DE102019206269A1 - Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel - Google Patents

Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel Download PDF

Info

Publication number
DE102019206269A1
DE102019206269A1 DE102019206269.5A DE102019206269A DE102019206269A1 DE 102019206269 A1 DE102019206269 A1 DE 102019206269A1 DE 102019206269 A DE102019206269 A DE 102019206269A DE 102019206269 A1 DE102019206269 A1 DE 102019206269A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rim
cooling
rotor
wheel
cooling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019206269.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Dominik Ossadnik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102019206269.5A priority Critical patent/DE102019206269A1/en
Publication of DE102019206269A1 publication Critical patent/DE102019206269A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors

Abstract

Es wird eine Kühlvorrichtung (10) zur Kühlung eines Rotors (29) eines Radnabenmotors (13) eines Fahrzeugrades (11) vorgeschlagen, wobei der Rotor (29) vollständig innerhalb eines Felgeninnenraums (17c) einer Felge (17) angeordnet ist und wobei die Kühlvorrichtung (10) mindestens einen Kühlkanal (20) zum Führen eines Kühlmittels aufweist, der in der Felge (17) ausgebildet ist.A cooling device (10) for cooling a rotor (29) of a wheel hub motor (13) of a vehicle wheel (11) is proposed, the rotor (29) being arranged completely within a rim interior (17c) of a rim (17) and wherein the cooling device (10) has at least one cooling channel (20) for guiding a coolant, which is formed in the rim (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung eines Rotors eines Radnabenmotors eines Fahrzeuges, ein Fahrzeugrad sowie ein Verfahren zum Kühlen eines Rotors eines Radnabenmotors eines Fahrzeugrades.The invention relates to a cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, a vehicle wheel and a method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel.

Radnabenantriebe als eine Variante eines dezentralen Fahrzeugantriebs sind seit Längerem aus dem Stand der Technik bekannt. Auch die Integration eines Radnabenantriebes in ein Fahrzeugrad, insbesondere in die Felge eines Fahrzeugrades, ist bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2010 033 852 A1 eine Antriebseinheit für ein Fahrzeugrad, bei der sowohl der Stator als auch der Rotor eines Radnabenmotors in einer Felge integriert sind. Allerdings besteht bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen Verbesserungspotential hinsichtlich der Leistung und der Kühlung des Radnabenmotors.Wheel hub drives as a variant of a decentralized vehicle drive have long been known from the prior art. The integration of a wheel hub drive into a vehicle wheel, in particular into the rim of a vehicle wheel, is also known. For example, the DE 10 2010 033 852 A1 a drive unit for a vehicle wheel, in which both the stator and the rotor of a wheel hub motor are integrated in a rim. However, with the solutions known from the prior art, there is potential for improvement with regard to the performance and the cooling of the wheel hub motor.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung zur Kühlung eines Rotors eines Radnabenmotors eines Fahrzeuges derart zu verbessern, dass der Rotor möglichst effizient gekühlt wird, sodass der Radnabenmotor die bestmögliche Leistung erreichen kann.The object of the present invention is to improve a cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle in such a way that the rotor is cooled as efficiently as possible so that the wheel hub motor can achieve the best possible performance.

Gelöst wird die oben genannte Aufgabe durch eine Kühlvorrichtung zur Kühlung eines Rotors eines Radnabenmotors eines Fahrzeuges, wobei der Rotor vollständig innerhalb eines Felgeninnenraums einer Felge angeordnet ist, wobei die Vorrichtung mindestens einen Kühlkanal zum Führen eines Kühlmittels aufweist, und wobei der mindestens eine Kühlkanal in der Felge ausgebildet ist. Unter dem Begriff „Kühlmittel“ ist insbesondere Kühlwasser zu verstehen. Insbesondere umfasst die Kühlvorrichtung die Felge.The above-mentioned object is achieved by a cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, the rotor being arranged completely within a rim interior of a rim, the device having at least one cooling channel for guiding a coolant, and the at least one cooling channel in the Rim is formed. The term “coolant” is to be understood in particular as cooling water. In particular, the cooling device comprises the rim.

Durch die Integration des Rotors des Radnabenmotors in der Felge beziehungsweise in dem Felgeninnenraum wird ein größtmöglicher Luftspaltdurchmesser, das heißt der Durchmesser an der Grenze zwischen Rotor und Stator des Radnabenmotors, erreicht. Dies wirkt sich positiv auf das maximal erreichbare Drehmoment aus. Durch die Ausbildung des mindestens einen Kühlkanals in der Felge dient die Felge zugleich als Kühlkörper für den Rotor, sodass der Rotor möglichst effektiv gekühlt wird, sodass die Leistung des Radnabenmotors optimiert werden kann. Dies trifft insbesondere auf eine Dauerleistung des Radnabenmotors zu.By integrating the rotor of the wheel hub motor in the rim or in the rim interior, the largest possible air gap diameter, that is to say the diameter at the boundary between the rotor and stator of the wheel hub motor, is achieved. This has a positive effect on the maximum achievable torque. By forming the at least one cooling channel in the rim, the rim also serves as a heat sink for the rotor, so that the rotor is cooled as effectively as possible, so that the performance of the wheel hub motor can be optimized. This applies in particular to a continuous output of the wheel hub motor.

Die Ausbildung in der Felge bedeutet, dass der Kühlkanal in zumindest einer Richtung durch die Felge gebildet wird.The formation in the rim means that the cooling channel is formed by the rim in at least one direction.

Insbesondere weist der mindestens eine Kühlkanal einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, wobei zumindest der erste Abschnitt in eine radial äußere Richtung durch die Felge begrenzt wird. Mit dem Begriff „radial äußere Richtung“ ist die radiale, nach außen zeigende Richtung gemeint. Der erste Abschnitt ist vor allem im Bereich eines Felgenbettes der Felge angeordnet. Der erste Abschnitt des Kühlkanals verläuft vorzugsweise im Wesentlichen in axialer Richtung der Felge. Ferner bevorzugt ist der erste Abschnitt in allen Richtungen bis auf eine radial innere Richtung (und die axiale Richtung, in die dieser verläuft) durch die Felge begrenzt. Der erste Abschnitt kann somit als Kanal, in anderen Worten Ausnehmung, in einer Innenwand der Felge ausgebildet sein. Unter dem Begriff „radial innere Richtung“ ist die radiale, nach innen zeigende Richtung zu verstehen.In particular, the at least one cooling channel has a first section and a second section, at least the first section being delimited in a radially outward direction by the rim. The term “radially outward direction” means the radial, outward-facing direction. The first section is arranged primarily in the area of a rim well of the rim. The first section of the cooling channel preferably runs essentially in the axial direction of the rim. Furthermore, the first section is preferably delimited by the rim in all directions except for a radially inner direction (and the axial direction in which it runs). The first section can thus be designed as a channel, in other words a recess, in an inner wall of the rim. The term “radially inner direction” is to be understood as the radial inward direction.

