DE102016216019A1

DE102016216019A1 - Insert for a cooling jacket of an electrical machine

Info

Publication number: DE102016216019A1
Application number: DE102016216019.2A
Authority: DE
Inventors: Holger Fröhlich; Matthias Uecker
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Einsatz (1) für einen Kühlmantel (2) einer elektrischen Maschine (3). Der Einsatz (1) umfasst einen flachen Grundkörper (4) und wenigstens ein Strömungselement (19). Der flache Grundkörper (4) weist einen ersten Durchbruch (17) zur Verbindung mit einem Vorlaufanschluss (34) und einen zweiten Durchbruch (18) zur Verbindung mit einem Rücklaufanschluss (35) für Kühlmittel auf. Das Strömungselement (19) steht von dem flachen Grundkörper (4) ab und der flache Grundkörper (4) ist dazu eingerichtet, zylinderförmig geformt zu werden. Weiterhin ist der flache Grundkörper (4) dazu eingerichtet, in zylinderförmigem Zustand in den Kühlmantel (2) der elektrischen Maschine (3) eingesetzt zu werden, so dass das Strömungselement (19) in den Kühlmantel (2) hineinragt. Ferner ist das Strömungselement (19) dazu eingerichtet, eine Strömung von Kühlmittel, welches durch den Kühlmantel (2) fließt, zu kanalisieren und/oder zu verwirbeln, wenn das Strömungselement (19) in den Kühlmantel (2) hineinragt. Weitere Ansprüche sind auf eine elektrische Maschine (3) mit dem Einsatz (1) sowie eine elektrische Maschine mit einem spiralförmigen Einsatz gerichtet.The invention relates to an insert (1) for a cooling jacket (2) of an electrical machine (3). The insert (1) comprises a flat base body (4) and at least one flow element (19). The flat main body (4) has a first opening (17) for connection to a flow connection (34) and a second passage (18) for connection to a return connection (35) for coolant. The flow element (19) projects from the flat base (4) and the flat base (4) is adapted to be cylindrically shaped. Furthermore, the flat base body (4) is adapted to be inserted in a cylindrical state in the cooling jacket (2) of the electric machine (3), so that the flow element (19) projects into the cooling jacket (2). Furthermore, the flow element (19) is adapted to channel and / or to swirl a flow of coolant which flows through the cooling jacket (2) when the flow element (19) projects into the cooling jacket (2). Further claims are directed to an electric machine (3) with the insert (1) and an electric machine with a spiral insert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine. Weitere Ansprüche sind auf eine elektrische Maschine mit dem Einsatz sowie eine elektrische Maschine mit einem spiralförmigen Einsatz gerichtet. The invention relates to an insert for a cooling jacket of an electrical machine. Further claims are directed to an electric machine with the insert and an electric machine with a spiral insert.

Es ist bekannt, rotierende elektrische Maschinen mit Flüssigkeit zu kühlen, indem man die Flüssigkeit in einen Kühlkreis, der für die Kühlung der Maschine gedacht ist, einbringt oder in andere Komponenten, die mit der Flüssigkeit gekühlt werden sollen, einbringt. Typischerweise umfasst ein solcher Kühlkreis eine Pumpe, um einen Volumenstrom des Kühlmittels in den Kreis einzuführen, und einen Wärmetauscher, um Wärme aus dem Kühlmittel abzuziehen, wobei es sich bei dem Kühlmittel zum Beispiel um Wasser, Öl oder eine Glykollösung handeln kann. Das Kühlmittel wird unter Druck in einen Kühlmitteleinlass der Maschine gefördert, zirkuliert durch die Maschine hindurch und absorbiert Wärme über konvektive Wärmeübertragung und wird durch einen Kühlmittelauslass aus der Maschine ausgetragen, wobei der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass Stellen bereitstellen, an denen die Maschine mit dem Kühlkreis verbunden ist. It is known to cool rotating electrical machines with liquid by introducing the liquid into a cooling circuit intended for cooling the machine or introducing it into other components to be cooled with the liquid. Typically, such a refrigeration cycle includes a pump to introduce a volume flow of the refrigerant into the circuit and a heat exchanger to withdraw heat from the refrigerant, wherein the refrigerant may be, for example, water, oil or a glycol solution. The coolant is conveyed under pressure into a coolant inlet of the engine, circulates through the engine and absorbs heat via convective heat transfer, and is discharged through a coolant outlet from the engine, the coolant inlet and the coolant outlet providing locations at which the engine is connected to the cooling circuit is.

Die Minimierung der Größe einer rotierenden elektrischen Maschine bei gleichzeitiger Maximierung der Wärmeabgabe von der Maschine ist kritisch für ihre Zuverlässigkeit und ihren erfolgreichen Langzeitbetrieb. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, mäanderförmiger oder rippenartige Erhebungen in dem Material des Bodens des Kühlkanals auszubilden. Fertigungstechnisch ist es jedoch sehr aufwendig bzw. kaum möglich zum Beispiel Rippenstifte anzubringen oder bestimmte Turbulatoren, zum Beispiel in einem Druckgussprozess oder durch eine spanabhebende Fertigung, nachträglich anzubringen. Minimizing the size of a rotating electrical machine while maximizing heat output from the machine is critical to its reliability and successful long-term operation. In this connection, it is known to form meander-shaped or rib-like elevations in the material of the bottom of the cooling channel. Manufacturing technology, however, it is very expensive or hardly possible, for example, to attach rib pins or to install certain turbulators, for example in a die casting process or by a machining production, subsequently.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Strukturen für eine elektrische Maschine mit einem möglichst wirksamen, von Kühlmittel durchströmbaren Kühlmantel bereitzustellen, welche einen hohen Temperaturaustrag aus der elektrischen Maschine bei technisch einfacher Konstruktion und leichter Herstellbarkeit ermöglicht. It is therefore an object of the present invention to provide structures for an electric machine with a cooling jacket through which the cooling agent can flow as effectively as possible, which allows a high temperature discharge from the electric machine with a technically simple design and ease of manufacture.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are subject of the dependent claims, the following description and the figures.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Einsatz für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine bereitgestellt. Der Einsatz umfasst einen flachen Grundkörper und wenigstens ein Strömungselement. Der flache Grundkörper weist einen ersten Durchbruch zur Verbindung mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einen zweiten Durchbruch zur Verbindung mit einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel auf, das Strömungselement steht von dem flachen Grundkörper ab, und der flache Grundkörper ist dazu eingerichtet, zylinderförmig geformt zu werden. Weiterhin ist der flache Grundkörper dazu eingerichtet, in zylinderförmigem Zustand in den Kühlmantel der elektrischen Maschine eingesetzt zu werden, so dass das Strömungselement in den Kühlmantel hineinragt. Ferner ist das Strömungselement dazu eingerichtet, eine Strömung von Kühlmittel, welches durch den Kühlmantel fließt, zu kanalisieren und/oder zu verwirbeln, wenn das Strömungselement in den Kühlmantel hineinragt. Der Kühlmantel der elektrischen Maschine ist typischerweise zylinderförmig. Der Einsatz kann ebenfalls in eine Zylinderform gebracht werden, sodass der Einsatz in den zylinderförmigen Kühlmantel einbringbar ist. Der Einsatz kann bereits zylinderförmig sein oder z.B. im Wesentlichen eben sein und durch Verformung, z.B. Biegen, in die Zylinderform gebracht werden. According to a first aspect of the invention, an insert for a cooling jacket of an electrical machine is provided. The insert comprises a flat body and at least one flow element. The flat body has a first opening for connection to a flow connection for coolant and a second opening for connection to a return connection for coolant, the flow element protrudes from the flat base, and the flat base is adapted to be cylindrically shaped. Furthermore, the flat base body is adapted to be inserted in a cylindrical state in the cooling jacket of the electric machine, so that the flow element protrudes into the cooling jacket. Further, the flow element is configured to channel and / or swirl a flow of coolant flowing through the cooling jacket when the flow element projects into the cooling jacket. The cooling jacket of the electrical machine is typically cylindrical. The insert can also be brought into a cylindrical shape, so that the insert can be introduced into the cylindrical cooling jacket. The insert may already be cylindrical or e.g. be substantially planar and by deformation, e.g. Bend, be brought into the cylinder shape.

