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Die Erfindung betrifft eine rotatorische Elektromaschine mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In zunehmendem Maße werden für Fahrzeuge, insbesondere für gleislose Landfahrzeuge, wie Automobile, rotatorische Elektromaschinen mit einer hohen Leistungsdichte als Antriebsmaschinen eingesetzt. Beim Betrieb von rotatorischen Elektromaschinen, insbesondere Motoren und Generatoren, vor allem als Antriebsmaschinen mit hoher Leistungsdichte, kann es notwendig sein, entstehende Wärme mittels eines Kühlfluids abzuführen. Zu diesem Zweck ist verbreitet an der Außenwandung einer rotatorischen Elektromaschine ein Kühlmantel vorgesehen, durch dessen Kühlraum während des Betriebes der Elektromaschine ein Kühlfluid, bevorzugt Wasser, strömt.
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In konkreten Ausführungsformen werden Kühlmäntel und deren Kühlräume in unterschiedlicher Weise aufgebaut. Typische Kühlmäntel, die in der Praxis sehr verbreitet sind, weisen als mehrteiliges Gehäuse einen zylindrischen Grundkörper und eine den Grundkörper umgreifende oder umgebende Außenschale auf, so dass vom zusammengebauten Gehäuse ein Innenraum als Kühlraum gebildet wird, welcher zur Kühlung der rotatorischen Elektromaschine von dem bevorzugt flüssigen Kühlfluid durchströmt wird.
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Im Allgemeinen werden robuste Werkstoffe, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahl, für derartige Kühlmäntel verwendet. Aus den Gründen des Leichtbaus oder einer großen Temperaturleitfähigkeit können jedoch auch andere Werkstoffe verwendet werden:
Beispielsweise ist aus dem Dokument
DE 10 2014 214 724 A1 ein mehrteiliger Kühlmantel einer rotatorischen Elektromaschine bekannt, der eine Innenschale und eine Außenschale aufweist, wobei sich zwischen der Innenschale und der Außenschale ein Kühlraum erstreckt, welcher mittels einer stoffschlüssigen Verbindung in Form einer Klebeverbindung der Innenschale mit der Außenschale abgedichtet ist. Dabei kann die Außenschale aus einem Kunststoff oder aus Aluminium bestehen, wodurch sich gegenüber Stahl eine erhebliche Gewichtseinsparung ergibt.
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Des Weiteren geht aus dem Dokument
DE 10 2014 208 986 A1 ein mehrteiliger Kühlmantel einer rotatorischen Elektromaschine, mit einer Innenschale und einer Außenschale hervor, dessen Kühlraum mittels eines Strömungsleitelements strukturiert ist. Das Strömungsleitelement ist als eine Baueinheit mit einer gegen die Innenschale und/oder die Außenschale anliegenden Trennschale ausgeführt, auf welcher zumindest ein Strömungsleitkörper aufgenommen ist. Als besonders praxisgerecht wird beschrieben, dass das Strömungsleitelement aus Kunststoff mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit und Temperaturbeständigkeit besteht, vorzugsweise mit einer geringen thermischen Dehnung und mit einer hohen Formstabilität. Dabei kann die Trennschale aus einem sehr dünnen, vorzugsweise flexiblen oder elastischen Material, wie beispielsweise aus einer Folie, bestehen.
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Schließlich wird im Dokument
DE 10 2008 027 002 A1 ein Elektromotor mit einem einteiligen Kühlmantel beschrieben, der manschettenförmig auf einem außenliegenden Stator des Elektromotors aufgenommen ist. Der Kühlmantel weist einen wendelförmig Kühlkanal auf, der aus einem elastischen Material derart gefertigt ist, dass der Durchmesser der Wendel im nicht elastisch verformten Zustand kleiner als der Durchmesser des Stators ist, so dass die Wendel gegen den Stator im montierten Zustand vorgespannt ist und fest außenliegend am Stator anliegt, um einen möglichst guten thermischen Kontakt zu ermöglichen.
