DE10141892A1

DE10141892A1 - Electrical generator for automobile, has liquid cooling circuit defined by one rotor bearing plate with flow-cross-section limited by second rotor bearing plate

Info

Publication number: DE10141892A1
Application number: DE10141892A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ballmann; Wolfgang Gottfried; Uwe Knappenberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-20
Also published as: WO2003026100A1

Abstract

The electrical generator has a generator housing containing a rotor and a stator which is cooled via a liquid cooling circuit around the outside of the stator, defined by one of the bearing plates (34) for the rotor, the second bearing plate (37) limiting the flow cross-section of the cooling circuit.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere einen Generator, nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Aus der französischen Offenlegungsschrift FR 2717638 A1 ist eine als Generator ausgeführte elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs bekannt. The invention relates to an electrical machine, in particular a generator, according to the genus of independent claim. From the French Laid-open application FR 2717638 A1 is a generator executed electrical machine according to the preamble of independent claim known.

Diese elektrische Maschine umfasst ein mehrteiliges Gehäuse, in dem ein Ständer befestigt ist und einen als Klauenpolläufer ausgeführten Läufer, der mittels zweier Lager in zwei Gehäuseteilen gelagert ist. Das Gehäuse der elektrischen Maschine weist zwei verschiedene axiale Stirnseiten auf, wobei eine erste Stirnseite eine sogenannte Antriebsseite ist, über die der Läufer üblicherweise mittels einer Riemenscheibe antreibbar ist. Die zweite Stirnseite trägt unter einer Schutzkappe einen Gleichrichter und einen Regler. This electrical machine comprises a multi-part housing, in which a stand is attached and one as Clawed pole runner, which uses two Bearing is stored in two housing parts. The housing of the electrical machine has two different axial End faces on, with a first end face a so-called Drive side is, via which the runner is usually by means of a pulley can be driven. The second face carries one rectifier and one under a protective cap Controller.

Diese Maschine wird einerseits mittels einer Flüssigkeitskühlung und andererseits mittels Luftkühlung gekühlt. Die Luftkühlung erfolgte dabei mittels eines Lüfters, der durch Öffnungen in der reglerseitigen Gehäusestirnfläche Luft ansaugt und diese angesaugte Luft durch das Läufersystem hindurchdrückt. Die Kühlluft tritt dabei auf der Antriebsseite durch um das antriebsseitige Lager herum angeordnete Öffnungen aus. Diese Kühlluft dient einerseits dazu, den Regler und den Gleichrichter unter der Abdeckkappe zu kühlen und andererseits den Läufer und die nach innen gerichtete Oberfläche des Ständerpakets sowie die ebenfalls nach innen gerichteten Oberflächen der Wicklungsköpfe zu kühlen. This machine is on the one hand by means of a Liquid cooling and on the other hand by air cooling cooled. The air cooling was carried out by means of a Fan through openings in the controller side The face of the housing sucks in air and this sucked in air pushes through the rotor system. The cooling air enters thereby on the drive side by around the drive side Stock out openings arranged around. This cooling air is used on the one hand, the regulator and the rectifier under the Cover cap to cool and on the other hand the runner and the inward surface of the stand package as well as the also inward surfaces of the To cool winding heads.

Das Gehäuse besteht aus insgesamt drei Teilen und umfasst ein antriebsseitiges Lagerschild, das im wesentlichen scheibenförmig ist, ein topfseitiges, bürstenseitiges Lagerschild und ein drittes Gehäuseteil, das ebenfalls topfartig ausgebildet ist und mit seiner Innenseite den Ständer aufnimmt. The housing consists of three parts and includes a drive end shield that essentially is disc-shaped, a pot-side, brush-side End shield and a third housing part, which also is pot-shaped and with the inside Stands.

