DE102021120993A1 - Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug - Google Patents

Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102021120993A1
DE102021120993A1 DE102021120993.5A DE102021120993A DE102021120993A1 DE 102021120993 A1 DE102021120993 A1 DE 102021120993A1 DE 102021120993 A DE102021120993 A DE 102021120993A DE 102021120993 A1 DE102021120993 A1 DE 102021120993A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
axial side
wall element
seal
stator
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
DE102021120993.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Philipp Berendes
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche 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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102021120993.5A priority Critical patent/DE102021120993A1/de
Priority to US17/880,674 priority patent/US20230050731A1/en
Publication of DE102021120993A1 publication Critical patent/DE102021120993A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • 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
    • 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
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/128Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Elektrische Maschine (10), mit einem Gehäuse (11), mit einem Rotor (16), der eine Rotorwelle (17) und ein Rotorblechpaket (18) aufweist, mit einem direktgekühlten Stator (19), der ein Satorblechpaket (20) aufweist, mit einem zwischen dem Rotorblechpaket (18) und dem Statorblechpaket (20) ausgebildeten Ringspalt (23), mit einem in dem Ringspalt (23) angeordneten, hülsenartigen Wandungselement (24), wobei das Wandungselement (24) mit seiner Außenfläche (30) am Stator (19) anliegt und den Stator (19) gegenüber dem Rotor (16) derart abdichtet, dass ausgehend vom Stator (19) über den Ringspalt (23) kein Kühlmittel in Richtung auf den Rotor (16) gelangt. Das Gehäuse (11) ist derart topfartig ausgebildet, dass dasselbe an einer ersten axialen Seite von einer Bodenwand (14) zumindest in radialer Überdeckung des Stators (19) permanent oder fest verschlossen ist und an einer gegenüberliegenden zweiten axialen Seite offen und dort über einen Deckel (15) verschließbar ist, wobei im Bereich jedes axialen Endes oder jeder axialen Seite des Wandungselements (24) eine Dichtung (25, 26) angeordnet ist, und wobei diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, einen kleineren Dichtradius aufweist als diejenige Dichtung (25), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
  • Der grundsätzliche Aufbau einer elektrischen Maschine ist aus der Praxis bekannt. So verfügt eine elektrische Maschine über ein Gehäuse und einen Stator, der ein Statorblechpaket und eine Spuleneinrichtung mit Wickelköpfen aufweist. Der Stator wird auch als Ständer bezeichnet. Ferner verfügt eine elektrische Maschine über einen Rotor, der eine Rotorwelle und ein Rotorblechpaket aufweist. Der Rotor wird auch als Läufer bezeichnet. Der Rotor ist im Gehäuse drehbar gelagert.
  • Aus US 8 558 422 B2 ist eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, einem Stator und einem Rotor bekannt. Der Rotor verfügt über eine Welle sowie ein Rotorblechpaket. Der Rotor ist über Lager im Gehäuse drehbar gelagert, wobei das Gehäuse einen rohrartigen Grundkörper aufweist, der an beiden Seiten offen ausgebildet ist und an beiden Seiten über jeweils einen Deckel verschlossen werden kann. Über Düsen kann Öl zur direkten Kühlung des Stators auf den Stator geleitet werden. Ein am Stator angreifender Abstandsring dichtet den Stator gegenüber dem Rotor ab, sodass das zur Kühlung eingesetzte Öl nicht in Richtung auf den Rotor gelangt.
  • EP 1 271 747 A1 offenbart eine weitere elektrische Maschine mit einem Gehäuse, einem Rotor und einem Stator. Das Gehäuse verfügt wiederum über einen rohrförmigen Grundkörper, der an beiden Seiten von einem Deckel verschließbar ist. Der Stator ist wiederum mit Kühlmittel direkt gekühlt, wobei der Rotor gegenüber dem Stator durch eine hülsenartiges Element abgedichtet ist, welches verhindert, dass das zur direkten Kühlung des Stators genutzte Kühlmittel in den Bereich des Rotors gelangt.