Der Einsatz kann einfach und kostengünstig hergestellt werden, anschließend verformt und in den Kühlmantel der elektrischen Maschine eingebracht werden. Somit können der Einsatz und die übrigen Bestandteile der elektrischen Maschine, welche den Kühlmantel ausbilden, getrennt voneinander hergestellt werden, wodurch ein modularer Aufbau der elektrischen Maschine mit dem Kühlmantel und darin wirkender Strömungselemente ermöglicht wird. Auf ein fertigungstechnisch anspruchsvolles, aufwändiges und kaum mögliches Anbringen von Strömungselementen, zum Beispiel von Rippenstiften oder anderer Turbulatoren an den Bestandteilen, welche den Kühlmantel ausbilden, kann somit verzichtet werden. Somit kann die elektrische Maschine besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei die Effizienz der Wärmeübertragung durch den Kühlmantel deutlich erhöht ist. Insbesondere kann die Effizienz der Wärmeübertragung mittels der Strömungselemente, welche in den Kühlmantel eingebracht werden können, dadurch erhöht werden, indem die Grenzschicht, welche die Wärmeübertragung behindert, positiv beeinflusst wird, oder indem passive Maßnahmen vorgesehen werden, wie etwa eine Oberflächenvergrößerung des Kühlkanals bei gleichem Kanalquerschnitt und Kontur nahe Kühlkanäle. The insert can be easily and inexpensively manufactured, then deformed and introduced into the cooling jacket of the electric machine. Thus, the insert and the remaining components of the electrical machine, which form the cooling jacket, can be manufactured separately from one another, thereby enabling a modular construction of the electrical machine with the cooling jacket and flow elements acting therein. On a manufacturing technology demanding, complex and hardly possible attachment of flow elements, for example of rib pins or other turbulators on the components that form the cooling jacket, can thus be dispensed with. Thus, the electric machine can be made particularly simple and inexpensive, the efficiency of the heat transfer through the cooling jacket is significantly increased. In particular, the efficiency of heat transfer by means of the flow elements which can be introduced into the cooling jacket can be increased by positively influencing the boundary layer hindering the heat transfer, or by providing passive measures such as surface enlargement of the cooling channel at the same Channel cross-section and contour near cooling channels.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Einsatz ein Blech oder ein Kunststoffformteil in Mattenform. Das Blech kann insbesondere durch das Fertigungsverfahren Sicken auf der Oberfläche des Blechs erzeugt werden. Die Zylinderform des Blechs kann besonders einfach durch ein Biegeverfahren erzeugt werden. Das Kunststoffformteil kann besonders leicht zu einem Zylinder geformt werden und besonders einfach in den Kühlmantel der elektrischen Maschine eingelegt werden. Sowohl das Blech als auch das Kunststoffformteile können somit besonders einfach hergestellt werden und sind besonders kostengünstig. According to one embodiment, the insert is a sheet metal or a plastic molding in mat form. The sheet metal can be produced in particular by the production method beads on the surface of the sheet. The cylindrical shape of the sheet can be produced particularly easily by a bending process. The plastic molding can be easily formed into a cylinder and particularly easy to be inserted into the cooling jacket of the electric machine. Both the sheet and the plastic moldings can thus be made particularly simple and are particularly inexpensive.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Strömungselement einen Turbulator. Unter einem Turbulator kann insbesondere eine vorgesehene Unebenheit auf einer der Oberflächen des flachen Grundkörpers verstanden werden, wobei die Unebenheit dazu eingerichtet ist eine laminare Strömung einer Kühlflüssigkeit in eine turbulente Strömung zu überführen, wenn der Einsatz zu einem Zylinder geformt ist, sich innerhalb des Kühlmantels der elektrischen Maschine befindet, die Strömungselemente bzw. deren Turbulatoren in den Kühlmantel hineinragen und die Kühlflüssigkeit den Kühlmantel durchströmt. Der Turbulator ermöglicht eine Verwirbelung der Strömung der Kühlflüssigkeit, welche durch den Kühlmantel der elektrischen Maschine geleitet wird, wenn der Einsatz in zylindrischer Form in den Kühlmantel eingebracht ist und der Turbulator in den Kühlmantel hineinragt. According to a further embodiment, the flow element comprises a turbulator. A turbulator may, in particular, be understood as meaning a planned unevenness on one of the surfaces of the flat body, the unevenness being adapted to convert a laminar flow of a cooling liquid into a turbulent flow when the insert is formed into a cylinder, inside the cooling jacket electrical machine is located, the flow elements and their turbulators protrude into the cooling jacket and the cooling liquid flows through the cooling jacket. The turbulator allows a turbulence of the flow of the cooling liquid, which is passed through the cooling jacket of the electric machine, when the insert is introduced in a cylindrical shape in the cooling jacket and the turbulator protrudes into the cooling jacket.

Diese Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Art der Strömung der Kühlflüssigkeit einen maßgeblichen Einfluss auf die Effektivität des Wärmeübergangs hat. Dabei bestimmt die Höhe der Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit die Höhe des Wärmeübergangs. Eine Wärmeübertragung durch Konvektion erfolgt durch heranführen kalter Moleküle einer Kühlflüssigkeit an eine Oberfläche. Bei diesem Prozess müssen ständig neue Moleküle nach geführt werden, damit ein Wärmeaustausch erfolgt. Je lebhafter die Bewegung der Kühlflüssigkeit dabei ist, desto größer ist auch die Wärmeübertragung durch Konvektion. Bei einer turbulenten Strömung ist der Wärmeübergang deutlich besser als bei einer laminaren Strömung. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass der Kühlmantel konstruktiv so ausgeführt werden kann, dass eine turbulente Strömung (Verwirbelung) erreicht werden kann. This embodiment is based on the finding that the type of flow of the cooling liquid has a significant influence on the effectiveness of the heat transfer. The height of the turbulence of the flow of the cooling liquid determines the height of the heat transfer. Convection heat transfer occurs by introducing cold molecules of a cooling fluid to a surface. In this process, new molecules constantly have to be recirculated so that a heat exchange takes place. The more lively the movement of the cooling liquid, the greater the heat transfer by convection. In a turbulent flow, the heat transfer is significantly better than with a laminar flow. This embodiment makes it possible that the cooling jacket can be constructively designed so that a turbulent flow (turbulence) can be achieved.

