WO2015176704A1 - Installation-space-optimized cooling jacket for an electric machine - Google Patents

Installation-space-optimized cooling jacket for an electric machine Download PDF

Info

Publication number
WO2015176704A1
WO2015176704A1 PCT/DE2015/000259 DE2015000259W WO2015176704A1 WO 2015176704 A1 WO2015176704 A1 WO 2015176704A1 DE 2015000259 W DE2015000259 W DE 2015000259W WO 2015176704 A1 WO2015176704 A1 WO 2015176704A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling jacket
cooling
coolant
jacket
cover
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/000259
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sébastien HEITZ
Johannes Weis
Willi Ruder
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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 Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to DE112015002363.1T priority Critical patent/DE112015002363A5/en
Priority to CN201580023755.6A priority patent/CN106464071A/en
Publication of WO2015176704A1 publication Critical patent/WO2015176704A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/18Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with ribs or fins for improving heat transfer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings 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 a cooling jacket for mounting on an outer side of an electrical machine, such as an electric generator or an electric motor, with a cover, which is arranged so spaced from the cooling jacket, that between the cooling jacket and the cover a coolant space is formed for receiving a coolant ,
  • Such a cooling jacket is known from an earlier (not yet published) German patent application of the applicant.
  • a cooling system for an electric, in particular dynamoelectric machine which has a cooling jacket for mounting on an outer circumference of a stator of the dynamoelectric machine and a housing for receiving the stator with the cooling jacket attached thereto.
  • the housing accommodates the stator together with the cooling jacket such that a cavity which can be filled with a liquid coolant medium remains between an outer wall of the cooling jacket and an inner wall of the housing.
  • an inlet opening for the inlet of the cooling medium into an inlet area and an outlet opening for outlet of the cooling medium from an outlet area of the cavity are arranged on the housing.
  • An exemplary application for such a cooling jacket or an electric machine equipped therewith is, for example, in a hybrid module of a modern motor vehicle with hybrid drive, such as a car, a truck or another commercial vehicle.
  • the hybrid drive can be designed, for example, as a so-called micro, mild or full hybrid.
  • Common to these embodiments is that in comparison to conventionally powered vehicles with an internal combustion engine / an internal combustion engine more electrical energy either to power an electrical energy storage device generated by a generator or must be delivered to drive the motor vehicle by an electric motor.
  • comparatively more heat is generated at the electric machine, which is to be dissipated by the cooling medium located in the cooling jacket, for example, to a heat exchanger. In this way, the electric machine is cooled or cooled. Because without heat dissipation or cooling of the electrical machine, if necessary, an overheating-related power reduction of the electrical machine would have to be carried out.
  • the cooling jacket in its circumferential and / or axial direction in any way restricted or its size must be limited, so as to provide additional space for an adjacent component or an adjacent assembly of, for example, the hybrid module.
  • the coolant space formed between the cooling jacket and the cover element or housing is restricted at least locally, in particular in the form of a constriction.
  • this has proven to be disadvantageous for the cooling or cooling of the electrical machine, since locally less or, in the worst case, no coolant can flow or circulate through the coolant space at these restrictions or constrictions.
  • the velocity distribution in the axial direction of the cooling jacket behaves strongly inhomogeneous or uneven, since the coolant must first avoid the bottleneck and then does not flow again in the flow shadow of the constriction on the preferred flow path.
  • the disadvantageous result is a temporary derating of the electric machine caused by control technology, namely a so-called "derating" of the electric machine until the overheated regions of the electric machine have fallen back to an acceptable operating temperature, which can be disadvantageous, for example, for energy efficiency, ride comfort or worst case on the driving safety of the motor vehicle.
  • the object of the present invention is a cooling jacket for an electrical To create a machine in which using structurally simple means as possible, a comparatively efficient cooling can be achieved in the smallest possible space.
  • the cooling jacket in the region of the coolant chamber has at least one projecting in the radial direction of the cooling jacket and extending substantially in the circumferential direction of the cooling jacket cooling fin, which has at least one local fin recess.
  • the cooling jacket has at least one preferably extending in the circumferential direction of the cooling fin, which forms a comparatively large surface for a heat transfer to the coolant.
  • the cooling jacket has at least at this point or position on a local, ie spatially limited cooling fin recess.
  • a local cooling rib recess means that the at least one cooling rib is not formed continuously in a specific or definable, in particular spatially limited area of the cooling jacket, but is excepted or removed in this spatially limited area such that the cooling rib is there in the radial direction less far from the cooling jacket and / or its peripheral surface protrudes as in the non-recessed or recessed areas.
  • the cooling rib can be recessed or removed down to the circumferential surface of the cooling jacket. Additionally or alternatively, the cooling rib in the radial direction of the cooling jacket can also preferably be flattened by a removal of material, so that a still far less projecting cooling rib remains.
  • cooling jacket or an electric machine equipped therewith can also be used or installed where comparatively little (installation) space is available.
  • a conceivable area of use is, for example, an engine compartment of a motor vehicle, in which, due to aggregates or ancillary components of the motor vehicle, comparatively limited space is available.
  • the spatial and / or geometric definition of at least one Cooling rib recess along the cooling jacket circumference can be carried out as a function of neighboring components or neighboring assemblies of the cooling jacket or of an electric machine equipped therewith. Depending on the installation situation and / or neighboring components of the cooling jacket or an electrical machine equipped therewith, two or more cooling rib recesses distributed over the circumference of the cooling jacket may also be provided.
  • the covering element for example in the manner of a housing or housing section, can preferably surround the cooling jacket and in particular also be arranged on it so that the coolant space formed by the cooling jacket and the covering element preferably surrounding it is at least largely fluid-tight.
  • the cover member may be formed and / or arranged such that it bears against the at least one cooling fin, in order to form in this way one or more coolant channels extending in the circumferential direction of the cooling jacket.
  • a suitable coolant for example from the coolant circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle, can be introduced.
  • This coolant can circulate within the coolant space, absorb heat emitted by the cooling jacket and deliver it to a heat exchanger arranged outside the coolant space so as to defrost or cool an electric machine equipped with the cooling jacket.
  • This cooling or cooling is carried out by the at least one cooling fin and thus relatively large, umströmbare surface particularly effective.
  • a particularly advantageous effect of the cooling jacket according to the invention is that, despite a local reduction of the outer dimensions of the cooling jacket or the construction space thus claimed, the coolant is not prevented from flowing through the coolant space due to the cooling rib recess or even blocked. In this way, a largely constant flow distribution is maintained even in the comparatively narrowed region of the cooling jacket. Ergo the formation of overheated areas of the electric machine is avoided, which are also referred to in English as hotspots. This means that, on the one hand, effective cooling of the electric machine is achieved and, on the other hand, a relatively large amount of installation space is saved. The resources available are thus used efficiently.
  • Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
  • the cover has a geometrically adapted to the at least one local fin recess and / or this subsequent shaping.
  • the cover in the region of at least one local fin recess, for example, by a transforming manufacturing process, such as bending, hot / cold forming, deep drawing or forging, or a machining production process, such as milling, to the predetermined by the at least one local fin recess shape or geometry adapted.
  • This geometrical adaptation and / or the consequences of the shaping of the at least one local cooling rib recess can take place in the circumferential direction of the cooling jacket and / or in the axial direction of the cooling jacket or an electrical machine equipped therewith.
  • a cooling jacket with a cover element formed in this way offers a relatively large number of structural design options, for example in a space-limited engine compartment of a motor vehicle or wherever comparatively little installation space is available for an electric machine with a cooling jacket.
  • the cover is a surrounding the stator and / or the cooling jacket attached thereto cover plate.
  • a sheet metal which may be made of a steel or a light metal, for example, can be formed or deformed in a particularly simple manner, so that the adaptation to the geometry of the at least one cooling fin recess can be realized with high accuracy.
  • the cover plate can be positively, positively or materially attached to the cooling jacket and / or the stator or attached to a housing of the electric machine / attached thereto.
  • the cover is a housing, which preferably receives the stator and the cooling jacket attached thereto.
  • the adaptation of the cover to the geometry of the cooling rib recess can be effected in that a corresponding shaping is milled directly into the housing.
  • a further advantageous embodiment variant of the invention provides that the coolant space formed by the at least one local cooling rib recess and the cover element has a height which is largely constant in the axial direction of the cooling jacket. This can for example be achieved in that the cooling fin recess in the axial direction of the cooling jacket homogeneously extending, that is not stepped, is formed. A constant in the axial direction of the cooling jacket height of the coolant chamber can also be achieved by a corresponding shape of the cover. In any case, this has an advantageous effect on the fluid mechanical conditions of a coolant in the coolant space.
