-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Elektromotor mit zwei Durchlässen für sowohl ein Wasserkühlsystem als auch ein Ölkühlsystem.
-
Hintergrund
-
Es wurde ein Elektroauto oder Elektrofahrzeug (einschließlich eines Hybridfahrzeugs) mit einem Elektromotor als Antriebsquelle herausgebracht, das aufgrund seines exzellenten Kraftstoffverbrauchs als Auto der Zukunft gilt.
-
Im Allgemeinen weist ein Elektromotor einen Rotor und einen Stator auf, und der Rotor kann drehbar im Stator vorgesehen sein.
-
Der Stator hat eine Statorspule, die um den Statorkern gewickelt ist. Wenn ein Strom an die Statorspule angelegt wird, um den Rotor zu drehen, wird in der Statorspule Wärme erzeugt. Insofern wurden Technologien zum Kühlen der im Motor erzeugten Wärme entwickelt.
-
In einem Antriebssystem mit einem Motor eines Elektrofahrzeugs und einem Inverter zum Antreiben des Motors spielt das Kühlen der im Motor und im Inverter erzeugten Wärme eine wichtige Rolle bei der Größenreduzierung und der Effizienzsteigerung des Antriebssystems.
-
Bei einem herkömmlichen Motorkühlverfahren oder -system werden ein indirektes Kühlsystem, bei dem Kühlwasser in einem Gehäuse zirkuliert wird, um den Motor indirekt herunterzukühlen, und ein direktes Kühlsystem, bei dem der Motor direkt gekühlt wird, indem Öl auf einen Stator oder einen Rotor gespritzt oder gesprüht wird, verwendet.
-
Das direkte Kühlsystem hat eine bessere Kühleffizienz und Kühlleistung als das indirekte Kühlsystem. Daher wurde in den letzten Jahren die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der direkten Kühlsysteme aktiv betrieben.
-
Ein Elektromotor, der das konventionelle direkte Kühlsystem verwendet, ist in den folgenden Patentdokumenten offenbart.
-
In der koreanischen Offenlegungsschrift Nr.
KR 10-2015-0051682 (im Folgenden „Patentdokument 1“), die durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird, ist eine Motorkühlstruktur zum direkten Kühlen eines Stators, eines Rotors und einer Welle offenbart, bei der in einer Bodenfläche eines Motorgehäuses aufgenommenes Öl mithilfe einer Ölrührvorrichtung gepumpt wird.
-
Eine Öleinspritzvorrichtung zum direkten Spritzen oder Sprühen von Öl auf eine Statorspule, die am meisten Wärme erzeugt, ist im Patentdokument 1 nicht vorgesehen, daher gibt es Einschränkungen im Hinblick auf eine Verbesserung der Kühlleistung des Motors, nämlich in Bezug auf das Kühlen eines Antriebsmotors für ein Fahrzeug mit 50 kW oder mehr.
-
Die US-Patentanmeldung Nr.
US 2004/0163409 A1 (im Folgenden „Patentdokument 2“, veröffentlicht am 26. August 2004), die durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird, offenbart eine Motorkühlstruktur, die einen Motor herunterkühlt, indem sie individuell (oder separat) eine Ölkühlung oder eine Wasserkühlung verwendet.
-
Bei der im Patentdokument 2 offenbarten Ölkühlung ist ein Öldurchlass so ausgebildet, dass er eine Statorspule umgibt, so dass Öl in der Statorspule erzeugte Wärme aufnimmt, wodurch ein Motor direkt gekühlt werden kann.
-
Bei der Ölkühlung ist ein Wärmetauscher außerhalb eines Motorgehäuses angeordnet, um Öl, das Wärme von der Statorspule aufnimmt, durch einen Wärmetausch mit Kühlwasser zu kühlen.
-
Bei der Wasserkühlung ist ein Kühlwasserdurchlass im Inneren des Motorgehäuses gebildet, und durch den Kühlwasserdurchlass strömendes Kühlwasser kühlt das Motorgehäuse, um in der Statorspule erzeugte Wärme zu einem Statorkern und zum Motorgehäuse zu übertragen, wodurch der Motor indirekt gekühlt wird.
-
Im Patentdokument 2 gibt es jedoch die folgenden Probleme.
-
Erstens hat die Ölkühlung zwar eine gute Kühleffizienz und Kühlleistung, es sollte jedoch ein Wärmetauscher außerhalb des Gehäuses vorgesehen werden, um die Temperatur des Öls zu senken. Dies kann zu höheren Kosten führen und kann nicht dazu beitragen, die Größe des Elektromotors zu reduzieren.
-
Zweitens ist zwar bei der Wasserkühlung kein Wärmetauscher notwendig, aber die Kühleffizienz und Kühlleistung sind nicht gut.
-
Zusammenfassung
-
Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen (Elektro-)Motor mit zwei Kühldurchlässen, so dass gleichzeitig ein Ölkühlsystem und ein Wasserkühlsystem eingesetzt werden können, wodurch die Kühleffizienz und die Kühlleistung verbessert und die Kosten und die Größe des Motors reduziert werden, da es nicht notwendig ist, einen Wärmetauscher außerhalb eines Motorgehäuses vorzusehen.
