DE102023100300A1 - Electric machine for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Gehäuseteil, mit einem zweiten Gehäuseteil (1), und mit einem in radialer Richtung (5) der elektrischen Maschine zwischen den Gehäuseteilen angeordneten und von einem ersten Temperiermittel zum Temperieren der elektrischen Maschine durchströmbaren Temperiermantel (6), welcher in radialer Richtung (5) nach außen hin durch das erste Gehäuseteil und in radialer Richtung nach innen hin durch das zweite Gehäuseteil (1) begrenzt ist, wobei sich in axialer Richtung (2) der elektrischen Maschine beidseitig an den Temperiermantel (6) wenigstens eine jeweilige, mit einem zweiten Temperiermittel zum Temperieren der elektrischen Maschine versorgbare Ausnehmung (9, 10) mit wenigstens einer von dem zweiten Temperiermittel durchströmbaren Austrittsöffnung (13, 14) anschließt, mittels welcher das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Ausnehmung (9, 10) in einen jeweiligen, sich in radialer Richtung (5) der elektrischen Maschine nach innen hin an das zweite Gehäuseteil (1) anschließenden Bereich der elektrischen Maschine führbar ist. The invention relates to an electric machine for a motor vehicle, with a first housing part, with a second housing part (1), and with a tempering jacket (6) arranged between the housing parts in the radial direction (5) of the electric machine and through which a first tempering agent for tempering the electric machine can flow, which is delimited in the radial direction (5) outwards by the first housing part and in the radial direction inwards by the second housing part (1), wherein in the axial direction (2) of the electric machine at least one respective recess (9, 10) that can be supplied with a second tempering agent for tempering the electric machine and has at least one outlet opening (13, 14) through which the second tempering agent can flow adjoins the tempering jacket (6) on both sides, by means of which the second tempering agent can flow from the respective recess (9, 10) into a respective region of the electric machine that adjoins the second housing part (1) in the radial direction (5) of the electric machine inwards. is feasible.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to an electrical machine for a motor vehicle according to the preamble of
Der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen elektrischen Maschine zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine realisiert werden kann.The object of the present invention is to provide an electric machine for a motor vehicle and a motor vehicle with at least one such electric machine, so that a particularly advantageous temperature control of the electric machine can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by an electrical machine having the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Maschine aufweist und mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Hierfür ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die elektrische Maschine als eine Hochvolt-Komponente ausgebildet ist, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand einen auch als Batterie bezeichneten und insbesondere als Sekundärbatterie ausgebildeten, elektrischen Energiespeicher auf, mittels welchem elektrische Energie, insbesondere elektrochemisch, gespeichert oder zu speichern ist. Die elektrische Maschine kann mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten, elektrischen Energie versorgt werden, wodurch die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar ist. Mittels des Elektromotors kann das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden. Vorzugsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt beträgt. Beispielsweise ist der elektrische Energiespeicher eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie). Insbesondere kann der elektrische Energiespeicher eine Lithium-Ionen-Batterie sein.A first aspect of the invention relates to an electric machine for a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle. This means that the motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the electric machine in its fully manufactured state and can be driven by means of the electric machine, in particular purely electrically. For this purpose, it is preferably provided that the electric machine is designed as a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and very preferably several hundred volts. For example, in its fully manufactured state, the motor vehicle has an electrical energy store, also referred to as a battery and in particular designed as a secondary battery, by means of which electrical energy, in particular electrochemically, is stored or can be stored. The electric machine can be supplied with the electrical energy stored in the electrical energy store, whereby the electric machine can be operated in a motor mode and thus as an electric motor. The motor vehicle can be driven by means of the electric motor, in particular purely electrically. The electrical energy storage device is preferably a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and very preferably amounts to several hundred volts. For example, the electrical energy storage device is a high-voltage battery (HV battery). In particular, the electrical energy storage device can be a lithium-ion battery.
Die elektrische Maschine weist ein erstes Gehäuseteil sowie ein separat von dem ersten Gehäuseteil ausgebildetes, zweites Gehäuseteil auf. Beispielsweise wird das erste Gehäuseteil auch einfach als Gehäuse bezeichnet, und beispielsweise ist das zweite Gehäuseteil eine Hülse oder das zweite Gehäuseteil wird auch als Hülse bezeichnet. Die elektrische Maschine weist auch einen von einem ersten Temperiermittel durchströmbaren Temperiermantel auf, welcher in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Gehäuseteilen angeordnet ist. Somit ist es insbesondere vorgesehen, dass die Gehäuseteile, das heißt zumindest jeweilige Teilbereiche der Gehäuseteile, ineinander angeordnet sind, insbesondere derart, dass das zweite Gehäuseteil zumindest teilweise in dem ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Somit ist zumindest ein erster Teilbereich des zweiten Gehäuseteils zumindest in einem zweiten Teilbereich des ersten Gehäuseteils angeordnet, sodass beispielsweise der zweite Teilbereich des ersten Gehäuseteils den ersten Teilbereich des zweiten Gehäuseteils umgibt oder umfasst, insbesondere in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine. Vorzugsweise ist das erste Temperiermittel eine Flüssigkeit, welche beispielsweise Wasser sein oder umfassen kann. Daher wird beispielsweise das erste Temperiermittel auch als Temperierwasser bezeichnet, sodass beispielsweise der Temperiermantel auch als Wassermantel bezeichnet wird. Mittels des ersten Temperiermittels kann die elektrische Maschine temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass zumindest ein erster Bereich der elektrischen Maschine mittels des ersten Temperiermittels temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden kann. Das erste Temperiermittel kann als Kühlmittel, insbesondere als Kühlwasser, fungieren oder ausgebildet sein, insbesondere dann oder dadurch, wenn beziehungsweise dass das erste Temperiermittel eine geringere Temperatur als der erste Bereich der elektrischen Maschine aufweist. Dann kann Wärme von dem ersten Bereich an das erste Temperiermittel übergehen, wodurch zumindest der erste Bereich der elektrischen Maschine gekühlt wird. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise das erste Temperiermittel als Erwärmungsmittel dienen oder ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn das erste Temperiermittel eine höhere Temperatur als der erste Bereich aufweist. Dann kann beispielsweise Wärme von dem ersten Temperiermittel an den ersten Bereich übergehen, wodurch der erste Bereich erwärmt wird.The electrical machine has a first housing part and a second housing part formed separately from the first housing part. For example, the first housing part is also simply referred to as a housing, and for example the second housing part is a sleeve or the second housing part is also referred to as a sleeve. The electrical machine also has a temperature control jacket through which a first temperature control medium can flow, which is arranged between the housing parts in the radial direction of the electrical machine. It is thus provided in particular that the housing parts, i.e. at least respective partial areas of the housing parts, are arranged one inside the other, in particular such that the second housing part is at least partially arranged in the first housing part. Thus, at least a first partial area of the second housing part is arranged at least in a second partial area of the first housing part, so that, for example, the second partial area of the first housing part surrounds or encompasses the first partial area of the second housing part, in particular in the circumferential direction of the electrical machine. The first temperature control medium is preferably a liquid, which can be or comprise water, for example. Therefore, for example, the first temperature control medium is also referred to as temperature control water, so that, for example, the temperature control jacket is also referred to as a water jacket. The electrical machine can be temperature-controlled, i.e. cooled and/or heated, by means of the first temperature control medium. In particular, it is conceivable that at least a first region of the electrical machine can be temperature-controlled, i.e. cooled and/or heated, by means of the first temperature control medium. The first temperature control medium can function or be designed as a coolant, in particular as cooling water, in particular when or in that the first temperature control medium has a lower temperature than the first region of the electrical machine. Heat can then be transferred from the first region to the first temperature control medium, as a result of which at least the first region of the electrical machine is cooled. Alternatively or additionally, for example, the first temperature control medium can serve or be designed as a heating medium, in particular when the first temperature control medium has a higher temperature than the first region. Heat can then, for example, be transferred from the first temperature control medium to the first area, thereby heating the first area.
