CN102150347A - 液体冷却的电机 - Google Patents
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Abstract
一种流动控制装置，用于电机，并包括设置成形的室和用于传送液体冷却剂的通道。热从该电机的特定部分向所述冷却剂传递的速率由通过所述室的所述液体的变化的速度确定，从而实现对该电机的这些部分的大致均匀的冷却。
Description
技术领域
本发明涉及对电机中的部件的冷却。具体而言，本发明涉及用于控制冷却剂的流动的设备，以提供对电机的一部分的基本均匀的冷却。
背景技术
由于车辆对电力的要求不断增加，因此交流发电机(发电机)设计的趋势已朝向更大供电能力发展。同时存在使交流发电机壳体更紧凑的需求，从而其在车辆的发动机舱中占据较小的空间。这些需求的结果增加了对交流发电机的冷却系统的要求，交流发电机冷却系统必须将由位于交流发电机壳体中的定子/转子绕组产生的热移除。
交流发电机系统典型地包括壳体，该壳体包括一个或更多供液体冷却剂流动通过的通道。冷却剂通常被从车辆的发动机导流到交流发电机。专利US6,633,098描述一种用于冷却高输出交流发电机中的定子和转子(包括转子上的绕组)的设置。定子由构成套筒结构的托架支撑。冷却剂通道沿套筒轴向地且在其端部圆周地延伸。冷却剂在套筒的一端进入，沿将其带到另一端并再次返回的回路行进。冷却剂然后离开套筒，从而使定子被冷却。转子由离心风扇冷却。翼片和导向件被提供用于引导来自风扇的气流。
专利US 6,046,520也涉及冷却高输出交流发电机。壶形壳(本质上为具有基部的管)被附接到交流发电机壳体，从而在交流发电机壳体与壳之间形成间隙。该间隙围绕壳体圆周地且沿壳体轴向地延伸。冷却剂在与壳相切的入口处进入该间隙。其沿间隙围绕壳的圆周传送，并从与入口成约300度的出口离开。入口与出口(分开60度)之间的间隙被部分地阻挡，以阻止流体采用较短路径到达出口。入口和出口被轴向(沿壳的长度交错地)移位，以增强冷却。围绕壳的圆周转约180度存在限制装置。该限制装置导致一些液体被轴向导流到壳的基部区域，在此区域液体可冷却该区域中的轴承。其余液体经过该限制装置并到达出口。
因此，用于交流发电机的冷却剂通道的常规设置结构是已知的。然而，日益增加的使内燃机消耗的燃料减小的需求引起了集成启动发电机(ISG)的发展，其为传统交流发电机的可替代物。类似于交流发电机，当发动机运转时，ISG产生电力，用于供应车辆的电力系统并对其电池充电。然而，ISG将传统交流发电机/发电机的功能与启动马达的功能结合在单个ISG中。因此，其能够从交流发电机模式切换为启动器模式。ISG能够自动停止，并且随后快速重启发动机，以避免不必要的发动机空转，例如在车辆等待交通灯时的情况。这减少了燃料消耗和废物排放。
类似于交流发电机，ISG包括需要被冷却的定子和转子。然而，上述ISG的双重功能意味着，其除了通常在交流发电机中存在的部件以外还需要其他部件。具体而言，ISG包括各种电动部件，用于产生启动发动机所需的高电流。而且，需要复杂的电子装置来有效地控制ISG的启动-停止功能。而且，ISG面对与传统交流发电机相同的对紧凑性的要求，因此电动部件和电子部件应该以最小可能的体积被集成到ISG的壳体中。这种高功率部件在小的封装的空间中的结合意味着ISG产生大量的热，该热显著大于传统交流发电机，这些热必须被有效移除，以使ISG有效地操作。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种用于电机的流动控制设备，该流动控制设备包括第一壁和第二壁，所述第二壁相对于所述第一壁倾斜，以在所述第一壁与所述第二壁之间限定锥形第一室，所述第一室包括进入孔和离开孔，其中在使用时，随着该液体在所述进入孔和所述离开孔之间传送，所述锥形导致所述第一室中的液体的速度被改变，从而经由所述第一壁从热源向所述液体的热能的传递在所述进入孔和所述离开孔之间是基本均匀的。
