DE102022111383A1

DE102022111383A1 - Motorengehäuse für einen axialflussmotor

Info

Publication number: DE102022111383A1
Application number: DE102022111383.3A
Authority: DE
Inventors: Tobias Moser
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2022-05-06
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2023-11-09
Also published as: CN218416035U; CN117013736A; US20230361646A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Motorengehäuse 20 für einen Axialflussmotor 10. Das Motorengehäuse 20 umfasst zumindest einen Gehäuseabschnitt 22, 24, der zumindest teilweise doppelwandig ausgestaltet ist, um in dem Gehäuseabschnitt 22, 24 einen internen Kühlkanal 40 auszubilden. Der Kühlkanal 40 erstreckt sich im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung 6 zwischen einem Einlass 41a und einem Auslass 41b, um im Betrieb eine erste Kühlströmung 82 zu erzeugen, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung 6 durch den Kühlkanal 40 strömt. Weiterhin umfasst der Kühlkanal 40 eine Mehrzahl an Querrippen 50.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorengehäuse für einen Axialflussmotor mit einem internen Kühlkanal. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Axialflussmotor für einen Hochvoltlüfter mit einem derartigen Motorengehäuse.
Hintergrund
Elektrische Maschinen werden seit jeher in vielen technischen Bereichen für die Erzeugung von kinetischer Energie genutzt. Eine elektrische Maschine (auch Elektromotor oder E-Motor genannt) ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln kann. Mit der mechanischen Energie kann wiederum kinetische Energie erzeugt werden, mit der andere Geräte angetrieben werden können. Dabei umfasst der Elektromotor im Allgemeinen einen Stator und einen Rotor, die in einem Motorengehäuse untergebracht sind. Der Stator ist in seiner Position fixiert und der Rotor bewegt sich relativ zum Stator und sitzt üblicherweise auf einer Antriebswelle, die sich mit dem Rotor zusammendreht. Über die Welle kann die Rotationsenergie an andere Geräte übertragen werden. Die meisten Elektromotoren erzeugen mit einem Magnetfeld und einem Wicklungsstrom Energie.
Grundsätzlich lassen Radialflussmaschinen und Axialflussmaschinen unterscheiden:

Bei Radialflussmaschinen besteht der Rotor regelmäßig aus einem zylindrischen Körper, dessen gesamter Umfang Magnete trägt. Der Stator ist regelmäßig hohlzylindrisch ausgebildet und umgibt den Rotor radial beabstandet. An seiner Innenseite trägt der Stator mehrere umfänglich verteilte Wicklungselemente. Jedes Wicklungselement umfasst jeweils einen Statorzahn, der sich von einem Statorjoch ausgehend zum Rotor hin in radialer Richtung erstreckt. Der Statorzahn ist von einem Draht aus einem metallischen, gut leitenden Material umwickelt ist, um die Wicklung zu bilden. Wenn die Wicklungen mit Strom beaufschlagt werden, wird der an der Abtriebswelle des Motors befestigte Rotor einem aus dem Magnetfeld resultierenden Drehmoment ausgesetzt, wobei der erzeugte magnetische Fluss bei einer Radialflussmaschine ein radialer Fluss ist.

Bei Axialflussmaschinen besteht der Rotor regelmäßig aus einem scheibenförmigen Rotorkörper mit zwei kreisförmigen Flächen, die durch eine Dicke verbunden sind, wobei die Scheibe durch einen äußeren Kragen und einen inneren Umfang begrenzt ist, der einen Raum für eine drehende Welle begrenzt. Üblicherweise sind mindestens zwei Permanentmagnete an mindestens einer der beiden kreisförmigen Flächen des Rotorkörpers angebracht, die als Auflagefläche bezeichnet wird. Der Stator ist regelmäßig scheibenförmig ausgestaltet und axial beabstandet zu dem Rotor fixiert angeordnet. An seiner dem Rotor zugewandten Seite trägt der Stator mehrere umfänglich verteilte Wicklungselemente. Jedes Wicklungselement umfasst jeweils einen Statorzahn, der sich von einem Statorjoch ausgehend zum Rotor hin in axialer Richtung erstreckt. Der Statorzahn ist von einem Draht aus einem metallischen, gut leitenden Material umwickelt ist, um die Wicklung zu bilden. Wenn die Wicklungen mit Strom versorgt werden, wird der an der Abtriebswelle des Motors befestigte Rotor einem aus dem Magnetfeld resultierenden Drehmoment ausgesetzt, wobei der erzeugte magnetische Fluss bei einer Axialflussmaschine ein axialer Fluss ist. Der Rotor einer Axialflussmaschine kann von einem Stator auf einer Seite des Rotors oder von zwei Statoren beidseitig des Rotors angetrieben werden. Bei einem Rotor mit einem einzigen Luftspalt, der dazu bestimmt ist, mit einem einzigen Stator betrieben zu werden, trägt häufig eine einzige kreisförmige Fläche des Rotorkörpers die Magnete. Bei einem Rotor mit zwei Luftspalten, der dazu bestimmt ist, mit zwei Statoren betrieben zu werden, tragen häufig beide kreisförmige Flächen die Magnete. Die Magnete werden jeweils auf der kreisförmigen Fläche durch Haltemittel gehalten, wobei zwischen den mindestens zwei Magneten auf derselben Fläche ein Abstand gelassen wird. Bei beiden Varianten, können auch dieselben Magnete derart im Rotorkörper gehaltert werden, dass sie an beiden kreisförmigen Flächen anliegen.
Die stetige Weiterentwicklung von Elektromotoren und der Trend zur Nutzung von elektrischem Strom als Energieträger und -quelle führt zu einer kontinuierlichen Erweiterung des Anwendungsportfolios von Elektromotoren. Dabei werden Elektromotoren nicht nur bei kleinelektronischen Geräten wie Notebooks oder Haushaltsgeräten verwendet, die üblicherweise im Niedervolt-Bereich betrieben werden. Immer häufiger finden Elektromotoren in größerer Dimensionierung auch Anwendung im Hochvolt-Bereich bei Betriebsspannungen mit bis zu 800 Volt oder 850 Volt und mehr.
Elektromotoren erzeugen während des Betriebs in der Regel eine große Menge an Wärme, insbesondere in den Statoren. Übermäßige Wärme kann interne Komponenten beschädigen, die von der Maschine bereitgestellte Leistung einschränken und/oder die Langlebigkeit der Maschine beeinträchtigen. Elektromotoren können mit Lüftern oder radialen und/oder axialen Entlüftungsöffnungen in dem Motorengehäuse ausgestattet sein, die zumindest einen Teil der Wärme aus der Maschine abführen können, indem sie Kühlluft durch verschiedene Kanäle in dem Motorengehäuse ziehen. Die Wärmeabgabe ist der begrenzende Faktor bei der Motordimensionierung und den Leistungsabgabe. Der Motorstrom steht in direktem Zusammenhang mit der Ausgangsleistung und der vom Motor erzeugten Wärme. Insbesondere bei Elektromotoranwendungen im Hochvolt-Bereich bei denen hohe Motorleistungen benötigt werden ist die Sicherstellung einer ausreichenden Wärmeabfuhr ausschlaggebend. Hierfür ist eine leistungsstarke Wärmeabführung notwendig, die jedoch häufig mit erhöhter Bauteilkomplexität, erhöhten Fertigungskosten und erhöhtem Bauraumbedarf einhergeht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Axialflussmotor mit einer verbesserten leistungsstarken, kompakten Wärmeabfuhr bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorengehäuse für einen Axialflussmotor nach Anspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Axialflussmotor mit einem derartigen Motorengehäuse nach Anspruch 14 und einen Hochvoltlüfter mit einem entsprechenden Axialflussmotor nach Anspruch 15.
Das erfindungsgemäße Motorengehäuse für einen Axialflussmotor umfasst zumindest einen Gehäuseabschnitt. Der zumindest eine Gehäuseabschnitt ist zumindest teilweise doppelwandig ausgestaltet, um in dem Gehäuseabschnitt einen internen Kühlkanal auszubilden. Der Kühlkanal erstreckt sich im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung zwischen einem Einlass und einem Auslass, um im Betrieb eine erste Kühlströmung zu erzeugen, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung durch den Kühlkanal strömt. Zudem umfasst der Kühlkanal eine Mehrzahl an Querrippen. Ringförmig kann insbesondere als ringabschnittsförmig verstanden werden und sich nur über ein Kreissegment erstrecken, das weniger als 360° umfasst. Durch die ermöglichte erste Kühlströmung in Umfangsrichtung können beispielsweise im Vergleich zu einer reinen labyrinthartigen Strömung Druckverluste verringert werden. Durch die Querrippen kann einerseits, durch Erhöhung der Oberfläche des Kühlkanals, die Wärmeabfuhr vergrößert werden. Weiterhin wirken die Querrippen versteifend auf das Motorengehäuse und machen dieses somit robuster, was insbesondere im Einsatz in einem Kraftfahrzeug von Vorteil ist. Besonders vorteilhaft ist die kombinierte Erzeugung der ersten Kühlströmung in Kombination mit einer erhöhten Wärmeabfuhr durch die vergrößerte Oberfläche des Kühlkanals, sowie eine Durchwirbelung an einer bzw. zwei benachbarten Querrippen. Somit kann ein Axialflussmotor mit einer verbesserten leistungsstarken, kompakten Wärmeabfuhr bereitgestellt werden, indem das Motorengehäuse erfindungsgemäß ausgestaltet wird. Durch die Integration der Kühlung in einen doppelwandigen Gehäuseabschnitt des Motorengehäuses kann das Innere des Motorengehäuses, in dem Rotor und Stator angeordnet sind, von der Kühlung separiert werden.
In Ausgestaltungen des Motorengehäuses können sich die Querrippen entlang einer Rippenbreite lateral zur Umfangsrichtung erstrecken. Alternativ ausgedrückt können sich die Querrippen in einer ersten lateralen Richtung erstrecken. Die erste laterale Richtung kann im Wesentlichen orthogonal zur Umfangsrichtung sein und die Rippenbreite definieren. Insbesondere können sich die Querrippen entlang der Rippenbreite in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken. Mit anderen Worten ausgedrückt können sich Querrippen lateral in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken oder lateral zur Umfangsrichtung in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können sich die Querrippen entlang ihrer Rippenbreite zumindest teilweise zwischen einer ersten lateralen Kanalwand und einer zweiten lateralen Kanalwand des Kühlkanals erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können sich die Querrippen entlang ihrer Rippenbreite zumindest teilweise zwischen einer radial inneren Kanalwand und einer radial äußeren Kanalwand des Kühlkanals erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können sich die Querrippen auch vollständig von der radial inneren Kanalwand bis zu der radial äußeren Kanalwand erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können die Querrippen entlang ihrer Rippenbreite einen radial inneren Rippenabschnitt, einen radial äußeren Rippenabschnitt und einen dazwischenliegenden mittleren Rippenabschnitt aufweisen. Durch die Erstreckung der Querrippen lateral zur Umfangsrichtung kann eine Verwirbelung und dadurch eine bessere Durchmischung der von durch den Kühlkanal strömenden Kühlfluids erzielt werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Mehrzahl an Querrippen derart konfiguriert sein und in den Kühlkanal ragen, um im Betrieb eine zweite Kühlströmung zu erzeugen, die lateral mäandrierend zu der ersten Kühlströmung durch den Kühlkanal strömt. Insbesondere können die Querrippen derart konfiguriert sein, dass die zweite Kühlströmung erzeugt und gleichzeitig die erste Kühlströmung ermöglicht bleibt. Durch die erzeugte mäandrierende zweite Kühlströmung können insbesondere radial innere und äußere Randbereiche sowie Ecken besser ausgeströmt werden. Zudem wird die Verwirbelung durch den mäandrierenden Verlauf und dadurch die mögliche Wärmeabfuhr erhöht. Besonders vorteilhaft ist die kombinierte Erzeugung der ersten und der zweiten Kühlströmung, die im Betrieb in Interaktion miteinander treten und somit zu gewünschten turbulenten Strömungsbereichen und dadurch zu einem effizienten Wärmeaustausch im Kühlkanal führen. Durch die Querrippen kann die zweite Kühlströmung erzeugt bzw. an den Querrippen bzw. der Rippenbreite entlanggeführt werden.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, können die Querrippen entlang einer Rippenhöhe derart in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen, dass im Betrieb die zweite Kühlströmung zwischen einem radial inneren Bereich des Kühlkanals und einem radial äußeren Bereich des Kühlkanals lateral mäandrierend durch den Kühlkanal strömt.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Gehäuseabschnitt einen ersten Wandabschnitt und einen zweiten Wandabschnitt umfassen. Der Kühlkanal kann zwischen dem ersten Wandabschnitt und dem zweiten Wandabschnitt gebildet sein. Insbesondere kann der Kühlkanal in axialer Richtung zwischen axial zueinander gerichteten Flächen des ersten und des zweiten Wandabschnitts gebildet sein. Insbesondere kann der Kühlkanal in radialer Richtung zwischen einer radial inneren Kanalwand und einer radial äußeren Kanalwand gebildet sein. Die radial inneren Kanalwand und/oder die radial äußeren Kanalwand können eine Teilwand des ersten und/oder des zweiten Wandabschnitts sein.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, können zumindest einige der Querrippen von einem von dem ersten Wandabschnitt und/oder dem zweiten Wandabschnitt in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen, so dass eine Kanalhöhe des Kühlkanals im Bereich einer jeweiligen Querrippe verringert wird. Alternativ ausgedrückt können die Querrippen an dem ersten und/oder dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein. In Ausgestaltungen kann sich die Kanalhöhe des Kühlkanals in axialer Richtung zwischen axial zueinander gerichteten Oberflächen des ersten und des zweiten Wandabschnitts erstrecken. Insbesondere können zumindest einige der Querrippen über ihre Rippenbreite gesehen unterschiedlich weit in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen, so dass der Kühlkanal über die jeweilige Rippenbreite gesehen unterschiedliche Kanalhöhen aufweist. Alternativ ausgedrückt können die zumindest einigen Querrippen von der jeweils ausgehenden Kanalwand unterschiedliche Rippenhöhen aufweisen. Mit anderen Worten ausgedrückt können zumindest einige der Querrippen keine konstante Rippenhöhe aufweisen. Durch die Verringerung der Kanalhöhe kann ein Düseneffekt im Bereich der jeweiligen Querrippe und in Strömungsrichtung hinter der jeweiligen Querrippe eine Expansion erzielt werden, die zu einer Verwirbelung führt. Eine unterschiedlich weite axiale Erstreckung der Querrippen kann eine bevorzugte Strömungslenkung von Kühlfluiden erzielen. Insbesondere kann im Bereich einer geringeren axialen Erstreckung eine Teilströmung in Umfangsrichtung, beispielsweise von einem Rippenzwischenbereich zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich, bevorzugt werden. Im Bereich einer größeren axialen Erstreckung kann eine stärkere Strömung in lateraler Richtung, insbesondere entlang der Rippenbreite oder in einem Rippenzwischenbereich, erzielt werden.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, können zumindest einige oder alle Querrippen an dem ersten Wandabschnitt angeordnet sein. Alternativ können zumindest einige oder alle Querrippen an dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein. In Ausgestaltungen können zumindest einige Querrippen an einem von dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein, wobei zumindest eine Querrippe, insbesondere die restlichen der Mehrzahl an Querrippen an dem anderen von dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein kann. In Ausgestaltungen können die Querrippen abwechselnd oder in einer bestimmten Abfolge an dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein. Beispielsweise können abwechselnd zwei Querrippen an dem ersten und zwei Querrippen an dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein. Beispielsweise können abwechselnd eine bestimmte erste Anzahl von Querrippen an dem ersten und eine bestimmte zweite Anzahl von Querrippen an dem zweiten Wandabschnitt angeordnet sein. Die bestimmte erste Anzahl und die bestimmte zweite Anzahl können gleich oder unterschiedlich oder bei einem Wechsel veränderlich sein. Beispielsweise können die bestimmte erste Anzahl und die bestimmte zweite Anzahl ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn oder mehr Querrippen, insbesondere eins bis fünf umfassen. Auch Zwischenwerte oder -bereiche sind möglich.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können zumindest einige der Querrippen von einem von dem ersten Wandabschnitt in axialer Richtung zu dem zweiten Wandabschnitt in den Kühlkanal nur so weit ragen, dass sie von dem zweiten Wandabschnitt noch beabstandet sind. Alternativ oder zusätzlich können zumindest einige der Querrippen von dem zweiten Wandabschnitt in axialer Richtung zu dem ersten Wandabschnitt in den Kühlkanal nur so weit ragen, dass sie von dem ersten Wandabschnitt noch beabstandet sind. Hierdurch kann zumindest eine minimale axiale Kanalhöhe des Kühlkanals im Bereich einer jeweiligen Querrippe sichergestellt werden. Dies wiederum ermöglicht eine Umfangströmung über die gesamte radiale Erstreckung einer jeweiligen Querrippe.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können zumindest einige Querrippen in einem von einem radial inneren Rippenabschnitt oder einem radial äußeren Rippenabschnitt geringer in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen als in dem jeweils anderen Rippenabschnitt, um einen vergrößerten Rippendurchgang zu bilden. Durch den vergrößerten Rippendurchgang können Kühlfluide, insbesondere die zweite Kühlströmung, von einem Rippenzwischenbereich in einen benachbarten Rippenzwischenbereich strömen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann durch die Bereitstellung eines vergrößerten Rippendurchgangs eine Strömungslenkung von Kühlfluiden erzielen. Insbesondere kann im Bereich eines vergrößerten Rippendurchgangs eine Teilströmung in Umfangsrichtung, beispielsweise von einem Rippenzwischenbereich zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich, gelenkt werden.