  • EP 1 437 819 B1 und GB 2 500 040 B offenbaren weitere elektrische Maschinen.
  • Es besteht Bedarf an einer elektrischen Maschine, die vorzugsweise als Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs dient und eine effektive fluiddichte Abdichtung eines direktgekühlten Stators gegenüber dem Rotor aufweist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige elektrische Maschine und ein Kraftfahrzeug zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist das Gehäuse derart topfartig ausgebildet, dass dasselbe an einer ersten axialen Seite von einer Bodenwand zumindest in radialer Überdeckung des Stators permanent oder fest verschlossen ist und an einer gegenüberliegenden zweiten axialen Seite offen und dort über einen Deckel verschließbar ist.
  • Im Bereich jedes axialen Endes oder jeder axialen Seite des Wandungselements ist eine Dichtung zur axialen Abdichtung des Ringspaltes und damit des Rotors angeordnet. Diejenige Dichtung, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, weist einen kleineren Dichtradius als diejenige Dichtung auf, welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist das Gehäuse topfartig ausgebildet. Dasselbe ist an einer ersten axialen Seite von einer Bodenwand zumindest in radialer Überdeckung des Stators permanent oder fest verschlossen. Lediglich an einer dieser ersten axialen Seite gegenüberliegenden zweiten axialen Seite ist das Gehäuse offen ausgebildet und dort über einen separaten, abnehmbaren Deckel verschließbar. Die Bodenwand und der Deckel verfügen typischerweise über eine Ausnehmung für den Durchtritt der Rotorwelle oder eines Lagers der Rotorwelle. Der Deckel wird auch als Lagerschild bezeichnet.
  • Dichtungen, die an den sich gegenüberliegenden axialen Enden oder sich gegenüberliegenden axialen Seiten des hülsenartigen Wandungselements benachbart zu den beiden axialen Seiten des Gehäuses angeordnet sind, verfügen über unterschiedliche Dichtradien, wobei diejenige Dichtung, welche benachbart zu der durch die Bodenwand permanent oder fest verschlossenen ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, einen kleineren Dichtungsradius aufweist als diejenige Dichtung, welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses, die vom Deckel verschließbar ist, angeordnet ist.
  • Hierdurch kann der Vorteil eines lediglich an einer ersten axialen Seite über einen Deckel verschlossenen Gehäuses genutzt werden und gleichzeitig gewährleistet werden, dass bei der Montage der Dichtungen diejenige Dichtung, die benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, bei der Montage nicht beschädigt wird. Es besteht keine Gefahr, dass diese Dichtung bei der Montage mit dem hülsenartigen Wandungselement in Kontakt kommt, an demselben schabt, durch Unebenheiten oder Schmutz beschädigt wird. Letztendlich stellt die Erfindung eine elektrische Maschine bereit, die vorzugsweise als Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs dient und eine effektive fluiddichte Abdichtung eines direktgekühlten Stators gegenüber dem Rotor aufweist.
  • Nach einer ersten Variante der Erfindung weist das Wandungselement an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite, welches oder welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, einen nach radial innen versetzten Vorsprung mit einem reduzierten Innendurchmesser aufweist, wobei diejenige Dichtung, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, gegenüber dem Vorsprung des Wandungselements mit dem reduzierten Innendurchmesser abdichtet, und wobei diejenige Dichtung, welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, gegenüber einem Abschnitt des Wandungselements abdichtet, der einen größeren Innendurchmesser als der Vorsprung aufweist.
  • Nach der ersten Variante der Erfindung handelt es sich beim Wandungselement vorzugsweise um ein Spaltrohr. Ein solches Spaltrohr kann mit dem Stator verklebt oder mit dem Stator formschlüssig verbunden sein. An dem Wandungselement ist unmittelbar benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses der nach radial innen versetzte Vorsprung ausgebildet, der den reduzierten Innendurchmesser aufweist. Gegen diesen Vorsprung dichtet diejenige Dichtung ab, die benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist.