Um das dritte Gehäuseteil herum und zwischen diesem sowie dem bürstenseitigen Lagerschild ist ein im wesentlichen ringförmiger Kanal ausgebildet, der über einen Zu- und einen Abfluss von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist. Ein Nachteil dieser Kühl- und Gehäuseanordnung ist, dass nur das dritte Gehäuseteil, d. h. das Gehäuseteil, das mit seinem Innern den Ständer aufnimmt und das bürstenseitige Lagerschild unmittelbar durch die Kühlflüssigkeit kühlbar sind. Das Antriebslagerschild hat keinen unmittelbaren Kontakt zur Kühlflüssigkeit, weshalb die vom antriebslagerseitigen Wickelkopf an dieses abgegebene Verlustwärme weniger günstig weitergeleitet werden kann. Around the third housing part and between it as well The brush end shield is essentially one annular channel formed, which has an inlet and a Outflow of a coolant can flow. On The disadvantage of this cooling and housing arrangement is that only that third housing part, d. H. the housing part that with his Inside the stand and the brush side Bearing plate can be cooled directly by the coolant are. The drive end shield has no immediate one Contact with the coolant, which is why the drive bearing-side winding head delivered to this Heat loss can be transmitted less cheaply.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs ist es möglich, nicht nur ein erstes Lagerschild direkt mittels einer Kühlflüssigkeit zu kühlen, sondern auch ein zweites Lagerschild. Dies führt vorteilhafterweise dazu, dass das Temperaturniveau des ersten und auch des zweiten Lagerschilds und damit der äußeren Gehäuseteile verringert ist. Dies führt zu geringeren mechanischen Spannungen in den äußeren Gehäuseteilen und in der Folge auch zu geringeren Verspannungen zwischen der Lageraufnahme des zweiten Lagerschilds und der Läuferwelle. In der Folge führt dies zu einer geringeren mechanischen Belastung des Lagers im zweiten Lagerschild. Ein weiterer positiver Effekt ist, dass die Wärmeableitung aus dem Ständer heraus verbessert und damit die Belastbarkeit und der Wirkungsgrad der elektrischen Maschine verbessert ist. With the electrical machine according to the invention with the Features of the independent claim are not possible only a first end shield directly using a Cool liquid to cool, but also a second End shield. This advantageously leads to the fact that Temperature level of the first and also the second End shield and thus the outer housing parts reduced is. This leads to lower mechanical stresses in the outer housing parts and subsequently also to smaller ones Tension between the bearing of the second End shield and the rotor shaft. As a result, this leads to a lower mechanical load on the bearing second end shield. Another positive effect is that improves heat dissipation from the stand and thus the resilience and the efficiency of the electrical machine is improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Merkmale. By the measures listed in the subclaims there are advantageous further developments and improvements of the features specified in the independent claim.

Durch eine im wesentlichen topfförmige Ausbildung des ersten Lagerschilds kann eine sehr kompakte Gestaltung des Gehäuses erreicht werden. Weiterhin wird erreicht, dass nur ein Teil einen großen Teil der Gehäuseoberfläche bildet und dadurch Wärmeübergang behindernde Fugen weitgehend entfallen. By an essentially pot-shaped design of the first End shield can be a very compact design of the housing can be achieved. Furthermore, it is achieved that only a part forms a large part of the housing surface and thereby Gaps that obstruct heat transfer are largely eliminated.

Darüberhinaus sind bei einem topfförmigen Gehäuse die Arme zur Befestigung der Maschine am Produkt des Maschinenkunden, beispielsweise am Motorblock des Fahrzeugherstellers, üblicherweise nur am topfförmigen Gehäuse bzw. Gehäuseteil vorzusehen, so dass im günstigsten Fall nur dieses eine und nicht ein weiteres Gehäuseteil an die Anforderungen des Kunden anzupassen sind. Gleiches gilt für die Wasseranschlüsse. In addition, the arms are in a pot-shaped housing for fastening the machine to the machine customer's product, for example on the engine block of the vehicle manufacturer, usually only on the pot-shaped housing or housing part to be provided, so that in the best case only this one and not another housing part to meet the requirements of the Customers have to be adapted. The same applies to the Water connections.

Durch die Anordnung der Ständeraufnahme am ersten Lagerschild wird eine günstige Gestaltung der Ständeraufnahme erreicht. Darüber hinaus ist bei einer Demontage der elektrischen Maschine und einem Öffnen dieser durch Abnahme des zweiten Lagerschilds eine einfache Gestaltung der Dichtungen im zweiten Lagerschild gegenüber dem Flüssigkeitskühlkreislauf möglich. By arranging the stand holder on the first End shield is a cheap design of the Stand holder reached. In addition, one Disassembly of the electrical machine and opening it by simply removing the second end shield Design of the seals in the second end shield opposite the liquid cooling circuit possible.

Ist eine gezielte Umströmung bzw. ein gerichteter Kühlmittelstrom innerhalb des Kühlkanals notwendig, so kann in den Kühlkanal ein Einsatz eingesetzt werden, mit dem die Strömungsrichtung des Kühlmittels beeinflusst werden kann. Is a targeted flow or a directed one Coolant flow within the cooling channel necessary, so can an insert can be used in the cooling duct with which the Flow direction of the coolant can be influenced.

