das schwächste Element im Gehäusequerschnitt. Large continuous casting tolerances and the different thermal expansion steel / aluminum require special design elements on the housing 2 , A corresponding expansion site 39 is a defined position of the housing 2 for elastic stretching. With alternating stress by a time-varying force, the expansion point expands 39 in the elastic range further in force increase, or it pulls together a little at power reduction, without being overstretched and without loosening of the stator 7 in the case 2 , A stretch site 39 behaves like a soft, preloaded tension spring. The special springy property causes a slender and particularly long housing section 24 with reduced cross-section. Their use prevents length changes or changes in diameter during operation - for example due to temperature changes - lead to strong force changes that destroy the connection or completely loosen. An extruded housing 2 without stretch marks 39 would be at high differential thermal expansion between itself and the component to be fastened, the stator 7 , either too tight in operation, causing plastic deformation in the housing 2 entry. On the other hand, if a case 2 stronger, stretched into the plastic area disappears the bias generated during assembly, and that of the stator disappears 7 loosens in the case 2 , An expansion stress connection is also advantageous in so-called alternating stress (change of the load between zero and maximum value). The cross section of the stretching or stretching elements 39 or Dehnbänder is less than the remaining cross-sections of the housing 2 , To accommodate more elastic deformation work are the Dehnstellen 39 longer and smaller in cross section and thus the weakest element in the housing cross-section.

Zu Punkt 3: Kühlkanalverbindung parallel To point 3: Cooling duct connection in parallel

Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit werden für Strangpressgehäuse 2 Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen verwendet. Hinsichtlich der Wärmeabfuhr und des Gewichtes haben stranggepresste Alu-Gehäuse 2 (z.B. Legierung AlMg(0,7)Si) günstigere Werkstoffeigenschaften als Druckgussgehäuse. Um den Wärmewiderstand weiter zu verringern, sollte das Gehäuse 2 möglichst dünn ausgeführt werden und von vielen Kanälen 16, 18 durchsetzt sein. Die Verbindung der Kanäle 16, 18 in einem Strangpressgehäuse 2 kann parallel oder seriell erfolgen. Eine parallele Anordnung führt zu einem geringen Druckabfall. Serielle, bzw. mäanderförmige Strukturen führen hingegen zu einem erhöhten Druckabfall. Beschreibung: Der Ein,- und Auslassstutzen 15, 21 bewirkt das Ein- und Ausbringen des Kühlmediums 12 in das Lagerschild 5 und von dort in das Gehäuse 2, um wiederum auf der anderen Stirnseite 4 des Gehäuses 2 umgelenkt zu werden und wieder durch einen anderen Kanal 18 des Gehäuses 2 hindurch zurück zu fließen. Ein wesentliches Merkmal ist die parallele Kühlflüssigkeitsführung im Strangpressgehäuse 2, da die Kühlkanäle 16, 18 nicht um den gesamten Umfang 22 des Gehäuses geführt werden können (Dehnstellen 39). Eine parallele Kühlflüssigkeitskühlung erreicht man durch die Ausbildung eines Verteilerkühlkanals 14 und eines Sammelkühlkanals 19 in dem Lagerschild 5, welches mit dem Kühlflüssigkeitseinlaufstutzen 15 und Auslaufstutzen 21 ausgestattet ist. Due to the good thermal conductivity are for extruded housing 2 Aluminum or aluminum alloys used. In terms of heat dissipation and weight have extruded aluminum housing 2 (eg alloy AlMg (0.7) Si) more favorable material properties than die-cast housings. To further reduce the thermal resistance, the housing should 2 run as thin as possible and of many channels 16 . 18 be interspersed. The connection of the channels 16 . 18 in an extruded housing 2 can be parallel or serial. A parallel arrangement leads to a low pressure drop. By contrast, serial or meandering structures lead to an increased pressure drop. Description: The inlet and outlet nozzles 15 . 21 causes the introduction and removal of the cooling medium 12 in the bearing plate 5 and from there into the housing 2 to turn on the other end 4 of the housing 2 to be diverted and again through another channel 18 of the housing 2 to flow back through. An essential feature is the parallel coolant flow in the extruder housing 2 because the cooling channels 16 . 18 not around the entire circumference 22 of the housing can be performed (Dehnstellen 39 ). A parallel cooling liquid cooling is achieved by the formation of a distributor cooling channel 14 and a collective cooling channel 19 in the bearing plate 5 , which with the cooling liquid inlet nozzle 15 and spout 21 Is provided.