  • the at least one local cooling rib recess is stepped approximately in the axial direction and / or radial direction of the cooling jacket.
  • Such a gradation for example, only in the axial direction can be realized in that in different axial sections of the cooling jacket different amounts of material from the at least one cooling fin and / or the cooling jacket peripheral surface recessed or removed or removed.
  • the gradation in the axial direction can be, for example, groove, bead, stair, ramp and / or bag-shaped.
  • marginal Be rich in the recess be chamfered.
  • the cooling fin ends upstream and / or downstream of the at least one cooling fin recess may also be chamfered or flattened.
  • the cooling jacket For a particularly effective heat dissipation, it is advantageous for the cooling jacket to have a plurality of cooling ribs, preferably arranged parallel to one another, with the at least one cooling rib recess extending in the axial direction of the cooling jacket over a plurality of the plurality of cooling ribs. With the number of cooling fins, the effective surface of the cooling jacket increases to dissipate heat to the coolant.
  • the at least one cooling rib recess may extend over one, several or all cooling fins. This can be defined as a function of a component arranged adjacent to the cooling jacket and the space available therewith.
  • the cooling jacket has an inlet opening and / or an outlet opening for introducing and / or discharging the coolant.
  • These can be designed, for example, each in the form of a nozzle.
  • these can be so arranged or positioned on the circumference of the cooling jacket, that the coolant introduced via the inlet opening substantially flows around the entire circumference of the cooling jacket, that covers approximately 360 ° before it is discharged through the outlet opening and, for example, a heat exchanger for heat dissipation is supplied outside.
  • a barrier element may also be arranged between the inlet opening and the outlet opening, so that the flow path of the coolant is positively controlled and is approximately 360 °.
  • the at least one cooling rib recess is positioned as a function of the inlet opening and / or the outlet opening.
  • it may be stipulated as a condition that the at least one cooling rib recess or the local constriction of the outer dimensions of the cooling jacket which can be realized thereby are spaced apart from the inlet opening and / or the outlet opening.
  • This has a positive effect on the flow behavior of the coolant in an inlet region assigned to the inlet opening and in an outlet region assigned to the outlet opening.
  • the at least one local cooling rib recess is formed by means of a metal-cutting manufacturing process, such as milling.
  • the cooling jacket according to the invention can be used particularly advantageously in a hybrid module with an electrical machine of a motor vehicle, which has a stator on which the cooling jacket is fixed in place.
  • the cooling jacket can be pressed or shrunk, for example, for example.
  • the present invention can solve the problem of local space constrictions in the area of the cooling fins of a cooling jacket for an electric machine provided therewith.
  • the possible coolant flow cross-section is homogenized at the circumferential position of the local space narrowing.
  • the coolant cross-section in the axial direction of the cooling jacket is correspondingly uniformly restricted by radial restrictions of the installation space.
  • a cover member may follow the surface of the cooling jacket accordingly. A homogeneous material removal on the cooling jacket over the axial length is not necessary for this purpose.
  • the cover element can be deformed in such a way that a substantially constant gap height in the axial direction and / or in the circumferential direction in the region of the locally limited space narrowing is realized.
  • the coolant is no longer prevented in this area at the flow.
  • the bottleneck or space constriction can be spaced from an inlet and / or outlet for the coolant.
  • FIG. 1 is a perspective view of a partial section of an electrical machine with a cooling jacket arranged thereon, on which no cover element is arranged for better illustration,
  • FIG. 2 shows a cross section through the cooling jacket of FIG. 1 in its axial direction along a section line II-II, with a cover element arranged thereon, and 1 in its circumferential direction along a section line III-III in the axial height of a constriction of the cooling jacket, which is enforced by a cooling rib recess and a geometrically adapted thereto cover member.
  • the electric machine 1 shows in a perspective view a partial section of an electrical machine 1 with a stator 2 shown by way of indication, on the outside of which a space-optimized cooling jacket 3 for cooling or cooling the electric machine 1 is arranged.
  • the electric machine 1 to be cooled is, for example, an electric generator or an electric motor in a hybrid module of a motor vehicle.
  • the cooling jacket 3 has a substantially cylindrically shaped, hollow cooling jacket main body 4, of which only a partial section in the circumferential direction is shown in FIG.
  • the cooling jacket base body 4 is made of a highly thermally conductive metallic material.
  • the cooling jacket main body 4 is circumferentially applied to the stator 2 of the electric machine 1 to be cooled around.
  • the cooling jacket base body 4 is shrunk onto the stator 2 of the electric machine 1 and thus fixed or fixed thereto.
  • a cover 5 is arranged, which is shown in Fig. 1 only partially in the left edge of the picture.
  • the cover 5 is made as a kind of cover sheet of a metallic sheet material.
  • the cover 5 is arranged so that it surrounds the cooling jacket main body 4 circumferentially and is spaced therefrom to form a radial clearance.
  • a coolant chamber 6 is formed between the cooling jacket base body 4 and the cover 5.
  • a coolant for example from a coolant circuit of an internal combustion engine of the motor vehicle, can be supplied to this coolant chamber 6 via an inlet opening (not shown) and discharged via an outlet opening (likewise not shown).
  • the inlet opening and the outlet opening are arranged on the radial circumference of the cooling jacket 3 that the first introduced Coolant substantially around the entire circumference of the cooling jacket 3 flows, so about 360 ° travels in the circumferential direction, before it flows out through the outlet again and possibly flows into a heat exchanger.
  • the cooling jacket 3 has a multiplicity of cooling ribs 7 which protrude in the radial direction of the cooling jacket 3 or perpendicularly from its cooling jacket base body 4, so as to form as large a surface as possible for dissipating the heat of the electrical machine 1 ,
  • the plurality of cooling fins 7 is thus arranged between the cooling jacket base body 4 and the surrounding cover member 5, wherein the cover member is supported in this embodiment on the individual of the plurality of cooling fins 7 adjacent.
  • the plurality of cooling fins 7 extend substantially in the circumferential direction of the cooling jacket 3.
  • the individual of the plurality of cooling fins 7 are arranged distributed parallel to one another and over the axial length of the cooling jacket 3. Since the individual of the plurality of cooling fins 7 are each spaced from each other, coolant channels 8 are formed between them, through which flow the coolant and thus the cooling fins 7 can flow around a large area.
  • the plurality of cooling fins 7 for space optimization or space saving in a partial section in the circumferential direction of the cooling jacket 3 are recessed over the axial length thereof and a cooling rib recess 9 is formed in this way. That is, the circumferentially extending plurality of cooling fins 7 is interrupted locally, that is, in a circumferentially limited portion. In this way, the outer dimensions of the cooling jacket 3 and the electrical machine 1 equipped therewith can be reduced at least in the radial direction of the same. In this way, the claimed installation space of the electric machine 1 can be reduced at least in the area of the cooling rib recess 9.
  • the cooling rib recess 9 is designed so that in this section in the circumferential direction over the axial length of the cooling jacket 3, the plurality of cooling fins 7 down to a circumferential base surface 10 of the cooling jacket base 4 are removed or removed. This is realized by a machining process, which is milling in this embodiment.
  • the local cooling rib recess 9 is also stepped in this embodiment in the axial direction of the cooling jacket 3. As shown in FIG. 1, a first axia- Partial section 11 of the cooling fin recess 9, a first stage, followed by a second axial section 12 as a second, comparatively lower stage. Accordingly, in the second axial section 12, more material is removed or milled off in comparison to the first axial section 11 so as to form the gradation in the axial direction.
  • the second axial section 12 is approximately bead-shaped or groove-shaped with chamfered or flattened or rounded edge regions.
  • Fig. 2 which shows a cross section through the cooling jacket 3 of Fig. 1 in its axial direction along the section line II-II, it can be seen that the cover member 5 in the axial direction of the stepped shape of the cooling fin recess 9 follows.
  • This is achieved by adapting the sheet-metal covering element 5 to the geometry of the cooling rib recess 9 by means of a forming process, such as bending.
  • a forming process such as bending.
  • the radial or peripheral outer dimensions of the entire cooling jacket 3 together with cover 5 locally, namely reduced in the area of the cooling rib recess 9, whereby the cooling jacket 3 and the electrical machine 1 equipped therewith also use in winding, cramped mounting positions.
  • Fig. 3 shows a cross section through the cooling jacket 3 of Fig. 1 in its circumferential direction along the section line III-III in the axial height of the space-optimized constriction, which is formed by the cooling fin recess 9 and adapted to the shaping cover 5. It can be seen that 3 space is saved in this way in the circumferential direction of the cooling jacket. This means that a substantially rectangular depression in the region of the cooling rib recess 9 is thus formed on the cooling jacket 3.
  • cooling jacket 3 according to the invention can be modified in many ways.
  • the cover element 5 is not formed as / from sheet metal, but is a housing in which the stator 2 are received together with the cooling jacket 3 and the cooling jacket main body 4. Furthermore, a plurality of local cooling rib recesses 9 with a geometrically adapted covering element 5 could be distributed over the circumference of the cooling jacket 3.
  • cooling rib recess 9 is not stepped in the axial direction of the cooling jacket, but is designed with an at least substantially constant cutout or material recess. This can be decided or determined depending on the available (installation) space of the electric machine 1.
  • the at least one cooling rib recess 9 can be arranged so as to be spaced over the circumference of the cooling jacket 3. This avoids fluid mechanical disadvantages when introducing and / or discharging the coolant.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