Beispielsweise weist die elektrische Maschine einen Stator und einen Rotor auf, welcher mittels des Stators antreibbar und dadurch um eine Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Beispielsweise ist die elektrische Maschine als Innenläufermaschine ausgebildet, sodass beispielsweise der Rotor zumindest teilweise in dem Stator angeordnet ist. Insbesondere ist es denkbar, dass der Stator an dem zweiten Gehäuseteil befestigt, insbesondere festgelegt, ist, insbesondere derart, dass Relativbewegungen zwischen dem Stator und dem zweiten Gehäuseteil unterbleiben. Somit wird beispielsweise das zweite Gehäuseteil auch als Statorhülse bezeichnet.For example, the electric machine has a stator and a rotor, which can be driven by the stator and can therefore be rotated about a machine axis of rotation relative to the stator. For example, the electric machine is designed as an internal rotor machine, so that, for example, the rotor is at least partially arranged in the stator. In particular, it is conceivable that the stator is attached, in particular fixed, to the second housing part, in particular in such a way that relative movements between the stator and the second housing part are avoided. Thus, for example, the second housing part is also referred to as a stator sleeve.
Der Temperiermantel ist in radialer Richtung der elektrischen Maschine, deren axiale Richtung mit der Maschinendrehachse zusammenfällt und senkrecht zur radialen Richtung der elektrischen Maschine verläuft, zwischen den Gehäuseteilen, insbesondere zwischen den Teilbereichen der Gehäuseteile, angeordnet. Dabei ist der Temperiermantel in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach außen hin durch das erste Gehäuseteil, insbesondere direkt, begrenzt, und der Temperiermantel ist in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin durch das zweite Gehäuseteil, insbesondere direkt, begrenzt. Somit wird beispielsweise das zweite Gehäuseteil auch als Mantelhülse, Temperiermantelhülse oder Wassermantelhülse bezeichnet. Insbesondere ist es denkbar, dass der Temperiermantel in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach außen hin, insbesondere direkt, durch eine innenumfangsseitige Mantelfläche des ersten Gehäuseteils begrenzt ist, wobei beispielsweise die innenumfangsseitige Mantelfläche des ersten Gehäuseteils in dem genannten, zweiten Teilbereich des ersten Gehäuseteils angeordnet ist. In radialer Richtung nach innen hin ist beispielsweise der Temperiermantel, insbesondere direkt, durch eine außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils begrenzt, wobei beispielsweise die außenumfangsseitige Mantelfläche des zweiten Gehäuseteils in dem zuvor genannten, ersten Teilbereich des zweiten Gehäuseteils angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich beispielsweise der Temperiermantel in um die axiale Richtung der elektrischen Maschine verlaufender Umfangsrichtung der elektrischen Maschine zumindest teilweise, insbesondere über wenigstens 180 Grad, ganz insbesondere über wenigstens 270 Grad, um das zweite Gehäuseteil herum, wobei es insbesondere vorgesehen sein kann, dass sich der Temperiermantel in um die axiale Richtung verlaufender Umfangsrichtung der elektrischen Maschine vollständig umlaufend und somit über 360 Grad, insbesondere unterbrechungsfrei, um das zweite Gehäuseteil herum erstreckt. Beispielsweise kann sich der Temperiermantel in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine betrachtet mäanderförmig erstrecken. Mit anderen Worten ist oder bildet beispielsweise der Temperiermantel wenigstens oder genau einen von dem ersten Temperiermittel durchströmbaren Temperierkanal, welcher sich beispielsweise in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine betrachtet mäanderförmig erstreckt. Somit strömt oder fließt beispielsweise das erste Temperiermittel auf seinem Weg durch den Temperiermantel und dabei in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine mäanderförmig durch den Temperiermantel hindurch.The temperature control jacket is arranged between the housing parts, in particular between the sub-areas of the housing parts, in the radial direction of the electrical machine, the axial direction of which coincides with the machine's axis of rotation and runs perpendicular to the radial direction of the electrical machine. In the radial direction of the electrical machine, the temperature control jacket is delimited on the outside by the first housing part, in particular directly, and the temperature control jacket is delimited on the inside by the second housing part, in particular directly,. Thus, for example, the second housing part is also referred to as a jacket sleeve, temperature control jacket sleeve or water jacket sleeve. In particular, it is conceivable that the temperature control jacket is delimited on the outside in the radial direction of the electrical machine, in particular directly, by an inner peripheral surface of the first housing part, wherein, for example, the inner peripheral surface of the first housing part is arranged in the said second sub-area of the first housing part. In the radial direction towards the inside, for example, the temperature control jacket is delimited, in particular directly, by an outer peripheral surface of the second housing part, wherein, for example, the outer peripheral surface of the second housing part is arranged in the aforementioned first partial area of the second housing part. In particular, for example, the temperature control jacket extends at least partially, in particular over at least 180 degrees, very particularly over at least 270 degrees, around the second housing part in the circumferential direction of the electrical machine running around the axial direction of the electrical machine, wherein it can be provided in particular that the temperature control jacket extends completely around the second housing part in the circumferential direction of the electrical machine running around the axial direction and thus over 360 degrees, in particular without interruption. For example, the temperature control jacket can extend in a meandering shape when viewed in the circumferential direction of the electrical machine. In other words, for example, the temperature control jacket is or forms at least or exactly one temperature control channel through which the first temperature control medium can flow, which extends in a meandering shape when viewed in the circumferential direction of the electrical machine, for example. Thus, for example, the first temperature control medium flows or streams through the temperature control jacket on its way through it and in the circumferential direction of the electrical machine in a meandering manner through the temperature control jacket.
Insbesondere ist es denkbar, dass der Stator mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist, insbesondere derart, dass der Stator separat von den Gehäuseteilen ausgebildet und mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass der Stator drehfest mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Ferner ist es denkbar, dass der Stator derart mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist, dass in axialer Richtung der elektrischen Maschine erfolgende Relativbewegungen zwischen dem Stator und dem zweiten Gehäuseteil unterbleiben. Unter dem Merkmal, dass der Stator mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist, kann insbesondere verstanden werden, dass der Stator beispielsweise ein auch als Statorblechpaket bezeichnetes Blechpaket aufweist, welches beispielsweise separat von dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet und mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Insbesondere ist das Blechpaket derart mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden, dass das Blechpaket drehfest mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden ist. Ferner ist das Blechpaket vorzugsweise derart mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden, dass in axialer Richtung der elektrischen Maschine erfolgende Relativbewegungen zwischen dem Blechpaket und dem zweiten Gehäuseteil unterbleiben. Ganz vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, insbesondere derart, dass die Gehäuseteile drehfest miteinander verbunden sind und/oder derart, dass in axialer Richtung der elektrischen Maschine erfolgende Relativbewegungen zwischen den Gehäuseteilen unterbunden sind, mithin unterbleiben. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter einer drehfesten Verbindung eines ersten Bauelements mit einem zweiten Bauelement zu verstehen, dass in um die axiale Richtung der elektrischen Maschine verlaufender Umfangsrichtung der elektrischen Maschine erfolgende Relativdrehungen zwischen den Bauelementen unterbleiben. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der axialen Richtung, der radialen Richtung und der Umfangsrichtung ist, so sind darunter die axiale Richtung der elektrischen Maschine, die radiale Richtung der elektrischen Maschine und die Umfangsrichtung der elektrischen Maschine zu verstehen.In particular, it is conceivable that the stator is connected to the second housing part, in particular in such a way that the stator is designed separately from the housing parts and is connected to the second housing part. In this case, it is particularly conceivable that the stator is connected to the second housing part in a rotationally fixed manner. Furthermore, it is conceivable that the stator is connected to the second housing part in such a way that relative movements between the stator and the second housing part in the axial direction of the electrical machine are avoided. The feature that the stator is connected to the second housing part can be understood in particular to mean that the stator has, for example, a laminated core, also referred to as a stator laminated core, which is designed separately from the second housing part and connected to the second housing part. In particular, the laminated core is connected to the second housing part in such a way that the laminated core is connected to the second housing part in a rotationally fixed manner. Furthermore, the laminated core is preferably connected to the second housing part in such a way that relative movements between the laminated core and the second housing part in the axial direction of the electrical machine are avoided. It is very preferably provided that the housing parts are formed separately from one another and connected to one another, in particular in such a way that the housing parts are connected to one another in a rotationally fixed manner and/or in such a way that relative movements between the housing parts in the axial direction of the electrical machine are prevented, and thus do not occur. In the context of the present disclosure, a rotationally fixed connection of a first component to a second component is to be understood as meaning that relative rotations between the components in the circumferential direction of the electrical machine running around the axial direction of the electrical machine are prevented. When reference is made above and below to the axial direction, the radial direction and the circumferential direction, this includes the axial direction of the electrical machine, the radial direction of the electrical machine and to understand the circumferential direction of the electrical machine.