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Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die Fügeverfahren bei der Herstellung von Kühlmänteln mit mehrteiligen Gehäusen aufwändig und/oder teuer sein können, da eine hohe Anforderung an Toleranzen und an die Oberflächengüte der zu verbindenden Teile gestellt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine rotatorische Elektromaschine mit einem aus mehreren Teilen gebildeten Kühlmantel zu schaffen, welche vergleichsweise einfach herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine rotatorische Elektromaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert. Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Eine erfindungsgemäße rotatorische Elektromaschine umfasst eine Außenwandung und einen Kühlmantel, der einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlraum mit einer Kühlpfadstruktur aufweist, wobei die Außenwandung ein Innengehäuseteil des Kühlmantels bildet. Ein Außengehäuseteil des Kühlmantels besteht erfindungsgemäß wenigstens teilweise aus einem Elastomerwerkstoff und weist ein oder mehrere Strukturelemente der Kühlpfadstruktur auf, die mit der Außenwandung verbunden sind.
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Eine rotatorische Elektromaschine kann auch als rotierende Elektromaschine bezeichnet werden. Sie weist ein rotierendes Bauteil oder eine rotierende Baugruppe, insbesondere einen Rotor, auf. Die erfindungsgemäße rotatorische Elektromaschine kann motorisch und/oder generatorisch betreibbar sein. Bevorzugt ist sie ausgelegt zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines gleislosen Landfahrzeugs, bevorzugt eines Automobils. Der Kühlmantel der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine ist insbesondere mehrteilig. Dabei ist bevorzugt das erfindungsgemäße Außengehäuseteil einteilig. Außengehäuseteil und Außenwandung bilden im Zusammenbau wenigstens teilweise den Kühlraum des Kühlmantels aus. Bevorzugt bilden Außengehäuseteil und Außenwandung das gesamte Gehäuse des Kühlmantels. Die Verbindungen des Außengehäuseteils mit der Außenwandung sind insbesondere fluiddicht, konkret für das Kühlfluid fluiddicht. Die Außenwandung besteht bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff.
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Die Strukturelemente sind bevorzugt derart geometrisch ausgeführt, dass sie eine Durchströmung eine Kühlfluids mit einer Komponente in axialen Richtung oder eine Durchströmung im Wesentlichen in axialer Richtung bewirken. Auf diese Weise ergebe sich geringe, also günstige Strömungswiderstände für das Kühlfluid. In konkreter Umsetzung sind insbesondere Winkel des oder der Kühlkanäle der Kühlpfadstruktur zwischen 0 Grad (axial oder längs) bis 45 Grad (flach helixförmig oder schraubenlinienförmig) bevorzugt.
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In überraschender Weise wurde festgestellt, dass nicht nur eine einfache (und insbesondere kostengünstige) Herstellung der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine erfolgen kann, sondern dass die rotatorische Elektromaschine sogar vorteilhafte Schallemissionseigenschaften aufweist: Das Außengehäuseteil aus einem Elastomerwerkstoff dämpft die Emission von Körperschall der erfindungsgemäße rotatorischen Elektromaschine, so dass eine vergleichsweise geringe unerwünschte Schallemission in die Umgebung der Elektromaschine auftritt.
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Dank des oder der erfindungsgemäß am Außengehäuseteil vorgesehenen Strukturelemente ist es in vorteilhafter Weise möglich, auch Kühlstrukturen mit komplexer Geometrie, insbesondere mit vorteilhaften Strömungseigenschaften, zum Beispiel niedrigem Strömungswiderstand, darzustellen. Das Außengehäuseteil kann beispielweise – ähnlich wie bei der Reifenherstellung – einfach in einem Spritzgussverfahren als Formteil in einem Formkörper hergestellt werden. Die Oberfläche des Formkörpers kann dabei eine komplexe Geometrie aufweisen, ohne dass ein herstellungsbedingter Kompromiss einzugehen ist.
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Das erfindungsgemäße Außengehäuseteil aus einem Elastomerwerkstoff stellt geringe Anforderungen in Bezug auf eine Oberflächenbearbeitung und/oder an die Maßhaltigkeit, da aufgrund der Elastizität des Außengehäuseteils ein Ausgleich von Passungenauigkeiten erreicht werden kann.