Der zweite Abschnitt des mindestens einen Kühlkanals läuft vorzugsweise im Wesentlichen in radialer Richtung, wobei der zweite Abschnitt in beide Richtungen, die senkrecht zur radialen Richtung stehen, durch die Felge begrenzt ist. Der zweite Abschnitt verläuft somit gänzlich innerhalb der Felge. Der zweite Abschnitt ist vor allem in einem axial äußeren Bereich der Felge angeordnet.The second section of the at least one cooling channel preferably runs essentially in the radial direction, the second section being delimited by the rim in both directions which are perpendicular to the radial direction. The second section thus runs entirely within the rim. The second section is arranged primarily in an axially outer region of the rim.

Der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt des Kühlkanals verlaufen vorzugsweise geradlinig. Ferner kann der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt gekrümmt verlaufen. Der erste Abschnitt geht vor allem direkt in den zweiten Abschnitt über. Insbesondere besteht der Kühlkanal aus dem ersten und dem zweiten Abschnitt.The first section and / or the second section of the cooling channel preferably run in a straight line. Furthermore, the first section and / or the second section can be curved. The first section goes directly into the second section. In particular, the cooling channel consists of the first and the second section.

Vorzugsweise ist der Radnabenmotor elektrisch angetrieben. Ferner bevorzugt weist der Rotor Magnete auf. Insbesondere ist der Stator des Radnabenmotors ebenfalls in dem Felgeninnenraum angeordnet.The wheel hub motor is preferably driven electrically. The rotor also preferably has magnets. In particular, the stator of the wheel hub motor is also arranged in the rim interior.

Die Felge ist insbesondere bis auf eine mögliche Abdeckung einstückig ausgebildet. Vorteilhafterweise ist der erste Abschnitt des mindestens einen Kühlkanals durch den Rotor des Radnabenmotors, insbesondere durch ein Rotorblechpaket des Rotors, begrenzt. Dies dient einer möglichst einfachen Herstellung der Felge. Ansonsten wäre eine Herstellung der Felge umfassend den ersten Abschnitt des mindestens einen Kühlkanals aus einem Stück kaum herstellbar. Ferner wird der Wärmeübergang vom Rotor zum Kühlmittel besonders kurz und effizient ausgestaltet. Somit verläuft der Kühlkanal an der Außenseite des Rotors. Die Kühlvorrichtung weist vor allem keinen Kühlkanal innerhalb des Rotorblechpaketes auf.The rim is in particular formed in one piece with the exception of a possible cover. The first section of the at least one cooling channel is advantageously delimited by the rotor of the wheel hub motor, in particular by a laminated rotor core of the rotor. This is used to make the rim as simple as possible. Otherwise it would hardly be possible to manufacture the rim comprising the first section of the at least one cooling channel from one piece. Furthermore, the heat transfer from the rotor to the coolant is designed to be particularly short and efficient. The cooling channel thus runs on the outside of the rotor. Above all, the cooling device does not have a cooling channel within the laminated rotor core.

Beim Durchlaufen des ersten Abschnitts des Kühlkanals wird Wärme des Rotorblechpaketes vom Kühlmittel aufgenommen. Wenn das Kühlmittel den zweiten Abschnitt durchläuft, kann Wärme über eine Stirnfläche der Felge abgeben werden. Insbesondere kann die Kühlvorrichtung Kühlelemente an einer Stirnfläche der Felge zur bestmöglichen Wärmeabgabe an die Umgebungsluft umfassen. Bei den Kühlelementen handelt es sich vorzugsweise um Kühlrippen und/oder Turbulatoren, die auf der Stirnfläche ausgebildet sind. Insbesondere ist die Stirnfläche komplett geschlossen ausgebildet. Durch die Drehung des Fahrzeugrades und somit der Felge und die daraus resultierende Fahrzeuggeschwindigkeit wird an der Stirnfläche der Felge stets ein vergleichsweiser starker und turbulenter Luftstrom existieren, der die Wärmeübertragung an die Umgebungsluft begünstigt. Dieser Effekt kann mit den Kühlelementen an dieser Stelle optimiert werden.When passing through the first section of the cooling channel, heat from the laminated rotor core is absorbed by the coolant. When the coolant passes through the second section, heat can be given off via an end face of the rim. In particular, the cooling device can comprise cooling elements on an end face of the rim for the best possible heat dissipation to the ambient air. The cooling elements are preferably cooling ribs and / or turbulators which are formed on the end face. In particular, the end face is designed to be completely closed. As a result of the rotation of the vehicle wheel and thus the rim and the resulting vehicle speed, there will always be a comparatively strong and turbulent air flow at the end face of the rim, which promotes heat transfer to the ambient air. This effect can be optimized at this point with the cooling elements.

Insbesondere weist die Kühlvorrichtung eine in den Felgeninnenraum integrierte Kühlmittelpumpe zum Pumpen des Kühlmittels durch den mindestens einen Kühlkanal auf, wobei die Kühlmittelpumpe ein Pumpenrad umfasst. Insbesondere ist die Kühlmittelpumpe am Ende des zweiten Abschnittes des mindestens einen Kühlkanals angeordnet.In particular, the cooling device has a coolant pump integrated into the rim interior for pumping the coolant through the at least one cooling channel, the coolant pump comprising a pump wheel. In particular, the coolant pump is arranged at the end of the second section of the at least one cooling channel.

Ferner weist die Kühlvorrichtung vorzugsweise zwei Sammelbereiche auf, einen ersten Sammelbereich für den Vorlauf und einen zweiten Sammelbereich für den Rücklauf. Dabei sind beide Sammelbereiche vor allem ringförmig ausgebildet.Furthermore, the cooling device preferably has two collecting areas, a first collecting area for the flow and a second collecting area for the return. Both collecting areas are designed primarily in a ring shape.

Insbesondere umfasst die Kühlvorrichtung eine Vielzahl von Kühlkanälen, die jeweils wie oben beschrieben ausgebildet sind. Dabei dient mindestens ein erster Kühlkanal für den Vorlauf und mindestens ein zweiter Kühlkanal für den Rücklauf des Kühlmittels. Jeder Kühlkanal weist einen oben beschriebenen ersten Abschnitt und einen oben beschriebenen zweiten Abschnitt auf.. In particular, the cooling device comprises a multiplicity of cooling channels, each of which is designed as described above. At least one first cooling channel is used for the flow and at least one second cooling channel for the return flow of the coolant. Each cooling channel has a first section described above and a second section described above.