  • Nach einer zweiten Variante der Erfindung ist das Wandungselement an beiden axialen Enden oder beiden axiale Seiten desselben radial außen von einem Stützring gestützt, wobei der jeweilige Stützring das Wandungselement an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite, welches oder welche der benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, mit einem Vorsprung derart umgreift, dass der Vorsprung des Stützrings einen kleineren Innendurchmesser aufweist als das Wandungselement, und wobei diejenige Dichtung, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, gegenüber dem Vorsprung des Stützrings abdichtet.
  • Nach der zweiten Variante der Erfindung handelt es sich beim Wandungselement vorzugsweise um einen Liner, so zum Beispiel um einen Liner aus einem Faser-Harz-Laminat oder auch um einen gusstechnisch hergestellten Liner wie einen Spritzguss-Liner. Der gusstechnisch hergestellte Liner kann auch über Transfermolding ausgebildet sein. Ein Liner ist vorzugsweise fest mit dem Stator verbunden. In diesem Fall bildet dann ein das Wandungselement radial außen abstützender Stützring an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite des Wandungselements, welches oder welcher benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, den Vorsprung mit dem kleineren Innendurchmesser aus, wobei dann diejenige Dichtung, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses angeordnet ist, gegenüber diesem Vorsprung abdichtet.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist in Anspruch 12 definiert.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 einen Ausschnitt aus einer ersten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
    • 2 einen Ausschnitt aus einer zweiten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
    • 3 einen Ausschnitt aus einer dritten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
    • 4 einen Ausschnitt aus einer vierten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;
    • 5 einen Ausschnitt aus einer weiteren erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.
  • 1 zeigt einen schematisierten Querschnitt durch eine erste erfindungsgemäße elektrische Maschine 10. Die elektrische Maschine 10 verfügt über ein Gehäuse 11, welches topfartig ausgebildet ist.
  • Ein Grundkörper 12 des topfartigen Gehäuses 11 verfügt über eine rohrförmige Wandung 13, die an einer ersten axialen Seite des Gehäuses 11 von einer Seitenwand 14 zumindest in radialer Überdeckung des Stators fest oder permanent verschlossen ist. Diese Seitenwand 14 kann auch als Bodenwand bezeichnet werden.
  • An einer gegenüberliegenden zweiten axialen Seite ist das topfartige Gehäuse 11, nämlich der Grundkörper 12, offen ausgebildet und kann dort von einem separaten, abnehmbaren Deckel 15 verschlossen werden.
  • Die elektrische Maschine 10 verfügt weiterhin über einen Rotor 16 aus einer Rotorwelle 17 und einem von der Rotorwelle 17 aufgenommenen Rotorblechpaket 18. Der Rotor, nämlich die Rotorwelle 17, ist über nicht gezeigte Lager im Gehäuse 11 und Deckel 15 drehbar gelagert.
  • Die Seitenwand oder Bodenwand 14 des Gehäuse 11 und der Deckel 15 verfügen typischerweise über Ausnehmungen für den Durchtritt der Rotorwelle 17 oder von Lagern der Rotorwelle 17. Der Deckel 15 wird auch als Lagerschild bezeichnet.
  • Ferner verfügt die elektrische Maschine 10 über einen Stator 19. Der Stator 19 verfügt über ein Statorblechpaket 20 sowie über sich durch das Statorblechpaket 20 erstreckende elektrische Leiter 21, die an beiden axialen Enden des Statorblechpakets 20 gegenüber demselben vorstehen und dort Wickelköpfe 22 ausbilden. Bei dem Stator 19 handelt es sich um einen direkt gekühlten Stator, wobei zumindest die Wickelköpfe 22, vorzugsweise die gesamten Leiter 21, direkt von einem dielektrischen Kühlmittel, wie zum Beispiel Öl, zur Kühlung umströmt sind.