-
Die vorliegende Offenbarung beschreibt auch einen Motor, bei dem die Kühleffizienz und die Kühlleistung dadurch verbessert werden können, dass eine Einspritzöffnung vorgesehen ist, durch die Öl direkt auf einen Stator gesprüht wird.
-
Gemäß einem Aspekt des in dieser Anmeldung beschriebenen Gegenstands weist ein Motor mit zwei Durchlässen für ein Ölkühlsystem und ein Wasserkühlsystem auf: ein Motorgehäuse, in dem ein Stator und ein Rotor aufgenommen sind, und zwei Durchlässe, die im Inneren des Motorgehäuses gebildet und so konfiguriert sind, dass sie den Stator und den Rotor durch Verwendung einer Kombination aus Ölkühlung und Wasserkühlung kühlen. Die beiden Durchlässe können einen Öldurchlass, der spiralförmig gebildet ist, so dass Öl in einer Wand des Motorgehäuses strömen kann, und einen Kühlwasserdurchlass, der spiralförmig gebildet ist, so dass Kühlwasser in der Wand des Motorgehäuses strömen kann, aufweisen.
-
Implementierungen gemäß diesem Aspekt können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen. Zum Beispiel kann der Stator einen Statorkern und eine um den Statorkern gewickelte Statorspule aufweisen, und die beiden Durchlässe können ferner mehrere Öleinspritzöffnungen aufweisen, von denen jeweils eine Seite mit dem Öldurchlass kommuniziert und eine andere Seite mit einem Innenraum des Motorgehäuses kommuniziert, um so Öl direkt auf eine Endspule der Statorspule, die axial vom Statorkern vorsteht, oder auf den Rotor zu sprühen.
-
In einigen Implementierungen können die beiden Durchlässe ferner eine Ölauslassöffnung aufweisen, die an einer Bodenfläche im Inneren des Motorgehäuses gebildet ist.
-
In einigen Implementierungen können die beiden Durchlässe ferner einen axialen Durchlassteil aufweisen, der sich an einem oberen Ende innerhalb der Wand des Motorgehäuses axial erstreckt, dessen eine Seite so verbunden ist, dass sie mit dem Öldurchlass kommuniziert, und der die mehreren Öleinspritzöffnungen aufweist, die jeweils an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende davon gebildet sind.
-
In einigen Implementierungen kann der Öldurchlass an einer Außenseite in der Wand des Motorgehäuses angeordnet sein und der Kühlwasserdurchlass kann an einer Innenseite in der Wand des Motorgehäuses angeordnet sein.
-
In einigen Implementierungen können sich der Öldurchlass und der Kühlwasserdurchlass entlang einer radialen Richtung des Motorgehäuses überlagern.
-
In einigen Implementierungen kann der Öldurchlass aufweisen: mehrere erste Durchlassabschnitte, die als mehrere Säulen ausgebildet sind, so dass sie so angeordnet sind, dass sie entlang einer Längsrichtung des Motorgehäuses voneinander beabstandet sind und sich entlang einer Umfangsrichtung des Motorgehäuses erstrecken, und mehrere zweite Durchlassabschnitte, die sich geneigt entlang der Längsrichtung des Motorgehäuses erstrecken, um die mehreren ersten Durchlassabschnitte zu verbinden, die benachbart zueinander entlang der Längsrichtung des Motorgehäuses angeordnet sind.
-
In einigen Implementierungen kann der Kühlwasserdurchlass aufweisen: mehrere erste Durchlassabschnitte, die als mehrere Säulen ausgebildet sind, so dass sie so angeordnet sind, dass sie entlang einer Längsrichtung des Motorgehäuses voneinander beabstandet sind und sich entlang einer Umfangsrichtung des Motorgehäuses erstrecken, und mehrere zweite Durchlassabschnitte, die sich geneigt entlang der Längsrichtung des Motorgehäuses erstrecken, um die mehreren ersten Durchlassabschnitte zu verbinden, die benachbart zueinander entlang der Längsrichtung des Motorgehäuses angeordnet sind.
-
In einigen Implementierungen kann ferner eine Ölpumpe vorgesehen sein, die an einer Seitenfläche des Motorgehäuses integral befestigt ist, um mit dem Öldurchlass zu kommunizieren, so dass von einer Bodenfläche des Motorgehäuses ausgeleitetes Öl zu einem oberen Ende des Motorgehäuses zirkuliert wird.
-
In einigen Implementierungen können ferner eine Kühlwassereinlassöffnung, die an einem oberen Abschnitt des Motorgehäuses angeordnet ist, um mit einer Seite des Kühlwasserdurchlasses zu kommunizieren, und eine Kühlwasserauslassöffnung, die an einem unteren Abschnitt des Motorgehäuses angeordnet ist, um mit einer anderen Seite des Kühlwasserdurchlasses zu kommunizieren, vorgesehen sein.
-
In einigen Implementierungen kann das Motorgehäuse ein Außengehäuse, in dem der Öldurchlass vorgesehen ist, und ein Innengehäuse, das an einer Innenseite des Außengehäuses angepresst und in dem der Kühlwasserdurchlass vorgesehen ist, aufweisen.
-
Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können mindestens einen oder mehrere der folgenden Vorteile bieten.
