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Die Erfindung betrifft ein Aktivteil für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solches Aktivteil für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der
JP 2008/312292 A als bekannt zu entnehmen. Das Aktivteil weist wenigstens ein Blechpaket auf, welches in axialer Richtung des Aktivteils voneinander beabstandete Endbleche als erste Bleche und in axialer Richtung zwischen den Endblechen angeordnete und in axialer Richtung aufeinanderfolgende Zwischenbleche als zweite Bleche umfasst. Außerdem sind Lagerschilde vorgesehen, welche auch als Endschilde bezeichnet werden. Die Lagerschilde sind in axialer Richtung des Aktivteils voneinander beabstandet, wobei zwischen den Lagerschilden die in axialer Richtung aufeinanderfolgenden und somit hintereinander angeordneten Bleche angeordnet sind. Die Bleche bilden beziehungsweise begrenzen wenigstens einen von einem Kühlfluid, insbesondere von einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Kühlkanal, sodass das Aktivteil mittels des den Kühlkanal durchströmenden Kühlfluids gekühlt werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Aktivteil der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte Kühlung des Aktivteils realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Aktivteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Aktivteil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders vorteilhafte und insbesondere effektive und effiziente Kühlung des Aktivteils realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Kühlkanal in Umfangsrichtung des Aktivteils mäanderförmig erstreckt. Dies bedeutet, dass der Kühlkanal erste Längenbereiche umfasst, welche zumindest im Wesentlichen in axialer Richtung des Aktivteils oder schräg dazu verlaufen. Außerdem umfasst der Kühlkanal zweite Längenbereiche in Form von Kehren der Mäanderform des Kühlkanals, wobei jeweils zwei der ersten Längenbereiche über genau einen der zweiten Längenbereiche fluidisch miteinander verbunden sind. Strömt somit beispielsweise das insbesondere als Flüssigkeit ausgebildete Kühlfluid auf seinem Weg durch den Kühlkanal zunächst durch einen ersten der ersten Längenbereiche, so strömt das Kühlfluid beispielsweise in eine mit der axialen Richtung des Aktivteils zusammenfallende oder schräg dazu verlaufende erste Richtung durch den ersten der ersten Längenbereiche. Daraufhin strömt das Kühlfluid durch eine erste der Kehren und wird dadurch von dem ersten der Längenbereiche in einen zweiten der ersten Längenbereiche geführt und dabei umgelenkt beziehungsweise umgeleitet, derart, dass das Kühlfluid dann in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung durch den zweiten der ersten Längenbereiche hindurch strömt. Die zweite Richtung verläuft in axialer Richtung des Aktivteils oder schräg dazu. Auf diese Weise wird das Kühlfluid auf seinem Weg durch den Kühlkanal mittels des Kühlkanals mäanderförmig in Umfangsrichtung des Aktivteils beziehungsweise um dieses herum geführt, wodurch das Aktivteil besonders effektiv und effizient gekühlt wird.
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Die Endbleche bilden erste Teile des Kühlkanals, während die Zwischenbleche zweite Teile des Kühlkanals bilden. Mittels der ersten Teile des Kühlkanals wird das den Kühlkanal durchströmende Fluid gegenüber den zweiten Teilen gedrosselt, sodass die Endbleche zur Drosselung beziehungsweise Androsselung des Kühlfluids, insbesondere dessen Strömung, genutzt werden. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Gleichverteilung einer Strömungsgeschwindigkeit realisiert werden, mit welcher das Kühlfluid durch den Kühlkanal hindurch strömt. Die ersten Teile sind beispielsweise durch Bohrungen gebildet und weisen gegenüber den zweiten Teilen einen geringeren, von dem Kühlfluid durchströmbaren Strömungsquerschnitt auf. Hierdurch kommt es zu einer Drosselung des Kühlfluids, wenn dieses beispielsweise von den zweiten Teilen in die ersten Teile strömt.