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung, der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine und somit entlang der Maschinendrehachse betrachtet beidseitig an den Temperiermantel wenigstens oder genau eine jeweilige, mit einem zweiten Temperiermittel zum Temperieren der elektrischen Maschine versorgbare Ausnehmung mit wenigstens oder genau einer von dem zweiten Temperiermittel durchströmbaren Austrittsöffnung anschließt. Unter dem Merkmal, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine beidseitig an den Temperiermantel wenigstens eine jeweilige Ausnehmung anschließt, ist zu verstehen, dass sich in eine mit der axialen Richtung zusammenfallende oder parallel zu der axialen Richtung verlaufende, erste Richtung an dem Temperiermittel wenigstens oder genau eine erste Ausnehmung mit wenigstens oder genau einer ersten Austrittsöffnung anschließt, wobei die erste Ausnehmung mit dem genannten, zweiten Temperiermittel versorgbar ist, und wobei die erste Austrittsöffnung von dem zweiten Temperiermittel aus der ersten Ausnehmung durchströmbar ist. In eine parallel zur axialen Richtung verlaufende oder mit der axialen Richtung zusammenfallende, der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung schließt sich an den Temperiermantel wenigstens oder genau eine zweite Ausnehmung mit wenigstens oder genau einer zweiten Austrittsöffnung an, wobei die zweite Ausnehmung mit dem zweiten Temperiermittel versorgbar ist, und wobei die zweite Austrittsöffnung von dem zweiten Temperiermittel aus der zweiten Ausnehmung durchströmbar ist. Die jeweilige Austrittsöffnung ist somit eine jeweilige Abführöffnung, über welche das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Ausnehmung abführbar, mithin ausleitbar, ist. Beispielsweise umfasst die jeweilige Ausnehmung eine Nut, die sich beispielsweise in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine zumindest teilweise über das zweite Gehäuseteil oder um das zweite Gehäuseteil herum erstreckt. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die jeweilige Austrittsöffnung einerseits, insbesondere einenends, in die jeweilige Nut der jeweiligen Ausnehmungen mündet. Die jeweilige Nut ist mit dem zweiten Temperiermittel versorgbar und von dem zweiten Temperiermittel durchströmbar, wobei das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Nut in die jeweilige Austrittsöffnung strömen und die jeweilige Austrittsöffnung durchströmen kann. Mittels der jeweiligen Austrittsöffnung ist das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Ausnehmung in einen jeweiligen, sich in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen, insbesondere direkt, an das zweite Gehäuseteil anschließenden, auch als zweiter Bereich bezeichneten Bereich der elektrischen Maschine führbar. Somit ist es insbesondere denkbar, dass die jeweilige Austrittsöffnung andererseits, insbesondere andernends, in den jeweiligen, zweiten Bereich mündet.In order to be able to implement particularly advantageous temperature control, i.e. cooling and/or heating, of the electrical machine, it is provided according to the invention that, viewed in the axial direction of the electrical machine and thus along the machine's axis of rotation, at least or exactly one respective recess, which can be supplied with a second temperature control medium for temperature control of the electrical machine and has at least or exactly one outlet opening through which the second temperature control medium can flow, adjoins the temperature control jacket on both sides. The feature that at least one respective recess adjoins the temperature control jacket on both sides in the axial direction of the electrical machine is to be understood as meaning that, in a first direction coinciding with the axial direction or running parallel to the axial direction, at least or exactly one first recess with at least or exactly one first outlet opening adjoins the temperature control medium, wherein the first recess can be supplied with the second temperature control medium mentioned, and wherein the first outlet opening can be flowed through by the second temperature control medium from the first recess. In a second direction running parallel to the axial direction or coinciding with the axial direction and opposite to the first direction, at least or exactly one second recess with at least or exactly one second outlet opening adjoins the temperature control jacket, wherein the second recess can be supplied with the second temperature control medium, and wherein the second temperature control medium can flow through the second outlet opening from the second recess. The respective outlet opening is thus a respective discharge opening through which the second temperature control medium can be discharged from the respective recess, and thus can be discharged. For example, the respective recess comprises a groove which extends, for example in the circumferential direction of the electrical machine, at least partially over the second housing part or around the second housing part. In this case, it is particularly conceivable that the respective outlet opening opens on the one hand, in particular at one end, into the respective groove of the respective recesses. The respective groove can be supplied with the second tempering agent and the second tempering agent can flow through it, whereby the second tempering agent can flow from the respective groove into the respective outlet opening and through the respective outlet opening. By means of the respective outlet opening, the second tempering agent can be guided from the respective recess into a respective region of the electrical machine which adjoins the second housing part in the radial direction of the electrical machine inwards, in particular directly, and is also referred to as the second region. It is therefore particularly conceivable that the respective outlet opening opens into the respective second region on the other hand, in particular at the other end.
