DE102019216579A1 - Hybrides Leichtbaugehäuse für einen wassergekühlten Elektromotor - Google Patents

Hybrides Leichtbaugehäuse für einen wassergekühlten Elektromotor Download PDF

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Waldemar Kujawski
Melanie Jauernick
Roderich Otte
Holger Lange
Jörg Hain
Astrid Wollenberg
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

Offenbart ist ein Gehäuse (10), insbesondere ein flüssiggekühltes Statorgehäuse für einen Elektromotor, aufweisend eine Innenwandung (14) und eine Außenwandung (15), wobei zwischen der Innenwandung (14) und der Außenwandung (15) ein Aufnahmeraum (16) ausbildbar ist, wobei in dem Aufnahmeraum (16) mindestens ein Leitelement (50) angeordnet ist, welches Stege (51, 52) aufweist und den Aufnahmeraum (16) zu einem Kühlmittelkanal (53) ausbildet, wobei die Innenwandung (14) und die Außenwandung (15) axial endseitig zum Verschließen des Aufnahmeraums (16) miteinander verbunden sind. Des Weiteren sind eine Gehäuseanordnung (100) sowie ein Verfahren offenbart.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein flüssiggekühltes Statorgehäuse für einen Elektromotor, aufweisend eine Innenwandung und eine Außenwandung, wobei zwischen der Innenwandung und der Außenwandung ein Aufnahmeraum ausbildbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gehäuseanordnung sowie ein Verfahren.
  • Ein Stator eines Elektromotors besteht üblicherweise aus einem metallischen Gehäuse und wird axial endseitig durch zwei Lagerschilde umschlossen. Die im Betrieb des Elektromotors entstehende Verlustleistung des Stators erzeugt Wärme. Bei zunehmender Leistungsfähigkeit des Elektromotors wird die Wärme durch Flüssigkühlungen aus dem Stator transportiert. Hierzu weist der Stator einen zusätzlichen Kühlmantel im Gehäuse auf, welcher an einen Kühlkreislauf angeschlossen ist.
  • Es sind Elektromotoren bekannt, welche einen Kühlmantel als ein separates Bauteil aufweisen, welcher über das Statorgehäuse geschoben wird. Damit ist ein Wärmeübergang über zwei Wandungen und einen Luftspalt hinweg erforderlich. Derartige Wärmeübergänge wirken sich nachteilig auf die Kühleffizienz aus.
  • Darüber hinaus sind Lösungen für einen Kühlmantel bekannt, welcher in ein Statorgehäuse integriert ist. Hierzu werden die Kühlmittelkanäle als Ausnehmungen bei der Herstellung des Statorgehäuses berücksichtigt und nachträglich umfangsseitig abgedeckt. Die umfangsseitige Abdeckung erfordert besondere Ansprüche an die Dichtheit und damit an die Oberfläche des Stators, insbesondere unter der Berücksichtigung der im Kühlkreislauf vorhandenen Drücke.
  • Das Gehäuse des Stators trägt zum Gesamtgewicht des Elektromotors bei. Die bisher bekannten Lösungen zum Ermöglichen eines flüssiggekühlten Elektromotors weisen massive, aus Metall oder Metallblechen gefertigte Kühlmäntel auf, welche sich nachteilig auf das Gesamtgewicht des Elektromotors auswirken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse, insbesondere für einen Elektromotor, zu schaffen, welches technisch einfach herstellbar ist und ein minimales Gewicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Gehäuse, insbesondere ein flüssiggekühltes Statorgehäuse für einen Elektromotor, bereitgestellt. Das Gehäuse weist eine Innenwandung und eine Außenwandung auf. Zwischen der Innenwandung und der Außenwandung ist ein Aufnahmeraum ausbildbar, wobei in dem Aufnahmeraum mindestens ein Leitelement angeordnet ist, welches Stege aufweist und den Aufnahmeraum zu einem Kühlmittelkanal ausbildet. Bevorzugterweise ist die Innenwandung und die Außenwandung axial endseitig zum Verschließen des Aufnahmeraums miteinander verbunden.