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Der erfindungsgemäße (mehrteilige) Aufbau des Kühlmantels bewirkt, dass das Kühlfluid unmittelbar/direkt in Kontakt mit der Außenwandung der rotatorischen Elektromaschine steht. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise großer Wärmetransport von der Elektromaschine in das Kühlfluid ohne Wärmeisolation aufgrund eines Kühlfluid und Außenwandung trennenden Werkstoffs erreicht.
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In einer für die Praxis besonders bevorzugten Gruppe von Ausführungsformen ist die erfindungsgemäße rotatorische Elektromaschine eine Innenläufermaschine. Dabei bildet die Außenwandung einen Teil eines Stators der rotatorischen Elektromaschine. Beispielsweise kann die Außenwandung ein Außenblech oder ein Statorträgerelement sein. Die Außenwandung integriert in diesen Ausführungsformen mehreren Funktionen, so dass vergleichsweise wenige Einzelteile erforderlich sind.
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Es ist besonders vorteilhaft für die Abfuhr von Wärme, wenn das Außengehäuseteil der rotatorischen Elektromaschine die Außenwandung vollumfänglich umgibt. Dabei werden Wände des Kühlraums des Kühlmantels, insbesondere Außenwände und/oder Kühlpfadwände, vom Außengehäuseteil und von der Außenwandung gebildet. Zum einen wird dann eine möglichst große Fläche für den Wärmetransfer an das Kühlfluid genutzt. Zum anderen wird möglichst symmetrisch gekühlt, so dass Temperaturgradienten mit deren Konsequenzen für beispielsweise Ausdehnung und Verschleiß verringert oder bevorzugt vermieden werden.
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In vorteilhaften Ausführungsformen der rotatorischen Elektromaschine weist das Außengehäuseteil einen Kühlfluideinlass und/oder einen Kühlfluidauslass auf. Dank des bereits beschriebenen besonders einfachen Herstellungsverfahrens aus einem Elastomerwerkstoff kann mit geringem Aufwand eine Struktur/Formgebung im Außengehäuseteil für die Zufuhr beziehungsweise die Abfuhr des Kühlfluids dargestellt werden. Eine aufwändige Konstruktion an der typischweise aus einem metallisch Werkstoff bestehenden Außenwandung der rotatorischen Elektromaschine kann vermieden werden.
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Der erfindungsgemäß zum Einsatz gelangende Elastomerwerkstoff ist bevorzugt ein Synthesekautschuk oder ein elastisches Polyurethan. Der Synthesekautschuk kann in konkreten Ausführungsform sein: Ein Styrol-Butadien-Kautschuk (SBK), ein Chloropren-Kautschuk (CR), ein Silikon-Kautschuk, ein Nitril-Kautschuk (NBR) oder besonders bevorzugt ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Mit besonderem Vorteil, insbesondere hinsichtlich der überraschenden akustischen Eigenschaften im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Verwendung, erfolgt eine gezielte Auswahl eines konkreten Elastomerwerkstoffs mit geeigneter Elastizität.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine ist der Elastomerwerkstoff armiert, insbesondere metallisch armiert. Ähnlich wie in einem Reifen wirkt ein hybridischer Aufbau des Außengehäuseteils steifigkeitssteigernd. In Abhängigkeit der Anordnung der Armierung, insbesondere in oder am Außengehäuseteil, kann eine ortsabhängige Steifigkeit im Außengehäuseteil geschaffen werden.
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Um das Außengehäuseteil mit der Außenwandung im Inneren des Kühlmantels zu verbinden, insbesondere fluiddicht zu verbinden, kann darüber hinaus oder alternativ zum vorangehend Beschriebenen das eine oder die mehreren Strukturelemente auf der Außenwandung aufvulkanisiert oder aufgeklebt sein. Auf diese Weise wirkt die Struktur steifigkeitssteigernd.
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Um das Außengehäuseteil mit der Außenwandung außenseitig zu verbinden, kann darüber hinaus oder alternativ zum vorangehend Beschriebenen das Außengehäuseteil jeweils an seinen axialen Enden/Rändern über eine Dichtung auf einem bearbeiteten Gebiet der Außenwandung aufgenommen sein und/oder mittels einer gefederten Schelle an die Außenwandung angedrückt werden. Auf diese einfache (und kostengünstige) Weise kann eine Fluiddichtigkeit erreicht werden.