The invention relates to a cooling jacket for attaching to an outer face of an electric machine, comprising a covering element, which is arranged at a distance from the cooling jacket in such a way that a coolant space for accommodating a coolant is formed between the cooling jacket and the covering element, wherein the cooling jacket has at least one cooling rib in the region of the coolant space, which at least one cooling rib protrudes in a radial direction of the cooling jacket and extends substantially in a circumferential direction of the cooling jacket and has at least one local cooling-rib gap. The invention further relates to a hybrid module in which such a cooling jacket is installed.

Description

Bauraumoptimierter Kühlmantel für eine elektrische Maschine  Space-optimized cooling jacket for an electrical machine
Die Erfindung betrifft einen Kühlmantel zur Anbringung auf einer Außenseite einer elektrischen Maschine, etwa eines elektrischen Generators oder eines elektrischen Motors, mit einem Abdeckelement, das so beabstandet zum Kühlmantel angeordnet ist, dass zwischen dem Kühlmantel und dem Abdeckelement ein Kühlmittelraum zur Aufnahme eines Kühlmittels ausgebildet ist. The invention relates to a cooling jacket for mounting on an outer side of an electrical machine, such as an electric generator or an electric motor, with a cover, which is arranged so spaced from the cooling jacket, that between the cooling jacket and the cover a coolant space is formed for receiving a coolant ,
Ein solcher Kühlmantel ist aus einer früheren, (noch) nicht veröffentlichten, deutschen Patentanmeldung der Anmelderin bekannt. Darin ist ein Kühlsystem für eine elektrische, insbesondere dynamoelektrische Maschine beschrieben, das einen Kühlmantel zur Montage auf einem Außenumfang eines Stators der dynamoelektrischen Maschine und ein Gehäuse zur Aufnahme des Stators mit dem daran angebrachten Kühlmantel aufweist. Das Gehäuse nimmt den Stator mitsamt dem Kühlmantel derart auf, dass zwischen einer Außenwandung des Kühlmantels und einer Innenwandung des Gehäuses ein mit einem flüssigen Kühlmedium befüllbarer Hohlraum verbleibt. Am Gehäuse sind zudem eine Einlassöffnung zum Einlass des Kühlmediums in einen Einlassbereich und eine Auslassöffnung zum Auslass des Kühlmediums aus einem Auslassbereich des Hohlraums angeordnet. Such a cooling jacket is known from an earlier (not yet published) German patent application of the applicant. Therein, a cooling system for an electric, in particular dynamoelectric machine is described, which has a cooling jacket for mounting on an outer circumference of a stator of the dynamoelectric machine and a housing for receiving the stator with the cooling jacket attached thereto. The housing accommodates the stator together with the cooling jacket such that a cavity which can be filled with a liquid coolant medium remains between an outer wall of the cooling jacket and an inner wall of the housing. In addition, an inlet opening for the inlet of the cooling medium into an inlet area and an outlet opening for outlet of the cooling medium from an outlet area of the cavity are arranged on the housing.
Ein beispielhaftes Einsatzgebiet für einen derartigen Kühlmantel bzw. eine damit ausgestattete elektrische Maschine liegt beispielsweise in einem Hybridmodul eines modernen Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb, wie etwa einem PKW, einem LKW oder einem sonstigen Nutzfahrzeug. Dabei kann der Hybridantrieb beispielsweise als ein so genannter Mikro-, Mild- oder Vollhybrid ausgeführt sein. Gemeinsam ist diesen Ausführungsformen jeweils, dass im Vergleich zu konventionell angetriebenen Kraftfahrzeugen mit einem Verbrennungsmotor / einer Verbrennungskraftmaschine mehr elektrische Energie entweder zur Speisung eines elektrischen Energiespeichers durch einen Generator erzeugt oder aber zum Antrieb des Kraftfahrzeugs durch einen Elektromotor abgegeben werden muss. Dabei wird jeweils vergleichsweise mehr Wärme an der elektrischen Maschine erzeugt, die durch das im Kühlmantel befindliche Kühlmedium beispielweise an einen Wärmetauscher abgeführt werden soll. Auf diese Weise wird die elektrische Maschine entwärmt bzw. gekühlt. Denn ohne eine Entwärmung bzw. Kühlung der elektrischen Maschine müsste ggf. eine überhitzungsbedingte Leistungsreduzierung der elektrischen Maschine durchgeführt werden. An exemplary application for such a cooling jacket or an electric machine equipped therewith is, for example, in a hybrid module of a modern motor vehicle with hybrid drive, such as a car, a truck or another commercial vehicle. The hybrid drive can be designed, for example, as a so-called micro, mild or full hybrid. Common to these embodiments is that in comparison to conventionally powered vehicles with an internal combustion engine / an internal combustion engine more electrical energy either to power an electrical energy storage device generated by a generator or must be delivered to drive the motor vehicle by an electric motor. In each case comparatively more heat is generated at the electric machine, which is to be dissipated by the cooling medium located in the cooling jacket, for example, to a heat exchanger. In this way, the electric machine is cooled or cooled. Because without heat dissipation or cooling of the electrical machine, if necessary, an overheating-related power reduction of the electrical machine would have to be carried out.
|Bestätigungskopie| Bedingt durch den vergleichsweise hohen Energiebedarf und der entsprechend größeren Dimensionierung der elektrischen Maschine sowie durch den zusätzlich daran angebrachten Kühlmantel kann eine solche elektrische Maschine jedoch vergleichsweise groß bauen. Das heißt, dass der Platzbedarf einer derartigen elektrischen Maschine bzw. der damit beanspruchte Bauraum relativ groß ist. Insbesonders bei einem Mild- oder Vollhybrid-Kraftfahrzeug herrschen durch einen als Antriebsquelle verwendeten, zusätzlichen Elektromotor, der beispielsweise an und/oder in der Getriebeglocke angeordnet sein kann, relativ enge Platzverhältnisse im ohnehin knapp bemessenen Motorraum. Dies kann dazu führen, dass für den Kühlmantel der elektrischen Maschine nicht ausreichend viel Bauraum zur Verfügung steht. | Confirmation copy | Due to the comparatively high energy consumption and the correspondingly larger dimensions of the electrical machine and by the additional cooling jacket attached thereto, however, such an electric machine can build comparatively large. This means that the space requirement of such an electrical machine or the space required thereby is relatively large. Particularly in a mild or full hybrid motor vehicle prevail by a used as a drive source, additional electric motor, which may be arranged, for example, on and / or in the bell housing, relatively tight space in the already scarce engine compartment. This can lead to insufficient cooling space being available for the cooling jacket of the electrical machine.
Infolgedessen kann es vorkommen, dass der Kühlmantel in seiner Umfangs- und/oder Axialrichtung in irgendeiner Weise eingeschränkt bzw. seine Baugröße beschränkt werden muss, um auf diese Weise zusätzlichen Bauraum für ein benachbartes Bauteil oder eine benachbarte Baugruppe von beispielsweise dem Hybridmodul zu schaffen. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, dass der zwischen Kühlmantel und Abdeckelement oder Gehäuse ausgebildete Kühlmittelraum zumindest lokal eingeschränkt, insbesondere in Form einer Engstelle verengt wird. Dies hat sich jedoch für die Entwärmung bzw. Kühlung der elektrischen Maschine als nachteilig erwiesen, da an diesen Einschränkungen oder Verengungen lokal weniger oder im ungünstigsten Fall gar kein Kühlmittel mehr durch den Kühlmittelraum strömen bzw. darin zirkulieren kann. In diesem Zusammenhang hat sich gezeigt, dass dadurch eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels entlang der Axial- und/oder Um- fangsrichtung des Kühlmantels kaum noch möglich ist. Insbesondere stromabwärts der Engstelle verhält sich die Geschwindigkeitsverteilung in axialer Richtung des Kühlmantels stark inhomogen bzw. ungleichmäßig, da das Kühlmittel zunächst der Engstelle ausweichen muss und dann nicht wieder auf dem bevorzugten Strömungsweg in den Strömungsschatten der Engstelle einströmt. Die nachteilige Folge ist eine regelungstechnisch bewirkte, temporäre Leistungsminderung, nämlich ein so genanntes„Derating" der elektrischen Maschine, bis die überhitzten Regionen der elektrischen Maschine wieder auf eine akzeptable Betriebstemperatur abgesunken sind. Dies kann sich beispielsweise nachteilig auf die Energieeffizienz, den Fahrkomfort oder im ungünstigsten Fall auf die Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs auswirken. As a result, it may happen that the cooling jacket in its circumferential and / or axial direction in any way restricted or its size must be limited, so as to provide additional space for an adjacent component or an adjacent assembly of, for example, the hybrid module. One possibility for this is that the coolant space formed between the cooling jacket and the cover element or housing is restricted at least locally, in particular in the form of a constriction. However, this has proven to be disadvantageous for the cooling or cooling of the electrical machine, since locally less or, in the worst case, no coolant can flow or circulate through the coolant space at these restrictions or constrictions. In this context, it has been found that thereby a uniform flow velocity of the coolant along the axial and / or circumferential direction of the cooling jacket is hardly possible. Especially downstream of the constriction, the velocity distribution in the axial direction of the cooling jacket behaves strongly inhomogeneous or uneven, since the coolant must first avoid the bottleneck and then does not flow again in the flow shadow of the constriction on the preferred flow path. The disadvantageous result is a temporary derating of the electric machine caused by control technology, namely a so-called "derating" of the electric machine until the overheated regions of the electric machine have fallen back to an acceptable operating temperature, which can be disadvantageous, for example, for energy efficiency, ride comfort or worst case on the driving safety of the motor vehicle.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen oder wenigstens zu mindern. Ferner liegt die Aufgabe darin, einen Kühlmantel für eine elektrische Maschine zu schaffen, bei dem unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine vergleichsweise effiziente Kühlung auf möglichst kleinem Bauraum erzielt werden kann. It is therefore the object of the present invention to eliminate or at least mitigate these disadvantages. Furthermore, the object is a cooling jacket for an electrical To create a machine in which using structurally simple means as possible, a comparatively efficient cooling can be achieved in the smallest possible space.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Kühlmantel erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kühlmantel im Bereich des Kühlmittelraums wenigstens eine in radialer Richtung des Kühlmantels vorstehende und sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Kühlmantels erstreckende Kühlrippe aufweist, die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung besitzt. This object is achieved in a generic cooling jacket according to the invention that the cooling jacket in the region of the coolant chamber has at least one projecting in the radial direction of the cooling jacket and extending substantially in the circumferential direction of the cooling jacket cooling fin, which has at least one local fin recess.