  • Die Außenwandung kann vorzugsweise einen Innenraum ausbilden. Die Innenwandung kann in den Innenraum der Außenwandung hineingesetzt werden. In einen Innenraum der Innenwandung können Bestandteile eines Stators, wie beispielsweise Eisenkerne und Wicklungen, sowie ein Rotor hineingesetzt werden.
  • Zwischen der Innenwandung und der Außenwandung wird der Aufnahmeraum gebildet. Hierzu sind die Innenwandung und die Außenwandung derart dimensioniert, dass ausreichend Platz zwischen ihnen besteht, um einen Ringraum auszubilden, wenn die Außenwandung und die Innenwandung konzentrisch ausgerichtet sind.
  • Das Leitelement kann vorzugsweise ein oder mehrere Stege aufweisen, welche voneinander getrennt verteilt im Aufnahmeraum angeordnet sind. Der Querschnitt der Stege kann beispielsweise quadratisch oder rechteckig sein. Das Leitelement kann hierbei mit der Innenwandung und/oder der Außenwandung stoffschlüssig verbindbar sein, insbesondere kann das Leitelement an die Innenwandung und/oder der Außenwandung angespritzt werden. Insbesondere kann das Leitelement einteilig oder mehrteilig geformt sein. Bevorzugterweise können die Außenwandung und die Innenwandung durch das im Aufnahmeraum angeordnete Leitelement ortsfest miteinander verbunden werden. Die Stege des Leitelements verbinden vorzugsweise die Innenwandung mit der Außenwandung in Radialrichtung und bilden somit Wandungen des Kühlmittelkanals aus. Insbesondere kann ein Kühlmittel durch die Stege begrenzt und geführt werden.
  • Das Gehäuse ist vorzugsweise ein Statorgehäuse eines wassergekühlten Elektromotors. Der Stator des Elektromotors kann beispielsweise durch ein metallisches Gehäuse, bestehend aus Lagerschild, Statorgehäuse und einem Zwischengehäuse umschlossen sein. Die im Betrieb entstehende Verlustleistung des Stators erzeugt Wärme. Diese kann über die am Statorblechpaket anliegende Innenwandung des Statorgehäuses durch den wasserführenden Kühlmantel abgeführt werden.
  • Das Gehäuse ist nicht auf den Einsatz als Statorgehäuse von Elektromotoren beschränkt. Vielmehr kann das Gehäuse als ein Kühlmantel für elektrische und elektronische Komponenten oder als Wärmetauscher eingesetzt werden, welcher effizient und preiswert herstellbar ist.
  • Gemäß eines Ausführungsbeispiels sind die Innenwandung und die Außenwandung zylindrisch geformt, wobei die Außenwandung an einem ersten axialen Ende einen ersten Flansch und die Innenwandung an einem zweiten axialen Ende einen zweiten Flansch zum Verschließen des Aufnahmeraums aufweist. Der erste Flansch ist vorzugsweise an dem ersten axialen Ende des Gehäuses und der zweite Flansch an dem zweiten axialen Ende des Gehäuses angeordnet. Der erste Flansch kann hierbei außenwandungsseitig und der zweite Flansch innenwandungsseitig angeordnet sein. Der erste Flansch und der zweite Flansch können zum fluiddichten Abschließen des Aufnahmeraums dienen.
  • Der Aufnahmeraum kann fluiddicht verschlossen werden, wenn der erste Flansch und der zweite Flansch eine Breite aufweisen, welche einer radialen Ausdehnung des Aufnahmeraums entspricht. Die Innenwandung und die Außenwandung können beispielsweise als rohrförmige Blechkomponenten ausgeführt sein, welche durch Tiefziehen hergestellt sind. Bei der Herstellung der Innenwandung und der Außenwandung kann jeweils endseitig ein Flansch, beispielsweise durch eine endseitige Biegung oder Stanzung, ausgebildet werden. Vorzugsweise kann die Innenwandung einen Flansch und die Außenwandung einen Flansch aufweisen. Alternativ kann die Innenwandung oder die Außenwandung zwei axial endseitig angeordnete Flansche aufweisen. Die Flansche weisen eine Form auf, welche mit einer Form des ringförmigen Aufnahmeraums korrespondiert und dienen zum axial endseitigen Verschließen des Aufnahmeraums.