Der Turbulator kann insbesondere eine Längsrippe, eine Querrippe, oder ein Rippenstift sein. Die Längsrippe und die Querrippe ermöglichen insbesondere eine Umlenkung der Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit und eine Erhöhung der Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit sowie eine Erhöhung des Wärmeübergangs. 27 und 28 veranschaulichen, wie die Grenzschicht einer Strömung durch turbulente Strömung infolge verrippter Oberflächen beeinflusst werden kann. Die Rippenstifte ermöglichen insbesondere eine optimale Erhöhung des Wärmeübergangs bei nur geringem Druckverlust, wenn die Rippenstifte im Kühlmantel hervor stehen. The turbulator may in particular be a longitudinal rib, a transverse rib, or a ribbed pin. The longitudinal rib and the transverse rib in particular allow a deflection of the flow direction of the cooling liquid and an increase in the turbulence of the flow of the cooling liquid and an increase in the heat transfer. 27 and 28 illustrate how the boundary layer of a flow can be influenced by turbulent flow due to ribbed surfaces. In particular, the rib pins enable an optimal increase in the heat transfer with only a slight pressure loss when the rib pins protrude in the cooling jacket.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Einsatz wenigstens zwei Strömungselemente, wobei die Strömungselemente dazu eingerichtet sind, gemeinsam einen Kanal innerhalb des Kühlmantels auszubilden, wenn die Strömungselemente in den Kühlmantel hineinragen. Der Kanal ermöglicht eine Strömungsleitung bzw. Kanalisierung der Kühlflüssigkeit und eine Erhöhung der Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit sowie eine Erhöhung des Wärmeübergangs. According to a further embodiment, the insert comprises at least two flow elements, wherein the flow elements are adapted to jointly form a channel within the cooling jacket, when the flow elements protrude into the cooling jacket. The channel allows a flow line or channeling of the cooling liquid and an increase in the turbulence of the flow of the cooling liquid and an increase in the heat transfer.

Weiterhin kann wenigstens eines der zwei Strömungselemente wenigstens ein Verwirbelungselement aufweisen, wobei das Verwirbelungselement von dem jeweiligen Strömungselement absteht und in den Kanal hineinragt. Das wenigstens eine Verwirbelungselement leistet einen Beitrag, die Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit weiter zu erhöhen. Furthermore, at least one of the two flow elements can have at least one swirling element, wherein the swirling element protrudes from the respective flow element and projects into the channel. The at least one swirling element contributes to further increase the turbulence of the flow of the cooling fluid.

Außerdem können die wenigstens zwei Strömungselemente schwingungsförmig oder zick-zack-förmig parallel zueinander verlaufen. Durch diese Formgebung der Strömungselemente und dadurch auch des wenigstens einen Kanals zwischen den Strömungselementen wird eine besonders effektive Erhöhung der Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit sowie des Wärmeübergangs ermöglicht. In addition, the at least two flow elements can extend in a vibration-shaped or zigzag-shaped manner parallel to one another. By this shaping of the flow elements and thereby also the at least one channel between the flow elements, a particularly effective increase in the turbulence of the flow of the cooling liquid and the heat transfer is made possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Einsatz wenigstens drei Strömungselemente, wobei die Strömungselemente dazu eingerichtet sind, gemeinsam einen mäanderförmigen Kanal innerhalb des Kühlmantels auszubilden, wenn die Strömungselemente in den Kühlmantel hineinragen. Mit der Erzeugung des mäanderförmigen Kanals innerhalb des Kühlmantels kann einerseits eine Grenzschicht der innerhalb des Kühlmantels strömenden Kühlflüssigkeit wiederholt aufgerissen werden und andererseits der Turbulenzgrad der Strömung erhöht werden, um durch einen erhöhten Impuls und Energieaustausch den Wärmeübergang zu verbessern. Diese Ausführungsform ermöglicht somit die Effizienz der Wärmeübertragung zu erhöhen, indem die Grenzschicht, welche die Wärmeübertragung behindert, positiv beeinflusst wird. According to a further embodiment, the insert comprises at least three flow elements, wherein the flow elements are adapted to jointly form a meandering channel within the cooling jacket, when the flow elements protrude into the cooling jacket. With the generation of the meandering channel within the cooling jacket, on the one hand a boundary layer of the cooling liquid flowing inside the cooling jacket can be repeatedly torn open and, on the other hand, the degree of turbulence of the flow can be increased in order to improve the heat transfer by means of an increased momentum and energy exchange. This embodiment thus makes it possible to increase the efficiency of heat transfer by positively influencing the boundary layer which hinders the heat transfer.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Maschine bereitgestellt, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs. Die elektrische Maschine umfasst einen Einsatz gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ein erstes Gehäuseteil mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut und ein zweites Gehäuseteil mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil bilden im Bereich der Nut zwischen sich einen Kühlmantel aus, der Einsatz ist zylinderförmig geformt und innerhalb des Kühlmantels angeordnet, sodass das wenigstens eine Strömungselement des Einsatzes in den Kühlmantel hineinragt. According to a second aspect of the invention, an electric machine is provided, in particular for a hybrid drive of a motor vehicle. The electric machine comprises an insert according to the first aspect of the invention, a first housing part with a circumferential groove and a second housing part with a flow connection for coolant and a return connection for coolant. The first housing part and the second housing part form in the region of the groove between them a cooling jacket, the insert is cylindrically shaped and disposed within the cooling jacket, so that the at least one flow element of the insert projects into the cooling jacket.

Betreffend weitere Effekte und vorteilhafte Ausführungsformen der elektrischen Maschine gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung sowie auf die weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiele verwiesen. With regard to further effects and advantageous embodiments of the electrical machine according to the second aspect of the invention, reference is made to the above statements in connection with the first aspect of the invention and to the embodiments described below in order to avoid repetition.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine weitere elektrische Maschine bereitgestellt, insbesondere für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs. Die elektrische Maschine umfasst einen spiralförmigen Einsatz, ein erstes Gehäuseteil mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut und ein zweites Gehäuseteil mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil bilden im Bereich der Nut zwischen sich einen Kühlmantel aus und der spiralförmige Einsatz ist innerhalb des Kühlmantels angeordnet, sodass innerhalb des Kühlmantels ein schraubenspindelförmiger Kanal entlang der Nut gebildet wird. According to a third aspect of the invention, a further electric machine is provided, in particular for a hybrid drive of a motor vehicle. The electric machine comprises a helical insert, a first housing part with a circumferential groove and a second housing part with a flow connection for coolant and a return connection for coolant. The first housing part and the second housing part form in the region of the groove between them a cooling jacket and the spiral-shaped insert is arranged inside the cooling jacket, so that within the cooling jacket a helical spindle-shaped channel is formed along the groove.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawing. This shows

1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 1 a top view of an embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electrical machine,

2 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 1, 2 a perspective view of the insert after 1 .

3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 3 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

4 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 3, 4 a perspective view of the insert after 3 .

5 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 5 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

6 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 5, 6 a perspective view of the insert after 5 .