In anderen Worten weist der Kühlmantel wenigstens eine sich vorzugsweise in Umfangsrichtung erstreckende Kühlrippe auf, die eine vergleichsweise große Oberfläche für eine Wärmeabgabe an das Kühlmittel ausbildet. Um lokal wenigstens eine Verengung zur Bauraumeinsparung zu schaffen, weist der Kühlmantel wenigstens an dieser Stelle bzw. Position eine lokale, das heißt räumlich begrenzte Kühlrippenaussparung auf. Unter einer lokalen Kühlrippenaussparung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die wenigstens eine Kühlrippe in einem bestimmten bzw. festlegbaren, insbesondere räumlich begrenzten Bereich des Kühlmantels nicht durchgängig ausgebildet ist, sondern in diesem räumlich begrenzten Bereich derart ausgenommen oder abgetragen ist, dass die Kühlrippe dort in radialer Richtung weniger weit von dem Kühlmantel und/oder seiner Umfangsoberfläche vorsteht wie in den nicht ausgesparten bzw. ausgenommen Bereichen. Dabei kann die Kühlrippe bis hinunter an die Umfangsoberfläche des Kühlmantels ausgespart oder abgetragen sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Kühlrippe in radialer Richtung des Kühlmantels auch vorzugsweise durch eine Materialabtragung abgeflacht sein, so dass noch eine weniger weit vorstehende Kühlrippe verbleibt. In other words, the cooling jacket has at least one preferably extending in the circumferential direction of the cooling fin, which forms a comparatively large surface for a heat transfer to the coolant. To locally create at least one constriction to save space, the cooling jacket has at least at this point or position on a local, ie spatially limited cooling fin recess. In this context, a local cooling rib recess means that the at least one cooling rib is not formed continuously in a specific or definable, in particular spatially limited area of the cooling jacket, but is excepted or removed in this spatially limited area such that the cooling rib is there in the radial direction less far from the cooling jacket and / or its peripheral surface protrudes as in the non-recessed or recessed areas. In this case, the cooling rib can be recessed or removed down to the circumferential surface of the cooling jacket. Additionally or alternatively, the cooling rib in the radial direction of the cooling jacket can also preferably be flattened by a removal of material, so that a still far less projecting cooling rib remains.
Dadurch ist es möglich, lokal, nämlich in einem bestimmten bzw. festlegbaren Bereich des Kühlmantelumfangs, eine Art radialer Abflachung in Form der Kühlrippenaussparung zu schaffen, so dass der Kühlmantel mitsamt den Kühlrippen in diesem lokalen bzw. räumlich begrenzten Bereich vergleichsweise geringere äußere Abmessungen aufweist. Dadurch lässt sich der Kühlmantel bzw. eine damit ausgestattete elektrische Maschine auch dort einsetzen bzw. verbauen, wo vergleichsweise wenig (Ein-)Bauraum zur Verfügung steht. Ein denkbarer Einsatzbereich ist beispielsweise ein Motorraum eines Kraftfahrzeugs, in dem aufgrund von Aggregaten oder Nebenaggregaten des Kraftfahrzeugs vergleichsweise enge Platzverhältnisse gegeben sind. Die räumliche und/oder geometrische Festlegung der wenigstens einen Kühlrippenaussparung entlang des Kühlmantelumfangs kann in Abhängigkeit von Nachbarbauteilen oder Nachbarbaugruppen des Kühlmantels bzw. einer damit ausgestatteten elektrischen Maschine erfolgen. Je nach Einbausituation und/oder Nachbarbauteilen des Kühlmantels bzw. einer damit ausgestatteten elektrischen Maschine können auch zwei oder mehr über den Umfang des Kühlmantels verteilte Kühlrippenaussparungen vorgesehen sein. This makes it possible, locally, namely to create a kind of radial flattening in the form of the cooling fin recess in a specific or definable area of the cooling jacket circumference, so that the cooling jacket has together with the cooling fins in this local or spatially limited area comparatively smaller external dimensions. As a result, the cooling jacket or an electric machine equipped therewith can also be used or installed where comparatively little (installation) space is available. A conceivable area of use is, for example, an engine compartment of a motor vehicle, in which, due to aggregates or ancillary components of the motor vehicle, comparatively limited space is available. The spatial and / or geometric definition of at least one Cooling rib recess along the cooling jacket circumference can be carried out as a function of neighboring components or neighboring assemblies of the cooling jacket or of an electric machine equipped therewith. Depending on the installation situation and / or neighboring components of the cooling jacket or an electrical machine equipped therewith, two or more cooling rib recesses distributed over the circumference of the cooling jacket may also be provided.
Das Abdeckelement, etwa nach Art eines Gehäuses bzw. Gehäuseabschnitts, kann den Kühlmantel vorzugsweise umgeben und insbesondere auch so an diesem angeordnet sein, dass der durch den Kühlmantel und das diesen vorzugsweise umgebende Abdeckelement ausgebildete Kühlmittelraum zumindest weitgehend fluiddicht abgeschlossen ist. Das Abdeckelement kann derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass es an der wenigstens einen Kühlrippe anliegt, um auf diese Weise einen oder mehrere in Umfangsrichtung des Kühlmantels verlaufende Kühlmittelkanäle auszubilden. The covering element, for example in the manner of a housing or housing section, can preferably surround the cooling jacket and in particular also be arranged on it so that the coolant space formed by the cooling jacket and the covering element preferably surrounding it is at least largely fluid-tight. The cover member may be formed and / or arranged such that it bears against the at least one cooling fin, in order to form in this way one or more coolant channels extending in the circumferential direction of the cooling jacket.
In den Kühlmittelraum ist ein geeignetes Kühlmittel, beispielsweise aus dem Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, einleitbar. Dieses Kühlmittel kann innerhalb des Kühlmittelraums zirkulieren, vom Kühlmantel abgegebene Wärme aufnehmen und diese an einen außerhalb des Kühlmittelraums angeordneten Wärmetauscher abgeben, um so eine mit dem Kühlmantel ausgestattete elektrische Maschine zu entwärmen bzw. zu kühlen. Diese Entwärmung bzw. Kühlung erfolgt durch die wenigstens eine Kühlrippe und die damit vergleichsweise große, umströmbare Oberfläche besonders effektiv. In the coolant space, a suitable coolant, for example from the coolant circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle, can be introduced. This coolant can circulate within the coolant space, absorb heat emitted by the cooling jacket and deliver it to a heat exchanger arranged outside the coolant space so as to defrost or cool an electric machine equipped with the cooling jacket. This cooling or cooling is carried out by the at least one cooling fin and thus relatively large, umströmbare surface particularly effective.
Ein besonders vorteilhafter Effekt des erfindungsgemäßen Kühlmantels ist, dass trotz einer lokalen Reduzierung der äußeren Abmessungen des Kühlmantels bzw. des damit beanspruchten Bauraums, das Kühlmittel aufgrund der Kühlrippenaussparung nicht am Durchfluss durch den Kühlmittelraum gehindert wird oder sogar blockiert ist. Auf diese Weise wird auch im vergleichsweise verengten Bereich des Kühlmantels eine weitgehend konstante Strömungsverteilung aufrechterhalten. Ergo wird die Bildung von überhitzten Bereichen der elektrischen Maschine vermieden, die im Englischen auch als Hotspots bezeichnet werden. Das heißt, dass zum einen eine effektive Kühlung der elektrischen Maschine erreicht wird und zum anderen relativ viel Bauraum eingespart wird. Die zur Verfügung stehenden Mittel werden also effizient eingesetzt. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. A particularly advantageous effect of the cooling jacket according to the invention is that, despite a local reduction of the outer dimensions of the cooling jacket or the construction space thus claimed, the coolant is not prevented from flowing through the coolant space due to the cooling rib recess or even blocked. In this way, a largely constant flow distribution is maintained even in the comparatively narrowed region of the cooling jacket. Ergo the formation of overheated areas of the electric machine is avoided, which are also referred to in English as hotspots. This means that, on the one hand, effective cooling of the electric machine is achieved and, on the other hand, a relatively large amount of installation space is saved. The resources available are thus used efficiently. Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
So sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Abdeckelement eine an die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung geometrisch angepasste und/oder dieser folgende Formgebung aufweist. Hierzu kann das Abdeckelement im Bereich der wenigstens einen lokalen Kühlrippenaussparung beispielsweise durch ein umformendes Fertigungsverfahren, wie etwa Biegen, Warm- / Kaltumformen, Tiefziehen oder Schmieden, oder auch ein spanendes Fertigungsverfahren, wie etwa Fräsen, an die durch die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung vorgegebene Form bzw. Geometrie angepasst sein. Diese geometrische Anpassung und/oder das Folgen der Formgebung der wenigstens einen lokalen Kühlrippenaussparung kann in Umfangsrichtung des Kühlmantels und/oder in axialer Richtung des Kühlmantels bzw. einer damit ausgestatten elektrischen Maschine erfolgen. Dadurch ist es möglich, dass sich trotz einer lokalen Bauraumeinsparung im Bereich der wenigstens einen lokalen Kühlrippenaussparung ein in axialer Richtung des Kühlmantels bzw. einer damit ausgestatteten elektrischen Maschine eine weitgehend konstante Spalthöhe zwischen der Kühl- mantelumfangsfläche und dem gegenüberliegend angeordneten Abdeckelement ausbildet. Es hat sich gezeigt, dass sich dies besonders vorteilhaft auf die strömungsmechanischen Verhältnisse des Kühlmittels innerhalb des Kühlmittelraums auswirkt. Thus, a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the cover has a geometrically adapted to the at least one local fin recess and / or this subsequent shaping. For this purpose, the cover in the region of at least one local fin recess, for example, by a transforming manufacturing process, such as bending, hot / cold forming, deep drawing or forging, or a machining production process, such as milling, to the predetermined by the at least one local fin recess shape or geometry adapted. This geometrical adaptation and / or the consequences of the shaping of the at least one local cooling rib recess can take place in the circumferential direction of the cooling jacket and / or in the axial direction of the cooling jacket or an electrical machine equipped therewith. This makes it possible for a largely constant gap height between the cooling jacket circumferential surface and the oppositely arranged covering element to be formed in the region of the at least one local cooling rib recess in the axial direction of the cooling jacket or an electric machine equipped therewith despite a local space saving. It has been shown that this has a particularly advantageous effect on the fluid mechanical conditions of the coolant within the coolant space.