  • Das Leitelement kann technisch einfach hergestellt werden, wenn es aus einem Kunststoff besteht. Alternativ kann das Leitelement aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
  • Insbesondere kann das Leitelement unmittelbar auf die Außenwandung und/oder Innenwandung appliziert werden, wodurch dieser Herstellungsschritt des Gehäuses automatisiert erfolgen kann. Durch eine derartige Kombination der Innenwandung und der Außenwandung, welche beispielsweise aus dünnem Stahlblech bestehen, mit einem aus Kunststoff hergestellten Leitelement kann ein gegenüber bekannten flüssiggekühlten Gehäusen für Elektromotoren besonders leichtes Gehäuse bereitgestellt werden..
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Leitelement in dem Aufnahmeraum derart platzierbar, dass die Außenwandung und die Innenwandung durch das Leitelement unter Ausbildung des Kühlmittelkanals miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann das aus einem Kunststoff bestehende Leitelement im Ringraum zwischen der Außenwandung und der Innenwandung positioniert und zumindest bereichsweise angeschmolzen sein, so dass eine stoffschlüssige Verbindung zu der Innenwandung und/oder der Außenwandung ausgebildet wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Leitelement mindestens einen sich in axialer Richtung erstreckenden Hauptsteg zum Formen des Kühlmittelkanals auf. Vorzugsweise ist mindestens ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Verstärkungssteg mit dem Hauptsteg verbunden. Die Hauptstege können in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sein. Insbesondere können die Hauptstege in Axialrichtung versetzt sein, um einen mäanderförmigen Kühlmittekanal auszubilden. Die jeweiligen Hauptstege stehen hierbei abwechselnd mit dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch fluiddicht in Kontakt. Vorzugsweise erstrecken sich die Hauptstege in Radialrichtung über eine gesamte Ausdehnung bzw. Höhe des Aufnahmeraums in radialer Richtung.
  • Des Weiteren ist mindestens ein Verstärkungssteg vorgesehen. Der Verstärkungssteg verläuft quer zu den Hauptstegen und dient der Stabilisierung der Hauptstege. Hierzu verbindet der Verstärkungssteg die jeweiligen Hauptstege miteinander und verhindert eine Relativbewegung der Hauptstege. Bevorzugterweise weist der Verstärkungssteg eine geringere Höhe bzw. Ausdehnung in Radialrichtung gegenüber den Hauptstegen auf, um einen Kühlmittelfluss nicht zu beeinträchtigen.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann der Einsatz von Verstärkungsstegen entfallen, wenn die Hauptstege zwischen der Außenwandung und der Innenwandung kraftschlüssig oder reibschlüssig verpresst sind.
  • Der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass können flexibel abhängig von den Bauraumverhältnissen der Gehäuseanordnung positioniert werden, wenn im Bereich des ersten axialen Endes ein Kühlmitteleinlass und im Bereich des zweiten axialen Endes ein Kühlmittelauslass vorgesehen ist. Vorzugsweise ragen der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass axial oder radial in das Gehäuse hinein. Insbesondere können der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass durch die Außenwandung hindurch oder durch den ersten Flansch und den zweiten Flansch hindurch mit dem Kühlmittelkanal fluidleitend verbunden sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Gehäuseanordnung bereitgestellt. Die Gehäuseanordnung kann vorzugsweise als ein Elektromotor ausgestaltet sein. Die Gehäuseanordnung weist ein erfindungsgemäßes Gehäuse auf. In das Gehäuse ist neben dem Stator und den entsprechenden Statorkomponenten, wie beispielsweise Blechkernen, Wicklungen, Halterungen, ein Rotor hineinsetzbar. Des Weiteren weist die Gehäuseanordnung ein Lagerschild auf, welches an einem ersten axialen Ende mit dem Gehäuse fluiddicht verbindbar ist und ein zweites Lagerschild, welches mit einem zweiten axialen Ende des Gehäuses fluiddicht verbindbar ist.
