DE102009031727A1

DE102009031727A1 - Housing arrangement for stator of electric motor of electric vehicle, has hollow cylindrical part and pipe combinedly separating hollow space, which forms channel for cooling liquid to cool arrangement

Info

Publication number: DE102009031727A1
Application number: DE102009031727A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Hofheinz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-07-04
Filing date: 2009-07-04
Publication date: 2010-02-04

Abstract

The housing arrangement has a hollow cylindrical part (12) and a pipe (30) combinedly separating a hollow space (20), which forms a channel for a cooling liquid to cool the arrangement. The pipe surrounds the hollow cylindrical part. The hollow cylindrical part consists of aluminum and the pipe consists of steel. A sealing ring (32) is formed between the pipe and the hollow cylindrical part. The pipe covers a groove formed in the cylindrical part, where a sealing material i.e. silicon, is arranged in the groove.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine sowie eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug. Unter einer elektrischen Maschine wird hier insbesondere ein Elektromotor für einen elektrischen Antrieb, ein Starter für einen Verbrennungsmotor oder auch ein Generator für ein Bordnetz eines Fahrzeugs verstanden.The The invention relates to a housing arrangement for one liquid-cooled electrical Machine and an electric machine for a vehicle. Under one Electric machine is here in particular an electric motor for a electric drive, a starter for an internal combustion engine or also a generator for understood an electrical system of a vehicle.

Elektrische Maschinen für Fahrzeuge müssen so kompakt wie möglich gebaut sein, d. h. das Volumen der Maschine soll bei einer vorgegebenen, von der Maschine zu erbringenden Leistung möglichst gering sein. Eine Möglichkeit, eine elektrische Maschine kompakter zu bauen, ergibt sich durch ein aktives Kühlen der elektrischen Maschine. Eine aktive Kühlung erlaubt es, mit einer Maschine eine größere Leistung umzusetzen als dies ohne Kühlung möglich wäre. Besonders effektiv ist dabei eine Kühlung mithilfe einer Flüssigkeit.electrical Machines for Vehicles need as compact as possible be built, d. H. the volume of the machine should be at a given, of the machine to be performed as low as possible. A possibility, to build an electric machine compact, results from an active cooling the electric machine. An active cooling allows, with one Machine a bigger performance implement as this would be possible without cooling. Especially effective is a cooling using a liquid.

Nachteilig bei einer aktiven Kühlung einer elektrischen Maschine mithilfe einer Kühlflüssigkeit ist allerdings, dass Leitungen nötig sind, um die Flüssigkeit entlang einer zu kühlenden Wandung einer elektrischen Maschine zu kanalisieren. Solche Leitungen benötigen ihrerseits Platz. Damit eine elektrische Maschine bei einer vorgegebenen elektrischen Leistung tatsächlich ein kleineres Volumen aufweisen kann, muss somit der Platzbedarf für die Kühlung des Gehäuses möglichst gering sein.adversely with active cooling An electric machine with the help of a coolant is, however, that Lines needed are to the liquid along a to be cooled Channel wall of an electrical machine. Such lines need in turn, space. So that an electric machine at a given electric power actually may have a smaller volume, thus the space requirement for the Cooling the housing preferably be low.

Bei bisherigen elektrischen Maschinen ist es üblich, Kanäle zum Leiten einer Kühlflüssigkeit als Hohlräume in der Gehäusewandung vorzusehen – beispielsweise in einem Druckgussgehäuse für einen Stator. Bei einem solchen Gehäuse ist es allerdings schwierig, es fest in einem Fahrzeug zu verankern. Insbesondere bei Elektromotoren, die zum Antreiben eines Fahrzeugs eingesetzt werden, müssen große Kräfte von einem Stator des Elektromotors über sein Gehäuse in den Fahrzeugrohbau übertragen werden, wenn mittels des Elektromotors ein hohes Drehmoment erzeugt wird. Hohlräume im Inneren des Statorgehäuses, wie die Kanäle zum Leiten der Kühlflüssigkeit, verringern dabei die Steifigkeit eines Gehäuses in unerwünschter Weise.at Previous electrical machines used to have channels for conducting a cooling fluid as cavities in the housing wall to provide - for example in a die-cast housing for a stator. In such a case However, it is difficult to anchor it firmly in a vehicle. Especially in electric motors used to drive a vehicle Need to become great powers of a stator of the electric motor his case transferred to the vehicle body shell be when generated by means of the electric motor, a high torque becomes. cavities inside the stator housing, like the channels for conducting the cooling liquid, reduce the rigidity of a housing in unwanted Wise.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine bereitzustellen, bei dem eine aktive Kühlung des Gehäuses ermöglicht ist, ohne dass dazu besonders viel zusätzlicher Bauraum im Vergleich zu einem Gehäuse ohne aktive Kühlung benötigt wird.It Object of the present invention, a housing for a liquid-cooled electric machine to provide, in which an active cooling of the housing is made possible without that much additional space in comparison to a housing without active cooling needed becomes.