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Die Zwischenbleche bilden beispielsweise einen auch als Zwischenstapel bezeichneten Stapel, wobei der Stapel in axialer Richtung des Aktivteils zwischen den Endblechen angeordnet ist. Somit sind die Endbleche an jeweiligen, axialen Enden des Stapels angeordnet und schließen sich an die Enden an, wobei die Enden in axialer Richtung einander gegenüberliegen. Die Endbleche können dabei beispielsweise als eine gummierte Metalldichtung ausgeführt sein. Des Weiteren sind die Lagerschilde mit den Blechen verschraubt, sodass das Blechpaket als angeschraubtes oder anschraubbares Blechpaket, insbesondere Statorblechpaket, realisiert werden kann. Durch die Lagerschilde sind dabei die jeweiligen Kehren der Mäanderform gebildet. Dies bedeutet, dass das Kühlfluid mittels der Lagerschilde und in den Lagerschilden umgelenkt beziehungsweise umgeleitet und dadurch von erstem Längenbereich zu erstem Längenbereich geführt wird.
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Vorzugsweise begrenzen die Bleche den Kühlkanal direkt, sodass das den Kühlkanal durchströmende Kühlfluid die Bleche direkt anströmen und somit berühren kann. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Lagerschilde die Kehren direkt begrenzen, sodass das die Kehren durchströmende Kühlfluid die Lagerschilde direkt anströmen und somit direkt berühren kann. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport gewährleistet werden. Vorzugsweise ist das Aktivteil als ein Stator ausgebildet, sodass das Blechpaket ein Statorblechpaket ist.
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Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: An elektrische Antriebsstränge insbesondere von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise sehr hohe Anforderungen hinsichtlich einer von dem jeweiligen Antriebsstrang bereitzustellenden Leistungsdichte, insbesondere Dauerleistungsdichte, und hinsichtlich eines bereitzustellenden Drehmoments, insbesondere Dauerdrehmoments, gestellt. Gleichzeitig ist ein hoher Wirkungsgrad wünschenswert. Diese Ziele, eine möglichst hohe Drehmoment- und Leistungsdichte bei hohem Wirkungsgrad bereitzustellen, können durch eine hinreichend hohe Kühlleistung der elektrischen Maschine erreicht werden. Dies ist durch das erfindungsgemäße Aktivteil realisierbar.
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Das beispielsweise als Statorblechpaket ausgebildete Blechpaket des erfindungsgemäßen Aktivteils beruht auf dem Prinzip des Anschraubens und kann somit gänzlich auf einen Statorträger verzichten. Dies kann je nach Anwendungsfall Kosten, Bauraum und Gewicht einsparen. Um dennoch eine hohe Dauerleistung erzielen zu können, ist der Kühlkanal als eine Kühlstruktur direkt in das Blechpaket, insbesondere in dessen Joch, eingebracht. Das jeweilige Blech weist beispielsweise wenigstens eine oder mehrere Durchgangsöffnungen auf, wobei dadurch, dass die Bleche in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, die Durchgangsöffnungen den Kühlkanal beziehungsweise die jeweiligen Längenbereiche des Kühlkanals bilden. Somit begrenzen jeweilige Wandungsbereiche der Bleche den Kühlkanal, wobei die jeweiligen Wandungsbereiche die jeweiligen Durchgangsöffnungen in deren Umfangsrichtung, insbesondere vollständig umlaufend, begrenzen.
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Beispielsweise weist das jeweilige Blech wenigstens einen oder mehrere Anschraubpunkte auf, an welchen die Bleche miteinander und/oder mit den Lagerschilden verschraubt werden können. Beispielsweise durch eine leichte Asymmetrie zwischen zwei Anschraubpunkten zum benachbarten Paar der Anschraubpunkte und/oder durch Rotation der Bleche zueinander, was sich auch bezüglich mechanischer oder elektromagnetischer Verluste beziehungsweise Homogenisierung positiv auswirkt, kann eine besonders große Oberfläche zum Kühlen geschaffen werden. Über diese Oberfläche kann ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlfluid und dem Blechpaket stattfinden, wodurch sich ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport realisieren lässt. Die auch als Einzelbleche bezeichneten Bleche stammen dabei beispielsweise aus ein und demselben Stanzwerkzeug, sodass das Blechpaket besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Aktivteil die Realisierung einer besonders hohen Dauerleistungsfähigkeit, die Realisierung eines vorteilhaften Geräuschverhaltens, was auch als NVH-Verhalten bezeichnet wird, die Realisierung eines besonders hohen Wirkungsgrads der elektrischen Maschine sowie eine kosten- und gewichtsgünstige Herstellung der elektrischen Maschine insgesamt.