Ein Vorteil dieser Kühlkanäle 16, 18 ist, dass diese relativ leicht herzustellen sind, da diese in einem Stranggußverfahren in das Gehäuse 2 eingebracht werden. Im Gehäuse 2 selbst sind die Kühlkanäle 16, 18 innerhalb der Zylinderwand des Gehäuses 2 im Wesentlichen parallel zur Achse 10 des Gehäuses 2 geführt und sind vorzugsweise auf einem Umkreis 22 um die der Achse 10 des zylindrischen Gehäuses 2 angeordnet. Die Kühlkanäle 16, 18 können im Querschnitt eine ovale Form oder eine Form eines auf dem Umkreis 22 liegenden kreisförmigen Langloches haben. An advantage of these cooling channels 16 . 18 is that these are relatively easy to manufacture, as these in a continuous casting process in the housing 2 be introduced. In the case 2 themselves are the cooling channels 16 . 18 inside the cylinder wall of the housing 2 essentially parallel to the axis 10 of the housing 2 run and are preferably on a perimeter 22 around the axis 10 of the cylindrical housing 2 arranged. The cooling channels 16 . 18 may have an oval shape or a shape of one on the perimeter in cross-section 22 lying circular elongated hole.

Zur Befestigung der die jeweilige Gehäusestirnwand 3, 4 abschließenden Lagerschilde 5, 6 sind entsprechende Bohrungen 40 in den Stirnseiten 3, 4 des Gehäuses 2 vorgesehen, welche neben den Kühlkanälen 16, 18 liegen können. Die entsprechenden deckungsgleichen Bohrungen 41 in den Lagerschilden 5, 6 sind als Durchgangslöcher ausgebildet, in welche Schrauben durchgesteckt werden und in entsprechende Gewindelöcher in der Stirnseite 3, 4 des Gehäuses 2 eingeschraubt werden. For attachment of the respective housing end wall 3 . 4 final bearing shields 5 . 6 are corresponding holes 40 in the front ends 3 . 4 of the housing 2 provided, which next to the cooling channels 16 . 18 can lie. The corresponding congruent bores 41 in the bearing shields 5 . 6 are formed as through holes, in which screws are pushed through and into corresponding threaded holes in the front side 3 . 4 of the housing 2 be screwed.

Vorteilhafter Weise können das Gehäuse 2 und die Lagerschilde 5, 6 auch mit Zugankern verspannt werden. Die gute Aufnahme und Leitung von Zugkräften durch Zuganker ermöglicht die Leichtbauweise der übrigen Konstruktion (Alu-Strangguss und Alu-Druckgussteile). Damit wird das Risiko von Gewindeschäden aus dem Gehäuse 2 heraus auf das stählerne Ende des Stehbolzens verlagert. Die Gewinde von solchen Zugankern sollten nicht den Schwachpunkt weshalb die Enden stärker als den Schaft auszuführen, um für größere Sicherheit und Dauerfestigkeit zu sorgen. Advantageously, the housing can 2 and the bearing shields 5 . 6 be tightened with tie rods. The good absorption and guiding of tensile forces by tie rods enables the lightweight design of the other construction (aluminum continuous casting and aluminum die castings). This removes the risk of thread damage from the housing 2 shifted out to the steel end of the stud. The threads of such tie rods should not have the weak point, which is why the ends should be made stronger than the shank to provide greater safety and fatigue resistance.

Ein bauraumoptimiertes Strangpressgehäuse 2 für eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine 1 ist als eine einseitige, zweiseitige, dreiseitige bzw. vierseitige Abflachung realisierbar. Lange vom Querschnitt schlanke Funktionsdehnstellen 39 am Strangpressgehäuse 2 dienen zum Erhalt einer Dehnspannungsverbindung von Stator 7 und Gehäuse 2. Funktionale Dehnstellen 39 ermöglichen ohne Nacharbeit (Drehmaschine) der Innenwand 42 die Toleranzen des Strangpressverfahrens zu überbrücken. Ein Lagerschild 5 mit Sammel,- und Verteilerkanal 14, 19 dient zur Herstellung eines parallelen Kühlkreislaufes. Der Sammel-, und Verteilerkanal 14, 19 im Lageschild 5 ermöglicht die Überbrückung der Dehnstellen 29. A space-optimized extruded housing 2 for a liquid-cooled electric machine 1 is feasible as a one-sided, two-sided, three-sided or four-sided flattening. Long cross section slim functional stretch points 39 on the extruder housing 2 serve to obtain a tensile stress of Stator 7 and housing 2 , Functional strain points 39 allow without rework (lathe) of the inner wall 42 to overcome the tolerances of the extrusion process. An end shield 5 with collecting and distribution channel 14 . 19 serves to produce a parallel cooling circuit. The collection and distribution channel 14 . 19 in the road sign 5 allows the bridging of the stretching points 29 ,