7 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 7 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

8 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 7, 8th a perspective view of the insert after 7 .

9 bis 13 jeweils eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungs beispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 9 to 13 in each case a plan view of a further embodiment example of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electrical machine,

14 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 14 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

15 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 14, 15 a perspective view of the insert after 14 .

16 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für ein kümmerte einer elektrischen Maschine, 16 a top view of a further embodiment of an insert according to the invention for a care of an electric machine,

17 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 16, 17 a perspective view of the insert after 16 .

18 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 18 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

19 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 18, 19 a perspective view of the insert after 18 .

20 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einsatzes für einen Kühlmantel einer elektrischen Maschine, 20 a top view of another embodiment of an insert according to the invention for a cooling jacket of an electric machine,

21 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 20, 21 a perspective view of the insert after 20 .

22 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 14, wobei der Einsatz zylindrisch kreisringförmig gebogen ist, 22 a perspective view of the insert after 14 , wherein the insert is bent in a cylindrical circular shape,

23 eine perspektivische Ansicht des Einsatzes nach 22, wobei der Einsatz sich in einer Nut eines ersten Gehäuseteils einer elektrischen Maschine befindet, 23 a perspective view of the insert after 22 wherein the insert is located in a groove of a first housing part of an electrical machine,

24 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Einsatzes und des ersten Gehäuseteils nach 23 sowie eines zweiten Gehäuseteils und eines Lagerschilds, 24 an exploded perspective view of the insert and the first housing part 23 and a second housing part and a bearing plate,

25 eine Längsschnittdarstellung des Einsatzes, der Gehäuseteile sowie des Lagerschilds nach 24 in zusammengesetzten Zustand, 25 a longitudinal sectional view of the insert, the housing parts and the bearing plate after 24 in assembled condition,

26 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen spiralförmigen Einsatzes in einer Nut eines ersten Gehäuseteils, 26 a perspective view of another embodiment of a spiral insert according to the invention in a groove of a first housing part,

27 eine Seitenansicht eines Profils mit 2 Querrippen und ein Strömungsverlauf eines Fluid, welches entlang des Profils strömt, 27 a side view of a profile with 2 transverse ribs and a flow of a fluid flowing along the profile,

28 eine perspektivische Ansicht des Profils nach 27, 28 a perspective view of the profile after 27 .

29 ein Strömungsverhalten eines Fluid am Beispiel eines Turbulators in Form einer Platte und 29 a flow behavior of a fluid using the example of a turbulator in the form of a plate and

30 ein Strömungsverhalten eines Fluids am Beispiel eines Turbulators in Form eines Zylinders. 30 a flow behavior of a fluid using the example of a turbulator in the form of a cylinder.

1 bis 7 zeigen jeweils einen Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der jeweilige Einsatz 1 umfasst jeweils einen flachen Grundkörper 4, ein erstes Strömungselement 5, ein zweites Strömungselement 6 und ein drittes Strömungselement 7. 1 to 7 each show a use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The respective application 1 each includes a flat body 4 , a first flow element 5 , a second flow element 6 and a third flow element 7 ,

Die Strömungselemente 5 bis 7 stehen jeweils senkrecht von einer Oberfläche des jeweiligen flachen Grundkörpers 4 ab und verlaufen parallel zueinander. Zwischen sich bilden die Strömungselemente 5 bis 7 einen ersten Kanal 8 sowie einen zweiten Kanal 9 aus. Ebenso wie die Strömungselemente 5 bis 7 verlaufen auch die Kanäle 8 und 9 parallel zueinander. Eine mögliche Strömungsrichtung einer Kühlflüssigkeit, zum Beispiel Öl, ist durch 3 Pfeile im oberen Bereich von 1 veranschaulicht. Die Kühlflüssigkeit kann durch die Kanäle 8 und 9 strömen, wobei die Kühlflüssigkeit von den Strömungselementen 5 bis 7 durch die Kanäle 8 und 9 geleitet wird. Somit bilden die Strömungselemente 5 bis 7 Trennwände zur Strömungsumlenkung und Kanalisierung der Kühlflüssigkeit aus. The flow elements 5 to 7 are each perpendicular to a surface of the respective flat body 4 off and run parallel to each other. The flow elements form between them 5 to 7 a first channel 8th and a second channel 9 out. As well as the flow elements 5 to 7 also run the channels 8th and 9 parallel to each other. One possible flow direction of a cooling liquid, for example oil, is through 3 Arrows in the upper area of 1 illustrated. The cooling liquid can pass through the channels 8th and 9 flow, wherein the cooling fluid from the flow elements 5 to 7 through the channels 8th and 9 is directed. Thus, the flow elements form 5 to 7 Partitions for flow deflection and channeling of the cooling liquid.

Der flache Grundkörper 1 kann ferner einen nicht durch 1 bis 8 gezeigten ersten Durchbruch zur Verbindung mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einen nicht durch 1 bis 8 gezeigten zweiten Durchbruch zur Verbindung mit einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel aufweisen (vgl. hierzu 14 bis 25). Der Einsatz 1 kann z.B. ein Blech sein, welches durch Sicken derart bearbeitet worden ist, dass die Strömungselemente 5 bis 7 entstanden sind. Weiterhin kann der Einsatz z.B. ein Kunststoffformteil in Mattenform sein. The flat body 1 also can not pass through 1 to 8th shown first breakthrough for connection to a flow connection for coolant and one not through 1 to 8th shown second opening for connection to a return port for coolant (see 14 to 25 ). The use 1 For example, may be a sheet which has been processed by beads so that the flow elements 5 to 7 have arisen. Furthermore, the use may be, for example, a plastic molding in mat form.

Die Strömungselemente 5 bis 7 gemäß 1 und 2 verlaufen zickzackförmig. Dementsprechend weisen auch die Kühlkanäle 8 und 9 gemäß 1 und 2 einen zickzackförmig Verlauf auf. The flow elements 5 to 7 according to 1 and 2 run zigzag. Accordingly, also have the cooling channels 8th and 9 according to 1 and 2 a zigzag course.

Die Strömungselemente 5 bis 7 gemäß 3 und 4 verlaufen schwingungsförmig. Dementsprechend weisen auch die Kühlkanäle 8 und 9 gemäß 3 und 4 einen schwingungsförmigen Verlauf auf. The flow elements 5 to 7 according to 3 and 4 are oscillating. Accordingly, also have the cooling channels 8th and 9 according to 3 and 4 a vibrational course on.

Die Strömungselemente 5 bis 7 gemäß 5 bis 8 bilden jeweils eine Verrippung der Kanäle 8 und 9 aus. Dazu weisen die Strömungselemente 5 bis 7 jeweils mehrere Verwirbelungselemente 10 bzw. 11 auf, wobei aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in 5 bis 8 nicht sämtliche der Verwirbelungselemente mit einem Bezugszeichen („10“ in 5 und 6 und „11“ in 7 und 8) versehen ist. The flow elements 5 to 7 according to 5 to 8th each form a ribbing of the channels 8th and 9 out. For this purpose, the flow elements 5 to 7 in each case several turbulizers 10 respectively. 11 on, for reasons of clarity in 5 to 8th not all of the turbulators have a reference numeral (" 10 " in 5 and 6 and " 11 " in 7 and 8th ) is provided.