Vor allem sind jeweils ein erster Abschnitt eines ersten Kühlkanals und ein erster Abschnitt eines zweiten Kühlkanals durch einen U-förmigen Verbindungskanal in einem axial inneren Bereich der Felge miteinander verbunden.In particular, a first section of a first cooling channel and a first section of a second cooling channel are each connected to one another by a U-shaped connecting channel in an axially inner region of the rim.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung eine Vielzahl von ersten Kühlkanälen, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander ausgeordnet sind und deren zweite Abschnitte im ersten Sammelbereich enden. Die zweiten Abschnitte der ersten Kühlkanäle erstrecken sich vorzugsweise radial vom ersten Sammelbereich. Die ersten Kühlkanäle sind somit über den ersten Sammelbereich miteinander verbunden.In particular, the device comprises a plurality of first cooling channels which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction and whose second sections end in the first collecting area. The second sections of the first cooling channels preferably extend radially from the first collecting area. The first cooling channels are thus connected to one another via the first collecting area.

Ferner umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Vielzahl von zweiten Kühlkanälen, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander ausgeordnet sind und deren erste Abschnitte im zweiten Sammelbereich enden. Die ersten Abschnitte der ersten Kühlkanäle erstrecken sich vorzugsweise radial vom ersten Sammelbereich. Die zweiten Kühlkanäle sind somit über den zweiten Sammelbereich miteinander verbunden.Furthermore, the device preferably comprises a multiplicity of second cooling channels which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction and whose first sections end in the second collecting area. The first sections of the first cooling channels preferably extend radially from the first collecting area. The second cooling channels are thus connected to one another via the second collecting area.

Die Kühlvorrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, das Kühlmittel von dem zweiten Sammelbereich durch den zweiten Abschnitt mindestens eines zweiten Kühlkanals zu transportieren, wobei es dann durch den ersten Abschnitt des zweiten Kühlkanals fließt, und zwar an der Außenseite des Rotors entlang in eine axial innere Richtung. In einem axial inneren Bereich der Felge wird der Kühlmittelstrom umgekehrt, wobei das Kühlmittel dann durch den ersten Abschnitt eines ersten Kühlkanals und anschließend durch den zweiten Abschnitt des ersten Kühlkanals in den entsprechenden ersten Sammelbereich fließt. Die Sammelbereiche können miteinander verbunden sein. Dabei findet sich zwischen diesen vor allem das Pumpenrad, das Kühlmittel vom ersten in den zweiten Sammelbereich fördert. Der Kreislauf kann somit von Neuem beginnen.The cooling device is designed in particular to transport the coolant from the second collecting area through the second section of at least one second cooling channel, wherein it then flows through the first section of the second cooling channel, specifically along the outside of the rotor in an axially inner direction. The coolant flow is reversed in an axially inner region of the rim, the coolant then flowing through the first section of a first cooling channel and then through the second section of the first cooling channel into the corresponding first collecting region. The collecting areas can be connected to one another. The pump wheel, which conveys coolant from the first to the second collecting area, is located between these. The cycle can thus begin again.

Insbesondere sind die ersten Abschnitte des mindestens einen ersten und zweiten Kühlkanals in Umfangsrichtung der Felge beziehungsweise des Fahrzeugrades versetzt zueinander angeordnet. Die zweiten Abschnitte des mindestens einen ersten und zweiten Kühlkanals sind ebenfalls in Umfangsrichtung als auch vorzugsweise in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Auch die Sammelbereiche sind vorteilhaferweise in axialer Richtung versetzt angeordnet. Somit wird ein möglichst optimaler Fluss von oder zu den Sammelbereichen der Kühlmittelpumpe gewährleistet. Der erste Sammelbereich ist in axialer Richtung vorzugsweise weiter außen angeordnet als der zweite Sammelbereich.In particular, the first sections of the at least one first and second cooling channel are arranged offset from one another in the circumferential direction of the rim or of the vehicle wheel. The second sections of the at least one first and second cooling channel are also arranged offset from one another in the circumferential direction and also preferably in the axial direction. The collecting areas are also advantageously arranged offset in the axial direction. This ensures the best possible flow from or to the collecting areas of the coolant pump. The first collecting area is preferably arranged further out in the axial direction than the second collecting area.

Insbesondere weist die Kühlmittelpumpe keine Wellendichtung für das Pumpenrad auf. Alternativ kann die Kühlmittelpumpe eine Wellendichtung für das Pumpenrad aufweisen. Das Pumpenrad kann auf unterschiedliche Weisen gelagert sein, beispielsweise durch ein Gleitlager oder ein Wälzlager. Das Pumpenrad ist vor allem derart angeordnet, dass es Kühlmittel von dem zweiten Sammelbereich in mindestens einen zweiten Kühlkanal fördern kann.In particular, the coolant pump does not have a shaft seal for the pump wheel. Alternatively, the coolant pump can have a shaft seal for the pump wheel. The pump wheel can be mounted in different ways, for example by a plain bearing or a roller bearing. The pump wheel is primarily arranged in such a way that it can deliver coolant from the second collecting area into at least one second cooling channel.

Vorteilhafterweise ist das Pumpenrad fest arretiert, sodass es sich nicht mit dem Rotor beziehungsweise mit dem Fahrzeugrad mit dreht. Insbesondere ergibt sich eine Pumpenleistung der Kühlmittelpumpe im Wesentlichen durch eine Drehung des Fahrzeugrades. Insbesondere stellt die Felge ein Pumpengehäuse für die Kühlmittelpumpe dar. Die Kühlmittelpumpe weist somit kein gesondertes Gehäuse auf. Durch eine Drehung des Fahrzeugrades und somit eine Drehung der Felge dreht sich das Pumpengehäuse, während das Pumpenrad, wie oben beschrieben, vorzugsweise fest arretiert ist. Insbesondere ist somit der Kühlkreislauf der Kühlvorrichtung während eines Stillstandes des Fahrzeuges bei einem stillstehenden Fahrzeugrad inaktiv, wobei bei einer Drehbewegung des Fahrzeugrades das Kühlmittel befördert wird. Vor allem wird kein weiterer Antrieb der Kühlmittelpumpe eingesetzt.The pump wheel is advantageously firmly locked so that it does not rotate with the rotor or with the vehicle wheel. In particular, a pump output of the coolant pump results essentially from a rotation of the vehicle wheel. In particular, the rim represents a pump housing for the coolant pump. The coolant pump therefore does not have a separate housing. As a result of a rotation of the vehicle wheel and thus a rotation of the rim, the pump housing rotates, while the pump wheel, as described above, is preferably firmly locked. In particular, the cooling circuit of the cooling device is thus at a standstill of the vehicle a stationary vehicle wheel inactive, the coolant being conveyed when the vehicle wheel rotates. In particular, no further drive for the coolant pump is used.