  • Zwischen dem Rotor 16, nämlich dem Rotorblechpaket 18, und dem Stator 19, nämlich dem Statorblechpaket 20, ist ein Ringspalt 23 ausgebildet, in welchem ein hülsenartiges Wandungselement 24 angeordnet ist. Das hülsenartige Wandungselement 24 dichtet im Bereich des Ringspalts 23 den Stator 19 gegenüber dem Rotor 16 derart ab, dass über den Ringspalt 23 kein Kühlmittel, ausgehend vom direkt gekühlten Stator 19 in Richtung auf den Rotor 16 gelangen kann.
  • Im Bereich jedes axialen Endes oder jeder axialen Seite des hülsenartigen Wandungselements 24 ist jeweils eine Dichtung 25, 26 angeordnet, die der weiteren Abdichtung des Rotors 16 dient. Jede dieser Dichtungen 25, 26 ist von einem Dichtungsträger 27, 28 aufgenommen, wobei der Dichtungsträger 28 vorzugsweise gehäusefest und Dichtungsträger 27 vorzugsweise deckelfest angebunden ist.
  • Wie bereits ausgeführt, ist das Gehäuse 11 topfartig ausgebildet, also im Bereich der ersten axialen Seite von der Seitenwand bzw. Bodenwand 14 verschlossen und lediglich an der gegenüberliegenden zweiten Seite offen und dort von einem separaten Deckel 15 verschlossen.
  • Bei der Montage der elektrischen Maschine 10 wird zunächst der Stator 19 im Gehäuse 11 angeordnet, danach werden die Dichtungen 25, 26 angeordnet. Dabei muss dann diejenige Dichtung 26, die benachbart zu der von der Seitenwand bzw. Bodenwand 14 verschlossenen ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, über die gesamte axiale Erstreckung am hülsenartigen Wandungselement 24 vorbeigeführt werden.
  • Um bei der Montage dieser Dichtung 26, die benachbart zu der von der Seitenwand bzw. Bodenwand 14 verschlossenen ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, zu verhindern, dass dieselbe an einer Innenfläche 29 des hülsenartigen Wandungselements 24 zur Anlage kommt und zum Beispiel durch Unebenheiten derselben oder Schmutz beschädigt wird, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass diejenige Dichtung 26, welche benachbart zu der durch die Seitenwand oder Bodenwand 14 permanent oder fest verschlossenen ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, einen kleineren Außenradius und damit Dichtradius aufweist als diejenige Dichtung 25, welche benachbart zu der gegenüberliegenden zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist und dort den Rotor 16 weiter abdichtet.
  • Im Ausführungsbeispiel der 1 handelt es sich beim hülsenartigen Wandungselement 24 vorzugsweise um ein Spaltrohr, welches mit einer Außenfläche 30 am Stator, nämlich am Statorblechpaket 20, anliegt und mit demselben zum Beispiel durch Verkleben oder auch formschlüssig verbunden sein kann. Ein solches Spaltrohr ist eigenstabil und muss nicht mit dem Statorblechpaket 20 verbunden sein. Ein solches Spaltrohr kann in den Stator eingelegt sein.
  • Dias vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildete Wandungselement 24 weist benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11, welche von der Bodenwand 14 permanent oder fest verschlossen ist, einen nach radial innen versetzten Vorsprung 24a auf, der einen gegenüber dem sonstigen vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildeten Wandungselement 24 reduzierten Innendurchmesser aufweist. Der Innendurchmesser der Innenfläche 29 des vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildeten Wandungselements 24 ist demnach im Bereich des Vorsprungs 24a reduziert.
  • Diejenige Dichtung 26, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, also benachbart zur Bodenwand 14, dichtet gegenüber diesem Vorsprung 24a des vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildeten Wandungselements 24 ab, nämlich gegenüber der Innenfläche dieses Vorsprungs 24a. Diejenige Dichtung 25 hingegen, welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11, also benachbart zum Deckel 15, angeordnet ist, dichtet gegenüber einem Abschnitt 24b der Innenfläche des vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildeten Wandungselements 24 ab, der an dieser zweiten axialen Seite aus dem Ringspalt 23 herausragt und über einen größeren Innendurchmesser verfügt als der Vorsprung 24a an der gegenüberliegenden axialen Seite des Stators 19.