Die Aufgabe wird durch eine Gehäuseanordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.The Task is by a housing arrangement according to claim 1 solved. The task is also performed by an electric machine for a vehicle according to claim 9 solved. Advantageous embodiments The invention are given by the dependent claims.

Bei der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung für eine flüssigkeitsgekühlte elektrische Maschine grenzen zwei separate Teile zusammen einen Hohlraum ab, der ein Kanal für eine Kühlflüssigkeit einer Kühlung der Gehäuseanordnung ist. Das eine Teil ist dabei ein Gehäuse für einen Stator der elektrischen Maschine und das andere Teil eine das Gehäuse umgebende Manschette.at the housing arrangement according to the invention for one liquid-cooled electrical Machine delimit two separate parts together a cavity, the one channel for a cooling liquid one cooling the housing arrangement is. One part is a housing for a stator of the electrical Machine and the other part of a housing surrounding the cuff.

Indem ein Gehäuse aus mehreren Teilen zusammengefügt wird und dabei dafür gesorgt wird, dass zwischen den zusammengefügten Teilen Hohlräume zum Kanalisieren von Kühlflüssigkeit bestehen bleiben, lässt sich ein leicht herzustellendes Gehäuse für eine elektrische Maschine konstruieren, das sich mit einer Flüssigkeit kühlen lässt. Durch Umgeben eines Gehäuses mit einer Manschette kann der Kanal für die Kühlflüssigkeit dabei bereitgestellt werden, ohne dass dazu signifikant mehr Bauraum benötigt wird. Das Gehäuse ist dabei nicht sehr viel größer als ein Gehäuse ohne Flüssigkeitskühlung.By doing a housing assembled from several parts and for that is ensured that between the assembled parts cavities for Channeling of coolant persist, lets stay an easy-to-manufacture housing for an electric machine construct that can be cooled with a liquid. By surrounding a housing with a sleeve, the channel for the cooling liquid can be provided thereby, without the need for significantly more space. The case is not much bigger than that a housing without liquid cooling.

Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse ist auch eine Kraftübertragung von einem Stator im Inneren des Gehäuses hin zu einem Lager des Gehäuses am Fahrzeugrohbau nicht beeinträchtigt, denn jedes Teil, insbesondere das Gehäuse für den Stator, kann nötigenfalls optimal für eine Kraftübertragung ausgelegt werden. Außerdem wird es ermöglicht, das Gehäuse selbst direkt mit einem Fahrzeugrohbau fest zu verbinden. Die Manschette selbst muss somit keine Kraft vom Gehäuse in den Fahrzeugrohbau ableiten.at the housing according to the invention is also a power transmission from a stator inside the case to a bearing of the housing not affected on the vehicle body shell, because every part, especially the housing for the stator, can if necessary optimal for designed a power transmission become. Furthermore is it possible the housing itself to connect directly with a vehicle body. The cuff Therefore, no force has to be derived from the housing into the vehicle body shell.

Zusätzlich ist die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung auch günstig in der Herstellung, da der Kanal zum Leiten der Kühlflüssigkeit nicht als Hohlraum z. B. im Inneren eines Druckgussgehäuses ausgebildet werden muss.In addition is the housing arrangement according to the invention also cheap in the production, since the channel for conducting the cooling liquid not as a cavity z. B. formed inside a die-cast housing must become.