Insbesondere wird die Arretierung des Pumpenrads der Kühlmittelpumpe mittels einer Magnetkupplung erreicht. Dafür weist ein Radträger des Fahrzeugrades Magnete auf, wobei auch das Pumpenrad Magnete umfasst, die zur Arretierung zusammenwirken. Alternativ kann das Pumpenrad durch einen zusätzlichen Elektromotor angetrieben werden. Auch dabei wird die Magnetkupplung für den Antrieb eingesetzt.In particular, the impeller of the coolant pump is locked by means of a magnetic coupling. For this purpose, a wheel carrier of the vehicle wheel has magnets, the pump wheel also including magnets which interact to lock it. Alternatively, the pump wheel can be driven by an additional electric motor. The magnetic coupling is also used for the drive.

Insbesondere weist das Pumpenrad der Kühlmittelpumpe Schaufeln auf, wobei die Schaufeln zwei Metalle mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten umfassen, sodass sich die Schaufeln selbstständig in Abhängigkeit einer Rotortemperatur zur Regelung eines Kühlmittelstromes verstellen. In anderen Worten sind die Schaufeln bimetallisch ausgebildet.In particular, the impeller of the coolant pump has blades, the blades comprising two metals with different coefficients of thermal expansion, so that the blades adjust themselves independently as a function of a rotor temperature to regulate a coolant flow. In other words, the blades are bimetallic.

Insbesondere weist das Pumpenrad eingangsseitige Schaufeln auf, wobei die eingangsseitigen Schaufeln und/oder die ausgangsseitigen Schaufeln wie oben beschrieben bimetallisch ausgebildet sind. Insbesondere sind die Schaufeln zumindest teilweise aus zwei Metallen gebildet, die vor allem zwei unterschiedliche Seiten, eine Vorderseite und eine Rückseite, der Schaufel bilden. Dadurch sind die Schaufeln dazu ausgebildet, ihren Krümmungsradius, insbesondere an einer Eintrittsseite des Kühlmittels, zu verändern und somit einen anderen Volumenstrom des Kühlmittels einzustellen. Insbesondere wenn sich das Kühlmittel erwärmt, da die Rotortemperatur ansteigt, kann durch eine selbständige Veränderung des Krümmungsradius der Schaufeln der Volumenstrom erhöht werden. Durch diese Ausbildung ist die Kühlvorrichtung für ein möglichst breites Temperaturspektrum gerüstet.In particular, the pump wheel has blades on the inlet side, the blades on the inlet side and / or the blades on the outlet side being embodied as bimetallic, as described above. In particular, the blades are at least partially formed from two metals, which primarily form two different sides, a front and a rear, of the blade. As a result, the blades are designed to change their radius of curvature, in particular on an inlet side of the coolant, and thus set a different volume flow of the coolant. In particular, when the coolant heats up because the rotor temperature rises, the volume flow can be increased by changing the radius of curvature of the blades independently. As a result of this design, the cooling device is equipped for the broadest possible temperature range.

Insbesondere erfolgt der Eintritt des Kühlmittels von einem Sammelbereich zu den Kühlkanälen bzw. von den Kühlkanälen zu einem Sammelbereich in radialer Richtung. Ferner kann der Eintritt und/oder der Austritt auch in axialer Richtung erfolgen, wobei dann vorzugsweise die Schaufeln des Pumpenrades aus einer Ansicht aus radialer Richtung S-förmig ausgebildet sind.In particular, the coolant enters from a collecting area to the cooling channels or from the cooling channels to a collecting area in the radial direction. Furthermore, entry and / or exit can also take place in the axial direction, in which case the blades of the pump wheel are preferably S-shaped when viewed from the radial direction.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeugrad eines Fahrzeuges, wobei es sich bei dem Fahrzeug vorzugsweise um ein schweres Fahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftfahrzeug oder einen Bus, handelt. Dabei umfasst das Fahrzeugrad eine Felge und einen Radnabenmotor. Dabei ist ein Rotor der Radnabenmotors gänzlich im Felgeninnenraum der Felge angeordnet, wobei das Fahrzeugrad eine oben beschriebene Kühlvorrichtung umfasst. Ferner kann das Fahrzeugrad einen Radträger inklusive einer wie oben beschriebenen Magnetkupplung aufweisen. Die Felge und/oder der Radnabenmotor und/oder der Rotor und/oder der Radträger sind vorzugsweise wie oben beschrieben ausgebildet.In particular, the invention relates to a vehicle wheel of a vehicle, the vehicle preferably being a heavy vehicle, for example a truck or a bus. The vehicle wheel comprises a rim and a wheel hub motor. A rotor of the wheel hub motor is arranged entirely in the inner space of the rim, the vehicle wheel comprising a cooling device described above. Furthermore, the vehicle wheel can have a wheel carrier including a magnetic coupling as described above. The rim and / or the wheel hub motor and / or the rotor and / or the wheel carrier are preferably designed as described above.

Insbesondere verfügt die Felge über ein demontierbares Felgenhorn. Dieses kann zum Wechseln des Reifens dienen, wobei das Ersetzen des Reifens erheblich vereinfacht wird und ein Tausch des kompletten Fahrzeugrades überflüssig wird.In particular, the rim has a removable rim flange. This can be used to change the tire, the replacement of the tire being made considerably easier and the replacement of the entire vehicle wheel superfluous.