  • Diejenige Dichtung 26, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, verfügt demnach über einen kleineren Außenradius und damit Dichtradius als diejenige Dichtung 25, die benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist.
  • Es ist möglich, dass der Abschnitt 24b der Innenfläche des in 1 vorzugsweise als Spaltrohr ausgebildeten Wandungselements 24, auf welchem die Dichtung 25 abdichtet, einen größeren Innendurchmesser aufweist als der sich im Bereich des Ringspalts 23 erstreckende Abschnitt der Innenfläche 29 des Wandungselements 24.
  • 2 zeigt eine Variante der erfindungselektrischen Maschine 10, die sich von der elektrischen Maschine 10 der 1 insbesondere durch die Ausführung des hülsenartigen Wandungselements 24 unterscheidet. Während in 1 das hülsenartige Wandungselement 24 von vorzugsweise einem Spaltrohr gebildet ist, ist in 2 das hülsenartige Wandungselement 24 vorzugsweise von einem Liner gebildet, der an beiden axialen Enden oder beiden axialen Seiten desselben radial außen von einem Stützring 31 abgestützt ist. Bei einem solchen als Liner ausgebildeten Wandungselement 24 kann es sich um einen Liner aus einem Faser-Harz-Laminat oder auch um einen gusstechnisch hergestellten Liner wie einen Spritzguss-Liner handeln, der vorzugsweise fest mit dem Stator 19, nämlich dem Statorblechpaket 20, verbunden ist.
  • In 2 bildet der Stützring 31, der benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11, die durch die Bodenwand 14 permanent oder fest verschlossen ist, angeordnet ist, einen Vorsprung 31 aus, welcher gegenüber dem in 2 als Liner ausgebildeten Wandungselement 24 nach radial innen verlängert ist. Der Stützring 31 umgreift demnach in 2 das als Liner ausgebildete Wandungselement 24 benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11, wobei der Vorsprung 31 a des Stützrings 31 eine Innenfläche mit einem kleineren Innendurchmesser aufweist als der Liner 24. Diejenige Dichtung 26, welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, dichtet gegenüber diesem Vorsprung 31a des Stützrings 31 ab, nämlich gegenüber dessen Innenfläche ab, um letztendlich den Rotor 16 axial abzudichten. An der gegenüberliegenden zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 dichtet die dort positionierte Dichtung 25 gegenüber der Innenfläche 29 des als Liner ausgebildeten Wandungselements 24 auf einem größeren Dichtradius ab.
  • Gemäß 5 kann der Stützring 31, der an der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet ist, in Axialrichtung gegenüber dem als Liner ausgebildeten Wandungselement 24 vorstehen. Die dort positionierte Dichtung 25 dichtet dann gegenüber der Innenfläche des entsprechenden Stützrings 31 ab. Weder der Stützring 31 noch das Wandungselement 24 weisen in 5 an der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 eine Durchmesseränderung auf.
  • 3 zeigt eine elektrische Maschine 10 als Abwandlung der elektrischen Maschine 10 der 2, wobei in 3 der an der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Stützring 31 auch einen Vorsprung 31 b aufweist, welcher das vorzugsweise als Liner ausgebildete Wandungselement 24 umgreift, wobei dieser Vorsprung 31 b an der zweiten axialen Seite oder dem zweiten axialen Ende des vorzugsweise als Liner ausgebildeten Wandungselements 24 jedoch über den gleichen Innendurchmesser verfügt wie der Liner 24. In 3 dichtet dann die benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Dichtung 25 gegenüber der Innenfläche dieses Vorsprungs 31b des Stützrings 31 ab. Alternativ kann die benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Dichtung 25 auch gegenüber der Innenfläche des Wandungselement 24 abdichten.