Vorzugsweise besteht das Gehäuse für den Stator überwiegend aus Aluminium und/oder die Manschette überwiegend aus Stahl. Die Wärmedehnungsdifferenz zwischen einem Bauteil aus Aluminium und einem Bauteil aus Stahl ist in vorteilhafter Weise so gering, dass sich zwischen den beiden Bauteilen bei einer Erwärmung der Gehäuseanordnung kein Spalt bilden kann, durch den Kühlflüssigkeit austreten könnte.Preferably is the housing predominantly for the stator made of aluminum and / or the sleeve mainly of steel. The thermal expansion difference between a component made of aluminum and a component made of steel is advantageously so small that is between the two components in a warming the housing arrangement can not form a gap through which coolant could escape.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Manschette ein Gussteil mit wenigstens einem integrierten Zufluss und/oder wenigstens einem integrierten Abfluss für die Kühlflüssigkeit ist oder wenn die Manschette ein Rohr mit wenigstens einem daran angeordneten Rohrstutzen ist. Dies macht das Zu- bzw. Abführen der Kühlflüssigkeit besonders einfach, denn mit der Montage der Manschette auf dem Gehäuse besteht automatisch eine Verbindung zu dem Kanal durch die Manschette hindurch.Furthermore, it is advantageous if the sleeve is a casting with at least one integrated inflow and / or at least one integrated outflow for the cooling liquid or if the collar is a pipe with at least one pipe stub arranged thereon. This makes the or removal of the coolant particularly simple, because with the mounting of the sleeve on the housing is automatically connected to the channel through the sleeve through.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Manschette einteilig ausgebildet und auf das Gehäuse aufschiebbar ist. Bei einer einteilig ausgebildeten Manschette müssen keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen werden, um einen Austritt der Kühlflüssigkeit durch die Manschette hindurch zu verhindern. Indem die Manschette auf das Gehäuse aufschiebbar ist, ist die Montage der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung auch besonders einfach.One Another advantage arises when the sleeve is formed in one piece and on the case is deferrable. In a one-piece cuff no need additional Measures taken be to allow leakage of the cooling fluid through the cuff to prevent. By the cuff on the case can be pushed, is the assembly of the housing assembly according to the invention also very easy.

Die Manschette wird vorzugsweise mittels eines Presssitzes auf dem Gehäuse gehalten. Dazu kann vorgesehen sein, die Manschette vor der Montage zu erhitzen und dadurch ihren Durchmesser zunächst zu vergrößern, um die Manschette nach dem Aufschieben anschließend auf das Gehäuse aufzuschrumpfen. Werden dagegen vorab zu montierende O-Ringe zur Abdichtung der Manschette gegen das Gehäuse verwendet, kann natürlich nicht thermisch gefügt werden. Dann wird die Manschette bevorzugt gegen einen Anschlag am Gehäuse aufgeschoben und anschließend mit einem Gegenanschlag axial in beide Richtungen fixiert. Der Gegenanschlag kann hierbei z. B. mit einem (rotationssymmetrischen) Schraubenkopf einer radial ins Gehäuse auf Block einzuschraubenden Schraube gebildet sein. Der Gegenanschlag kann aber natürlich auch z. B. durch einen axialen Deckel gebildet werden, der ein zum Einsetzen von Rotor und Stator einseitig offenes, topfförmiges Gehäuse abschließt und somit den Deckel des Gehäusetopfes darstellt.The Cuff is preferably held by means of a press fit on the housing. For this purpose, it may be provided to heat the sleeve prior to assembly and thereby increase their diameter initially to then shrink the sleeve onto the housing after sliding it on. If, however, be pre-assembled O-rings to seal the cuff against the case used, of course, can not thermally joined become. Then the cuff is preferred against a stop on the housing postponed and then fixed with a counter-stop axially in both directions. The counter-attack can hereby z. B. with a (rotationally symmetric) screw head one radially into the housing be formed on block screw to be screwed. The counter-attack but of course also z. B. are formed by an axial cover, the one to Insertion of rotor and stator ends open-sided, cup-shaped housing and thus the lid of the housing pot represents.

Die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung wird auch in vorteilhafter Weise weitergebildet, wenn zwischen der Manschette und dem Gehäuse entweder wenigstens ein Dichtungsring verläuft oder die Manschette eine in dem Gehäuse ausgebildete Nut abdeckt und in der Nut eine Dichtmasse, insbesondere Silikon, angeordnet ist, durch welche ein Austritt von Kühlflüssigkeit aus dem Hohlraum in eine Richtung senkrecht zu einem Verlauf der Nut blockierbar ist. Ein Dichtungsring ist eine besonders preisgünstige und leicht montierbare Abdichtung für einen Zwischenraum, der zwischen der Manschette und dem Gehäuse nach einer Montage gegebenenfalls noch vorhanden sein kann.The inventive housing arrangement is also advantageously developed when between the cuff and the housing either at least one seal ring runs or the cuff one in the case trained groove covering and in the groove a sealant, in particular Silicone, arranged, through which an outlet of cooling liquid from the cavity in a direction perpendicular to a course of Groove is blockable. A sealing ring is a particularly inexpensive and easy mountable seal for a gap between the cuff and the housing an assembly may possibly still be present.