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs größer sein als in einem Bereich des jeweils anderen Rippenabschnitts. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs zumindest 1,0 mm. Alternativ oder zusätzlich, kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs bevorzugt zumindest 2,0 mm betragen. Besonders bevorzugt kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs zumindest 3,0 mm betragen. In Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs zwischen 1,0mm und 10,0mm, bevorzugt zwischen 2,0mm und 8,0mm oder zwischen 3,0mm und 6,0mm betragen. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs beispielsweise 4,0mm +/- 0,5mm oder 5,0mm +/-0,5mm betragen. Derartige Kanalhöhenbereiche im Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs können eine mäanderförmige Strömung von einem Rippenzwischenbereich zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich ermöglichen. Auch Zwischenwerte und/oder -intervalle sind hier möglich.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können die zumindest einigen Querrippen in dem jeweils anderen Rippenabschnitt einen verringerten Rippendurchgang bilden. Der verringerte Rippendurchgang ermöglicht eine erste Kühlströmung, durch die Kühlfluide „oberhalb“ der Querrippen in Umfangsrichtung durch Kühlkanal strömen können. Zudem kann durch den verringerten Rippendurchgang eine Art Teilblockade -widerstand erzielt, durch den ein Teil der Kühlfluidströmung lateral, insbesondere entlang der zweiten Kühlströmung, gelenkt werden kann. Zusätzlich kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs geringer sein als in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs. Alternativ oder zusätzlich kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs maximal 3,0 mm betragen. In Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs bevorzugt maximal 2,0 mm betragen. Besonders bevorzugt kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs maximal 1,0 mm betragen. In Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs zwischen 0,5mm und 5,0mm, bevorzugt zwischen 0,5mm und 4,0mm oder zwischen 0,5mm und 2,5mm betragen. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe des Kühlkanals in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs beispielsweise 1,0mm +/-0,5mm oder 1,5mm +/-0,5mm betragen. Derartige Kanalhöhenbereiche im Bereich des verringerten Rippendurchgangs können eine zuverlässige Umfangsströmung bei nur moderaten Druckverlusten und zugleich eine effektive laterale Strömungslenkung ermöglichen. Auch Zwischenwerte und/oder -intervalle sind hier möglich.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der drei vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können die zumindest einigen Querrippen über einen Großteil ihrer Rippenbreite in axialer Richtung nur so weit in den Kühlkanal ragen, dass eine Kanalhöhe des Kühlkanals über die gesamte Rippenbreite zumindest größer 0,0mm ist. Insbesondere können die zumindest einigen Querrippen über ihre gesamte Rippenbreite in axialer Richtung nur so weit in den Kühlkanal ragen, dass eine Kanalhöhe des Kühlkanals über die gesamte Rippenbreite zumindest größer 0,0mm ist. Hierdurch kann die erste Kühlströmung in Umfangsrichtung über einen Großteil bzw. die gesamte Rippenbreite ermöglicht bleiben. Zusätzlich kann die Kanalhöhe des Kühlkanals über die einen Großteil der und/oder über die gesamte Rippenbreite zumindest 0,5mm, bevorzugt zumindest 1,0mm und besonders bevorzugt zumindest 1,5mm betragen. In Ausgestaltungen kann die Kanalhöhe des Kühlkanals über die einen Großteil der und/oder über die gesamte Rippenbreite zwischen 0,5mm und 2,5mm betragen. In vorteilhaften Ausgestaltungen kann die Kanalhöhe des Kühlkanals über die einen Großteil der und/oder über die gesamte Rippenbreite beispielsweise 1,0mm +/- 0,5mm oder 1,5mm +/-0,5mm betragen. In diesen besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Umfangsströmung ermöglicht und gleichzeitig ein Druckverlust geringgehalten werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vier vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können wobei zumindest zwei Querrippen der zumindest einigen Querrippen derart ausgebildet und benachbart angeordnet sind, dass der vergrößerte Rippendurchgang der einen der zwei Querrippen und der verringerte Rippendurchgang der anderen der zwei Querrippen an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt oder an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt angeordnet ist. Insbesondere kann eine Querrippe ihren vergrößerten Rippendurchgang an ihrem radial innerem Rippenabschnitt und eine benachbarte Querrippe ihren verringerten Rippendurchgang an ihrem radial inneren Rippenabschnitt. Durch eine derartige Anordnung kann ein Richtungswechsel der lateral mäandrierenden zweiten Kühlströmung ermöglicht werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen ein Rippenzwischenbereich ausgebildet sein. Durch den Rippenzwischenbereich kann im Betrieb die zweite Kühlströmung lateral von einem vergrößerten Rippendurchgang zu einem benachbarten vergrößerten Rippendurchgang strömen. Insbesondere kann im Betrieb die zweite Kühlströmung radial nach außen oder radial nach innen von einem vergrößerten Rippendurchgang zu einem benachbarten vergrößerten Rippendurchgang strömen. Die mäandrierende Strömung kann zwischen den Querrippen in einem tieferen Bereich des Kühlkanals, also näher am Rippenfuß (beispielsweise dort, wo die Rippe aus der Kanalwand hervortritt) strömen. Gleichzeitig kann die Umfangsströmung in einem oberen Bereich des Kühlkanals strömen, so dass eine gute Durchmischung durch die beiden miteinander interagierenden Strömungen bereitgestellt werden kann.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann ein Großteil der zumindest einigen Querrippen, die einen vergrößerten Rippendurchgang aufweisen, derart ausgebildet und benachbart zueinander angeordnet sein, dass der vergrößerte Rippendurchgang zwischen benachbarten Querrippen abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt ausgebildet ist. Durch die abwechselnde Anordnung der vergrößerten Rippendurchgänge können Richtungswechsel der mäandrierenden Strömung und dadurch eine gute Ausströmung des Kühlkanals bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann in Ausgestaltungen mit einem mittleren Rippenabschnitt zwischen dem radial inneren und dem radial äußeren Rippenabschnitt der vergrößerte Rippendurchgang zwischen benachbarten Querrippen auch abwechselnd in dem mittleren Rippenabschnitt und einem von dem radial inneren Rippenabschnitt oder dem radial äußeren Rippenabschnitt ausgebildet sein. Durch vergrößerte Rippendurchgänge auch im mittleren Rippenabschnitt kann eine stärkere Umfangskomponente und ein geringerer Druckverlust erzielt werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen ein Rippenzwischenbereich ausgebildet sein. Zusätzlich kann eine Kanalhöhe in einem Rippenzwischenbereich größer sein als im Bereich der Querrippen. Alternativ oder zusätzlich kann der Rippenzwischenbereich in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Querrippen ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind und in denen zumindest einige der Querrippen vergrößerte Rippendurchgänge aufweisen, können die vergrößerten Rippendurchgänge einen Durchgang von einem Rippenzwischenbereich zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich bereitstellen.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann in zumindest einem Rippenzwischenbereich eine Strömungsleitanordnung ausgebildet sein. Insbesondere kann in jedem Rippenzwischenbereich eine Strömungsleitanordnung ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen, die mit den vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Strömungsleitanordnung ausgebildet sein, die lateral zur Umfangsrichtung, insbesondere in radialer Richtung, strömende zweite Kühlströmung zu verwirbeln.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Strömungsleitanordnung eine gewellte Oberfläche umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann die gewellte Oberfläche kann eine oder mehrere Wellungen umfassen. In Ausgestaltungen kann die gewellte Oberfläche Berge und Täler umfassen. Zusätzlich können die Berge und Täler der gewellten Oberfläche abwechselnd entlang des Rippenzwischenbereichs in radialer Richtung gesehen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich Berge und Täler können sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken. Die gewellte Oberfläche kann in besonders effizienter Weise die Oberfläche zur Kühlung vergrößern, sowie zu einer verbesserten Durchmischung der Kühlfluide beitragen.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der drei vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Strömungsleitanordnung von dem ersten Wandabschnitt in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Strömungsleitanordnung von dem zweiten Wandabschnitt in axialer Richtung in den Kühlkanal ragen. In besonders bevorzugten Ausgestaltungen kann die Strömungsleitanordnung in dem ersten Wandabschnitt ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der drei vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Strömungsleitanordnung von einer der zwei benachbarten Querrippen, in den durch diese benachbarten Querrippen gebildeten Rippenzwischenbereich ragen. Alternativ oder zusätzlich kann die Strömungsleitanordnung von beiden der zwei benachbarten Querrippen, in den durch diese benachbarten Querrippen gebildeten Rippenzwischenbereich ragen. In Ausgestaltungen kann sich die Strömungsleitanordnung zwischen den zwei benachbarten Querrippen, in dem durch diese benachbarten Querrippen gebildeten Rippenzwischenbereich erstrecken. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Strömungsleitanordnung in rippenform von der einen zur anderen Querrippe erstrecken. Insbesondere kann sich die Strömungsleitanordnung in rippenform von der einen zur anderen Querrippe erstrecken vollständig erstrecken. Somit können Berge und/oder Täler der gewellten Oberfläche gebildet werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Kühlkanal in radialer Richtung entlang einer Kanalbreite durch eine radial innere Kanalwand und durch eine radial äußere Kanalwand begrenzt sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der Kühlkanal in radialer Richtung zwischen einer radial inneren Kanalwand und einer radial äußeren Kanalwand ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Gehäuseabschnitt mehrere in Umfangsrichtung verteilte Befestigungsausbuchtungen zur Anbringung eines Stators an den Gehäuseabschnitt umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die radial äußere Kanalwand in einem jeweiligen Abschnitt der Befestigungsausbuchtungen durch diese in radialer Richtung nach innen versetzt sein.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, können die zumindest einigen Querrippen, die einen vergrößerten Rippendurchgang aufweisen, zwischen zwei benachbarten Befestigungsausbuchtungen derart ausgebildet und benachbart zueinander angeordnet sein, dass der vergrößerte Rippendurchgang zwischen benachbarten Querrippen abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt angeordnet ist.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind und in denen zumindest einige Querrippen einen vergrößerten Rippendurchgang aufweisen, können die jeweils zu einer Befestigungsausbuchtung benachbarten Querrippen den vergrößerten Rippendurchgang an ihrem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt ausgebildet haben. Durch diese vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine verbesserte Ausströmung der Ecken der Befestigungsausbuchtung mit Kühlfluid im Betrieb erzielt werden. Zudem kann eine Blasenbildung bzw. Totstellen von Kühlfluidströmung verhindert oder zumindest reduziert werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Gehäuseabschnitt eine Vertiefung zur Anordnung eines Stators umfassen. Hierdurch kann der Stator näher an dem Kühlkanal angeordnet werden, wodurch eine Kühlwirkung verbessert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühlkanal derart angeordnet und ausgebildet sein, dass er die Vertiefung in radialer Richtung überlappt. Durch die Überlappung kann eine Kühlwirkung weiter verbessert werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann sich der Kühlkanal im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung über einen Bereich von ungefähr zwischen 30° bis ungefähr 360° erstrecken.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können in dem Gehäuseabschnitt mehrere interne Kühlkanale ausgebildet sein. Zusätzlich können die mehreren internen Kühlkanäle in Umfangsrichtung benachbart angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die mehreren internen Kühlkanäle jeweils einen eigenen Einlass und/oder Auslass aufweisen. Durch mehrere Kühlkanäle kann eine verbesserte Kühlwirkung bereitgestellt werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, können der Einlass und der Auslass in Umfangsrichtung benachbart angeordnet sein. Zusätzlich können der Einlass und der Auslass durch einen Steg fluidisch getrennt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Steg in dem Gehäuseabschnitt ausgebildet sein. Insbesondere kann der Steg in radialer Richtung verlaufen. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Steg ein Bypass ausgebildet sein. Zusätzlich kann der Bypass einen Einlassbereich des Kühlkanals direkt mit einem Auslassbereich des Kühlkanals fluidisch verbinden. Der Bypass kann derart dimensioniert sein, dass nur ein minimaler Teilvolumenstrom des gesamten Kühlvolumenstroms durch den Bypass geleitet wird. Durch den Bypass kann eine Erleichterung der Entleerung des Kühlkanals in Einbauposition ermöglicht werden.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Gehäuseabschnitt im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Gehäuseabschnitt an einem axialen Ende des Motorgehäuses angeordnet sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das Motorengehäuse weiterhin ein Mittelgehäuse zur Aufnahme einer Welle, eines Rotors und eines Stators der Axialflussmaschine umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Mittelgehäuse eine axiale Gehäuseöffnung an einem ersten axialen Ende aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Gehäuseabschnitt als Gehäusedeckel ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Gehäuseabschnitt an der axialen Gehäuseöffnung angeordnet sein, um diese zu verschließen. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Wandabschnitt des Gehäuseabschnitt als Gehäusedeckel ausgebildet sein. Durch die Integration des Kühlkanals in den Gehäusedeckel kann auf einfache und kostengünstige Weise eine massenproduktionstaugliche Herstellung der Kühlkanalgeometrie bereitgestellt werden. Insbesondere kann der Gehäusedeckel und/oder der Kühldeckel durch ein Druckgussverfahren, insbesondere Niederdruckgussverfahren mit integrierter Kühlkanalgeometrie hergestellt sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der zweite Wandabschnitt als Kühldeckel zum Verschließen des Kühlkanals ausgebildet sein. Zusätzlich kann der Kühldeckel aus einem Blechteil gefertigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühldeckel aus Aluminium gefertigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühldeckel durch Rührreibschweißen an dem Gehäusedeckel befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühldeckel durch Laserschweißen, durch eine Verschraubung, durch Klemmen, durch Stecken und/oder durch Kleben an dem Gehäusedeckel befestigt und/oder orientiert sein.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, kann der Kühldeckel zumindest ein Versteifungselement umfassen. Zusätzlich kann das Versteifungselement zumindest eine Erhebung und/oder zumindest eine Vertiefung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Versteifungselement zwischen zwei benachbarten Querrippen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühldeckel geprägt sein, um das zumindest eine Versteifungselement zu bilden. Durch das Versteifungselement kann einerseits die strukturelle Stabilität des Motorengehäuses erhöht werden, insbesondere bei Anwendungen in mobilen Anwendungen. Zudem kann das Versteifungselement, insbesondere wenn es zumindest eine Erhebung und/oder Vertiefung umfasst, zu einer Erhöhung der Oberfläche, beispielsweise einer Oberfläche des Kühlkanals oder einer äußeren Deckeloberfläche, und dadurch zu einer Verbesserung der Kühlwirkung.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das Motorengehäuse zumindest zwei Gehäuseabschnitte umfassen. Die zumindest zwei Gehäuseabschnitte können jeweils zumindest einen internen Kühlkanal umfassen. Alternativ oder zusätzlich können die zumindest zwei Gehäuseabschnitte einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfassen. Insbesondere können genau zwei Gehäuseabschnitte vorgesehen sein. In Ausgestaltungen, kann auch nur einer der zumindest zwei Gehäuseabschnitte einen internen Kühlkanal umfassen.
