DE102010042259A1

DE102010042259A1 - Elektromaschine

Info

Publication number: DE102010042259A1
Application number: DE102010042259A
Authority: DE
Inventors: Karsten Kirchhoff
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2012-04-12

Abstract

Elektromaschine (5), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse (10) mit wenigstens einem Kühlkanal (11) zum Durchleiten eines Kühlfluides, eine Welle (8), einen Stator (6) und einen Rotor (7), das Gehäuse (10) ein Außengehäuse (12) und ein Innengehäuse (13) umfasst und zwischen dem Außen- und Innengehäuse (12, 13) der wenigstens eine Kühlkanal (11) ausgebildet ist, wobei das Außengehäuse (12) eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und/oder die Dicke des Außengehäuses (12) kleiner als 4 oder 3 mm ist und/oder das Außengehäuse (12) als ein Metallblech (27) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektromaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zur Herstellung einer Elektromaschine oder einer Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruche 9 und eine Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.
Stand der Technik
Antriebseinrichtungen, vorzugsweise Hybridantriebseinrichtungen, insbesondere mit einer Verbrennungskraftmaschine und einer Elektromaschine werden beispielsweise eingesetzt, um Kraftfahrzeuge anzutreiben. Die als Motor und Generator fungierende Elektromaschine in dem Kraftfahrzeug weist eine Achse oder Welle mit einem daran angeordneten Stator oder Rotor auf.
In der Elektromaschine, insbesondere im Stator und/oder Rotor, entsteht Abwärme, so dass eine Kühlung der Elektromaschine erforderlich ist. Der Stator und Rotor sind innerhalb eines Gehäuses der Elektromaschine angeordnet. In das Gehäuse ist ein Kühlkanal zum Durchleiten eines Kühlfluides zur Kühlung der Elektromaschine eingearbeitet. Nach dem Einleiten des Kühlfluides in den Kühlkanal nimmt das Kühlfluid Wärme auf und weist dadurch eine höhere Temperatur auf.
Das Gehäuse der Elektromaschine, in den der Kühlkanal integriert ist, wird dabei entweder einteilig im Sandguss- oder Lost-Foam-Verfahren hergestellt oder zweiteilig mit einem Innengehäuse und einem Außengehäuse. Dabei wird das Innengehäuse in das Außengehäuse eingeschoben und dadurch das Gehäuse mit dem Kühlkanal hergestellt. Bei der Herstellung der Elektromaschine ist es im Allgemeinen erwünscht, dass die Elektromaschine wenig Bauraum benötigt. Hierfür ist es förderlich, dass die Wandstärke des Gehäuses, bei einer einteiligen Ausführung sowohl die Wandstärke des einteiligen Gehäuses als auch bei einer zweiteiligen Ausführung die Wandstärke oder Dicke sowohl des Innen- als auch des Außengehäuses, möglichst klein ist. Dadurch kann Bauraum eingespart und darüber hinaus Material zur Herstellung des Gehäuses verringert werden.
Die DE 196 24 519 A1 zeigt eine elektrische Maschine, vorzugsweise einen Generator oder einen Motor für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ständer und einem Rotor sowie mit mindestens einem flüssigkeitsgekühlten Gehäuse, wobei das Gehäuse aus einem Gehäuseinnenteil und einem dieses ummantelnden Gehäuseaußenteil besteht, wobei das Gehäuseinnenteil ein System von mäanderförmig verlaufenden Kühlkanälen aufweist, die einen Großteil der Außenfläche des Gehäuseinnenteils bedecken.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäße Elektromaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit wenigstens einem Kühlkanal zum Durchleiten eines Kühlfluides, eine Welle, einen Stator und einen Rotor, das Gehäuse umfasst ein Außengehäuse und ein Innengehäuse und zwischen dem Außen- und Innengehäuse ist der wenigstens eine Kühlkanal ausgebildet, wobei das Außengehäuse eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und/oder die Dicke des Außengehäuses kleiner als 4 oder 3 mm ist und/oder das Außengehäuse als ein Metallblech ausgebildet ist. Die Dicke des Außengehäuses ist somit sehr klein, so dass insgesamt die Dicke des Gehäuses, d. h. der Summe der Dicken des Außengehäuses und des Innengehäuses, sehr klein ist und dadurch die Elektromaschine nur wenig Bauraum benötigt in vorteilhafter Weise. Darüber hinaus können bei der Herstellung des Außengehäuses Material eingespart und dadurch die Kosten gesenkt werden. Eine im Wesentlichen konstante Dicke des Außengehäuses bedeutet, dass die Dicke des Außengehäuses Abweichungen in der Dicke von weniger als 30%, 20%, 10% oder 5% aufweist.