-
Erstens können die Kühlleistung und die Motorleistung verbessert werden, indem mehrere Einspritzöffnungen vorgesehen sind, um Öl von einem oberen Teil eines Motorgehäuses direkt auf eine Statorspule zu sprühen, um den Motor direkt zu kühlen.
-
Zweitens kann, da ein spiralförmiger erster Kühldurchlass, in dem Öl strömen kann, an einem Äußeren des Motorgehäuses vorgesehen ist und ein spiralförmiger zweiter Kühldurchlass, in dem Kühlwasser strömen kann, im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist, um einen Wärmetausch mit dem ersten Kühldurchlass zu ermöglichen, Öl durch Kühlwasser gekühlt werden, während es entlang des ersten Kühldurchlasses strömt, bis es in die Einspritzöffnungen am oberen Teil des Gehäuses eingeleitet wird. Daher ist ein Wärmetauschsystem zum Wärmetausch mit Öl am Äußeren des Motorgehäuses nicht nötig, wodurch Kosten eingespart werden können und eine kompakte Struktur des Motors möglich ist.
-
Drittens wird, da die beiden spiralförmigen Kühldurchlässe im Inneren des Motorgehäuses vorgesehen sind, ein Kontaktbereich zum Wärmetausch zwischen dem Öldurchlass und dem Kühlwasserdurchlass vergrößert, wodurch die Wärmeableitungsleistung des Motors erhöht und bei gleichbleibender Motorleitung die Größe reduziert wird.
-
Viertens kann aufgrund der beiden spiralförmigen Durchlässe für sowohl Öl- als auch Kühlwassersysteme (oder für ein kombiniertes Öl-Wasser-Kühlverfahren), bei denen ein Wärmetausch gleichzeitig stattfindet, ein Hybridfahrbetrieb (oder Hybridbetrieb) entsprechend des Grads der Motorerwärmung möglich sein, wodurch die Kühleffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Ölkühlsystemen verbessert wird, in denen eine Ölpumpe die ganze Zeit betrieben wird.
-
Fünftens kann, da Kühlwasser nur bei geringer Erwärmung zirkuliert wird, wenn eine Außentemperatur niedrig ist, ferner ein durch eine Zunahme der Ölviskosität bei einer niedrigen Temperatur hervorgerufenes Zuverlässigkeitsproblem gelöst werden.
-
Sechstens kann eine höhere Leistung möglich sein, da die beiden Durchlässe für das Öl- und das Kühlwassersystem eine bessere Wärmeableitungsleistung bereitstellen, die zum Kühlen eines Motors zum Antreiben eines Fahrzeugs mit 50 kW oder mehr verwendet werden kann.
-
Siebtens wird durch die beiden Durchlässe für das Öl- und das Kühlwassersystem die Temperatur des Motorgehäuses durch Kühlwasser niedrig gehalten, wodurch die Lebensdauer eines Lagers verlängert wird.
-
Achtens kann, da eine Ölpumpe und das Motorgehäuse integral gekoppelt sind, die Größe des Motors reduziert werden, so dass die Gestaltungsmöglichkeiten im Hinblick auf das Befestigen des Motors an einem Fahrzeug zunehmen.
-
Neuntens kann, da der Öldurchlass und der Kühlwasserdurchlass spiralförmig gebildet sind, der Strömungswiderstand einer Kühlflüssigkeit minimiert werden.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht des Motors von 1 von hinten gesehen.
- 3 ist eine Vorderansicht des Motors in 1 von vorne entlang einer Axialrichtung gesehen.
- 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „IV-IV“ von 3.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die beiden Kühldurchlässe zeigt, die in einem Motorgehäuse von 3 gebildet sind.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die beiden Kühldurchlässe von 5 von hinten entlang einer Axialrichtung zeigt.
- 7 ist eine Seitenansicht der beiden Kühldurchlässe von 3 von einer Seitenfläche davon gesehen.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht von unten, die einen Strömungsweg des Öls in 5 zeigt.
- 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Kühlwasserdurchlasses, bei der der Öldurchlass von 5 entfernt ist.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Kühlwasserdurchlass von 9 von hinten entlang einer Axialrichtung zeigt.
- 11 ist eine Seitenansicht, die den Kühlwasserdurchlass von 9 von einer Seitenfläche davon gesehen zeigt.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung gemäß den hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. Um die Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen kurz zu halten, können die gleichen oder äquivalente Bauteile mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sein und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. Im Allgemeinen kann ein Ausdruck wie „Modul“ und „Einheit“ verwendet werden, um sich auf Elemente oder Bauteile zu beziehen. Vorliegend dient die Verwendung eines derartigen Begriffs lediglich dem besseren Verständnis der Beschreibung und der Begriff selbst soll keine spezielle Bedeutung oder Funktion haben. Wenn angenommen wird, dass eine detaillierte Erklärung für eine verwandte bekannte Funktion oder Konstruktion unnötigerweise von der Hauptsache der vorliegenden Offenbarung ablenkt, wurde bei der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung auf eine derartige Erklärung verzichtet; sie würde aber trotzdem vom Fachmann verstanden werden. Die beiliegenden Zeichnungen dienen einem leichteren Verständnis des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung und der Gedanke der vorliegenden Offenbarung wird nicht durch die beiliegenden Zeichnungen eingeschränkt. Der Gedanke der vorliegenden Offenbarung soll ferner so ausgelegt werden, dass er sich auf alle Änderungen, Entsprechungen und Ersatzmittel erstreckt, zusätzlich zu den beiliegenden Zeichnungen.