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Der Kühlkanal kann beispielsweise über die Lagerschilde beflutet werden. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Kühlfluid über zumindest eines der Lagerschilde in den Kühlkanal eingeleitet und/oder wenigstens eines der Lagerschilde aus dem Kühlkanal abgeführt werden kann. Das jeweilige Endblech ist eine sogenannte End-Blechlage, welche einen speziellen Blechschnitt zur Drosselung des Kühlfluids aufweist. Über die Beflutung kann eine globale mäanderförmige Durchströmung des Blechpakets gewährleistet werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Aktivteils gemäß einer ersten Ausführungsform für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs;
- 2 eine schematische Vorderansicht des Aktivteils;
- 3 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Aktivteils;
- 4 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Aktivteils;
- 5 eine schematische Perspektivansicht eines Lagerschilds des Aktivteils;
- 6 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht des Lagerschilds;
- 7 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Aktivteils;
- 8 ausschnittsweise eine schematische Rückansicht des Aktivteils gemäß 7;
- 9 eine schematische Vorderansicht des Aktivteils gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 10a-e jeweils ausschnittsweise eine schematische Draufsicht unterschiedlicher Ausführungsformen des Aktivteils;
- 11 eine schematische Vorderansicht des Aktivteils gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 12 eine schematische Vorderansicht des Aktivteils gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 13 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht des Aktivteils gemäß der vierten Ausführungsform; und
- 14 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene sowie perspektivische Seitenansicht des Aktivteils gemäß der vierten Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine erste Ausführungsform eines Aktivteils 10 für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens. Das Kraftfahrzeug weist in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug ist dabei als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet. Das Aktivteil 10 ist ein Stator. Die elektrische Maschine umfasst dabei den Stator und einen Rotor, welcher von dem Stator antreibbar und dadurch um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Über den Rotor kann die elektrische Maschine Drehmomente zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen.
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Das Aktivteil 10 weist wenigstens oder genau ein Blechpaket 12 auf, welches in axialer Richtung des Aktivteils 10 voneinander beabstandete Endbleche 14 und in axialer Richtung des Aktivteils 10 zwischen den Endblechen 14 angeordnete und in axialer Richtung aufeinanderfolgende Zwischenbleche 16 aufweist. Die Endbleche 14 werden auch als erste Bleche bezeichnet oder sind erste Bleche des Aktivteils 10, wobei die Zwischenbleche 16 auch als zweite Bleche bezeichnet werden oder zweite Bleche des Aktivteils 10 sind. Die Zwischenbleche 16 bilden einen Blechstapel 18, welcher in axialer Richtung zwischen den Blechen 14 angeordnet ist. Die Bleche sind in axialer Richtung des Aktivteils 10 aufeinanderfolgend beziehungsweise hintereinander angeordnet, wobei die axiale Richtung in 1 durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulicht ist.
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Wie in Zusammenschau mit 5 erkennbar ist, schließen sich in axialer Richtung des Blechpakets 12 an dieses beidseitig beziehungsweise beidenends Lagerschilde an, von denen ein mit 22 bezeichnetes Lagerschild erkennbar ist. In vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine ist der Rotor drehbar an dem jeweiligen, auch als Endschild bezeichneten Lagerschild 22 gelagert. Da sich die Lagerschilde 22 in axialer Richtung des Blechpakets 10 beidseitig an das Blechpaket 10, insbesondere an die Endbleche 14, anschließen, ist das Blechpaket 10 insgesamt in axialer Richtung zwischen den in axialer Richtung voneinander beabstandeten Lagerschilden 22 angeordnet.