Anstelle eines Dichtungsringes oder zusätzlich dazu kann auch vorgesehen sein, die Manschette zunächst ohne ausreichende Dichtmittel auf das Gehäuse aufzuschieben. Dadurch ist eine Montage in besonders vorteilhafter Weise erleichtert. Um anschließend mögliche Austrittsstellen der Kühlflüssigkeit aus dem Kanal zu verschließen, kann dann eine Dichtmasse, insbesondere Silikon, in einen Bereich einer Anlagefläche der Manschette an dem Gehäuse eingefügt werden. Dazu sind bei der Weiterbildung Nuten in dem Gehäuse in dem Bereich der Anlagefläche bereitgestellt, in die nach einer Montage der Manschette die Dichtmasse hineingepresst wird, so dass sich selbige entlang der Nut ausbreitet und in den Bereich der Anlagefläche quillt. Diese Form des Abdichtens ist besonders zuverlässig, da auch Ungenauigkeiten, wie sie bei einer Fertigung des Gehäuses oder der Manschette entstehen können, ausgeglichen werden.Instead of a sealing ring or in addition this can also be provided, the cuff initially without Place sufficient sealant on the housing. Thereby an assembly is facilitated in a particularly advantageous manner. Around subsequently possible Exit points of the coolant to close off the channel, Can then a sealant, in particular silicone, in a range of contact surface the cuff to be inserted on the housing. For this purpose, in the development grooves are provided in the housing in the area of the contact surface, into which after a mounting of the collar, the sealant pressed into it so that it spreads along the groove and into the Area of the contact surface swells. This form of sealing is particularly reliable since also inaccuracies, as they are in a production of the housing or the cuff can arise be compensated.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung ist das Gehäuse ein Hohlzylinder und die Manschette ein Rohr. Durch ein Gehäuse, das die Form eines Hohlzylinders aufweist, ergibt sich eine elektrische Maschine, deren Durchmesser nur unwesentlich größer als der Durchmesser eines Stators der elektrischen Maschine ist. Ein solcher Hohlzylinder kann auch ein oder beidseitig mit einem Deckel versehen werden, so dass er insgesamt die Form eines Topfes aufweist. Wird als Manschette ein Rohr verwendet, so ergibt sich der Vorteil, dass diese Manschette besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Beispielsweise lassen sich Manschetten bei dieser Ausführungsform herstellen, indem ein langes Rohr in mehrere Segmente zerschnitten wird, von denen jedes als Manschette verwendet werden kann.In a further advantageous embodiment of the housing arrangement according to the invention is the case a hollow cylinder and the cuff a pipe. Through a housing that has the shape of a hollow cylinder, results in an electric machine, whose diameter is only slightly larger than the diameter of a Stators of the electric machine is. Such a hollow cylinder can also be provided with one or both sides with a lid, so that it has the overall shape of a pot. Used as a cuff used a pipe, so there is the advantage that this cuff especially inexpensive can be produced. For example, cuffs can be in this embodiment by cutting a long tube into several segments each of which can be used as a cuff.

Ein aus einem Hohlzylinder bestehendes Gehäuse wird in vorteilhafter Weise weitergebildet, wenn das Gehäuse wenigstens eine das Gehäuse versteifende erhabene Struktur aufweist, welche auf einer Mantelfläche des Hohlzylinders angeordnet ist und eine Wand des Kanals bildet. Eine solche erhabene Struktur kann beispielsweise ein Steg oder eine Rippe sein. Durch die erhabene Struktur wird ein Biegemoment einer Wandung des Gehäuses verstärkt. Die erhabene Struktur wird bei der Weiterbildung in vorteilhafter Weise als Wandung für den Kanal benutzt. Indem eine erhabene Struktur zur Versteifung des Gehäuses gleichzeitig als Wandung für den Kanal verwendet wird, ergibt sich für einen Durchmesser des Gehäuses, dass er durch den Kanal selbst nicht vergrößert wird. Mit anderen Worten wird dadurch für eine flüssigkeitsgefüllte elektrische Maschine eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht.One consisting of a hollow cylinder housing is in an advantageous manner educated when the housing at least one stiffening the housing has raised structure, which on a lateral surface of the Hollow cylinder is arranged and forms a wall of the channel. A such raised structure may be, for example, a bridge or a rib be. The raised structure becomes a bending moment of a wall of the housing strengthened. The sublime structure is in the training in an advantageous manner as a wall for used the channel. By a sublime structure to stiffen the housing at the same time as a wall for The channel used for a diameter of the housing is that he is not enlarged by the channel itself. In other words is characterized for a liquid-filled electrical Machine allows a particularly compact design.

