DE19846220A1

DE19846220A1 - Kühleinrichtung für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19846220A1
Application number: DE19846220A
Authority: DE
Inventors: Stefan Demont; Dieter Bauch-Panetzky; Juergen Weimer
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: US6455959B1; FR2784520A1; JP2000125514A; FR2784520B1; DE19846220C2

Abstract

Es wird eine Kühleinrichtung für eine elektrische Maschine (20) - beispielsweise eine permanenterregte Synchronmaschine - eines Fahrzeugs beschrieben, wobei die elektrische Maschine (20) mit dem Motorblock (10) des Fahrzeugs verbunden ist. Um eine kostengünstige und konstruktive einfache sowie effektive Kühlung der elektrischen Maschine (20) zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die elektrische Maschine (20) ein Trägerelement (30) aufweist, daß der Motorblock (10) ein Kühlelement (40) aufweist und daß die elektrische Maschine (20) über das Trägerelement (30) zumindest bereichsweise derart mit dem Kühlelement (40) des Motorblocks (10) verbunden ist, daß die bei Betrieb der elektrischen Maschine (20) erzeugte Wärme thermisch in den Motorblock (10) abgeleitet wird. Das Kühlelement (40) ist vorzugsweise als Ringelement um die Kurbelwelle (15) herum ausgebildet. Dadurch ist die Kühleinrichtung vorteilhaft zur Wärmeleitungskühlung geeignet, da die in der elektrischen Maschine (20) entstehende Wärme über das Trägerelement (30) in den Motorblock (10) des Fahrzeugs abgeleitet wird. Zusätzlich können das Kühlelement (40) und/oder das Trägerelement (30) noch Kühlkanäle (33, 46) aufweisen, die mit dem Kühlsystem des Motorblocks (10) verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Maschine mit dem Motorblock des Fahrzeugs verbunden ist.

Derartige elektrische Maschinen sind beispielsweise Synchronmaschinen zur Erzeugung von elektrischer Energie. Die erzeugte elektrische Energie wird dann verschiedensten Verbrauchern im Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Beim Betrieb solcher elektrischer Maschinen entsteht unter anderem Verlustleistung in Form von Wärme, die in der Regel aus Kupferverlusten und Eisenverlusten entsteht. Die Verlustwärme ist in der elektrischen Maschine jedoch unerwünscht, da sie zu Leistungsverlusten der Maschine und im schlimmsten Fall zu deren Beschädigung führen kann.

Zum Abbau der in der elektrischen Maschine erzeugten Verlustwärme muß diese deshalb gekühlt werden. Bisher werden dazu von der elektrischen Maschine unabhängige Kühleinrichtungen verwendet. Solche Kühleinrichtungen enthalten beispielsweise Wärmetauscher oder dergleichen, die über entsprechende Einrichtungen wie Pumpen usw. mit einem Kühlmittel-Kreislauf verbunden sind.

Die bisher bekannten Lösungen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So ist eine Kühlung der elektrischen Maschine nur mit hohem konstruktivem Aufwand möglich, da zunächst die elektrische Maschine selbst mit entsprechenden Kühlelementen ausgestattet sein muß. Weiterhin sind eine Reihe von Nebenapparaturen erforderlich, um einen geeigneten Kreislauf des Kühlmittels zur Verfügung zu stellen. Die bekannten Kühleinrichtungen sind somit auch relativ kostenintensiv.

Insbesondere bei Fahrzeugen mit einem begrenzten Platzangebot im Motorraum ist bei den bekannten Kühleinrichtungen weiterhin von Nachteil, daß durch eine Vielzahl von erforderlichen Nebenapparaturen der ohnehin begrenzte Einbauraum übermäßig beansprucht wird. Schließlich verbrauchen einzelne der Nebenapparaturen, wie beispielsweise Pumpen, wiederum elektrische Energie, was sich auf die Energiebilanz der elektrischen Maschine nachteilig auswirkt.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kühleinrichtung bereitzustellen, mit der die beschriebenen Nachteile vermieden werden können. Insbesondere soll eine Kühleinrichtung bereitgestellt werden, mit der eine Kühlung der elektrischen Maschine auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden kann.