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Wie aus 1 erkennbar ist, begrenzen beziehungsweise bilden die Bleche wenigstens oder genau einen von einem Kühlfluid durchströmbaren Kühlkanal 24 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, begrenzen die Bleche und die Lagerschilde 22 den Kühlkanal 24, insbesondere vollständig, sodass der Kühlkanal 24 vollständig durch die Bleche und durch die Lagerschilde 22 begrenzt ist. Bei dem zuvor genannten Kühlfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Kühlflüssigkeit, sodass das Blechpaket 12 und somit das Aktivteil 10 insgesamt effektiv und effizient gekühlt werden kann. Dabei zeigen 1 bis 8 eine erste Ausführungsform des Aktivteils 10.
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Um nun das Aktivteil 10 besonders effizient und effektiv und somit besonders vorteilhaft kühlen zu können, erstreckt sich der Kühlkanal 24 - wie besonders gut aus 1 erkennbar ist - in Umfangsrichtung des Aktivteils 10 mäanderförmig. Die Umfangsrichtung des Aktivteils 10 ist in 1 durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulicht. Da sich der Kühlkanal 24 in Umfangsrichtung des Aktivteils 10 mäanderförmig erstreckt, weist der Kühlkanal 24 eine Mäanderform auf. Dabei bilden die Lagerschilde 22 jeweilige Kehren 28 der Mäanderform, wobei die Kehren 28 das den Kühlkanal 24 durchströmende Fluid beispielsweise um wenigstens oder genau 90 Grad vom jeweiligen Längenbereich 30 in die Kehre 28 hinein und dann auch wieder heraus umlenken beziehungsweise umleiten, so dass am Ende die Strömungsrichtung von einem Längenbereich 30 in den nächsten Längenbereich 30 hinein umgekehrt und damit um bis zu 180° umgelenkt wurde. Die Kehren 28 verbinden somit jeweilige Längenbereiche 30 des Kühlkanals 24 fluidisch miteinander, wobei das Kühlfluid auf seinem Weg durch die Längenbereiche 30 in axialer Richtung des Aktivteils 10 oder schräg dazu strömt. Die Kehren 28 sind zweite Längenbereiche des Kühlkanals 24, wobei die zweiten Längenbereiche mit den zuvor genannten ersten Längenbereichen 30 fluidisch verbunden sind, sodass die Längenbereiche 30 über die zweiten Längenbereiche (Kehren 28) fluidisch miteinander verbunden sind, derart, dass sich der Kühlkanal 24 in Umfangsrichtung des Aktivteils 10 mäanderförmig erstreckt.
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Ergänzend sollte hierbei erwähnt werden, dass mit einer Mäanderzahl gleich 1 und somit nur einem Längenbereich 30 und einer Strömungsrichtung als Grenzfall auch die reine axiale Durchströmung dargestellt werden kann, bei der sich der Kühlkanal 24 in einer Breite über den gesamten Umfang des Blechpakets 12 von einem Lagerschild 22 als Kühlfluideinlass zum anderen gegenüberliegenden Lagerschild 22 als Kühlfluidauslass nur im Längenbereich 30 erstreckt und keine Kehren 28 in den Lagerschilden vorhanden sein müssen.
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Aus 7 und 8 ist eines der Endbleche 14 erkennbar. Dabei bildet das jeweilige Endblech 14 wenigstens einen ersten Teil 32 des Kühlkanals 24. Die Zwischenbleche 16 bilden wenigstens einen zweiten Teil des Kühlkanals 24, wobei das den Kühlkanal 24 durchströmende Kühlfluid durch den jeweiligen ersten Teil und den jeweiligen zweiten Teil hindurch strömen kann. Dabei bewirken die jeweiligen ersten Teile 32 des Kühlkanals 24 gegenüber den jeweiligen zweiten Teilbereichen eine Drosselung des Kühlfluids, sodass das Kühlfluid dann, wenn er von den jeweiligen zweiten Teilen in die jeweiligen ersten Teile strömt und durch die jeweiligen ersten Teile hindurch strömt, gedrosselt wird. Dies bedeutet, dass die Endbleche 14 zur Drosselung des Kühlfluids genutzt werden, sodass eine besonders vorteilhafte und insbesondere gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit des Kühlfluids durch den Kühlkanal 24 bewirkt werden kann.