Ferner kann die Felge als Gehäuse für den Stator und gegebenenfalls andere Komponenten, wie beispielweise eine Leistungselektronik, ausgebildet sein. Ferner kann die Felge eine zusätzliche innenliegende Abdeckung zum Schutz des Radnabenmotors gegenüber Umwelteinflüssen, bspw. Schmutz, aufweisen. Die innenliegende Abdeckung kann als Träger einer Bremsscheibe des Fahrzeugrades dienen. Ferner kann die Abdeckung über einen effizienten Hitzeschutz verfügen, damit der Wärmeeintrag aus einer Bremsanlage möglichst gering gehalten wird. Als Felgeninnenraum wird der von Felge und deren Abdeckung eingeschlossene Raum verstanden.Furthermore, the rim can be designed as a housing for the stator and possibly other components, such as power electronics. Furthermore, the rim can have an additional inner cover to protect the wheel hub motor against environmental influences, for example dirt. The inner cover can serve as a support for a brake disc of the vehicle wheel. Furthermore, the cover can have efficient heat protection so that the heat input from a brake system is kept as low as possible. The space enclosed by the rim and its cover is understood as the rim interior.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Kühlen eines Rotors eines Radnabenmotors eines Fahrzeuges, wobei der Rotor vollständig innerhalb eines Felgenraums einer Felge angeordnet ist, wobei das Verfahren die Verwendung einer oben beschriebenen Kühlvorrichtung umfasst. Insbesondere umfasst das Verfahren das Fördern von Kühlmittel durch den mindestens einen Kühlkanal mittels einer wie oben beschriebenen Kühlmittelpumpe. Dabei wird das Kühlmittel insbesondere durch einen ersten Kühlkanal und einen zweiten Kühlkanal, die vorzugsweise wie oben beschrieben ausgebildet sind, geführt. Dabei kann die Förderleistung der Kühlmittelpumpe im Wesentlichen durch eine Drehung des Fahrzeugrades erreicht werden.In a further aspect, the invention relates to a method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, the rotor being arranged completely within a rim space of a rim, the method comprising the use of a cooling device described above. In particular, the method comprises conveying coolant through the at least one cooling channel by means of a coolant pump as described above. The coolant is guided in particular through a first cooling channel and a second cooling channel, which are preferably designed as described above. The delivery rate of the coolant pump can essentially be achieved by turning the vehicle wheel.

Insbesondere umfasst das Verfahren ferner das automatische Verstellen von Schaufeln eines Pumpenrades der Kühlmittelpumpe in Abhängigkeit einer Rotortemperatur, sodass der Kühlmittelstrom automatisch geregelt werden kann.In particular, the method further comprises the automatic adjustment of blades of an impeller of the coolant pump as a function of a rotor temperature, so that the coolant flow can be regulated automatically.

Das Verfahren kann ferner eine Temperaturüberwachung des Rotors umfassen, sodass die Leistung bei dem Erreichen kritischer Temperaturen gedrosselt werden kann.The method can also include temperature monitoring of the rotor, so that the power can be throttled when critical temperatures are reached.

Die Erfindung wird anhand der folgenden rein schematischen Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the following purely schematic figures.

Die Figuren zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges umfassend eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung und ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad;
  • 2 einen radialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung und ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad;
  • 3 eine Draufsicht auf die Stirnseite der Felge aus der 2;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Pumpenrades einer Kühlmittelpumpe der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;
  • 5 eine axiale Draufsicht auf das Pumpenrad der 4; und
  • 6 eine weitere perspektivische Ansicht des Pumpenrades der 4 und 5.
The figures show:
  • 1 a perspective view of a vehicle comprising a cooling device according to the invention and a vehicle wheel according to the invention;
  • 2 a radial section through a cooling device according to the invention and a vehicle wheel according to the invention;
  • 3 a plan view of the end face of the rim from 2 ;
  • 4th a perspective view of an impeller of a coolant pump of the cooling device according to the invention;
  • 5 an axial plan view of the impeller of 4th ; and
  • 6th a further perspective view of the impeller of 4th and 5 .

1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges 100 umfassend eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung 10 sowie ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad 11 dar, um die Anordnung in Bezug auf das auch in den anderen Figuren dargestellte Koordinatensystem 12 besser zu veranschaulichen. Die Y-Richtung des Koordinatensystems 12 entspricht somit der axialen Richtung des Fahrzeugrades 11, während die positive X-Richtung in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges 100 zeigt. 1 Figure 10 is a perspective view of a vehicle 100 comprising a cooling device according to the invention 10 and a vehicle wheel according to the invention 11 represents the arrangement in relation to the coordinate system also shown in the other figures 12th better to illustrate. The Y direction of the coordinate system 12th thus corresponds to the axial direction of the vehicle wheel 11 while the positive X direction is in the forward direction of the vehicle 100 shows.

2 zeigt einen Radialschnitt einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 sowie eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades 11. Das Fahrzeugrad 11 weist einen Radnabenmotor 13 mit einer Drehachse 14 auf, wobei sowohl der Rotor 29, insbesondere das Rotorblechpaket des Rotors, als auch der Stator 30, insbesondere ein Statorblechpaket des Stators, des Radnabenmotors 13 gänzlich in einem Innenraum 17c der Felge 17 angeordnet sind. 2 shows a radial section of a cooling device according to the invention 10 and a vehicle wheel according to the invention 11 . The vehicle wheel 11 has an in-wheel motor 13 with an axis of rotation 14th on, with both the rotor 29 , in particular the laminated core of the rotor, as well as the stator 30th , in particular a stator core of the stator, of the wheel hub motor 13 entirely in one interior 17c the rim 17th are arranged.

Die Kühlvorrichtung 10 umfasst mindestens einen Kühlkanal 20, der in der Felge 17 des Fahrzeugrades 11 ausgebildet ist. Und zwar sind in 2 ein erster Kühlkanal 20a und ein zweiter Kühlkanal 20b zu einer Kühlmittelpumpe 21 zu sehen.The cooler 10 comprises at least one cooling channel 20th that is in the rim 17th of the vehicle wheel 11 is trained. And that is in 2 a first cooling channel 20a and a second cooling channel 20b to a coolant pump 21st to see.

Beide Kühlkanäle weisen einen ersten Abschnitt 20c und einen zweiten Abschnitt 20d auf. Beide Abschnitte sind in der Felge 17 ausgebildet. Die ersten Abschnitte 20c der beiden Kühlkanäle 20 verlaufen im Wesentlichen in axialer Richtung (Y-Richtung in 2) und werden in eine radial innere Richtung (negative Z-Richtung in 2) durch den Rotor 29 begrenzt. Je ein erster Abschnitt 20c eines ersten Kühlkanals 20a und ein erster Abschnitt 20c eines zweiten Kühlkanals 20b sind durch einen U-förmigen Verbindungskanal 38 (siehe 3) miteinander verbunden. Die zweiten Abschnitte 20d verlaufen hingegen in radialer Richtung (Z-Richtung in 2) und sind sowohl in X- als auch Y-Richtung durch die Felge 17 begrenzt. Die ersten Abschnitte 20c sind im Bereich eines Felgenbettes 17a und die zweiten Abschnitte 20d in einem axial äußeren Bereich 17b der Felge 17 angeordnet.Both cooling channels have a first section 20c and a second section 20d on. Both sections are in the rim 17th educated. The first sections 20c of the two cooling channels 20th run essentially in the axial direction (Y-direction in 2 ) and are moved in a radially inner direction (negative Z-direction in 2 ) through the rotor 29 limited. A first section each 20c a first cooling channel 20a and a first section 20c a second cooling channel 20b are through a U-shaped connecting channel 38 (please refer 3 ) connected with each other. The second sections 20d run in the radial direction (Z-direction in 2 ) and are through the rim in both the X and Y directions 17th limited. The first sections 20c are in the area of a rim well 17a and the second sections 20d in an axially outer area 17b the rim 17th arranged.