  • 4 zeigt eine weitere Abwandlung der elektrischen Maschine 10 der 2, wobei in 4 der an der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Stützring 31 für das vorzugsweise als Liner ausgebildete Wandungselement 24 gegenüber dem vorzugsweise als Liner ausgebildeten Wandungselement 24 auch nach radial innen verlängert ist, jedoch weniger stark wie an der ersten axialen Seite des Gehäuses 11. Demnach gilt auch für das Ausführungsbeispiel der 4, dass die benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Dichtung 26 einen kleineren Außenradius und damit Dichtradius aufweist als die benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Dichtung 25. In 4 dichtet die benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 positionierte Dichtung 25 gegenüber der Innenfläche dieses Vorsprungs 31b ab.
  • Die elektrische Maschine 10 der 4 unterscheidet sich von den elektrischen Maschinen der 2 und 3 weiterhin dadurch, dass der jeweilige Stützring 31 in Axialrichtung in Richtung auf das Statorblechpaket 20 verlängert ist und in eine entsprechende Ausnehmung 32 im Statorblechpaket 20 des Stators 19 hineinragt. Derart ausgebildete Stützringe 31 können auch bei 2 und 3 zum Einsatz kommen.
  • Ferner ist in 4 gezeigt, dass zu beiden axialen Enden des Statorblechpakets 20 jeweils eine Endscheibe 33 angeordnet sein kann. Derartige Endscheiben 33 fixieren die elektrischen Leiter 21, die sich durch Nuten im Statorblechpaket 20 hindurch erstrecken. Diese Endscheiben 33 kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn die Leiter 21 in den Nuten des Statorblechpakets 20 direkt von Kühlmittel umströmt sind und so in den Nuten nicht ausreichend fixiert werden können. Die Endscheiben 33 können integraler Bestandteil des jeweiligen Stützrings 31 sein oder auch als separate Baugruppen ausgebildet sein.
  • Zur Montage der in 1 bis 4 gezeigten elektrischen Maschinen 10 wird zunächst das topfartige Gehäuse 11 bereitgestellt und dann der Stator 19 im topfartigen Gehäuse 11 ausgehend von der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 angeordnet, vorzugsweise zusammen mit dem jeweiligen hülsenartigen Wandungselement 24. Erst anschließend wird die Dichtung 26, die benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses 11 den Rotor 16 axial abdichtet, in das Gehäuse 11 ausgehend von der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 eingeführt. Da der Außenradius und damit Dichtradius dieser Dichtung 26 kleiner ist als der Innenradius der Innenfläche 29 des hülsenartigen Wandungselements 24 im Bereich der zweiten axialen Seite bzw. des zweiten axiale Endes desselben und als der Innenradius der Innenfläche 29 des hülsenartigen Wandungselements 24 im Bereich des Ringspalts 23, besteht keine Gefahr, dass bei der Montage dieser Dichtung 26 dieselbe an der Innenfläche 29 des hülsenartigen Wandungselements 24 entlang schabt und dann beispielsweise durch Unebenheiten oder Schmutz beschädigt wird.