In Ausgestaltungen, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, kann ein erster Gehäuseabschnitt der zumindest zwei Gehäuseabschnitte an einem ersten axialen Ende des Motorgehäuses angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ein kann ein zweiter Gehäuseabschnitt der zumindest zwei Gehäuseabschnitte an einem zweiten axialen Ende angeordnet sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann zumindest ein erster Wandabschnitt des zweiten Gehäuseabschnitts integral mit einem Mittelgehäuse gefertigt sein. Alternativ kann zumindest ein erster Wandabschnitt des zweiten Gehäuseabschnitts ein Bauteil separat von dem Mittelgehäuse und an diesem befestigt sein.
In Ausgestaltungen, die mit irgendeiner der drei vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann das Motorengehäuse zumindest einen weiteren Gehäuseabschnitt umfassen. Zusätzlich kann der zumindest eine weitere Gehäuseabschnitt zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine weitere Gehäuseabschnitt zumindest einen internen Kühlkanal umfassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Axialflussmotor für einen Lüfter, wobei der Axialflussmotor ein Motorengehäuse nach irgendeiner der vorangehenden Ausgestaltungen umfasst. Zudem umfasst der Axialflussmotor eine Welle, zumindest einen Rotor und zumindest einen Stator. Die Welle ist rotatorisch in dem Motorengehäuse gelagert. Der Rotor ist drehfest auf der Welle in dem Motorengehäuse angeordnet. Der zumindest eine Stator ist axial benachbart zu dem Rotor in dem Motorengehäuse angeordnet.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, kann der Stator ein ringförmiges Statorjoch umfassen. Zusätzlich kann der Stator eine Mehrzahl an Statorzähnen umfassen, die sich in Umfangsrichtung verteilt von dem Statorjoch in axialer Richtung erstrecken.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, die mit der vorangehenden Ausgestaltung kombinierbar sind, kann der Rotor eine Mehrzahl an Permanentmagneten umfassen, Die Permanentmagneten können in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Permanentmagnete derart konfiguriert sein, dass sie jeweils zumindest einen Magnetpol in axialer Richtung bilden.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, die mit irgendeiner der beiden vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Axialflussmotor als Hochvolt-Axialflussmotor für einen Hochvoltlüfter eines Elektrofahrzeugs ausgebildet sein.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, die mit irgendeiner der drei vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der zumindest eine Stator an dem zumindest einen Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Insbesondere kann der zumindest eine Stator an dem zumindest einen Gehäuseabschnitt befestigt ist. Hierdurch kann eine verbesserte Kühlwirkung erzielt werden.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, die mit irgendeiner der vier vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Axialflussmotor zwei Statoren umfassen, zwischen denen der Rotor angeordnet ist.
In Ausgestaltungen des Axialflussmotors, die mit irgendeiner der vier vorangehenden Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Axialflussmotor zumindest drei Statoren und zumindest zwei Rotoren umfassen. Zusätzlich können die Rotoren jeweils zwischen zwei Statoren angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine einen Lüfter für ein Elektrofahrzeug. Insbesondere ist der Lüfter als ein Hochvoltlüfter konfiguriert. Der Lüfter umfasst einen Axialflussmotor nach irgendeiner der fünf vorangehenden Ausgestaltungen. Zudem umfasst der Lüfter ein Lüfterrad, das drehfest auf der Welle außerhalb des Motorengehäuses angeordnet ist.
Kurzbeschreibung der Figuren

1 zeigt perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Lüfters mit einem Axialflussmotor;
2a zeigt eine schematisierte Schnittdarstellung des Lüfters entlang des Schnittes A-A aus 5b in einer beispielhaften Ausgestaltung mit nur einem Stator;
2b zeigt die gleiche schematisierte Schnittdarstellung des Lüfters wie 2a in einer beispielhaften Ausgestaltung mit zwei Statoren;
3a zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Motorengehäuses für den Axialflussmotor mit sichtbarem Kühlkanal ohne Kühlkanaldeckel;
3b zeigt die gleiche perspektivische Darstellung wie 3a mit teilweise sichtbarem Kühlkanal und Kühlkanaldeckel mit Versteifungselementen;
4 zeigt eine perspektivische Detailansicht aus 3a anhand der eine beispielhafte Kühlkanalgeometrie des erfindungsgemäßen Motorengehäuses erläutert wird;
5a zeigt eine Frontalansicht des erfindungsgemäßen Motorengehäuses für den Axialflussmotor mit sichtbarem Kühlkanal ohne Kühlkanaldeckel und schematisch eingezeichneter erster Kühlströmung;
5b zeigt eine Frontalansicht des erfindungsgemäßen Motorengehäuses für den Axialflussmotor mit sichtbarem Kühlkanal ohne Kühlkanaldeckel und schematisch eingezeichneter zweiter Kühlströmung;
6a zeigt eine Teilschnittansicht des Motorengehäuses entlang des Schnittes B-B aus 5a mit teilweise schematisch dargestelltem Kühlkanal und sichtbarer Strömungsleitanordnung sowie Querrippe;
6b zeigt eine Teilschnittansicht des Motorengehäuses entlang des Schnittes C-C aus 5b mit teilweise schematisch dargestelltem Kühlkanal und sichtbarer Querrippe;

Ausführliche Beschreibung
Im Kontext dieser Anmeldung beziehen sich die Ausdrücke axial und axiale Richtung auf eine Rotationsachse R des Axialflussmotors 10 bzw. der Welle 32 und damit des Motorengehäuses 20 in dem die Welle 32 angeordnet ist. Mit Bezug zu den Figuren (siehe bspw. 2a) wird die axiale Richtung des Axialflussmotors 10 bzw. des Motorengehäuses 20 mit dem Bezugszeichen 2 dargestellt. Eine radiale Richtung 4 bezieht sich dabei auf die Achse/axiale Richtung 2 des Axialflussmotors 10 bzw. des Motorengehäuses 20. Ebenso bezieht sich ein Umfang bzw. eine Umfangsrichtung 6 dabei auf die Achse/axiale Richtung 2 des Axialflussmotors 10 bzw. des Motorengehäuses 20.
In 1 ist ein beispielhafter Lüfter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Lüfter 1 umfasst einen Axialflussmotor 10 mit einem Motorengehäuse 20 und ein Lüfterrad 30, das durch den Axialflussmotor 10 angetrieben werden kann. Hierfür ist das Lüfterrad 30 drehfest auf einer Welle 32 des Axialflussmotors 10 außerhalb des Motorengehäuses 20 angeordnet. In der perspektivischen Darstellung der 1 ist zur Veranschaulichung lediglich das Motorengehäuse 20 und das Lüfterrad 30 zu erkennen. Zudem sind Kühlanschlüsse 29a, 29b für die Zuführung und Abführung von Kühlfluid zur Kühlung des Axialflussmotors dargestellt. Die Kühlanschlüsse 29a, 29b können beispielsweise einen Kühlfluidzulauf 29a und einen Kühlfluidablauf 29b umfassen. Zudem sind elektrische Anschlüsse des Axialflussmotors 10 dargestellt.
Der erfindungsgemäße Lüfter 1 bzw. dessen Komponenten sind als ein Hochvoltlüfter 1 konfiguriert. Insbesondere kann der Axialflussmotor 10 dabei als Hochvolt-Axialflussmotor 10 ausgelegt sein. Das bedeutet der Axialflussmotor 10 ist für Anwendungen im Hochvolt-Bereich bei Betriebsspannungen mit bis zu 800 Volt oder 850 Volt und mehr dimensioniert. Der Lüfter 1 kann insbesondere zur Kühlung von Komponenten eines Elektrofahrzeugs (beispielsweise ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug wie eine Personenkraftfahrzeug oder ein Nutzfahrzeug) verwendet werden. Alternativ kann der Lüfter 1 auch bei weiteren (mobilen) Anwendungen verwendet werden, bei denen eine hohe (Kühl-) Leistung erforderlich ist. Insbesondere zählen hierzu auch Anwendungen mit Elektromotor und/oder Verbrennungsmotor. Beispielsweise kann der Lüfter 1 bei Anwendungen mit ähnlich groß dimensionierten Antriebsmotoren wie einem Elektrofahrzeug verwendet werden. Derartige Anwendungen können zum Beispiel auch Maschinen oder Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und/oder Elektromotoren wie Baumaschinen, Generatoren oder Kräne umfassen nur um einige Beispiele zu nennen.
Die 2a und 2b zeigen den schematisierten Aufbau des Lüfters 1 jeweils in einer Schnittdarstellung, aus der der Aufbau eines jeweils beispielhaften Axialflussmotors 10 und eines beispielhaften Motorengehäuses 20 gemäß der vorliegenden Erfindung hervorgeht. Die beispielhaften Ausgestaltungen unterscheiden sich in der Anzahl der Statoren 36 und der Anzahl der Gehäuseabschnitte 22, 24 mit einem integrierten Kühlkanal 40. Jedoch können die Details zu den einzelnen Komponenten, insbesondere dem Kühlkanal 40 oder den diese bildenden Gehäuseabschnitt 22, 24, die weiter unten beschrieben werden, auf beide Ausgestaltungen in gleicher oder unterschiedlicher Weise angewendet werden bzw. in diesen umfasst sein.
In der Ausgestaltung nach 2a umfasst der Axialflussmotor 10 ein Motorengehäuse 20, sowie eine Welle 32, einen Rotor 34 und einen Stator 36. Der Stator 36 ist axial benachbart zu dem Rotor 34 in dem Motorengehäuse 20 angeordnet. In der zweiten Ausgestaltung nach 2b umfasst der Axialflussmotor 10 ein Motorengehäuse 20, sowie eine Welle 32, einen Rotor 34 und zwei Statoren 36. In dieser Ausgestaltung sind die Statoren 36 jeweils an einer Seite des Rotors 34 axial benachbart angeordnet. In beiden Fällen ist die Welle 32 ist rotatorisch in dem Motorengehäuse 20 gelagert und der Rotor 34 drehfest auf der Welle 32 in dem Motorengehäuse 20 angeordnet. Somit dreht sich der Rotor 34 zusammen mit der Welle 32 in dem Motorengehäuse 20, wobei der eine bzw. beide Statoren 36 den Rotor 34 antreiben. Hierzu kann jeder der Statoren 36 ein ringförmiges Statorjoch 37 mit einer Mehrzahl an Statorzähnen (nicht dargestellt) umfassen, die sich in Umfangsrichtung 6 verteilt von dem Statorjoch 37 in axialer Richtung 2 zu dem Rotor 34 hin erstrecken. Die Statoren 36 bzw. deren Statorzähne sind mit elektrischen Leitungen (nicht dargestellt) umwickelt, um Wicklungen zu bilden. Die elektrischen Leitungen können einen runden Querschnitt oder einen anderen Querschnitt, wie beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt haben. Die Wicklungen können multi-layer Wicklungen umfassen. Bei Beaufschlagung der Wicklungen mit einem Antriebsstrom kann ein Magnetfeld erzeugt werden, das geeignet ist auf den Rotor 34 zu dessen Antrieb zu wirken. Der Rotor 34 kann eine Mehrzahl an Permanentmagneten (nicht dargestellt) umfassen. Die Permanentmagneten können in Umfangsrichtung 6 verteilt angeordnet sein. Die Permanentmagnete können derart konfiguriert sein, dass sie jeweils zumindest einen Magnetpol in axialer Richtung 2 bilden. Dabei können die Permanentmagnete konfiguriert sein jeweils einseitige Magnetpole oder zweiseitige Magnetpole zu bilden. Insbesondere, wenn beidseitig des Rotors 34 ein Stator 36 angeordnet ist, können die Permanentmagnete konfiguriert sein, zweiseitige Magnetpole zu bilden oder es können Permanentmagnete für jede Rotorseite vorgesehen sein, wie es dem Fachmann geläufig ist. Zwischen dem Rotor 34 und dem Stator 36 ist ein Luftspalt vorhanden (nicht dargestellt). Dieser Luftspalt erstreckt sich in axialer Richtung 2 und kann auch als axialer Luftspalt bezeichnet werden.
Weiter in Bezug zu den 2a und 2b umfasst das erfindungsgemäße Motorengehäuse 20 ein Mittelgehäuse 21 und zumindest einen Gehäuseabschnitt 22, 24. In dem Mittelgehäuse 21 ist die Welle 32 mit dem Rotor 34 gelagert und der Stator 36 bzw. die Statoren 36 angeordnet. Das Motorengehäuse hat ein erstes axiales Ende 20a und ein zweites axiales Ende 20b. Das zweite axiale Ende 20b ist dem ersten axialen Ende 20a gegenüberliegend angeordnet. Das Mittelgehäuse 21 hat eine axiale Gehäuseöffnung an dem ersten axialen Ende 20a. Der zumindest eine Gehäuseabschnitt 22, 24 umfasst einen ersten Gehäuseabschnitt 22 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 24. Der erste Gehäuseabschnitt 22 ist an der axialen Gehäuseöffnung angeordnet, um diese zu verschließen. Mit anderen Worten kann der erste Gehäuseabschnitt 22 als Gehäusedeckel dienen. Die axiale Gehäuseöffnung kann dabei als Öffnung zum Einbringen der Statoren 36 und des Rotors 34 mit der Welle 32 verstanden werden. Der erste Gehäuseabschnitt 22 und der zweite Gehäuseabschnitt 24 können wie in den 2a und 2b dargestellt im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sein. Scheibenförmig kann derart verstanden werden, dass der Gehäuseabschnitt 22, 24 eine um ein vielfaches geringere Dicke als laterale Dimensionen (beispielsweise orthogonal zu Dicke) dazu aufweist. Gemäß den Beispielen in den 2a und 2b ist eine Dicke der Gehäuseabschnitte 22, 24 als eine Dimension in axialer Richtung 2 zu verstehen. Scheibenförmig kann beispielsweise im Wesentlichen rund sein. In diesem Beispiel kann der Radius um ein Vielfaches größer sein als die axiale Dicke, beispielsweise mindestens Faktor 2, 3 4, 5 oder mehr. Alternativ kann scheibenförmig auch oval, rechteckig oder polygonal umfassen. In derartigen Beispielen kann eine Erstreckung in radialer Richtung 4 um ein Vielfaches größer sein als die axiale Dicke, beispielsweise mindestens Faktor 2, 3 4, 5 oder mehr.