Bei dem zweiten Temperiermittel handelt es sich beispielsweise um eine zweite Flüssigkeit, welche beispielsweise ein Öl umfassen oder sein kann. Somit handelt es sich vorzugsweise bei den Temperiermitteln um unterschiedliche Temperiermittel, insbesondere um unterschiedliche Fluide. Mittels des zweiten Temperiermittels kann die elektrische Maschine, insbesondere der jeweilige, zweite Bereich, temperiert werden. Mit anderen Worten kann mittels des zweiten Temperiermittels beispielsweise der jeweilige, zweite Bereich der elektrischen Maschine temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Dabei können die vorigen und folgenden Ausführungen zum ersten Temperiermittel ohne Weiteres auch auf das zweite Temperiermittel übertragen werden und umgekehrt. Somit kann beispielsweise das zweite Temperiermittel als Kühlmittel fungieren oder ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn das zweite Temperiermittel eine geringere Temperatur als der jeweilige, zweite Bereich der elektrischen Maschine aufweist. Dadurch kann der jeweilige, zweite Bereich mittels des zweiten Temperiermittels gekühlt werden. Weist beispielsweise das zweite Temperiermittel eine höhere Temperatur als der jeweilige, zweite Bereich der elektrischen Maschine auf, so kann beispielsweise der jeweilige, zweite Bereich der elektrischen Maschine mittels des zweiten Temperiermittels erwärmt werden. Insbesondere können der erste Bereich und der jeweilige, zweite Bereich voneinander unterschiedliche Bereiche der elektrischen Maschine sein. Unter dem Merkmal, dass die jeweilige Ausnehmung mit dem zweiten Temperiermittel versorgbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das zweite Temperiermittel, insbesondere unter Umgehung des Temperiermantels, das heißt ohne durch den Temperiermantel hindurch zu strömen, in die Ausnehmung einleitbar ist, woraufhin beispielsweise das zweite Temperiermittel die jeweilige Ausnehmung durchströmen kann. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass das erste Gehäuseteil wenigstens einen von dem zweiten Temperiermittel durchströmbaren Versorgungskanal aufweist, über welchen die jeweilige Ausnehmung, insbesondere unter Umgehung des Temperiermantels, mit dem zweiten Temperiermittel versorgbar ist. Dadurch kann das zweite Temperiermittel insbesondere unter Umgehung des Temperiermantels, das heißt ohne den Temperiermantel zu durchströmen, mittels des Versorgungskanals in die jeweilige Ausnehmung eingeleitet werden, wodurch die jeweilige Ausnehmung mit dem zweiten Temperiermittel versorgt wird. Dabei ist es denkbar, dass der Versorgungskanal, insbesondere direkt, in die jeweilige Ausnehmung mündet, insbesondere unter Umgehung des Temperiermantels. Dadurch kann beispielsweise ein unerwünschtes Vermischen der Temperiermittel vermieden werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweilige Ausnehmung von dem Temperiermantel fluidisch getrennt ist.The second temperature control means is, for example, a second liquid, which may comprise or be an oil, for example. Thus, the temperature control means are preferably different temperature control means, in particular different fluids. The electrical machine, in particular the respective second region, can be temperature controlled by means of the second temperature control means. In other words, the respective second region of the electrical machine can be temperature controlled, i.e. cooled and/or heated, by means of the second temperature control means. The previous and following statements on the first temperature control means can also be easily transferred to the second temperature control means and vice versa. Thus, for example, the second temperature control means can function or be designed as a coolant, in particular when the second temperature control means has a lower temperature than the respective second region of the electrical machine. The respective second region can therefore be cooled by means of the second temperature control means. If, for example, the second temperature control medium has a higher temperature than the respective second region of the electrical machine, the respective second region of the electrical machine can be heated by means of the second temperature control medium. In particular, the first region and the respective second region can be different regions of the electrical machine. The feature that the respective recess can be supplied with the second temperature control medium is to be understood in particular to mean that the second temperature control medium can be introduced into the recess, in particular by bypassing the temperature control jacket, i.e. without flowing through the temperature control jacket, whereupon, for example, the second temperature control medium can flow through the respective recess. It is conceivable, for example, that the first housing part has at least one supply channel through which the second temperature control medium can flow, via which the respective recess can be supplied with the second temperature control medium, in particular bypassing the temperature control jacket. As a result, the second tempering agent can be introduced into the respective recess by means of the supply channel, in particular by bypassing the tempering jacket, i.e. without flowing through the tempering jacket, whereby the respective recess is supplied with the second tempering agent. It is conceivable that the supply channel opens into the respective recess, in particular directly, in particular by bypassing ing of the tempering jacket. This can, for example, prevent undesirable mixing of the tempering media. In particular, it is conceivable that the respective recess is fluidically separated from the tempering jacket.
Die jeweilige Austrittsöffnung ist, umfasst oder bildet beispielsweise einen jeweiligen, von dem zweiten Temperiermittel durchströmbaren Kanal, mittels welchem das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Ausnehmung in den jeweiligen, sich in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin an das zweite Gehäuseteil anschließenden, auch als Versorgungsbereich bezeichneten Bereich der elektrischen Maschine führbar ist. Somit kann der Versorgungsbereich mittels des zweiten Temperiermittels temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden. Insbesondere ist es denkbar, dass der jeweilige Kanal fluidisch mit der jeweiligen Nut der jeweiligen Ausnehmung verbunden oder verbindbar ist. Somit ist über den jeweiligen Kanal (Austrittsöffnung) der jeweilige Versorgungsbereich mit der jeweiligen Nut fluidisch verbunden oder verbindbar, sodass das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Nut über den jeweiligen Kanal (Austrittsöffnung) in den jeweiligen Versorgungsbereich geführt oder geleitet werden kann. Ganz insbesondere ist es vorgesehen, dass der jeweilige Kanal (Austrittsöffnung) einenends in die jeweilige Nut und andernends in den jeweiligen Versorgungsbereich, insbesondere jeweils direkt, mündet, wodurch der jeweilige Kanal einenends fluidisch mit der jeweiligen Nut und andernends fluidisch mit dem jeweiligen Versorgungsbereich verbunden ist. Beispielsweise kann die jeweilige Austrittsöffnung als eine jeweilige Bohrung ausgebildet oder durch eine jeweilige Bohrung gebildet sein. Durch die Erfindung kann die elektrische Maschine mittels des Temperiermittels besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden, insbesondere ohne dass es zu einer unerwünschten Vermischung der Temperiermittel kommt. Des Weiteren kann beispielsweise die jeweilige Austrittsöffnung als jeweiliger Spritzkanal oder jeweilige Spritzöffnung ausgebildet sein oder fungieren. Das aus der jeweiligen Ausnehmung stammende und die jeweilige Austrittsöffnung durchströmende, zweite Temperiermittel kann beispielsweise aus der jeweiligen Austrittsöffnung ausströmen und dadurch, insbesondere direkt, in den jeweiligen Versorgungsbereich einströmen und wird hierdurch beispielsweise aus der jeweiligen Austrittsöffnung ausgespritzt und, insbesondere direkt, in den jeweiligen Versorgungsbereich eingespritzt. Insbesondere dann, wenn das zweite Temperiermittel als ein Öl ausgebildet ist oder ein Öl umfasst, kann hierdurch eine besonders vorteilhafte Spritzbeölung des jeweiligen Versorgungsbereichs realisiert werden. Da das zweite Gehäuseteil die Ausnehmungen aufweist beziehungsweise da die Ausnehmungen und somit die Austrittsöffnungen in das zweite Gehäuseteil eingebracht oder in dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet sind, ist sozusagen eine Versorgung des jeweiligen Versorgungsbereichs mit dem zweiten Temperiermittel, das heißt insbesondere die zuvor genannte Spritzbeölung, in das zweite Gehäuseteil integriert. Dadurch können beispielsweise zusätzliche, separat von dem zweiten Gehäuseteil ausgebildete Spritzelemente, mittels welchen beispielsweise das zweite Temperiermittel in die Versorgungsbereiche eingespritzt werden kann, vermieden werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht und der Bauraumbedarf der elektrischen Maschine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.The respective outlet opening is, comprises or forms, for example, a respective channel through which the second temperature control medium can flow, by means of which the second temperature control medium can be guided from the respective recess into the respective region of the electrical machine, which adjoins the second housing part inwards in the radial direction of the electrical machine and is also referred to as the supply region. The supply region can thus be tempered, i.e. cooled and/or heated, by means of the second temperature control medium. In particular, it is conceivable that the respective channel is or can be connected fluidically to the respective groove of the respective recess. The respective supply region is or can be connected fluidically to the respective groove via the respective channel (outlet opening), so that the second temperature control medium can be guided or directed from the respective groove via the respective channel (outlet opening) into the respective supply region. In particular, it is provided that the respective channel (outlet opening) opens at one end into the respective groove and at the other end into the respective supply area, in particular directly in each case, whereby the respective channel is fluidically connected at one end to the respective groove and at the other end to the respective supply area. For example, the respective outlet opening can be designed as a respective bore or can be formed by a respective bore. The invention allows the electric machine to be tempered particularly advantageously and as required by means of the tempering agent, i.e. cooled and/or heated, in particular without any undesirable mixing of the tempering agents occurring. Furthermore, for example, the respective outlet opening can be designed or function as a respective spray channel or respective spray opening. The second tempering agent originating from the respective recess and flowing through the respective outlet opening can, for example, flow out of the respective outlet opening and thereby flow, in particular directly, into the respective supply area and is thereby, for example, sprayed out of the respective outlet opening and, in particular directly, injected into the respective supply area. In particular when the second tempering agent is designed as an oil or comprises an oil, this can result in particularly advantageous spray lubrication of the respective supply area. Since the second housing part has the recesses or since the recesses and thus the outlet openings are introduced into the second housing part or are formed in the second housing part, a supply of the respective supply area with the second tempering agent, that is to say in particular the aforementioned spray lubrication, is integrated into the second housing part. As a result, for example, additional injection elements formed separately from the second housing part, by means of which, for example, the second temperature control medium can be injected into the supply areas, can be avoided, so that the number of parts, the weight and the installation space requirement of the electrical machine can be kept to a particularly low level.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das zweite Gehäuseteil einstückig ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der den Temperiermantel in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin begrenzende, erste Teilbereich des zweiten Gehäuseteils und Wandungsbereiche des zweiten Gehäuseteils, in dessen Wandungsbereiche die Ausnehmungen und somit die Austrittsöffnungen ausgebildet sind, einstückig miteinander ausgebildet, das heißt aus einem einzigen Stück gebildet und somit durch einen einstückig ausgebildeten, mithin aus einem einzigen Stück gebildeten Körper gebildet sind. Dies bedeutet, dass der Körper ein integral hergestellter Körper, mithin ein Monoblock, ist oder als ein Monoblock ausgebildet ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist der den ersten Teilbereich des zweiten Gehäuseteils und die genannten Wandungsbereiche des zweiten Gehäuseteils bildende Körper nicht aus mehreren, separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt, sondern vorzugsweise ist der Körper aus einem einzigen Stück hergestellt oder gebildet und somit durch einen Monoblock gebildet oder als ein Monoblock ausgebildet. Dadurch können die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.It is preferably provided that the second housing part is formed in one piece. In other words, it is preferably provided that the first partial area of the second housing part, which delimits the temperature control jacket inwards in the radial direction of the electrical machine, and wall areas of the second housing part, in the wall areas of which the recesses and thus the outlet openings are formed, are formed in one piece with one another, i.e. formed from a single piece and thus formed by a body formed in one piece, thus formed from a single piece. This means that the body is an integrally manufactured body, thus a monoblock, or is formed as a monoblock. In other words, the body forming the first partial area of the second housing part and the said wall areas of the second housing part is not composed of several parts formed separately from one another and connected to one another, but rather the body is preferably manufactured or formed from a single piece and thus formed by a monoblock or formed as a monoblock. This allows the number of parts, the weight, the costs and the installation space required to be kept to a particularly low level.