Eine gerichtete Strömung im Kühlkanal kann auch dadurch erreicht werden, indem an die den Kühlkanal bildenden Oberflächen zur Beeinflussung der Strömungsrichtung Elemente angeformt sind. Dies ist insbesondere beim zweiten Lagerschild und der Ständeraufnahme möglich. A directional flow in the cooling channel can also be caused by this can be achieved by forming the cooling channel Surfaces to influence the flow direction elements are molded. This is especially the case with the second Bearing plate and stand mounting possible.

Eine besonders gute Wärmeabfuhr seitens des ersten Wickelkopfs ist möglich, indem dieser in eine ringförmige in axialer Richtung offene Nut eingesetzt ist, wodurch der Wickelkopf weitestgehend von gut wärmeleitendem Material umgeben ist. Die Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit bzw. des Wärmeübergangs vom Wickelkopf an die Ständeraufnahme ist durch Einbetten des Wickelkopfs in einer wärmeleitfähigen Vergussmasse möglich. Darüber hinaus ist der Ständer mit seinem Ständereisen in die Ständeraufnahme eingepresst, wodurch sich ein guter Wärmeübergang an die Ständeraufnahme ergibt. Eine weitere verbesserte Wärmeabgabe vom Ständer bzw. vom zweiten Wickelkopf an die Ständeraufnahme ist durch eine eingebrachte wärmeleitfähige Vergussmasse zwischen dem zweiten Wickelkopf und der Ständeraufnahme gegeben. A particularly good heat dissipation on the part of the first Winding head is possible by turning it into an annular one is used in the axial direction open groove, whereby the Winding head largely made of good heat-conducting material is surrounded. The increase in thermal conductivity or There is heat transfer from the winding head to the stand holder by embedding the winding head in a thermally conductive Potting compound possible. In addition, the stand is with his stand iron pressed into the stand holder, which ensures good heat transfer to the stand holder results. Another improved heat dissipation from the stand or from the second winding head to the stand holder is through an introduced thermally conductive potting compound between the given the second winding head and the stand holder.

Fasst man die Ständeraufnahme mit dem ersten Lagerschild einstückig zusammen, so verringert sich insgesamt die Anzahl der Gehäuseteile. Dadurch wird die Fertigung verbilligt und die Montage vereinfacht. Darüber hinaus entfällt zwischen der Ständeraufnahme und dem ersten Lagerschild eine Fuge, wodurch der Wärmeübergang verbessert ist. If you take the stand holder with the first bearing plate together in one piece, the total number is reduced of the housing parts. This makes the manufacturing cheaper and assembly simplified. In addition, between a joint between the uprights and the first end shield, whereby the heat transfer is improved.

Der Vorteil einer vom ersten Lagerschild getrennten Ständeraufnahme ist darin zu sehen, dass der Ausschuss bei der Fertigung verringert wird. Weiterhin wäre die Ständeraufnahme ein kundenunabhängiges Teil, wodurch günstigerweise höhere Stückzahlen erreichbar sind. The advantage of a separate one from the first end shield Stand recording can be seen in the fact that the committee at manufacturing is reduced. Furthermore, that would be Stand holder a customer-independent part, which Favorably higher quantities can be achieved.

Bringt man am zweiten Lagerschild ein Dichtmittel an, das an einer radial nach innen gerichteten Dichtfläche des ersten Lagerschildes anliegt, so ergibt sich hier eine Dichtfläche, die unabhängig von Spannkräften durch Befestigungsmittel zwischen dem zweiten Lagerschild und dem ersten Lagerschild ist. If you attach a sealant to the second end shield, that a radially inward sealing surface of the first Bearing plate, there is a sealing surface here, which are independent of clamping forces by fasteners between the second bearing plate and the first bearing plate is.

Weisen das erste und das zweite Lagerschild Öffnungen rund um die Nabe auf, so ist eine im wesentlichen axiale Durchströmung der Maschine mit Kühlluft möglich. Es ergibt sich dadurch eine zusätzliche Kühlwirkung insbesondere an den Stellen, die durch die Kühlflüssigkeit nicht direkt kühlbar sind. Befestigt man am zweiten Lagerschild zu kühlende elektrische Einrichtungen wie z. B. den Gleichrichter und den Regler, so ergibt sich durch die enge Anbindung für diese eine gute Kühlung. Eine nochmals verbesserte Kühlung dieser elektrischen Einrichtungen ist dadurch möglich, dass man am zweiten Lagerschild Kühlflüssigkeitsöffnungen vorsieht, die ein direktes Anströmen der elektrischen Einrichtung ermöglicht. Die Wärmeabfuhr dieser Einrichtung ist dadurch verbessert. Make the first and the second end shield openings round around the hub is essentially axial Cooling air can flow through the machine. It results an additional cooling effect in particular the places that are not directly affected by the coolant are coolable. Fastened to the second end shield cooling electrical devices such. B. the Rectifier and the regulator, so results from the close Connection for this good cooling. Another one is improved cooling of these electrical devices possible by using the second end shield Coolant openings that provide a direct Flows onto the electrical device. The Heat dissipation of this device is improved.