  • Nach dem Anordnen dieser Dichtung 26 im Gehäuse 11 wird der Rotor 16 in das Gehäuse 11 eingeführt, anschließend die Dichtung 25, welche den Rotor 16 benachbart zur zweiten axialen Seite axial abdichtet. Letztendlich wird das Gehäuse 11 vom Deckel 15 verschlossen. Sämtliche oben erwähnten Baugruppen werden von der zweiten axialen Seite des Gehäuses 11 aus in dasselbe eingeführt, an welcher abschließend der Deckel 15 montiert wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Antriebsaggregat eines Hybrid-Fahrzeugs oder eines Elektro-Fahrzeugs.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, nämlich ein Hybrid-Fahrzeug oder ein Elektro-Fahrzeug, welches die oben beschriebene elektrische Maschine 10 als Antriebsaggregat aufweist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8558422 B2 [0003]
    • EP 1271747 A1 [0004]
    • EP 1437819 B1 [0005]
    • GB 2500040 B [0005]

Claims (12)

  1. Elektrische Maschine (10), mit einem Gehäuse (11), mit einem Rotor (16), der eine Rotorwelle (17) und ein Rotorblechpaket (18) aufweist, mit einem direktgekühlten Stator (19), der ein Satorblechpaket (20) aufweist, mit einem zwischen dem Rotorblechpaket (18) und dem Statorblechpaket (20) ausgebildeten Ringspalt (23), mit einem in dem Ringspalt (23) angeordneten, hülsenartigen Wandungselement (24), wobei das Wandungselement (24) mit seiner Außenfläche (30) am Stator (19) anliegt und den Stator (19) gegenüber dem Rotor (16) derart abdichtet, dass ausgehend vom Stator (19) über den Ringspalt (23) kein Kühlmittel in Richtung auf den Rotor (16) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) derart topfartig ausgebildet ist, dass dasselbe an einer ersten axialen Seite von einer Bodenwand (14) zumindest in radialer Überdeckung des Stators (19) permanent oder fest verschlossen ist und an einer gegenüberliegenden zweiten axialen Seite offen und dort über einen Deckel (15) verschließbar ist, im Bereich jedes axialen Endes oder jeder axialen Seite des Wandungselements (24) eine Dichtung (25, 26) angeordnet ist, diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, einen kleineren Dichtradius aufweist als diejenige Dichtung (25), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist.
  2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandungselement (24) an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite, welches oder welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, einen nach radial innen versetzten Vorsprung (24a) mit einem reduzierten Innendurchmesser aufweist.
  3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber dem Vorsprung (24a) des Wandungselements (24) mit dem reduzierten Innendurchmesser abdichtet.
  4. Elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Dichtung (25), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber einem Abschnitt (24b) des Wandungselements (24) abdichtet, der einen größeren Innendurchmesser als der Vorsprung (24a) des Wandungselements (24) aufweist.
  5. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandungselement (24) an beiden axialen Enden oder beiden axialen Seiten desselben radial außen von einem Stützring (31) gestützt ist, der Stützring (31) das Wandungselement (24) an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite, welches oder welche der benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, mit einem Vorsprung (31a) derart umgreift, dass der Vorsprung (31a) des Stützrings (31) einen kleineren Innendurchmesser aufweist als das Wandungselement (24).
  6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur ersten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber dem Vorsprung (31a) des Stützrings (31) abdichtet.
  7. Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber dem Wandungselement (24) abdichtet.
  8. Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Dichtung (26), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber dem an der zweiten axialen Seite angeordneten Stützring (31) abdichtet.
  9. Elektrische Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (31) das Wandungselement (24) an demjenigen axialen Ende oder derjenigen axialen Seite, welches oder welche benachbart zur ersten zweiten Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, mit einem weiteren Vorsprung (31b) umgreift, diejenige Dichtung (25), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber dem weiteren Vorsprung (31b) des Stützrings (31) abdichtet.
  10. Elektrische Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (31) mit einem Abschnitt gegenüber dem Wandungselement (24) axial vorsteht, diejenige Dichtung (25), welche benachbart zur zweiten axialen Seite des Gehäuses (11) angeordnet ist, gegenüber diesem Abschnitt des Stützrings (31) abdichtet.
  11. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe ein Antriebsaggregat eines Hydrid-Fahrzeugs oder eines Elektro-Fahrzeugs ist.