  • Die Gehäuseanordnung kann insbesondere modular aufgebaut sein. Das Gehäuse kann axialseitig einen offenen Kühlmitteleinlass oder Kühlmittelauslass aufweisen, welche durch das erste Lagerschild und das zweite Lagerschild fluiddicht an einen Kühlkreislauf anbindbar sind. Das erste oder das zweite Lagerschild können auch als ein Zwischengehäuse für ein Getriebe ausgestaltet sein. Ein derartiger Aufbau, beispielsweise eines Elektromotors, ermöglicht eine technisch besonders einfache und damit auch kosteneffiziente Herstellung.
  • Das erste und das zweite Lagerschild können vorzugsweise an den axial endseitigen Flanschen des Gehäuses, welche den Aufnahmeraum verschließen, mit dem Gehäuse verbindbar sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses bereitgestellt. In einem Schritt wird ein Leitelement auf eine äußere Mantelfläche einer Innenwandung und/oder auf eine innere Mantelfläche einer Außenwandung, insbesondere durch ein Spritzgussverfahren, appliziert.
  • Die Außenwandung und die Innenwandung können beispielsweise als Rohrabschnitte mit unterschiedlichen oder gleichen Wandstärken und mit unterschiedlichen Innendurchmessern ausgestaltet sein. Somit können die Außenwandung und die Innenwandung beispielsweise aus Stahl mittels Tiefziehen hergestellt werden. Beim Tiefziehen werden napfförmige Halbzeuge hergestellt, welche später zur Innenwandung und zur Außenwandung werden. Durch vorzeitiges Beenden des Tiefziehprozesses verbleibt ein umlaufender Rand an den Halbzeugen, welcher den innenwandseitigen Flansch bzw. den außenwandseitigen Flansch bildet. Ein nachfolgendes Abtrennen des Bodens öffnet den jeweiligen Napf und es entstehen die Innenwandung und die Außenwandung. Das Leitelement kann vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehen.
  • In einem weiteren Schritt wird die Außenwandung über die Innenwandung geschoben, wobei das Leitelement radial zwischen der Außenwandung und der Innenwandung angeordnet wird. Hierbei kann ein Formschluss, ein Reibschluss oder ein Kraftschluss zwischen den Komponenten eingestellt werden.
  • Anschließend wird an einem ersten axialen Ende zwischen einem außenwandseitigen Flansch und der Innenwandung und an einem zweiten axialen Ende zwischen einem innenwandseitigen Flansch und der Außenwandung ein Stumpfstoß ausgebildet. Der jeweils axial endseitig ausgebildete Stumpfstoß wird stoffschlüssig verbunden, um einen fluiddichten Aufnahmeraum zwischen der Innenwandung und der Außenwandung herzustellen.
  • Durch den Verbund aus der Innenwandung und der Außenwandung mit dem innenliegenden Leitelement bildet sich ein mäanderförmiger Kühlmantel bzw. Kühlmittelkanal aus, der flächenmäßig vergleichsweise groß ist und dadurch eine hohe Kühleffizienz aufweist.
  • Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt ausschließlich zwischen der Innenwandung und der Außenwandung. Insbesondere kann die stoffschlüssige Verbindung ausschließlich zwischen zwei Metallkomponenten erfolgen, wodurch eine Schweißverbindung, Klebeverbindung oder eine Lötverbindung zwischen der Innenwandung und der Außenwandung ermöglicht wird.
  • Die Hauptstege des Leitelements können auf die innere Mantelfläche der Außenwandung und/oder auf die äußere Mantelfläche der Innenwandung aufgebracht werden. Dies kann vorzugsweise durch ein stoffschlüssiges Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Spritzgießen erfolgen. Hierbei kann das Leitelement mehrteilig ausgeführt sein, wobei eine definierte Anzahl von Hauptstegen auf der inneren Mantelfläche der Außenwandung und eine weitere definierte Anzahl von Hauptstegen auf der äußeren Mantelfläche der Innenwandung angeordnet wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Haftvermittler eingesetzt werden, um das Leitelement vorzugsweise stoffschlüssig mit der Innenwandung und/oder Außenwandung zu verbinden.