drawings

Die Erfindung wird nachstehend in zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below in two exemplary embodiments explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine in einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 1 shows a cross section through the inventive electric machine in a first embodiment,

Fig. 2 einen weiteren Querschnitt durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine in einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 is a further cross section through the electrical machine in a second embodiment,

Fig. 3 zeigt eine gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel verbesserte Kühlung der elektrischen Einrichtung am zweiten Lagerschild. Fig. 3 shows an improved cooling of the electrical device on the second bearing plate compared to the first and second embodiment.

Identische bzw. gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Identical or equivalent components are the same Reference numbers designated.

Description of the embodiments

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt eine als Generator ausgeführte elektrische Maschine 10. Dieser Generator umfaßt einen Läufer 13 und einen diesen umgebenden Ständer 16. Der Läufer 13 und der Ständer 16 sind in einem Gehäuse 19 angeordnet. Der Ständer 16 besteht aus einem an einem zylindrischen Innenumfang in axialer Richtung genuteten Ständerblechpaket 25, in dessen Nuten eine mehrphasige Ständerwicklung 28 eingelegt ist. Der Läufer 13 umfasst ein Klauenpolsystem 31 in bekannter Bauart, das auf der Läuferwelle 22 sitzt. The first exemplary embodiment shown in FIG. 1 shows an electrical machine 10 designed as a generator. This generator comprises a rotor 13 and a stator 16 surrounding it. The rotor 13 and the stator 16 are arranged in a housing 19 . The stator 16 consists of a stator core 25 which is grooved in the axial direction on a cylindrical inner circumference and in the slots of which a multi-phase stator winding 28 is inserted. The rotor 13 comprises a claw pole system 31 of a known type, which sits on the rotor shaft 22 .

Das Gehäuse 19 besteht aus einem ersten Lagerschild 34, das topfförmig ausgebildet ist und aus einem zweiten Lagerschild 37. Das erste Lagerschild 34 weist eine Nabe 40 auf, in der ein erstes Lager 43 aufgenommen ist. In ähnlicher Weise weist das zweite Lagerschild 37 eine Nabe 46 auf, in der ein zweites Lager 49 aufgenommen ist. Sowohl das erste Lager 43 als auch das zweite Lager 49 definieren eine Rotationsachse 52 und nehmen mit ihren Innenbohrungen 55 und 56 den Läufer 13 auf. Im ersten Lagerschild 34 sind um die Nabe 40 herum Öffnungen 58 und um die Nabe 46 im zweiten Lagerschild 37 sind ebenfalls Öffnungen 59 angeordnet. Am Läufer 13 ist ein Lüfter 61 befestigt, der im Generatorbetrieb eine zwangsweise Belüftung durch die Öffnungen 58 und 59 ermöglicht. Es ist so eine im wesentlichen axiale Durchströmung der Maschine mit Kühlluft möglich. The housing 19 consists of a first end plate 34 , which is cup-shaped, and a second end plate 37 . The first end shield 34 has a hub 40 in which a first bearing 43 is received. Similarly, the second end shield 37 has a hub 46 in which a second bearing 49 is received. Both the first bearing 43 and the second bearing 49 define an axis of rotation 52 and receive the rotor 13 with their inner bores 55 and 56 . In the first bearing plate 34 there are openings 58 around the hub 40 and openings 59 are also arranged around the hub 46 in the second bearing plate 37 . A fan 61 is fastened to the rotor 13 , which enables forced ventilation through the openings 58 and 59 during generator operation. An essentially axial flow of cooling air through the machine is thus possible.

