DE102018201527A1 - Electric machine as well as vehicle with such - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), einem Stator (1), der relativ zum Gehäuse (2) feststehend ist; einem Rotor (3); einem Außenrohr (4) auf dem der Rotor (3) angeordnet ist und mit dem der Rotor (3) drehfest verbunden ist, wobei das Außenrohr (4) relativ zum Gehäuse (2) drehbar gelagert ist; einem Innenrohr (6), das innerhalb dem Außenrohr (4) angeordnet ist und relativ zum Gehäuse (2) feststehend ist; Fördermittel (13), die auf der zum Innenrohr (6) weisenden Seite das Außenrohrs (4) angeordnet sind und die bei Relativdrehung von Außen- und Innenrohr ein in einem Zwischenraum (9) zwischen Innen- und Außenrohr befindliches Fluid fördern. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einer elektrischen Maschine. The invention relates to an electric machine, in particular for a motor vehicle, comprising a housing (2), a stator (1) which is fixed relative to the housing (2); a rotor (3); an outer tube (4) on which the rotor (3) is arranged and with which the rotor (3) is non-rotatably connected, wherein the outer tube (4) is rotatably mounted relative to the housing (2); an inner tube (6) disposed within the outer tube (4) and fixed relative to the housing (2); Conveying means (13) which are arranged on the side facing the inner tube (6) side of the outer tube (4) and promote the relative rotation of the outer and inner tube located in an intermediate space (9) between the inner and outer tube fluid. Moreover, the invention relates to a motor vehicle with such an electric machine.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Rotor und Stator sowie einer Pumpe zum Fördern eines Kühlmittels.The invention relates to an electric machine, in particular for a motor vehicle, with a rotor and stator and a pump for conveying a coolant.
Aus der
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung den vorstehend genannten Nachteil zumindest teilweise zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine gemäß Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of the present invention to at least partially eliminate the above drawback. This object is achieved by an electric machine according to
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine elektrische Maschine, insbesondere ein Elektromotor oder Generator bereitgestellt. Es handelt sich dabei um eine elektrische Maschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die vorzugsweise für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs genutzt wird. Bereitgestellt wird dabei eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, einem Stator, der relativ zum Gehäuse feststehend ist; einem Rotor; einem Außenrohr auf dem der Rotor angeordnet ist und mit dem der Rotor drehfest verbunden ist, wobei das Außenrohr relativ zum Gehäuse drehbar gelagert ist; einem Innenrohr, das innerhalb dem Außenrohr angeordnet ist und relativ zum Gehäuse feststehend ist; Fördermittel, die auf der zum Innenrohr weisenden Seite das Außenrohrs angeordnet sind und die bei Relativdrehung von Außen- und Innenrohr ein in einem Zwischenraum zwischen Innen- und Außenrohr befindliches Fluid fördern. Das Fluid ist insbesondere eine Flüssigkeit, wie beispielsweise ein Kühlmittel. Dadurch wird eine elektrische Maschine geschaffen, in welche auf sehr platzsparende Weise eine Kühlmittelpumpe integriert ist, und welche direkt vom Rotor der elektrischen Maschine angetrieben wird. Die integrierte Pumpe erfordert kaum zusätzlichen Bauraum und ist somit sehr gut in der Kraftfahrzeugindustrie einsetzbar. Außerdem ist die integrierte Pumpe gut vor Beschädigungen von außen geschützt. Das Außenrohr fungiert einerseits als Gehäuse der integrierten Pumpe und anderseits als Rotorwelle.According to one embodiment of the invention, an electric machine, in particular an electric motor or generator is provided. It is an electric machine, in particular for a motor vehicle, which is preferably used for the propulsion of the motor vehicle. Provided is an electric machine with a housing, a stator which is fixed relative to the housing; a rotor; an outer tube on which the rotor is arranged and with which the rotor is non-rotatably connected, wherein the outer tube is rotatably mounted relative to the housing; an inner tube disposed within the outer tube and fixed relative to the housing; Conveying means, which are arranged on the side facing the inner tube side of the outer tube and promote the relative rotation of the outer and inner tube located in a space between the inner and outer tube fluid. The fluid is in particular a liquid, such as a coolant. As a result, an electric machine is created in which a coolant pump is integrated in a very space-saving manner, and which is driven directly by the rotor of the electric machine. The integrated pump requires little additional space and is thus very well used in the automotive industry. In addition, the integrated pump is well protected against damage from the outside. The outer tube acts on the one hand as a housing of the integrated pump and on the other hand as a rotor shaft.