Insbesondere umfasst die Elektromaschine eine Einlassöffnung, insbesondere als Einlassstutzen, zum Einleiten des Kühlfluides in den wenigstens einen Kühlkanal und eine Auslassöffnung, insbesondere als Auslassstutzen, zum Ausleiten des Kühlfluides aus dem wenigstens einen Kühlkanal.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung an dem Innengehäuse, insbesondere einteilig an dem Innengehäuse, ausgebildet. Der Ein- und Auslassstutzen wird dabei einteilig beim Urformen des Innengehäuses mit hergestellt, so dass bei der Herstellung der Elektromaschine keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte für die Herstellung des Ein- und Auslassstutzens bzw. der Ein- und Auslassöffnung erforderlich sind. Dadurch können in vorteilhafter Weise Kosten bei der Herstellung der Elektromaschine eingespart werden.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist die maximale Dicke des Innengehäuses (vorzugsweise einschließlich der Stege zur Bildung der Kühlkanäle) größer, insbesondere um das 2-, 3-, oder 4-Fache größer, als die Dicke des Außengehäuses und/oder die maximale Dicke des Innengehäuses liegt zwischen 5 und 15, insbesondere zwischen 7 und 12 mm, und/oder die Dicke des Außengehäuses liegt zwischen 0,5 und 3 mm, insbesondere zwischen 1 und 2 mm. Das Außengehäuse wird mit einer geringen Dicke aus einem Metallblech, insbesondere aus Aluminium, hergestellt und das Innengehäuse wird mit Urformen, z. B. einem Druckguss oder Kokillengussverfahren aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, hergestellt. Bei diesen Herstellungsverfahren ist eine größere Dicke, insbesondere maximale oder minimale Dicke des Innengehäuses, herstellungsbedingt und außerdem wird eine größere maximale Dicke des Innengehäuses benötigt, damit in dem Innengehäuse beim Urformen kanalartige Vertiefungen mit hergestellt werden können.
Vorzugsweise ist an einer Außenseite des Innengehäuses wenigstens eine kanalartige Vertiefung ausgebildet zur Ausbildung des wenigsten einen Kühlkanales.
In einer Variante besteht das Außengehäuse und/oder das Innengehäuse wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl.
Zweckmäßig ist an einem axialen Endbereich oder beiden axialen Endbereichen des Außengehäuses, insbesondere ausschließlich, das Außengehäuse an dem Innengehäuse mit einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere Schweißverbindung, und/oder ein Dichtring fluiddicht befestigt. Der axiale Endbereich umfasst eine axiale Ausdehnung von weniger als 30%, 20%, 10% oder 5% der maximalen axialen Ausdehnung des Außengehäuses.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Innengehäuse mit wenigstens einer Ringnut an der Außenseite versehen und in der wenigstens einen Ringnut ist je ein Dichtring angeordnet.
In einer zusätzlichen Variante ist die stoffschlüssige Verbindung zur Befestigung des Außengehäuses an dem Innengehäuse und umgekehrt eine Klebeverbindung.
Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eine Elektromaschine oder einer Antriebseinrichtung mit den Schritten: zur Verfügung stellen eines Stators, eines Rotors und einer Welle, Herstellen eines Innengehäuses und eines Außengehäuses, wobei das Innengehäuse an einer Außenseite mit wenigstens eine kanalartige Vertiefung hergestellt wird zur Ausbildung wenigstens eines Kühlkanales, Einführen des Innengehäuses innerhalb des Außengehäuses, so dass zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse wenigstens eine Kühlkanal ausgebildet wird und das Außengehäuse mit dem Innengehäuse kontaktiert wird, vorzugsweise Anordnen des Stators, des Rotors und der Welle innerhalb des Innengehäuses, Befestigen des Außengehäuses an dem Innengehäuse, wobei das Außengehäuse als ein Metallblech mit Walzen und/oder Brammen und/oder Stranggießen und/oder Extrudieren hergestellt wird. Das Außengehäuse wird somit vorzugsweise nicht ausschließlich mit Urformen hergestellt und bei der Herstellung des Metallbleches wird vorzugsweise dieses auch mit Walzen hergestellt. Dadurch kann herstellungsbedingt die Dicke des Außengehäuses sehr klein ausgeführt werden, beispielsweise im Bereich zwischen 1 mm und 2 mm.