Die Aufgabe wird durch eine Weiterbildung der eingangs genannten Kühleinrichtung gelöst, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die elektrische Maschine ein Trägerelement aufweist, daß der Motorblock ein Kühlelement aufweist und daß die elektrische Maschine über das Trägerelement zumindest bereichsweise derart mit dem Kühlelement des Motorblocks verbunden ist, daß die bei Betrieb der elektrischen Maschine erzeugte Wärme thermisch in den Motorblock abgeleitet wird oder ableitbar ist.

Eine solche Kühleinrichtung ist auf einfache und kostengünstige Weise realisierbar. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die elektrische Maschine thermisch an dem Motorblock angebunden ist. Diese thermische Anbindung erfolgt über das Trägerelement und das Kühlelement. Dabei wird die in der elektrischen Maschine entstehende Verlustwärme über das Trägerelement, das vorzugsweise ein Bestandteil der elektrischen Maschine ist, in den Motorblock abgeleitet. Die bisher zur Kühlung der elektrischen Maschine erforderlichen Nebenapparaturen, wie Wärmetauscher, Pumpen oder dergleichen können entfallen. Weiterhin entfällt auch die bisher notwendige separate Kühlung des Gehäuses von der elektrischen Maschine.

Bei dem Motor für das Fahrzeug kann es sich um einen herkömmlichen Verbrennungsmotor handeln, der je nach Ausgestaltungsform einen einteiligen oder mehrteiligen Motorblock aufweist. Die Erfindung ist nicht auf besondere Motortypen beschränkt, da eine Kühlung nur über das Trägerelement der elektrischen Maschine und das Kühlelement des Motorblocks erfolgt und diese beiden Bauelemente je nach Anwendungsfall beliebig ausgestaltet sein können. Einzige Voraussetzung ist, daß eine gute Wärmeübertragung zwischen den beiden Elementen gewährleistet ist.

Als elektrische Maschinen können beispielsweise Synchronmaschinen, und hier insbesondere permanenterregte Synchronmaschinen verwendet werden. Eine besonders erwähnenswerte Maschine ist beispielsweise der Starter- Generator für Fahrzeuge. Hierbei handelt es sich um eine elektrische Maschine, deren Rotoren über die Kurbelwellenlagerung des Verbrennungsmotors gelagert sind. Der Starter-Generator wird nicht nur zum Starten und Stoppen des Motors verwendet, sondern er kann auch während des Motorbetriebs verschiedene Funktionen übernehmen, wie beispielsweise Bremsfunktionen, Boosterfunktionen, Batteriemanagement, aktive Schwingungsdämpfung, Synchronisierung des Verbrennungsmotors oder dergleichen.

Ein solcher Starter-Generator ist beispielsweise als Außenläufer-Synchronmaschine ausgebildet und über einen Statorträger als Trägerelement mit dem Motorblock des Verbrennungsmotors verbunden. Solche Maschinen sind besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Wärmeleitungskühlung geeignet, da die Verlustwärme innerhalb der Maschine entsteht und von dort auf einfache Weise über den Statorträger und das Kühlelement des Motorblocks direkt in den Motorblock abgeleitet werden kann.

Bevorzugte Ausführungsformen der Kühleinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft kann die Stirnseite des Trägerelements zumindest bereichsweise eben und im wesentlichen spaltfrei an der Stirnseite des Kühlelements anliegen. Dadurch wird zwischen dem Kühlelement und dem Trägerelement ein guter Wärmeübergang geschaffen, wodurch die Ableitung der in der elektrischen Maschine erzeugten Verlustwärme in den Motorblock weiter verbessert wird. Zur Vergrößerung der für den thermischen Übergang vorgesehenen Oberfläche kann die Stirnseite des Trägerelements und/oder des Kühlelements natürlich auch uneben ausgebildet sein.