-
Obwohl die Begriffe erster/erste/erstes, zweiter/zweite/zweites etc. vorliegend zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, sollen diese Elemente selbstverständlich nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Im Allgemeinen werden diese Begriffe nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
-
Wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ beschrieben ist, kann das Element mit dem anderen Element verbunden sein oder es können auch Zwischenelemente vorhanden sein. Wenn jedoch ein Element als mit einem anderen Element „direkt verbunden“ beschrieben ist, sind keine Zwischenelemente vorhanden.
-
Ein Begriff im Singular kann auch den Begriff im Plural umfassen, es sei denn, aus dem Kontext ist definitiv eine andere Bedeutung ersichtlich.
-
Begriffe wie „aufweisen“ und „mit“ werden vorliegend so verwendet bzw. sollen vorliegend so verstanden werden, dass sie das Vorhandensein verschiedener in der Beschreibung offenbarter Komponenten, Funktionen oder Schritte anzeigen, und es ist selbstverständlich, dass auch mehr oder weniger Komponenten, Funktionen oder Schritte verwendet werden können.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motors gemäß der vorliegenden Offenbarung, 2 ist eine perspektivische Ansicht des Motors von 1 von hinten gesehen, 3 ist eine Vorderansicht des Motors in 1 von vorne entlang einer Axialrichtung gesehen, und 4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie „IV-IV“ von 3.
-
5 ist eine perspektivische Ansicht, die die beiden Kühldurchlässe zeigt, die in einem Motorgehäuse von 3 gebildet sind, 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die beiden Kühldurchlässe von 5 von hinten entlang einer Axialrichtung zeigt, 7 ist eine Seitenansicht der beiden Kühldurchlässe von 3 von einer Seitenfläche davon gesehen, und 8 ist eine perspektivische Ansicht von unten, die einen Strömungsweg des Öls in 5 zeigt.
-
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Kühlwasserdurchlasses, bei der der Öldurchlass von 5 entfernt ist, 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Kühlwasserdurchlass von 9 von hinten entlang einer Axialrichtung zeigt, und 11 ist eine Seitenansicht, die den Kühlwasserdurchlass von 9 von einer Seitenfläche davon gesehen zeigt.
-
Ein Motor (Elektromotor) gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug verwendet werden. Der Motor kann eine Antriebskraft bereitstellen, die Antriebsräder des Fahrzeugs antreiben kann.
-
Der Motor weist ein Motorgehäuse 10 auf. Ein Stator 1 und ein Rotor können im Inneren des Motorgehäuses 10 vorgesehen sein. Der Stator 1 weist einen Statorkern 2 und eine um den Statorkern 2 gewickelte Statorspule 3 auf.
-
Der Rotor ist so im Inneren des Statorkerns 2 vorgesehen, dass er bezüglich des Stators 1 drehbar installiert ist. Da eine Drehwelle (oder Rotationswelle) im Inneren des Rotors vorgesehen ist, kann der Rotor zusammen mit der Drehwelle drehbar sein.
-
Das Motorgehäuse 10 kann zylinderförmig ausgebildet sein, so dass der Stator 1 und der Rotor darin aufgenommen werden können. Beide Seiten des Motorgehäuses 10 können entlang einer Axialrichtung offen sein. Das Motorgehäuse 10 kann mehre Kopplungsabschnitte 101 aufweisen, die an einem vorderen Ende und einem hinteren Ende davon gebildet sind.
-
Eine hintere Abdeckung ist mit dem hinteren Ende des Motorgehäuses 10 gekoppelt, um einen hinteren Teil (oder eine hintere Seite) des Motorgehäuses 10 zu bedecken. Die hintere Abdeckung kann plattenförmig ausgebildet sein, um den hinteren Teil des Motorgehäuses 10 zu bedecken, und das Motorgehäuse 10 kann die mehreren Kopplungsabschnitte 101 aufweisen, durch die die hintere Abdeckung mit dem Motorgehäuse 10 gekoppelt ist.
-
Ein Inverter kann integral mit einem vorderen Ende des Motors gekoppelt sein, um das Antreiben des Motos zu steuern.
-
Der Inverter weist ein zylinderförmiges Invertergehäuse auf, in dem elektronische Bauteile zum Antreiben des Motors aufgenommen sind. Das Invertergehäuse kann mit dem vorderen Ende des Motorgehäuses 10 gekoppelt sein.
-
Das Motorgehäuse 10 kann zwei Kühldurchlässe (oder -wege) aufweisen. Die beiden Kühldurchlässe können so ausgebildet sein, dass verschiedene Fluide durch sie hindurchströmen können. Einer der beiden Kühldurchlässe kann so ausgebildet sein, dass Öl durch ihn hindurchströmen kann. Der andere der beiden Kühldurchlässe kann so ausgebildet sein, dass Kühlwasser durch ihn hindurchströmen kann.
-
Ein Öldurchlass (oder Ölströmungsweg) 110 und ein Kühlwasserdurchlass (oder Kühlwasserströmungsweg) 120 können so angeordnet sein, dass sie einander in einer radialen Richtung des Motorgehäuses 10 überlagern.