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Hohlraum des Außenrohrs an einem Ende fluiddicht geschlossen und das Innenrohr ein Hohlrohr, dessen Inneres an einem Ende, welches zum geschlossenen Ende des Hohlraums des Außenrohrs weist, strömungsmechanisch bzw. fluidisch mit dem Zwischenraum verbunden ist. Somit kann das Fluid im Zwischenraum in eine Richtung strömen und das Fluid in dem hohlen Inneren des als Hohlrohr ausgebildeten Innenrohrs in eine entgegengesetzte Richtung strömen, wobei am geschlossenen Ende des Hohlraums des Außenrohrs das Fluid vom Zwischenraum in das Innere des Innenrohrs oder umgekehrt strömen kann.According to a further embodiment of the invention, a cavity of the outer tube is fluid-tightly closed at one end and the inner tube is a hollow tube, the interior of which at one end, which faces the closed end of the cavity of the outer tube, is fluidically connected to the intermediate space. Thus, the fluid in the space may flow in one direction and the fluid in the hollow interior of the inner tube formed as a hollow tube to flow in an opposite direction, wherein at the closed end of the cavity of the outer tube, the fluid from the gap into the interior of the inner tube or vice versa can flow.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Fördermittel eine spiralförmige Wand. Dadurch wird vom Fördermittel, dem Außenrohr und dem Innenrohr eine Schneckenpumpe ausgebildet, die bei einer Drehung des Rotors und somit des Außenrohrs ein im Zwischenraum zwischen Innen- und Außenrohr befindliches Fluid entlang einer Längsrichtung des Außenrohrs fördert.According to a further embodiment of the invention, the conveying means are a spiral wall. As a result, a screw pump is formed by the conveying means, the outer tube and the inner tube, which conveys a fluid located in the intermediate space between the inner and outer tubes along a longitudinal direction of the outer tube during rotation of the rotor and thus of the outer tube.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrische Maschine ferner zumindest zwei Lager auf, welche das Außenrohr lagern und zwischen denen der Rotor angeordnet ist.According to a further embodiment of the invention, the electric machine further comprises at least two bearings which support the outer tube and between which the rotor is arranged.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrische Maschine ferner einen Gehäuse-Hohlraum auf, welcher in der Wandung des Gehäuses ausgebildet ist und welcher strömungsmechanisch bzw. fluidisch mit dem Zwischenraum verbunden ist.According to a further embodiment of the invention, the electric machine further comprises a housing cavity, which is formed in the wall of the housing and which is fluidically connected or fluidically connected to the intermediate space.
Insbesondere ist der Gehäuse-Hohlraum radial außerhalb des Stators angeordnet. Somit kann der Gehäuse-Hohlraum zur Kühlung des Stators genutzt werden.In particular, the housing cavity is arranged radially outside the stator. Thus, the housing cavity can be used to cool the stator.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Fördermittel als Schaufeln ausgebildet.According to a further embodiment of the invention, the conveying means are formed as blades.
Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einer elektrischen Maschine bereit.Moreover, the present invention provides a motor vehicle having such an electric machine.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 zeigt schematisch eine elektrische Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und -
2 zeigt schematisch einen SchnittA-A durch eine Lagerung der elektrischen Maschine aus1 .
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1 schematically shows an electric machine according to an embodiment of the present invention, and -
2 schematically shows a sectionAA by a storage of theelectric machine 1 ,
Der Rotor
Die Lager
Der Hohlraum des Außenrohrs
Es liegt selbstverständlich im Bereich dieser Erfindung, die Förderrichtung umzukehren, so dass das Fluid zuerst das Innere des Innenrohrs
Die Positionierung des Zwischenraumes
Zur Kühlung des Stators
Da das Außenrohr
Zur Lagerung des Innenrohrs
Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf das offenbarte Ausführungsbeispiel zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, this illustration and description is to be considered illustrative or exemplary, and not restrictive, and is not intended to limit the invention to the disclosed embodiment. The mere fact that certain features are mentioned in various dependent claims is not intended to imply that a combination of these features could not be used to advantage.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10045424 A1 [0002]DE 10045424 A1 [0002]
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- 2018-02-01 DE DE102018201527.9A patent/DE102018201527A1/en active Pending
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