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein flüssigkeitsgekühltes, bauraumoptimiertes Strangpressgehäuse für eine elektrische Maschine bereitgestellt werden kann. Overall, the example shows how can be provided by the invention, a liquid-cooled, space-optimized extruded housing for an electrical machine.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010025352 A1 [0003] DE 102010025352 A1 [0003]

Claims (13)

Elektrische Maschine (1) mit einem Stator (7) und einem Gehäuse (2), in welchem der Stator (7) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) als Strangpressprofil ausgebildet ist, dessen Strangachse (10) parallel zu einer Statorachse (10) des Stators (7) ausgerichtet ist, und dass in einer Gehäusewandung (25) des Gehäuses (2) Gehäusekanäle (16, 18) ausgebildet sind, welche sich achsparallel zur Strangachse (10) erstrecken, wobei an einer axialen ersten Stirnseite (3) des Gehäuses (2) ein erster Lagerschild (5) angeordnet ist, welcher einen ringförmigen Verteilerkanal (14) aufweist, in welchen zumindest einige der Gehäusekanäle (16) münden und hierdurch diese Gehäusekanäle (16) über den Verteilerkanal (14) fluidisch mit einer Einlassöffnung (13) gekoppelt sind. Electric machine ( 1 ) with a stator ( 7 ) and a housing ( 2 ), in which the stator ( 7 ), characterized in that the housing ( 2 ) is formed as an extruded profile whose strand axis ( 10 ) parallel to a stator axis ( 10 ) of the stator ( 7 ), and that in a housing wall ( 25 ) of the housing ( 2 ) Housing channels ( 16 . 18 ), which are axially parallel to the strand axis ( 10 ), wherein at an axial first end face ( 3 ) of the housing ( 2 ) a first end shield ( 5 ) is arranged, which an annular distribution channel ( 14 ), in which at least some of the housing channels ( 16 ) and thereby these housing channels ( 16 ) via the distribution channel ( 14 ) fluidly with an inlet opening ( 13 ) are coupled. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, wobei an einer der ersten Stirnseite (3) gegenüber liegenden zweiten Stirnseite (4) des Gehäuses (2) ein zweiter Lagerschild (6) angeordnet ist, welcher einen ringförmigen Umlenkkanal (17) aufweist, in welchen alle der Gehäusekanäle (16, 18) münden. Electric machine ( 1 ) according to claim 1, wherein at one of the first end face ( 3 ) opposite the second end face ( 4 ) of the housing ( 2 ) a second end shield ( 6 ) is arranged, which an annular deflection channel ( 17 ), in which all of the housing channels ( 16 . 18 ). Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 2, wobei die beiden Lagerschilde (5, 6) über Zuganker untereinander verbunden sind und durch die Zuganker die Lagerschilde (5, 6) mit einer Anpresskraft an der jeweiligen Stirnseite (3, 4) gehalten sind. Electric machine ( 1 ) according to claim 2, wherein the two end shields ( 5 . 6 ) are interconnected via tie rods and by the tie rods the end shields ( 5 . 6 ) with a contact force on the respective end face ( 3 . 4 ) are held. Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Lagerschild (5) einen ringförmigen Sammelkanal (19) aufweist, in welchen die übrigen Gehäusekanäle (18) münden, die nicht in den Verteilerkanal (14) münden, wobei diese übrigen Gehäusekanäle (18) über den Sammelkanal (19) mit einer Auslassöffnung (20) fluidisch gekoppelt sind. Electric machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first end shield ( 5 ) an annular collecting channel ( 19 ), in which the remaining housing channels ( 18 ), which are not in the distribution channel ( 14 ), these remaining housing channels ( 18 ) via the collecting channel ( 19 ) with an outlet opening ( 20 ) are fluidically coupled. Elektrisch Maschine (1) nach Anspruch 4, wobei der Verteilerkanal (14) und der Sammelkanal (19) als konzentrische Ringe (35, 36) ausgestaltet sind und die Gehäusekanäle (16, 18) entlang des Umfangs (22) des Gehäuses (2) jeweils entweder einen ersten radialen Abstand (37) oder einen davon verschiedenen zweiten radialen Abstand (38) zur Statorachse (10) aufweisen und hierdurch jeweils in einen der ringförmigen Kanäle (14, 19) münden. Electric machine ( 1 ) according to claim 4, wherein the distribution channel ( 14 ) and the collecting channel ( 19 ) as concentric rings ( 35 . 36 ) are configured and the housing channels ( 16 . 