In der beispielhaften Ausgestaltung der 2a ist der zweite Gehäuseabschnitt 24 integral mit dem Mittelgehäuse 21 ausgebildet. Mit anderen Worten ausgedrückt kann der zweite Wandabschnitt 24 als Stirnwand 24 des Motorengehäuses 20 bzw. des Mittelgehäuses 21 ausgebildet sein. Dabei kann der zweite Wandabschnitt 24 einen Durchgang für die Welle 32 umfassen. Der erste Gehäuseabschnitt 22 ist zumindest teilweise doppelwandig ausgestaltet, um in dem ersten Gehäuseabschnitt 22 einen internen Kühlkanal 40 auszubilden. Durch die Integration der Kühlung in einen doppelwandigen Gehäuseabschnitt 22, 24 des Motorengehäuses 20 kann das Innere des Motorengehäuses 20, in dem Rotor und Stator angeordnet sind, von der Kühlung separiert werden. Der Stator 36 ist an dem ersten Gehäuseabschnitt 22 angeordnet. Dadurch kann der Stator 36 effizient gekühlt werden. Der erste Gehäuseabschnitt 22 umfasst einen ersten Wandabschnitt 22a und einen zweiten Wandabschnitt 22b. Der Kühlkanal 40 wird zwischen dem ersten Wandabschnitt 22a und dem zweiten Wandabschnitt 22b gebildet. Genauer gesagt kann der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 zwischen axial zueinander gerichteten Flächen des ersten Wandabschnitts 22a und des zweiten Wandabschnitts 22b gebildet sein. Der erste Wandabschnitt 22a des ersten Gehäuseabschnitts 22 dient dabei als Gehäusedeckel 22a zum Verschließen der axialen Öffnung des Motorengehäuses 20. Das heißt der erste Gehäuseabschnitt 22 bzw. dessen erster Wandabschnitt 22a kann als Stirnwand, insbesondere axiale Stirnwand, des Motorengehäuses 20 dienen. Alternativ ausgedrückt kann der erste Gehäuseabschnitt 22 bzw. dessen erster Wandabschnitt 22a als erste Stirnwand, insbesondere erste axiale Stirnwand, des Motorengehäuses 20 dienen. Der zweite Gehäuseabschnitt 24 kann als zweite Stirnwand, insbesondere zweite axiale Stirnwand, des Motorengehäuses 20 dienen. Der zweite Wandabschnitt 22b ist als Kühldeckel 22b zum Verschließen des Kühlkanals 40 ausgebildet. Dabei kann der Kühldeckel 22b an dem ersten Wandabschnitt 22a befestigt oder an dem Mittelgehäuse 21 befestigt sein. Die Konturen des Kühlkanals 40 sind in der 2a durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Dabei wird der Kühlkanal 40 in radialer Richtung 4 zwischen einer radial inneren Kanalwand 42 und einer radial äußeren Kanalwand 44 gebildet (siehe auch 3a). Im Beispiel der 2a sind die radial inneren Kanalwand 42 und die radial äußere Kanalwand 44 Teilwände des ersten Wandabschnitts 22a. Mit anderen Worten ausgedrückt umfasst der erste Wandabschnitt 22a eine ringförmige Vertiefung die den Kühlkanal 40 formt. Der zweite Wandabschnitt 22b kann als Kühldeckel 22b ausgebildet sein, um diese Vertiefung zu verschließen und um dadurch den Kühlkanal 40 zusammen mit dem ersten Wandabschnitt 22a zu bilden. In alternativen Ausgestaltungen könnten die radial innere Kanalwand 42 und/oder die radial äußere Kanalwand 44 Teilwände des zweiten Wandabschnitts 22b sein. Auch könnte der zweite Wandabschnitt 22b eine ringförmige Vertiefung zur Formung des Kühlkanals 40 umfassen. In Ausgestaltungen könnten auch beide Wandabschnitte eine radial innere Kanalwand 42 und/oder eine radial äußere Kanalwand 44 umfassen um zusammen den Kühlkanal 40 zu formen. In bevorzugten Ausgestaltungen sind jedoch beide Kanalwände 42, 44 in dem ersten Wandabschnitt 22a umfasst. Durch die Integration des Kühlkanals 40 in den ersten Gehäuseabschnitt 22, der als Gehäusedeckel 22a fungiert, kann auf einfache und kostengünstige Weise eine massenproduktionstaugliche Herstellung der Kühlkanalgeometrie bereitgestellt werden. Insbesondere kann der Gehäusedeckel 22a durch ein Druckgussverfahren, insbesondere ein Niederdruckgussverfahren hergestellt sein, um die Kühlkanalgeometrie zu bilden. Das heißt der Gehäusedeckel 22a bzw. der erste Wandabschnitt 22 kann durch das Herstellungsverfahren entsprechend vertieft und ausgeformt sein, um den Kühlkanal 40 im Wesentlichen zu bilden, welcher von dem zweiten Wandabschnitt 22b verschlossen bzw. abgedeckt wird. Wie bereits erwähnt wäre auch eine umgekehrte Ausgestaltung denkbar, beispielsweise, dass der Kühldeckel 22b zum Gehäuseinneren des Motorengehäuses 20 hin angeordnet ist und der Gehäusedeckel 22a am ersten axialen Ende 20a. In alternativen Ausgestaltungen zu 2a, kann, alternativ oder zusätzlich, der Kühlkanal 40 und/oder der Stator 36 und/oder die axiale Gehäuseöffnung auch auf der axial gegenüberliegenden Seite des Motorengehäuses 20 (bei dem zweiten axialen Ende 20b) angeordnet sein. Dementsprechend könnten der erste Gehäuseabschnitt 22 und/oder der zweite Gehäuseabschnitt 24 analog ausgebildet sein.
In der beispielhaften Ausgestaltung der 2b umfasst der Axialmotor 20 zwei Statoren 36 insbesondere einen ersten Stator 36 und einen zweiten Stator 36. Der erste Gehäuseabschnitt 22 ist identisch zu dem ersten Gehäuseabschnitt 22, wie in 2a gezeigt, ausgebildet und umfasst einen internen Kühlkanal 40. Zudem umfasst der zweite Gehäuseabschnitt 24 einen internen Kühlkanal 40 wie in Bezug auf 2a beschrieben. Der erste Stator 36 ist an dem ersten Gehäuseabschnitt 22 angeordnet. Der zweite Stator 36 ist an dem zweiten Gehäuseabschnitt 24 angeordnet. Dadurch können beide Statoren 36 effizient gekühlt werden. Der zweite Gehäuseabschnitts 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a ist integral mit dem Mittelgehäuse 21 gefertigt. Dabei kann der zweite Gehäuseabschnitts 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a als axiale Stirnwand des Mittelgehäuses 21 dienen. Alternativ ausgedrückt kann der erste Gehäuseabschnitt 22 bzw. dessen erster Wandabschnitt 22a als erste Stirnwand, insbesondere erste axiale Stirnwand, des Motorengehäuses 20 dienen. Der zweite Gehäuseabschnitt 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a kann als zweite Stirnwand, insbesondere zweite axiale Stirnwand, des Motorengehäuses 20 dienen. Auch wenn in 2b der zweite Gehäuseabschnitt 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a integral mit dem Mittelgehäuse 21 ausgebildet ist, könnte in alternativen Ausgestaltungen, das Mittelgehäuse 21 auch am zweiten axialen Ende 20b eine axiale Gehäuseöffnung aufweisen. Diese axiale Gehäuseöffnung könnte ebenfalls zum Einbringen des Stators 36 bzw. der Statoren 36 und/oder des Rotors 34 mit der Welle 32 ausgebildet sein. Der zweite Gehäuseabschnitt 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a könnten in derartigen Ausgestaltungen in analoger Weise als Gehäusedeckel 24a, insbesondere als zweiter Gehäusedeckel 24a, dienen. Alternativ ausgedrückt kann in derartigen Ausgestaltungen der zweite Gehäuseabschnitt 24 bzw. dessen erster Wandabschnitt 24a als ein Bauteil separat von dem Mittelgehäuse 21 ausgebildet und an diesem befestigt sein. In Ausgestaltungen mit zwei Statoren könnte das Motorengehäuse 20 bzw. das Mittelgehäuse 21 auch nur am zweiten axialen Ende 20b eine axiale Gehäuseöffnung aufweisen. In Ausgestaltungen mit zwei Statoren 36 könnte auch nur einer der zwei Gehäuseabschnitte 22, 24 einen internen Kühlkanal 40 umfassen. Beispielsweise könnte der erste Gehäuseabschnitt 22 keinen Kühlkanal 40 umfassen.
Neben den in 2a und 2b dargestellten Ausgestaltungen könnte der Axialflussmotor 10 auch zumindest zwei Rotoren 34 und/oder zumindest zwei Statoren 36 umfassen. Beispielsweise könnte der Axialflussmotor 10 zwei Rotoren 34 mit jeweils einem Stator 36 oder mit zwei beidseitig des jeweiligen Rotors 34 angeordneten Statoren 36 umfassen. Dabei könnte auch dem einen der Rotoren 34 nur einen Stator 36 und dem anderen Rotor 34 zwei Statoren 36 zugeordnet sein. Zudem wäre es möglich, dass der Axialflussmotor 10 drei, vier oder mehr Rotoren 34 mit jeweils einem Stator 36 und/oder mit zwei beidseitig des jeweiligen Rotors 34 angeordneten Statoren 36 umfasst. Das Motorengehäuse 20 könnte in diesen Fällen wie in den 2a oder 2b ausgestaltet sein und entsprechend in axialer Richtung 2 verlängert sein. Alternativ könnten die Rotoren 34 und/oder Statoren 36 axial schmäler ausgebildet sein. In Ausgestaltungen mit zumindest zwei Rotoren 34 und/oder zumindest zwei Statoren 36 könnte das Motorengehäuse 20 jedoch auch weitere Gehäuseabschnitte mit oder ohne integrierte Kühlkanäle umfassen. Umfassen die weiteren Gehäuseabschnitte integrierte Kühlkanäle kann der interne Kühlkanal dabei insbesondere fluidisch separiert zum Gehäuseinneren (bspw. Rotor, Stator) sein. Beispielsweise könnte benachbart zu einem Stator ein Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Es könnte jedoch auch zwischen je zwei zusätzlichen Statoren ein Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Im Falle eines weiteren Gehäuseabschnitts, könnte dieser zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 22 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 24 angeordnet sein. Insbesondere könnte in Ausgestaltungen mit vier oder mehr Statoren, der weitere Gehäuseabschnitt zwischen den im Vergleich zu 2b zusätzlichen zwei Statoren, insbesondere innenliegende Statoren, angeordnet sein. Als innenliegende Statoren können solche Statoren verstanden werden, die nicht, wie die Statoren 36 aus 2b an axialen Enden 20a, 20b des Motorengehäuses 20 angeordnet sind. Der weitere Gehäuseabschnitt könnte in dem Mittelgehäuse 21 angeordnet sein. Alternativ könnte das Mittegehäuse 21 geteilt sein, wobei der weitere Gehäuseabschnitt axial zwischen den Teilen des Mittelgehäuses 21 angeordnet sein kann. Der weitere Gehäuseabschnitt oder zumindest dessen erster Wandabschnitt könnte integral mit dem Mittelgehäuse oder einem von dessen Teilen ausgebildet sein. Auch könnte der erste Wandabschnitt des Weiteren Gehäuseteils mit einem Teil des Mittelgehäuses und der zweite Wandabschnitt des weitere Gehäuseteils mit einem anderen Teil des Mittelgehäuses ausgebildet sein. Der zumindest eine weitere Gehäuseabschnitt kann zumindest einen internen Kühlkanal 40 wie hier beschrieben umfassen. Insbesondere kann einer oder zwei weitere Statoren an dem weiteren Gehäuseabschnitt angeordnet sein. Dies dient einerseits der Halterung/Orientierung der weiteren Statoren. Andererseits, falls der weitere Gehäuseabschnitt einen internen Kühlkanal umfass, können die weiteren Statoren effizient gekühlt werden. Die Details zu den einzelnen Komponenten, insbesondere dem Kühlkanal 40 oder den diese bildenden Gehäuseabschnitt 22, 24, die weiter unten beschrieben werden, können auf diese weiteren Ausgestaltungen in gleicher oder unterschiedlicher Weise angewendet werden bzw. in diesen umfasst sein.
Im Folgenden werden weitere Details des Kühlkanals 40 und des diesen formenden Gehäuseabschnitts 22, 24 sowie Details zur relativen Anordnung der Statoren 36 bezüglich des Motorengehäuses 20 erläutert. Auch wenn teilweise nur von einzelnen Elementen gesprochen wird, lassen sich einzelne, mehrere oder alle diese Elemente betreffenden Merkmale auf gleiche Elemente in analoger Weise übertragen. Beispielsweise können Merkmale den Kühlkanal 40 betreffen anhand einer Figure erläutert werden. Dabei können die erläuterten Merkmale oder auch nur ein Teil der erläuterten Merkmale auf weitere Kühlkanäle 40 angewendet werden. Sind mehrere Kühlkanäle 40 und diese bildenden Gehäuseabschnitte 22, 24 in Ausgestaltungen umfasst, können diese gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein und einzelne, mehrere oder alle diese Elemente beschriebenen Merkmale umfassen. Im Folgenden werden weitere Details des Gehäuseabschnitts und des Kühlkanals und deren Anordnung beschrieben, wobei einzelne, mehrere oder alle Merkmale auf einzelne mehrere oder alle Gehäuseabschnitte anwendbar sind.
Der Kühlkanal 40 erstreckt sich im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung 6 zwischen einem Einlass 41a und einem Auslass 41b (siehe auch 5a und 5b). Dadurch kann im Betrieb eine erste Kühlströmung 82 erzeugt werden, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung 6 durch den Kühlkanal 40 strömt. Die erste Kühlströmung 82 ist in 5a durch einen Pfeil in Umfangsrichtung 6 schematisch angedeutet. In alternativen Ausgestaltungen kann der Kühlkanal 40 auch derartig konfiguriert sein, dass eine zu der in 5a dargestellten Strömungsrichtung gegen den Uhrzeigersinn strömende erste Kühlströmung 82 erzeugt wird. Dabei ist der Kühlkanal 40 fluidisch separiert zum Gehäuseinneren des Motorgehäuses 20 ausgebildet. Die erste Kühlströmung 82 kann als Teilvolumenstrom eines durch den Kühlkanal 40 geleiteten Kühlfluids verstanden werden. Das Kühlfluid kann beispielsweise Glykol-Wasser Mischung, beispielsweise im Verhältnis 50/50%, sein. Auch andere dem Fachmann geläufige Kühlfluide oder Mischverhältnisse können verwendet werden. Insbesondere kann der Gehäuseabschnitt ein Aluminiummaterial umfassen. Ein Volumenstrom des Kühlfluids zwischen dem Einlass 41a und dem Auslass 41b kann beispielsweise ca. 10 l/min oder 5 1/min bis 15 1/min. Eine Druckdifferenz zwischen dem Einlass 41a und dem Auslass 41b kann beispielsweise 10kPa betragen.
Wie aus 5a ersichtlich, kann sich der Kühlkanal 40 im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung 6 über einen Bereich von ungefähr 360° erstrecken. In alternativen Ausgestaltungen kann sich der Kühlkanal 40 aber auch über einen Bereich von weniger als 360° erstrecken. Beispielsweise kann sich der Kühlkanal 40 im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung 6 über einen Bereich von ungefähr zwischen 30° bis ungefähr 360° erstrecken. Ringförmig kann insbesondere als ringabschnittsförmig verstanden werden und sich nur über ein Kreissegment erstrecken, das weniger als 360° umfasst. Durch die ermöglichte erste Kühlströmung 82 in Umfangsrichtung 6 können beispielsweise im Vergleich zu einer reinen labyrinthartigen Strömung Druckverluste verringert werden.
In Ausgestaltungen können in einem Gehäuseabschnitt 22, 24 auch mehrere interne Kühlkanale 40 ausgebildet sein (nicht dargestellt). Die mehreren internen Kühlkanäle 40 können in Umfangsrichtung 6 benachbart angeordnet sein. In Ausgestaltungen mit mehreren internen Kühlkanälen 40 können die mehreren internen Kühlkanäle 40 auch in radialer Richtung 4 überlappend angeordnet sein. Beispielsweise können die Kühlkanäle 40 an unterschiedlichen radialen Positionen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die mehreren internen Kühlkanäle 40 jeweils einen eigenen Einlass 41a und/oder Auslass 41b aufweisen. In Ausgestaltungen mit mehreren Kühlkanälen 40, können sich beispielsweise zwei Kühlkanäle 40 jeweils um ungefähr 180° oder weniger in Umfangsrichtung 6 erstrecken. Beispielsweise können sich die Kühlkanäle 40 in entgegengesetzte oder gleiche Umfangsrichtungen 6 zwischen Einlass 41a und Auslass 41b erstrecken. Alternativ ausgedrückt können sich die Kühlkanäle 40 mit oder gegen den Uhrzeigersinn in 5a erstrecken. Bei mehreren Kühlkanälen können die Einlässe 41a bzw. Auslässe 41b eine gemeinsame Kühlfluidzufuhr bzw. Kühlfluidabfuhr und/oder eine separate Kühlfluidzufuhr bzw. Kühlfluidabfuhr haben. Die Einlässe können benachbart zueinander angeordnet sein. Die Auslässe können zueinander benachbart angeordnet sein: Alternativ kann auch ein jeweiliger Einlass benachbart zu einem jeweiligen Auslass angeordnet sein. Die Einlässe und/oder Auslässe können jeweils fluidisch getrennt oder fluidisch verbunden sein. Alternativ können auch jeweils ein Einlass mit einem Auslass des benachbarten Kühlkanals fluidisch getrennt/verbunden benachbart angeordnet sein. Durch mehrere interne Kühlkanäle 40 in einem Gehäuseteil 22, 24 kann eine verbesserte Kühlwirkung bereitgestellt werden.