Durch die geometrisch angepasste Formgebung des Abdeckelements ist es zudem möglich, dass die durch die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung bewirkte Reduzierung der äußeren Abmessungen im Bereich des Kühlmittelraums des Kühlmantels auch eine entsprechende Reduzierung der äußeren Abmessungen des mit dem Abdeckelement abgedeckten, gesamten Kühlmantels bewirkt. Das heißt, dass auch der Kühlmantel mitsamt seinem Abdeckelement und ggf. eine damit ausgestatte elektrische Maschine zumindest lokal, nämlich im Bereich der wenigstens einen Kühlrippenaussparung, eine vergleichsweise kleine äußere Abmessungen aufweist und damit einen vergleichsweise geringen (Ein-)Bauraum beansprucht. Dadurch bietet ein Kühlmantel mit einem derart geformten Abdeckelement relativ viele konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten, beispielsweise in einem bauraumbegrenzten Motorraum eines Kraftfahrzeugs bzw. überall dort, wo vergleichsweise wenig Bauraum für eine elektrische Maschine mit einem Kühlmantel zur Verfügung steht. Für eine möglichst einfache und kostengünstige Fertigung bzw. Herstellung des Kühlmantels ist es von Vorteil, wenn das Abdeckelement ein den Stator und/oder den daran angebrachten Kühlmantel umgebendes Abdeckblech ist. Ein Blech, das beispielsweise aus einem Stahl oder einem Leichtmetall gefertigt sein kann, lässt sich auf besonders einfache Weise umformen bzw. verformen, so dass die Anpassung an die Geometrie der wenigstens einen Kühlrippenaussparung mit hoher Genauigkeit realisiert werden kann. Das Abdeckblech kann dabei form-, kraft- oder stoffschlüssig an dem Kühlmantel und/oder dem Stator oder an einem Gehäuse der elektrischen Maschine angebracht / daran befestigt sein. Due to the geometrically adapted shape of the cover, it is also possible that caused by the at least one local fin recess reduction in external dimensions in the region of the coolant chamber of the cooling jacket also causes a corresponding reduction in the outer dimensions of the covered with the cover, the entire cooling jacket. This means that even the cooling jacket together with its cover element and possibly an electrical machine equipped therewith at least locally, namely in the region of the at least one cooling rib recess, has a comparatively small external dimension and thus requires a comparatively small (one) installation space. As a result, a cooling jacket with a cover element formed in this way offers a relatively large number of structural design options, for example in a space-limited engine compartment of a motor vehicle or wherever comparatively little installation space is available for an electric machine with a cooling jacket. For the simplest possible and cost-effective production or production of the cooling jacket, it is advantageous if the cover is a surrounding the stator and / or the cooling jacket attached thereto cover plate. A sheet metal, which may be made of a steel or a light metal, for example, can be formed or deformed in a particularly simple manner, so that the adaptation to the geometry of the at least one cooling fin recess can be realized with high accuracy. The cover plate can be positively, positively or materially attached to the cooling jacket and / or the stator or attached to a housing of the electric machine / attached thereto.
Um die Anzahl der Bauteile niedrig zu halten, eine einfache Montage zu ermöglichen und/oder eine möglichst gute Wärmeübertragung zu erreichen ist es von Vorteil, wenn das Abdeckelement ein Gehäuse ist, das vorzugsweise den Stator und den daran angebrachten Kühlmantel aufnimmt. Dabei kann die Anpassung des Abdeckelements an die Geometrie der Kühlrippenaussparung dadurch erfolgen, dass eine entsprechende Formgebung direkt in das Gehäuse gefräst wird. In order to keep the number of components low, to allow easy mounting and / or to achieve the best possible heat transfer, it is advantageous if the cover is a housing, which preferably receives the stator and the cooling jacket attached thereto. In this case, the adaptation of the cover to the geometry of the cooling rib recess can be effected in that a corresponding shaping is milled directly into the housing.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der durch die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung und das Abdeckelement ausgebildete Kühlmittelraum eine in axialer Richtung des Kühlmantels weitgehend konstante Höhe aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kühlrippenaussparung in axialer Richtung des Kühlmantels homogen verlaufend, das heißt nicht abgestuft, ausgebildet ist. Eine in axialer Richtung des Kühlmantels konstante Höhe des Kühlmittelraums kann aber auch durch eine entsprechende Formgebung des Abdeckelements erreicht werden. In jedem Fall wirkt sich dies vorteilhaft auf die strömungsmechanischen Verhältnisse eines Kühlmittels in dem Kühlmittelraum aus. A further advantageous embodiment variant of the invention provides that the coolant space formed by the at least one local cooling rib recess and the cover element has a height which is largely constant in the axial direction of the cooling jacket. This can for example be achieved in that the cooling fin recess in the axial direction of the cooling jacket homogeneously extending, that is not stepped, is formed. A constant in the axial direction of the cooling jacket height of the coolant chamber can also be achieved by a corresponding shape of the cover. In any case, this has an advantageous effect on the fluid mechanical conditions of a coolant in the coolant space.
Um den Kühlmantel möglichst gut an verwinkelte oder besonders enge Bauraumverhältnisse bzw. Einbaulagen anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung etwa in axialer Richtung und oder radialer Richtung des Kühlmantels abgestuft ist. Eine solche Abstufung etwa nur in axialer Richtung kann dadurch realisiert werden, dass in unterschiedlichen axialen Abschnitten des Kühlmantels unterschiedlich viel Material von der wenigstens einen Kühlrippe und/oder der Kühlmantelumfangsfläche ausgespart bzw. ausgenommen oder abgetragen wird. Die Abstufung in axialer Richtung kann beispielsweise nut-, sicken-, treppen, rampen- und/oder taschenförmig sein. Zudem können Randbe- reiche der Aussparung angefast sein. Auch die Kühlrippenenden stromaufwärts und/oder stromabwärts der wenigstens einen Kühlrippenaussparung können angefast oder abgeflacht sein. In order to be able to adapt the cooling jacket as well as possible to angled or particularly narrow space conditions or mounting positions, it is advantageous if the at least one local cooling rib recess is stepped approximately in the axial direction and / or radial direction of the cooling jacket. Such a gradation, for example, only in the axial direction can be realized in that in different axial sections of the cooling jacket different amounts of material from the at least one cooling fin and / or the cooling jacket peripheral surface recessed or removed or removed. The gradation in the axial direction can be, for example, groove, bead, stair, ramp and / or bag-shaped. In addition, marginal Be rich in the recess be chamfered. The cooling fin ends upstream and / or downstream of the at least one cooling fin recess may also be chamfered or flattened.
Für eine besonders effektive Wärmeabgabe ist es vorteilhaft, wenn der Kühlmantel mehrere, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete, Kühlrippen aufweist, wobei sich die wenigstens eine Kühlrippenaussparung in axialer Richtung des Kühlmantels über eine Vielzahl der mehreren Kühlrippen erstreckt. Mit der Anzahl der Kühlrippen erhöht sich die effektive Oberfläche des Kühlmantels zur Wärmeabgabe an das Kühlmittel. Die wenigstens eine Kühlrippenaussparung kann sich über eine, mehrere oder auch alle Kühlrippen erstrecken. Dies kann in Abhängigkeit eines benachbart zu dem Kühlmantel angeordneten Bauteils und dem damit zu Verfügung stehenden Bauraums festgelegt sein. For a particularly effective heat dissipation, it is advantageous for the cooling jacket to have a plurality of cooling ribs, preferably arranged parallel to one another, with the at least one cooling rib recess extending in the axial direction of the cooling jacket over a plurality of the plurality of cooling ribs. With the number of cooling fins, the effective surface of the cooling jacket increases to dissipate heat to the coolant. The at least one cooling rib recess may extend over one, several or all cooling fins. This can be defined as a function of a component arranged adjacent to the cooling jacket and the space available therewith.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der Kühlmantel eine Einlassöffnung und/oder eine Auslassöffnung zum Einleiten und/oder Ausleiten des Kühlmittels aufweist. Diese können beispielweise jeweils in Form eines Stutzens ausgebildet sein. Des Weiteren können diese so am Umfang des Kühlmantels angeordnet bzw. positioniert sein, dass das über die Einlassöffnung eingeleitete Kühlmittel im Wesentlichen den gesamten Umfang des Kühlmantels umströmt, also etwa 360° zurücklegt, bevor es über die Auslassöffnung ausgeleitet und beispielsweise einem Wärmetauscher zur Wärmeabgabe nach außen zugeführt wird. Dabei kann auch ein Barriereelement vorzugsweise zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung angeordnet sein, so dass der Strömungsweg des Kühlmittels zwangsgesteuert ist und in etwa 360° beträgt. A further advantageous embodiment variant of the invention provides that the cooling jacket has an inlet opening and / or an outlet opening for introducing and / or discharging the coolant. These can be designed, for example, each in the form of a nozzle. Furthermore, these can be so arranged or positioned on the circumference of the cooling jacket, that the coolant introduced via the inlet opening substantially flows around the entire circumference of the cooling jacket, that covers approximately 360 ° before it is discharged through the outlet opening and, for example, a heat exchanger for heat dissipation is supplied outside. In this case, a barrier element may also be arranged between the inlet opening and the outlet opening, so that the flow path of the coolant is positively controlled and is approximately 360 °.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die wenigstens eine Kühlrippenaussparung in Abhängigkeit der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung positioniert sind. Insbesondere kann als Bedingung festgelegt sein, dass die wenigstens eine Kühlrippenaussparung bzw. die dadurch realisierbare lokale Verengung der äußeren Abmessungen des Kühlmantels von der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung beabstandet sind. Dies wirkt sich positiv auf das Strömungsverhalten des Kühlmittels in einem der Einlassöffnung zugeordneten Einlassbereich und in einem der Auslassöffnung zugeordneten Auslassbereich aus. Für eine besonders einfache und ggf. kostengünstige Fertigung ist es von Vorteil, wenn die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung mittels eines spanenden Fertigungsverfahrens, wie etwa Fräsen, ausgebildet ist. It has proved to be advantageous if the at least one cooling rib recess is positioned as a function of the inlet opening and / or the outlet opening. In particular, it may be stipulated as a condition that the at least one cooling rib recess or the local constriction of the outer dimensions of the cooling jacket which can be realized thereby are spaced apart from the inlet opening and / or the outlet opening. This has a positive effect on the flow behavior of the coolant in an inlet region assigned to the inlet opening and in an outlet region assigned to the outlet opening. For a particularly simple and possibly cost-effective production, it is advantageous if the at least one local cooling rib recess is formed by means of a metal-cutting manufacturing process, such as milling.