  • Vorzugsweise kann das Leitelement in dem Aufnahmeraum zwischen der Außenwandung und der Innenwandung radial verpresst sein und somit unter Druckspannung stehen. Durch diese Maßnahme kann ein unbeabsichtigtes Verschieben oder Verbiegen der Hauptstege des Leitelements durch ein Beaufschlagen des Kühlmittelkanals mit einem Fluid verhindert werden.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Stumpfstoß zwischen dem außenwandseitigen Flansch und der Innenwandung und zwischen dem innenwandseitigen Flansch und der Außenwandung durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen stoffschlüssig verbunden. Durch diese Maßnahme kann ein thermischer Verzug der Innenwandung und der Außenwandung minimiert werden. Dies resultiert aus einem geringen und konzentrierten Wärmeeintrag während des Laserschweißens oder Elektronenstrahlschweißens. Eine Schweißnaht kann vorzugsweise an einem umlaufenden Rand bzw. an einer Kante zwischen dem innenwandungsseitigen Flansch und der Außenwandung und zwischen dem außenwandungsseitigen Flansch und der Innenwandung verlaufen.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Explosionsdarstellung einer Gehäuseanordnung gemäß einer Ausführungsform,
    • 2A eine Draufsicht auf einen abgerollten Aufnahmeraum des Gehäuses,
    • 2B eine Schnittdarstellung B-B aus der 2A,
    • 2C eine Schnittdarstellung A-A aus der 2A,
    • 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung B-B aus der 2A, und
    • 4 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.
  • In der 1 ist eine schematische Explosionsdarstellung einer Gehäuseanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die Gehäuseanordnung 100 kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, einen Elektromotor auszubilden. Hierzu weist die Gehäuseanordnung 100 ein Gehäuse 10 auf, welches als ein Statorgehäuse ausgeführt sein kann. Das Gehäuse 10 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgestaltet und weist einen Innenraum 11 auf, welcher zum Aufnehmen eines nicht dargestellten Stators dienen kann.
  • Des Weiteren weist die Gehäuseanordnung 100 ein erstes Lagerschild 20 auf, welches an einem ersten axialen Ende 12 mit dem Gehäuse 10 verbindbar ist. Das erste Lagerschild 20 weist einen umfangsseitig angeordneten Kühlmittelanschluss 21 auf. Der Kühlmittelanschluss 21 ist beispielhaft in Form eines Schlauchstutzens dargestellt. Der Kühlmittelanschluss 21 weist eine Fluidverbindung 22 auf, welche sich durch eine Dichtfläche 23 des ersten Lagerschilds 20 erstreckt und in einem Kühlmitteleinlass 24 des Gehäuses 10 mündet. Über die Dichtfläche 23 kann das erste Lagerschild 20 fluiddicht mit dem Gehäuse 10 gekoppelt werden. Als Dichtung kann beispielsweise eine Metallsickendichtung verwendet werden.
  • Die Gehäuseanordnung 100 weist weiterhin ein zweites Lagerschild 30 auf, welches mit einem zweiten axialen Ende 13 des Gehäuses 10 fluiddicht verbindbar ist. Das zweite Lagerschild 30 ist als ein Zwischengehäuse ausgestaltet und weist einen Kühlmittelanschluss 31 zum Ausleiten eines Fluids bzw. Kühlmittels auf. Das zweite Lagerschild 30 weist ebenfalls eine Dichtfläche 33 auf, welche mit dem Gehäuse 10 axial endseitig verbindbar ist. Durch die Dichtfläche 33 erstreckt sich ein Fluidkanal 32 des Kühlmittelanschlusses 31. Der Fluidkanal 32 ist mit einem am zweiten axialen Ende 13 angeordneten Kühlmittelauslass 34 fluiddicht verbindbar.