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Außerdem sind die Lagerschilde 22 mit den Blechen verschraubt, sodass das Blechpaket 12 als angeschraubtes oder anschraubbares Blechpaket ausgebildet ist. Dadurch kann der Einsatz eines Statorträgers vermieden werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht beziehungsweise Masse, die Kosten und der Bauraumbedarf des Aktivteils 10 und somit der elektrischen Maschine insgesamt besonders gering gehalten werden können.
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2 und 3 zeigen das Blechpaket 12 gemäß 1, wobei die Bleche, insbesondere die Zwischenbleche 16, beispielsweise symmetrisch zueinander ausgebildet und um die axiale Richtung des Aktivteils 10, insbesondere um 90 Grad, zueinander verdreht sind. Alternativ oder zusätzlich sind in 2 mit B bezeichnete Bereiche zwischen benachbarten Schraubpunkten S des jeweiligen Blechs minimal verschieden, das heißt leicht asymmetrisch zueinander ausgebildet. Dadurch bilden die Bleche dann, wenn sie in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, den Kühlkanal 24 und insbesondere dessen Mäanderform. Besonders gut aus 3 ist erkennbar, dass die Bleche jeweilige Durchgangsöffnungen 32 aufweisen, welche in Summe den Kühlkanal 24 bilden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Bleche mehrere Kühlkanäle wie den Kühlkanal 24 bilden. Die Anzahl, die Form und die Breite der Durchgangsöffnungen 32 und somit der Kühlkanäle beziehungsweise des Kühlkanals 24 ist zumindest nahezu beliebig entsprechend der Kühlleistung variierbar. So ist zum Beispiel eine Trapezform denkbar, um der Leitfähigkeit des Elektroblechs, aus welchem das Blechpaket 12 gebildet ist, gerecht zu werden. Gegebenenfalls ist eine alternierende Trapezform denkbar, um eine radiale Durchmischung des einfach auch als Fluid bezeichneten Kühlfluids zu fördern. Unter der zuvor genannten Trapezform ist zu verstehen, dass ein von dem Kühlfluid durchströmbarer Strömungsquerschnitt des Kühlkanals 24 trapezförmig beziehungsweise alternierend trapezförmig ausgebildet sein kann.
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Anhand von 4 ist ein beispielhaftes Fluidvolumen abschnittsweise erkennbar. Hierdurch kann eine besonders große wärmeübertragende Fläche realisiert werden, über welche Wärme von dem Blechpaket 12 an das Kühlfluid übergehen kann. Das Fluidvolumen ist in 4 mit 34 bezeichnet. Insgesamt ist besonders gut aus 4 erkennbar, dass sich, insbesondere durch ein minimal asymmetrisches Design, eine sehr große Oberfläche darstellen lässt, über welche ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlfluid und dem Blechpaket 12 erfolgen kann. Durch das asymmetrische Design zwischen den zwei benachbarten Schraubpunkten S kann die gesamte Finne mit Fluid benetzt werden. Dadurch kann die Strömungsgeschwindigkeit sehr klein gewählt werden, woraus ein sehr geringer Druckwiderstand resultiert. Dadurch kann ein besonders hoher Gesamtwirkungsgrad des beispielsweise als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildeten Kraftfahrzeugs realisiert werden, insbesondere durch eine niedrige Niedervoltlast durch eine elektrische Ölpumpe. Die Oberfläche, über welche Wärme ausgetauscht werden kann, spielt bei der Kühlung eine sehr große Rolle.
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Aus 5 und 6 ist ein Vorlauf 36 erkennbar, welcher beispielsweise durch das jeweilige Lagerschild 22 gebildet ist. Über den Vorlauf kann das Kühlfluid in den Kühlkanal 24 eingeleitet werden beziehungsweise wieder ausgeleitet werden. Besonders gut aus 6 ist erkennbar, dass durch das jeweilige Lagerschild 22 die jeweilige Kehre 28 der Mäanderform gebildet ist. Die Kehre 28 ist somit ein Überströmkanal für die jeweils nächste Mäanderschlaufe, sodass der jeweilige Längenbereich 30 eine beziehungsweise die zuvor genannte Mäanderschleife ist.