Wie bereits erwähnt, wird der Kühlkanal 40 wird zwischen dem ersten Wandabschnitt 22a und dem zweiten Wandabschnitt 22b gebildet. Genauer gesagt wird der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 zwischen axial zueinander gerichteten Flächen des ersten Wandabschnitts 22a und des zweiten Wandabschnitts 22b gebildet. Alternativ formuliert, kann der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 durch den ersten Wandabschnitt 22a und den zweiten Wandabschnitt 22b, insbesondere durch deren zueinander gerichteten Flächen, begrenzt sein. Zwischen dem ersten Wandabschnitt 22a und dem zweiten Wandabschnitt 22b weist der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 eine Kanalhöhe 46 auf (siehe, insbesondere 6a und 6b). Genauer gesagt weist der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 zwischen axial zueinander gerichteten Oberflächen des ersten Wandabschnitts 22a und des zweiten Wandabschnitts 22b eine Kanalhöhe 46 auf. Alternativ formuliert, erstreckt sich der Kühlkanal 40 in axialer Richtung 2 über eine Kanalhöhe 46 zwischen axial zueinander gerichteten Oberflächen des ersten Wandabschnitts 22a und des zweiten Wandabschnitts 22b. Die Kanalhöhe 46 kann auch als axiale Kanalhöhe 46 bezeichnet werden. In radialer Richtung 4 wird der Kühlkanal 40 zwischen der radial inneren Kanalwand 42 und der radial äußeren Kanalwand 44 gebildet. Alternativ formuliert, kann der Kühlkanal 40 in radialer Richtung 4 durch die radial innere Kanalwand 42 und durch die radial äußere Kanalwand 44 begrenzt sein. Mit anderen Worten ausgedrückt ist der Kühlkanal 40 in radialer Richtung 4 zwischen der radial inneren Kanalwand 42 und der radial äußeren Kanalwand 44 ausgebildet. Zwischen der radial inneren Kanalwand 42 und der radial äußeren Kanalwand 44 weist der Kühlkanal 40 in radialer Richtung 4 eine Kanalbreite 43 auf (siehe, 2a und 2b). Die Kanalbreite 43 kann auch als radiale Kanalbreite 43 bezeichnet werden.
Wie den 2a und 2b zu entnehmen ist, ist der Stator 36 an dem ersten Gehäuseabschnitt 22 bzw. dem zweiten Gehäuseabschnitt 24 angeordnet. Zudem umfasst der jeweilige Gehäuseabschnitt 22, 24 den dargestellten Ausgestaltungen eine Vertiefung 28 zur Anordnung des Stators 36. Die Vertiefung 28 kann auch als Statorvertiefung 28 bezeichnet werden. Durch die Statorvertiefung kann der Stator näher an dem Kühlkanal 40 angeordnet werden, wodurch eine Kühlwirkung verbessert werden kann. Neben der verbesserte Kühlwirkung kann zudem eine vereinfachte Zentrierung des Stators 36 ermöglicht werden. In der Vertiefung 28 kann der Stator 36 oder zumindest dessen Statorjoch 37 zumindest teilweise angeordnet sein. Alternativ ausgedrückt kann der Stator 36 und/oder dessen Statorjoch 37 aus der Vertiefung 28 herausragen. Die Vertiefung 28 kann ringförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Vertiefung 28 konzentrisch zu dem Kühlkanal 40 bzw. zur Rotationsachse R angeordnet sein. Die Vertiefung 28 kann wie in den 2a und 2b gezeigt, in dem erstem Wandabschnitt 22a, 24a angeordnet sein. Dabei ist die Vertiefung 28 auf einer zu dem Kühlkanal 40 gegenüberliegenden Seite des ersten Wandabschnitts 22a, 24a angeordnet. In vorteilhaften Ausgestaltungen kann der Kühlkanal 40 derart angeordnet und ausgebildet sein, dass er die Vertiefung 28 in radialer Richtung 4 überlappt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann die Kanalbreite 43 größer sein als eine radiale Breite der Statorvertiefung 28 (siehe, insbesondere 2a und 2b). Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Kanalbreite 43 des Kühlkanal 40 in radialer Erstreckung größer als eine radiale Breite der Aussparung 28 bzw. des Statrors 36 oder zumindest dessen Statorjoch 37, insbesondere im Bereich der Aussparung 28. Insbesondere kann zumindest das Statorjoch 37 des Stators 36 in radialer Richtung 4 durch den Kühlkanal 40 überlappt werden. Alternativ formuliert kann eine Jochbreite 38 des Statorjochs kleiner sein als die Kanalbreite 43 des Kühlkanals 40. In den dargestellten Ausgestaltungen überlappt der Kühlkanal 40 den Stator 36 bzw. zumindest dessen Statorjoch 37 beidseitig in radialer Richtung 4. In Ausgestaltungen kann die radiale Überlappung auch nur einseitig. Auch kann der Kühlkanal 40 bzw. die Vertiefung 28 derart ausgebildet sein, dass sich der Kühlkanal 40 nicht radial über die Vertiefung 28 hinaus erstreckt Durch die Überlappung kann eine Kühlwirkung weiter verbessert werden.
In den dargestellten Ausgestaltungsbeispielen ist Stator 36 über mehrere Schraubverbindungen an dem Gehäuseabschnitt 22, 24 befestigt ist. Die Befestigung des Stators über Schraubverbindungen kann wie insbesondere der 5a und 5b zu entnehmen, durch mehrere Befestigungsausbuchtungen 26 erfolgen. Hierzu kann der Gehäuseabschnitt 22, 24 mehrere Befestigungsausbuchten 26 aufweisen in Umfangsrichtung 6 verteilt angeordnet sind. Dabei ist die radial äußere Kanalwand 44 in einem jeweiligen Bereich der Befestigungsausbuchtungen 26 in radialer Richtung 4 nach innen versetzt. Alternativ formuliert ragt die radial äußere Kanalwand 44 an in Umfangsrichtung 6 verteilten Positionen radial nach innen, um die Befestigungsausbuchtungen 26 zu bilden. In alternativen Ausgestaltungen können einzelne oder alle Befestigungsausbuchtungen 26 auch an der radial inneren Kanalwand 42 angeordnet oder in Form einer Insel im Kühlkanal 40 angeordnet sein. Die Befestigungsausbuchtungen dienen zur Anbringung eines Stators 36 an den jeweiligen Gehäuseabschnitt 22, 24. Die Befestigungsausbuchtungen 26 können beispielsweise als Schraubenflansch ausgebildet sein, um den Stator 36 an dem Gehäuseabschnitt 22, 24 fest zu schrauben. Wie in 5a und 5b dargestellt, können beispielsweise sechs Schraubverbindungen bzw. Befestigungsausbuchtungen 26 vorgesehen sein. Die Befestigungsausbuchtungen 26 bzw. die Schraubverbindungen können insbesondere im Bereich der Statorvertiefung 28 des Gehäuseabschnitts 22,24 bzw. im Bereich der Statorzähne des Stators 36 angeordnet sein. Insbesondere können sich die Schraubverbindungen bzw. deren Gewindelöcher zumindest teilweise in die Statorzähne erstrecken. Hierdurch ist eine einfachere und insbesondere kompaktere Schraubverbindung möglich. Zudem kann im Falle einer zumindest teilweisen Erstreckung der Schraubverbindungen in die Statorzähne eine zuverlässige Befestigung bereitgestellt werden. In alternativen Ausgestaltungen kann der Stator 36 auch über eine weniger oder mehr als sechs Schraubverbindungen und/oder Befestigungsausbuchtungen 26 an dem Gehäuseabschnitt 22, 24 befestigt sein. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Befestigungsausbuchtungen 26 und/oder Schraubverbindungen ausgebildet sein. Die Befestigungsausbuchtungen 26 und/oder Schraubverbindungen können in gleichmäßigen Abständen umfänglich verteilt angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ zu den Schraubverbindungen können auch andere Befestigungsmittel, insbesondere kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige Befestigungsmittel mit oder ohne Befestigungsausbuchtungen 26 vorgesehen sein. Die radial innere Kanalwand 42 kann ringförmig, insbesondere kreisförmig ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die radial innere Kanalwand 42 einen welligen oder glatten Verlauf haben. In Analoger Weise kann die radial äußere Kanalwand 44 ringförmig, insbesondere kreisförmig und/oder mit einem welligen oder glatten Verlauf ausgebildet sein.
Wie insbesondere den 3a und 4 zu entnehmen ist, umfasst der Kühlkanal 40 eine Mehrzahl an Querrippen 50. Die Querrippen 50 sind in Umfangsrichtung 6 beabstandet angeordnet. Zwischen zwei benachbarten Querrippen 50 ist jeweils ein Rippenzwischenbereich 70 ausgebildet. Durch die Querrippen 50 kann einerseits, durch Erhöhung der Oberfläche des Kühlkanals 40, die Wärmeabfuhr vergrößert werden. Weiterhin wirken die Querrippen 50 versteifend auf das Motorengehäuse 20 und machen dieses somit robuster, was insbesondere im Einsatz in einer mobilen Anwendung wie einem Kraftfahrzeug von Vorteil ist. Besonders vorteilhaft ist die kombinierte Erzeugung der ersten Kühlströmung 82 in Kombination mit einer erhöhten Wärmeabfuhr durch die vergrößerte Oberfläche des Kühlkanals 40, sowie eine Durchwirbelung an einer bzw. zwei benachbarten Querrippen 50. Somit kann ein Axialflussmotor 10 mit einer verbesserten leistungsstarken, kompakten Wärmeabfuhr bereitgestellt werden, indem das Motorengehäuse 20 mit Querrippen ausgestaltet wird. Durch die Integration der Kühlung in den doppelwandigen Gehäuseabschnitt 22, 24 des Motorengehäuses 20 kann das Innere des Motorengehäuses 20, in dem Rotor und Stator angeordnet sind, von der Kühlung separiert werden.
Im Folgenden werden Merkmale der Querrippen 50 erläutert, die auf einzelne, mehrere oder alle Querrippen 50 anwendbar sind.
Die Querrippen können als rippenartige Elemente verstanden werden, die sich in lateraler Richtung, also quer zu der ersten Kühlströmung 82 bzw. zur Umfangsrichtung 6 erstrecken. Die Querrippen 50 erstrecken sich entlang einer Rippenbreite 53 lateral zur Umfangsrichtung 6 erstrecken (siehe 3a). Alternativ ausgedrückt erstrecken sich die Querrippen 50 in einer ersten lateralen Richtung. Die erste laterale Richtung kann im Wesentlichen orthogonal zur Umfangsrichtung 6 sein und die Rippenbreite 53 definieren. Insbesondere erstrecken sich die Querrippen 50 entlang der Rippenbreite 53 in im Wesentlichen radialer Richtung 4 erstrecken. Mit anderen Worten ausgedrückt können sich Querrippen lateral in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken oder lateral zur Umfangsrichtung in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken. Die Erstreckung der Querrippen 50 „in im Wesentlichen radialer Richtung 4“ kann so verstanden werden, dass sich die Querrippen 50 in einem Bereich von +/- 15° oder in einem Bereich von +/-10° geneigt zu einer exakt radialen Richtung 4 erstrecken können. Insbesondere kann Erstreckung der Querrippen 50 in im Wesentlichen radialer Richtung 4 so verstanden werden, dass sich die Querrippen 50 in einem Bereich in einem Bereich von +/-5° geneigt zu einer exakt radialen Richtung 4 erstrecken können. Die Neigung kann dabei in axialer Richtung 2 und/oder in Umfangsrichtung 6 sein. Insbesondere können sich eine oder mehrere oder alle Querrippen einer exakt radialen Richtung 4 oder in einem Bereich von +/-2 Grad dazu erstrecken. Der Ausdruck „+/-‟ ist hier im Sinne von „im“ bzw. „gegen“ Uhrzeigersinn zu verstehen. Die Querrippen 50 können aufgrund ihrer im Wesentlichen radialen Erstreckung auch als Radialrippen 50 bezeichnet werden. Durch die Erstreckung der Querrippen 50 lateral zur Umfangsrichtung 6 kann eine Verwirbelung und dadurch eine bessere Durchmischung der von durch den Kühlkanal 40 strömenden Kühlfluids erzielt werden.
Zudem erstrecken sich die Querrippen 50 entlang ihrer Rippenbreite 53 vollständig von der radial inneren Kanalwand 42 bis zu der radial äußeren Kanalwand 44. Alternativ formuliert erstrecken sich die Querrippen 50 über die gesamte Kanalbreite 43 des Kühlkanals 40. Mit anderen Worten ausgedrückt entspricht die Kanalbreite 43 der Rippenbreite 53. In alternativen Ausgestaltungen können sich einzelne, mehrere oder alle Querrippen 50 nur zumindest teilweise zwischen der radial inneren Kanalwand 42 und der radial äußeren Kanalwand 44 erstrecken. Zumindest teilweise erstrecken kann derart verstanden werden, dass die Querrippen 50 beispielsweise in einem Bereich entlang ihrer radialen Rippenbreite 53, insbesondere in einem radial inneren Bereich oder in einem radial äußeren Bereich von der radial inneren Kanalwand 42 bzw. radial äußeren Kanalwand 44 beabstandet sind.
Entlang ihrer Rippenbreite 53 weisen die Querrippen 50 einen radial inneren Rippenabschnitt 52, einen radial äußeren Rippenabschnitt 54 und einen dazwischenliegenden mittleren Rippenabschnitt 55 auf (siehe, insbesondere die 4, 6a und 6b). In axialer Richtung 2 erstrecken sich die Querrippen 50 entlang einer Rippenhöhe 56. Rippenhöhe 56 ist insbesondere orthogonal zur Rippenbreite 53 zu verstehen. Dabei können die Querrippen 50 über die Rippenbreite 53 gesehen unterschiedlich axiale Erstreckungen, also Rippenhöhen 56 aufweisen. Mit anderen Worten ausgedrückt können zumindest einige der Querrippen 50 keine konstante Rippenhöhe 56 aufweisen. Beispielsweise kann die Rippenhöhe 56 zwischen einer ersten, insbesondere minimalen Rippenhöhe 56a und einer zweiten, insbesondere maximalen Rippenhöhe 56b variieren. Eine unterschiedlich weite axiale Erstreckung der Querrippen 50 kann eine bevorzugte Strömungslenkung von Kühlfluiden erzielen. Insbesondere kann im Bereich einer geringeren axialen Erstreckung eine Teilströmung in Umfangsrichtung 6, beispielsweise von einem Rippenzwischenbereich 70 zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich 70, bevorzugt werden. Im Bereich einer größeren axialen Erstreckung kann eine stärkere Strömung in lateraler Richtung, insbesondere in radialer Richtung 4 entlang der Rippenbreite 53 oder in einem Rippenzwischenbereich 70, erzielt werden. Eine Kanalhöhe 43 in einem Rippenzwischenbereich 70 kann insbesondere größer sein als im Bereich der Querrippen 50.
Gemäß der beispielhaften Ausgestaltungen in den Figuren sind die Querrippen 50 an dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a angeordnet (siehe, insbesondere die 3a, 4, 6a und 6b). Dabei ragen die Querrippen 50 von dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a in axialer Richtung 2 entlang ihrer Rippenhöhe 56 den Kühlkanal 40. Alternativ ausgedrückt erheben sich die Querrippen 50 ausgehend von dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a in den Kühlkanal 40. Durch die axiale Erstreckung der Querrippen 50 in den Kühlkanal 40 kann die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 im Bereich einer jeweiligen Querrippe 50 verringert werden. „Verringert“ kann in diesem Zusammenhand im Vergleich zu Bereichen des Kühlkanals 40 verstanden werden, in denen keine Querrippen 50 angeordnet sind. Insbesondere können zumindest einige der Querrippen 50 über ihre Rippenbreite 53 gesehen unterschiedlich weit in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen, so dass der Kühlkanal 40 über die jeweilige Rippenbreite 53 gesehen unterschiedliche Kanalhöhen 46 aufweist. Beispielsweise kann die Kanalhöhen 46 zwischen einer ersten, insbesondere minimalen Kanalhöhen 46a und einer zweiten, insbesondere maximalen Kanalhöhen variieren (siehe, 6b). Durch die Verringerung der Kanalhöhe 56 kann ein Düseneffekt im Bereich der jeweiligen Querrippe 50 und in Strömungsrichtung hinter der jeweiligen Querrippe 50 eine Expansion erzielt werden, die zu einer Verwirbelung führt. In alternativen Ausgestaltungen können die Querrippen 50 an dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und/oder dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein. Insbesondere können zumindest einige oder alle Querrippen 50 an dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein (nicht abgebildet). In Ausgestaltungen können zumindest einige Querrippen 50 an einem von dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein, wobei zumindest eine Querrippe 50, insbesondere die restlichen der Mehrzahl an Querrippen 50 an dem anderen von dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein kann. In Ausgestaltungen können die Querrippen 50 abwechselnd oder in einem bestimmten Abfolge an dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein. Beispielsweise können abwechselnd zwei Querrippen 50 an dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und zwei Querrippen 50 an dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein. Beispielsweise können abwechselnd eine bestimmte erste Anzahl von Querrippen 50 an dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a und eine bestimmte zweite Anzahl von Querrippen an dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sein. Die bestimmte erste Anzahl und die bestimmte zweite Anzahl können gleich oder unterschiedlich oder bei einem Anordnungswechsel veränderlich sein. Beispielsweise können die bestimmte erste Anzahl und die bestimmte zweite Anzahl ein, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn oder mehr Querrippen 50, insbesondere eins bis fünf umfassen. Auch Zwischenwerte und/oder -bereiche sind möglich.