Insbesondere wird das Außengehäuse zuerst mit Brammen oder Stranggießen oder Extrudieren hergestellt und anschließend mit Walzen bearbeitet. Zunächst wird somit mit Brammen oder Stranggießen oder Extrudieren ein Zwischenteil hergestellt und dieses wird anschließend mit Walzen bearbeitet zur Herstellung des Außengehäuses.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Außengehäuse mit Brammen oder Stranggießen oder Extrudieren ohne Walzen hergestellt. Das Außengehäuse wird somit beispielsweise mit Extrudieren hergestellt ohne dass ein Walzen des Außengehäuses bei der Herstellung erforderlich ist, weil beim Extrudieren beispielsweise entsprechend geringe Wanddicken oder Dicken des Außengehäuses mit hergestellt werden können.
In einer ergänzenden Variante wird aus dem mit Walzen und/oder Brammen und/oder Stranggießen und/oder Extrudieren hergestellten Metallblech mit Umformen und Schweißen das Außengehäuse hergestellt und/oder das Außengehäuse und/oder das Innengehäuse wird im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig hergestellt. Es wird somit beispielsweise mit Stranggießen und/oder Extrudieren zunächst das Metallblech als Zwischenteil hergestellt, dieses anschließend zu einem Rohr umgeformt und verschweißt (das Verscheißens des umgeformten Metallblechs zum Rohr kann auch erst nach dem Montage auf das Innengehäuse erfolgen), so dass das Außengehäuse die erforderliche Geometrie, d. h. im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Mit Brammen oder Stranggießen wird beispielsweise ein Metallblech hergestellt, welches im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
In einer weiteren Variante wird das Innengehäuse mit Urformen, insbesondere Druckguss oder Kokillenguss, aus Metall, vorzugsweise Aluminium oder Stahl, hergestellt und/oder an dem Innengehäuse wird eine Einlassöffnung, insbesondere ein Einlassstutzen, und/oder eine Auslassöffnung, insbesondere ein Auslassstutzen, hergestellt und die Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung wird beim Urformen des Außengehäuses mit hergestellt. Das Herstellen des Innengehäuses mit Urformen, insbesondere ausschließlich nur mit Urformen, insbesondere einem Druckguss oder Kokillengussverfahren, ist erforderlich, weil einerseits am Innengehäuse entsprechende Geometrien, z. B. für die kanalartige Vertiefung oder auch Funktionsteile, beispielsweise ein Einlassstutzen, ein Auslassstutzen oder ein Zentrierbund oder weitere Geometrien als Funktionsgeometrien, z. B. eine Befestigungslasche zum Befestigen der Elektromaschine an einem Getriebe, einfach ohne zusätzliche Kosten beim Urformen mit hergestellt werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Innengehäuse innenseitig nach dem Urformen spanabhebend bearbeitet und/oder das Innengehäuse wird außenseitig nach dem Urformen nicht spanabhebend bearbeitet und/oder die Elektromaschine wird dahingehend hergestellt, dass die Elektromaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Elektromaschine ausgebildet ist. Eine spanabhebende Bearbeitung des Innengehäuses innenseitig ist erforderlich, weil hier eine entsprechend hohe Genauigkeit bei der Herstellung erforderlich ist zur Befestigung des Stators. Außenseitig ist keine spanabhebende Bearbeitung des Innengehäuses erforderlich, weil hier lediglich das Außengehäuse auf das Innengehäuse aufgeschoben und aufgebracht wird und die beim Urformen erzielten Fertigungsgenauigkeiten hierfür ausreichend sind.