Bei einer Gehäuseanordnung mit einem zylinderförmigen Gehäuse ergibt sich ein weiterer Vorteil, wenn das Gehäuse wenigstens eine Leitung aufweist, durch welche Kühlflüssigkeit in den Hohlraum fließen kann und die sich in eine Richtung parallel zu einer Zylinderachse des Gehäuses erstreckt. Bevorzugt weist das Gehäuse dabei zwei solcher Leitungen auf, nämlich einen Zu- und einen Abfluss für die Kühlflüssigkeit in den Kanal hinein und aus diesem heraus. Eine Leitung, die sich entlang einer Zylinderachse des Gehäuses erstreckt steht in vorteilhafter Weise nicht von dem Gehäuse ab. Dadurch wird durch den Zu- bzw. Abfluss für den Kanal ein Durchmesser des Gehäuses nicht vergrößert.In a housing arrangement with a cylindrical housing, there is a further advantage if the housing has at least one conduit through which cooling fluid can flow into the cavity and which extends in a direction parallel to a cylinder axis of the housing. Preferably, the housing has two such lines, namely an inlet and an outlet for the cooling liquid into and out of the channel. A conduit which extends along a cylinder axis of the housing is in an advantageous manner Do not turn away from the case. As a result, a diameter of the housing is not increased by the inflow or outflow for the channel.

Zu der Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses aufweist. Das Gehäuse ist dabei bevorzugt ein Gehäuse für einen Stator einer elektrischen Maschine mit Innenläufer.To belongs to the invention also an electric machine for a vehicle that is an embodiment a housing according to the invention. The housing is preferably a housing for a Stator of an electric machine with internal rotor.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu zeigen:The Invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments. To demonstrate:

1 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Gehäuses für einen Stator eines Elektromotors gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung; 1 a perspective sectional view of a housing for a stator of an electric motor according to an embodiment of the housing assembly according to the invention;

2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung bei der Montage; und 2 a perspective sectional view of another embodiment of a housing assembly according to the invention during assembly; and

3 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung mit einer silikongefüllten Nut. 3 a perspective sectional view of an embodiment of a housing assembly according to the invention with a silicone-filled groove.

Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.The Examples illustrate preferred embodiments of the invention represents.

In 1 ist ein Gehäuse 10 für einen Stator einer Antriebseinheit eines Elektrofahrzeugs dargestellt. Die Antriebseinheit ist ein Elektromotor mit Innenläufer. Das Gehäuse 10 ist aus Aluminium mittels eines Druckgussverfahrens hergestellt. Ein hohlzylindrisch geformter Teil 12 des Gehäuses 10 umgibt den in 1 nicht dargestellten Stator entlang einer Umfangsrichtung des Stators. Eine Rückwand 14 schließt das Gehäuse 10 in Richtung einer Symmetrieachse 16 des zylinderförmigen Teils 12 hin ab. Der zylindrische Teil 12 und die Rückwand 14 bilden zusammen einen Topf. Ein ebenfalls zu dem Gehäuse 10 gehörigen Deckel zum verschließen des Topfes ist in 1 nicht dargestellt. Das Gehäuse 10 ist selbsttragend, d. h. es ist steif genug, um sich bei einem Betrieb der Antriebseinheit nicht signifikant zu verformen. Über Flansche 18 kann das Gehäuse 10 mit einem in 1 nicht dargestellten Fahrzeugrohbau verbunden werden.In 1 is a housing 10 for a stator of a drive unit of an electric vehicle. The drive unit is an electric motor with internal rotor. The housing 10 is made of aluminum by means of a die casting process. A hollow cylindrical shaped part 12 of the housing 10 surrounds the in 1 not shown stator along a circumferential direction of the stator. A back wall 14 closes the case 10 in the direction of an axis of symmetry 16 of the cylindrical part 12 down. The cylindrical part 12 and the back wall 14 make a pot together. A likewise to the housing 10 proper lid for closing the pot is in 1 not shown. The housing 10 is self-supporting, ie it is stiff enough not to deform significantly during operation of the drive unit. About flanges 18 can the case 10 with an in 1 not shown vehicle body are connected.