In weiterer Ausgestaltung kann das Kühlelement an einer Stirnseite des Motorblocks vorgesehen sein. Dabei ist das Kühlelement vorteilhaft so ausgestaltet, daß eine gute Wärmeübertragung gewährleistet ist. Grundsätzlich sind beide Stirnseiten des Motorblocks für die Anordnung des Kühlelements möglich. Vorzugsweise ist das Kühlelement jedoch an der dem Getriebe zugewandten Stirnseite des Motorblocks angeordnet.

Weiterhin ist es auch möglich, daß die elektrische Maschine über das Trägerelement am Kühlelement befestigt werden kann.

Das Kühlelement kann beispielsweise als integraler Teilbereich des Motorblocks ausgebildet sein. Dadurch kann das Kühlelement gleich bei der Herstellung des Motorblocks - etwa im Gußverfahren - in einem Arbeitsgang mit hergestellt werden, was eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung darstellt.

Es ist jedoch auch denkbar, daß das Kühlelement zunächst als separates Bauteil hergestellt und anschließend mit dem Motorblock verbunden wird. Bei einer solchen Lösung könnte beispielsweise für das Kühlelement ein Material mit besonders ausgeprägten Wärmeleitungseigenschaften verwendet werden, wodurch der Wärmeübergang zwischen der elektrischen Maschine und dem Motorblock weiter verbessert wird. Ein solches separat hergestelltes Kühlelement kann auf geeignet Weise lösbar oder stoffschlüssig mit dem Motorblock verbunden sein. Beispiele für vorteilhafte Verbindungsarten sind unter anderem Schweißverbindungen, Schraubverbindungen oder dergleichen. Insbesondere bei einer Schraubverbindung kann das Kühlelement über Paßstifte, Paßhülsen oder einen Zentrierdurchmesser zusätzlich positioniert werden.

Da die Stirnseite des Motorblocks in der Regel eine Reihe von Stegen, Vorsprüngen, Ausbauchungen und dergleichen aufweist, die sich von der Stirnseite des Motorblocks nach außen hin erstrecken, weist das Kühlelement vorzugsweise eine Höhe auf, die der Höhe der vorstehend beschriebenen Elemente in etwa entspricht. Natürlich kann das Kühlelement auch eine andere Höhe aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung kann das Kühlelement als Ringelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das so ausgebildete Kühlelement konzentrisch um die Kurbelwelle des Motorblocks angeordnet. Das Ringelement kann beispielsweise als durchgängiger Ring ausgebildet sein, wodurch die Fläche für den Wärmeübergang weiter vergrößert wird. Eine solche Ausgestaltung des Kühlelements ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der Motorblock einteilig ausgebildet ist. Bei entsprechender Dimensionierung des Kühlelements kann an diesem gleichzeitig auch das Trägerelement der elektrischen Maschine befestigt werden.

In anderer Ausgestaltung kann das Kühlelement aus einer Anzahl von Kühlelementsegmenten gebildet sein. Hierbei können die Kühlelementsegmente Ringsegmente sein, die untereinander einen Zwischenraum aufweisen. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn der Motorblock mehrteilig ausgebildet ist und jedes Kühlelementsegment zusammen mit dem jeweiligen Motorblockteil hergestellt wird.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf besondere Geometrien und Größen der Kühlelementsegmente beschränkt. Vielmehr können die Größe und/oder Form der Kühlelementsegmente je nach Bedarf und Anwendungsfall beliebig ausgewählt werden. Dadurch kann eine effektive Wärmeleitungskühlung auch bei komplizierten Motorbauformen realisiert werden. Einzige Voraussetzung ist lediglich, daß das Kühlelement in seiner Gesamtheit eine ausreichen große Fläche aufweist, um die über das Trägerelement der elektrischen Maschine übertragene Wärme abzuleiten.

Vorzugsweise kann die elektrische Maschine über das Trägerelement lösbar mit dem Kühlelement des Motorblocks verbunden sein. Eine solche Verbindung kann beispielsweise über eine geeignete Schraubverbindung hergestellt werden. Dabei kann das Trägerelement mit dem Kühlelement des Motorblocks, oder aber auch direkt mit dem Motorblock selbst verbunden sein. Zusätzlich können zur Positionierung des Trägerelements entsprechende Paßstifte, Paßhülsen oder ein Zentrierdurchmesser vorgesehen sein.