  • Das zweite Lagerschild 30 weist beispielhaft einen Getrieberaum 35 zum Aufnehmen von nicht dargestellten Getriebekomponenten auf. Der Getrieberaum 35 kann durch einen Getriebedeckel 40 verschlossen werden.
  • Das Gehäuse 10 besteht aus einer Innenwandung 14 und einer Außenwandung 15. Die Innenwandung 14 und die Außenwandung 15 sind als Metallrohre ausgeführt und sind konzentrisch zueinander angeordnet.
  • Die Innenwandung 14 und die Außenwandung 15 sind hierbei derart dimensioniert, dass zwischen der Innenwandung 14 und der Außenwandung 15 ein Aufnahmeraum 16 ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum 16 ist als ein Ringraum geformt und erstreckt sich in axialer Richtung X entlang einer Gesamtlänge L des Gehäuses 10.
  • An dem ersten axialen Ende 12 ist ein erster Flansch 17 und an dem zweiten axialen Ende 13 ein zweiter Flansch 18 ausgebildet. Der erste Flansch 17 und der zweite Flansch 18 weisen eine Breite auf, welche sich über eine gesamte Höhe H bzw. Ausdehnung des Aufnahmeraums 16 in radialer Richtung R erstreckt und den Aufnahmeraum 16 entlang der Umfangsrichtung U abschließt.
  • Die Pfeile 41 veranschaulichen eine Flussrichtung eines Kühlmittels durch die Gehäuseanordnung 100.
  • Die 2A zeigt eine Draufsicht auf einen abgerollten Aufnahmeraum 16 des Gehäuses 10. Dargestellt ist insbesondere eine Ansicht durch die Außenwandung 15. Hierbei wird veranschaulicht, dass in dem Aufnahmeraum 16 ein Leitelement 50 angeordnet ist.
  • Das Leitelement 50 weist eine Vielzahl von Hauptstegen 51 auf, welche die radiale Höhe H des Aufnahmeraums 16 vollständig ausfüllen und den Aufnahmeraum 16 in einen mäanderförmigen Kühlmittelkanal 53 unterteilen.
  • Die Hauptstege 51 des Leitelements 50 sind als gerade Wände geformt und erstrecken sich in axialer Richtung X. Dabei sind die Hauptstege 51 in axialer Richtung X derart zueinander versetzt, dass ein Kühlmittel mäanderförmig durch die Hauptstege 51 im Kühlmittelkanal 53 geführt wird. Die Pfeile 41 veranschaulichen die Flussrichtung des Kühlmittels. Das Kühlmittel kann beispielsweise Wasser oder eine wässrige Lösung sein.
  • Des Weiteren weist das Leitelement 50 einen Verstärkungssteg 52 auf. Der Verstärkungssteg 52 weist eine möglichst geringe Ausdehnung in radialer Richtung R auf. Die Hauptstege 51 werden durch den Verstärkungssteg 52 in Umfangsrichtung U miteinander verbunden, um die Hauptstege 51 ortsfest zu positionieren.
  • Zum Regulieren eines Fluidstroms durch den Kühlmittelkanal 53 können Ausgleichsöffnungen 54 vorgesehen sein, welche in axialer Richtung X zwischen den Flanschen 17, 18 und den Hauptstegen 51 einstellbar sind.
  • In der 2B ist eine Schnittdarstellung B-B aus der 2A gezeigt. Es wird der Aufbau bzw. der Querschnitt des Gehäuses 10 und die Anordnung des Gehäuses 10 zwischen dem ersten Lagerschild 20 und dem zweiten Lagerschild 30 dargestellt.
  • Die Außenwandung 15 weist am ersten axialen Ende 12 einen außenwandseitigen ersten Flansch 17 auf. Die Innenwandung 14 weist am zweiten axialen Ende 13 einen innenwandseitigen zweiten Flansch 18 auf.
  • Zwischen dem außenwandseitigen Flansch 17 und der Innenwandung 14 und zwischen dem innenwandseitigen Flansch 18 und der Außenwandung 15 ist jeweils ein Stumpfstoß 60 ausgebildet und stoffschlüssig verbunden.