Wie insbesondere den 6a und 6b zu entnehmen ist, ragen die Querrippen 50 von dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a in axialer Richtung 2 nur so weit zu dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b in den Kühlkanal 40, dass sie von dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b noch beabstandet sind. Hierdurch kann zumindest eine minimale axiale Kanalhöhe 46a des Kühlkanals 40 im Bereich einer jeweiligen Querrippe 50 sichergestellt werden. Insbesondere ragen Querrippen 50 über ihre gesamte Rippenbreite 53 in axialer Richtung 2 nur so weit in den Kühlkanal 40, dass eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 über die gesamte Rippenbreite 53 zumindest größer 0,0mm ist. Alternativ ausgedrückt sind die Querrippen 50 axial von dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 22b, 24b des Kühlkanals 40 beabstandet. Insbesondere sind die Querrippen 50 in dem radial inneren Rippenabschnitt 52, dem mittleren Rippenabschnitt 55 einem radial äußeren Rippenabschnitt 54 von dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 22b, 24b des Kühlkanals 40 beabstandet. Hierdurch kann die erste Kühlströmung 82 in Umfangsrichtung 6 über die gesamte Rippenbreite 43 ermöglicht bleiben. Insbesondere kann die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 über die gesamte Rippenbreite zumindest 0,5mm, bevorzugt zumindest 1,0mm und besonders bevorzugt zumindest 1,5mm betragen. In Ausgestaltungen kann die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 über die gesamte Rippenbreite zwischen 0,5mm und 2,5mm betragen. In vorteilhaften Ausgestaltungen kann die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 über die gesamte Rippenbreite beispielsweise 1,0mm +/- 0,5mm oder 1,5mm +/-0,5mm betragen. In diesen besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Umfangsströmung ermöglicht und gleichzeitig ein Druckverlust gering gehalten werden. In alternativen Ausgestaltungen können die Querrippen 50 über einen Großteil ihrer Rippenbreite 53 von ersten Wandabschnitt 22a, 24a in axialer Richtung 2 nur so weit zu dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b in den Kühlkanal 40, dass sie von dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b über einen Großteil ihrer Rippenbreite 53 noch beabstandet sind. Alternativ ausgedrückt können die Querrippen 50 in axialer Richtung 2 nur so weit in den Kühlkanal 40, dass eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 über einen Großteil der Rippenbreite 53 zumindest größer 0,0mm ist. Ein Großteil kann insbesondere mindestens 50%, mindestens 60% mindestens 70%, mindestens 80% mindestens 90 oder mindestens 95% der gesamten Rippenbreite 53 umfassen. Die hier beschriebenen Merkmale zur Beabstandung der Querrippen 50 kann in analoger Weise auch auf Querrippen 50 angewendet werden, die an dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b angeordnet sind.
Mit Bezug auf 4 und 6b wird deutlich, dass die Querrippen 50 derart konfiguriert sind und in den Kühlkanal 40 ragen, um im Betrieb eine zweite Kühlströmung 84 zu erzeugen, die lateral mäandrierend zu der ersten Kühlströmung 82 durch den Kühlkanal 40 strömt. Insbesondere sind die Querrippen derart konfiguriert, dass die zweite Kühlströmung 84 erzeugt und gleichzeitig die erste Kühlströmung 82 ermöglicht bleibt. Dies kann insbesondere durch die Beabstandung von der gegenüberliegenden Kanalwand 22b, 24b umgesetzt sein. Durch die erzeugte mäandrierende zweite Kühlströmung 84 können insbesondere radial innere und äußere Randbereiche sowie Ecken des Kühlkanals 40 besser ausgeströmt werden. Zudem wird die Verwirbelung durch den mäandrierenden Verlauf und dadurch die mögliche Wärmeabfuhr erhöht. Besonders vorteilhaft ist die kombinierte Erzeugung der ersten Kühlströmung 82 und der zweiten Kühlströmung 84, die im Betrieb in Interaktion miteinander treten und somit zu gewünschten turbulenten Strömungsbereichen und dadurch zu einem effizienten Wärmeaustausch im Kühlkanal 40 führen können. Durch die Querrippen 50 kann die zweite Kühlströmung 84 erzeugt bzw. an den Querrippen 84 in den Rippenzwischenbereichen 70 der entlang der Rippenbreite 53 geführt werden.
Insbesondere ragen die Querrippen 50 entlang ihrer Rippenhöhe 56 derart in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen, dass im Betrieb die zweite Kühlströmung 84 zwischen einem radial inneren Bereich des Kühlkanals 40 und einem radial äußeren Bereich des Kühlkanals 40 lateral mäandrierend durch den Kühlkanal 40 strömt. Genauer gesagt ragen die Querrippen 50 entlang ihrer Rippenhöhe 56 derart in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen, dass im Betrieb die zweite Kühlströmung 84 zwischen der radial inneren Kanalwand 42 und der radial äußerer Kanalwand 44 lateral mäandrierend durch den Kühlkanal 40 strömt. Alternativ ausgedrückt mäandriert die zweite Kühlströmung radial nach innen und außen.
Zur Erzeugung der zweite Kühlströmung ragen die Querrippen 50 in einem von einem radial inneren Rippenabschnitt 52 oder einem radial äußeren Rippenabschnitt 54 geringer in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen als in dem jeweils anderen Rippenabschnitt 52, 54 (siehe insbesondere 4, 6a und 6b). Hierdurch wird ein vergrößerte Rippendurchgang 72 im Bereich des Rippenabschnitts 52, 54 gebildet, der sich geringer in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 erstreckt. Im Beispiel der in 6a dargestellten Querrippe 50, hat diese in ihrem radial inneren Rippenabschnitt 52 einen vergrößerten Rippendurchgang 72. Der vergrößerte Rippendurchgang 72 kann als eine Art Fenster oder Aussparung verstanden werden, die eine vergrößerte Kühlströmung in Umfangsrichtung 6 ermöglicht. Eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 kann insbesondere größer sein als in einem Bereich des jeweils anderen Rippenabschnitts 52, 54. Durch den vergrößerten Rippendurchgang 72 können Kühlfluide, insbesondere die zweite Kühlströmung 84, von einem Rippenzwischenbereich 70 in einen benachbarten Rippenzwischenbereich 70 strömen. Mit anderen Worten ausgedrückt kann durch die Bereitstellung eines vergrößerten Rippendurchgangs 72 eine Strömungslenkung von Kühlfluiden erzielen. Insbesondere kann im Bereich eines vergrößerten Rippendurchgangs 72 eine Teilströmung in Umfangsrichtung, beispielsweise von einem Rippenzwischenbereich 70 zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich 70, gelenkt werden. In dem jeweils anderen Rippenabschnitt 52, 54 können sich die Querrippen 50 in axialer Richtung 2 weiter in den Kühlkanal erstrecken, um einen verringerten Rippendurchgang 74 zu bilden. Im Beispiel der in 6a dargestellten Querrippe 50, hat diese in ihrem radial äußeren Rippenabschnitt 54 einen verringerten Rippendurchgang 74. Der verringerte Rippendurchgang 74 ermöglicht die erste Kühlströmung 82, durch die Kühlfluide „oberhalb“ der Querrippen 50 in Umfangsrichtung 6 durch Kühlkanal 40 strömen können. Zudem kann durch den verringerten Rippendurchgang 74 eine Art Teilblockade oder -widerstand erzielt werden, durch den ein Teil der Kühlfluidströmung lateral, insbesondere entlang der zweiten Kühlströmung 84, gelenkt werden kann. Der Begriff verringerter Rippendurchgang stellt klar, dass im Vergleich zum vergrößerten Rippendurchgang ein geringerer Volumenstrom in Umfangsrichtung 6 strömen kann. Alternativ formuliert ist eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 geringer sein als in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72. Umgekehrt ist eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 größer sein als in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74. Diesbezüglich zeigt die 6a eine minimale Kanalhöhe 46a im Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74. Im Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 hat der Kühlkanal eine vergrößerte Kanalhöhe 46b. Der Teilbegriff „-durchgang“ des verringerten Rippendurchgangs 74 stellt klar, dass grundsätzlich eine fluidische Verbindung vorhanden ist.
Besonders bevorzugt beträgt die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 zumindest 3,0 mm. In alternativen Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 zumindest 1,0 mm und bevorzugt zumindest 2,0 mm betragen. In Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 zwischen 1,0mm und 10,0mm, bevorzugt zwischen 2,0mm und 8,0mm oder zwischen 3,0mm und 6,0mm betragen. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 beispielsweise 4,0mm +/- 0,5mm oder 5,0mm +/-0,5mm betragen. Auch Zwischenwerte und/oder -intervalle sind hier möglich. Derartige Kanalhöhenbereiche im Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72 können eine besonders effiziente mäanderförmige Strömung von einem Rippenzwischenbereich 70 zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich 70 ermöglichen. Um die zweite Kühlströmung 84 zu erzeugen ist es vorteilhaft, wenn die Kanalhöhe 46 im Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72zumindest größer ist als die Kanalhöhe 46 im Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74. Besonders bevorzugt beträgt die Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 maximal 1,0 mm. In alternativen Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 maximal 3,0 mm und bevorzugt maximal 2,0 mm betragen. In Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 zwischen 0,5mm und 5,0mm, bevorzugt zwischen 0,5mm und 4,0mm oder zwischen 0,5mm und 2,5mm betragen. In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen kann eine Kanalhöhe 46 des Kühlkanals 40 in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 beispielsweise 1,0mm +/- 0,5mm oder 1,5mm +/-0,5mm betragen. Auch Zwischenwerte und/oder -intervalle sind hier möglich. Derartige Kanalhöhenbereiche im Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 können eine zuverlässige Umfangsströmung bei nur moderaten Druckverlusten und zugleich eine effektive laterale Strömungslenkung ermöglichen. Um die zweite Kühlströmung 84 zu erzeugen ist es vorteilhaft, wenn die Kanalhöhe 46 im Bereich des verringerten Rippendurchgangs 74 zumindest geringer ist als die Kanalhöhe 46 im Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs 72.
In Ausgestaltungen kann zusätzlich oder alternativ in dem mittleren Rippenabschnitt 55, wenn vorhanden, ein vergrößerter Rippendurchgang 72 oder ein verringerter Rippendurchgang74 ausgebildet sein. Beispielsweise können auch Querrippen 50 umfasst sein, die in dem mittleren Rippenabschnitt 55 den vergrößerten Rippendurchgang 72 aufweisen. Mit anderen Worten ausgedrückt können zumindest einige Querrippen 50 in einem von einem radial inneren Rippenabschnitt 52, einem mittleren Rippenabschnitt 55 oder einem radial äußeren Rippenabschnitt 54 geringer in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen als in den jeweils anderen Rippenabschnitten 52, 54, 55, um den vergrößerten Rippendurchgang 72 zu bilden.
Wie insbesondere aus 4 und 5b hervorgeht, sind die Querrippen 50 derart konfiguriert und angeordnet, dass zumindest zwischen zwei benachbarten Befestigungsausbuchtungen 26, der vergrößerte Rippendurchgang 72 zwischen benachbarten Querrippen 50 abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt 52 und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt 54 angeordnet ist. Analog sind die verringerten Rippendurchgänge 74 abwechselnd an radial äußeren und radial inneren Rippenabschnitten 52, 54 angeordnet. Beispielsweise hat ein Querrippe 50 ihren vergrößerten Rippendurchgang 72 an ihrem radial innerem Rippenabschnitt 52 und eine benachbarte Querrippe 50 ihren verringerten Rippendurchgang 74 an ihrem radial inneren Rippenabschnitt 52. Durch eine derartige Anordnung kann ein Richtungswechsel der lateral mäandrierenden zweiten Kühlströmung 84 zwischen je zwei benachbarten Querrippen 50 ermöglicht werden. Durch den Rippenzwischenbereich 70 kann hierdurch im Betrieb die zweite Kühlströmung 84 lateral von einem vergrößerten Rippendurchgang 72 zu einem benachbarten vergrößerten Rippendurchgang 72 strömen. Dabei kann im Betrieb die zweite Kühlströmung 84 radial nach außen oder radial nach innen von einem vergrößerten Rippendurchgang 72 zu einem benachbarten vergrößerten Rippendurchgang 72 strömen. Die mäandrierende zweite Kühlströmung 84 kann zwischen den Querrippen 50 in einem tieferen Bereich des Kühlkanals 40, also näher am Rippenfuß (dort wo die Querrippe aus dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a hervor tritt) strömen. Gleichzeitig kann die umfängliche erste Kühlströmung 82 in einem oberem Bereich des Kühlkanals 40 strömen, so dass eine gute Durchmischung durch die beiden miteinander interagierenden Strömungen bereitgestellt werden kann.
In Ausgestaltungen können die jeweils zu einer Befestigungsausbuchtung 26 benachbarten Querrippen 50 den vergrößerten Rippendurchgang 72 an ihrem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt 54 ausgebildet haben (siehe 4). Mit zu einer Befestigungsausbuchtung 26 benachbarten Querrippen 50, können diejenigen Querrippen 50 verstanden werden, die am nächsten zu einer Befestigungsausbuchtung 26 angeordnet sind und auf beiden umfänglichen Seite einen Rippenzwischenbereich 70 mit maximaler Kanalbreite 43 im Vergleich zu einer durch die Befestigungsausbuchtung 26 reduzierter Kanalbreite 43 aufweisen. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann eine verbesserte Ausströmung der Ecken der Befestigungsausbuchtung 26 mit Kühlfluid im Betrieb erzielt werden. Zudem kann eine Blasenbildung bzw. Totstellen von Kühlfluidströmung verhindert oder zumindest reduziert werden.
In Ausgestaltungen können auch nur einige, mehrere oder ein Großteil der Querrippen 50 einen vergrößerten Rippendurchgang 72 und/oder einen verringerten Rippendurchgang 74 aufweisen. In Ausgestaltungen könnte nur ein Großteil der Querrippen 50, die einen vergrößerten Rippendurchgang 72 aufweisen, derart ausgebildet und benachbart zueinander angeordnet sein, dass der vergrößerte Rippendurchgang 72 zwischen benachbarten Querrippen 50 abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt 52 und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt 54 ausgebildet ist. In Ausgestaltungen mit einem mittleren Rippenabschnitt 55 könnte der vergrößerte Rippendurchgang 72 zwischen benachbarten Querrippen auch abwechselnd in dem mittleren Rippenabschnitt 55 und einem von dem radial inneren Rippenabschnitt 52 oder dem radial äußeren Rippenabschnitt 54 ausgebildet sein. Durch vergrößerte Rippendurchgänge 72 auch im mittleren Rippenabschnitt 55 kann eine stärkere Umfangskomponente und ein geringerer Druckverlust der Fluidströmung erzielt werden. Ein Großteil kann mehr als 50%, mehr als 60%, insbesondere mehr als 70% oder 80% der Querrippen 50 umfassen. In Ausgestaltungen kann ein Großteil zumindest 90 oder 95% der Querrippen 50 umfassen. Insbesondere können Wechsel der Anordnungstelle des vergrößerten Rippendurchgangs 72 an jeder oder jeder zweiten Querrippe 50 vorgesehen sein.