Da der auch als Wassermantel bezeichnete oder als Wassermantel ausgebildete Temperiermantel durch die Gehäuseteile begrenzt ist, und da die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet sind und somit beispielsweise ein geteiltes Gehäuse der elektrischen Maschine bilden oder Bestandteile eines solchen, geteilten Gehäuses der elektrischen Maschine sind, ist der Temperiermantel als ein geteilter Temperiermantel ausgebildet.Since the tempering jacket, also referred to as a water jacket or designed as a water jacket, is limited by the housing parts, and since the housing parts are designed separately from one another and thus, for example, form a split housing of the electrical machine or are components of such a split housing of the electrical machine, the tempering jacket is designed as a split tempering jacket.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine, insbesondere der Versorgungsbereiche, realisieren zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich wenigstens eine der Ausnehmungen, das heißt die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung, in um die axiale Richtung der elektrischen Maschine verlaufender Umfangsrichtung der elektrischen Maschine über mehr als 10 Grad, insbesondere über mehr als 20 Grad, erstreckt. Dadurch kann eine besonders gezielte und bedarfsgerechte Führung des zweiten Temperiermittels realisiert werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine über wenigstens oder genau 65 Grad, insbesondere über wenigstens oder genau 90 Grad, ganz insbesondere über wenigstens oder genau 180 Grad oder vorzugsweise über wenigstens oder genau 270 Grad erstreckt. Insbesondere ist es denkbar, dass sich die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine vollständig und somit um 360 Grad herum erstreckt, sodass beispielsweise die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung als ein Ring oder eine Ringausnehmung ausgebildet sind. Somit ist beispielsweise die jeweilige Nut der jeweiligen Ausnehmung als eine Ringnut ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine vollständig umlaufend und somit über 360 Grad erstreckt.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the electrical machine, in particular of the supply areas, it is provided in one embodiment of the invention that at least one of the recesses, i.e. the first recess and/or the second Recess extends in the circumferential direction of the electrical machine running around the axial direction of the electrical machine over more than 10 degrees, in particular over more than 20 degrees. This enables particularly targeted and needs-based guidance of the second temperature control medium to be achieved. In particular, it is provided that the first recess and/or the second recess extends in the circumferential direction of the electrical machine over at least or exactly 65 degrees, in particular over at least or exactly 90 degrees, most particularly over at least or exactly 180 degrees or preferably over at least or exactly 270 degrees. In particular, it is conceivable that the first recess and/or the second recess extends completely in the circumferential direction of the electrical machine and thus around 360 degrees, so that, for example, the first recess and/or the second recess are designed as a ring or an annular recess. Thus, for example, the respective groove of the respective recess is designed as an annular groove that extends completely around the circumferential direction of the electrical machine and thus over 360 degrees.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens eine, sich in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine über mehr als 10 Grad erstreckende Ausnehmung, mithin die erste Ausnehmung und/oder die zweite Ausnehmung, wenigstens zwei von dem zweiten Temperiermittel durchströmbare und in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine voneinander beabstandete Austrittsöffnungen aufweist, mittels welchen das zweite Temperiermittel aus der wenigstens einen Ausnehmung in den jeweiligen, zweiten Bereich führbar ist. Dadurch kann eine gezielte und bedarfsgerechte Temperierung der elektrischen Maschine gewährleistet werden.A further embodiment is characterized in that the at least one recess extending over more than 10 degrees in the circumferential direction of the electrical machine, thus the first recess and/or the second recess, has at least two outlet openings through which the second temperature control medium can flow and which are spaced apart from one another in the circumferential direction of the electrical machine, by means of which the second temperature control medium can be guided from the at least one recess into the respective second region. This ensures that the electrical machine can be temperature-controlled in a targeted manner as required.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in wenigstens einem der Bereiche, insbesondere in beiden Bereichen, wenigstens oder genau ein Wickelkopf wenigstens einer Wicklung der elektrischen Maschine angeordnet ist, insbesondere derart, dass die Austrittsöffnung, mittels welcher das zweite Temperiermittel in den zweiten Bereich führbar ist, in welchem der Wickelkopf angeordnet ist, in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin zumindest teilweise durch den Wickelkopf überlappt ist. Die Wicklung ist beispielsweise eine Wicklung des Stators und wird daher auch als Statorwicklung bezeichnet. Beispielsweise ist die Wicklung an dem Blechpaket gehalten und somit durch das Blechpaket getragen. Dadurch, dass beispielsweise die Austrittsöffnung in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin zumindest teilweise durch den Wickelkopf überlappt ist, kann das zweite Temperiermittel aus der Austrittsöffnung abgeführt, insbesondere ausgespritzt, und in den Versorgungsbereich eingeleitet insbesondere eingespritzt, werden, insbesondere derart, dass das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Austrittsöffnung, insbesondere direkt, gegen den Wickelkopf gespritzt werden kann. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Versorgung, insbesondere Spritzversorgung und ganz insbesondere Spritzbeölung, des Wickelkopfs mit dem zweiten Temperiermittel darstellbar, sodass eine besonders gute Temperierung der elektrischen Maschine darstellbar ist. Insbesondere ist der Wickelkopf dadurch gebildet, dass ein Wicklungsbereich der Wicklung in axialer Richtung der elektrischen Maschine von dem Blechpaket, insbesondere von einer axialen Seite des Blechpakets, absteht, wobei der Wickelkopf durch den abstehenden Wicklungsbereich gebildet ist.It has been shown to be particularly advantageous if at least or exactly one winding head of at least one winding of the electrical machine is arranged in at least one of the areas, in particular in both areas, in particular such that the outlet opening, by means of which the second temperature control medium can be guided into the second area in which the winding head is arranged, is at least partially overlapped by the winding head in the radial direction of the electrical machine towards the inside by the winding head. The winding is, for example, a winding of the stator and is therefore also referred to as a stator winding. For example, the winding is held on the laminated core and is thus supported by the laminated core. Because, for example, the outlet opening is at least partially overlapped by the winding head in the radial direction of the electrical machine towards the inside by the winding head, the second temperature control medium can be discharged from the outlet opening, in particular sprayed out, and introduced into the supply area, in particular injected, in particular such that the second temperature control medium can be sprayed from the respective outlet opening, in particular directly, against the winding head. This makes it possible to provide a particularly advantageous supply, in particular spray supply and especially spray lubrication, of the winding head with the second temperature control medium, so that a particularly good temperature control of the electrical machine can be achieved. In particular, the winding head is formed in that a winding region of the winding protrudes from the laminated core, in particular from an axial side of the laminated core, in the axial direction of the electrical machine, the winding head being formed by the protruding winding region.