Radial nach außen an die Öffnungen 58 anschließend, befindet sich am ersten Lagerschild 34 ein ringförmiger Bereich 64. An diesem ringförmigen Bereich 64 ist eine Ständeraufnahme 67 angeordnet, die sich im wesentlichen in axialer Richtung erstreckt. Diese Ständeraufnahme 67 hat einen im wesentlichen J-förmigen Querschnitt und hat damit einen kurzen Schenkel 70 und einen langen Schenkel 71, die sich beide in axialer Richtung erstrecken. Der kurze Schenkel 70 ist dabei in radialer Richtung zwischen der Rotationsachse 52 und dem langen Schenkel 71 angeordnet. In einem Übergang 72 zwischen dem kurzen Schenkel 70 und dem langen Schenkel 71 ist eine Befestigung der Ständeraufnahme 67 am ersten Lagerschild 34 vorgesehen. Zumindest ein Teil je einer Anlagefläche 73, 74 der Ständeraufnahme 67 und des ersten Lagerschilds 34 ist als eine Dichtfläche 75, 80 ausgebildet. Zwischen beiden Dichtflächen 75, 80 ist eine Dichtung 76 eingebracht. Die Befestigung der Ständeraufnahme 67 am ersten Lagerschild 34 kann dabei beispielsweise mittels Formschlusselementen 77 erfolgen. Diese Formschlusselemente 77 können dabei Schrauben oder z. B. Nieten sein. Darüber hinaus kann die Ständeraufnahme 67 am ersten Lagerschild 34 auch angelötet oder angeschweißt sein. Connected radially outward to the openings 58 , there is an annular region 64 on the first bearing plate 34 . A stator receptacle 67 is arranged on this annular region 64 and extends essentially in the axial direction. This stand holder 67 has a substantially J-shaped cross section and thus has a short leg 70 and a long leg 71 , both of which extend in the axial direction. The short leg 70 is arranged in the radial direction between the axis of rotation 52 and the long leg 71 . In a transition 72 between the short leg 70 and the long leg 71 , an attachment of the stand receptacle 67 to the first bearing plate 34 is provided. At least part of a contact surface 73 , 74 of the stator receptacle 67 and the first bearing plate 34 is designed as a sealing surface 75 , 80 . A seal 76 is introduced between the two sealing surfaces 75 , 80 . The stand holder 67 can be attached to the first end plate 34 , for example, by means of form-locking elements 77 . This positive locking elements 77 can be screws or z. B. be rivets. In addition, the stand holder 67 can also be soldered or welded to the first end plate 34 .

Der lange Schenkel 71 führt aufgrund seiner axialen Erstreckung zu einer im wesentlichen hohlzylindrischen Gestalt der Ständeraufnahme 67. Die Ständeraufnahme 67 hat eine nach radial außen gerichtete Oberfläche 78, die einer radial nach innen gerichteten Oberfläche 79 des ersten Lagerschilds 34 zugewandt ist. Die beiden Oberflächen 78 und 79 bilden damit einen im wesentlichen ringförmigen Kühlkanal 82 eines Flüssigkeitskühlkreislaufs 84. Aufgrund der rotationssymmetrischen Anordnung der Ständeraufnahme 67 um die Rotationsachse 52 herum, weist der lange Schenkel 71 eine zur Rotationsachse 52 hin gerichtete im wesentlichen zylindrische Oberfläche 86 auf. In Richtung zum ersten Lagerschild 34 geht die Oberfläche 86 über eine Stufe 88 in eine ringförmige in axialer Richtung offene Nut 90 über. Die Öffnung der Nut 90 ist in Richtung zum zweiten Lagerschild 37 gerichtet und ist in radialer Richtung zwischen dem kurzen Schenkel 70 und dem langen Schenkel 71 angeordnet. Das zylinderförmige Ständerblechpaket 25 ist innerhalb einer zylinderförmigen Ausnehmung 92, die durch die zylinderförmige Oberfläche 86 gebildet ist, gehalten. Die in den Nuten des Ständerblechpakets eingelegte Ständerwicklung weist einen ersten Wickelkopf 94 auf, der zum ersten Lagerschild 34 gerichtet ist. Ein zweiter Wickelkopf 96 ist auf einer vom ersten Wickelkopf 94 abgewandten Seite des Ständerblechpakets 25 angeordnet. Der erste Wickelkopf 94 ist in der ringförmigen in axialer Richtung offenen Nut 90 aufgenommen; für einen besseren Wärmeübergang zwischen dem Wickelkopf 94 und der Nut 90 ist zwischen dem Wickelkopf 94 und der Nut 90 eine wärmeleitfähige Vergussmasse 98 eingebracht, die ebenfalls ursprüngliche mit schlecht wärmeleitender Luft gefüllte Drahtzwischenräume des ersten Wickelkopfs 94 ausfüllt. Due to its axial extension, the long leg 71 leads to an essentially hollow cylindrical shape of the stator receptacle 67 . The stator receptacle 67 has a radially outwardly directed surface 78 which faces a radially inwardly directed surface 79 of the first bearing plate 34 . The two surfaces 78 and 79 thus form an essentially annular cooling channel 82 of a liquid cooling circuit 84 . Because of the rotationally symmetrical arrangement of the stand holder 67 around the axis of rotation 52 , the long leg 71 has an essentially cylindrical surface 86 directed towards the axis of rotation 52 . In the direction of the first bearing plate 34 , the surface 86 merges via a step 88 into an annular groove 90 which is open in the axial direction. The opening of the groove 90 is directed towards the second end shield 37 and is arranged in the radial direction between the short leg 70 and the long leg 71 . The cylindrical stator core 25 is held within a cylindrical recess 92 , which is formed by the cylindrical surface 86 . The stator winding inserted in the slots of the stator core has a first winding head 94 which is directed towards the first end plate 34 . A second winding head 96 is arranged on a side of the stator core 25 facing away from the first winding head 94 . The first end winding 94 is received in the annular groove 90 which is open in the axial direction; For a better heat transfer between the winding head 94 and the groove 90 , a heat-conductive casting compound 98 is introduced between the winding head 94 and the groove 90 , which also fills original wire interstices of the first winding head 94 filled with poorly heat-conducting air.