Das Gehäuse 10 ist flüssigkeitsgekühlt, um Wärme, die bei einem Betrieb der Antriebseinheit im Inneren des Gehäuses freigesetzt und in das Gehäuse 10 übertragen wird, abführen zu können. Entlang eines Außenumfangs des Gehäuses 10 verläuft dazu ein Kanal 20, durch den Kühlwasser 22 gepumpt werden kann.The housing 10 is liquid cooled to heat that is released during operation of the drive unit inside the case and into the case 10 is transferred to be able to pay. Along an outer circumference of the housing 10 runs to a channel 20 , through the cooling water 22 can be pumped.

Der Kanal 20 verläuft zwischen zwei Stegen 24, 26, die in Umfangsrichtung um den zylindrischen Teil 12 des Gehäuses 10 eine Mantelfläche 28 des zylindrischen Teils 12 in radialer Richtung überragen. Die Mantelfläche 28 selbst bildet ebenfalls eine Wandung des Kanals 20. Eine vierte Wandung des Kanals 20 ist durch ein verhältnismäßig dünnes Rohr 30 aus Edelstahl gebildet. Zwischen dem Rohr 30 und den Stegen 24, 26 sorgen Dichtungsringe 32, 34 dafür, dass keine Kühlflüssigkeit 22 austritt. Bei den Dichtungsringen 32, 34 handelt es sich um O-Ringe, die in Nuten eingelegt sind, die ihrerseits in den Stegen 24, 26 ausgebildet sind.The channel 20 runs between two bridges 24 . 26 extending circumferentially around the cylindrical part 12 of the housing 10 a lateral surface 28 of the cylindrical part 12 project in the radial direction. The lateral surface 28 itself also forms a wall of the canal 20 , A fourth wall of the canal 20 is through a relatively thin tube 30 made of stainless steel. Between the pipe 30 and the jetties 24 . 26 ensure sealing rings 32 . 34 for that no coolant 22 exit. At the sealing rings 32 . 34 These are O-rings that are inserted in grooves, which in turn are in the webs 24 . 26 are formed.

Die Kühlflüssigkeit 22 wird über einen in 1 nicht dargestellten Zufluss in gekühltem Zustand in den Kanal 20 gepumpt und an anderer Stelle über einen in 1 ebenfalls nicht gezeigten Abfluss zum Kühlen aus dem Kanal 20 wieder abgeführt. Der Zufluss und der Abfluss verlaufen parallel zur Symmetrieachse 16 des Gehäuses 10. Damit stehen der Zufluss und der Abfluss in radialer Richtung senkrecht zur Symmetrieachse 16 nicht über die Flansche 18 hinaus. Das Rohr 30 ist auf den zylindrischen Teil 12 des Gehäuses aufgeschoben. Die Flansche 18 sind auf der Seite des Gehäuses 10, auf der sich auch die Rückwand 14 befindet, abgeflacht, um das Aufschieben des Rohres 30 zu ermöglichen.The coolant 22 will have an in 1 not shown inflow in a cooled state in the channel 20 pumped and elsewhere over a in 1 also not shown drain for cooling from the channel 20 discharged again. The inflow and outflow are parallel to the symmetry axis 16 of the housing 10 , Thus, the inflow and outflow are in the radial direction perpendicular to the axis of symmetry 16 not over the flanges 18 out. The pipe 30 is on the cylindrical part 12 pushed the housing. The flanges 18 are on the side of the case 10 on which is also the back wall 14 located, flattened to the postponement of the pipe 30 to enable.

Durch die Stege 24, 26 ist das Gehäuse 10 sehr struktursteif. Indem als Materialien für das Gehäuse 10 Aluminium und Stahl verwendet werden, ist die Wärmedehnungsdifferenz zwischen den Bauteilen bei einer Niedertemperaturkühlung der Antriebseinheit sehr gering. Eine Änderung der Differenz der Radien des zylinderförmigen Teils 12 und des Rohres 30 liegt in der Größenordnung von nur 0,05 mm, wenn sich die Antriebseinheit im Betrieb erwärmt. Die Dichtungen 32, 34 dichten den Kanal 20 deshalb auch dann während einer Erwärmung gut ab. Bei einem vorgegebenen Statordurchmesser ergibt sich durch das Gehäuse 10 ein verhältnismäßig geringer Außendurchmesser der gesamten Antriebseinheit, wobei das Gehäuse 10 dennoch sehr steif ist und zugleich eine Flüssigkeitskühlung der Einheit ermöglicht ist.Through the bars 24 . 26 is the case 10 very structurally stable. By acting as materials for the housing 10 Aluminum and steel are used, the thermal expansion difference between the components in a low-temperature cooling of the drive unit is very low. A change in the difference of the radii of the cylindrical part 12 and the tube 30 is on the order of only 0.05 mm when the drive unit heats up during operation. The seals 32 . 34 seal the canal 20 Therefore, even during a warming off well. For a given stator diameter results from the case 10 a relatively small outer diameter of the entire drive unit, wherein the housing 10 still very stiff and at the same time a liquid cooling of the unit is possible.