Die Verwirbelungselemente 10 gemäß 5 und 6 stehen jeweils senkrecht von den zwei Oberflächen der Strömungselemente 5 bis 7 ab. The turbulence elements 10 according to 5 and 6 are each perpendicular to the two surfaces of the flow elements 5 to 7 from.

Die Verwirbelungselemente 11 gemäß 7 und 8 weisen eine dreieckige Form auf und stehen jeweils von einer der zwei Oberflächen der Strömungselemente 5 bis 7 ab. Auf der jeweiligen anderen der zwei Oberflächen der Strömungselemente 5 bis 7 bilden die Verwirbelungselemente 11 jeweils eine dreieckige Bucht aus. The turbulence elements 11 according to 7 and 8th have a triangular shape and each of one of the two surfaces of the flow elements 5 to 7 from. On the other one of the two surfaces of the flow elements 5 to 7 form the turbulence elements 11 each one triangular bay.

9 bis 13 zeigen jeweils einen weiteren Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der jeweilige Einsatz 1 umfasst jeweils einen flachen Grundkörper 4 und eine Mehrzahl Strömungselemente 12 (9), 13 (10), 14 (11), 15 (12) bzw. 16 (13). 9 to 13 each show another use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The respective application 1 each includes a flat body 4 and a plurality of flow elements 12 ( 9 ) 13 ( 10 ) 14 ( 11 ) 15 ( 12 ) respectively. 16 ( 13 ).

Die Strömungselemente 12 bis 16 stehen jeweils senkrecht von einer Oberfläche des jeweiligen flachen Grundkörpers 4 ab und verlaufen bezogen auf eine Strömungsrichtung einer Kühlflüssigkeit (in 9 bis 13 mit 3 parallelen Pfeilen oberhalb des jeweiligen Einsatzes 1 dargestellt) entweder parallel zur Strömungsrichtung beabstandet zueinander in drei parallelen Reihen (10, 11 und 12) oder in einer Richtung quer zur Strömungsrichtung in fünf parallelen Reihen beabstandet zueinander und versetzt zueinander angeordnet (9 und 13). Die durch 10, 11 und 12 gezeigte Anordnung der Turbulatoren zueinander ermöglicht bereits eine hohe Turbulenz einer Strömung einer Kühlflüssigkeit, welche durch die Turbulatoren hindurch tritt. Die Turbulenz kann durch die Anordnung gemäß 9 und 13 nochmals gesteigert werden. The flow elements 12 to 16 are each perpendicular to a surface of the respective flat body 4 From and run relative to a flow direction of a cooling liquid (in 9 to 13 with 3 parallel arrows above the respective insert 1 shown) either parallel to the flow direction spaced apart in three parallel rows ( 10 . 11 and 12 ) or in a direction transverse to the flow direction in five parallel rows spaced from each other and offset from each other ( 9 and 13 ). By 10 . 11 and 12 shown arrangement of the turbulators to each other already allows a high turbulence of a flow of a cooling liquid, which passes through the turbulators. The turbulence can be determined by the arrangement according to 9 and 13 be increased again.

Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in 9 bis 13 jeweils lediglich eines der Strömungselemente 12 bis 16 mit einem Bezugszeichen versehen. Die Strömungselemente 12 bis 16 stellen jeweils einen Turbulator dar, welcher ermöglicht, eine turbulente Strömung innerhalb des Kühlmantels 2 zu erzeugen, sofern der jeweilige Einsatz 1 zu einem Zylinder geformt ist und sich innerhalb des Kühlmantels 2 befindet, wobei die jeweiligen Strömungselemente 12 bis 16 in den Kühlmantel 2 hineinragen. Mit anderen Worten bilden die Strömungselemente 12 bis 16 Verwirbelungselemente, welche die Turbulenz der Strömung der Kühlflüssigkeit innerhalb des Kühlmantels erhöhen können. For the sake of clarity, is in 9 to 13 in each case only one of the flow elements 12 to 16 provided with a reference numeral. The flow elements 12 to 16 each represent a turbulator, which allows a turbulent flow within the cooling jacket 2 to produce, if the respective use 1 is molded into a cylinder and located inside the cooling jacket 2 is located, with the respective flow elements 12 to 16 in the cooling jacket 2 protrude. In other words, the flow elements form 12 to 16 Turbulators, which can increase the turbulence of the flow of the cooling liquid within the cooling jacket.

Die Turbulatoren gemäß 9 bis 13 stellen Rippenstifte dar, welche im Gegensatz zu Längsrippen oder Querrippen eine wesentlich geringere Breite und Länge aufweisen. Der Turbulator 12 nach 9 weist eine zylindrische Form auf, der Rippenstift 13 nach 10 einen kreisförmigen Querschnitt, der Rippenstift 14 nach 11 einen Querschnitt in Form eines Parallelogramm, der Rippenstift 15 nach 12 einen quadratischen Querschnitt und der Rippenstift 16 nach 13 einen rautenförmigen Querschnitt. Die durch 9 bis 13 gezeigten Querschnittsformen der Rippenstifte 12 bis 16 ermöglichen eine optimale Erhöhung des Wärmeübergangs bei nur geringem Druckverlust, da die gezeigten Querschnitte einen relativ geringen Strömungswiderstand innerhalb des Kühlmantel zu erzeugen. The turbulators according to 9 to 13 represent rib pins, which in contrast to longitudinal ribs or transverse ribs have a much smaller width and length. The turbulator 12 to 9 has a cylindrical shape, the rib pin 13 to 10 a circular cross section, the ribbed pin 14 to 11 a cross section in the form of a parallelogram, the rib pin 15 to 12 a square cross section and the ribbed pin 16 to 13 a diamond-shaped cross-section. By 9 to 13 shown cross-sectional shapes of the rib pins 12 to 16 allow an optimal increase in the heat transfer with only a slight pressure loss, since the cross sections shown to produce a relatively low flow resistance within the cooling jacket.

Bezüglich des Strömungswiderstands bilden sich bei einer glatten oder laminaren Strömung hinter einem umströmten Körper keine Wirbel aus. Solche glatten Strömungen treten nur bei stromlinienförmigen Körpern und kleinen Strömungsgeschwindigkeit auf. Bei einer verwirbelten oder turbulenten Strömung bilden sich hinter dem Körper Wirbel aus. Durch eine solche Wirbelbildung vergrößert sich der Strömungswiderstand. Er ist umso größer, je stärker die Wirbelbildung ist. Der Strömungswiderstand eines Körpers ist umso größer, je größer die Querschnittsfläche des Körpers ist, je größer die Relativgeschwindigkeit zwischen Körper und umgebendem Stoff ist und je größer die Dichte des Stoffes ist. Er ist auch abhängig von der Form und von der Oberflächenbeschaffenheit des Körpers. Eckige Formen und raue Oberflächen vergrößern in der Regel den Strömungswiderstand. Setzt man beispielsweise den Strömungswiderstand bei einem stromlinienförmig geformten Körper mit einem Referenzwert „1“ an, so kann zum Beispiel der Strömungswiderstand bei einer Kugel mit gleicher Querschnittsfläche, gleicher Oberflächenbeschaffenheit und gleicher Strömungsgeschwindigkeit achtmal so groß sein. Durch 29 und 30 wird ein entsprechendes Strömungsverhalten am Beispiel einer Platte (29) und eines Zylinders (30) gezeigt. With regard to the flow resistance, in the case of a smooth or laminar flow, no vortex forms behind a body that flows around it. Such smooth flows occur only with streamlined bodies and small flow velocity. In a turbulent or turbulent flow, vortices form behind the body. Such vortex formation increases the flow resistance. It is greater, the stronger the vortex formation. The larger the cross-sectional area of the body, the greater the relative velocity between the body and the surrounding material, and the greater the density of the substance, the greater the flow resistance of a body. It is also dependent on the shape and surface texture of the body. Angular shapes and rough surfaces usually increase the flow resistance. If one sets, for example, the flow resistance in a streamlined shaped body with a reference value "1", so for example, the flow resistance in a ball with the same cross-sectional area, the same surface texture and the same flow rate can be eight times. By 29 and 30 is a corresponding flow behavior using the example of a plate ( 29 ) and a cylinder ( 30 ).