  • Die 2C zeigt eine Schnittdarstellung A-A aus der 2A. Es wird ein Schnitt durch das Gehäuse 10 in Umfangsrichtung U veranschaulicht. Das Leitelement 50 ist mit den Hauptstegen 51 und dem Verstärkungssteg 52 auf die Innenwandung 14 appliziert und wird in radialer Richtung R von der Außenwandung 15 zu einem fluiddichten Aufnahmeraum 16 abgedeckt.
  • Das Leitelement 50 ist hierbei auf eine äußere Mantelfläche 56 der Innenwandung 14 durch ein Spritzgussverfahren angebracht. Alternativ oder zusätzlich kann das Leitelement 50 auf eine innere Mantelfläche 57 der Außenwandung 15 appliziert werden.
  • In der 3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung B-B aus der 2A gezeigt. Hierbei werden die endseitigen Flansche 17, 18 an dem ersten axialen Ende 12 und dem zweiten axialen Ende 13 und der jeweils axial endseitig ausgebildete Stumpfstoß 60 verdeutlicht.
  • Der Stumpfstoß 60 zwischen dem außenwandseitigen Flansch 17 und der Innenwandung 14 und zwischen dem innenwandseitigen Flansch 18 und der Außenwandung 15 wird durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen stoffschlüssig verbunden. Eine entsprechende Schweißnaht wird in radialer Richtung R in den Stumpfstoß 60 hineingebracht. Eine Schweißnaht kann vorzugsweise an einem umlaufenden Rand bzw. an einer Kante zwischen dem innenwandungsseitigen Flansch 18 und der Außenwandung 15 und zwischen dem außenwandungsseitigen Flansch 17 und der Innenwandung 17 verlaufen.
  • Des Weiteren wird verdeutlicht, dass der Verstärkungssteg 52 zum Reduzieren eines Einflusses auf die Kühlmittelströmung 41 abgeschrägte Kanten 55 aufweist. Das Kühlmittel fließt gemäß der dargestellten Ausführungsform quer über den Verstärkungssteg 52.
  • Die 4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Gehäuse 10 weist das Leitelement 50 keinen Verstärkungssteg 52 auf. Der Verstärkungssteg 52 kann entfallen, wenn die Hauptstege 51 in radialer Richtung R zwischen der Innenwandung 14 und der Außenwandung 15 ausreichend stark verpresst und somit ortsfest positioniert sind.
  • Des Weiteren sind der Kühlmitteleinlass 24 und der Kühlmittelauslass 34 nicht in axialer Richtung X in die Flansche 17, 18, sondern sich in radialer Richtung R durch die Außenwandung 15 des Gehäuses 10 erstreckend angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Gehäuseanordnung
    10
    Gehäuse / Statorgehäuse
    11
    Innenraum des Gehäuses
    12
    erstes axiale Ende
    13
    zweites axiale Ende
    14
    Innenwandung
    15
    Außenwandung
    16
    Aufnahmeraum
    17
    erster Flansch / außenwandseitiger Flansch
    18
    zweiter Flansch / Innenwandseitiger Flansch
    20
    erstes Lagerschild
    21
    Kühlmittelanschluss
    22
    Fluidverbindung des Kühlmitteleinlasses
    23
    Dichtfläche des ersten Lagerschilds
    24
    Kühlmitteleinlass
    30
    zweites Lagerschild / Zwischengehäuse
    31
    Kühlmittelanschluss
    32
    Fluidverbindung des Kühlmittelauslasses
    33
    Dichtfläche des zweiten Lagerschilds
    34
    Kühlmittelauslass
    35
    Getrieberaum
    40
    Getriebedeckel
    41
    Flussrichtung des Kühlmittels
    50
    Leitelement
    51
    Hauptsteg
    52
    Verstärkungssteg
    53
    Kühlmittelkanal
    54
    Ausgleichsöffnung
    55
    abgeschrägte Kanten des Verstärkungsstegs
    56
    äußere Mantelfläche der Innenwandung
    57
    innere Mantelfläche der Außenwandung
    60
    Stumpfstoß
    H
    radiale Höhe des Aufnahmeraums
    L
    Gesamtlänge des Gehäuses
    R
    radiale Richtung
    U
    Umfangsrichtung
    X
    axiale Richtung

Claims (10)