优选地，所述流动控制设备的所述第二壁包括导向构件，所述导向构件具有第一端面和第二端面，所述第一端面相对于所述第二端面倾斜，以在所述第一端面和所述第二端面之间形成锥形轮廓，并且其中所述锥形第一室由所述第一壁和所述导向构件的所述第一端面限定。所述导向构件可为该电机的可分离部件，从而可以简化电机自身的结构的制造。而且，可产生一系列导向构件，每个导向构件具有不同的锥形角。这实现对合适的导向构件的选择，其将针对任何特殊的电机提供所需的流动速度曲线和冷却性能。
该流动控制设备可进一步包括：包括端口的第三壁，所述端口被布置为接纳液体；和第二室，所述第二室由所述第三壁和所述导向构件的所述第二端面限定，所述第一室的所述离开孔被联接到所述第二室，其中在使用时，所述液体经由所述离开孔被从所述第一室传送到所述第二室，并且所述第二室中的所述液体的至少一部分由所述端口接纳。单个或多个端口用于将液体分配到电机的其它部分，以冷却这些部分。
流动控制设备的第一壁可包括适于在液体中诱发湍流的起伏表面。可替代地或另外地，所述导向构件的所述第一端面可包括适于在液体中诱发湍流的起伏表面。由于湍流与层流相比可产生更高的热传递速率，因而湍流是有利的。
根据本发明的第二方面，提供一种用于电机的大致圆柱形壳体，该壳体包括：第一端，所述第一端包括如上所述的流动控制设备；第二端；内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；在所述内环状壁和所述外环状壁之间的多个通道，所述通道在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；和管道，所述管道在所述内环状壁与所述外环状壁之间圆周地延伸并在所述第二端处接合所述轴向通道，其中在使用时，液体通过所述轴向通道被从所述流动控制设备的处于所述第一端处的端口传送到处于所述第二端处的所述管道，例如用于经由所述内环状壁将热能从热源传递到所述液体。所述壳体的特征提供控制流动速度曲线和分配用于冷却的液体的结合优点。
根据本发明的第三方面，提供一种大致环形导向构件，用在电机的腔中并且适于影响液体在该电机的所述腔中的进入孔与离开孔之间的流动，所述导向构件包括第一端面和第二端面，所述第一端面相对于所述第二端面倾斜，以在所述第一端面与所述第二端面之间形成锥形轮廓，其中在使用时，随着该液体在所述进入孔与所述离开孔之间被传送，所述导向构件的所述锥形导致与所述第一端面相邻的液体的速度改变。所述导向构件可为该电机的可分离部件，从而可以简化电机自身的结构的制造。而且，可产生一系列导向构件，每个导向构件具有不同的锥形轮廓。这实现对合适的导向构件的选择，其将针对任何特殊的电机提供所需的流动速度曲线和冷却性能。
所述导向构件的所述第一端面可包括适于在液体中诱发湍流的起伏表面。由于湍流与层流相比可产生更高的热传递速率，因而湍流是有利的。
根据本发明的第四方面，提供一种用于电机的配合构件，该配合构件包括由弹性外罩围绕的刚性内核，该罩包括：具有大致平滑密封表面的第一配合部分；具有大致纹理粗糙阻尼表面的第二配合部分；以及内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一配合部分和所述第二配合部分之间延伸，所述配合构件被布置为接合在电机的所述壳体的两个部分之间，从而在使用时所述密封表面阻止液体从所述壳体泄漏，并且所述阻尼表面吸收在所述壳体的所述部分之间传递的振动。双重功能的配合构件提供用于密封液体冷却剂通道和减小电机中的振动的有效装置。
优选地，纹理粗糙阻尼表面包括多个浮雕波纹。所述波纹可变形，从而它们允许壳体的两个部分被紧固地夹持在一起，而不会导致弹性罩被压碎或者沿径向(向内或向外)严重扭曲。
所述配合构件可进一步包括从所述浮雕波纹沿径向向内定位的环状径向突起。所述环状径向突起用作进一步的密封度。
所述刚性内核可包括向内突起的唇部，其增加所述配合构件的总强度。
根据本发明的第五方面，提供一种用于电机的大致圆柱形壳体，该壳体包括第一部分，该第一部分包括：第一端和第二端；内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；在所述内环状壁与所述外环状壁之间的多个通道，所述通道在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；和管道，所述管道在所述内环状壁与所述外环状壁之间圆周地延伸并在所述第二端处接合所述轴向通道，所述壳体进一步包括：第二部分；和如上所述的配合构件，所述配合构件被布置为接合在所述壳体的所述第一部分与所述第二部分之间。所述壳体的特征提供控制流动速度曲线和分配用于冷却的液体、密封、以及减小振动的结合优点。