Die jeweiligen flachen Grundkörper 1 gemäß 9 bis 13 können ferner einen nicht durch 1 bis 8 gezeigten ersten Durchbruch zur Verbindung mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einen nicht durch 1 bis 8 gezeigten zweiten Durchbruch zur Verbindung mit einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel aufweisen (vgl. 14 bis 25). Der Einsatz 1 kann z.B. ein Blech sein, welches durch Sicken derart bearbeitet worden ist, dass die Strömungselemente 5 bis 7 entstanden sind. Weiterhin kann der Einsatz z.B. ein Kunststoffformteil in Mattenform sein. The respective flat basic body 1 according to 9 to 13 Furthermore, you can not get through 1 to 8th shown first breakthrough for connection to a flow connection for coolant and one not through 1 to 8th shown second breakthrough for connection to a return port for coolant (see. 14 to 25 ). The use 1 For example, may be a sheet which has been processed by beads so that the flow elements 5 to 7 have arisen. Furthermore, the use may be, for example, a plastic molding in mat form.

14 und 15 zeigen einen weiteren Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der Einsatz 1 umfasst einen flachen Grundkörper 4, einen ersten Durchbruch 17 in Form einer kreisförmigen Bohrung zur Verbindung mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel (25) und einen zweiten Durchbruch 18 in Form einer weiteren kreisförmigen Bohrung zur Verbindung mit einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel (25). Weiterhin umfasst der Einsatz 1 eine Mehrzahl Strömungselemente 19, 20 und 21. 14 and 15 show another use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The use 1 includes a flat body 4 , a first breakthrough 17 in the form of a circular bore for connection to a flow connection for coolant ( 25 ) and a second breakthrough 18 in the form of a further circular bore for connection to a return connection for coolant ( 25 ). Furthermore, the use includes 1 a plurality of flow elements 19 . 20 and 21 ,

Die Strömungselemente 19 bis 21 stehen jeweils senkrecht von einer Oberfläche des flachen Grundkörpers 4 ab. Insgesamt weist der Einsatz 1 vier Strömungselemente 19 in Form von quaderförmigen Querrippen auf. Weiterhin weist der Einsatz 1 eine erste im Querschnitt T-förmige Querrippe 20 und eine zweite im Querschnitt T-förmige Querrippe 21 auf. Die Strömungselemente 19 bis 21 sind derart zueinander angeordnet, dass durch sie ein mäanderförmiger Kanal 22 ausgebildet wird, wobei ein Strömungsverlauf von Kühlmittel, welches durch den mäanderförmig Kanal 22 fließen kann, in 14 durch Pfeile verdeutlicht wird. Demnach kann Kühlflüssigkeit über den ersten Durchbruch 17 in den Kanal geleitet werden, dort entlang der Strömungselemente 19 bis 21 fließen bzw. durch die Strömungselemente 19 bis 21 kanalisiert oder geleitet werden, sodass die Kühlflüssigkeit nach Durchströmen des Kanals 22 über den zweiten Durchbruch 18 aus dem Kanal 22 abfließen kann. Die im Querschnitt T-förmigen Querrippen 20 und 21 bewirken dabei eine Trennung des ersten Durchbruchs 17 von dem zweiten Durchbruch 18, sodass Kühlflüssigkeit nicht unmittelbar zwischen den Durchbrüchen 17 und 18 fließen kann, sondern über die Querrippen 19 durch den Kanal 22 geleitet wird, bevor es über den zweiten Durchbruch 18 abfließt. The flow elements 19 to 21 each stand perpendicular to a surface of the flat body 4 from. Overall, the use indicates 1 four flow elements 19 in the form of cuboid transverse ribs. Furthermore, the use indicates 1 a first cross-sectionally T-shaped transverse rib 20 and a second cross-sectionally T-shaped transverse rib 21 on. The flow elements 19 to 21 are arranged to each other such that through them a meandering channel 22 is formed, wherein a flow of coolant, which through the meandering channel 22 can flow in 14 is illustrated by arrows. Thus, coolant may be above the first breakthrough 17 be directed into the channel, there along the flow elements 19 to 21 flow or through the flow elements 19 to 21 be channeled or routed, so that the cooling liquid after flowing through the channel 22 about the second breakthrough 18 from the channel 22 can drain away. The cross-sectionally T-shaped transverse ribs 20 and 21 cause a separation of the first breakthrough 17 from the second breakthrough 18 so that coolant does not flow directly between the breakthroughs 17 and 18 can flow but over the transverse ribs 19 through the channel 22 before it passes over the second breakthrough 18 flows.

16 und 17 zeigen einen weiteren Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der Einsatz 1 nach 16 und 17 bildet durch seine Strömungselemente 23 und 24 ebenfalls einen mäanderförmigen Kanal 22 aus und weist ebenfalls einen ersten Durchbruch 17 und einen zweiten Durchbruch 18 ähnlich wie durch 14 und 15 gezeigt auf. 16 and 17 show another use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The use 1 to 16 and 17 forms through its flow elements 23 and 24 also a meandering channel 22 and also shows a first breakthrough 17 and a second breakthrough 18 similar as through 14 and 15 shown on.

Die Strömungselemente 23 und 24 bilden im wesentlichen Längsrippen aus, welche derart angeordnet sind, dass sie den mäanderförmigen Kühlkanal 22 bilden. Ein erstes der Strömungselemente 23 weist dabei einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf mit zwei längeren Schenkeln 25 und 26, welche Längsrippen ausbilden, und mit einem kürzeren Quersteg 27, welcher die Schenkel 25 und 26 miteinander verbindet und verhindert, dass Kühlflüssigkeit, welche über den ersten Durchbruch 17 in den mäanderförmigen Kanal 22 eintritt, unmittelbar zu dem zweiten Durchbruch 18 gelangen kann. Zwischen den Schenkeln 25 und 26 ist das zweite Strömungselement 24 angeordnet, wobei das zweite Strömungselement 24 eine weitere Längsrippe ausbildet, welche ein Stück weit aus dem U-förmigen Querschnitt des ersten Strömungselements 23 herausragt, sodass der mäanderförmige Kühlkanal 22 gebildet wird. The flow elements 23 and 24 Form substantially longitudinal ribs, which are arranged such that they the meandering cooling channel 22 form. A first of the flow elements 23 has a substantially U-shaped cross section with two longer legs 25 and 26 , which form longitudinal ribs, and with a shorter transverse web 27 which the thighs 25 and 26 connects to each other and prevents coolant, which over the first breakthrough 17 in the meandering channel 22 enters, immediately to the second breakthrough 18 can get. Between the thighs 25 and 26 is the second flow element 24 arranged, wherein the second flow element 24 forms a further longitudinal rib, which is a distance from the U-shaped cross-section of the first flow element 23 protrudes, so that the meandering cooling channel 22 is formed.