Um auch den Werbeübergang zwischen dem zweiten Wickelkopf 96 und der Oberfläche 86 bzw. der Ständeraufnahme 67 im Bereich des zweiten Wickelkopfs zu verbessern, ist auch hier eine wärmeleitfähige Vergussmasse 98 eingebracht. In order to also improve the advertising transition between the second winding head 96 and the surface 86 or the stand holder 67 in the region of the second winding head, a thermally conductive casting compound 98 is also introduced here.

Der Kühlkanal 82 wird einerseits durch die Oberflächen 78 und 79 und damit durch das erste Lagerschild 34 und die Ständeraufnahme 67 begrenzt. Durch den Übergang der Oberfläche 79 in eine axial ausgerichtete Anlagefläche zwischen dem ersten Lagerschild 34 und der Ständeraufnahme 67 ist damit der Kühlkanal 82 an drei Seiten begrenzt. Damit der Kühlkanal 82 schließlich nur noch einen Zu- und einen Abfluss hat und generatorseitig abgedichtet ist, ist das zweite Lagerschild 37 so ausgebildet, dass dieses durch seine Montage und Befestigung am ersten Lagerschild 34 einen Durchflussquerschnitt 100 des Flüssigkeitskühlkreislaufs 84 begrenzt. Der um den Umfang des Ständers 16 herumgeführte Flüssigkeitskühlkreislauf ist damit in seinem Querschnitt eindeutig bestimmt. The cooling channel 82 is delimited on the one hand by the surfaces 78 and 79 and thus by the first bearing plate 34 and the stator receptacle 67 . Due to the transition of the surface 79 into an axially aligned contact surface between the first bearing plate 34 and the stator receptacle 67 , the cooling channel 82 is thus limited on three sides. So that the cooling channel 82 finally has only one inflow and one outflow and is sealed on the generator side, the second bearing plate 37 is designed in such a way that its mounting and attachment to the first bearing plate 34 limits a flow cross-section 100 of the liquid cooling circuit 84 . The cross section of the liquid cooling circuit guided around the circumference of the stator 16 is thus clearly determined.

Der Kühlkanal 82 ist über einen Einlassstutzen mit dem Flüssigkeitskühlkreislauf 84 verbindbar; das Kühlmittel bzw. die Kühlflüssigkeit wird über einen Auslassstutzen abgeleitet. The cooling duct 82 can be connected to the liquid cooling circuit 84 via an inlet connection; the coolant or the coolant is discharged via an outlet connection.

An die Öffnungen 59 schließen sich nach radial außen am zweiten Lagerschild 37 zwei Ringbereiche 102 und 103 an, die so ausgebildet sind, dass der Kühlkanal 82 sowohl zwischen der Ständeraufnahme 67 und dem zweiten Lagerschild 37 als auch zwischen dem ersten Lagerschild 34 und dem zweiten Lagerschild 37 abgedichtet ist. The openings 59 are adjoined radially outward on the second bearing plate 37 by two ring regions 102 and 103 which are designed such that the cooling channel 82 both between the stator seat 67 and the second bearing plate 37 and between the first bearing plate 34 and the second bearing plate 37 is sealed.