Wie insbesondere in den 4, 5b und 6a zu erkennen ist, sind in den Rippenzwischenbereichen 70 Strömungsleitanordnungen 60 ausgebildet. Die Strömungsleitanordnung 60 ragt von dem ersten Wandabschnitt 22a in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40. Insbesondere ragt die Strömungsleitanordnung 60 geringer als die Querrippen 50 in den Kühlkanal 40. Dabei ist die Strömungsleitanordnung 60 in dem ersten Wandabschnitt 22a, 24a ausgebildet. Die Strömungsleitanordnung 60 erstreckt sich zwischen den zwei benachbarten Querrippen 50, in dem durch diese benachbarten Querrippen 50 gebildeten Rippenzwischenbereich 70. Die Strömungsleitanordnung 60 umfasst eine gewellte Oberfläche mit mehreren Wellungen. Alternativ ausgedrückt umfasst die gewellte Oberfläche Berge und Täler die Berge und Täler der gewellten Oberfläche abwechselnd entlang des Rippenzwischenbereichs 70 in radialer Richtung 4 gesehen angeordnet. Dabei erstrecken sich die Berge und Täler im Wesentlichen in Umfangsrichtung 6 zwischen benachbarten Querrippen 50. Die Strömungsleitanordnung 60 kann in besonders effizienter Weise die Oberfläche zur Kühlung vergrößern, sowie zu einer verbesserten Durchmischung der Kühlfluide beitragen. Zudem kann die Strömungsleitanordnung 60 die in radialer Richtung 4 durch den jeweiligen Rippenzwischenbereich 70 strömende zweite Kühlströmung 84 verwirbeln. In alternativen Ausgestaltungen können auch keine Strömungsleitanordnungen 60 vorgesehen sein. Auch können nur in einzelnen oder mehreren Rippenzwischenbereichen 70 Strömungsleitanordnungen 60 vorgesehen sein. Die Strömungsleitanordnungen 60 können auch weniger oder mehr Wellungen, insbesondere nur eine Wellung, beispielsweise je ein Tal und einen Berg oder eine Kombination aus einem Tal und einem Berg umfassen. In Ausgestaltungen kann sich die Strömungsleitanordnung 60 in rippenform von einer Querrippe 50 zu einer benachbarten Querrippe 50 erstrecken. Dabei kann sich die Strömungsleitanordnung 60 in rippenform von der einen zur anderen Querrippe 50 erstrecken. Alternativ zu den Wellungen könnten auch Stege ausgebildet sein, die sich stabförmig zwischen benachbarten Querrippen 50 erstrecken. In Ausgestaltungen kann die Strömungsleitanordnung 60 nur teilweise in Umfangsrichtung 6 in den Rippenzwischenbereich 70 ragen. Beispielsweise kann die Strömungsleitanordnung 60 abwechselnd von einer Querrippe 50 und einer benachbarten Querrippe 50 in den Rippenzwischenbereich ragen, um innerhalb des Rippenzwischenbereichs 70 eine mäandrierende Strömung zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Strömungsleitanordnung 60 auch von dem zweiten Wandabschnitt 22b, 24b in axialer Richtung 2 in den Kühlkanal 40 ragen.
Der Kühlkanal 40 mit den Querrippen 50 bzw. der erste Wandabschnitt 22a, 24a und/oder der zweite Wandabschnitt 22b, 24b kann in einem Druckgussverfahren hergestellt werden. Insbesondere kann der erste Wandabschnitt 22a, 24a und/oder der zweite Wandabschnitt 22b, 24b durch ein Niederdruckgussverfahren herstellt sein. Durch die Herstellung des Wandabschnitts 22a, 22b, 24a, 24b mit den in dem Kühlkanal 40 angeordneten Querrippen 50 und/oder der Strömungsleitanordnung 60 in einem Druckgussverfahren können nicht scharfkantige Geometrien in dem Wandabschnitt 22a, 22b, 24a, 24b ausgebildet werden. Beispielsweise können die Geometrien, insbesondere die Querrippen 50 und/oder der Strömungsleitanordnung 60 mit Rundungen mit Radien größer 1mm, insbesondere größer 2mm und bevorzugt größer 3mm ausbildet sein. Insbesondere können durch das Druckgussverfahren Geometrien mit Radien zwischen 1mm und 6mm, bevorzugt zwischen 2mm und 5mm und besonders bevorzugt zwischen 2mm und 4mm oder zwischen 3mm und 4mm hergestellt werden. Durch den im Druckgussverfahren, insbesondere im Niederdruckgussverfahren, hergestellten Wandabschnitt 22a, 22b, 24a, 24b kann eine einfache, kostengünstige und massenproduktionstaugliche Herstellung der komplexen Kühlkanalgeometrie bereitgestellt werden.
In bevorzugten Ausgestaltungen ist der erste Wandabschnitt 22a, 24a bzw. Gehäusedeckel 22a, 24a in einem Druckgussverfahren, insbesondere in einem Niederdruckgussverfahren hergestellt. Der zweite Wandabschnitt 22b, 24b bzw. Kühldeckel 22b, 24b ist bevorzugt aus einem Blechteil gefertigt. Bevorzugt kann der Kühldeckel 22b, 24b in eine Vertiefung des Gehäusedeckels 22a, 24a eingelegt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kühldeckel 22b, 24b in bevorzugten Ausgestaltungen durch Rührreibschweißen an dem Gehäusedeckel 22a, 24a befestigt sein. Bevorzugt kann der Kühldeckel 22b, 24b aus Aluminium gefertigt sein. In alternativen Ausgestaltungen kann der Kühldeckel 22b, 24 aus einem anderen Material als Aluminium und/oder durch ein anderes Befestigungsmittel als eine Rührreibschweißverbindung an dem Gehäusedeckel 22a, 24a befestigt sein. Beispielsweise kann der Kühldeckel 22b, 24 durch Laserschweißen, durch eine Verschraubung, durch Klemmen, durch eine Steckverbindung und/oder durch Kleben oder ein anderes stoffschlüssiges, formschlüssiges und/oder kraftschlüssiges Befestigungsmittel an dem Gehäusedeckel 22a, 24a befestigt und/oder orientiert sein.
Wie in 3b dargestellt, umfasst der Kühldeckel 22b, 24b mehrere Versteifungselemente 58 in Form einer Erhebung 58a. Die Versteifungselemente 58 sind in Umfangsrichtung 6 beabstandet in dem Kühldeckel 22b, 24b ausgebildet, insbesondere eingeprägt. Die Erhebung 58a ist derart zu verstehen, dass diese in axialer Richtung 2 von dem Kühldeckel 22b, 24b in den Kühlkanal 40 ragt. Die Erhebung 58a ist an einer dem Kühlkanal 40 zugewandten Oberfläche des Kühldeckels 22b, 24b ausgebildet, so dass die Kühloberfläche erhöht wird. Das Versteifungselement 58 erstreckt sich in radialer Richtung 4 und ist zwischen zwei benachbarten Querrippen 50 angeordnet. Insbesondere kann die Erhebung 58a im Einbauzustand des Kühldeckels 22b, 24b zwischen zwei benachbarten Querrippen 50 angeordnet sein, so dass Erhebung 58a in einen Rippenzwischenraum 70 hineinragt. Der Kühldeckel 22b ist geprägt, um die Versteifungselemente 58 zu bilden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Versteifungselement 58 in den Kühldeckel 22b, 24b geprägt. In 3b ist deshalb die Rückseite der Erhebung 58a zu sehen. Durch das Versteifungselement 58 kann einerseits die strukturelle Stabilität des Motorengehäuses 20, insbesondere die des Kühldeckels 22b, 24b erhöht werden, insbesondere bei Anwendungen in mobilen Anwendungen. Zudem kann das Versteifungselement, insbesondere wenn es zumindest eine Erhebung und/oder Vertiefung umfasst, zu einer Erhöhung der Oberfläche, beispielsweise einer Oberfläche des Kühlkanals oder einer äußeren Deckeloberfläche, und dadurch zu einer Verbesserung der Kühlwirkung beitragen. In alternativen Ausgestaltungen kann der Kühldeckel 22b, 24b auch nur ein Versteifungselement 58 oder eine größere Anzahl an Versteifungselementen 58 als in 3b dargestellt umfassen. Beispielsweise, können so viele Versteifungselemente 58 vorgesehen sein, wie es Rippenzwischenbereiche 70 gibt. In Ausgestaltungen kann ein Versteifungselement 58 zumindest eine Erhebung 58a und/oder zumindest eine Vertiefung umfassen. Zusätzlich oder alternativ zu dem zumindest einen Versteifungselement 58 können eine, mehrere oder alle Querrippen 50 und/oder eine, mehrere oder alle Strömungsleitanordnungen 60 an dem Kühldeckel 22b, 24b angeordnet, beispielsweise in diesem ausgebildet, sein.
Mit Bezug zu 3a und 4, können der Einlass 41a und der Auslass 41b in Umfangsrichtung 6 benachbart angeordnet sein. Zusätzlich können der Einlass 41a und der Auslass 41b durch einen Steg 48 fluidisch getrennt sein. Der Steg 48 kann dabei in dem Gehäuseabschnitt 22, 24 ausgebildet sein. Insbesondere kann der Steg 48 in radialer Richtung verlaufen. In dem Steg 48 ein Bypass 47 ausgebildet sein, der einen Einlassbereich des Kühlkanals 40 direkt mit einem Auslassbereich des Kühlkanals 40 fluidisch verbindet. Der Bypass 47 kann derart dimensioniert sein, dass nur ein minimaler Teilvolumenstrom, beispielsweise weniger als 5%, insbesondere weniger als 2,5% oder weniger als 1% des gesamten Kühlvolumenstroms durch den Bypass 47 geleitet wird. Durch den Bypass 47 kann eine Erleichterung der Entleerung des Kühlkanals 40 in der Einbauposition des Lüfters 1 ermöglicht werden. In der Einbauposition des Lüfters 1, kann das Motorengehäuse 20 bzw. der Kühlkanal 40 entsprechend den 5a und 5b orientiert sein, wobei die Gewichtskraft in diesen Figuren von oben nach unten gerichtet ist. Der Bypass 47 ist insbesondere in Kombination mit einer nicht dargestellten verschließbaren Entleerungsöffnung im unteren Bereich des in den 5a und 5b dargestellten Motorengehäuses 20 vorteilhaft. Wie ebenfalls den 5a und 5b zu entnehmen, können der Einlass 41a und/oder der Auslass 41b radial außerhalb des Kühlkanals 40 angeordnet, beispielsweise radial nach außen versetzt, und über entsprechende radiale Zu- bzw. Ablaufbereiche mit dem Kühlkanal 40 fluidisch verbunden sein. Hierdurch kann eine Erleichterung der Anschlüsse für den Kühlfluidzulauf 29a und den Kühlfluidablauf 29b und/oder eine vereinfachte Verteilung von Kühlfluid zu anderem Gehäuseteilen erzielt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben beschrieben wurde und in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, sollte verstanden werden, dass die Erfindung alternativ auch entsprechend der folgenden Ausführungsformen definiert werden kann:

1. Motorengehäuse (20) für einen Axialflussmotor (10) umfassend:
- zumindest einen Gehäuseabschnitt (22, 24), der zumindest teilweise doppelwandig ausgestaltet ist, um in dem Gehäuseabschnitt (22, 24) einen internen Kühlkanal (40) auszubilden,
- wobei sich der Kühlkanal (40) im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung (6) zwischen einem Einlass (41a) und einem Auslass (41b) erstreckt, um im Betrieb eine erste Kühlströmung (82) zu erzeugen, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung (6) durch den Kühlkanal (40) strömt, wobei der Kühlkanal (40) eine Mehrzahl an Querrippen (50) umfasst.
2. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 1, wobei sich die Querrippen (50) entlang einer Rippenbreite (53) lateral zur Umfangsrichtung (6) erstrecken.
3. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 2, wobei sich die Querrippen (50) entlang der Rippenbreite (53) in im Wesentlichen radialer Richtung (4) erstrecken.
4. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 2 oder 3, wobei sich die Querrippen (50) entlang ihrer Rippenbreite (53) zumindest teilweise zwischen einer ersten lateralen Kanalwand (42) und einer zweiten lateralen Kanalwand (44) des Kühlkanals (40) erstrecken.
5. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 2 bis 4, wobei sich die Querrippen (50) entlang ihrer Rippenbreite (53) zumindest teilweise zwischen einer radial inneren Kanalwand (42) und einer radial äußeren Kanalwand (44) des Kühlkanals (40) erstrecken.
6. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei die Mehrzahl an Querrippen (50) derart konfiguriert sind und in den Kühlkanal (40) ragen, um im Betrieb eine zweite Kühlströmung (84) zu erzeugen, die lateral mäandrierend zu der ersten Kühlströmung (82) durch den Kühlkanal (40) strömt.
7. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 6, wobei die Querrippen (50) entlang einer Rippenhöhe (56) derart in axialer Richtung (2) in den Kühlkanal (40) ragen, dass im Betrieb die zweite Kühlströmung (84) zwischen einem radial inneren Bereich des Kühlkanals (40) und einem radial äußeren Bereich des Kühlkanals (40) lateral mäandrierend durch den Kühlkanal (40) strömt.
8. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) einen ersten Wandabschnitt (22a, 24a) und einen zweiten Wandabschnitt (22b, 24b) umfasst, wobei der Kühlkanal (40) zwischen dem ersten Wandabschnitt (22a, 24a) und dem zweiten Wandabschnitt (22b, 24b) gebildet wird.
9. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 8, wobei die Querrippen (50) von einem von dem ersten Wandabschnitt (22a) und/oder dem zweiten Wandabschnitt (22b) in axialer Richtung (2) in den Kühlkanal (40) ragen, so dass eine Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) im Bereich einer jeweiligen Querrippe (50) verringert wird.
10. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 8 oder 9, wobei zumindest einige der Querrippen (50) von einem von dem ersten Wandabschnitt (22a) und/oder dem zweiten Wandabschnitt (22b) in axialer Richtung (2) zu dem anderen Wandabschnitt (22a, 22b) in den Kühlkanal (40) nur so weit ragen, dass sie von dem anderen Wandabschnitt (22a, 22b) noch beabstandet sind.
11. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei zumindest einige Querrippen (50) in einem von einem radial inneren Rippenabschnitt (52) oder einem radial äußeren Rippenabschnitt (54) geringer in axialer Richtung (2) in den Kühlkanal (40) ragen als in dem jeweils anderen Rippenabschnitt (52, 54), um einen vergrößerten Rippendurchgang (72) zu bilden.
12. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 11, wobei eine Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs (72) größer ist als in einem Bereich des jeweils anderen Rippenabschnitts (52, 54).
13. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 11 oder 12, wobei eine Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs (72) zumindest 1,0 mm, bevorzugt zumindest 2,0 mm und besonders bevorzugt zumindest 3,0 mm beträgt.
14. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 11 bis 13, wobei die zumindest einigen Querrippen (50) in dem jeweils anderen Rippenabschnitt (52, 54) einen verringerten Rippendurchgang (74) bilden.
15. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 14, wobei eine Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs (74) geringer ist als in einem Bereich des vergrößerten Rippendurchgangs (72).
16. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 14 oder 15, wobei eine Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) in einem Bereich des verringerten Rippendurchgangs (74) maximal 3,0 mm, bevorzugt maximal 2,0 mm und besonders bevorzugt maximal 1,0 mm beträgt.
17. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 11 bis 16, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 2, wobei die zumindest einigen Querrippen (50) über ihre gesamte Rippenbreite (53) in axialer Richtung (2) nur so weit in den Kühlkanal (40) ragen, dass eine Kanalhöhe (46a) des Kühlkanals (40) über die gesamte Rippenbreite (53) zumindest größer 0,0mm ist.
18. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 17, wobei die Kanalhöhe (46) des Kühlkanals (40) über die gesamte Rippenbreite zumindest 0,5mm, bevorzugt zumindest 1,0mm und besonders bevorzugt zumindest 1,5mm ist.
19. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 11, wobei zumindest zwei Querrippen (50) der zumindest einigen Querrippen (50) derart ausgebildet und benachbart angeordnet sind, dass der vergrößerte Rippendurchgang (72) der einen der zwei Querrippen (50) und der verringerte Rippendurchgang (74) der anderen der zwei Querrippen an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt (52) oder an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt (54) angeordnet ist.
20. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wenn zumindest abhängig von den Ausführungsform 6, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen (50) ein Rippenzwischenbereich (70) ausgebildet ist, durch den im Betrieb die zweite Kühlströmung (84) lateral, insbesondere radial nach außen oder radial nach innen, von einem vergrößerten Rippendurchgang (72) zu einem benachbarten vergrößerten Rippendurchgang (72) strömen kann.
21. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 11, wobei ein Großteil der zumindest einigen Querrippen (50) derart ausgebildet und benachbart zueinander angeordnet sind, dass der vergrößerte Rippendurchgang (72) zwischen benachbarten Querrippen (50) abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt (52) und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt (54) ausgebildet ist.
22. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen (50) ein Rippenzwischenbereich (70) ausgebildet ist.
23. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 22, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 11, wobei die vergrößerten Rippendurchgänge (72) einen Durchgang von einem Rippenzwischenbereich (70) zu einem benachbarten Rippenzwischenbereich (70) bereitstellen.
24. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 22 bis 23, wobei in zumindest einem Rippenzwischenbereich (70) eine Strömungsleitanordnung (60) ausgebildet ist.
25. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 23, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 6, wobei die Strömungsleitanordnung (60) ausgebildet ist, die lateral zur Umfangsrichtung (6), insbesondere in radialer Richtung (4), strömende zweite Kühlströmung (84) zu verwirbeln.
26. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 24 bis 25, wobei die Strömungsleitanordnung (60) eine gewellte Oberfläche umfasst.
27. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 24 bis 26, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 8, wobei die Strömungsleitanordnung (60) von einem von dem ersten Wandabschnitt (22a) und/oder dem zweiten Wandabschnitt (22b) in axialer Richtung (2) in den Kühlkanal (40) ragt.
28. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 24 bis 27, wobei die Strömungsleitanordnung (60) von einem von einer oder von beiden der zwei benachbarten Querrippen (50), in den durch diese benachbarten Querrippen (50) gebildeten Rippenzwischenbereich (70) ragen.
29. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Kühlkanal (40) in radialer Richtung (4) entlang einer Kanalbreite (43) durch eine radial innere Kanalwand (42) und durch eine radial äußere Kanalwand (44) begrenzt ist.
30. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) mehrere in Umfangsrichtung (6) verteilte Befestigungsausbuchtungen (26) zur Anbringung eines Stators (36) an den Gehäuseabschnitt (22, 24) umfasst.
31. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 30, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 29, wobei die radial äußere Kanalwand (44) in einem jeweiligen Abschnitt der Befestigungsausbuchtungen (26) durch diese in radialer Richtung (4) nach innen versetzt ist.
32. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 30 oder 31, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 11, wobei die zumindest einigen Querrippen (50) zwischen zwei benachbarten Befestigungsausbuchtungen (26) derart ausgebildet und benachbart zueinander angeordnet sind, dass der vergrößerte Rippendurchgang (72) zwischen benachbarten Querrippen (50) abwechselnd an dem jeweiligen radial inneren Rippenabschnitt (52) und an dem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt (54) angeordnet ist.
33. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 30 bis 32, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 11, wobei die jeweils zu einer Befestigungsausbuchtung (26) benachbarten Querrippen (50) den vergrößerten Rippendurchgang (72) an ihrem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt (54) ausgebildet haben.
34. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) eine Vertiefung (28) zur Anordnung eines Stators (36) umfasst.
35. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 34, wobei der Kühlkanal (40) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass er die Vertiefung (28) in radialer Richtung (4) überlappt.
36. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei sich der Kühlkanal (40) im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung (6) über einen Bereich von ungefähr zwischen 30° bis ungefähr 360° erstreckt.
37. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei in dem Gehäuseabschnitt (22, 24) mehrere interne Kühlkanale (40) ausgebildet sind.
38. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 37, wobei die mehreren internen Kühlkanäle (40) in Umfangsrichtung (6) benachbart angeordnet sind.
39. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 37 oder 38, wobei die mehreren internen Kühlkanäle (40) jeweils einen eigenen Einlass (41a) und/oder Auslass (41b) aufweisen.
40. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Einlass (41a) und der Auslass (41b) in Umfangsrichtung (6) benachbart angeordnet sind.
41. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 40, wobei der Einlass (41a) und der Auslass (41b) durch einen Steg (48) fluidisch getrennt sind.
42. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 41, wobei in dem Steg (48) ein Bypass (47) ausgebildet ist, der einen Einlassbereich des Kühlkanals (40) direkt mit einem Auslassbereich des Kühlkanals (40) fluidisch verbindet.
43. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist.
44. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) an einem axialen Ende (20a, 20b) des Motorgehäuses (20) angeordnet ist.
45. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, weiterhin umfassend ein Mittelgehäuse (21) zur Aufnahme einer Welle (32), eines Rotors (34) und eines Stators (36) der Axialflussmaschine (10), wobei das Mittelgehäuse (21) eine axiale Gehäuseöffnung an einem ersten axialen Ende (20a) aufweist.
46. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 45, wobei der Gehäuseabschnitt (22) als Gehäusedeckel (22a) ausgebildet und an der axialen Gehäuseöffnung angeordnet ist, um diese zu verschließen.
47. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 46, wenn zumindest abhängig von Ausführungsform 8, wobei der erste Wandabschnitt (22a) des Gehäuseabschnitt (22) als Gehäusedeckel (22a) ausgebildet ist, und/oder wobei der zweite Wandabschnitt (22b) als Kühldeckel (22b) zum Verschließen des Kühlkanals (40) ausgebildet ist.
48. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 47, wobei der Kühldeckel (22b) aus einem Blechteil, insbesondere aus Aluminium gefertigt ist.
49. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 47 oder 48, wobei der Kühldeckel (22b) durch Rührreibschweißen an dem Gehäusedeckel (22a) befestigt ist.
50. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 47 bis 49, wobei der Kühldeckel (22b) zumindest ein Versteifungselement (58) umfasst.
51. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 50, wobei das Versteifungselement (58) zumindest eine Erhebung (58a) und/oder zumindest eine Vertiefung umfasst.
52. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 50 oder 51, wobei das Versteifungselement (58) zwischen zwei benachbarten Querrippen (50) angeordnet ist.
53. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 50 bis 52, wobei der Kühldeckel (22b) geprägt ist, um das zumindest eine Versteifungselement (58) zu bilden.
54. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen, umfassend zumindest zwei Gehäuseabschnitte (22, 24), die jeweils zumindest einen internen Kühlkanal (40) umfassen.
55. Motorengehäuse (20) nach Ausführungsform 54, wobei ein erster Gehäuseabschnitt (22) der zwei Gehäuseabschnitte (22, 24) an einem ersten axialen Ende (20a) des Motorgehäuses (20) und, wobei ein zweiter Gehäuseabschnitt (24) der zwei Gehäuseabschnitte (22, 24) an einem zweiten axialen Ende (20b) angeordnet ist.
56. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 54 oder 55, wobei zumindest ein erster Wandabschnitt (24a) des zweiten Gehäuseabschnitts (24) integral mit einem Mittelgehäuse (21) gefertigt ist oder, wobei zumindest ein erster Wandabschnitt (24a) des zweiten Gehäuseabschnitts (24) ein Bauteil separat von dem Mittelgehäuse (21) und an diesem befestigt ist.
57. Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der Ausführungsformen 54 bis 56, umfassend zumindest einen weiteren Gehäuseabschnitt, der zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt (22) und dem zweiten Gehäuseabschnitt (24) angeordnet ist und zumindest einen internen Kühlkanal (40) umfasst.
58. Axialflussmotor (10) für einen Lüfter (1) umfassend:
- ein Motorengehäuse (20) nach irgendeiner der vorangehenden Ausführungsformen,
- eine Welle (32), die rotatorisch in dem Motorengehäuse (20) gelagert ist,
- zumindest einen Rotor (34), der drehfest auf der Welle (32) in dem Motorengehäuse (20) angeordnet ist,
- zumindest einen Stator (36), der axial benachbart zu dem Rotor (34) in dem Motorengehäuse (20) angeordnet ist.
59. Axialflussmotor (10) nach Ausführungsform 58, wobei der Stator (36) ein ringförmiges Statorjoch (37) und eine Mehrzahl an Statorzähnen umfasst, die sich in Umfangsrichtung (6) verteilt von dem Statorjoch (37) in axialer Richtung (2) erstrecken.
60. Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 oder 59, wobei der Rotor (34) eine Mehrzahl an Permanentmagneten umfasst, die in Umfangsrichtung (6) verteilt angeordnet sind.
61. Axialflussmotor (10) nach Ausführungsform 60, wobei die Permanentmagnete derart konfiguriert sind, dass sie jeweils zumindest einen Magnetpol in axialer Richtung (2) bilden.
62. Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 bis 61, wobei der Axialflussmotor (10) als Hochvolt-Axialflussmotor für einen Hochvoltlüfter (1) eines Elektrofahrzeugs ausgebildet ist.
63. Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 bis 62, wobei der zumindest eine Stator (36) an dem zumindest einen Gehäuseabschnitt (22, 24) angeordnet, insbesondere befestigt ist.
64. Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 bis 63, umfassend zwei Statoren (36) zwischen denen der Rotor (34) angeordnet ist.
65. Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 bis 64, umfassend zumindest drei Statoren (36) und zumindest zwei Rotoren (34), die jeweils zwischen zwei Statoren (36) angeordnet ist.
66. Hochvoltlüfter (1) für ein Elektrofahrzeug umfassend:
- einen Axialflussmotor (10) nach irgendeiner der Ausführungsformen 58 bis 65, und
- ein Lüfterrad (30) das drehfest auf der Welle (32) außerhalb des Motorengehäuses (20) angeordnet ist.

Bezugszeichenliste

R: Rotationsachse
1: Lüfter
2: Axiale Richtung
4: Radiale Richtung
6: Umfangsrichtung
10: Axialflussmotor
20: Motorengehäuse
20a: Erstes axiales Ende
20b: Zweites axiales Ende
21: Mittelgehäuse
22: Erster Gehäuseabschnitt
24: Zweiter Gehäuseabschnitt
22a, 24a: Erster Wandabschnitt (Gehäusedeckel)
22b, 24b: Zweiter Wandabschnitt (Kühldeckel)
26: Befestigungsausbuchtungen
28: Statorvertiefung
29a, 29b: Kühlfluidzulauf, Kühlfluidablauf
30: Lüfterrad
32: Welle
34: Rotor
36: Stator
37: Statorjoch
38: Jochbreite
40: Kühlkanal
41a: Einlass
41b: Auslass
42: Erste laterale Kanalwand; Radial innere Wand
43: Kanalbreite
44: Zweite laterale Kanalwand; Radial äußere Wand
46 (46a/46b): Kanalhöhe (verringert/vergrößert)
47: Bypass
48: Steg
50: Querrippen
52: Radial innerer Rippenabschnitt
53: Rippenbreite
54: Radial äußerer Rippenabschnitt
55: Mittlerer Rippenabschnitt
56 (56a/56b): Rippenhöhe (minimal/maximal)
58: Versteifungselement
58a: Erhebung
60: Strömungsleitanordnung
70: Rippenzwischenbereich
72: Vergrößerter Rippendurchgang
74: Verringerter Rippendurchgang
82: Erste Kühlströmung
84: Zweite Kühlströmung

Claims

Motorengehäuse (20) für einen Axialflussmotor (10) umfassend: zumindest einen Gehäuseabschnitt (22, 24), der zumindest teilweise doppelwandig ausgestaltet ist, um in dem Gehäuseabschnitt (22, 24) einen internen Kühlkanal (40) auszubilden, wobei sich der Kühlkanal (40) im Wesentlichen ringförmig in Umfangsrichtung (6) zwischen einem Einlass (41a) und einem Auslass (41b) erstreckt, um im Betrieb eine erste Kühlströmung (82) zu erzeugen, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung (6) durch den Kühlkanal (40) strömt, wobei der Kühlkanal (40) eine Mehrzahl an Querrippen (50) umfasst.
Motorengehäuse (20) nach Anspruch 1, wobei sich die Querrippen (50) entlang einer Rippenbreite (53) in im Wesentlichen radialer Richtung (4) zur Umfangsrichtung (6) erstrecken.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl an Querrippen (50) derart konfiguriert sind und in den Kühlkanal (40) ragen, um im Betrieb eine zweite Kühlströmung (84) zu erzeugen, die lateral mäandrierend zu der ersten Kühlströmung (82) durch den Kühlkanal (40) strömt.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) einen ersten Wandabschnitt (22a, 24a) und einen zweiten Wandabschnitt (22b, 24b) umfasst, wobei der Kühlkanal (40) zwischen dem ersten Wandabschnitt (22a, 24a) und dem zweiten Wandabschnitt (22b, 24b) gebildet wird.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einige Querrippen (50) in einem von einem radial inneren Rippenabschnitt (52) oder einem radial äußeren Rippenabschnitt (54) geringer in axialer Richtung (2) in den Kühlkanal (40) ragen als in dem jeweils anderen Rippenabschnitt (52, 54), um einen vergrößerten Rippendurchgang (72) zu bilden.
Motorengehäuse (20) nach Anspruch 5, wobei die zumindest einigen Querrippen (50) in dem jeweils anderen Rippenabschnitt (52, 54) einen verringerten Rippendurchgang (74) bilden.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen (50) ein Rippenzwischenbereich (70) ausgebildet ist und, wobei in zumindest einem Rippenzwischenbereich (70) eine Strömungsleitanordnung (60) ausgebildet ist.
Motorengehäuse (20) nach Anspruch 7, wobei die Strömungsleitanordnung (60) eine gewellte Oberfläche umfasst.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wenn zumindest abhängig von Anspruch 5, wobei der Gehäuseabschnitt (22, 24) mehrere in Umfangsrichtung (6) verteilte Befestigungsausbuchtungen (26) zur Anbringung eines Stators (36) an den Gehäuseabschnitt (22, 24) umfasst und, wobei die jeweils zu einer Befestigungsausbuchtung (26) benachbarten Querrippen (50) den vergrößerten Rippendurchgang (72) an ihrem jeweiligen radial äußeren Rippenabschnitt (54) ausgebildet haben.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wenn zumindest abhängig von Anspruch 4, weiterhin umfassend ein Mittelgehäuse (21) zur Aufnahme einer Welle (32), eines Rotors (34) und eines Stators (36) der Axialflussmaschine (10), wobei das Mittelgehäuse (21) eine axiale Gehäuseöffnung an einem ersten axialen Ende (20a) aufweist, wobei der Gehäuseabschnitt (22) als Gehäusedeckel (22a) ausgebildet und an der axialen Gehäuseöffnung angeordnet ist, um diese zu verschließen, und, wobei der erste Wandabschnitt (22a) des Gehäuseabschnitt (22) als Gehäusedeckel (22a) ausgebildet ist, und/oder wobei der zweite Wandabschnitt (22b) als Kühldeckel (22b) zum Verschließen des Kühlkanals (40) ausgebildet ist.
Motorengehäuse (20) nach Anspruch 10, wobei der Kühldeckel (22b) durch Rührreibschweißen an dem Gehäusedeckel (22a) befestigt ist.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der Kühldeckel (22b) zumindest ein Versteifungselement (58) umfasst und, wobei das Versteifungselement (58) zumindest eine Erhebung (58a) und/oder zumindest eine Vertiefung umfasst.
Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, umfassend zumindest zwei Gehäuseabschnitte (22, 24), die jeweils zumindest einen internen Kühlkanal (40) umfassen.
Axialflussmotor (10) für einen Lüfter (1) umfassend: ein Motorengehäuse (20) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, eine Welle (32), die rotatorisch in dem Motorengehäuse (20) gelagert ist, zumindest einen Rotor (34), der drehfest auf der Welle (32) in dem Motorengehäuse (20) angeordnet ist, zumindest einen Stator (36), der axial benachbart zu dem Rotor (34) in dem Motorengehäuse (20) angeordnet ist.
Hochvoltlüfter (1) für ein Elektrofahrzeug umfassend: einen Axialflussmotor (10) nach Anspruch 14, und ein Lüfterrad (30) das drehfest auf der Welle (32) außerhalb des Motorengehäuses (20) angeordnet ist.