Der erfindungsgemäße Kühlmantel lässt sich besonders vorteilhaft in einem Hybridmodul mit einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs einsetzen, die einen Stator aufweist, auf dem der Kühlmantel ortsfest angebracht ist. Der Kühlmantel kann dabei beispielsweise aufge- presst oder aufgeschrumpft sein. The cooling jacket according to the invention can be used particularly advantageously in a hybrid module with an electrical machine of a motor vehicle, which has a stator on which the cooling jacket is fixed in place. The cooling jacket can be pressed or shrunk, for example, for example.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen Worten das Problem von lokalen Bauraumverengungen im Bereich der Kühlrippen eines damit versehenen Kühlmantels für eine elektrische Maschine lösen. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass an der Umfangsposition der lokalen Bauraumverengung der mögliche Kühlmittelströmungsquerschnitt homogenisiert wird. Hierfür kann vorgesehen sein, dass der Kühlmittelquerschnitt in axialer Richtung des Kühlmantels durch radiale Beschränkungen des Bauraums entsprechend gleichmäßig eingeschränkt wird. Hierfür kann beispielsweise in axialer Richtung auf die Kühlrippen verzichtet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Abdeckelement der Oberfläche des Kühlmantels entsprechend folgen. Eine homogene Materialentnahme am Kühlmantel über die axiale Länge ist hierfür nicht notwendig. Das Abdeckelement kann so verformt sein, dass eine weitgehend konstante Spalthöhe in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung im Bereich der lokal begrenzten Bauraumverengung realisiert wird. Durch das Weglassen /Verkleinern der Kühlrippen wird das Kühlmittel in diesem Bereich nicht mehr am Durchfluss gehindert. Dabei kann die Engstelle bzw. Bauraumverengung von einem Zu- und/oder Ablauf für das Kühlmittel beabstandet sein. In other words, the present invention can solve the problem of local space constrictions in the area of the cooling fins of a cooling jacket for an electric machine provided therewith. For this purpose it can be provided that the possible coolant flow cross-section is homogenized at the circumferential position of the local space narrowing. For this purpose, it can be provided that the coolant cross-section in the axial direction of the cooling jacket is correspondingly uniformly restricted by radial restrictions of the installation space. For this example, can be dispensed with in the axial direction of the cooling fins. Alternatively or additionally, a cover member may follow the surface of the cooling jacket accordingly. A homogeneous material removal on the cooling jacket over the axial length is not necessary for this purpose. The cover element can be deformed in such a way that a substantially constant gap height in the axial direction and / or in the circumferential direction in the region of the locally limited space narrowing is realized. By omitting / reducing the cooling fins, the coolant is no longer prevented in this area at the flow. In this case, the bottleneck or space constriction can be spaced from an inlet and / or outlet for the coolant.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Dabei ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing. In this case, a first embodiment is shown. Show it:
Fig. 1 eine perspektivischen Darstellung eines Teilausschnitts einer elektrischen Maschine mit einem daran angeordneten Kühlmantel, an dem zur besseren Illustration kein Abdeckelement angeordnet ist, 1 is a perspective view of a partial section of an electrical machine with a cooling jacket arranged thereon, on which no cover element is arranged for better illustration,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kühlmantel aus Fig. 1 in seiner axialen Richtung entlang einer Schnittverlaufslinie II-II, mit einem daran angeordneten Abdeckelement, und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kühlmantel aus Fig. 1 in seiner Umfangsrichtung entlang einer Schnittverlaufslinie III-III in axialer Höhe einer Engstelle des Kühlmantels, die durch eine Kühlrippenaussparung und eines daran geometrisch angepassten Abdeckelements erzwungen ist. 2 shows a cross section through the cooling jacket of FIG. 1 in its axial direction along a section line II-II, with a cover element arranged thereon, and 1 in its circumferential direction along a section line III-III in the axial height of a constriction of the cooling jacket, which is enforced by a cooling rib recess and a geometrically adapted thereto cover member.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of
Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Teilausschnitt einer elektrischen Maschine 1 mit einem andeutungsweise dargestellten Stator 2, an dessen Außenseite ein bauraumop- timierter Kühlmantel 3 zur Entwärmung bzw. Kühlung der elektrischen Maschine 1 angeordnet ist. Bei der zu kühlenden elektrischen Maschine 1 handelt es sich beispielsweise um einen elektrischen Generator oder einen elektrischen Motor in einem Hybridmodul eines Kraftfahrzeugs. 1 shows in a perspective view a partial section of an electrical machine 1 with a stator 2 shown by way of indication, on the outside of which a space-optimized cooling jacket 3 for cooling or cooling the electric machine 1 is arranged. The electric machine 1 to be cooled is, for example, an electric generator or an electric motor in a hybrid module of a motor vehicle.
Der Kühlmantel 3 weist einen im Wesentlichen zylindrisch ausgeformten, hohlen Kühlmantelgrundkörper 4 auf, von dem in Fig. 1 nur ein Teilausschnitt in Umfangsrichtung dargestellt ist. Idealerweise ist der Kühlmantelgrundkörper 4 aus einem gut wärmeleitfähigen metallischen Material gefertigt. Der Kühlmantelgrundkörper 4 ist umfangsseitig um den Stator 2 der zu kühlenden elektrischen Maschine 1 herum angelegt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kühlmantelgrundkörper 4 auf den Stator 2 der elektrischen Maschine 1 aufgeschrumpft und somit ortsfest an dieser angebracht bzw. festgelegt. The cooling jacket 3 has a substantially cylindrically shaped, hollow cooling jacket main body 4, of which only a partial section in the circumferential direction is shown in FIG. Ideally, the cooling jacket base body 4 is made of a highly thermally conductive metallic material. The cooling jacket main body 4 is circumferentially applied to the stator 2 of the electric machine 1 to be cooled around. In this embodiment, the cooling jacket base body 4 is shrunk onto the stator 2 of the electric machine 1 and thus fixed or fixed thereto.
Vom Kühlmantelgrundkörper 4 in radialer Richtung beabstandet ist ein Abdeckelement 5 angeordnet, das in Fig. 1 nur ausschnittsweise im linken Bildrand gezeigt ist. Das Abdeckelement 5 ist als eine Art Deckblech aus einem metallischen Blechmaterial gefertigt. Zudem ist das Abdeckelement 5 so angeordnet, dass es den Kühlmantelgrundkörper 4 umfangsseitig umgibt und von diesem unter Ausbildung eines radialen Freiraums beabstandet ist. Auf diese Weise ist zwischen dem Kühlmantelgrundkörper 4 und dem Abdeckelement 5 ein Kühlmittelraum 6 ausgebildet. Diesem Kühlmittelraum 6 kann ein Kühlmittel beispielsweise aus einem Kühlmittelkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs über eine (nicht dargestellte) Einlassöffnung zugeführt und über eine (ebenfalls nicht dargestellte) Auslassöffnung abgeführt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Einlassöffnung und die Auslassöffnung so am radialen Umfang des Kühlmantels 3 angeordnet sind, dass das zunächst eingeleitete Kühlmittel im Wesentlichen um den gesamten Umfang des Kühlmantels 3 strömt, also etwa 360° in Umfangsrichtung zurücklegt, bevor es über die Auslassöffnung wieder ausströmt und ggf. in einen Wärmetauscher strömt. From the cooling jacket base body 4 spaced in the radial direction, a cover 5 is arranged, which is shown in Fig. 1 only partially in the left edge of the picture. The cover 5 is made as a kind of cover sheet of a metallic sheet material. In addition, the cover 5 is arranged so that it surrounds the cooling jacket main body 4 circumferentially and is spaced therefrom to form a radial clearance. In this way, a coolant chamber 6 is formed between the cooling jacket base body 4 and the cover 5. A coolant, for example from a coolant circuit of an internal combustion engine of the motor vehicle, can be supplied to this coolant chamber 6 via an inlet opening (not shown) and discharged via an outlet opening (likewise not shown). It is provided that the inlet opening and the outlet opening are arranged on the radial circumference of the cooling jacket 3 that the first introduced Coolant substantially around the entire circumference of the cooling jacket 3 flows, so about 360 ° travels in the circumferential direction, before it flows out through the outlet again and possibly flows into a heat exchanger.