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Eine besonders gute Wärmeabfuhr wird erreicht, indem die Kühlpfadstruktur einen oder mehrere Kühlkanäle umfasst, welche sich entweder im Wesentlichen axial oder im Wesentlichen helixförmig entlang der Außenwandung der rotatorischen Elektromaschine erstrecken.
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Im Zusammenhang des erfinderischen Gedankens steht auch ein Antriebsstrang eines Fahrzeugs, insbesondere eines gleislosen Landfahrzeugs, bevorzugt eines Automobils oder Kraftfahrzeugs. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang eines Fahrzeugs weist eine erfindungsgemäße rotatorische Elektromaschine mit den Merkmalen oder mit Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung als Antriebsmaschine des Fahrzeugs auf. Dabei kann es sich in einer Gruppe von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs um einen rein elektrischen Antriebsstrang oder in einer anderen Gruppe um einen hybridischen Antriebsstrang mit einer weiteren Antriebsmaschine auf Basis eines anderen Kraftwirkungsprinzips, zum Beispiel mit einer Brennkraftmaschine oder einer Brennstoffzelle, handeln. Der erfindungsgemäßen Antriebsstrang hat dank der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine eine vorteilhaft reduzierte Emission unerwünschten Schalls.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigt im Einzelnen:
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1 ein Schnittbild durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine,
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2 eine Ansicht der Außenwandung und von Teilen des Außengehäuseteils der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsform mit einem helixförmigen Verlauf eines Kühlkanals,
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3 ein Schnittbild durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine,
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4 eine Ansicht der Außenwandung und von Teilen des Außengehäuseteils der in der 3 gezeigten zweiten Ausführungsform mit einem axialen Verlauf von Kühlkanälen, und
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5 ein Schnittbild einer weiterentwickelten Ausführungsform des Kühlmantels einer erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine, mit einem armierten Außengehäuseteil.
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Die 1 ist ein Schnittbild durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine 10. Die rotatorische Elektromaschine 10 ist eine Innenläufermaschine. Sie ist Teil eines Antriebsstrangs 12 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Hybridantriebs mit einer Brennkraftmaschine oder eines reinen Elektroantriebs. Es ist eine Schnittebene gezeigt, welche die Rotationsachse 26 der rotatorischen Elektromaschine 10 enthält.
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Die erste Ausführungsform der rotatorischen Elektromaschine 10 hat eine Außenwandung 14 aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel ein Stahl, welche Teil des Stator 28 ist und als Aufhängung für das Statorblechpaket 30 und die Wicklung 32 dient. Abgestützt auf einer Welle oder einem Wellenzapfen wird der Stator 28 über einen Lagerschild 34. Der innenliegende Rotor sowie ein Lagerschild auf der anderen axialen Seite der Elektromaschine sind nicht zeichnerisch dargestellt.
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Der Kühlmantel 16 wird erfindungsgemäß von der Außenwandung 14 und einem Außengehäuseteil 18 aus einem Elastomerwerkstoff, hier peroxidisch vernetztes EPDM, gebildet. Außenwandung 14 und Außengehäuseteil 18 begrenzen einen Kühlraum 20. Der Kühlraum 20 ist strukturiert: Es existiert eine Kühlpfadstruktur 22, welche durch ein Strukturelement des Außengehäuseteils 18 gebildet wird. Das Strukturelement dieser ersten Ausführungsform ist eine helixförmig die Rotationsachse 26 umlaufende Wand, so dass im Schnittbild der 1 entlang der Rotationsachse 26 einzelne, sich radial erstreckende Stege erkennbar sind. Mit anderen Worten – das Strukturelement ist durch die Formgebung des Außengehäuseteils 18 oder einteilig durch das Außengehäuseteil 18 verwirklicht. Das Strukturelement, die Wand, ist an ihrer Berührfläche mit der Außenwandung 14 der rotatorischen Elektromaschine 10 fluiddicht verbunden. Konkret ist das Strukturelement in dieser ersten Ausführungsform aufvulkanisiert. Auf diese Weise wird ein helixförmig die Rotationsachse 26 umlaufender Kühlkanal an der Außenwandung 14 realisiert.