Die ersten Abschnitte der Kühlkanäle 20 sind in Umfangsrichtung des Fahrzeugrades versetzt angeordnet. Gleiches gilt für die zweiten Abschnitte 20d, die ferner zusätzlich in axialer Richtung (Y-Richtung in Bild 2) versetzt angeordnet sind.The first sections of the cooling channels 20th are arranged offset in the circumferential direction of the vehicle wheel. The same applies to the second sections 20d , which also work in the axial direction (Y direction in Fig 2 ) are staggered.

Ferner weist die Kühlvorrichtung 10 einen ersten Sammelbereich 23 und einen zweiten Sammelbereich 24 auf, die ebenfalls in axialer Richtung versetzt angeordnet sind.Furthermore, the cooling device 10 a first collection area 23 and a second collection area 24 on, which are also arranged offset in the axial direction.

Die Kühlmittelpumpe 21 weist ein Pumpenrad 22 (siehe die folgende Figuren) auf, das mittels einer Magnetkupplung, und zwar mittels den Magneten 31 und 37 (siehe 6), fixiert ist. Bei einer Drehung des Fahrzeugrades 11 bewegt sich die Felge 17, die das Gehäuse der Kühlmittelpumpe 21 darstellt, und die Kühlmittelpumpe 21 befördert das Kühlmittel von dem zweiten Sammelbereich 24 durch den zweiten Abschnitt 20d und den ersten Abschnitt 20c des zweiten Kühlkanals 20b. In einem axial inneren Bereich der Felge 17 wird das Kühlmittel mittels eines U-förmigen Verbindungskanals 38 umgekehrt und durchströmt den ersten Abschnitt 20c und den zweiten Abschnitt 20d des ersten Kühlkanals 20a zum ersten Sammelbereich 23.The coolant pump 21st has an impeller 22nd (see the following figures), by means of a magnetic coupling, namely by means of the magnets 31 and 37 (please refer 6th ) is fixed. When the vehicle wheel rotates 11 the rim moves 17th that is the housing of the coolant pump 21st represents, and the coolant pump 21st conveys the coolant from the second collection area 24 through the second section 20d and the first section 20c of the second cooling channel 20b . In an axially inner area of the rim 17th is the coolant by means of a U-shaped connecting channel 38 reversed and flows through the first section 20c and the second section 20d of the first cooling channel 20a to the first collection area 23 .

Beim Durchlaufen der ersten Abschnitte 20c nimmt das Kühlmittel Wärme vom Rotor 29 auf, während es beim Durchlaufen der zweiten Abschnitte 20d Wärme an die Umgebungsluft über die Stirnseite 17d der Felge 17 abgibt. Um die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft zu verbessern, weist die Stirnseite 17d der Felge 17 Kühlelemente 25, insbesondere Kühlrippen, auf.When going through the first sections 20c the coolant takes heat from the rotor 29 on while it is going through the second sections 20d Heat to the ambient air via the front side 17d the rim 17th gives. In order to improve the heat dissipation to the ambient air, the front face 17d the rim 17th Cooling elements 25th , in particular cooling fins.

Die Felge 17 umfasst zudem eine Abdeckung 18 zur axial inneren Seite, die den Radnabenmotor 13 vor Umwelteinflüssen schützt. Ferner dient sie als Träger für weitere Komponenten, bspw. eine Bremsschreibe des Fahrzeugrades 11. Das Fahrzeugrad 11 umfasst einen Radträger 16, der wie der Stator 30 feststeht. Der Radträger 16 ist über Wälzlager 27 mit der Felge 17 verbunden, wobei ferner Dichtungen 26 vorgesehen sind.The rim 17th also includes a cover 18th to the axially inner side, which is the wheel hub motor 13 protects against environmental influences. It also serves as a carrier for other components, e.g. a brake disc of the vehicle wheel 11 . The vehicle wheel 11 includes a wheel carrier 16 who like the stator 30th is certain. The wheel carrier 16 is about rolling bearings 27 with the rim 17th connected, further seals 26th are provided.

Die Felge 17 weist ein demontierbares Felgenhorn 19 auf, durch das ein Wechsel des Reifens 28 wesentlich vereinfacht wird.The rim 17th has a removable rim flange 19th on, by changing the tire 28 is simplified significantly.

In 3 ist eine Draufsicht auf die Stirnseite 17d der Felge 17 aus der 2 zu sehen, wobei durch eine gezeichnete Durchbrechung ein Einblick auf die zweiten Abschnitte 20d des ersten Kühlkanals 20a und des zweiten Kühlkanals 20b gewährt wird. Dabei sind in der Durchbrechung zwei Schnittdarstellungen in zwei unterschiedlichen axialen Positionen zu sehen. In der linken Hälfte ist der Schnitt im Vergleich zur rechten Hälfte weiter vorne (d.h. axial weiter außen) angeordnet.In 3 is a top plan view of the end face 17d the rim 17th from the 2 to see, with a view of the second sections through a drawn opening 20d of the first cooling channel 20a and the second cooling channel 20b is granted. Two sectional views in two different axial positions can be seen in the opening. In the left half, the section is arranged further to the front (ie axially further out) compared to the right half.

Es ist ein Versatz der zweiten Abschnitte 20d der beiden in 2 dargestellten Kühlkanäle 20 in Umfangsrichtung und somit Drehrichtung 15 des Radnabenmotors 13 zu sehen. Bei einer Drehung des Fahrzeugrades 11 und somit der Felge 17 wird das Kühlmittel von dem rechtsseitig befindlichen ringförmigen zweiten Sammelbereich 24 in den zweiten Abschnitt 20d des zweiten Kühlkanals 20b zugeführt wird. Das Kühlmittel verläuft dann entlang des ersten Abschnitts 20c des zweiten Kühlkanals 20b in die negative Y-Richtung der 2, wobei es in einem axial inneren Bereich der Felge 17 in den ersten Abschnitt 20c des ersten Kühlkanals 20a umgekehrt wird und dann wieder im zweiten Abschnitt 20d des ersten Kühlkanals 20a ankommt. Dabei weist die Kühlvorrichtung vor allem eine Vielzahl von ersten und zweiten Kühlkanälen auf. 3 deutet dabei einen weiteren zweiten Kühlkanal 20b, der ebenfalls im zweiten Sammelbereich 24 endet, sowie einen weiteren ersten Kühlkanal 20a an, der im ersten Sammelbereich 23 endet.It's an offset of the second sections 20d of the two in 2 cooling channels shown 20th in the circumferential direction and thus the direction of rotation 15th of the wheel hub motor 13 to see. When the vehicle wheel rotates 11 and thus the rim 17th the coolant is from the annular second collection area on the right-hand side 24 in the second section 20d of the second cooling channel 20b is fed. The coolant then runs along the first section 20c of the second cooling channel 20b in the negative Y direction of the 2 , it being in an axially inner region of the rim 17th in the first section 20c of the first cooling channel 20a is reversed and then again in the second section 20d of the first cooling channel 20a arrives. In this case, the cooling device primarily has a large number of first and second cooling channels. 3 indicates another second cooling channel 20b , which is also in the second collection area 24 ends, as well as another first cooling channel 20a in the first collection area 23 ends.