Wie in Fig. 1 zudem erkennbar ist, besitzt der Kühlmantel 3 eine Vielzahl von Kühlrippen 7, die in radialer Richtung des Kühlmantels 3 bzw. senkrecht von seinem Kühlmantelgrundkörper 4 vorstehen, um so eine möglichst große Oberfläche zum Abführen der Wärme der elektrischen Maschine 1 auszubilden. Die Vielzahl von Kühlrippen 7 ist somit zwischen dem Kühlmantelgrundkörper 4 und dem diesen umgebenden Abdeckelement 5 angeordnet, wobei sich das Abdeckelement in diesem Ausführungsbeispiel auf den einzelnen aus der Vielzahl von Kühlrippen 7 anliegend abstützt. Zudem erstreckt sich die Vielzahl von Kühlrippen 7 im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Kühlmantels 3. Dabei sind die einzelnen aus der Vielzahl von Kühlrippen 7 parallel zueinander sowie über die axiale Länge des Kühlmantels 3 verteilt angeordnet. Da die einzelnen aus der Vielzahl von Kühlrippen 7 jeweils zueinander beabstandet sind, sind zwischen ihnen Kühlmittelkanäle 8 ausgebildet, durch die das Kühlmittel strömen und so die Kühlrippen 7 großflächig umströmen kann. As can also be seen in FIG. 1, the cooling jacket 3 has a multiplicity of cooling ribs 7 which protrude in the radial direction of the cooling jacket 3 or perpendicularly from its cooling jacket base body 4, so as to form as large a surface as possible for dissipating the heat of the electrical machine 1 , The plurality of cooling fins 7 is thus arranged between the cooling jacket base body 4 and the surrounding cover member 5, wherein the cover member is supported in this embodiment on the individual of the plurality of cooling fins 7 adjacent. In addition, the plurality of cooling fins 7 extend substantially in the circumferential direction of the cooling jacket 3. The individual of the plurality of cooling fins 7 are arranged distributed parallel to one another and over the axial length of the cooling jacket 3. Since the individual of the plurality of cooling fins 7 are each spaced from each other, coolant channels 8 are formed between them, through which flow the coolant and thus the cooling fins 7 can flow around a large area.
Weiterhin ist in Fig. 1 zu sehen, dass die Vielzahl von Kühlrippen 7 zur Bauraumoptimierung bzw. Bauraumeinsparung in einem Teilabschnitt in Umfangsrichtung des Kühlmantels 3 über die axiale Länge desselben ausgespart ist und sich auf diese Weise eine Kühlrippenaussparung 9 ausbildet. Das heißt, dass die sich in Umfangsrichtung erstreckende Vielzahl von Kühlrippen 7 lokal, das heißt in einem in Umfangsrichtung begrenzten Teilabschnitt unterbrochen ist. Auf diese Weise lassen sich die äußeren Abmessungen des Kühlmantels 3 bzw. der damit ausgestatteten elektrischen Maschine 1 zumindest in radialer Richtung derselben reduzieren. Damit lässt sich der beanspruchte (Ein-)Bauraum der elektrischen Maschine 1 zumindest im Bereich der Kühlrippenaussparung 9 reduzieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kühlrippenaussparung 9 so ausgeführt, dass in diesem Teilabschnitt in Umfangsrichtung über die axiale Länge des Kühlmantels 3 die Vielzahl von Kühlrippen 7 bis hinunter auf eine umfangs- seitige Grundfläche 10 des Kühlmantelgrundkörpers 4 ausgenommen bzw. abgetragen sind. Dies ist durch ein spanendes Fertigungsverfahren realisiert, das in diesem Ausführungsbeispiel Fräsen ist. Furthermore, it can be seen in FIG. 1 that the plurality of cooling fins 7 for space optimization or space saving in a partial section in the circumferential direction of the cooling jacket 3 are recessed over the axial length thereof and a cooling rib recess 9 is formed in this way. That is, the circumferentially extending plurality of cooling fins 7 is interrupted locally, that is, in a circumferentially limited portion. In this way, the outer dimensions of the cooling jacket 3 and the electrical machine 1 equipped therewith can be reduced at least in the radial direction of the same. In this way, the claimed installation space of the electric machine 1 can be reduced at least in the area of the cooling rib recess 9. In this embodiment, the cooling rib recess 9 is designed so that in this section in the circumferential direction over the axial length of the cooling jacket 3, the plurality of cooling fins 7 down to a circumferential base surface 10 of the cooling jacket base 4 are removed or removed. This is realized by a machining process, which is milling in this embodiment.
Die lokale Kühlrippenaussparung 9 ist in diesem Ausführungsbeispiels zudem in axialer Richtung des Kühlmantels 3 abgestuft ausgebildet. Wie in Fig. 1 gezeigt, bildet ein erster axia- ler Teilabschnitt 11 der Kühlrippenaussparung 9 eine erste Stufe, an die sich ein zweiter axialer Teilabschnitt 12 als zweite, vergleichsweise niedrigere Stufe anschließt. Im zweiten axialen Teilabschnitt 12 ist im Vergleich zum ersten axialen Teilabschnitt 11 demnach mehr Material abgetragen bzw. abgefräst, um so die Abstufung in axialer Richtung auszubilden. Der zweite axiale Teilabschnitt 12 ist dabei annähernd sicken- oder nutförmig mit angefasten bzw. abgeflachten oder abgerundeten Randbereichen ausgeformt. The local cooling rib recess 9 is also stepped in this embodiment in the axial direction of the cooling jacket 3. As shown in FIG. 1, a first axia- Partial section 11 of the cooling fin recess 9, a first stage, followed by a second axial section 12 as a second, comparatively lower stage. Accordingly, in the second axial section 12, more material is removed or milled off in comparison to the first axial section 11 so as to form the gradation in the axial direction. The second axial section 12 is approximately bead-shaped or groove-shaped with chamfered or flattened or rounded edge regions.
In Fig. 2, die einen Querschnitt durch den Kühlmantel 3 aus Fig. 1 in seiner axialen Richtung entlang der Schnittverlaufslinie II-II zeigt, ist zu erkennen, dass das Abdeckelement 5 in axialer Richtung der abgestuften Form der Kühlrippenaussparung 9 folgt. Dies wird dadurch erreicht, dass das blechförmige Abdeckelement 5 mittels eines Umformverfahrens, wie etwa Biegen, an die Geometrie der Kühlrippenaussparung 9 angepasst wird. Auf diese Weise sind die radialen bzw. umfangsseitigen äußeren Abmessungen des gesamten Kühlmantels 3 mitsamt Abdeckelement 5 lokal, nämlich im Bereich der Kühlrippenaussparung 9 reduziert, wodurch sich der Kühlmantel 3 bzw. die damit ausgestattete elektrische Maschine 1 auch in verwinkelten, beengten Einbaulagen einsetzen. In Fig. 2, which shows a cross section through the cooling jacket 3 of Fig. 1 in its axial direction along the section line II-II, it can be seen that the cover member 5 in the axial direction of the stepped shape of the cooling fin recess 9 follows. This is achieved by adapting the sheet-metal covering element 5 to the geometry of the cooling rib recess 9 by means of a forming process, such as bending. In this way, the radial or peripheral outer dimensions of the entire cooling jacket 3 together with cover 5 locally, namely reduced in the area of the cooling rib recess 9, whereby the cooling jacket 3 and the electrical machine 1 equipped therewith also use in winding, cramped mounting positions.
Zudem ist in Fig. 2 erkennbar, dass sich in dem gezeigten Querschnitt eine über die axiale Länge des Kühlmantels 3 weitgehend konstante Spalthöhe h ergibt, was sich strömungsmechanisch günstig auf die Kühlmittelströmung im Kühlmittelraum 6 auswirkt. In addition, it can be seen in FIG. 2 that in the cross section shown, a gap height h which is largely constant over the axial length of the cooling jacket 3 results, which has a favorable flow-mechanical effect on the coolant flow in the coolant space 6.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Kühlmantel 3 aus Fig. 1 in seiner Umfangsrichtung entlang der Schnittverlaufslinie III-III in axialer Höhe der bauraumoptimierten Engstelle, die durch die Kühlrippenaussparung 9 und das an deren Formgebung angepasste Abdeckelement 5 gebildet ist. Es ist zu erkennen, dass auf diese Weise auch in Umfangsrichtung des Kühlmantels 3 Bauraum eingespart wird. Das heißt, dass so am Kühlmantel 3 eine im Wesentlichen rechteckige Vertiefung im Bereich der Kühlrippenaussparung 9 ausgebildet ist. Fig. 3 shows a cross section through the cooling jacket 3 of Fig. 1 in its circumferential direction along the section line III-III in the axial height of the space-optimized constriction, which is formed by the cooling fin recess 9 and adapted to the shaping cover 5. It can be seen that 3 space is saved in this way in the circumferential direction of the cooling jacket. This means that a substantially rectangular depression in the region of the cooling rib recess 9 is thus formed on the cooling jacket 3.
Ausgehend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich der erfindungsgemäße Kühlmantel 3 in vielerlei Hinsicht abwandeln. Starting from the illustrated embodiment, the cooling jacket 3 according to the invention can be modified in many ways.
Beispielsweise ist es denkbar, dass das Abdeckelement 5 nicht als / aus Blech ausgebildet ist, sondern ein Gehäuse ist, in dem der Stator 2 mitsamt dem Kühlmantel 3 bzw. dem Kühlmantelgrundkörper 4 aufgenommen sind. Des Weiteren könnten mehrere lokale Kühlrippenaussparungen 9 mit einem daran geometrisch angepassten Abdeckelement 5 über den Umfang des Kühlmantels 3 verteilt angeordnet sein. For example, it is conceivable that the cover element 5 is not formed as / from sheet metal, but is a housing in which the stator 2 are received together with the cooling jacket 3 and the cooling jacket main body 4. Furthermore, a plurality of local cooling rib recesses 9 with a geometrically adapted covering element 5 could be distributed over the circumference of the cooling jacket 3.
Es ist auch möglich, dass die Kühlrippenaussparung 9 in axialer Richtung des Kühlmantels nicht abgestuft, sondern mit einer zumindest weitgehend konstanten Ausfräsung bzw. Materialaussparung ausgeführt ist. Dies kann in Abhängigkeit des zu Verfügung stehenden (Ein- )Bauraums der elektrischen Maschine 1 entschieden oder festgelegt werden. It is also possible that the cooling rib recess 9 is not stepped in the axial direction of the cooling jacket, but is designed with an at least substantially constant cutout or material recess. This can be decided or determined depending on the available (installation) space of the electric machine 1.
Wenn die Einlassöffnung und/oder Auslassöffnung zum Einleiten und/oder Ausleiten des Kühlmittels vorgesehen sind, kann die wenigstens eine Kühlrippenaussparung 9 über den Umfang des Kühlmantels 3 gesehen beabstandet dazu angeordnet sein. Dies vermeidet strömungsmechanische Nachteile beim Ein- und/oder Ausleiten des Kühlmittels. If the inlet opening and / or outlet opening are provided for introducing and / or discharging the coolant, the at least one cooling rib recess 9 can be arranged so as to be spaced over the circumference of the cooling jacket 3. This avoids fluid mechanical disadvantages when introducing and / or discharging the coolant.
Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES
1 elektrische Maschine 1 electric machine
2 Stator  2 stators
3 Kühlmantel  3 cooling jacket
4 Kühlmantelgrundkörper  4 cooling jacket basic body
5 Abdeckelement  5 cover element
6 Kühlmittelraum  6 coolant space
7 Vielzahl von Kühlrippen  7 variety of cooling fins
8 Kühlmittelkanäle  8 coolant channels
g Kühlrippenaussparung g cooling rib recess
10 Grundfläche  10 base area
11 erster axialer Teilabschnitt der Kühlrippenaussparung  11 first axial section of the cooling fin recess
12 zweiter axialer Teilabschnitt der Kühlrippenaussparung h Spalthöhe zwischen Kühlrippenaussparung und Abdeckelement  12 second axial portion of the cooling fin recess h gap height between the cooling fin recess and cover