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Durch den Kühlkanal strömt im Betrieb ein Kühlfluid 24, bevorzugt eine Kühlflüssigkeit, konkret Kühlwasser. Die Zufuhr des Kühlfluids 24, Kühlwassers, erfolgt über einen Kühlfluideinlass 36 im Außengehäuseteil 18. Die Abfuhr des Kühlfluids 24, Kühlwasser wird über einen Kühlfluidauslass 38 im Außengehäuseteil 18 bewirkt. Zur außenseitigen fluiddichten Verbindung des Außengehäuseteils 18 mit der Außenwandung 14 ist das Außengehäuseteil 18 jeweils an seinen axialen Ränder auf einem bearbeiteten Gebiet 42 der Außenwandung 14 über eine Dichtung 42 aufgenommen. Die axialen Ränder des Außengehäuseteils werden jeweils mittels einer gefederten Schelle 44 an die Außenwandung 14 angedrückt.
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Die 2 zeigt eine Ansicht der der in der 1 dargestellten ersten Ausführungsform Außenwandung 14, welche sind in Umfangsrichtung und in axialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse 26 der Elektromaschine erstreckt. Um den helixförmigen Verlauf des Kühlkanals aufzuzeigen, sind zusätzliche Teile des Außengehäuseteils 18, genauer das Strukturelement der Kühlpfadstruktur 22, konkret die Wand, in der 2 dargestellt. Der die Außenwandung 14 umlaufende Kühlkanal weist also eine Richtungskomponente in axialer Richtung der Rotationsachse 26 auf.
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Die 3 stellt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine 10 in einem die Rotationsachse 26 enthaltenden Schnitt dar. Diese zweite Ausführungsform ist ebenfalls eine Innenläufermaschine. Wie die erste Ausführungsform kann sie Teil eines Antriebsstrangs 12 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Hybridantriebs mit einer Brennkraftmaschine oder eines reinen Elektroantriebs, sein.
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In der 3 ist nur der Kühlmantel 16 gezeichnet, um Unterschiede zur ersten Ausführungsform aufzuzeigen. Weitere Bauteile und/oder Baugruppen der rotatorischen Elektromaschine 10 sind wie in der ersten Ausführungsform (siehe 1) umgesetzt. Das Gehäuse des Kühlmantels 16 wird durch die Außenwandung 14 und das Außengehäuseteil 18 aus einem Elastomerwerkstoff, hier konkret peroxidisch vernetztes EPDM, gebildet. Erfindungsgemäß ist der Kühlraum 20 strukturiert, indem die Formgebung des Außengehäuseteils eine Mehrzahl von Strukturelementen der Kühlpfadstruktur 22, von hier konkret sich in axialer Richtung erstreckenden Wänden aufweist (siehe auch 4). Die Wände berühren die Außenwandung 14 und sind an den Berührflächen mit der Außenwandung 14 fluiddicht verbunden, hier aufvulkanisiert. Im Schnittbild der 3 ist vom Kühlraum 20 nur ein Kühlkanal zu sehen, welcher von Kühlfluid 24 in axialer Richtung, parallel zur Erstreckungsrichtung der Rotationsachse 26 durchströmt wird. Eine fluiddichte Abdichtung an den axialen Rändern des Außengehäuseteils 18 erfolgt auch in dieser zweiten Ausführungsform jeweils über eine Dichtung 40, welche auf einem bearbeiteten Gebiet 42 der Außenwandung 14 aufliegt. Dir Räder des Außengehäuseteils 18 werden mittels einer federnden Schelle 44 an die Außenwandung 14 angedrückt.
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Die 4 zeigt eine Ansicht der Außenwandung 14 der in der 3 dargestellten zweiten Ausführungsform. Die Außenwandung 14 erstreckt sich in Umfangsrichtung und in axialer Richtung bezogen auf die Rotationsachse 26 der Elektromaschine. Um den axialen Verlauf der Kühlkanäle aufzuzeigen, sind zusätzliche Teile des Außengehäuseteils 18, genauer die Strukturelemente der Kühlpfadstruktur 22, konkret die Wand, in der 2 dargestellt. Die Kühlkanäle erstrecken sich in dieser zweiten Ausführungsform also in axialer Richtung der Rotationsachse 26 entlang der Außenwandung 14.