In weiterer Ausgestaltung kann im Kühlelement wenigstens eine Kühlwendel oder ein Kühlkanal vorgesehen sein. Dadurch kann die Ableitung der Verlustwärme aus der elektrischen Maschine und damit deren Kühlung weiter verbessert werden.

Vorteilhaft kann die Kühlwendel oder der Kühlkanal als offene Nutkonstruktion auf der dem Trägerelement zugewandten Stirnseite des Kühlelements ausgebildet sein. Die Herstellung einer solchen Kühlwendel oder eines solchen Kühlkanals ist besonders einfach und kostengünstig.

In weiterer Ausgestaltung kann im Trägerelement wenigstens eine Kühlwendel oder wenigstens ein Kühlkanal vorgesehen sein. Dadurch wird eine zusätzliche Kühlung der elektrischen Maschine erreicht.

Vorzugsweise ist die Kühlwendel oder der Kühlkanal als offene Nutkonstruktion auf der dem Kühlelement zugewandten Stirnseite des Trägerelements ausgebildet.

Bei einer Ausgestaltung der Kühlwendel oder des Kühlkanals als offene Nutkonstruktion auf entweder dem Kühlelement oder dem Trägerelement kann das jeweils andere Element, das keine solche Nutkonstruktion aufweist, die entsprechende Nut abdichten, wodurch wiederum eine insgesamt geschlossene Kühlwendel oder ein Kühlkanal entsteht. Die Herstellung einer solchen Nutkonstruktion ist besonders einfach. Weiterhin kann das durch den Kühlkanal oder die Kühlwendel fließende Kühlmittel aus dem Kühlsystem des Motorblocks am direkten Übergang zwischen Trägerelement und dem Kühlelement (dem Ort des direkten Wärmeübergangs) wirken, wodurch der Kühleffekt weiter verbessert wird.

Vorteilhaft können die offenen Nutkonstruktionen des Kühlelements und des Trägerelements übereinander angeordnet sein. Bei Verwendung einer offenen Nutkonstruktion sowohl im Kühlelement, als auch im Trägerelement kann der Querschnitt der gesamten Kühlwendel oder des Gesamt-Kühlkanals vergrößert werden, was sich vorteilhaft auf den Kühleffekt auswirkt.

In weiterer Ausgestaltung kann die Kühlwendel oder der Kühlkanal des Trägerelements und/oder des Kühlelements mit einem Kühlsystem des Motorblocks verbunden sein. Dadurch kann zur zusätzlichen Kühlung auf einfache Weise Gebrauch von bereits bestehenden Kühlsystemen des Motorblocks gemacht werden.

Vorteilhaft kann das Kühlelement und/oder das Trägerelement zumindest bereichsweise aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet sein. Dadurch wird die Wärmeleitung weiter erhöht. Es ist beispielsweise denkbar, daß das Kühlelement und/oder das Trägerelement sandwichartig aufgebaut sind, wobei einzelne Schichten aus dem besonders wärmeleitfähigen Material gebildet sind. Natürlich sind auch andere Ausgestaltungsformen denkbar, bei denen die Elemente nur in ganz bestimmten definierten Bereichen aus einem solchen besonders gut wärmeleitenden Material gebildet sind. Dadurch lassen sich gezielt Bereiche mit bevorzugter Wärmeleitung erzeugen. In vorteilhafter Ausgestaltung können das gesamte Kühlelement und/oder Trägerelement aus einem Material mit besonders guter Wärmeleitfähigkeit gebildet sein.

In weiterer Ausgestaltung kann in der Kühlwendel oder dem Kühlkanal des Trägerelements und/oder des Kühlelements ein Kühlmittel mit hoher thermischer Leitfähigkeit vorgesehen oder einleitbar sein. Dadurch wird der Wärmeübergang zwischen den beiden Elementen weiter verbessert. Grundsätzlich sind als Kühlmittel feste, flüssige und gasförmige Stoffe denkbar.