Der Ringbereich 102 ist so ausgebildet, dass dieser sich in Richtung zum ersten Lagerschild 34 erstreckt. Dabei weist dieser Ringbereich 102 an seiner nach radial außen gerichteten Kontur eine Nut 105 auf, in die als Dichtmittel 106 ein Dichtring - beispielsweise als O-Ring ausgeführt - eingelegt ist. Im zusammenmontierten Zustand stützt sich dieses Dichtmittel 106 von radial innen gegen eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche 107 der Ständeraufnahme 67 ab. Eine ebenso nach radial außen gerichtete Kontur des Ringbereichs 103 weist ebenfalls eine Nut 109 auf, in die als Dichtmittel 110 ein Dichtring - beispielsweise als O-Ring ausgeführt - eingelegt ist. Wie bereits beim erstgenannten Ringbereich 102 stützt sich dieses mindestens eine Dichtmittel 110 an einer Dichtfläche 111 ab, die am ersten Lagerschild 34 angeordnet ist. The ring area 102 is designed such that it extends in the direction of the first bearing plate 34 . In this case, this ring region 102 has a groove 105 on its radially outward contour, into which a sealing ring — for example an O-ring — is inserted as the sealing means 106 . In the assembled state, this sealing means 106 is supported from the radially inside against a radially inwardly directed sealing surface 107 of the stator receptacle 67 . A likewise radially outward contour of the ring region 103 also has a groove 109 , into which a sealing ring — for example an O-ring — is inserted as the sealing means 110 . As with the first-mentioned ring region 102 , this at least one sealing means 110 is supported on a sealing surface 111 which is arranged on the first bearing plate 34 .

In einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind das erste Lagerschild 34 und die Ständeraufnahme 67 einstückig ausgebildet. Die Querschnitte sowohl des Kühlkanals 82 als auch des ersten Lagerschilds 34, das nunmehr integral mit der Ständeraufnahme 67 verbunden ist, sind praktisch gleich. Sowohl der Materialquerschnitt des nunmehr die Ständeraufnahme 67 integral aufnehmenden ersten Lagerschilds 34 als auch der Querschnitt des Kühlkanals 82 sind gleich. Ebenso unterscheiden sich die Funktionen der den ersten Wickelkopf 94 aufnehmenden Nut 90 nicht von der des ersten Ausführungsbeispiels. In a second exemplary embodiment according to FIG. 2, the first bearing plate 34 and the stator holder 67 are formed in one piece. The cross sections of both the cooling channel 82 and the first bearing plate 34 , which is now integrally connected to the stator receptacle 67 , are practically the same. Both the material cross section of the first bearing plate 34, which now integrally accommodates the stator receptacle 67, and the cross section of the cooling channel 82 are the same. Likewise, the functions of the groove 90 receiving the first end winding 94 do not differ from that of the first exemplary embodiment.

Aufgrund unsymmetrischer Durchströmung der Kühlluft durch den Generator kann es zu unsymmetrischen Temperaturverteilungen am Umfang des Ständers kommen. Da sich daraus gegebenenfalls Temperaturgradienten am Umfang der Ständeraufnahme 67 ergeben können, kann nach einer weiteren Ausgestaltung des Kühlkanals 82 vorgesehen sein, dass in den Durchflussquerschnitt 100 des Kühlkanals 82 ein Einsatz 112 zur Beeinflussung der Strömungsrichtung des flüssigen Kühlmittels eingesetzt ist. Due to the asymmetrical flow of cooling air through the generator, asymmetrical temperature distributions can occur on the circumference of the stator. Since this may result in temperature gradients on the circumference of the stator receptacle 67 , a further embodiment of the cooling channel 82 can provide that an insert 112 for influencing the flow direction of the liquid coolant is inserted into the flow cross-section 100 of the cooling channel 82 .

Dieser Einsatz 112 kann beispielsweise ein Kunststoffformteil sein. Eine weitere Ausgestaltung insbesondere im Hinblick auf die Strömungsbeeinflussung kann vorsehen, dass an mindestens einer der beiden den ringförmigen Kühlkanal 82 bildenden Oberflächen 78 und 79 Elemente 114 zur Beeinflussung der Strömungsrichtung angeformt sind. This insert 112 can be a molded plastic part, for example. A further embodiment, in particular with regard to influencing the flow, can provide that elements 114 for influencing the flow direction are formed on at least one of the two surfaces 78 and 79 forming the annular cooling channel 82 .

Die Form des Kühlkanals 82 bzw. dessen Durchflussquerschnitt 100 ist insbesondere im Hinblick auf das zweite Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise von Seiten des zweiten Lagerschilds 37 her in axialer Richtung sich verjüngend ausgebildet. Die Herstellung ist dadurch insbesondere im Hinblick auf ein Druckgussverfahren zur Herstellung der Gehäuseteile vereinfacht. The shape of the cooling channel 82 or its flow cross-section 100 , in particular with regard to the second exemplary embodiment, is advantageously designed to taper in the axial direction from the side of the second bearing plate 37 . The production is thereby simplified, in particular with regard to a die-casting process for producing the housing parts.