-
Der Öldurchlass 110 kann an einer Außenseite in einer Wand (oder Wandstruktur) des Motorgehäuses 10 angeordnet sein und der Kühlwasserdurchlass 120 kann an einer Innenseite in der Wandstruktur des Motorgehäuses 10 angeordnet sein.
-
Das Motorgehäuse 10 kann ein äußeres Gehäuse 11 und ein inneres Gehäuse 12 umfassen.
-
Sowohl das äußere Gehäuse 11 als auch das innere Gehäuse 12 können eine Zylinderform haben, in der ein hohler Abschnitt gebildet ist.
-
Im äußeren Gehäuse 11 kann der Öldurchlass 110 vorgesehen sein, durch den Öl strömt.
-
Im inneren Gehäuse 12 kann der Kühlwasserdurchlass 120 vorgesehen sein, durch den Kühlwasser strömt.
-
Die hintere Abdeckung kann sich von einem hinteren Teil des inneren Gehäuses 12 radial erstrecken. Ein Drehwellenloch, durch das sich die Drehwelle erstreckt, kann an der hinteren Abdeckung gebildet sein. Ein Lageraufnahmeabschnitt, in dem ein Lager aufgenommen ist, ist an der hinteren Abdeckung vorgesehen, und das Lager kann am Lageraufnahmeabschnitt montiert sein.
-
Der Öldurchlass 110 und der Kühlwasserdurchlass 120 können sich jeweils entlang einer Spiralrichtung (oder Helixrichtung) erstrecken.
-
Sowohl der Öldurchlass 110 als auch der Kühlwasserdurchlass 120 können spiralförmig ausgebildet sein.
-
Sowohl der Öldurchlass 110 als auch der Kühlwasserdurchlass 120 können einen ersten Durchlassteil 111, 121 mit mehreren Durchlassabschnitten (oder -teilstücken), die sich in Umfangsrichtung erstrecken, und einen zweiten Durchlassteil 112, 122 mit mehreren Durchlassabschnitten, die die mehreren Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 111, 121 verbinden, aufweisen.
-
Der erste Durchlassteil 111, 121 und der zweite Durchlassteil 112, 122 können einen Öldurchlass 110 oder einen Kühlwasserdurchlass 120 definieren.
-
Der erste Durchlassteil 111 kann bogenförmig oder kreisförmig ausgebildet sein und sich entlang der Umfangsrichtung erstrecken, ohne sich in der Axialrichtung zu erstrecken. Die beiden Enden des ersten Durchlassteils 111 können einander radial überlagern.
-
Der zweite Durchlassteil 112 kann bogenförmig oder kreisförmig ausgebildet sein und sich entlang der Umfangsrichtung und auch in der Axialrichtung erstrecken, um zwei benachbarte Durchlassabschnitte zu verbinden, die in verschiedenen Säulen des ersten Durchlassteils 111 entlang der Axialrichtung angeordnet sind.
-
Die mehreren Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 111 und die mehreren Durchlassabschnitte des zweiten Durchlassteils 112 können so angeordnet sein, dass sie entlang der Axialrichtung voneinander beabstandet sind.
-
Zum Beispiel kann sich der Öldurchlass 110 vom untersten Ende des Motorgehäuses 10 aus zum obersten Ende des Motorgehäuses 10 erstrecken, was ungefähr eineinhalb Umdrehungen (540 Grad) des Motorgehäuses 10 ausmacht.
-
Der erste Durchlassteil 111 des Öldurchlasses 110 kann sich vergrößern, während er sich im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die mehreren Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 111 können als erste bis N-te Säulen von vorne nach hinten entlang der Axialrichtung ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform kann der erste Durchlassteil 111 als drei Säulen ausgebildet sein.
-
Der zweite Durchlassteil 112 kann so angeordnet sein, dass er zu einer rechten Seite im Gegenuhrzeigersinn geneigt ist, um die Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 111 zu verbinden, die in verschiedenen Säulen angeordnet sind. In dieser Ausführungsform kann der zweite Durchlassteil 112 als zwei Säulen von vorne nach hinten entlang der Axialrichtung ausgebildet sein.
-
Ein axialer Durchlassteil 113 kann oben an einer Innenseite der Wand des Motorgehäuses 10 vorgesehen sein.
-
Der axiale Durchlassteil 113 kann sich entlang einer Axialrichtung des Motorgehäuses 10 erstrecken. Der axiale Durchlassteil 113 kann sich in einer Richtung erstrecken, die die mehreren Abschnitte des ersten Durchlassteils 111 kreuzt.
-
Der axiale Durchlassteil 113 und der Öldurchlass 110 können sich an einem oberen Ende des Motorgehäuses 10 in einer einander kreuzenden Richtung erstrecken. Der axiale Durchlassteil 113 kann sich entlang einer Längsrichtung des Motorgehäuses 10 erstrecken und der Öldurchlass 110 kann sich entlang der Umfangsrichtung erstrecken.