  12. Kraftfahrzeug, nämlich Hydrid-Fahrzeug oder eines Elektro-Fahrzeug, mit einer elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
DE102021120993.5A 2021-08-12 2021-08-12 Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug Pending DE102021120993A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021120993.5A DE102021120993A1 (de) 2021-08-12 2021-08-12 Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug
US17/880,674 US20230050731A1 (en) 2021-08-12 2022-08-04 Electric machine and motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021120993.5A DE102021120993A1 (de) 2021-08-12 2021-08-12 Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021120993A1 true DE102021120993A1 (de) 2023-02-16

Family

ID=85040075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021120993.5A Pending DE102021120993A1 (de) 2021-08-12 2021-08-12 Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230050731A1 (de)
DE (1) DE102021120993A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1271747A1 (de) 2001-06-27 2003-01-02 E + A Elektromaschinen und Antriebe AG Statorkühlung im Spaltrohrmotor
EP1437819B1 (de) 2003-01-10 2008-11-05 Askoll Holding S.r.l. Permanentmagnetmotor für Umwälzpumpen von Heizungs- und Klimatisierungssystemen
US8558422B2 (en) 2011-03-31 2013-10-15 Caterpillar Inc. Uniform contained cooling for stator
DE202010018078U1 (de) 2010-12-23 2014-01-27 Avl Trimerics Gmbh Maschine mit Faserspaltrohr
GB2500040B (en) 2012-03-07 2018-07-04 Nidec Sr Drives Ltd Cooling of electrical machines
DE102019120824A1 (de) 2019-08-01 2021-02-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Spaltrohrmotor mit abstützender Dichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1271747A1 (de) 2001-06-27 2003-01-02 E + A Elektromaschinen und Antriebe AG Statorkühlung im Spaltrohrmotor
EP1437819B1 (de) 2003-01-10 2008-11-05 Askoll Holding S.r.l. Permanentmagnetmotor für Umwälzpumpen von Heizungs- und Klimatisierungssystemen
DE202010018078U1 (de) 2010-12-23 2014-01-27 Avl Trimerics Gmbh Maschine mit Faserspaltrohr
US8558422B2 (en) 2011-03-31 2013-10-15 Caterpillar Inc. Uniform contained cooling for stator
GB2500040B (en) 2012-03-07 2018-07-04 Nidec Sr Drives Ltd Cooling of electrical machines
DE102019120824A1 (de) 2019-08-01 2021-02-04 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Spaltrohrmotor mit abstützender Dichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20230050731A1 (en) 2023-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3839731C2 (de)
EP1920522B1 (de) Rotorabdeckung und elektromotor
DE102017211317A1 (de) Stator einer elektrischen Maschine sowie Kühlvorrichtung hierfür
DE102014219724A1 (de) Elektrische Maschine mit Kühlung
DE102017203833A1 (de) Flüssigkeitspumpe
DE102008031618A1 (de) Fluiddynamisches Lager
EP3480929B1 (de) Gekühltes gehäuse für den stator eines direktantriebs
EP1775824A2 (de) Generator für ein Triebwerk
DE102019112830A1 (de) Spaltrohrmotor mit erhöhtem Wirkungsgrad
DE102016002832A1 (de) Lüfter
EP4205269A1 (de) Elektrische maschinenanordnung
DE102020117266A1 (de) Statoranordnung für eine Elektromaschine
DE10247310A1 (de) Belüftung einer elektrischen Maschine
DE102012220629A1 (de) Rotorträgervorrichtung für eine elektrische Maschine und entsprechende elektrische Maschine
DE102014202912A1 (de) Elektrische Maschine mit einem Fluidkanal
DE102012213237A1 (de) Statorbefestigung einer elektrischen Maschine
DE102014205599A1 (de) Kühlhülse für ein Lager und Lager mit Kühlhülse
DE102013208746A1 (de) Stator für eine elektrische Maschine, der sich konzentrisch um eine Mittelachse erstreckt und Verfahren zur Herstellung einer solchen
DE102021120993A1 (de) Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug
DE102019206894B4 (de) Elektromaschine
DE202008017587U1 (de) Rotor
DE102019205993A1 (de) Schutzhülse für einen Rotor einer elektrischen Maschine sowie eine Rotoranordnung und eine elektrische Maschine
EP1209799B1 (de) Rotor einer elektrischen Maschine und Verfahren zu dessen Herstellung
EP0633646B1 (de) Lageranordnung für Elektro-Kleinmotoren
DE102017128312A1 (de) Rotoranordnung für einen Elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02K0005120000

Ipc: H02K0005128000

R016 Response to examination communication