In einer ergänzenden Variante werden der Einlassstutzen und/oder der Auslassstutzen und/oder wenigstens eine Funktionsgeometrie spanabhebend bearbeitet.
Eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung, vorzugsweise Hybridantriebseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, vorzugsweise wenigstens ein Gehäuse, wenigstens eine Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor, insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges, wobei die wenigstens eine Elektromaschine gemäß einer in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Elektromaschine ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung fungiert die wenigstens eine Elektromaschine als Motor und/oder als Generator.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt einer Elektromaschine in einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 einen Längsschnitt der Elektromaschine in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 eine perspektivische Ansicht des Innengehäuses der Elektromaschine gemäß 1,
4 eine perspektivische Ansicht des Außengehäuses der Elektromaschine gemäß 1,
5 eine stark schematisierte Darstellung einer Antriebseinrichtung und
6 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist eine Elektromaschine 5 zum Einsatz in einer als Hybridantriebseinrichtung 2 ausgebildeten Antriebseinrichtung 1 (5) dargestellt. Die Hybridantriebseinrichtung 2 umfasst dabei neben der Elektromaschine 5 eine Verbrennungskraftmaschine 4 mit einem Hubkolbenverbrennungsmotor und wird in einem Kraftfahrzeug 3 (6) zum Antrieb des Kraftfahrzeuges 3 eingesetzt. Abweichend hiervon kann die Antriebseinrichtung 1 auch nur die Elektromaschine 5 umfassen, so dass dadurch die Antriebseinrichtung 6 das Kraftfahrzeug 3 nur mit Hilfe der Elektromaschine 5 antreibt.
Die Elektromaschine 5 umfasst ein Gehäuse 10 aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl. Das Gehäuse 10 weist dabei ein Innengehäuse 13 und ein Außengehäuse 12 auf. Innerhalb des Innengehäuses 13 ist ein Stator 6 mit nicht dargestellten Elektromagneten und ein Rotor 7 mit nicht dargestellten Permanentmagneten angeordnet. Dabei ist der Rotor 7 auf einer Welle 8 befestigt, der um eine Rotationsachse 9 eine Rotationsbewegung ausführt. Der Rotor 7 ist dabei mittels einer Lagerung 24 als Wälzlagerung an dem Gehäuse 10 mittelbar und unmittelbar gelagert. An dem in 1 und 2 links dargestellten Endbereich des Innengehäuses 13 ist dieses mittelbar mit einem Lagerträger 28 auf der Lagerung 24 gelagert bzw. befestigt und an dem in 1 und 2 rechts dargestellten Endbereich des topfförmigen Innengehäuses 13 ist das Innengehäuse 13 unmittelbar auf der Lagerung 24 gelagert.
Das Innengehäuse 13 (3) weist spiral- oder helixförmig angeordnete kanalartige Vertiefungen 19 auf. Abweichend hiervon können die kanalartigen Vertiefungen 19 und damit auch ein Kühlkanal 11 mäanderförmig ausgebildet sein. Das Innengehäuse 13 ist dabei einteilig mit einem Einlassstutzen 15 ausgebildet, der eine Einlassöffnung 14 für Kühlfluid in dem Kühlkanal 11 bildet und einem Auslassstutzen 17, der eine Auslassöffnung 16 zum Ausleiten des Kühlfluides aus dem Kühlkanal 11 ausbildet (3). Dabei entspricht der Außendurchmesser des im Querschnitt kreisförmig ausgebildeten Innengehäuses 13 im Wesentlichen dem Innendurchmessers des ebenfalls im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildeten Außengehäuses 12 und das Innengehäuse 13 ist innerhalb des Außengehäuses 12 angeordnet, so dass sich dadurch zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 an den kanalartigen Vertiefungen 19 des Innengehäuses 13 spiralförmige oder helixartige Kühlkanäle 11 ausbilden. Durch die Einlassöffnung 14 kann somit ein Kühlfluid, z. B. Luft, ein Kühlöl oder mit Wasser mit einem Frostschutzmittel, in das Gehäuse 10 eingeleitet und aus der Auslasslassöffnung 16 wieder ausgeleitet werden. Eine Außenseite 18 des Innengehäuses 13 liegt somit auf dem Außengehäuse 12 auf.