18 und 19 zeigen einen weiteren Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der Einsatz 1 weist ebenfalls einen ersten Durchbruch 17 und einen zweiten Durchbruch 18 ähnlich wie durch 14 und 15 gezeigt auf. Der Einsatz 1 weist eine Vielzahl zylinderförmiger Rippenstifte 12 auf, welche in parallelen Reihen beabstandet zueinander angeordnet sind. Ähnlich wie durch 14 und 15 gezeigt, weist der Einsatz weiterhin zwei im Querschnitt T-förmige Querstege 20 und 21 auf, welche einen strömungstechnischen Kurzschluss zwischen dem ersten Durchbruch 17 und dem zweiten Durchbruch 18 verhindern. Eine mögliche Strömungsrichtung einer Kühlflüssigkeit entlang der zylinderförmigen Rippenstifte 12 ist durch Pfeile veranschaulicht. 18 and 19 show another use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The use 1 also shows a first breakthrough 17 and a second breakthrough 18 similar as through 14 and 15 shown on. The use 1 has a plurality of cylindrical rib pins 12 on, which are arranged in parallel rows spaced from each other. Similar to 14 and 15 shown, the insert further comprises two cross-sectionally T-shaped transverse webs 20 and 21 on which a fluidic short circuit between the first breakthrough 17 and the second breakthrough 18 prevent. A possible flow direction of a cooling liquid along the cylindrical rib pins 12 is illustrated by arrows.

20 und 21 zeigen einen weiteren Einsatz 1 für einen Kühlmantel 2 (25) einer elektrischen Maschine 3 (25). Der Einsatz 1 nach 20 und 21 ähnelt dem Einsatz nach 14 und 15 und bildet durch seine Strömungselemente 19 und 20 in Form von Querrippen einen mäanderförmigen Kanal 22 aus. Weiterhin weist der Einsatz 1 ebenfalls einen ersten Durchbruch 17 und einen zweiten Durchbruch 18 ähnlich wie durch 14 und 15 gezeigt auf. 20 and 21 show another use 1 for a cooling jacket 2 ( 25 ) of an electric machine 3 ( 25 ). The use 1 to 20 and 21 similar to the use of 14 and 15 and forms through its flow elements 19 and 20 in the form of transverse ribs a meandering channel 22 out. Furthermore, the use indicates 1 also a first breakthrough 17 and a second breakthrough 18 similar as through 14 and 15 shown on.

Der Einsatz 1 nach 20 und 21 unterscheidet sich von dem Einsatz 1 nach 14 und 15 insbesondere dadurch, dass der Einsatz 1 lediglich eine Querrippe 20 mit einem T-förmigen Querschnitt aufweist, welche einen strömungstechnischen Kurzschluss zwischen dem ersten Durchbruch 17 und dem zweiten Durchbruch 18 verhindert. Weiterhin sind die Querrippen 19 mit Verwirbelungselementen 28 versehen, welche jeweils seitlich von den zwei Oberflächen der Strömungselemente 19 abstehen und einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Ferner stehen von dem flachen Grundkörper 4 weitere Turbulatoren 29 senkrecht ab, welche einen halbmondförmigen Querschnitt aufweisen, deren Öffnung entgegen der Strömungsrichtung gerichtet ist. Die Verwirbelungselemente 28 und die weiteren Turbulatoren 29 bewirken eine weitere Verwirbelung des Kühlmittels auf seinem Strömungsweg durch den mäanderförmigen Kühlkanal 22. The use 1 to 20 and 21 is different from the use 1 to 14 and 15 especially in that the use 1 only a cross rib 20 having a T-shaped cross section, which is a fluidic short circuit between the first breakthrough 17 and the second breakthrough 18 prevented. Furthermore, the transverse ribs 19 with swirl elements 28 each side of the two surfaces of the flow elements 19 stand out and have a semicircular cross-section. Furthermore, stand by the flat body 4 further turbulators 29 perpendicular from which have a crescent-shaped cross-section whose opening is directed against the flow direction. The turbulence elements 28 and the other turbulators 29 cause a further turbulence of the coolant on its flow path through the meandering cooling channel 22 ,

22 zeigt den Einsatz 1 nach 14 und 15, wobei der Einsatz 1 zylindrisch aufgebogen worden ist und nunmehr eine zylindrische Form aufweist. Obwohl 22 beispielhaft den Einsatz nach 14 und 15 zeigt, sind auch die übrigen Einsätze nach den 1 bis 21 entsprechend formbar. 22 shows the insert 1 to 14 and 15 , where the use 1 has been cylindrically bent and now has a cylindrical shape. Even though 22 exemplary use according to 14 and 15 shows are the other missions after the 1 to 21 correspondingly malleable.

23 zeigt ein erstes Gehäuseteil 30 mit einer Nut in Form einer Kühlmantelnut, innerhalb welcher sich der Einsatz 1 nach 22 befindet. 23 shows a first housing part 30 with a groove in the form of a cooling jacket groove within which the insert 1 to 22 located.

24 zeigt das erste Gehäuseteil 30 und den Einsatz 1 nach 23, wobei zusätzlich ein zweites Gehäuseteil 31 und ein Lagerschild 32 dargestellt sind. Das zweite Gehäuseteil 31 kann in einer Montagerichtung, welche durch den Pfeil 33 verdeutlicht ist, derart auf das erste Gehäuseteil 30 mit dem Einsatz 1 geschoben werden, dass – wie durch 25 gezeigt – zwischen den Gehäuseteilen 30 und 31 ein Kühlmantel 2 ausgebildet wird, wobei sich der Einsatz 1 mit seinen Strömungselementen 19 bis 21 innerhalb des Kühlmantels 2 befindet und in diesem einen mäanderförmigen Kühlkanal 22 ausbildet. Durch die vorstehend beschriebene Montage kann ein Teil einer elektrischen Maschine 3 hergestellt werden. 24 shows the first housing part 30 and the use 1 to 23 , In addition, a second housing part 31 and a bearing shield 32 are shown. The second housing part 31 can in a mounting direction, which by the arrow 33 is clarified, so on the first housing part 30 with the use 1 be pushed that - how through 25 shown - between the housing parts 30 and 31 a cooling jacket 2 is formed, with the use 1 with its flow elements 19 to 21 inside the cooling jacket 2 located and in this a meandering cooling channel 22 formed. By the above-described assembly, a part of an electric machine 3 getting produced.