Insbesondere ist denkbar, dass die zuvor genannten, wenigstens zwei Austrittsöffnungen in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin jeweils zumindest teilweise durch den Wickelkopf überlappt sind.In particular, it is conceivable that the aforementioned at least two outlet openings in the radial direction of the electrical machine are each at least partially overlapped by the winding head.
Um eine besonders bedarfsgerechte und somit eine besonders vorteilhafte sowie gezielte Temperierung der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine an wenigstens eine der jeweiligen Ausnehmungen, das heißt an die erste Ausnehmung und/oder an die zweite Ausnehmung, zu dem Temperiermantel hin ein erster Längenbereich des zweiten Gehäuseteils anschließt, dessen erster Längenbereich gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Hierdurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das zweite Temperiermittel aus der jeweiligen Ausnehmung in den Temperiermantel strömt, und beispielsweise kann vermieden werden, dass das erste Temperiermittel aus dem Temperiermantel in die jeweilige Ausnehmung strömt.In order to be able to implement a particularly needs-based and thus particularly advantageous and targeted temperature control of the electrical machine, a further embodiment of the invention provides that in the axial direction of the electrical machine, at least one of the respective recesses, i.e. the first recess and/or the second recess, is connected to the temperature control jacket by a first longitudinal region of the second housing part, the first longitudinal region of which is sealed against the first housing part. This can, for example, prevent the second temperature control medium from flowing from the respective recess into the temperature control jacket, and, for example, prevent the first temperature control medium from flowing from the temperature control jacket into the respective recess.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung werden auch als Ordinalia bezeichnete Ordnungszahlwörter wie „erster“, „erste“, „zweiter“, „zweite“ etc. nicht notwendigerweise verwendet, um eine Anzahl von Elementen, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen, anzugeben, sondern um eindeutig auf die Elemente referenzieren zu können, auf die sich die Ordnungszahlwörter beziehen.In the context of the present disclosure, ordinal numerals such as "first", "first", "second", "secondary", etc. are not necessarily used to indicate a number of elements to which the ordinal numerals refer, but to be able to unambiguously reference the elements to which the ordinal numerals refer.
Um unerwünschte Strömungen der Temperiermittel und somit eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine gewährleisten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der erste Längenbereich mittels eines separat von den Gehäuseteilen ausgebildeten, die Gehäuseteile jeweils direkt berührenden und in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Gehäuseteilen angeordneten Dichtungselements gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Vorzugsweise ist das Dichtungselement als ein Festkörper ausgebildet und/oder aus Gummi gebildet. Beispielsweise ist das Dichtungselement als ein O-Ring ausgebildet.In order to be able to guarantee undesirable flows of the temperature control medium and thus a particularly advantageous temperature control of the electrical machine, it is provided in a further embodiment of the invention that the first length region is sealed by means of a seal which is formed separately from the housing parts, which directly touches the housing parts and is arranged between the housing parts in the radial direction of the electrical machine. sealing element is sealed against the first housing part. Preferably, the sealing element is designed as a solid body and/or made of rubber. For example, the sealing element is designed as an O-ring.
Eine zweite Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine an wenigstens eine der jeweiligen Ausnehmungen, das heißt an die erste Ausnehmung und/oder an die zweite Ausnehmung, von dem Temperiermantel weg ein zweiter Längenbereich des zweiten Gehäuseteils anschließt.A second embodiment is characterized in that, in the axial direction of the electrical machine, a second longitudinal region of the second housing part adjoins at least one of the respective recesses, i.e. the first recess and/or the second recess, away from the temperature control jacket.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Längenbereich gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Dadurch können unerwünschte Leckagen vermieden werden, sodass eine gezielte, bedarfsgerechte sowie effektive und effiziente Temperierung der elektrischen Maschine darstellbar ist.It has proven to be particularly advantageous if the second length section is sealed against the first housing part. This prevents unwanted leaks, so that targeted, needs-based, effective and efficient temperature control of the electrical machine can be achieved.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Längenbereich mittels eines separat von den Gehäuseteilen ausgebildeten, die Gehäuseteile jeweils direkt berührenden und in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Gehäuseteilen angeordneten, auch als Dichtung bezeichneten Dichtungselements gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Dadurch kann eine besonders effektive und effiziente Dichtung realisiert werden, sodass unerwünschte Strömungen der Temperiermittel vermieden werden können.It has proven to be particularly advantageous if the second length region is sealed against the first housing part by means of a sealing element, also known as a seal, which is formed separately from the housing parts, directly touches the housing parts and is arranged between the housing parts in the radial direction of the electrical machine. This makes it possible to create a particularly effective and efficient seal, so that undesirable flows of the temperature control medium can be avoided.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtung als ein Festkörper ausgebildet und/oder aus Gummi gebildet ist. Dadurch kann eine besonders effektive und effiziente Abdichtung realisiert werden, sodass eine effektive und effiziente Temperierung darstellbar ist.A further embodiment is characterized in that the seal is designed as a solid body and/or is made of rubber. This allows a particularly effective and efficient seal to be achieved, so that effective and efficient temperature control can be achieved.
Um eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine auf besonders gewichts- und kostengünstige Weise realisieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Dichtung als eine pastöse Dichtmasse ausgebildet ist, welche auch als Dichtstoff bezeichnet wird.In order to be able to realize a particularly advantageous temperature control of the electrical machine in a particularly lightweight and cost-effective manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the seal is designed as a pasty sealing compound, which is also referred to as a sealant.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem zweiten Längenbereich und dem ersten Gehäuseteil ein radialer Presssitz ausgebildet ist. Durch den Presssitz sind die Gehäuseteile miteinander verbunden. Der Presssitz ermöglicht eine besonders vorteilhafte, mechanische Verbindung zwischen den Gehäuseteilen, sodass unerwünschte Relativbewegungen zwischen den Gehäuseteilen und insbesondere unerwünschte Schwingungen der Gehäuseteile vermieden werden können. A further embodiment is characterized in that a radial press fit is formed between the second length region and the first housing part. The press fit connects the housing parts to one another. The press fit enables a particularly advantageous mechanical connection between the housing parts, so that undesirable relative movements between the housing parts and in particular undesirable vibrations of the housing parts can be avoided.