In einer weiteren Ausgestaltung nach Fig. 3 ist vorgesehen, dass das zweite Lagerschild 37 Kühlflüssigkeitsöffnungen 118 aufweist, durch die die Kühlflüssigkeit zu den zu kühlenden elektrischen Einrichtungen, wie z. B. zum Gleichrichter 119 oder zum Regler 120 leitbar ist. Durch die Lage von Gleichrichter 119 und dem mit Bürsten 130 verbundenen Regler 120, ist das zweite Lagerschild 37 ein bürstenseitiges Lagerschild, da auf dieser Seite mittels der Bürsten 130 und über Schleifringe eine Erregerwicklung des Läufers bestrombar ist. In a further embodiment according to FIG. 3 it is provided that the second bearing plate 37 has cooling liquid openings 118 through which the cooling liquid to the electrical devices to be cooled, such as. B. to the rectifier 119 or to the controller 120 . Due to the position of the rectifier 119 and the regulator 120 connected to the brushes 130 , the second bearing plate 37 is a brush-side bearing plate, since on this side an excitation winding of the rotor can be energized by means of the brushes 130 and slip rings.

Folglich ist das erste Lagerschild 34 ein antriebsseitiges Lagerschild, da zweckmäßigerweise die Läuferwelle von Seiten des ersten Lagerschilds 34 mittels einer Riemenscheibe 132 antreibbar ist. Consequently, the first bearing plate 34 is a drive-side bearing plate, since the rotor shaft can expediently be driven from the side of the first bearing plate 34 by means of a pulley 132 .

Ein günstige Herstellungsverfahren für das erste und zweite Lagerschild 34, 37 sowie die Ständeraufnahme 67 ist das Druckgussverfahren, als Material ist Aluminium bzw. sind Aluminiumlegierungen geeignet. Für die separate Ständeraufnahme 67 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Ausführung als Tiefziehteil ebenso geeignet. A favorable manufacturing process for the first and second end shields 34 , 37 and the stand holder 67 is the die-casting process; aluminum or aluminum alloys are suitable as the material. For the separate stand holder 67 according to the first embodiment, a design as a deep-drawn part is also suitable.

Claims

1. Electrical machine, in particular generator for motor vehicles, with a rotor ( 13 ) mounted in a housing ( 19 ) and a stator ( 16 ), the stator ( 16 ) being coolable by means of a liquid cooling circuit ( 84 ) which extends around the circumference of the Stand ( 16 ) is guided around and which is partially limited by a first bearing plate ( 34 ), characterized in that a second bearing plate ( 37 ) limits a flow cross-section ( 100 ) of the liquid cooling circuit ( 84 ).

2. Electrical machine according to claim 1, characterized in that the first bearing plate ( 34 ) is substantially pot-shaped.

3. Electrical machine according to one of claims 1 or 2, characterized in that a stator receptacle ( 67 ) is arranged on the first bearing plate ( 34 ), which has a radially outwardly directed surface ( 78 ) and a radially inwardly directed surface ( 79 ) of the first bearing plate ( 34 ) forms an annular cooling channel ( 82 ) of the liquid cooling circuit ( 84 ).

4. Electrical machine according to claim 3, characterized in that in the annular cooling channel ( 82 ) an insert ( 112 ) is used to influence the flow direction of a coolant.

5. Electrical machine according to one of claims 3 or 4, characterized in that elements ( 114 ) for influencing the flow direction of a coolant are formed on at least one of the two surfaces ( 78 , 79 ) forming the annular cooling channel ( 82 ).

6. Electrical machine according to one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the stator receptacle ( 67 ) in a ring-shaped groove ( 90 ) open in the axial direction has a first winding head ( 94 ) of a stator winding ( 94 ) directed towards the first bearing plate ( 34 ). 28 ) and that the cylindrical stator core ( 25 ) is held in a cylindrical recess ( 92 ) of the stator holder ( 67 ).

7. Electrical machine according to claim 6, characterized in that between a first winding head ( 94 ) facing away from the second winding head ( 96 ) and the stator receptacle ( 67 ), a thermally conductive casting compound ( 98 ) is introduced.

8. Electrical machine according to one of claims 3 to 7, characterized in that the stand holder ( 67 ) with the first bearing plate ( 34 ) is integrally connected.

9. Electrical machine according to one of claims 3 to 7, characterized in that the stand holder ( 67 ) on the first bearing plate ( 34 ) is fastened by means of form-locking elements ( 77 ).

10. Electrical machine according to one of claims 2 to 9, characterized in that on the second bearing plate ( 37 ) at least one sealing means ( 110 ) is arranged, which bears against a radially inwardly directed sealing surface ( 107 ) of the first bearing plate ( 34 ).