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9 zeigt eine zweite Ausführungsform des Aktivteils 10, wobei aus 9 ein Einzelblech des Blechpakets 12 erkennbar ist. Besonders gut aus 9 ist erkennbar, dass das jeweilige Blech wenigstens eine oder mehrere Rippen insbesondere in Form von Querrippen 38 aufweisen kann. Die Querrippen 38 werden zur radialen Fluiddurchmischung genutzt. Die Kehrrippen 38 bilden beispielsweise durch Rotation der Bleche, das heißt dadurch, dass die Querrippen 38 um die axiale Richtung relativ zueinander verdreht sind, eine jeweilige Stufe 40 (10a-e), sodass in dem Kühlkanal 24 an jeweiligen Stellen Stufen 40 angeordnet sind. 10a-e zeigen unterschiedliche Anstellungen der Querrippen 38 und somit unterschiedliche Ausführungsformen der jeweiligen Stufe 40. 10a veranschaulicht rechtwinklige Rippen, während 10b um 45 Grad zueinander gekreuzte Rippen zeigt. 10c zeigt um 45 Grad angestellte, parallele Rippen, während 10d eine 60-Grad-Pfeilung in Strömungsrichtung der Rippen veranschaulicht. Schließlich zeigt 10e eine 60-Grad-Pfeilung der Rippen entgegen der Strömungsrichtung. Dabei beträgt ein in 10c gezeigter Winkel α 45 Grad und ein jeweiliger, in 10d beziehungsweise 10e gezeigter Winkel β beträgt 60 Grad. Das Blechpaket 12 aus einzelnen Blechlagen der Zwischenbleche 12 hat hierbei natürlich immer eigentlich eine Stanzform, welche senkrecht zur axialen Richtung ausgeführt ist. Damit lassen sich solche schrägen Strukturen natürlich nicht direkt herstellen, sondern sind immer in der Zusammenschau einzelner Stufen oder Stege, die pro Blechlage senkrecht zur axialen Richtung ausgeführt ist, gebildet. Die schrägen Strukturen sind daher eigentlich nicht geradlinig, wie hier abstrahiert dargestellt, sondern immer treppenförmig aus den einzelnen Lagen aufgebaut. Zur besseren Übersicht wurde hier in der Darstellung aber auf die genaue Struktur verzichtet und ansonsten auf die 12 bis 14 verwiesen, welche eine solche v-förmige Stufe wie aus der 10d beziehungsweise 10e im Detail nochmals in der Blechlagenstruktur zeigen.
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Während 11 eine dritte Ausführungsform zeigt, zeigen 12 bis 14 eine vierte Ausführungsform. Hierbei weist das jeweilige Blech vier voneinander unterschiedliche Querrippen 38 auf, die durch Rotation der Bleche an die jeweilige Stufe an unterschiedlicher Position im Kühlkanal 24 verursachen. Diese Stufe wiederholt sich alle 90 Grad. In Zusammenschau mit 13 und 14 ist erkennbar, dass durch eine geeignete Rotation der Bleche beziehungsweise eines Stanzwerkzeugs zum Herstellen der Bleche V-förmige Querrippen beziehungsweise V-förmige, durch die Querrippen gebildete Stufen ergeben. Analog können auch einfach diagonale Querrippen erzeugt werden. Je nach Anzahl der Kanäle kann variiert und diskretisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Aktivteil
- 12
- Blechpaket
- 14
- Endblech
- 16
- Zwischenblech
- 18
- Blechstapel
- 20
- Doppelpfeil
- 22
- Lagerschild
- 24
- Kühlkanal
- 26
- Doppelpfeil
- 28
- Kehre
- 30
- Längenbereich
- 32
- Durchgangsöffnung
- 34
- Fluidvolumen
- 36
- Vorlauf
- 38
- Querrippe
- 40
- Stufe
- B
- Bereich
- S
- Schraubpunkt
- α
- Winkel
- β
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008312292 A [0002]
- DE 102009009819 A1 [0003]
- WO 2013/075783 A1 [0003]
- DE 102015014838 A1 [0003]