Der Presssitz stellt beispielsweise für das zweite Temperiermittel zumindest eine Strömungsbarriere dar, die eine übermäßige Strömung des zweiten Temperiermittels aus der jeweiligen Ausnehmung vorteilhaft vermeiden kann.The press fit represents, for example, at least one flow barrier for the second tempering medium, which can advantageously prevent an excessive flow of the second tempering medium from the respective recess.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens eine elektrische Maschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf, wobei das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle, also referred to simply as a vehicle, which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car. The motor vehicle has at least one electric machine according to the first aspect of the invention, wherein the motor vehicle can be driven by means of the electric machine, in particular purely electrically. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung. Dabei zeigt die einzige
Die einzige
Die elektrische Maschine weist einen in radialer Richtung der elektrischen Maschine, deren radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verläuft und durch einen Doppelpfeil 5 veranschaulicht ist, zwischen den Gehäuseteilen angeordneten, auch als Wassermantel bezeichneten Temperiermantel 6 auf, welcher von einem vorzugsweise flüssigen, ersten Temperiermittel zum Temperieren zumindest eines ersten Bereichs der elektrischen Maschine durchströmbar ist. Aus
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung, der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es vorgesehen, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine beidseitig an den Temperiermantel 6 wenigstens oder vorliegend genau eine jeweilige, mit einem zweiten Temperiermittel zum Temperieren der elektrischen Maschine versorgbare Ausnehmung 9, 10 anschließt. Dies bedeutet, dass sich in eine parallel zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verlaufende oder mit der axialen Richtung der elektrischen Maschine zusammenfallende, durch einen Pfeil 15 veranschaulichte, erste Richtung an den Temperiermantel 6 die Ausnehmung 9 als erste Ausnehmung anschließt, und in eine parallel zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verlaufende oder mit der axialen Richtung der elektrischen Maschine zusammenfallende, der ersten Richtung entgegengesetzte und durch einen Pfeil 16 veranschaulichte, zweite Richtung schließt sich an den Temperiermantel 6 die Ausnehmung 10 als zweite Ausnehmung an. Somit ist der Temperiermantel 6 in axialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Ausnehmungen 9 und 10 angeordnet. Die jeweilige Ausnehmung 9, 10 ist mit einem insbesondere von dem ersten Temperiermittel unterschiedlichen, vorzugsweise flüssigen, zweiten Temperiermittel versorgbar. Vorzugsweise ist das zweite Temperiermittel ein Öl. Aus
Die jeweilige Ausnehmung 9, 10 weist mehrere, als Durchgangsöffnungen ausgebildete Austrittsöffnungen 13, 14 auf, welche von dem zweiten Temperiermittel durchströmbar sind. Mittels der Austrittsöffnungen 13 kann das zweite Temperiermittel aus der Ausnehmung 9, insbesondere aus der Einbuchtung 11, in einen sich in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin an das zweite Gehäuseteil 1 anschließenden, ersten Versorgungsbereich der elektrischen Maschine geführt, insbesondere gespritzt, werden. Mittels der Austrittsöffnungen 14 kann das zweite Temperiermittel aus der Ausnehmung 10, insbesondere aus der Einbuchtung 12, in einen sich in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin an das zweite Gehäuseteil 1 anschließenden, zweiten Versorgungsbereich geführt, insbesondere gespritzt, werden. Der jeweilige Versorgungsbereich wird auch als jeweiliger, zweiter Bereich bezeichnet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Versorgungsbereiche in axialer Richtung der elektrischen Maschine voneinander beabstandet sind. Bei dem in
In die durch den Pfeil 15 veranschaulichte, erste Richtung und somit in axialer Richtung der elektrischen Maschine zu dem Temperiermantel 6 hin schließt sich an die Ausnehmung 10 ein Längenbereich L1 des zweiten Gehäuseteils 1 an, wobei der Längenbereich L1 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Hierfür ist beispielsweise ein erstes Dichtungselement vorgesehen, mittels welchem der Längenbereich L1 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Das erste Dichtungselement ist vorzugsweise separat von den Gehäuseteilen ausgebildet und in radialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen, das heißt zwischen dem Längenbereich L1 und dem ersten Gehäuseteil, angeordnet. Dabei berührt beispielsweise das erste Dichtungselement die Gehäuseteile jeweils direkt. Vorzugsweise ist das erste Dichtungselement als ein Festkörper ausgebildet, wobei beispielsweise das erste Dichtungselement aus einem Gummi gebildet ist. Insbesondere kann es sich bei dem ersten Dichtungselement um einen O-Ring handeln. Beispielsweise ist in dem ersten Längenbereich L1 eine erste Aufnahme des Gehäuseteils 1 vorgesehen, wobei beispielsweise das erste Dichtungselement teilweise in der ersten Aufnahme angeordnet ist und teilweise aus der ersten Aufnahme herausragt. Durch die Abdichtung des Längenbereichs L1 gegen das zweite Gehäuseteil kann vermieden werden, dass das zweite Temperiermittel aus der Ausnehmung 10 in den Temperiermantel 6 strömt, und es kann vermieden werden, dass das erste Temperiermittel aus dem Temperiermantel 6 in die Ausnehmung 10 strömt.In the first direction illustrated by the
In die durch den Pfeil 16 veranschaulichte, zweite Richtung und somit in axialer Richtung der elektrischen Maschine von dem Temperiermantel 6 weg schließt sich an die Ausnehmung 10 ein Längenbereich L2 des Gehäuseteils 1 an. Mündet beispielsweise der Längenbereich L2 in einen Maschinenraum der elektrischen Maschine, in deren Maschinenraum beispielsweise der Rotor angeordnet ist, so ist eine besondere Abdichtung des Längenbereichs L2 beispielsweise nicht erforderlich. Um jedoch beispielsweise übermäßige Leckagen zu vermeiden, kann vorgesehen sein, dass der Längenbereich L2 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Hierfür ist beispielsweise ein separat von den Gehäuseteilen ausgebildetes, zweites Dichtungselement vorgesehen, welches vorzugsweise als ein Festkörper ausgebildet und/oder aus einem Gummi gebildet ist. Insbesondere kann das zweite Dichtungselement als ein O-Ring ausgebildet sein. Das zweite Dichtungselement berührt die Gehäuseteile direkt und ist in radialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen, insbesondere zwischen dem Längenbereich L2 und dem ersten Gehäuseteil, angeordnet. Mittels des zweiten Dichtungselements ist der Längenbereich L2 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet. Beispielsweise kann das Gehäuseteil 1 in dem Längenbereich L2 eine zweite Aufnahme aufweisen, in welcher beispielsweise das zweite Dichtungselement teilweise angeordnet ist, welches beispielsweise teilweise aus der zweiten Aufnahme herausragt.In the second direction illustrated by the
Es ist erkennbar, dass der Längenbereich L1 in axialer Richtung zwischen dem Temperiermantel 6 und der Ausnehmung 10 angeordnet ist, und die Ausnehmung 10 ist in axialer Richtung zwischen dem Temperiermantel 6 und dem Längenbereich L2 angeordnet.It can be seen that the length range L1 is arranged in the axial direction between the tempering