In 2 ist das im Zusammenhang mit 1 beschriebene Gehäuse 10 noch einmal während der Montage gezeigt. In 2 sind für einander entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen wie in 1 vergeben. Im Gegensatz zu 1 ist bei 2 ein kleinerer Ausschnitt des Gehäuses 10 dargestellt.In 2 is that related to 1 described housing 10 shown again during assembly. In 2 are mutually corresponding parts the same reference numerals as in 1 forgive. In contrast to 1 is at 2 a smaller section of the case 10 shown.

Um den Kanal 20 zum Leiten der Kühlflüssigkeit zu bilden, wird das Rohr 30 auf den zylindrischen Teil 12 des Gehäuses 10 aufgeschoben. In 2 ist die Richtung 36, in die das Rohr 30 dazu bewegt wird, ebenfalls angedeutet. Die Richtung 36 entspricht der Verlaufsrichtung der in 1 gezeigten Symmetrieachse 16. Die beiden Dichtungen 32, 34 in Form von O-Ringen sind bei der Montage des Rohres 30 bereits in den entsprechenden Nuten in den Stegen 24, 26 eingelegt. Das Rohr 30 lässt sich problemlos über die O-Ringe hinwegschieben.To the channel 20 to form the coolant, the pipe becomes 30 on the cylindrical part 12 of the housing 10 postponed. In 2 is the direction 36 into which the pipe 30 is moved to, also indicated. The direction 36 ent speaks the course of the in 1 shown symmetry axis 16 , The two seals 32 . 34 in the form of O-rings are in the assembly of the pipe 30 already in the corresponding grooves in the webs 24 . 26 inserted. The pipe 30 can be easily pushed over the O-rings.

Das Rohr 30 wird gegen im Druckguss dargestellte Abschläge 18' geschoben, von denen in 2 nur einer gezeigt ist. Die Anschläge 18' sind in dem Beispiel jeweils Teil eines Anschraubauges an dem jeweiligen Flansch 18. Das andere Ende des Rohres 30 kann mit einer radial einzudrehenden Schraube gesichert sein. Wird das Rohr nicht wie in dem in den 1 und 2 dargestellten Beispiel aus Richtung der Rückwand 14 aufgeschoben, sondern von der entgegengesetzten Seite, so kann der am offenen Ende des Gehäuses zum Schluss anzubringenden Deckel den Gegenanschlag bilden.The pipe 30 is against tees shown in die-cast 18 ' pushed, of which in 2 only one is shown. The attacks 18 ' are in the example each part of a screw-on to the respective flange 18 , The other end of the pipe 30 can be secured with a radially screwed screw. Will not the tube as in the in the 1 and 2 Example shown from the back wall 14 deferred, but from the opposite side, then the lid to be attached to the open end of the housing can form the counter-stop.