  1. Gehäuse (10), insbesondere ein flüssiggekühltes Statorgehäuse für einen Elektromotor, aufweisend eine Innenwandung (14) und eine Außenwandung (15), wobei zwischen der Innenwandung (14) und der Außenwandung (15) ein Aufnahmeraum (16) ausbildbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (16) mindestens ein Leitelement (50) angeordnet ist, welches Stege (51, 52) aufweist und den Aufnahmeraum (16) zu einem Kühlmittelkanal (53) ausbildet, wobei die Innenwandung (14) und die Außenwandung (15) axial endseitig zum Verschließen des Aufnahmeraums (16) miteinander verbunden sind.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, wobei die Innenwandung (14) und die Außenwandung (15) zylindrisch geformt sind, wobei die Außenwandung (15) an einem ersten axialen Ende (12) einen ersten Flansch (17) und die Innenwandung (14) an einem zweiten axialen Ende (13) einen zweiten Flansch (18) zum Verschließen des Aufnahmeraums (16) aufweist.
  3. Gehäuse nach Anspruch 2, wobei der erste Flansch (17) und der zweite Flansch (18) eine Breite aufweisen, welche einer radialen Ausdehnung (H) des Aufnahmeraums (16) entspricht.
  4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Leitelement (50) aus einem Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff besteht.
  5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Leitelement (50) in dem Aufnahmeraum (16) derart platzierbar ist, dass die Außenwandung (15) und die Innenwandung (14) durch das Leitelement (50) unter Ausbildung des Kühlmittelkanals (53) miteinander verbunden werden.
  6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Leitelement (50) mindestens einen sich in axialer Richtung (X) erstreckenden Hauptsteg (51) zum Formen des Kühlmittelkanals (53) aufweist, wobei mindestens ein sich in Umfangsrichtung (U) erstreckender Verstärkungssteg (52) mit dem Hauptsteg (51) verbunden ist.
  7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Bereich des ersten axialen Endes (12) ein Kühlmitteleinlass (24) und im Bereich des zweiten axialen Endes (13) ein Kühlmittelauslass (34) vorgesehen ist, wobei der Kühlmitteleinlass (24) und der Kühlmittelauslass (34) axial oder radial in das Gehäuse (10) hineinragen.
  8. Gehäuseanordnung (100), aufweisend ein Gehäuse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in das Gehäuse (10) ein Stator hineinsetzbar ist, aufweisend ein erstes Lagerschild (20), welches an einem ersten axialen Ende (12) mit dem Gehäuse (10) verbindbar ist, und aufweisend ein zweites Lagerschild (30), welches mit einem zweiten axialen Ende (13) mit dem Gehäuse (10) verbindbar ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei - ein Leitelement (50) auf eine äußere Mantelfläche (56) einer Innenwandung (14) und/oder auf eine innere Mantelfläche (57) einer Außenwandung (15), insbesondere durch ein Spritzgussverfahren, appliziert wird, - die Außenwandung (15) über die Innenwandung (14) geschoben wird, wobei das Leitelement (50) radial zwischen der Außenwandung (15) und der Innenwandung (14) angeordnet wird, - an einem ersten axialen Ende (12) zwischen einem außenwandseitigen Flansch (17) und der Innenwandung (14) und an einem zweiten axialen Ende (13) zwischen einem innenwandseitigen Flansch (18) und der Außenwandung (15) ein Stumpfstoß (60) ausgebildet und stoffschlüssig verbunden wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Stumpfstoß (60) zwischen dem außenwandseitigen Flansch (17) und der Innenwandung (14) und zwischen dem innenwandseitigen Flansch (18) und der Außenwandung (15) durch Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen stoffschlüssig verbunden wird.
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