In die durch den Pfeil 16 veranschaulichte, zweite Richtung und somit in axialer Richtung der elektrischen Maschine hinter dem Temperiermantel 6 schließt sich an die Ausnehmung 9 ein Längenbereich L3 des Gehäuseteils 1 an, wobei vorzugsweise der Längenbereich L3 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Hierfür ist beispielsweise ein drittes Dichtungselement vorgesehen, mittels welchem der Längenbereich L3 gegen das erste Gehäuseteil abgedichtet ist. Beispielsweise ist das zweite Dichtungselement separat von den Gehäuseteilen ausgebildet. Beispielsweise ist das dritte Dichtungselement separat von den Gehäuseteilen ausgebildet. Das dritte Dichtungselement kann als ein Festkörper ausgebildet sein und/oder das dritte Dichtungselement kann aus einem Gummi gebildet sein. Beispielsweise ist das zweite Dichtungselement ein O-Ring. Ferner ist es denkbar, dass das dritte Dichtungselement als ein O-Ring ausgebildet ist. Das dritte Dichtungselement ist beispielsweise in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen den Gehäuseteilen, insbesondere zwischen dem Längenbereich L3 und dem ersten Gehäuseteil, angeordnet. Beispielsweise weist das Gehäuseteil 1 in dem dritten Längenbereich L3 eine dritte Aufnahme auf, wobei beispielsweise das dritte Dichtungselement teilweise in der dritten Aufnahme angeordnet ist und teilweise aus der dritten Aufnahme herausragt. Durch die Abdichtung des Längenbereichs L3 gegen das erste Gehäuseteil kann vermieden werden, dass das erste Temperiermittel aus dem Temperiermantel 6 in die Ausnehmung 9 strömt, und es kann vermieden werden, dass das zweite Temperiermittel aus der Ausnehmung 9 in den Temperiermantel 6 strömt.In the second direction illustrated by the
Beispielsweise schließt sich in die durch den Pfeil 15 veranschaulichte, erste Richtung und somit in axialer Richtung der elektrischen Maschine von dem Temperiermantel 6 weg an die Ausnehmung 9 ein Längenbereich L4 des Gehäuseteils 1 an. Mündet beispielsweise der Längenbereich L4 in den genannten Maschinenraum, so ist eine spezielle Abdichtung des Längenbereichs L4 gegen das erste Gehäuseteil nicht erforderlich. Um jedoch unerwünschte, übermäßige Leckagen zu vermeiden, kann der Längenbereich L4 durch das erste Gehäuseteil abgedichtet sein. Hierfür ist beispielsweise ein separat von den Gehäuseteilen ausgebildetes, viertes Dichtungselement vorgesehen, welches in radialer Richtung zwischen den Gehäuseteilen angeordnet sein kann, insbesondere derart, dass das vierte Dichtungselement in radialer Richtung der elektrischen Maschine zwischen dem Längenbereich L4 und dem ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Beispielsweise berührt das vierte Dichtungselement die Gehäuseteile jeweils direkt. Beispielsweise ist das vierte Dichtungselement als ein O-Ring ausgebildet. Insbesondere kann das vierte Dichtungselement aus Gummi gebildet sein und/oder als ein Festkörper ausgebildet sein. Ferner wäre es denkbar, dass das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte Dichtungselement nicht etwa als ein Festkörper, sondern als eine pastöse Dichtmasse ausgebildet ist, welche auch als Dichtstoff bezeichnet wird. Ist beispielsweise eine spezielle und/oder hundertprozentige Abdichtung des Längenbereichs L2 und/oder L4 nicht erforderlich oder nicht vorgesehen, so kann beispielsweise der jeweilige Längenbereich L2 und/oder L4 ein Dichtflansch sein oder ausbilden. Der jeweilige Dichtflansch kann verschraubt sein. Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise zwischen dem Längenbereich L2 und dem ersten Gehäuseteil und/oder zwischen dem Längenbereich L4 und dem ersten Gehäuseteil ein radialer Presssitz ausgebildet ist, mittels welchem die Gehäuseteile vorteilhafterweise miteinander verbunden sind. Ferner ist es denkbar, dass der Presssitz für das zweite Temperiermittel zumindest eine Strömungsbarriere darstellt, um eine übermäßige Leckage und/oder eine übermäßige Strömung des zweiten Temperiermittels zu vermeiden.For example, a length L4 of the
Ein den Temperiermantel 6 in radialer Richtung nach innen hin, insbesondere direkt, begrenzender Teil des Gehäuseteils 1 sowie die Ausnehmungen 9 und 10 mit den Austrittsöffnungen 13 und 14 bildende Teile des Gehäuseteils 1 sind einstückig miteinander ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet, sodass sozusagen sowohl der Temperiermantel 6 als auch eine Versorgung der Wickelköpfe mit dem zweiten Temperiermittel in das Gehäuseteil 1 integriert sind. Dadurch können zusätzliche, beispielsweise aus Kunststoff oder Blech gebildete Leitungen zum Bespritzen der Wickelköpfe mit dem zweiten Temperiermittel vermieden werden, sodass die Teileanzahl, die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht der elektrischen Maschine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Es ist erkennbar, dass sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine betrachtet außerhalb des ersten Dichtungselements und des dritten Dichtungselements, die den auch als Wasserraum bezeichneten Temperiermantel 6 abdichten, jeweils die zusätzliche Ausnehmung 9, 10 befindet, sodass in vollständig hergestelltem Zustand des Maschinengehäuses, in dessen vollständig hergestelltem Zustand beispielsweise die Gehäuseteile miteinander gefügt sind, die jeweilige Ausnehmung 9, 10 mit dem ersten Gehäuseteil einen jeweiligen, von dem zweiten Temperiermittel durchströmbaren Hohlraum ausbildet. Die jeweilige Ausnehmung 9, 10 kann in Umfangsrichtung betrachtet entweder vollständig umlaufend oder abschnittsweise eingebracht sein. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass zwei Ausnehmungen 9 beziehungsweise zwei Ausnehmungen 10 vorgesehen sind, wobei beispielsweise die Ausnehmung 9 beziehungsweise die Ausnehmung 10 in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine aufeinanderfolgend angeordnet sind. Beispielsweise sind die Ausnehmungen 9 beziehungsweise die Ausnehmungen 10 in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine voneinander getrennt und/oder voneinander beabstandet. Aufgrund der Anordnung der Ausnehmungen 9 und 10 in axialer Richtung neben dem Temperiermantel 6 befinden sich die Ausnehmungen 9 und 10 beidseitig des Blechpakets direkt oberhalb der Wickelköpfe. Die jeweilige Ausnehmung 9, 10 hat beispielsweise wenigstens oder genau einen jeweiligen Zulauf aus dem ersten Gehäuseteil, sodass über den jeweiligen Zulauf das zweite Temperiermittel in die jeweilige Ausnehmung 9, 10 eingeleitet werden kann. Die jeweilige Austrittsöffnung 13, 14 ist eine jeweilige Ausströmöffnung, die in den jeweiligen Versorgungsbereich mündet. Beispielsweise ist der jeweilige Versorgungsbereich ein jeweiliger Teil des Maschinenraums. Insbesondere ist die jeweilige Austrittsöffnung 13, 14 auf den jeweiligen Wickelkopf direkt gerichtet. Vorzugsweise sind die Austrittsöffnungen 13, 14 in einem oberen Drittel des jeweiligen Wickelkopfes angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass die Austrittsöffnungen 13, 14 in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine über deren Gesamtumfang verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet sind. Bei dem in
Der Längenbereich L2 ist beispielsweise an oder auf einer Seite des Gehäuseteils 1 angeordnet, welches auf der genannten Seite mit dem ersten Gehäuseteil verschraubt und dadurch verbunden ist. Somit ist beispielsweise der Längenbereich L2 Bestandteil eines insbesondere als Schraubflansch ausgebildeten Befestigungsflansches, mittels welchem das Gehäuseteil 1 mit dem ersten Gehäuseteil verbunden, insbesondere verschraubt, ist. Befindet sich der Befestigungsflansch innerhalb des Maschinenraums, so kann auf eine gesonderte Abdichtung des Längenbereichs L2 verzichtet werden. Dabei ist insbesondere denkbar, dass anstelle oder zusätzlich zu der Verschraubung der genannte, auch als Presspassung bezeichnete Presssitz zwischen dem Längenbereich L2 und dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist. Eine geringe Leckage zwischen dem Längenbereich L2 und dem ersten Gehäuseteil wäre in diesem Fall kein Problem, da das zwischen dem Längenbereich L2 und dem ersten Gehäuseteil durchströmende, zweite Temperiermittel in den Maschinenraum strömt und somit ein Austritt des zweiten Temperiermittels aus der elektrischen Maschine vermieden ist. Entsprechendes kann auf den Längenbereich L4 beziehungsweise auf eine der Seite gegenüberliegende, zweite Seite übertragen werden, auf der der Längenbereich L4 angeordnet ist.The length range L2 is arranged, for example, on or on one side of the
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DE102016204980A1 (en) | 2016-03-24 | 2017-09-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Electric machine with a cooling device |
DE102017211135A1 (en) | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Audi Ag | Electric machine and motor vehicle |
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