Die Erfindung ist nicht auf besondere Materialien oder Kühlmittel mit hoher thermischer Leitfähigkeit beschränkt. Denkbar sind aber unter anderem Materialien auf Natriumbasis oder Fregen-Ersatzstoffe.

In weiterer Ausgestaltung kann die wenigstens eine Kühlwendel oder der wenigstens eine Kühlkanal des Kühlelements und des Trägerelements über ein Verbindungselement miteinander verbunden sein. Wenn die Kühlwendel oder der Kühlkanal nur in dem Trägerelement oder dem Kühlelement ausgebildet ist, kann diese/dieser über ein entsprechendes Verbindungselement mit dem Kühlsystem des Motorblocks verbunden sein. Durch Verwendung eines solchen Verbindungselements, das vorzugsweise aus einem elastischen Material hergestellt ist, kann die Anbindung der Kühlwendeln oder Kühlkanäle untereinander oder mit dem Kühlsystem flexibilisiert werden, wodurch insbesondere Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.

Vorzugsweise weist das Verbindungselement wenigstens ein Dichtungselement auf. Ein solches Dichtungselement kann beispielsweise ein O-Ring oder dergleichen sein.

Die wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Kühleinrichtung kann vorteilhaft zum Kühlen einer an einem Motorblock eines Fahrzeugs angeordneten permanenterregten Synchronmaschine, vorzugsweise eines Starter-Generators, verwendet werden.

Die Erfindung wird nun exemplarisch anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in stark schematisierter Weise eine Draufsicht auf die Stirnseite eines Motorblocks; und

Fig. 2 in stark schematisierter Weise eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie II-II aus Fig. 1, wobei zusätzlich eine elektrische Maschine dargestellt ist.

In Fig. 1 ist ein aus Gußmaterial hergestellter Motorblock 10 dargestellt, der aus zwei Motorblockhälften 11 und 12 besteht. Jede der Motorblockhälften 11 und 12 weist eine Reihe von im Motorenbau üblichen Stegen 13 auf. Die beiden Motorblockhälften 11 und 12 umgeben eine Kurbelwelle 15, die über ein Kurbelwellenlager 16 abgestützt und abgedichtet wird.

Der Motorblock 10 weist ein Kühlelement 40 auf, das aus zwei halbringförmigen Kühlelementsegmenten 41 und 42 gebildet ist. Die Kühlelementsegmente 41 und 42 bilden ein im wesentlichen ringförmiges Kühlelement 40, das konzentrisch um die Kurbelwelle 15 des Motorblocks 10 angeordnet ist. Die einzelnen Kühlelementsegmente 41 und 42 sind integral mit den Motorblockhälften 12, 12 ausgebildet. Das bedeutet,daß die Kühlelementsegmente 41, 42 während des Gußverfahrens gleichzeitig mit den Motorblockhälften 11, 12 hergestellt werden. Die Höhe des Kühlelements 40 entspricht in etwa der Höhe von den Stegen 13.

Zur lösbaren Befestigung einer in Fig. 2 dargestellten elektrischen Maschine 20 weist das Kühlelement 40 eine Anzahl von Gewindebohrungen 43 auf, in die entsprechende Schrauben 31 eingedreht werden können. In Fig. 1 sind vier mal zwei Gewindebohrungen 43 dargestellt. Zusätzlich sind gemäß Fig. 1 im Kühlelement 40 zwei oder mehr Öffnungen 44 vorgesehen, die mit einem nicht dargestellten Kühlsystem des Motorblocks 10 verbunden sind. Diese Öffnungen 44 werden dann benötigt, wenn das Kühlelement 40 und das nachfolgend beschriebene Trägerelement 30 der elektrischen Maschine 20 zusätzlich über das Kühlsystem des Motorblocks 10 gekühlt werden sollen. Soll die Kühlung allein in Form von Wärmeleitungskühlung erfolgen, kann auf die Öffnungen 44 verzichtet werden.

In Fig. 2 ist der Motorblock 10 in stark schematisierter Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II-II aus Fig. 1 dargestellt. Wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, bildet das Kühlelement 40 einen integralen Bestandteil des Motorblocks 10. Dies ist durch die strichpunktierten Linien dargestellt.

An dem Motorblock 10 ist über Schrauben 31 eine elektrische Maschine 20 lösbar angeordnet. Die elektrische Maschine 20 ist als permanenterregte Außenläufer-Synchronmaschine ausgebildet und hat die Funktion eines Starter-Generators.

Die elektrische Maschine 20 weist einen Stator 21 auf, der über ein als Statorträger ausgebildetes Trägerelement 30 mit dem Motorblock 10 verbunden ist. Der Stator 21 verfügt über Stator-Bleche 22 und Stator-Wicklungen 23. Weiterhin weist die elektrische Maschine 20 einen Rotor 24 mit entsprechenden Rotor-Blechen 25 und Magneten 26 auf, der mit einer geeigneten Schwungscheibe 27 verbunden ist. Die Schwungscheibe 27 ist derart ausgebildet, daß innerhalb von ihr und damit auch innerhalb der elektrischen Maschine 20 ein Kupplungssystem 50 angeordnet werden kann. Das Kupplungssystem 50, das auch als Wandler, Zweimassenscheibe oder dergleichen ausgebildet sein kann, kann natürlich auch nur teilweise innerhalb der elektrischen Maschine 20, oder aber auch neben dieser angeordnet sein. Zusätzlich ist zwischen dem Kupplungssystem 50 und der Schwungscheibe 27 eine oder mehrere Kupplungsscheibe(n) vorgesehen. Die Dämpfung des Kupplungssystems 50 erfolgt über geeignete Dämpfungselemente 52 oder Tilgungselemente, die beispielsweise als Federn ausgebildet sein können.

Das Trägerelement 30 und das Kühlelement 40, beziehungsweise dessen Kühlelementsegmente 41 und 42 liegen über ihre jeweiligen Stirnseiten 32 und 45 eben und im wesentlichen spaltfrei aneinander an. Dadurch wird ein guter Wärmeübergang zwischen den Elementen gewährleistet.

Wenn nun der Starter-Generator 20 betrieben wird, entsteht durch die Kupferverluste und die Eisenverluste Verlustwärme, die aus dem Starter-Generator 20 abgeführt werden muß. Dazu wird die Verlustwärme über das Trägerelement 30, das ja über das Kühlelement 40 thermisch am Motorblock 10 angebunden ist, in das Kühlelement 40 übertragen und von diesem direkt in den Motorblock 10 abgeleitet. Da die Stirnseiten 32, 45 des Trägerelements 30 und des Kühlelements 40 in ihrer gesamten Fläche aneinander anliegen, ist eine gute Ableitung der Verlustwärme aus dem Starter-Generator 20 gewährleistet.

Die Möglichkeit einer zusätzlichen Kühlung über das Kühlsystem des Motorblocks 10 ist in Fig. 2 durch die gestrichelt dargestellten Bauelemente 33 und 46 dargestellt. Hierbei handelt es sich um Kühlkanäle, die als offene Nutkonstruktionen jeweils auf den dem Trägerelement 30 beziehungsweise dem Kühlelement 40 zugewandten Stirnseiten 45, 32 des Trägerelements 30 und Kühlelements 40 ausgebildet sind. Die gestrichelte Darstellung bedeutet, daß die Kühlkanäle 46 und 33 rein fakultative Merkmale sind. Die offenen Kühlkanäle 33 und 46 sind derart übereinander angeordnet, daß sie einen geschlossenen Gesamt-Kühlkanal bilden. Dieser Kanal ist über geeignete Verbindungselemente mit dem nicht dargestellten Kühlsystem des Motorblocks verbunden. Der große Querschnitt des Gesamt-Kühlkanals verbessert zusätzlich die Wärmeableitung aus dem Starter-Generator 20 in den Motorblock 10. 10 Motorblock
11 Motorblockhälfte
12 Motorblockhälfte
13 Steg
14 Stirnseite
15 Kurbelwelle
16 Kurbelwellenlager
20 elektrische Maschine
21 Stator
22 Stator-Bleche
23 Stator-Wicklung
24 Rotor
25 Rotor-Bleche
26 Magnet
27 Schwungscheibe
30 Trägerelement
31 Schraube
32 Stirnseite
33 Kühlkanal
40 Kühlelement
41 Kühlelementsegment
42 Kühlelementsegment
43 Gewindebohrung
44 Öffnung zum Kühlsystem
45 Stirnseite
46 Kühlkanal
50 Kupplungssystem
51 Kupplungsscheibe
52 Dämpfungselement

Claims

1. Kühleinrichtung für eine elektrische Maschine (20) eines Fahrzeugs, wobei die elektrische Maschine (20) mit dem Motorblock (10) des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine (20) ein Trägerelement (30) aufweist, daß der Motorblock (10) ein Kühlelement (40) aufweist und daß die elektrische Maschine (20) über das Trägerelement (30) zumindest bereichsweise derart mit dem Kühlelement (40) des Motorblocks (10) verbunden ist, daß die bei Betrieb der elektrischen Maschine (20) erzeugte Wärme thermisch in den Motorblock (10) abgeleitet wird oder ableitbar ist.

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (32) des Trägerelements (30) zumindest bereichsweise eben und im wesentlichen spaltfrei an der Stirnseite (45) des Kühlelements (40) anliegt.

3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (40) an einer Stirnseite (14) des Motorblocks (10) vorgesehen ist.

4. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (40) als Ringelement ausgebildet ist und daß das Kühlelement (40) vorzugsweise konzentrisch um die Kurbelwelle (15) des Motorblocks (10) angeordnet ist.

5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (40) aus einer Anzahl von Kühlelementsegmenten (41, 42) gebildet ist.

6. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Maschine (20) über das Trägerelement (30) lösbar mit dem Kühlelement (40) des Motorblocks (10) verbunden ist.

7. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlelement (40) wenigstens eine Kühlwendel oder wenigstens ein Kühlkanal (46) vorgesehen ist.

8. Kühleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwendel oder der Kühlkanal (46) als offene Nutkonstruktion auf der dem Trägerelement (30) zugewandten Stirnseite (45) des Kühlelements (40) ausgebildet ist.

9. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Trägerelement (30) wenigstens eine Kühlwendel oder ein Kühlkanal (33) vorgesehen ist.

10. Kühleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwendel oder der Kühlkanal (33) als offene Nutkonstruktion auf der dem Kühlelement (40) zugewandten Stirnseite (32) des Trägerelements (30) ausgebildet ist.

11. Kühleinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die als offene Nutkonstruktionen ausgebildeten Kühlwendeln oder Kühlkanäle (33, 46) des Kühlelements (40) und des Trägerelements (30) übereinander angeordnet sind.

12. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwendel oder der Kühlkanal (33, 46) des Trägerelements (30) und/oder des Kühlelements (40) mit einem Kühlsystem des Motorblocks (10) verbunden ist/sind.

13. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (40) und/oder das Trägerelement (30) zumindest bereichsweise aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit gebildet ist/sind.

14. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der/die Kühlwendel oder dem/den Kühlkanal (33, 46) des Trägerelements (30) und/oder des Kühlelements (40) ein Kühlmittel mit hoher thermischer Leitfähigkeit vorgesehen oder einleitbar ist.

15. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Kühlwendel oder der wenigstens eine Kühlkanal (46, 33) des Kühlelements (40) und des Trägerelements (30) über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, oder daß die wenigstens eine Kühlwendel oder der wenigstens eine Kühlkanal (33, 46) des Trägerelements (30) und/oder des Kühlelements (40) über ein Verbindungselement mit dem Kühlsystem des Motorblocks (10) verbunden ist.

16. Kühleinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement wenigstens ein Dichtungselement aufweist.

17. Verwendung einer Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Kühlen einer an einem Motorblock eines Fahrzeugs angeordneten permanenterregten Synchronmaschine, vorzugsweise eines Starter-Generators.