An axialen Endbereichen 20 ist das Außengehäuse 12 an dem Innengehäuse 13 mit einer stoffschlüssigen Verbindung 25 als Schweißverbindung 26 befestigt. Die Schweißverbindung 26 dient nicht nur zur mechanischen Verbindung des Außengehäuses 12 mit dem Innengehäuse 13 und umgekehrt, sondern dient auch zur flüssigkeits- oder fluiddichten Verbindung des Innengehäuses 13 mit dem Außengehäuse 12. Dadurch kann das in die Einlassöffnung 14 eingeleitete Kühlfluid und aus der Auslassöffnung 16 ausgeleitete Kühlfluid nicht an anderen Stellen des Gehäuses austreten, weil dieses flüssigkeitsdicht ausgebildet ist aufgrund der Schweißverbindung 26 jeweils an den axialen Endbereichen 20 des Außengehäuses 12. Zwischen den Kühlkanälen 11 liegt die Außenseite 18 des Innengehäuses 12 lediglich auf dem Außengehäuse 12 auf. Geringfügige Undichtigkeiten zwischen den Kühlkanälen 11 sind jedoch unschädlich, weil hier nur sehr geringe Flüssigkeitsmengen oder keine Flüssigkeitsmengen von einem Kühlkanal 11 zu einem gemäß dem Schnitt in 1 benachbart ausgerichteten Kühlkanal 11 gelangen können. Dabei liegt an einer in 1 links dargestellten axialen Endbereich 20 das Außengehäuse 12 auf einem Zentrierbund 23 des Innengehäuses 13 auf. Der Zentrierbund 23 stellt somit beim Aufschieben des Außengehäuses 12 auf das Innengehäuse 13 eine Anschlagstelle bzw. eine Begrenzung dar.
Die Dicke Da des Außengehäuses 12 liegt dabei im Bereich zwischen 1 mm und 2 mm und die maximale Dicke D_imax des Innengehäuses 13 liegt im Bereich von 7 mm und 8 mm und die minimale Dicke D_imin des Innengehäuses 13 liegt im Bereich 3 mm bis 4 mm. Dabei wird die Dicke Da des Außengehäuses 12 und die maximale, minimale Dicke D_imax, D_imin des Innengehäuses 13 insbesondere in einer radialen Ausrichtung zu der Rotationsachse 9 der Welle 8 erfasst. Dabei entspricht die Differenz aus der maximalen und minimalen Dicke D_imax – D_imin des Innengehäuses 13 der radialen Ausdehnung der kanalartigen Vertiefung 19 bezüglich der Rotationsachse 9 der Welle 8.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Elektromaschine 5 dargestellt. Im Nachfolgenden werden im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 beschrieben. Die mechanische Verbindung und Abdichtung zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 wird mit Hilfe von zwei Dichtringen 22 jeweils an den axialen Endbereichen 20 des Außengehäuses 12 ausgeführt. Dabei ist das Innengehäuse 13 mit zwei Ringnuten 21 versehen, in denen jeweils der Dichtring 22 angeordnet ist. Dadurch wird von dem Dichtring 22 eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 zur Verfügung gestellt. Der Dichtring 22 aus O-Ringdichtung besteht dabei aus einem elastischen Material, z. B. Gummi, der entsprechend wärme- und hitzebeständig ist. Zusätzlich können im Ausführungsbeispiel gemäß 2 auch durch eine punktuelle Schweißverbindung 26 zusätzlich eine mechanische Verbindung zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 hergestellt werden oder vorhanden sein (nicht dargestellt). Aufgrund der elastischen Vorspannung des Dichtringes 22 zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 kann von dem Dichtring 22 auch eine kraftschlüssige mechanische Verbindung zwischen dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 zur Verfügung gestellt werden.