-
Ein Kreuzungsabschnitt 114 kann an einem oberen Ende eines Durchlassabschnitts 1112 gebildet sein, der in einer zweiten Säule des ersten Durchlassteils 111 angeordnet ist. Der Kreuzungsabschnitt 114 kann oben am Öldurchlass 110 angeordnet sein, um höher zu liegen als Durchlassabschnitte 1111 und 1113, die in anderen Säulen des ersten Durchlassteils 111 angeordnet sind, um eine Strömungsweginterferenz mit dem axialen Durchlassteil 113 zu vermeiden. Der Kreuzungsabschnitt 114 kann sich so erstrecken, dass er einen oberen Teil des axialen Durchlassteils 113 entlang der Umfangsrichtung kreuzt.
-
Hier können sich der axiale Durchlassteil 113 und der Kreuzungsabschnitt 114 in der radialen Richtung teilweise überlagern und in der radialen Richtung voneinander beabstandet sein, so dass der Öldurchlass 110 und der axiale Durchlassteil 113 sich in einer Spiralrichtung nicht überlagern, und Öl kann am axialen Durchlassteil 113 vorbeigeleitet werden, um entlang der Umfangsrichtung zu strömen.
-
Mehrere Öleinspritzöffnungen 115 können am axialen Öldurchlassteil 113 vorgesehen sein. Die mehreren Öleinspritzöffnungen 115 können jeweils am vorderen und am hinteren Ende des axialen Durchlassteils 113 angeordnet sein. Die mehren Öleinspritzöffnungen 115 können zu Endspulen des Stators 1 hin angeordnet sein.
-
Die mehreren Öleinspritzöffnungen 115 können sich vom obersten Ende des Motorgehäuses 10 radial erstrecken. Öl kann durch die mehren Öleinspritzöffnungen 115 auf die Endspulen gesprüht werden, die vom vorderen und vom hinteren Ende des Statorkerns 2 in seiner Längsrichtung nach außen vorstehen.
-
Die mehreren Öleinspritzöffnungen 115 können sich vom axialen Öldurchlassteil 113 radial nach innen erstrecken. Von den mehreren Öleinspritzöffnungen 115 kann sich eine erste Öleinspritzöffnung 115, die am vorderen Ende des axialen Öldurchlassteils 113 in seiner Längsrichtung angeordnet ist, vertikal nach unten erstecken, und eine zweite Öleinspritzöffnung 115, die am hinteren Ende davon angeordnet ist, kann nach unten zu den Endspulen geneigt sein.
-
Die mehreren Öleinspritzöffnungen 115 können kegelförmig ausgebildet sein und eine Querschnittsfläche haben, die von oben nach unten allmählich kleiner oder schmaler wird, wodurch die Öleinspritzgeschwindigkeit erhöht werden kann.
-
Gemäß 7 kann sich der Durchlassabschnitt 1111 einer ersten Säule des ersten Durchlassteils 111 vom untersten Ende des Motorgehäuses 10 zu einem Mittelabschnitt davon im Gegenuhrzeigersinn nach oben erstrecken, um mit einem unteren Ende eines Durchlassabschnitts 1121 einer ersten Säule des zweiten Durchlassteils 112 verbunden zu sein. Der Durchlassabschnitt 1121 der ersten Säule kann sich vom Durchlassabschnitt 1111 der ersten Säule des ersten Durchlassteils 111 entlang der Axialrichtung erstrecken, um die Säule zu wechseln, um mit dem Durchlassabschnitt 1112 der zweiten Säule des ersten Durchlassteils 111 verbunden zu sein.
-
Dann kann sich der Durchlassabschnitt 1112 der zweiten Säule des ersten Durchlassteils 111 von einem oberen Abschnitt des Motorgehäuses 10 aus, d.h. von seinem obersten Ende aus, zu seinem Mittelabschnitt im Gegenuhrzeigersinn erstrecken, um mit einem unteren Ende eines Durchlassabschnitts 1122 einer zweiten Säule des zweiten Durchlassteils 112 verbunden zu sein. Der Durchlassabschnitt 1122 der zweiten Säule des zweiten Durchlassteils 112 kann sich entlang der Axialrichtung erstrecken, um die Säule zu wechseln, um mit einem Durchlassabschnitt 1113 einer dritten Säule des ersten Durchlassteils 111 verbunden zu sein.
-
Dann kann sich der Durchlassabschnitt 1113 der dritten Säule des ersten Durchlassteils 111 im Gegenuhrzeigersinn erstrecken, um mit dem hinteren Ende des axialen Durchlassteils 113 verbunden zu sein, der am obersten Ende des Motorgehäuses 10 angeordnet ist.
-
Mehrere Ölauslassöffnungen 116 können am untersten Ende des Motorgehäuses 10 gebildet sein. Die mehreren Ölauslassöffnungen 116 können jeweils am vorderen und am hinteren Ende des Motorgehäuses 10 angeordnet sein. Die mehreren Ölauslassöffnungen 116 können sich in radialer Richtung erstrecken.
-
Die Ölauslassöffnung 116 kann so gebildet sein, dass ihr oberes Ende mit einem Innenraum des Motorgehäuses 10 kommuniziert und ihr unteres Ende mit dem Äußeren des Motorgehäuses 10 kommuniziert. Ein Kommunikationsloch kann sich vom untersten Ende der Ölauslassöffnung 116 in eine tangentiale Richtung erstrecken, um mit dem Äußeren des Motorgehäuses 10 zu kommunizieren.