In 4 ist eine perspektivische Ansicht des Pumpenrades 22 der Kühlmittelpumpe 21 der 3 zu sehen, während 5 eine axiale Draufsicht auf das Pumpenrad 22 zeigt.In 4th Figure 3 is a perspective view of the impeller 22nd the coolant pump 21st the 3 to see while 5 an axial plan view of the impeller 22nd shows.

Das Pumpenrad 22 weist eingangsseitige Schaufeln 32 und ausgangsseitige Schaufeln 33 auf. Die eingangsseitigen Schaufeln 32 sind um eine Achse gekrümmt, die senkrecht zu einer Achse steht, um die die ausgangsseitigen Schaufeln 33 gekrümmt sind. Die ausgangsseitigen Schaufeln 33 sind im Wesentlichen jeweils um eine Achse gekrümmt, die parallel zur Drehachse des Pumpenrades 22 steht. Für die eingangsseitigen Schaufeln 32 ist die jeweilige Krümmungsachse im Wesentlichen radial und verläuft somit senkrecht zur Krümmungsachse der eingangsseitigen Schaufeln 32.The impeller 22nd has upstream blades 32 and downstream blades 33 on. The upstream blades 32 are curved about an axis that is perpendicular to an axis about which the downstream blades 33 are curved. The downstream blades 33 are essentially each curved around an axis that is parallel to the axis of rotation of the pump wheel 22nd stands. For the upstream blades 32 the respective axis of curvature is essentially radial and thus runs perpendicular to the axis of curvature of the inlet-side blades 32 .

Die eingangsseitigen Schaufeln 32 sind aus zwei Materialien hergestellt, einem ersten Material 34 und einem zweiten Material 35. Durch diese bimetallische Ausbildung können sie sich in ihrem Krümmungsradius verändern. Ferner ist das Pumpenrad über ein Gleitlager gelagert, wobei man die Gleitfläche 36 in 4 sehen kann.The upstream blades 32 are made of two materials, a first material 34 and a second material 35 . Because of this bimetallic design, they can change their radius of curvature. Furthermore, the pump wheel is mounted on a plain bearing, whereby the sliding surface 36 in 4th able to see.

In 6 ist eine weitere perspektivische Ansicht des Pumpenrades 22 der 4 und 5 zu sehen. Dabei sind in 6 Magnete 37 zu sehen, die mit den Magneten 31 (siehe 2) zusammenwirken, um das Pumpenrad zu arretieren.In 6th Figure 3 is another perspective view of the impeller 22nd the 4th and 5 to see. In 6th Magnets 37 to see the one with the magnets 31 (please refer 2 ) work together to lock the impeller.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KühlvorrichtungCooling device
1111
FahrzeugradVehicle wheel
1212
KoordinatensystemCoordinate system
1313
RadnabenmotorWheel hub motor
1414th
Drehachse des RadnabenmotorsAxis of rotation of the wheel hub motor
1515th
Drehrichtung des RadnabenmotorsDirection of rotation of the wheel hub motor
1616
RadträgerWheel carrier
1717th
Felgerim
17a17a
FelgenbettRim base
17b17b
axial äußerer Bereichaxially outer area
17c17c
FelgeninnenraumRim interior
17d17d
StirnseiteFace
1818th
Abdeckungcover
1919th
FelgenhornRim flange
2020th
KühlkanalCooling duct
20a20a
erster Kühlkanalfirst cooling channel
20b20b
zweiter Kühlkanalsecond cooling channel
20c20c
erster Abschnittfirst section
20d20d
zweiter Abschnittsecond part
2121st
KühlmittelpumpeCoolant pump
2222nd
PumpenradImpeller
2323
erster Sammelbereichfirst collection area
2424
zweiter Sammelbereichsecond collection area
2525th
KühlelementCooling element
2626th
Dichtungpoetry
2727
Wälzlagerroller bearing
2828
Reifentires
2929
Rotorrotor
3030th
Statorstator
3131
Magnetmagnet
3232
eingangsseitige Schaufelinlet-side blade
3333
ausgangsseitige Schaufeldownstream blade
3434
erstes Materialfirst material
3535
zweites Materialsecond material
3636
GleitflächeSliding surface
3737
Magnetmagnet
3838
Verbindungskanal Connection channel
100100
Fahrzeugvehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010033852 A1 [0002]DE 102010033852 A1 [0002]

Claims (10)