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Die 5 zeigt im Schnittbild einen Ausschnitt einer weiterentwickelten Ausführungsform des Kühlmantels 16 einer erfindungsgemäßen rotatorischen Elektromaschine 10, mit einem armierten Außengehäuseteil 18. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung der anhand der 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsform. Das Außengehäuseteil 18 weist eine Armierung 50 auf. Die Armierung 50 wird durch einen hybridischen Aufbau des Außengehäuseteils 18 aus mehreren Werkstoffen bewirkt, indem in den Elastomerwerkstoff, hier peroxidisch vernetztes EPDM, ein Werkstoff eingebracht oder auf dem Elastomerwerkstoff aufgebracht wird, welcher eine höhere Steifigkeit als der Elastomerwerkstoff aufweist. Zum Beispiel kann ein metallischer Werkstoff, wie Aluminium, Stahl oder dergleichen, verwendet werden.
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Die Armierung kann insbesondere wie in einem Reifen ausgeführt sein: Unter der äußeren Oberfläche des Außengehäuseteils 18 aus Elastomerwerkstoff liegt in der in der 5 gezeigten Ausführungsform konkret ein Metallgewebe als Armierung 50, von denen senkrecht zum Schnitt verlaufende Drähte gezeichnet sind.
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In dem im Vergleich zur 1 vergrößerten Ausschnitt der 5 ist auch die Kühlpfadstruktur 22 des Außengehäuseteils 18 mit Stegen zu sehen, welche die Außenwandung 14 berühren. An den Berührflächen ist das Außengehäuseteil 18 auf die Außenwandung aufvulkanisiert (vulkanisierte Verbindung 52).
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Während bei Ausführungsformen mit peroxidisch vernetztem EPDM als Elastomerwerkstoff die Kühlpfadstruktur 22 des Außengehäuseteils 18 auf die Außenwandung 14 aufvulkanisiert werden kann, ist der gezeigte Aufbau beim Einsatz anderer flexibler Elastomerwerkstoffe mittels Klebeverbindungen realisierbar. Eine Armierungsstruktur in oder direkt auf dem Kühlmantel führt zu einer Versteifung der gesamten hybriden Struktur der rotatorischen Elektromaschine, insbesondere der Außenwandung und des Statorblechpakets. In vorteilhafter Konsequenz weist die erfindungsgemäße rotatorische Elektromaschine eine vergleichsweise hohe akustische Dämpfung und damit positiv geringe Schallemissionen auf.
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Eine Optimierung der hybriden Struktur kann durch härtere oder weichere Stege der Kühlpfadstruktur (E-Modulanpassung) bei gleichbleibendem Durchflusswiderstand für das Kühlfluid erfolgen. Die Wahl des Materials und der Struktur der Armierung beeinflusst ebenfalls die Steifigkeit. Der vom Kühlmittel auf die Kühlpfadstruktur beziehungsweise das Außengehäuseteil ausgeübte Druck wirkt auch steifigkeitssteigernd auf die hybride Struktur.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- rotatorische Elektromaschine
- 12
- Antriebsstrang eines Fahrzeugs
- 14
- Außenwandung
- 16
- Kühlmantel
- 18
- Außengehäuseteil
- 20
- Kühlraum
- 22
- Kühlpfadstruktur
- 24
- Kühlfluid
- 26
- Rotationsachse
- 28
- Stator
- 30
- Statorblechpaket
- 32
- Wicklung
- 34
- Lagerschild
- 36
- Kühlfluideinlass
- 38
- Kühlfluidauslass
- 40
- Dichtung
- 42
- bearbeitetes Gebiet
- 44
- gefederte Schelle
- 46
- helixförmiger Verlauf des Kühlkanals
- 48
- axiale Durchströmung der Kühlkanäle
- 50
- Armierung
- 52
- vulkanisierte Verbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014214724 A1 [0004]
- DE 102014208986 A1 [0005]
- DE 102008027002 A1 [0006]