-
Durch eine von einer Ölpumpe 130 erzeugte Zirkulationskraft kann Öl durch den innerhalb des Motorgehäuses 10 gebildeten Öldurchlass 110 zirkulieren.
-
Bei Betrachtung des Motorgehäuses 10 von vorne in Axialrichtung kann die Ölpumpe 130 an einer unteren linken Fläche des Motorgehäuses 10 montiert sein.
-
Die Ölpumpe 130 kann ein Pumpengehäuse 131, ein Pumpenrad und eine Pumpenantriebseinheit aufweisen.
-
Eine Pumpeneinlassöffnung 1311 kann an einer Bodenfläche des Pumpengehäuses 131 gebildet sein und die Pumpeneinlassöffnung 1311 kann so verbunden sein, dass sie mit der Ölauslassöffnung 116 kommuniziert.
-
Eine Pumpenauslassöffnung 1312 kann an einer Innenfläche des Pumpengehäuses 131 vorgesehen sein und die Pumpenauslassöffnung 1312 kann so verbunden sein, dass sie mit einer Öleinlassöffnung 117 kommuniziert, die im Inneren des Motorgehäuses 10 gebildet ist. Die Öleinlassöffnung 117 kann am untersten Ende des Motorgehäuses 10 vorgesehen sein. Die Öleinlassöffnung 117, die ein Anfangspunkt des Öldurchlasses 110 ist, kann mit dem untersten Ende des Durchlassabschnitts 1111 der ersten Säule des ersten Durchlassteils 111 verbunden sein.
-
Das Pumpenrad kann drehbar im Inneren des Pumpengehäuses 131 installiert sein, so dass durch die Pumpeneinlassöffnung 1311 eingeleitetes Öl gepumpt wird, um durch die Pumpenauslassöffnung 1312 zur Öleinlassöffnung 117 des Motorgehäuses 10 ausgeleitet zu werden.
-
Die Pumpenantriebseinheit kann als ein Motor ausgebildet sein, der das Pumpenrad antreibt.
-
Der Kühlwasserdurchlass 120 kann an der Innenseite in der Wand des Motorgehäuses 10 gebildet sein.
-
Der Kühlwasserdurchlass 120 kann spiralförmig gebildet sein.
-
Der Kühlwasserdurchlass 120 kann eine Kühlwassereinlassöffnung 123, den ersten Durchlassteil 121 mit den mehreren Durchlassabschnitten, den zweiten Durchlassteil 122 mit den mehreren Durchlassabschnitten und eine Kühlwasserauslassöffnung 124 aufweisen.
-
Die Kühlwassereinlassöffnung 123 kann an einer Seite des oberen Abschnitts des Motorgehäuses 10 entlang der Umfangsrichtung angeordnet sein. Eine Seite der Kühlwassereinlassöffnung 123 kann mit einer Seite des Kühlwasserdurchlasses 120 kommunizieren und eine andere Seite der Kühlwassereinlassöffnung 123 kann mit dem Äußeren des Motorgehäuses 10 verbunden sein.
-
Die Kühlwasserauslassöffnung 124 kann an einer Seite eines unteren Abschnitts des Motorgehäuses 10 entlang der Umfangsrichtung angeordnet sein. Eine Seite der Kühlwasserauslassöffnung 124 kann mit einer anderen Seite des Kühlwasserdurchlasses 120 kommunizieren und eine andere Seite der Kühlwasserauslassöffnung 124 kann mit dem Äußeren des Motorgehäuses 10 verbunden sein.
-
Die Kühlwassereinlassöffnung 123 und die Kühlwasserauslassöffnung 124 können mit einem Kühlwasserzirkulationssystem verbunden sein.
-
Das Kühlwasserzirkulationssystem kann zum Kühlen von Kühlwasser ausgebildet sein. Das Kühlwasserzirkulationssystem weist auf: einen Radiator, der an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, einen ersten Zirkulationsdurchlass, der die Kühlwassereinlassöffnung 123 und den Radiator verbindet, einen zweiten Zirkulationsdurchlass, der die Kühlwasserauslassöffnung 124 und den Radiator verbindet, und eine Wasserpumpe, die Zirkulationskraft zum Zirkulieren des Kühlwassers bereitstellt.
-
Von der Kühlwasserauslassöffnung 124 ausgeleitetes Kühlwasser kann entlang des ersten Zirkulationsdurchlasses strömen, um durch Wärmetausch mit Außenluft im Radiator gekühlt zu werden, und sich dann entlang des zweiten Zirkulationsdurchlasses bewegen, um durch die Kühlwassereinlassöffnung 123 wieder in den Kühlwasserdurchlass 120 zu strömen.
-
Der erste Durchlassteil 121 mit den mehreren Durchlassabschnitten kann sich entlang der Umfangsrichtung erstrecken. Die mehreren Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 121 können entlang einer Längsrichtung voneinander beabstandet sein, und der erste Durchlassteil 121 kann als erste bis M-te Säulen ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform kann der erste Durchlassteil 121 des Kühlwasserdurchlasses 120 so ausgebildet sein, dass er drei Säulen hat.