Kühlvorrichtung (10) zur Kühlung eines Rotors (29) eines Radnabenmotors (13) eines Fahrzeugrades (11), wobei der Rotor (29) vollständig innerhalb eines Felgeninnenraums (17c) einer Felge (17) angeordnet ist, wobei die Kühlvorrichtung (10) mindestens einen Kühlkanal (20) zum Führen eines Kühlmittels aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlkanal (20) in der Felge (17) ausgebildet ist.Cooling device (10) for cooling a rotor (29) of a wheel hub motor (13) of a vehicle wheel (11), the rotor (29) being arranged completely within a rim interior (17c) of a rim (17), the cooling device (10) at least has a cooling channel (20) for guiding a coolant, characterized in that the at least one cooling channel (20) is formed in the rim (17). Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Abschnitt (20c) des mindestens einen Kühlkanals (20) im Bereich eines Felgenbetts (17a) der Felge (17) im Wesentlichen in axialer Richtung der Felge (17) verläuft.Cooling device (10) after Claim 1 , characterized in that at least a first section (20c) of the at least one cooling channel (20) in the region of a rim well (17a) of the rim (17) runs essentially in the axial direction of the rim (17). Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (20c) des mindestens einen Kühlkanals (20) in einer radial inneren Richtung durch den Rotor (29) des Radnabenmotors (13) begrenzt ist.Cooling device (10) after Claim 2 , characterized in that the first section (20c) of the at least one cooling channel (20) is delimited in a radially inner direction by the rotor (29) of the wheel hub motor (13). Kühlvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Abschnitt (20d) des mindestens einen Kühlkanals (20) in einem axial äußeren Bereich (17b) der Felge (17) im Wesentlichen in radialer Richtung der Felge (17) verläuft.Cooling device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a second section (20d) of the at least one cooling channel (20) in an axially outer region (17b) of the rim (17) essentially in the radial direction of the rim (17) runs. Kühlvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (10) Kühlelemente (25) an einer Stirnfläche (17d) der Felge (17) zur Wärmeabgabe an die Umgebungsluft umfasst.Cooling device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device (10) comprises cooling elements (25) on an end face (17d) of the rim (17) for dissipating heat to the ambient air. Kühlvorrichtung (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (10) eine in den Felgeninnenraum (17c) integrierte Kühlmittelpumpe (21) zum Pumpen des Kühlmittels durch den mindestens einen Kühlkanal (20) umfassend ein Pumpenrad (22) aufweist.Cooling device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device (10) has a coolant pump (21) integrated into the rim interior (17c) for pumping the coolant through the at least one cooling channel (20) comprising a pump wheel (22) . Kühlvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Felge (17) ein Pumpengehäuse für die Kühlmittelpumpe (21) darstellt.Cooling device (10) after Claim 6 , characterized in that the rim (17) represents a pump housing for the coolant pump (21). Kühlvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (22) Schaufeln aufweist, wobei die Schaufeln zwei Metalle mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten umfassen, sodass sich die Schaufeln selbständig in Abhängigkeit einer Rotortemperatur zur Regelung eines Kühlmittelstromes verstellen.Cooling device (10) according to one of the Claims 6 or 7th , characterized in that the pump impeller (22) has blades, the blades comprising two metals with different coefficients of thermal expansion, so that the blades adjust independently depending on a rotor temperature to regulate a coolant flow. Fahrzeugrad (11) eines Fahrzeuges (100), wobei das Fahrzeugrad (11) mindestens eine Felge (17) und einen Radnabenmotor (13) umfasst, wobei ein Rotor (29) des Radnabenmotors (13) vollständig innerhalb eines Felgeninnenraums (17c) der Felge (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugrad (11) eine Kühlvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.Vehicle wheel (11) of a vehicle (100), the vehicle wheel (11) comprising at least one rim (17) and a wheel hub motor (13), wherein a rotor (29) of the wheel hub motor (13) is completely within a rim interior (17c) of the rim (17) is arranged, characterized in that the vehicle wheel (11) has a cooling device (10) according to one of the Claims 1 to 8th includes. Verfahren zum Kühlen eines Rotors (29) eines Radnabenmotors (13) eines Fahrzeugrades (11), wobei der Rotor (29) vollständig innerhalb eines Felgeninnenraums (17c) einer Felge (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Verwendung einer Kühlvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.Method for cooling a rotor (29) of a wheel hub motor (13) of a vehicle wheel (11), wherein the rotor (29) is arranged completely within a rim interior (17c) of a rim (17), characterized in that the method involves the use of a cooling device (10) according to one of the Claims 1 to 8th includes.
DE102019206269.5A 2019-05-02 2019-05-02 Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel Pending DE102019206269A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206269.5A DE102019206269A1 (en) 2019-05-02 2019-05-02 Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019206269.5A DE102019206269A1 (en) 2019-05-02 2019-05-02 Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019206269A1 true DE102019206269A1 (en) 2020-11-05

Family

ID=72839104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019206269.5A Pending DE102019206269A1 (en) 2019-05-02 2019-05-02 Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019206269A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022004575B3 (en) 2022-12-07 2024-03-28 Mercedes-Benz Group AG Electric wheel hub drive for a motor vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010002771T5 (en) * 2009-06-30 2012-09-20 American Axle & Manufacturing, Inc. WHEEL MOTOR
WO2013025096A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 E-Traction Europe B.V. In-wheel motor with brake
DE102012204790A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dynamic brake chamber seal
JP2015113079A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 東洋ゴム工業株式会社 Tire wheel assembly
US20170058975A1 (en) * 2013-12-20 2017-03-02 Freni Brembo S.P.A. Wheel with motor and vehicle braking device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010002771T5 (en) * 2009-06-30 2012-09-20 American Axle & Manufacturing, Inc. WHEEL MOTOR
WO2013025096A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-21 E-Traction Europe B.V. In-wheel motor with brake
DE102012204790A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dynamic brake chamber seal
JP2015113079A (en) * 2013-12-13 2015-06-22 東洋ゴム工業株式会社 Tire wheel assembly
US20170058975A1 (en) * 2013-12-20 2017-03-02 Freni Brembo S.P.A. Wheel with motor and vehicle braking device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022004575B3 (en) 2022-12-07 2024-03-28 Mercedes-Benz Group AG Electric wheel hub drive for a motor vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT503361B1 (en) DRIVE
DE102015223073A1 (en) Electric motor with cooled rotor shaft
DE102011087602A1 (en) Electrical machine for motor vehicle, comprises cooling air inlet that is located in region of base support and cooling fins that are located in cooling inlet so as to flow cooling air around fins, before passing fins in housing
DE102012202460A1 (en) Electromotive gear device with one-piece housing
DE102018218815A1 (en) Electrical machine with a fluid cooling device
DE4236124A1 (en) Battery-powered road vehicle - has oil circulation pump with separate electric drive supplying drive transmission upon failure of electric drive motor
EP0623988B1 (en) Electrical machine
DE102014205380A1 (en) Cooling device and method for a rotor-integrated clutch for hybrid modules
DE102010001212A1 (en) rotary pump
DE102018111418A1 (en) Drive module for a vehicle
DE102010064061A1 (en) Turbo compressor for fuel cell drive of internal combustion engine of hybrid drive for motor vehicle, has drive unit and two compressor wheels driven by drive unit
DE102009000591A1 (en) driving means
DE102014207470A1 (en) Electric machine with a cooled rotor
DE102017120827A1 (en) DEVICE TEMPERATURE MANAGEMENT ASSEMBLY AND METHOD
DE102015215009A1 (en) Air-cooled electric motor with a parallel connection of two fan wheels
DE102015011863B4 (en) Electric machine
DE202011110551U1 (en) Radiator frame and radiator assembly
EP2516868B1 (en) Water turbine or water pump or other hydraulic machine
DE102016215428A1 (en) Electric rotary machine
WO2010145730A1 (en) Rotor assembly for a fluid energy machine and electrically driven turbocharger
DE102019206269A1 (en) Cooling device for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle, vehicle wheel and method for cooling a rotor of a wheel hub motor of a vehicle wheel
WO2020094510A1 (en) Electric machine with a fluid-type cooling device
DE102015000536B4 (en) Electric machine and motor vehicle
WO2020094512A1 (en) Electric machine with a fluid-type cooling device
DE102016004936B4 (en) Electric machine

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified