EP2885857A2 - Aggregat und gehäuse mit einem kühlmantel - Google Patents

Aggregat und gehäuse mit einem kühlmantel

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Publication number
EP2885857A2
EP2885857A2 EP13745832.9A EP13745832A EP2885857A2 EP 2885857 A2 EP2885857 A2 EP 2885857A2 EP 13745832 A EP13745832 A EP 13745832A EP 2885857 A2 EP2885857 A2 EP 2885857A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
coolant
cooling jacket
shell
lid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP13745832.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henning Wöhl-Bruhn
Gustavo Alonso
Mirko PUNDT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP2885857A2 publication Critical patent/EP2885857A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

Definitions

  • the invention relates to an assembly that can be designed as an electric motor, and a housing with a cooling jacket for the unit.
  • the unit In a unit with jacket cooling, such as in an electric motor, the unit is enclosed in a two-part housing.
  • the space formed between the housing parts, the so-called cooling jacket, serves to receive and guide a coolant.
  • Cooling fins from each other separated cooling channels meandering and / or serpentine flows through.
  • a similar device is shown in US Pat. No. 7,800,259 B2.
  • the document WO 2006/106086 A1 shows an electric machine with a cylindrical
  • Cooling jacket which flows in the axial direction meandering. Further devices of this type are shown in US Pat. Nos. 6,727,611, B2, EP 1 953 897 A2 and US Pat. No. 7,675,209 B2.
  • the publication WO 2010/049204 A2 shows a cooling jacket with helically wound over the cylindrical circumference and the axial extension of the cooling jacket
  • Coolant channels and an annular manifold or distributor The connections to a coolant line are oriented tangentially to the cooling jacket.
  • the document US 7 591 147 B2 also shows helical cooling channels, but in this device collector and distributor and the connections are axially oriented.
  • Document DE 10 2005 058 031 A1 discloses a single coolant channel, which is arranged helically around a central longitudinal axis between the engine casing and outer casing and in which the inlet and the outlet are oriented radially to the central longitudinal axis.
  • a disadvantage of these cooling jackets is that the surfaces, in particular the cooling channels, require mechanical post-processing. This post-processing can be very expensive. In cast parts, the casting skin is damaged by a post-processing. The resulting smooth surface can affect the tightness and makes it difficult to develop a turbulent flow. A mechanically reworked smooth surface has inferior heat transfer properties as compared to a rougher cast skin. In addition, complex geometries can only be cast using sand cores. When using sand cores, however, the manufacturing process is more expensive. In particular, a comprehensive calculation of the core shooting simulation, the shaking of the sand, the residual sand problem, the production of molds for the production of sand cores and the positioning of the sand core in the mold are some examples.
  • the invention has the object to perform a housing with a cooling jacket of the type mentioned in such a way that at low
  • a housing in which the shell inner surface and / or the shell outer surface has a plurality of coaxially circumferential depressions and / or webs. Due to the formation of coaxial circumferential valleys and / or webs, it is possible to make the inner part, at least the cylindrical pipe section, rotationally symmetrical and at the same time to distribute the coolant uniformly over the circumference.
  • the valleys and footbridges have the Function to direct the coolant, they further enlarge the surface, over the one
  • the depressions and / or webs are preferably arranged on the shell inner surface.
  • the production according to the invention of a rotationally symmetrical body with a simple geometry makes it possible to resort to cost-effective casting methods and to dispense with reworking as far as possible. This reduces the production cost.
  • the preparation in a conventional casting process is compared to the prior art with high efficiency of heat transfer possible because in the inventive design, the casting skin can remain unprocessed, which favors the formation of a turbulent flow and whereby the active surface through the wave contour of the sinks and / or webs is enlarged.
  • no sand cores are needed - the cost of calculations, tools and rework, such as shaking is significantly reduced.
  • each individual depression and / or each individual bridge spans a plane which is oriented parallel to the other planes of the further depressions and / or webs.
  • these planes are oriented perpendicular to the central longitudinal axis of the pipe section.
  • the inner part For receiving and fastening, for example, a stator of an internal rotor electric machine with the housing, the inner part comprises a bearing plate.
  • the end shield has in one
  • the bearing plate in particular in one piece, with the
  • the end shield also has at least one connector receptacle, but plug receptacles can also be realized via a separate cover, not shown, of the end shield, which axially closes the end shield.
  • the end shield is not designed to be rotationally symmetric in the rule.
  • depressions and / or webs form channels for the coolant together with the jacket inner surface and the jacket outer surface.
  • Shell inner surface connected webs sealingly on the outer shell surface
  • the shell inner surface and the outer shell surface webs which lie sealingly against the outer surface of the shell for the formation of flow-separated channels.
  • the surfaces directly adjacent to the coolant remain unprocessed.
  • the identical inner part for example, consisting of pipe section and end shield, with adapted angular position of the connector receptacle in the respective
  • the depressions and / or webs preferably enclose the shell inner surface annularly.
  • the outer part of the housing has at least one cavity facing recess.
  • This recess serves as a collecting space for the coolant flowing through the cooling jacket.
  • the outer part has a plurality of such recesses.
  • the collector region of the cooling jacket is integrated in the outer part of the housing and thus does not affect the shape of the cooling structure, in particular the shape of the inner part, which the possible applications in terms of
  • Modular system improved. It is possible to produce the identical outer part in large numbers for different Verbausituationen. Almost any number of different installation situations can be realized with the housing according to the invention.
  • the modular concept achieved in this way enables a rotation of the stator and housing or inner part and outer part of the housing. An interruption of the cavity to redirect the coolant, by the arrangement of a separating blade in the
  • the separating blade is in particular integrally connected to the housing.
  • the outer part has an opening in the region of the recess.
  • the connection with lines of the coolant has the
  • Housing exterior one or more line connections are formed according to an embodiment in one piece with the outer part.
  • a further embodiment is conceivable in which only inlets and outflows of the coolant via collector, for example without a separating blade, are made possible.
  • a development of the invention is characterized in that a receptacle for a cover of the opening is provided at the edge of the recess.
  • the lid serves the flow-tight closure of the opening.
  • the arranged on the housing outer surface cover may also be carriers of facilities.
  • a lid may include an inlet port and / or a drain port for the coolant.
  • the separating blade can be arranged on the cover, so that it is possible to use one or more of any of the openings for the supply and discharge of the coolant, according to the invention independently of the
  • the separating blade is arranged on a side of the lid assigned to the intermediate space.
  • the lid can also be cast in one piece with at least one inlet connection and / or at least one
  • the drain and inlet of coolant may be through a single or multiple
  • Breakthroughs take place. It is possible that an opening for the inlet and another opening is used for the process or multiple openings are used in each case for the inlet and at the same time for the flow of the coolant.
  • the orientation of the aperture is preferably radial to the central longitudinal axis of the pipe section
  • the opening and / or at least the receptacle for the lid and the lid have an elongated, in particular rectangular shape with two long sides and two
  • Narrow sides To avoid voltage peaks, the corners are rounded or the narrow sides curved, for example, designed as a semicircle. It has proved favorable that both long sides are oriented parallel to the central longitudinal axis of the pipe section.
  • a development of the invention relates to a cover in which a device is a module to be cooled.
  • This module such as a power electronics, is arranged on a side of the housing outside of the lid associated side and connected to the lid.
  • coolant it is possible for coolant to flow through the assembly for its cooling or heating, which coolant flows through the cooling jacket of the housing before and / or after and / or in parallel.
  • the cover with a module to be tempered coolant is removed through an opening, guided through the component and returned through the same opening back into the cavity.
  • fresh coolant via an inlet through a
  • the invention also includes the converse case that the coolant flows through inlet, assembly, cavity and then through the drain.
  • the lid can also accommodate a module that is not flowed through with a coolant, but in which the cooling takes place via the heat conduction through the lid.
  • this consists of a core of a solid, rigid material, such as the material of the outer part or the lid.
  • This core is preferably made in one piece with the outer part or the lid.
  • a soft, elastic material is attached in the form of at least one lip.
  • the lip is located on the inner surface of the jacket.
  • the lip leading edge has a structure.
  • the structured design of the lip leading edge serves to improve the tightness of the seat of the lip shell inner surface or to achieve a desired leak rate.
  • the structure is designed inversely to the shell inner surface.
  • a plurality of lips are arranged to minimize a leak rate.
  • the lips are through at the core Attached fasteners, such as adhesive, vulcanization, molding or a positive connection.
  • the separating blade in particular the lip, is adapted to the structure of the coolant channel and the side surfaces of the opening with an exact fit or slightly oversized for optimum sealing on the structure.
  • the design of the separating blade allows the waiver of a separate sealant between Zulaufraum and drainage chamber and the multiple assembly and disassembly of the functional device without having to replace a sealant.
  • On the design of the lip is alternatively a leak rate of coolant directly between the inlet and outlet of the cavity adjustable.
  • the invention comprises a lid, which on the outer part, the opening
  • two connections for coolant hoses are arranged on the cover, on the one hand, and a separating blade orthogonal to the cover, on the other hand.
  • a perpendicular to the cover oriented separating blade allows both a uniform volume separation in the opening and a variable design of the drain and Zulaufippo.
  • the lid is so easy to assemble.
  • the separating blade engages in the shape of corresponding to the cooling channel structure shaped lips in the cooling channel structure and thus separates the inlet of the coolant from the expiry of the
  • Coolant The integrated in the cover pipe connections allow a direct supply of coolant lines, without further components are required.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inner part of a housing for a
  • Figure 2 is a sectional schematic representation of the inner part with a stator and a rotor of the electric motor.
  • Fig. 3 is a schematic representation of an outer part of the housing for an electric motor
  • Fig. 4 is a sectional schematic representation of the housing with inner part
  • Fig. 5 is a sectional schematic representation of the housing with a first
  • Fig. 6 is a sectional schematic representation of the housing with a second
  • FIG. 8 shows a perspective, schematic illustration of a first embodiment of a cover with a separating blade, inlet and outlet;
  • FIG. 9 shows a further perspective, schematic illustration of that shown in FIG.
  • FIG. 10 is a view of the inside of the lid of the lid shown in FIG. 8; FIG.
  • Fig. 1 1 is a view of the lid outside of the lid shown in Figure 8;
  • Fig. 12 is a sectional schematic illustration of the lid shown in Fig. 8;
  • Fig. 13 is a perspective, schematic representation of a second embodiment of a lid with an assembly
  • Fig. 14 is a view of the inside of the lid shown in Fig. 13;
  • FIG. 15 is an exploded view of the lid shown in FIG.
  • FIGS. 1 to 4 show a housing 1 for an electric motor, which consists of an inner part 2 shown in FIGS. 1 and 2 and an outer part 3 shown in FIG.
  • FIG. 4 shows the housing 1 with inner part 2 and outer part 3.
  • the housing 1 has a cooling jacket in which a coolant circulates and thus absorbs heat from the electric motor and dissipates it. According to the invention, such a housing can also be used for other heat sources to be cooled or a cooler.
  • the housing 1 according to the invention will be described on the basis of a use for an electric motor.
  • the electric motor comprises a stator 4 and a rotor 5.
  • the rotor 5 is connected to an axle 6, which is rotatably held by a bearing 7 in the housing 1.
  • the housing 1 consists of an inner part 2 and an outer part 3, which guide the cooling medium.
  • Figures 1, 2 and 4 show the inner part 2, which has a bearing plate 8 and a
  • Pipe section 9 with a pipe inner surface 10 and a shell inner surface 1 1 includes.
  • the bearing plate 8 is assigned at least one bearing 7 and at least one connector receptacle 12.
  • the embodiment variant of the inner part 2 shown in FIG. 1 has an inner shell surface 1 1, which has a plurality of coaxially circumferential depressions 37 and webs 38.
  • the depressions 37 and / or webs 38 surround the shell inner surface 1 1 annular and form with the shell inner surface 1 1 and the shell outer surface shown among other things in Figures 3, 4 and 7 15 channels for the coolant.
  • the inner shell surface 1 1 is smooth, designed in particular without webs or depressions and forms with the outer shell surface 15 a single wide channel for the coolant.
  • the outer part 3 shown in Figures 3, 4 and 7 has a cylindrical cavity 13, which serves to receive the tube section 9.
  • the outer part 3 has a
  • the outer part 3 further has on the outer shell surface 15 a recess 16. In the region of the recess 16, the outer part 3 has an opening 17. At the edge of the opening 17, a receptacle 18 for the cover 23 shown in FIGS. 8 to 12 or a cover 31 shown in FIGS. 13 to 15 in a second embodiment is provided on the housing outer surface 14.
  • Figures 5, 6 and 7 show three different embodiments of the outer part 3.
  • the inner part 2 is arranged concentrically in the outer part 3, wherein between the outer shell surface 1 1 and the outer shell surface 15, a gap 19 is formed is.
  • the intermediate space 19 serves to receive a coolant and is also called cooling jacket.
  • the outer part 3 and the inner part 2 are connected immovably relative to each other.
  • the outer part 3 has two recesses 16, each with an opening 17 of the outer part 3.
  • the recesses 16 on the outer shell surface 15 have a larger tangential cross-section than the openings 17 on the housing outer surface 14th.
  • Openings 17 terminate at the housing outer surface 14 in an inlet connection 20 and a drain connection 21 for the coolant.
  • the inlet connection 20 and the outlet connection 21 are cast in one piece with the outer part 3.
  • the inner part 2 facing recess 16 serves as a collecting space for the coolant flowing in the cooling jacket.
  • Flow direction 22 of the coolant is indicated by arrows.
  • the coolant flows through the cooling jacket in this embodiment in two separate streams by half the circumference.
  • the outer part 3 has three recesses 16, each with an opening 17 of the outer part 3.
  • a receptacle 18 for one shown in Figures 7 to 14 Cover 23 is provided. Which of the openings 17 serves, for example, as an inlet and / or outlet, decides the equipment of the attached to the respective receptacle 18 lid 23rd
  • Figure 7 shows a third embodiment of the outer part 3.
  • the outer part 3 has a recess 16 with a receptacle 18 for the lid 23.
  • the lid 23 shown here has assigned to one of the housing outer surface 14
  • Lid outer side 26 an inlet port 20 and a drain port 21. Inside the inlet port 20 and drain port 21, the lid 23 has a passage 31 shown in Figures 10 and 1 1. On one of the outer shell surface 15 assigned
  • the cover 23 has a separating blade 24.
  • the separating blade 24 is disposed between the inlet port 20 and the drain port 21, so that the coolant flows through the cooling jacket in this embodiment in a current around the full extent. If the inner part 2 is arranged in the cavity 13 of the outer part 3, the separating blade 24 is fluid-tight against the inner shell surface 11.
  • Figures 8 to 12 show a first embodiment of a lid 23.
  • the lid 23 has, as described in Figure 7, an inlet port 20, a drain port 21 and a separating blade 24.
  • Figures 8 and 9 show a perspective view of the lid
  • Figure 10 is a view of the lid inside 25
  • Figure 1 1 is a view of the lid outside 26.
  • the separating blade 24 consists of a core 27 of a solid, rigid material. In the embodiment shown, the core 27 is made in one piece with the lid 23. At the core 27 two lips 28 are arranged. The lips 28 are made of a softer,
  • the lips 28 are dimensioned with an oversize, so that they rest against the inner surface of the casing 1 1 flow-tight.
  • the lip leading edges 29 are structured with a profile which is designed inversely to the geometry of the shell inner surface 1 1.
  • the lips 28 are attached to the core 27 by vulcanization or molding.
  • the lid 23 further has fastening means 30, which are designed to match the receptacles 18 shown in FIGS. 3, 6 and 7. This makes it possible to arrange the cover 23 on any receptacle 18.
  • FIGS. 10 and 11 show the passageways 31 provided in the interior of inlet connection 20 and outlet connection 21.
  • a cover 23 of this first embodiment can be used to supply and discharge coolant to the cooling jacket.
  • FIG. 12 shows the cover 23 arranged on the housing 1, wherein a structuring of the lip leading edge 29 is shown inversely to the inner surface of the jacket 11.
  • FIGS. 13, 14 and 15 show a second embodiment of a lid 32.
  • On the lid outer side 26 is an assembly 33, in particular a power electronics for the electric motor attached.
  • the elements of the assembly 33 are arranged on a carrier plate 35.
  • the cover 32 has fastening means 30 for connection to the receptacles 18 shown in FIGS. 3, 6 and 7 and connecting means 34 for fastening the assembly 33 or the support plate 35 to the cover 32
  • the support plate 35 has on a lid 32 side facing an annular
  • Protrusion 36 sealingly abuts against the lid outer surface 26, so that an outwardly closed space is bounded by the protrusion 36, the carrier plate 35 and the lid outer surface 26.
  • the lid 32 has two passages 31. The passages 31 open on the lid outer side 26 in the room.
  • a separating blade 24, as described in FIGS. 7 to 12, is arranged between the passages 31. By the separating blade 24 coolant is passed from the cooling jacket through a passage 31 into the room. There can be a heat transfer between the
  • Coolant and the support plate 35 and thus the assembly 33 occur before the coolant through the other passage 31 and led by the separating blade 24 back into the
  • Pipe section 34 Connecting means Pipe inner surface 35 Carrier plate Mantle inner surface 36 Projection

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (1) mit einem Kühlmantel für ein Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor, umfassend ein Innenteil mit einem Rohrabschnitt und ein Außenteil (3) zur Aufnahme des Rohrabschnitts, wobei der Rohrabschnitt rotationssymmetrisch ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Elektromotor mit einem solchen Gehäuse (1), wobei ein Deckel (23) an einer Durchbrechung (17) des Gehäuses (1) zwischen Kühlmantel und Umgebung strömungsdicht befestigt ist. An dem Deckel (23) ist zumindest eine Einrichtung, wie ein Zulaufanschluss (20) und/oder ein Ablaufanschluss (21) und/oder ein Trennschwert (24) und/oder eine zu kühlende Baugruppe, angeordnet.

Description

Beschreibung
Aggregat und Gehäuse mit einem Kühlmantel
Die Erfindung betrifft ein Aggregat, das als Elektromotor ausgeführt sein kann, sowie ein Gehäuse mit einem Kühlmantel für das Aggregat.
Bei einem Aggregat mit Mantelkühlung, wie beispielsweise bei einem Elektromotor, wird das Aggregat in einem zweiteiligen Gehäuse eingefasst. Der zwischen den Gehäuseteilen ausgebildete Zwischenraum, der sogenannte Kühlmantel, dient der Aufnahme und Führung eines Kühlmittels.
Die Entwicklung des Kühlmantels, insbesondere für Elektromaschinen als Antriebsaggregat für Elektrofahrzeuge, stellt den Entwickler vor besondere Herausforderungen. Die Herstellung eines solchen Aggregats soll einfach und mit geringem materiellen, maschinellen und zeitlichen Aufwand möglich sein. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist insbesondere die Gestaltung des Kühlmantels immer mit Kompromissen und einem
Mehraufwand bei der Herstellung verbunden.
Um die Herstellung eines zweiteiligen Gehäuses zu vereinfachen, wird versucht, Teile oder zumindest Abschnitte der Teile mit einer einfachen Geometrie zu verwenden. Bekannt sind beispielsweise zylindrische Kühlmäntel mit axial orientierten Kühlkanälen. So ist aus der Druckschrift US 6,300,693 B1 ein Kühlmantel zum Kühlen eines Stators einer Elektromaschine bekannt, der zwei koaxiale Schalen, Kühlrippen zwischen den Schalen sowie Endkappen aufweist. Die Kühlrippen sind parallel zu der Mittellängsachse der zylindrischen Schalen angeordnet. Die Endkappen sind derart ausgeführt, dass ein Fluid die durch einzelne
Kühlrippen voneinander getrennten Kühlkanäle mäander- und/oder serpentinenförmig durchströmt. Eine ähnliche Vorrichtung zeigt die Druckschrift US 7,800,259 B2. Auch die Druckschrift WO 2006/106086 A1 zeigt eine Elektromaschine mit einem zylindrischen
Kühlmantel, der in axialer Richtung mäandrierend durchströmt wird. Weitere Vorrichtungen dieser Art zeigen die Druckschriften US 6,727,61 1 B2, EP 1 953 897 A2 und US 7,675,209 B2. Die Druckschrift WO 2010/049204 A2 zeigt einen Kühlmantel mit schraubenförmig über den zylindrischen Umfang und die Axialerstreckung des Kühlmantels gewundenen
Kühlmittelkanälen und einen ringförmigen Sammler bzw. Verteiler. Die Anschlüsse an eine Kühlmittelleitung sind tangential zu dem Kühlmantel orientiert. Die Druckschrift US 7 591 147 B2 zeigt auch schraubenförmige Kühlkanäle, jedoch sind bei dieser Vorrichtung Sammler und Verteiler sowie die Anschlüsse axial orientiert. Die Druckschrift DE 10 2005 058 031 A1 offenbart einen einzigen Kühlmittelkanal, der wendeiförmig um eine Mittellängsachse zwischen Motormantel und Außenmantel angeordnet ist und bei dem der Einlass und der Auslass radial zu der Mittellängsachse orientiert sind.
Nachteilig bei diesen Kühlmänteln ist, dass die Oberflächen, insbesondere die Kühlkanäle, einer mechanischen Nachbearbeitung bedürfen. Diese Nachbearbeitung kann sehr aufwendig sein. Bei gegossenen Teilen wird durch eine Nachbearbeitung die Gusshaut verletzt. Die dadurch entstehende glatte Oberfläche kann die Dichtigkeit beeinträchtigen und erschwert das Entstehen einer turbulenten Strömung. Eine mechanisch nachbearbeitete glatte Oberfläche weist schlechtere Wärmeübergangseigenschaften auf als eine im Vergleich dazu rauere Gusshaut. Darüber hinaus können komplexe Geometrien nur mittels Sandkernen gegossen werden. Bei der Verwendung von Sandkernen ist der Herstellungsprozess jedoch aufwendiger. Insbesondere eine umfangreiche Berechnung der Kernschießsimulation, das Ausschütteln des Sands, die Restsandproblematik, die Herstellung von Formen für die Erzeugung der Sandkerne und die Positionierung des Sandkerns in dem Formwerkzeug sind einige Beispiele dafür.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse mit einem Kühlmantel der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass bei geringem
Materialaufwand die Kühlleistung möglichst hoch und der Herstellungsaufwand zugleich gering ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem zweiteiligen Gehäuse mit einem Kühlmantel für ein Aggregat gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist also ein Gehäuse vorgesehen, bei dem die Mantelinnenfläche und/oder die Mantelaußenfläche mehrere koaxial umlaufende Senken und/oder Stege aufweist. Durch die Ausbildung von koaxial umlaufenden Senken und/oder Stegen ist es möglich, das Innenteil, zumindest dessen zylindrischen Rohrabschnitt, rotationssymmetrisch zu gestalten und zugleich das Kühlmittel gleichmäßig über den Umfang zu verteilen. Die Senken und Stege haben die Funktion, das Kühlmittel zu leiten, weiterhin vergrößern sie die Oberfläche, über die ein
Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel möglich ist. Für das Erreichen einer hohen Kühlleistung sind die Senken und/oder Stege vorzugsweise an der Mantelinnenfläche angeordnet. Die erfindungsgemäße Herstellung eines rotationssymmetrischen Körpers mit einfacher Geometrie erlaubt es, auf kostengünstige Gussverfahren zurückzugreifen und auf Nacharbeitung weitestgehend zu verzichten. Dies reduziert den Herstellungsaufwand. Zugleich ist es möglich, mit identischen Teilen eine hohe Vielfalt an Einbausituationen zu realisieren. Die Herstellung in einem konventionellen Gießprozess ist gegenüber dem Stand der Technik bei gleichzeitig hoher Effizienz der Wärmeübertragung möglich, da bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Gusshaut unbearbeitet bleiben kann, was die Ausbildung einer turbulenten Strömung begünstigt und wodurch die aktive Oberfläche durch die Wellenkontur der Senken und/oder Stege vergrößert ist. Um die erfindungsgemäße Ausgestaltung herzustellen, werden keine Sandkerne benötigt - der Aufwand für Berechnungen, Werkzeuge und Nacharbeit, wie zum Beispiel Ausschütteln ist deutlich reduziert.
Die Senken und/oder Stege sind tangential zu dem Rohrabschnitt und/oder dem Hohlraum orientiert. Hierbei spannt jede einzelne Senke und/oder jeder einzelne Steg eine Ebene auf, die parallel zu den anderen Ebenen der weiteren Senken und/oder Stege orientiert ist.
Vorzugsweise sind diese Ebenen senkrecht zu der Mittellängsachse des Rohrabschnitts orientiert.
Zur Aufnahme und Befestigung, beispielsweise eines Stators einer Innenläufer-Elektromaschine mit dem Gehäuse, umfasst das Innenteil ein Lagerschild. Das Lagerschild hat in einer
Ausführungsvariante darüber hinaus auch ein Lager für die Welle des Rotors der
Elektromaschine. Vorzugsweise ist das Lagerschild, insbesondere einteilig, mit dem
Rohrabschnitt verbunden. Das Lagerschild hat weiterhin wenigstens eine Steckeraufnahme, Steckeraufnahmen können allerdings auch über einen separaten nicht gezeigten Deckel des Lagerschilds realisiert sein, welcher das Lagerschild axial verschließt. Das Lagerschild ist in der Regel nicht rotationssymmetrisch gestaltet. Die Herstellung von Rohrabschnitt und Lagerschild in einem Guss oder durch das Angießen des Lagerschilds an den Rohrabschnitt oder durch das Angießen des Rohrabschnitts an das Lagerschild minimiert die Toleranzkette der Koaxialität zwischen Rotor und Stator, was sich günstig auf den Herstellungsprozess, die Lebensdauer und Geräuschemission des Elektromotors auswirkt. Wird der Rohrabschnitt ohne
angegossenen Lagerschild ausgeführt, ist dessen Anbau auch über Verschraubungen, Verpressen oder Verschweißung denkbar. Das beschriebene Prinzip ist auf eine Elektromaschine mit Außenläufer überführbar. In diesem Falle kehren sich die Funktionen von Innen- und Außenteil des Kühlmantels um.
Günstig ist es, dass die Senken und/oder Stege gemeinsam mit der Mantelinnenfläche und der Mantelaußenfläche Kanäle für das Kühlmittel ausbilden. Dazu liegen die mit der
Mantelinnenfläche verbundenen Stege dichtend an der Mantelaußenfläche an,
beziehungsweise liegen die mit der Mantelaußenfläche verbundenen Stege dichtend an der Mantelinnenfläche an. Bei einer besonderen Ausführungsform weisen die Mantelinnenfläche und die Mantelaußenfläche Stege auf, die zur Bildung von strömungstechnisch getrennten Kanälen dichtend an der Mantelaußenfläche anliegen. Für diesen Fall kann es, insbesondere in Abhängigkeit vom Gussverfahren, notwendig sein, eine Bearbeitung lediglich der Oberkanten der Stege vorzunehmen, damit aus dem Gussprozess unzulässig große Toleranzen ohne Einfluss sind. Die direkt an das Kühlmittel grenzenden Oberflächen bleiben unbearbeitet.
Alternativ sind auch Ausführungsformen denkbar, die auf eine vollständige Abdichtung der Kanäle zueinander verzichten und eine Leckrate zwischen Kanälen zulassen können, ohne dass die Kühlwirkung des Gehäuses deutlich verändert wird.
Günstig ist es, dass der Rohrabschnitt rotationssymmetrisch ist. Gerade die
rotationssymmetrische Gestaltung des Rohrabschnitts ermöglicht es, dasselbe Innenteil für unterschiedliche Verbaustellungen des Gehäuses, insbesondere unterschiedliche
Winkelstellungen der Steckeraufnahme zu dem Außenteil, in einer hohen Stückzahl zu fertigen. In diesem Fall kann das identische Innenteil, beispielsweise bestehend aus Rohrabschnitt und Lagerschild, mit angepasster Winkelstellung der Steckeraufnahme in der jeweiligen
Umgebungssituation als Carry-Over-Part (COP) eingesetzt werden. Bevorzugt umschließen die Senken und/oder Stege die Mantelinnenfläche ringförmig.
Hierbei hat es sich als besonders günstig erwiesen, dass das Außenteil des Gehäuses zumindest eine dem Hohlraum zugewandte Aussparung aufweist. Diese Aussparung dient als Sammelraum für das den Kühlmantel durchströmende Kühlmittel. Vorzugsweise hat das Außenteil mehrere derartige Aussparungen. Der Sammlerbereich des Kühlmantels ist im Außenteil des Gehäuses integriert und beeinflusst so nicht die Form der Kühlstruktur, insbesondere die Form des Innenteils, was die Einsatzmöglichkeiten im Sinne eines
Baukastensystems verbessert. Es ist möglich, auch das identische Außenteil in hoher Stückzahl für unterschiedliche Verbausituationen herzustellen. Nahezu beliebig viele unterschiedliche Einbausituationen können mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse realisiert werden. Das so erreichte Baukastenkonzept ermöglicht eine Verdrehung von Stator und Gehäuse beziehungsweise Innenteil und Außenteil des Gehäuses. Eine Unterbrechung des Hohlraums, um das Kühlmittel umzulenken, kann durch die Anordnung eines Trennschwerts in der
Aussparung erreicht werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Trennschwert insbesondere einstückig mit dem Gehäuse verbunden.
Das Umlenken mittels des Trennschwerts wird bei einer Ausführung zumindest an einer Aussparung genutzt, um das Kühlmittel aus dem Zwischenraum heraus oder in den
Zwischenraum hinein zuführen. Hierzu weist das Außenteil eine Durchbrechung im Bereich der Aussparung auf. Für die Verbindung mit Leitungen des Kühlmittels weist die
Gehäuseaußenfläche einen oder mehrere Leitungsanschlüsse auf. Diese sind gemäß einer Ausführungsvariante einteilig mit dem Außenteil ausgebildet. Eine weitere Ausführung ist denkbar, bei der nur Zu- und Abläufe des Kühlmittels über Sammler, beispielsweise ohne Trennschwert, ermöglicht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Rand der Aussparung eine Aufnahme für einen Deckel der Durchbrechung vorgesehen ist. Bei einer einfachen Ausführungsform dient der Deckel dem strömungsdichten Verschluss der Durchbrechung. Der an der Gehäuseaußenfläche angeordnete Deckel kann auch Träger von Einrichtungen sein. Ein Deckel kann beispielsweise einen Zulaufanschluss und/oder einen Ablaufanschluss für das Kühlmittel umfassen. Zusätzlich kann an dem Deckel das Trennschwert angeordnet sein, sodass es möglich ist, eine oder mehrere beliebige der Durchbrechungen für die Zu- und Ableitung des Kühlmittels zu nutzen, und zwar erfindungsgemäß unabhängig von der
Positionierung des Innenteils relativ zu dem Außenteil. Das Trennschwert ist an einer dem Zwischenraum zugeordneten Seite des Deckels angeordnet. Um ein derartiges
Baukastensystem auch für den Zulauf und den Ablauf zu realisieren, ist nach einer
Ausführungsform die Geometrie der Aufnahme für den Deckel bei allen Aussparungen beziehungsweise Durchbrechungen des Außenteils identisch. Der Deckel kann in gegossener Form auch einteilig mit wenigstens einem Zulaufanschluss und/oder wenigstens einem
Ablaufanschluss hergestellt sein.
Der Ablauf und der Zulauf von Kühlmittel kann durch eine einzige oder mehrere
Durchbrechungen erfolgen. Dabei ist es möglich, dass eine Durchbrechung für den Zulauf und eine andere Durchbrechung für den Ablauf genutzt wird oder mehrere Durchbrechungen jeweils für den Zulauf und zugleich für den Ablauf des Kühlmittels genutzt werden. Die Orientierung der Durchbrechung ist vorzugsweise radial zu der Mittellängsachse des Rohrabschnitts
beziehungsweise orthogonal zu der Mantelaußenfläche. Auch ein axialer Zu- oder Ablauf oder andersartige Positionierungen an einem Sammlerbereich sind denkbar. Um ausreichend Platz zu bieten haben die Durchbrechung und/oder zumindest die Aufnahme für den Deckel und der Deckel eine gestreckte, insbesondere rechteckige Form mit zwei Langseiten und zwei
Schmalseiten. Um Spannungsspitzen zu vermeiden, sind die Ecken abgerundet oder die Schmalseiten gekrümmt, beispielsweise als Halbkreis ausgeführt. Es hat sich als günstig erwiesen, dass beide Langseiten parallel zu der Mittellängsachse des Rohrabschnitts orientiert sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Deckel, bei dem eine Einrichtung eine zu kühlende Baugruppe ist. Diese Baugruppe, beispielsweise eine Leistungselektronik, ist auf einer der Gehäuseaußenseite des Deckels zugeordneten Seite angeordnet und mit dem Deckel verbunden. Hierbei ist es möglich, dass die Baugruppe zu ihrer Kühlung oder Erwärmung mit Kühlmittel durchströmt wird, welches davor und/oder danach und/oder parallel den Kühlmantel des Gehäuses durchströmt. Bei einer Ausführung des Deckels mit einer zu temperierenden Baugruppe wird durch eine Durchbrechung dem Hohlraum Kühlmittel entnommen, dieses durch das Bauteil geführt und durch dieselbe Durchbrechung wieder in den Hohlraum zurückgeführt. Bei einer anderen Ausgestaltung wird frisches Kühlmittel über einen Zulauf durch eine
Durchbrechung in den Hohlraum geführt und nach dem Durchströmen des Kühlmantels durch dieselbe Durchbrechung aus dem Hohlraum herausgeführt, um dann durch die an dem Deckel angeordnete Baugruppe zu strömen und erst dann über einen Ablauf zu einer Kältequelle zurückgeführt zu werden. Von der Erfindung ist auch der umgekehrte Fall eingeschlossen, dass das Kühlmittel durch Zulauf, Baugruppe, Hohlraum und dann durch den Ablauf strömt. Der Deckel kann darüber hinaus auch eine Baugruppe aufnehmen, die nicht mit einem Kühlmittel durchströmt wird, sondern bei der die Kühlung über die Wärmeleitung durch den Deckel erfolgt.
Bei einer Ausgestaltung des Trennschwerts besteht dieses aus einem Kern eines festen, starren Werkstoffs, beispielsweise dem Werkstoff des Außenteils oder des Deckels. Dieser Kern ist bevorzugt einteilig mit dem Außenteil beziehungsweise dem Deckel hergestellt. An dem Kern ist ein weicher, elastischer Werkstoff in Form zumindest einer Lippe befestigt. Die Lippe liegt an der Mantelinnenfläche an. Gemäß einer Weiterbildung hat die Lippenvorderkante eine Struktur. Die strukturierte Gestaltung der Lippenvorderkante dient dazu, die Dichtigkeit das Sitzes der Lippe Mantelinnenfläche zu verbessern oder eine gewünschte Leckrate zu erreichen. Zur Erzielung einer hohen Dichtigkeit, insbesondere bei einer mit Senken und/oder Stegen strukturierten Mantelinnenfläche, ist die Struktur zu der Mantelinnenfläche invers gestaltet. An dem schwertartigen, vorzugsweise radial zur Mittellängsachse orientierten Kern, sind zur Minimierung einer Leckrate mehrere Lippen angeordnet. Die Lippen sind an dem Kern durch Verbindungsmittel, wie Klebstoff, eine Vulkanisation, Anspritzen oder eine formschlüssige Steckverbindung befestigt. Das Trennschwert, insbesondere die Lippe, ist passgenau oder mit leichtem Übermaß für eine optimale Abdichtung auf die Struktur das Kühlmittelkanals und die Seitenflächen der Durchbrechung angepasst. Die Gestaltung des Trennschwerts erlaubt den Verzicht eines separaten Dichtungsmittels zwischen Zulaufraum und Ablaufraum sowie die mehrfache Montage und Demontage der Funktionseinrichtung, ohne ein Dichtmittel ersetzen zu müssen. Über die Gestaltung der Lippe ist alternativ eine Leckrate von Kühlmittel direkt zwischen Zu- und Ablauf des Hohlraums einstellbar.
Die Erfindung umfasst einen Deckel, welcher an dem Außenteil, die Durchbrechung
strömungsdicht verschließend, befestigt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind an dem Deckel einerseits zwei Anschlüsse für Kühlmittelschläuche und andererseits orthogonal zu dem Deckel ein Trennschwert angeordnet. Ein senkrecht zum Deckel orientiertes Trennschwert ermöglicht sowohl eine gleichmäßige Volumentrennung in der Durchbrechung als auch eine variable Gestaltung der Ablauf- und Zulaufräume. Auch ist der Deckel so einfach zu montieren. Das Trennschwert greift in Form von entsprechend der Kühlkanalstruktur geformten Lippen in die Kühlkanalstruktur ein und trennt so den Zulauf des Kühlmittels von dem Ablauf des
Kühlmittels. Die in dem Deckel integrierten Leitungsanschlüsse erlauben eine direkte Zuführung der Kühlmittelleitungen, ohne dass weitere Bauteile erforderlich sind.
Die Verbaubarkeit des gleichen Innenteils als Statorträger in unterschiedlichen Bauräumen bei variabler Position von Zu- und Ablaufanschlüssen löst die eingangs genannte Aufgabe. Durch die Einfachheit des Aufbaus ist eine hohe und vielfältige Funktionalität und Positionierung in der Art eines Baukastens möglich. So kann derselbe Statorträger als Modul in unterschiedliche Gehäuseaußenteile eingefügt werden. Durch die Positionierung des Sammlerraums als Ausnehmung im Außenteil des Gehäuses können über die variable Position und Ausführung der Deckel und der Lage der Zuführungen unterschiedliche Einbausituationen realisiert werden.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Innenteils eines Gehäuses für einen
Elektromotor; Fig. 2 eine geschnittene schematische Darstellung des Innenteils mit einem Stator und einem Rotor des Elektromotors;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Außenteils des Gehäuses für einen Elektromotor;
Fig. 4 eine geschnittene schematische Darstellung des Gehäuses mit Innenteil und
Außenteil;
Fig. 5 eine geschnittene schematische Darstellung des Gehäuses mit einer ersten
Ausführungsvariante des Außenteils;
Fig. 6 eine geschnittene schematische Darstellung des Gehäuses mit einer zweiten
Ausführungsvariante des Außenteils;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsvariante des Außenteils;
Fig. 8 eine perspektivische, schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Deckels mit Trennschwert, Zulauf und Ablauf;
Fig. 9 eine weitere perspektivische, schematische Darstellung des in Figur 8 gezeigten
Deckels;
Fig. 10 eine Ansicht der Deckelinnenseite des in Figur 8 gezeigten Deckels;
Fig. 1 1 eine Ansicht der Deckelaußenseite des in Figur 8 gezeigten Deckels;
Fig. 12 eine geschnittene schematische Darstellung des in Figur 8 gezeigten Deckels;
Fig. 13 eine perspektivische, schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Deckels mit einer Baugruppe;
Fig. 14 eine Ansicht der Innenseite des in Figur 13 gezeigten Deckels;
Fig. 15 eine Explosionsdarstellung des in Figur 13 gezeigten Deckels. Die Figuren 1 bis 4 zeigen ein Gehäuse 1 für einen Elektromotor, welches aus einem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Innenteil 2 und einem in der Figur 3 gezeigten Außenteil 3 besteht. Figur 4 zeigt das Gehäuse 1 mit Innenteil 2 und Außenteil 3. Das Gehäuse 1 weist einen Kühlmantel auf, in dem ein Kühlmittel zirkuliert und der so Wärme von dem Elektromotor aufnimmt und abführt. Erfindungsgemäß kann ein derartiges Gehäuse auch für andere zu kühlende Wärmequellen oder einen Kühler verwendet werden. Exemplarisch wird das erfindungsgemäße Gehäuse 1 anhand einer Verwendung für einen Elektromotor beschrieben. Der Elektromotor umfasst einen Stator 4 und einen Rotor 5. Der Rotor 5 ist mit einer Achse 6 verbunden, welche durch ein Lager 7 in dem Gehäuse 1 drehbeweglich gehalten ist. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Innenteil 2 und einem Außenteil 3, welche das Kühlmedium führen.
Die Figuren 1 , 2 und 4 zeigen das Innenteil 2, welches ein Lagerschild 8 und einen
Rohrabschnitt 9 mit einer Rohrinnenfläche 10 und einer Mantelinnenfläche 1 1 umfasst. Der Rohrabschnitt 9, insbesondere die Mantelinnenfläche 1 1 , ist erfindungsgemäß
rotationssymmetrisch gestaltet. Dem Lagerschild 8 ist wenigstens ein Lager 7 und zumindest eine Steckeraufnahme 12 zugeordnet. Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsvariante des Innenteils 2 hat eine Mantelinnenfläche 1 1 , die mehrere koaxial umlaufende Senken 37 und Stege 38 aufweist. Die Senken 37 und/oder Stege 38 umschließen die Mantelinnenfläche 1 1 ringförmig und bilden mit der Mantelinnenfläche 1 1 und der unter Anderem in den Figuren 3, 4 und 7 gezeigten Mantelaußenfläche 15 Kanäle für das Kühlmittel aus. Bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsvariante des Innenteils 2 ist die Mantelinnenfläche 1 1 glatt, insbesondere ohne Stege oder Senken ausgeführt und bildet mit der Mantelaußenfläche 15 einen einzigen breiten Kanal für das Kühlmittel aus.
Das in den Figuren 3, 4 und 7 gezeigte Außenteil 3 hat einen zylinderförmigen Hohlraum 13, welcher der Aufnahme des Rohrabschnitts 9 dient. Das Außenteil 3 hat eine
Gehäuseaußenfläche 14 und eine, den Zylinderumfang des Hohlraums bildende
Mantelaußenfläche 15. Das Außenteil 3 hat weiterhin an der Mantelaußenfläche 15 eine Aussparung 16. Im Bereich der Aussparung 16 weist das Außenteil 3 eine Durchbrechung 17 auf. Am Rand der Durchbrechung 17 ist an der Gehäuseaußenfläche 14 eine Aufnahme 18 für den in den Figuren 8 bis 12 dargestellten Deckel 23 beziehungsweise einen in den Figuren 13 bis 15 in einer zweiten Ausführungsform dargestellten Deckel 31 vorgesehen.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsvarianten des Außenteils 3. In den Figuren 5 und 6 ist angedeutet, wie das Innenteil 2 in dem Außenteil 3 konzentrisch angeordnet ist, wobei zwischen der Mantelinnenfläche 1 1 und der Mantelaußenfläche 15 ein Zwischenraum 19 ausgebildet ist. Der Zwischenraum 19 dient der Aufnahme eines Kühlmittels und wird auch Kühlmantel genannt. Das Außenteil 3 und das Innenteil 2 sind relativ zueinander unbeweglich lösbar verbunden.
Figur 5 zeigt eine erste Ausführungsvariante des Außenteils 3. Bei dieser Ausführungsvariante hat das Außenteil 3 zwei Aussparungen 16 mit jeweils einer Durchbrechung 17 des Außenteils 3. Die Aussparungen 16 an der Mantelaußenfläche 15 haben einen größeren tangentialen Querschnitt als die Durchbrechungen 17 an der Gehäuseaußenfläche 14. Die
Durchbrechungen 17 enden an der Gehäuseaußenfläche 14 in einem Zulaufanschluss 20 und einem Ablaufanschluss 21 für das Kühlmittel. Der Zulaufanschluss 20 und der Ablaufanschluss 21 sind mit dem Außenteil 3 einteilig gegossen. Die dem Innenteil 2 zugewandte Aussparung 16 dient als Sammelraum für das in dem Kühlmantel strömende Kühlmittel. Die
Strömungsrichtung 22 des Kühlmittels ist durch Pfeile angedeutet. Das Kühlmittel durchströmt den Kühlmantel in dieser Ausführungsvariante in zwei getrennten Strömen um jeweils den halben Umfang.
Figur 6 zeigt eine zweite Ausführungsvariante des Außenteils 3. Bei dieser Ausführungsvariante hat das Außenteil 3 drei Aussparungen 16 mit jeweils einer Durchbrechung 17 des Außenteils 3. An der Gehäuseaußenfläche 14 ist an jeder Durchbrechung 17 eine Aufnahme 18 für einen in den Figuren 7 bis 14 dargestellten Deckel 23 vorgesehen. Welche der Durchbrechungen 17 beispielsweise als Zulauf und/oder Ablauf dient, entscheidet die Ausstattung des an der jeweiligen Aufnahme 18 befestigten Deckels 23.
Figur 7 zeigt eine dritte Ausführungsvariante des Außenteils 3. Bei dieser Ausführungsvariante hat das Außenteil 3 eine Aussparung 16 mit einer Aufnahme 18 für den Deckel 23. Der hier dargestellte Deckel 23 hat auf einer der Gehäuseaußenfläche 14 zugeordneten
Deckelaußenseite 26 einen Zulaufanschluss 20 und einen Ablaufanschluss 21. Im Inneren des Zulaufanschlusses 20 und Ablaufanschlusses 21 weist der Deckel 23 einen in den Figuren 10 und 1 1 gezeigten Durchgang 31 auf. Auf einer der Mantelaußenfläche 15 zugeordneten
Deckelinnenseite 25 hat der Deckel 23 ein Trennschwert 24. Das Trennschwert 24 ist zwischen dem Zulaufanschluss 20 und dem Ablaufanschluss 21 angeordnet, sodass das Kühlmittel den Kühlmantel in dieser Ausführungsvariante in einem Strom um den vollen Umfang durchströmt. Ist das Innenteil 2 in dem Hohlraum 13 des Außenteils 3 angeordnet, liegt das Trennschwert 24 strömungsdicht an der Mantelinnenfläche 1 1 an.
Die Figuren 8 bis 12 zeigen eine erste Ausführungsform eines Deckels 23. Der Deckel 23 weist, wie in Figur 7 beschrieben wurde, einen Zulaufanschluss 20, einen Ablaufanschluss 21 und ein Trennschwert 24 auf. Die Figuren 8 und 9 zeigen eine perspektivische Darstellung des Deckels, Figur 10 eine Ansicht der Deckelinnenseite 25 und Figur 1 1 eine Ansicht der Deckelaußenseite 26. Das Trennschwert 24 besteht aus einem Kern 27 eines festen, starren Werkstoffs. In der gezeigten Ausführungsform ist der Kern 27 einteilig mit dem Deckel 23 hergestellt. An dem Kern 27 sind zwei Lippen 28 angeordnet. Die Lippen 28 bestehen aus einem weicheren,
elastischeren Werkstoff als der Kern 27. Die Lippen 28 sind mit einem Übermaß dimensioniert, sodass sie strömungsdicht an der Mantelinnenfläche 1 1 anliegen. Die Lippenvorderkanten 29 sind mit einem Profil strukturiert, welches invers zu der Geometrie der Mantelinnenfläche 1 1 gestaltet ist. Die Lippen 28 sind an dem Kern 27 durch Vulkanisation oder Anspritzen befestigt. Der Deckel 23 hat weiterhin Befestigungseinrichtungen 30, die passend zu den in den Figuren 3, 6 und 7 gezeigten Aufnahmen 18 ausgeführt sind. Dies ermöglicht es, den Deckel 23 an jeder beliebigen Aufnahme 18 anzuordnen. Die Figuren 10 und 1 1 zeigen die im Inneren von Zulaufanschluss 20 und Ablaufanschluss 21 vorgesehenen Durchgänge 31. Ein Deckel 23 dieser ersten Ausführungsform kann dazu verwendet werden, dem Kühlmantel ein Kühlmittel zuzuführen und abzuführen. Figur 12 zeigt den am Gehäuse 1 angeordneten Deckel 23, wobei eine Strukturierung der Lippenvorderkante 29 invers zu der Mantelinnenfläche 1 1 dargestellt ist.
Die Figuren 13, 14 und 15 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Deckels 32. An der Deckelaußenseite 26 ist eine Baugruppe 33, insbesondere eine Leistungselektronik für den Elektromotor, befestigt. Die Elemente der Baugruppe 33 sind auf einer Trägerplatte 35 angeordnet. Der Deckel 32 hat Befestigungseinrichtungen 30 zur Verbindung mit den in den Figuren 3, 6 und 7 gezeigten Aufnahmen 18 und Verbindungsmittel 34 zur Befestigung der Baugruppe 33 beziehungsweise der Trägerplatte 35 an dem Deckel 32. Eine
Wärmeübertragung mit der Baugruppe 33 erfolgt über den Deckel 32 und die Trägerplatte 35. Die Trägerplatte 35 hat auf einer dem Deckel 32 zugewandten Seite einen ringförmigen
Vorsprung 36. Der Vorsprung 36 liegt dichtend an der Deckelaußenfläche 26 an, sodass von dem Vorsprung 36, der Trägerplatte 35 und der Deckelaußenfläche 26 ein nach außen abgeschlossener Raum begrenzt ist. Der Deckel 32 hat zwei Durchgänge 31 . Die Durchgänge 31 münden auf der Deckelaußenseite 26 in den Raum. An der Deckelinnenseite 25 ist zwischen den Durchgängen 31 ein Trennschwert 24, wie es in den Figuren 7 bis 12 beschrieben ist, angeordnet. Durch das Trennschwert 24 wird Kühlmittel aus dem Kühlmantel durch einen Durchgang 31 in den Raum geleitet. Dort kann eine Wärmeübertragung zwischen dem
Kühlmittel und der Trägerplatte 35 und somit der Baugruppe 33 erfolgen, bevor das Kühlmittel durch den anderen Durchgang 31 und geleitet von dem Trennschwert 24 wieder in den
Kühlmantel des Gehäuses 1 zurückströmt. Bezugszeichenliste
Gehäuse 26 Deckelaußenseite Innenteil 27 Kern (Trennschwert) Außenteil 28 Lippe
Stator 29 Lippenvorderkante Rotor 30 Befestigungseinrichtungen Achse 31 Durchgang
Lager 32 Deckel (Variante 2) Lagerschild 33 Baugruppe
Rohrabschnitt 34 Verbindungsmittel Rohrinnenfläche 35 Trägerplatte Mantelinnenfläche 36 Vorsprung
Steckeraufnahme 37 Senke
Hohlraum 38 Steg
Gehäuseaußenfläche
Mantelaußenfläche Aussparung
Durchbrechung
Aufnahme (für Deckel)
Zwischenraum
Zulaufanschluss Ablaufanschluss
Strömungsrichtung
Deckel (Variante 1 )
Trennschwert
Deckelinnenseite

Claims

Patentansprüche
1 . Gehäuse (1 ) mit einem Kühlmantel für ein Aggregat, insbesondere für einen Elektromotor, umfassend ein Innenteil (2) mit einem Rohrabschnitt (9), welcher einen kreisförmigen Querschnitt, eine Rohrinnenfläche (10) und eine Mantelinnenfläche (1 1 ) aufweist sowie ein Außenteil (3), welches einen Hohlraum (13) zur Aufnahme des Rohrabschnitts (9), eine Mantelaußenfläche (15) und eine Gehäuseaußenfläche (14) aufweist, wobei zwischen der Mantelinnenfläche (1 1 ) und der Mantelaußenfläche (15) ein Zwischenraum (19) zur Aufnahme eines Kühlmittels ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Rohrabschnitt (9) rotationssymmetrisch ist.
2. Gehäuse (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelinnenfläche (1 1 ) und/oder die Mantelaußenfläche (15) mehrere koaxial umlaufende Senken (37) und/oder Stege (38) aufweist.
3. Gehäuse (1 ) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Außenteil (3) zumindest eine dem Hohlraum (13) zugewandte Aussparung (16) als
Sammelraum für den Kühlmantel aufweist.
4. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Senken (37) und/oder Stege (38) mit der Mantelinnenfläche (1 1 ) und/oder der Mantelaußenfläche (15) Kanäle für das Kühlmittel ausbilden.
5. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass in der Aussparung (16) ein Trennschwert (24) zur Separierung beziehungsweise Leitung einer Strömung des Kühlmittels angeordnet ist.
6. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Innenteil (2) ein Lagerschild (8) umfasst, wobei das Lagerschild (8) insbesondere einteilig mit dem Rohrabschnitt (9) verbunden ist.
7. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (3) im Bereich der Aussparung (16) eine
Durchbrechung (17) aufweist.
8. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass am Rand der Durchbrechung (17), insbesondere an der
Gehäuseaußenfläche (14), eine Aufnahme (18) für einen Deckel (23, 32) vorgesehen ist.
9. Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Senken (37) und/oder Stege (38) die antelinnenfläche (1 1 ) ringförmig umschließen und/oder die Senken (37) und/oder Stege (38) tangential zu dem Rohrabschnitt (9) und/oder dem Hohlraum (13) orientiert sind.
10. Elektromotor mit einem Gehäuse (1 ) nach zumindest einem der vorangehenden
Ansprüche.
1 1. Elektromotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Deckel (23, 32) für eine Durchbrechung (17) des Gehäuses (1 ) zwischen Kühlmantel und Umgebung zumindest eine Einrichtung, wie ein Zulaufanschluss (20) und/oder ein Ablaufanschluss (21 ) und/oder ein Trennschwert (24) und/oder eine zu kühlende Baugruppe (33), angeordnet ist.
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