-
Die mehreren Durchlassabschnitte des zweiten Durchlassteils 122 können sich von einem Teilstück entlang der Umfangsrichtung erstrecken und sich von vorne nach hinten schräg entlang der Längsrichtung erstrecken. Die mehreren Durchlassabschnitte des zweiten Durchlassteils 122 können so ausgebildet sein, dass sie die mehreren Durchlassabschnitte des ersten Durchlassteils 121 verbinden.
-
Die mehreren Durchlassabschnitte des zweiten Durchlassteils 122 können in Längsrichtung voneinander beabstandet sein, und der zweite Durchlassteil 122 kann als erste bis L-te Säulen ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform kann der zweite Durchlassteil 122 des Kühlwasserdurchlasses 120 als zwei Säulen ausgebildet sein.
-
Eine Seite eines Durchlassabschnitts 1211 einer ersten Säule des ersten Durchlassteils 121, die vorne am Motorgehäuse 10 in seiner Längsrichtung angeordnet ist, kann mit der Kühlwassereinlassöffnung 123 verbunden sein und eine andere Seite davon kann sich vom oberen Abschnitt des Motorgehäuses 10 im Gegenuhrzeigersinn erstrecken, um mit einem unteren Ende eines Durchlassabschnitts 1221 einer ersten Säule des zweiten Durchlassteils 122 verbunden zu sein.
-
Dann kann eine Seite eines Durchlassabschnitts 1212 einer zweiten Säule, die in der Mitte des Motorgehäuses 10 in seiner Längsrichtung angeordnet ist, mit einem oberen Ende des Durchlassabschnitts 1221 der ersten Säule verbunden sein und eine andere Seite davon kann mit einem unteren Ende eines Durchlassabschnitts 1222 einer zweiten Säule des zweiten Durchlassteils 122 verbunden sein.
-
Ferner kann eine Seite eines Durchlassabschnitts 1213 einer dritten Säule des ersten Durchlassteils 121, die hinten am Motorgehäuse 10 in seiner Längsrichtung angeordnet ist, mit einem oberen Ende des Durchlassabschnitts 1222 der zweiten Säule verbunden sein und eine andere Seite davon kann sich vom oberen Abschnitt des Motorgehäuses 10 im Gegenuhrzeigersinn erstrecken, um mit der Kühlwasserauslassöffnung 124 verbunden zu sein.
-
Gemäß der vorliegenden Offenbarung definieren der Kühlwasserdurchlass 120 und der Öldurchlass 110 zwei Durchlässe im Inneren der Wand(-dicke) des Motorgehäuses 10, so dass Kühlwasser bzw. Öl strömen kann. Öl kann entlang des Öldurchlasses 110 in Spiralrichtung strömen, und von der Statorspule 3 erzeugte Wärme kann durch Öl abgeführt werden, indem Öl durch die Öleinspritzöffnung 115 direkt auf die Endspulen des Stators 1 oder auf den Rotor gesprüht wird.
-
Das Öl, das Wärme von der Statorspule 3 aufnimmt, kann wieder in den Öldurchlass 110 im Motorgehäuse 10 eingeleitet werden und entlang des Öldurchlasses 110 strömen, um durch Wärmetausch mit Kühlwasser gekühlt zu werden.
-
Das Kühlwasser kann vom Kühlwasserzirkulationssystem durch die Kühlwassereinlassöffnung 123 in das Motorgehäuse 10 eingeleitet werden und in Spiralrichtung entlang des Kühlwasserdurchlasses 120 strömen. Im Statorkern 2 erzeugte Wärme kann mit dem Kühlwasser abgeleitet werden.
-
Das Kühlwasser kann durch die Kühlwasserauslassöffnung 124 nach außerhalb des Motorgehäuses 10 ausgeleitet werden und Wärme kann mit Luft vom Radiator abgeleitet werden, während sie entlang des Kühlwasserzirkulationssystems strömt.
-
Mit dieser Konfiguration können die beiden Durchlässe für sowohl Öl- als auch Wasserkühlsysteme die Kühlleistung verbessern, indem die Statorspule 3 unter Verwendung der mehreren Öleinspritzöffnungen 115 direkt gekühlt wird.
-
Da die beiden Durchlässe für sowohl Öl- als auch Wasserkühlsysteme spiralförmig gebildet sind, kann im Vergleich zu einem sich in Axialrichtung erstreckenden Wasserdurchlass ein Druckverlust reduziert werden.
-
Da die beiden Durchlässe für sowohl Öl- als auch Wasserkühlsysteme spiralförmig gebildet sind, kann auch die Wärmeableitungsleistung verbessert werden, indem der Wärmetauschbereich zwischen Öl und Kühlwasser im Inneren des Motorgehäuses 10 vergrößert wird.
-
Da durch die Öleinlassöffnung 117 eingeleitetes Öl durch Kühlwasser gekühlt wird, bis es in die Öleinspritzöffnung 115 strömt, ist außerdem kein separater Wärmetauscher zum Kühlen des Öls erforderlich, was maßgeblich zur Reduzierung der Größe und des Gewichts des Motors beiträgt.
-
Da die Ölpumpe 130 integral an einer Seitenfläche des Motorgehäuses 10 befestigt ist, wird die Größe des Motors reduziert, was zu verbesserten Gestaltungsmöglichkeiten im Hinblick auf den Aufbau der Fahrzeugantriebseinheit führt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- KR 1020150051682 [0009]
- US 2004/0163409 A1 [0011]