In 3 ist ein Ausschnitt eines Gehäuses 38 dargestellt, bei dem wie bei dem im Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebenen Gehäuse 10 ein Rohr 30' über einen zylindrischen Teil 12' geschoben ist. In 3 ist auch gezeigt, wie das Rohr 30' ebenfalls auf einem Steg 24' aufliegt. Während das Rohr 30' auf den zylindrischen Teil 12' des Gehäuses 38 aufgeschoben wurde, befand sich in einer Nut 40 im Gegensatz zu dem in 1 und 2 dargestellten Gehäuse kein Dichtmittel. Nachdem das Rohr 30' in eine gewünschte Position gebracht worden ist, so dass ein Kanal 20' zwischen dem Rohr 30' und dem zylindrischen Teil 12' des Gehäuses gebildet ist, wurde über eine Öffnung 42 und eine Zuleitung 44 Silikon unter Druck in die Nut 40 gepresst. Das Silikon ist in der Nut 40 entlang eines Umfangs des Gehäuses 38 in der Nut verteilt und dichtet einen Zwischenraum zwischen dem Rohr 30' und dem Steg 24' derart ab, dass ein in dem Kanal 20' befindliches Kühlmittel nicht zwischen dem Rohr 30' und dem Steg 24' nach Außen dringen kann.In 3 is a section of a case 38 in which, as in the case of 1 and 2 described housing 10 a pipe 30 ' over a cylindrical part 12 ' pushed. In 3 is also shown how the pipe 30 ' also on a jetty 24 ' rests. While the pipe 30 ' on the cylindrical part 12 ' of the housing 38 was postponed, was in a groove 40 unlike that in 1 and 2 illustrated housing no sealant. After the pipe 30 ' has been brought into a desired position, leaving a channel 20 ' between the tube 30 ' and the cylindrical part 12 ' The housing was formed over an opening 42 and a supply line 44 Silicone under pressure in the groove 40 pressed. The silicone is in the groove 40 along a circumference of the housing 38 distributed in the groove and seals a gap between the tube 30 ' and the jetty 24 ' such that one in the channel 20 ' coolant is not between the pipe 30 ' and the jetty 24 ' can penetrate to the outside.

Durch die Beispiele ist gezeigt, wie eine mit einem Kühlmantel versehene elektrische Maschine unter kleinstmöglicher radialer Ausdehnung hergestellt werden kann. Der Kühlmantel dient dabei zur Statorkühlung.By the examples are shown as a provided with a cooling jacket electrical Machine under the smallest possible radial expansion can be produced. The cooling jacket serves for stator cooling.

1010: Gehäusecasing
12, 12'12 12 ': zylindrischer Teilcylindrical part
1414: Rückwandrear wall
1616: Symmetrieachseaxis of symmetry
1818: Flanschflange
18'18 ': Anschlagattack
20, 20'20 20 ': Kanalchannel
2222: Kühlflüssigkeitcoolant
24, 24'24 24 ': Stegweb
2626: Stegweb
2828: Mantelflächelateral surface
30, 30'30 30 ': Rohrpipe
3232: Dichtungpoetry
3434: Dichtungpoetry
3636: Richtungdirection
3838: Gehäusecasing
4040: Nutgroove
4242: Öffnungopening
4444: Zuleitungsupply

Claims

Housing arrangement ( 10 . 38 ) for a liquid-cooled electric machine, in which two separate parts ( 12 . 30 ; 12 ' . 30 ' ) together a cavity ( 20 . 20 ' ) defining a channel for a cooling fluid ( 22 ) cooling the housing assembly ( 10 . 38 ) is characterized in that the one part is a housing ( 12 . 12 ' ) for a stator of the electric machine and the other part a the housing ( 12 . 12 ' ) surrounding cuff ( 30 . 30 ' ).

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 12 . 12 ' ) for the stator mainly of aluminum and / or the cuff ( 30 . 30 ' ) is predominantly made of steel.

housing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cuff a casting with at least one integrated inflow and / or is at least one integrated drain for the cooling liquid or that the Cuff a pipe with at least one pipe socket arranged thereon is.

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cuff ( 30 . 30 ' ) formed in one piece and on the housing ( 12 . 12 ' ) can be pushed.

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the cuff ( 30 ) and the housing ( 12 ) at least one sealing ring ( 32 . 34 ) or the cuff ( 30 ' ) one in the housing ( 12 ' ) formed groove ( 40 ) and in the groove ( 40 ) a sealing compound, in particular silicone, is arranged, through which an outlet of cooling liquid ( 22 ) from the cavity ( 20 . 20 ' ) in a direction perpendicular to a course of the groove ( 40 ) is blockable.

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 12 . 12 ' ) a hollow cylinder and the cuff ( 30 . 30 ' ) is a pipe.

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to claim 6, characterized in that the housing ( 12 . 12 ' ) at least one the housing ( 12 . 12 ' ) stiffening sublime structure ( 24 . 24 ' . 26 ), which on a lateral surface ( 28 ) of the hollow cylinder is arranged and a wall of the channel ( 20 . 20 ' ).

Housing arrangement ( 10 . 38 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the housing ( 12 . 12 ' ) has at least one conduit through which cooling liquid ( 22 ) in the cavity ( 20 . 20 ' ), wherein the at least one line in a direction parallel to a cylinder axis ( 16 ) of the housing ( 12 . 12 ' ).

Electric machine for a vehicle with a housing ( 12 . 12 ' ) according to one of claims 1 to 8.