Bei der Herstellung der Elektromaschine 5 wird das Innengehäuse 13 mit einem Aluminium- oder Druckgussverfahren mit Urformen hergestellt. Bei diesem Herstellungsverfahren des Innengehäuses 13 treten größere Dicken des Innengehäuses 13 auf. Derartige größere Dicken sind jedoch erforderlich, damit an dem Innengehäuse 13 die kanalartigen Vertiefungen 19 ausgebildet werden können und trotzdem die minimale Dicke D_imin des Innengehäuses eine ausreichende Größe für eine ausreichende Stabilität und Festigkeit des Innengehäuses 13 aufweist. Das Außengehäuse 12 wird ebenfalls aus Aluminium hergestellt, indem beispielsweise mit Stranggießen oder Extrudieren ein Metallblech 27 hergestellt wird, dieses anschließend gewalzt und durch Umformen zu dem im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmigen Außengehäuse 12 (4) umgeformt wird. An der Außenseite 18 des Innengehäuses 13 ist keine spanabhebende Bearbeitung erforderlich, weil die bei der Herstellung mit Urformen des Innengehäuses 13 erzielten Fertigungsgenauigkeiten ausreichen, dass zwischen dem Innengehäuse 13 an der Außenseite 18 und der Innenseite des Außengehäuses 12 keine zu großen Fertigungsungenauigkeiten auftreten. An der Innenseite des Innengehäuses 13 ist der Stator 6 befestigt und hier ist eine spanabhebende Bearbeitung des Innengehäuses 13 nach dem Urformen erforderlich, weil hier größere Fertigungsgenauigkeiten erforderlich sind. Das Innengehäuse 13 wird mit Urformen aus Aluminium hergestellt. Dabei kann eine gewisse Porosität des Innengehäuses 13 auftreten nach der Herstellung des Innengehäuses 13 mit Urformen. Nach einer spanabhebenden Bearbeitung des Innengehäuses 13 kann das Innengehäuse 13 mit einem Maldanerverfahren bearbeitet werden. Beim Maldanerverfahren wird eine vorhandene Porosität des Innengehäuses 13 verschlossen, indem mit einem Imprägnierharz die Poren des Innengehäuses 13 verschlossen werden. Hierzu wird das Innengehäuse 13 in einem Vakuumtauchverfahren in ein Imprägnierharz eingetaucht und anschließend erhärtet das Imprägnierharz auf der Oberfläche des Innengehäuses 13 aus.
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Elektromaschine 5 wesentliche Vorteile verbunden. Das zweiteilige Gehäuse 10 der Elektromaschine 5 mit dem Innengehäuse 13 und dem Außengehäuse 12 weist insgesamt nur eine geringe Dicke im Bereich von ungefähr 9 mm bis 11 mm auf. Dabei kann das Gehäuse 10 einfach hergestellt werden und Kosten und Gewicht eingespart, weil beim Urformen des Innengehäuses 13 Funktionsteile, beispielsweise der Einlassstutzen 15, der Auslassstutzen 17 und der Zentrierbund 23, kostengünstig beim Urformen mit hergestellt werden können. Das Außengehäuse 12 mit einer nur sehr geringen Dicke im Bereich zwischen 1 mm und 2 mm kann ebenfalls kostengünstig als Metallblech 27 hergestellt werden und anschließend auf das Innengehäuse 13 aufgeschoben und an diesem fluiddicht befestigt werden. Darüber hinaus können die Kühlkanäle 11 einfach gereinigt werden, weil das Innen- und Außengehäuse 12, 13 zweiteilig ausgebildet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19624519 A1 [0005]

Claims

Elektromaschine (5), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend – ein Gehäuse (10) mit wenigstens einem Kühlkanal (11) zum Durchleiten eines Kühlfluides, – eine Welle (8), – einen Stator (6) und einen Rotor (7), – das Gehäuse (10) ein Außengehäuse (12) und ein Innengehäuse (13) umfasst und zwischen dem Außen- und Innengehäuse (12, 13) der wenigstens eine Kühlkanal (11) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist und/oder die Dicke des Außengehäuses (12) kleiner als 4 oder 3 mm ist und/oder das Außengehäuse (12) als ein Metallblech (27) ausgebildet ist.
Elektromaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (5) eine Einlassöffnung (14), insbesondere als Einlassstutzen (15), zum Einleiten des Kühlfluides in den wenigstens einen Kühlkanal (11) umfasst und eine Auslassöffnung (16), insbesondere als Auslassstutzen (17), zum Ausleiten des Kühlfluides aus dem wenigstens einen Kühlkanal (11) umfasst.
Elektromaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (14) und/oder die Auslassöffnung (16) an dem Innengehäuse (13), insbesondere einteilig an dem Innengehäuse (13), ausgebildet ist.
Elektromaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke des Innengehäuses (13) größer, insbesondere um das 2-, 3-, oder 4-Fache größer, ist als die Dicke des Außengehäuses (12) und/oder die maximale Dicke des Innengehäuses (13) zwischen 5 und 15, insbesondere zwischen 7 und 12 mm, liegt und/oder die Dicke des Außengehäuses (12) zwischen 0,5 und 3 mm, insbesondere zwischen 1 und 2 mm, liegt.
Elektromaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite (18) des Innengehäuses (13) wenigstens eine kanalartige Vertiefung (19) ausgebildet sind zur Ausbildung des wenigsten einen Kühlkanales (11).
Elektromaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) und/oder das Innengehäuse (13) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, besteht.
Elektromaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem axialen Endbereich (20) oder beiden axialen Endbereichen (20) des Außengehäuses (12), insbesondere ausschließlich, das Außengehäuse (12) an dem Innengehäuse (13) mit einer stoffschlüssigen Verbindung (25), insbesondere Schweißverbindung (26), und/oder einem Dichtring (22) fluiddicht befestigt ist.
Elektromaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (13) mit wenigstens einer Ringnut (21) an der Außenseite (18) versehen ist und in der wenigstens einen Ringnut (21) je ein Dichtring (22) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Elektromaschine (5) oder einer Antriebseinrichtung (1) mit den Schritten: – zur Verfügung stellen eines Stators (6), eines Rotors (7) und einer Welle (8), – Herstellen eines Innengehäuses (13) und eines Außengehäuses (12), wobei das Innengehäuse (13) an einer Außenseite (18) mit wenigstens eine kanalartige Vertiefung (19) hergestellt wird zur Ausbildung wenigstens eines Kühlkanales (11), – Einführen des Innengehäuses (13) innerhalb des Außengehäuses (12), so dass zwischen dem Innengehäuse (13) und dem Außengehäuse (12) wenigstens eine Kühlkanal (11) ausgebildet wird und das Außengehäuse (12) mit dem Innengehäuse (13) kontaktiert wird, – vorzugsweise Anordnen des Stators (6), des Rotors (7) und der Welle (8) innerhalb des Innengehäuses (13), – Befestigen des Außengehäuses (12) an dem Innengehäuse (13), dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) als ein Metallblech (27) mit Walzen und/oder Brammen und/oder Stranggießen und/oder Extrudieren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) zuerst mit Brammen oder Stranggießen oder Extrudieren hergestellt wird und anschließend mit Walzen bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (12) mit Brammen oder Stranggießen oder Extrudieren ohne Walzen hergestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem mit Walzen und/oder Brammen und/oder Stranggießen und/oder Extrudieren hergestellten Metallblech (27) mit Umformen und Schweißen das Außengehäuse (12) hergestellt wird und/oder das Außengehäuse (12) und/oder das Innengehäuse (13) im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig hergestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (13) mit Urformen, insbesondere Druckguss oder Kokillenguss, aus Metall, vorzugsweise Aluminium oder Stahl, hergestellt wird und/oder an dem Innengehäuse (13) eine Einlassöffnung (14), insbesondere ein Einlassstutzen (15), und/oder eine Auslassöffnung (16), insbesondere ein Auslassstutzen (17), hergestellt wird und die Einlassöffnung (14) und/oder die Auslassöffnung (16) beim Urformen des Außengehäuses (12) mit hergestellt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (13) innenseitig nach dem Urformen spanabhebend bearbeitet wird und/oder das Innengehäuse (13) außenseitig nach dem Urformen nicht spanabhebend bearbeitet wird und/oder die Elektromaschine (5) dahingehend hergestellt wird, dass die Elektromaschine gemäß einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
Antriebseinrichtung (1), vorzugsweise Hybridantriebseinrichtung (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (3), umfassend – vorzugsweise eine Verbrennungskraftmaschine (4), insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges (3), – wenigstens eine Elektromaschine (5) mit einem Stator (6) und einem Rotor (7), insbesondere zum Antrieb des Kraftfahrzeuges (3), dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Elektromaschine (5) gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.