18 ) along the circumference ( 22 ) of the housing ( 2 ) each have either a first radial distance ( 37 ) or a different second radial distance ( 38 ) to the stator axis ( 10 ) and thereby each in one of the annular channels ( 14 . 19 ). Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Querschnitt (II) des Gehäuses (2) die Gehäusewandung (25) im Bereich der Gehäusekanäle (16, 18) zumindest doppelwandig (26, 27) und entlang eines Umfangs (22) des Gehäuses (2) in zumindest einem um die Statorachse (10) gebildeten Kreissektor (23) kanallos und einwandig ausgestaltet ist und hierdurch eine Außenkontur des Gehäuses (2) in dem Kreissektor (23) einen abgeflachten Bereich (24) aufweist. Electric machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein in cross-section (II) of the housing ( 2 ) the housing wall ( 25 ) in the region of the housing channels ( 16 . 18 ) at least double-walled ( 26 . 27 ) and along a circumference ( 22 ) of the housing ( 2 ) in at least one about the stator axis ( 10 ) ( 23 ) is designed channelless and single-walled and thereby an outer contour of the housing ( 2 ) in the circular sector ( 23 ) a flattened area ( 24 ) having. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 6, wobei eine Außenabmessung (A1) des Gehäuses (2) in dem abgeflachten Bereich (24) am kleinsten ist. Electric machine ( 1 ) according to claim 6, wherein an outer dimension (A1) of the housing (A1) 2 ) in the flattened area ( 24 ) is the smallest. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei zwei gegenüberliegende abgeflachte Bereiche (24) vorgesehen sind. Electric machine ( 1 ) according to claim 6 or 7, wherein two opposite flattened regions ( 24 ) are provided. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der einwandige, abgeflachte Bereich (24) ein Dehnelement (39) darstellt, welches bei einer temperaturbedingten Veränderung eines Umfangs des Stators (7) die größte relative Längenänderung entlang des Umfangs (22) durchführt. Electric machine ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, wherein the single-walled, flattened area ( 24 ) an expansion element ( 39 ), which in the case of a temperature-induced change of a circumference of the stator ( 7 ) the largest relative change in length along the circumference ( 22 ). Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 9, wobei der Stator (7) in dem Gehäuse (2) mittels eines Presssitzes gehalten ist und eine zum Bereitstellen des Presssitzes in dem Gehäuse (2) vorhandene relative Dehnung eines Materials des Gehäuses (2) in dem Dehnelement (39) am größten ist. Electric machine ( 1 ) according to claim 9, wherein the stator ( 7 ) in the housing ( 2 ) is held by a press fit and one for providing the interference fit in the housing ( 2 ) existing relative elongation of a material of the housing ( 2 ) in the expansion element ( 39 ) is the largest. Kraftfahrzeug (28) mit einem Motorraum (29), in welchem zumindest eine Fahrzeugkomponente angeordnet ist, durch welche ein verfügbarer Bauraum (31) für eine elektrische Maschine (1) des Kraftfahrzeugs (28) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist, wobei ein Gehäusekanäle (16, 18) aufweisendes Gehäuse (2) für einen Stator (7) der elektrischen Maschine (1) in einem jeweiligen Bereich (24), in welchem ein jeweiliger Abstand des Gehäuses (2) zu der zumindest einen Fahrzeugkomponente am geringsten ist, einwandig und kanallos ausgestaltet ist. Motor vehicle ( 28 ) with an engine compartment ( 29 ), in which at least one vehicle component is arranged, through which an available space ( 31 ) for an electric machine ( 1 ) of the motor vehicle ( 28 ) is limited, characterized in that the electrical machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a housing channels ( 16 . 18 ) housing ( 2 ) for a stator ( 7 ) of the electric machine ( 1 ) in a particular area ( 24 ), in which a respective distance of the housing ( 2 ) to the at least one vehicle component is the lowest, is formed single-walled and channelless. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten: – Empfangen von Konstruktionsdaten, welche eine Bauraumbemaßung (30) eines für die elektrische Maschine (1) in einem Kraftfahrzeug (28) verfügbaren Bauraums (31) und/oder Einbauwegs enthalten, – Festlegen einer jeweiligen Position von Gehäusekanälen (16, 18) entlang eines Umfangs (22) eines als Strangpressprofil auszubildenden Gehäuses (2) für einen Stator (7) der elektrischen Maschine (1) derart, dass die Bauraumbemaßung (31) eingehalten wird und zumindest ein abgeflachter Bereich (24) vorgesehen ist, in welchem das Gehäuse (2) einwandig und kanallos ist und eine Außenabmessung (A1) des Gehäuses (2) den verfügbaren Bauraum (31) und/oder Einbauweg zu mindestens 90%, insbesondere mindestens 95%, ausnutzt. Method for producing an electric machine ( 1 ) according to any one of claims 1 to 10, comprising the steps of: - receiving design data having a packaging space dimension ( 30 ) one for the electric machine ( 1 ) in a motor vehicle ( 28 ) available space ( 31 ) and / or installation path, - defining a respective position of housing channels ( 16 . 18 ) along a circumference ( 22 ) of a housing to be formed as an extruded profile ( 2 ) for one Stator ( 7 ) of the electric machine ( 1 ) such that the space dimension ( 31 ) and at least one flattened area ( 24 ) is provided, in which the housing ( 2 ) is single-walled and channelless and has an outer dimension (A1) of the housing ( 2 ) the available space ( 31 ) and / or installation to at least 90%, in particular at least 95% exploited. Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine Innenwand (42) des Strangpressprofils, an welcher ein Stator (7) der elektrischen Maschine (1) zur Anlage gebracht wird, nach dem Strangpressen in Bezug auf jedes spanende Verfahren unbearbeitet bleibt. Method according to claim 12, wherein an inner wall ( 42 ) of the extruded profile on which a stator ( 7 ) of the electric machine ( 1 ), after which extrusion remains unprocessed with respect to each machining process.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206063A1 (en) * 2019-04-29 2020-10-29 Audi Ag Electric machine
DE102022108371A1 (en) 2022-04-07 2023-10-12 WBV Weisenburger Bau+Verwaltung GmbH Electric motor and method for producing a housing for an electric motor and water sports equipment with an electric motor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69212298T2 (en) * 1991-10-05 1996-11-21 Fanuc Ltd COOLED ENGINE AND METHOD FOR PRODUCING ITS COAT
DE4443427C2 (en) * 1994-12-06 2002-04-18 Siemens Ag Electrical machine
DE102010025352A1 (en) 2010-06-28 2011-12-29 Audi Ag Electrical machine for motor vehicle, has coolant channels arranged along periphery contour on outer region of core region for cooling machine, where one of coolant channels includes various sizes
DE102011008523A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor, has cooling channels discharging into distributor plates at axial end region, and inlet port provided for supplying cooling medium and spaced at distance from adjacent cooling channels in circumferential direction
WO2013174406A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Baumüller Nürnberg GmbH Coolable machine housing
DE102015200096A1 (en) * 2015-01-08 2015-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive for a vehicle with the cooling jacket arrangement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69212298T2 (en) * 1991-10-05 1996-11-21 Fanuc Ltd COOLED ENGINE AND METHOD FOR PRODUCING ITS COAT
DE4443427C2 (en) * 1994-12-06 2002-04-18 Siemens Ag Electrical machine
DE102010025352A1 (en) 2010-06-28 2011-12-29 Audi Ag Electrical machine for motor vehicle, has coolant channels arranged along periphery contour on outer region of core region for cooling machine, where one of coolant channels includes various sizes
DE102011008523A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Electric motor, has cooling channels discharging into distributor plates at axial end region, and inlet port provided for supplying cooling medium and spaced at distance from adjacent cooling channels in circumferential direction
WO2013174406A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Baumüller Nürnberg GmbH Coolable machine housing
DE102015200096A1 (en) * 2015-01-08 2015-12-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive for a vehicle with the cooling jacket arrangement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019206063A1 (en) * 2019-04-29 2020-10-29 Audi Ag Electric machine
DE102022108371A1 (en) 2022-04-07 2023-10-12 WBV Weisenburger Bau+Verwaltung GmbH Electric motor and method for producing a housing for an electric motor and water sports equipment with an electric motor

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