Claims

Patentansprüche claims
1. Kühlmantel (3) zur Anbringung auf einer Außenseite einer elektrischen Maschine (1 ), mit einem Abdeckelement (5), das so beabstandet zum Kühlmantel (3) angeordnet ist, dass zwischen dem Kühlmantel (3) und dem Abdeckelement (5) ein Kühlmittelraum (6) zur Aufnahme eines Kühlmittels ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (3) im Bereich des Kühlmittelraums (6) wenigstens eine in radialer Richtung des Kühlmantels (3) vorstehende und sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Kühlmantels (3) erstreckende Kühlrippe (7) aufweist, die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung (9) besitzt. 1. cooling jacket (3) for attachment to an outer side of an electrical machine (1), with a cover (5) which is so spaced from the cooling jacket (3) that between the cooling jacket (3) and the cover (5) a Coolant chamber (6) is formed for receiving a coolant, characterized in that the cooling jacket (3) in the region of the coolant chamber (6) at least one in the radial direction of the cooling jacket (3) projecting and extending substantially in the circumferential direction of the cooling jacket (3) Cooling fin (7), which has at least one local cooling fin recess (9).
2. Kühlmantel (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (5) eine an die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung (9) geometrisch ange- passte und/oder dieser folgende Formgebung aufweist. 2. Cooling jacket (3) according to claim 1, characterized in that the cover element (5) has a geometrically adapted to the at least one local cooling fin recess (9) and / or this subsequent shaping.
3. Kühlmantel (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (5) ein den Stator und/oder den daran angebrachten Kühlmantel (3) umgebendes Abdeckblech ist. 3. Cooling jacket (3) according to claim 1 or 2, characterized in that the cover element (5) is a stator and / or the cooling jacket (3) surrounding the cover plate.
4. Kühlmantel (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (5) ein Gehäuse ist, das den Stator und den daran angebrachten Kühlmantel (3) aufnimmt. 4. cooling jacket (3) according to claim 1 or 2, characterized in that the cover (5) is a housing which receives the stator and the cooling jacket (3) attached thereto.
5. Kühlmantel (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung (9) und das Abdeckelement (5) ausgebildete Kühlmittelraum (6) eine in axialer Richtung des Kühlmantels (3) weitgehend konstante Höhe (h) aufweist. 5. Cooling jacket (3) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the at least one local cooling rib recess (9) and the cover (5) formed coolant space (6) in the axial direction of the cooling jacket (3) is substantially constant Height (h) has.
6. Kühlmantel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung (9) in axialer Richtung des Kühlmantels (3) abgestuft ist. 6. cooling jacket (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one local cooling rib recess (9) in the axial direction of the cooling jacket (3) is stepped.
7. Kühlmantel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (3) mehrere Kühlrippen (7) aufweist, wobei sich die wenigstens eine Kühlrippenaussparung (9) in axialer Richtung des Kühlmantels (3) über eine Vielzahl der mehreren Kühlrippen (7) erstreckt. 7. cooling jacket (3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket (3) has a plurality of cooling fins (7), wherein the at least one cooling fin recess (9) in the axial direction of the cooling jacket (3) over a plurality of the plurality Cooling ribs (7) extends.
8. Kühlmantel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmantel (3) eine Einlassöffnung und/oder eine Auslassöffnung zum Einleiten und/oder Ausleiten des Kühlmittels aufweist. 8. cooling jacket (3) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket (3) has an inlet opening and / or an outlet opening for introducing and / or discharging the coolant.
9. Kühlmantel (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine lokale Kühlrippenaussparung (9) mittels eines spanenden Fertigungsverfahren ausgebildet ist. 9. cooling jacket (3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one local cooling fin recess (9) is formed by means of a machining manufacturing process.
10. Hybridmodul mit einer elektrischen Maschine (1) eines Kraftfahrzeugs, die einen Stator (2) aufweist, auf dem ein Kühlmantel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ortsfest angebracht ist. 10. Hybrid module with an electrical machine (1) of a motor vehicle, which has a stator (2) on which a cooling jacket (3) according to one of claims 1 to 9 is fixedly mounted.
PCT/DE2015/000259 2014-05-20 2015-05-19 Installation-space-optimized cooling jacket for an electric machine WO2015176704A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112015002363.1T DE112015002363A5 (en) 2014-05-20 2015-05-19 Space-optimized cooling jacket for an electrical machine
CN201580023755.6A CN106464071A (en) 2014-05-20 2015-05-19 Installation-space-optimized cooling jacket for electric machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014209573 2014-05-20
DE102014209573.5 2014-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015176704A1 true WO2015176704A1 (en) 2015-11-26

Family

ID=53442419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2015/000259 WO2015176704A1 (en) 2014-05-20 2015-05-19 Installation-space-optimized cooling jacket for an electric machine

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN106464071A (en)
DE (2) DE102015006526A1 (en)
WO (1) WO2015176704A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016217120A1 (en) 2016-09-08 2018-03-08 Magna powertrain gmbh & co kg Electric machine with a structural unit and a cooling jacket
US11563354B2 (en) 2020-03-05 2023-01-24 Dana Belgium N.V. Electric motor cooling system and method for operation of said system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE819282C (en) * 1950-04-18 1951-10-31 Oesterreichische Elektroindust Closed, externally ventilated electrical machine
JPH0819218A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Honda Motor Co Ltd Cooling structure for rotating electric machine
WO2013037409A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor of a hybrid gearbox having cable outputs on a radial circumferential surface and electrical axle of a hybrid drive
DE102012008209A1 (en) * 2012-04-21 2013-10-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Electric machine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624519A1 (en) * 1996-06-20 1998-01-02 Bosch Gmbh Robert Electrical machine with liquid cooling e.g. of generator or motor for motor vehicle
JP3806303B2 (en) * 2000-12-11 2006-08-09 三菱重工業株式会社 Cooling structure in generator
DE10141693A1 (en) * 2001-08-25 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Electrical machine, in particular generator for motor vehicles
US7322103B2 (en) * 2004-06-04 2008-01-29 Deere & Company Method of making a motor/generator cooling jacket
JP5113306B2 (en) * 2011-02-18 2013-01-09 本田技研工業株式会社 Rotating electrical machine case

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE819282C (en) * 1950-04-18 1951-10-31 Oesterreichische Elektroindust Closed, externally ventilated electrical machine
JPH0819218A (en) * 1994-06-28 1996-01-19 Honda Motor Co Ltd Cooling structure for rotating electric machine
WO2013037409A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor of a hybrid gearbox having cable outputs on a radial circumferential surface and electrical axle of a hybrid drive
DE102012008209A1 (en) * 2012-04-21 2013-10-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Electric machine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015006526A1 (en) 2015-11-26
DE112015002363A5 (en) 2017-02-23
CN106464071A (en) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2446492B1 (en) Device for supplying voltage to a motor vehicle, comprising a cooler block
WO2015176703A1 (en) Installation space optimized cooling jacket comprising a separator bar having a bracket for an electrical machine
DE102017222635A1 (en) Stator and electric machine with cooling system
DE102011089200A1 (en) Cooled by an external cover electric rotary machine and housing used for it
WO2017216020A1 (en) Electrical axle drive for a vehicle
DE112012003598T5 (en) System and method for cooling an electrical machine module
DE102011082353A1 (en) Stator for an electric motor
WO2013189565A1 (en) Vehicle having a battery arrangement
WO1997044882A1 (en) Liquid cooling system for electrical machines
WO2020169189A1 (en) Multi-part segmented e-machine housing
DE102021214491A1 (en) Stator for an electric machine and electric machine
DE102020109209A1 (en) Power-generating component of a rotary electric machine and a rotary electric machine
WO2015176704A1 (en) Installation-space-optimized cooling jacket for an electric machine
DE102018130516A1 (en) Rotor shaft
DE102011076140A1 (en) Cooling jacket for electric motor
DE202017003396U1 (en) Drive unit for a motor vehicle
WO2015176705A1 (en) Robust cooling jacket with an optimized installation space for an electric machine
DE102018104131A1 (en) Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement
EP2982024B1 (en) Housing for an electrical machine
DE102012219943A1 (en) Cooling device for electromotor, has cooling jacket surrounding stator, and cooling jacket surrounding resiliently deformable annular plates whose inner diameters are smaller than outer diameter of cooling jacket in relaxed state
DE102016201691A1 (en) Liquid-cooled electric machine for a motor vehicle
EP3594042A1 (en) Axle generator unit for a vehicle
DE102010025352B4 (en) Method for manufacturing an electric machine of a motor vehicle
WO2022007990A1 (en) Power-generating component of an electric rotation machine, method for producing a power-generating component, and electric rotation machine
AT510752A1 (en) BRAKE DISC DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15730384

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015002363

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112015002363

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15730384

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1