25 zeigt weiterhin einen Vorlaufanschluss 34, welchen das zweite Gehäuseteil 31 integriert ist, und einen Rücklaufanschluss 35, welcher ebenfalls in das zweite Gehäuseteil 31 integriert ist. Der Vorlaufanschluss 34 ist mit dem ersten Durchbruch 17 des Einsatzes 1 verbunden, und der Rücklaufanschluss 35 ist mit dem zweiten Durchbruch 18 des Einsatzes 1 verbunden. Auf diese Weise kann eine Kühlflüssigkeit über den Vorlaufanschluss 34 innerhalb des zweiten Gehäuseteils 31 und den ersten Durchbruch 17 des Einsatzes 1 in den Kühlmantel 2 eintreten, dort durch den mäanderförmigen Kanal 22 geleitet werden, und über den zweiten Durchbruch des Einsatzes 1 sowie den Rücklaufanschluss 35 des zweiten Gehäuseteil 31 wieder aus dem Kühlmantel 2 austreten. Ferner ist in 25 die Nut innerhalb des ersten Gehäuseteils 30 mit dem Bezugszeichen 36 versehen. 25 also shows a flow connection 34 , which the second housing part 31 integrated, and a return port 35 , which also in the second housing part 31 is integrated. The flow connection 34 is with the first breakthrough 17 of the insert 1 connected, and the return port 35 is with the second breakthrough 18 of the insert 1 connected. In this way, a cooling liquid via the flow connection 34 within the second housing part 31 and the first breakthrough 17 of the insert 1 in the cooling jacket 2 enter, there through the meandering channel 22 be guided, and about the second breakthrough of the mission 1 as well as the return connection 35 of the second housing part 31 again from the cooling jacket 2 escape. Furthermore, in 25 the groove within the first housing part 30 with the reference number 36 Mistake.

26 zeigt einen Teil einer alternativen elektrischen Maschine 3‘, welche einen spiralförmigen Einsatz 1‘ und ein erstes Gehäuseteil 30‘ mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 36‘ umfasst. Die elektrische Maschine 3‘ umfasst ferner ein nicht dargestelltes zweites Gehäuseteil mit einem Vorlaufanschluss für Kühlmittel und einem Rücklaufanschluss für Kühlmittel, wobei das zweite Gehäuseteil ähnlich ausgestaltet sein kann wie durch 24 und 25 gezeigt. Das erste Gehäuseteil 30‘ und das zweite Gehäuseteil können im Bereich der Nut 36‘ zwischen sich einen Kühlmantel (ähnlich wie durch 25 gezeigt) ausbilden und der spiralförmige Einsatz 1‘ ist innerhalb des Kühlmantels angeordnet, sodass innerhalb des Kühlmantels ein schraubenspindelförmiger Kanal entlang der Nut 36‘ gebildet wird. 26 shows a part of an alternative electric machine 3. ' which is a spiral insert 1' and a first housing part 30 ' with a circumferential groove 36 ' includes. The electric machine 3. ' further comprises a non-illustrated second housing part with a flow connection for coolant and a return connection for coolant, wherein the second housing part may be configured similarly as by 24 and 25 shown. The first housing part 30 ' and the second housing part can in the region of the groove 36 ' between them a cooling jacket (similar to 25 shown) and the spiral insert 1' is disposed within the cooling jacket, so that within the cooling jacket, a helical spindle-shaped channel along the groove 36 ' is formed.

Claims

Commitment ( 1 ) for a cooling jacket ( 2 ) an electric machine ( 3 ), the use ( 1 ) - a flat body ( 4 ), - at least one flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ), wherein - the flat body ( 4 ) a first breakthrough ( 17 ) for connection to a flow connection ( 34 ) for coolant, - the flat body ( 4 ) a second breakthrough ( 18 ) for connection to a return connection ( 35 ) for coolant, - the flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) of the flat body ( 4 ), - the flat body ( 4 ) is adapted to be cylindrically shaped, - the flat body ( 4 ) is arranged, in the cylindrical state in the cooling jacket ( 2 ) of the electric machine ( 3 ), so that the flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) in the cooling jacket ( 2 ), and - the flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) is adapted to a flow of coolant, which through the cooling jacket ( 2 ) flows, channels and / or to swirl when the flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) in the cooling jacket ( 2 ) protrudes.

Commitment ( 1 ) according to claim 1, wherein the insert ( 1 ) is a sheet or plastic molding in mat form.

Commitment ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) comprises a turbulator.

Commitment ( 1 ) according to claim 4, wherein the turbulator comprises a longitudinal rib ( 5 to 7 ; 23 . 24 ), a transverse rib ( 19 to 21 ), or a ribbed pin ( 12 to 16 ).

Commitment ( 1 ) according to one of the preceding claims, the use ( 1 ) comprising at least two flow elements ( 5 to 7 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ), wherein the flow elements ( 5 to 7 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) are arranged to share a channel ( 8th . 9 ; 22 ) within the cooling jacket ( 2 ) when the flow elements ( 5 to 7 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) in the cooling jacket ( 2 protrude).

Commitment ( 1 ) according to claim 5, wherein at least one of the two flow elements ( 5 to 7 ; 19 ) at least one swirling element ( 10 . 11 ; 28 ), wherein the swirling element ( 10 . 11 ; 28 ) of the respective flow element ( 5 to 7 ; 19 ) and into the channel ( 8th . 9 ; 22 ) protrudes.

Commitment ( 1 ) according to claim 5 or 6, wherein the at least two flow elements ( 5 to 7 ) run in a vibrating or zigzag parallel to one another.

Commitment ( 1 ) according to one of the preceding claims, the use ( 1 ) comprising at least three flow elements ( 19 to 21 ; 24 to 27 ), wherein the flow elements ( 19 to 21 ; 24 to 27 ) are arranged together to form a meandering channel ( 22 ) within the cooling jacket ( 2 ) when the flow elements ( 19 to 21 ; 24 to 27 ) in the cooling jacket ( 2 protrude).

Electric machine ( 3 ), in particular for a hybrid drive of a motor vehicle, the electric machine ( 3 ) - an insert ( 1 ) according to one of the preceding claims, - a first housing part ( 30 ) with a circumferentially extending groove ( 36 ) and - a second housing part ( 31 ) with a flow connection ( 34 ) for coolant and a return port ( 35 ) for coolant, wherein - the first housing part ( 30 ) and the second housing part ( 31 ) in the region of the groove ( 36 ) between a cooling jacket ( 2 ), - the use ( 1 ) is cylindrically shaped, and - the insert ( 1 ) within the cooling jacket ( 2 ) is arranged so that the at least one flow element ( 5 to 7 ; 12 to 16 ; 19 to 21 ; 23 . 24 ) of the mission ( 1 ) protrudes into the cooling jacket.

Electric machine ( 3. ' ), in particular for a hybrid drive of a motor vehicle, the electric machine ( 3. ' ) - a spiral insert ( 1' ), - a first housing part ( 30 ' ) with a circumferentially extending groove ( 36 ' ) and - a second housing part with a flow connection for coolant and a return connection for coolant, wherein - the first housing part ( 30 ' ) and the second housing part in the region of the groove ( 36 ' ) form a cooling jacket between them, and - the spiral insert ( 1' ) is arranged within the cooling jacket, so that within the cooling jacket, a helical spindle-shaped channel along the groove ( 36 ' ) is formed.