附图说明
现在将参照附图通过示例的方式更具体地描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出用于车辆的发动机的集成启动发电机(ISG)；
图2示出图1的ISG的前视图；
图3示出图1的ISG的壳体的内部；
图4示出用在图1的ISG中的分流片环；
图5a示出图4的分流片环的俯视图和仰视图。图5b和图5c示出分流片环的剖视图；
图6示出图3的壳体的一半的剖切图，其包括图4的分流片环；
图7示出图1的ISG的剖视图；
图8示出液体冷却剂在图4的分流片环的下端面上的流动路径；
图9示出液体冷却剂在图4的分流片环的上端面上的流动路径；
图10a示出用在图1的ISG中的NVH(噪声、振动和声振粗糙度)环；
图10b示出用在图1的ISG中的可替代的NVH环；
图11示出安装在图1的ISG中的图10a的NVH环；
图12示出用在本发明的另一实施例的修改的壳体；以及
图13示出用在图12的壳体的修改的分流片环。
具体实施方式
图1示出用于车辆发动机的集成启动发电机(ISG)1。ISG1的前视图示于图2中。ISG1为开关磁阻马达，其包括具有专用电子控制器的无刷马达。其由连接在皮带轮3与发动机的曲轴之间的带(未示出)驱动。用于启动发动机的力矩由钢转子对定子电磁体的磁吸引产生。不需要永磁体，且转子不携带“鼠笼”或绕组。12V ISG1将传输高达65Nm的曲柄力矩、2.4kW的曲柄功率和3kW的发电功率。
ISG1包括大致圆柱形的模铸件铝制壳体5，其具有前端面7和后端面9。壳体5主要容纳定子组件和相关的驱动轴和轴承。铝制前盖11被可移除地附接到壳体5的前端面7。容纳电动部件和电子部件的外壳13被可移除地附接到ISG 1的后端面。壳体5的后部轴向向内突起，以形成接纳外壳13的外腔(未示出)。
ISG1包括具有入口管15和出口管17的冷却设备。冷却设备利用来自发动机的液体冷却剂来冷却电动部件和电子部件以及定子组件。
图3示出壳体5，其中前盖11和外壳13被省去。壳体5的内部铸有总共15根肋条19，肋条19从它们接近壳体5的后部的根部向壳体5的前部轴向延伸，未到达前端面7时终止。肋条19具有不一样的长度，并被布置为，当围绕壳体5距出口管17圆周转180度观看时，它们的最前部延伸为越来越靠向前端面7。肋条19被圆周地分隔，例如在它们之间形成多个轴向沟道21。
是铸造脊部23围绕壳体5的内部圆周地延伸朝向壳体5的后部并将肋条19的根部接合在一起。脊部23向内突起以在每个肋条的根部形成窄台阶25，台阶25垂直于肋条19的端面。脊部23进一步在相邻肋条19之间的每个轴向沟道21中形成凹进凸缘(ledge)27。凹进凸缘27在台阶25的后面，因而交替分隔的凹进凸缘27和台阶25形成齿形图案。
朝向壳体5的后部且与脊部23相邻的是分离壁29。分离壁29垂直于壳体5的纵向轴线，并在脊部23的凹进凸缘27的后面。包含电动部件和电子部件的外壳13(未示出)在分离壁29的另一侧(即，后面)。外壳13通过热垫与分离壁29分开。
图4示出分流片环101，其由浇注模制塑料构成并用在ISG 1中。图5a示出分流片环101的俯视图和仰视图。图5b示出沿图5a的线B-B截取的剖视图。图5c示出沿图5a的线C-C截取的剖视图。
分流片环101包括大致平坦的上端面103和部分曲形的下端面105。适于传送液体的入口107和出口109位于分流片环101的相对侧(即，距彼此旋转180度)。
下端面105的最下部形成用于分流片环101的平坦、水平基部111。曲形部分113、115分别从水平基部111朝向入口107和出口109延伸。
上端面103相对于水平基部111倾斜，从而上端面103从分流片环101的处于入口107处的较厚段向下倾斜到处于出口109处的较薄段。因而，如图5b所示，分流片环101的轮廓在入口107与出口109之间是大致锥形的。
间歇地位于入口107与出口109之间的柱117从上端面103延伸。柱117的长度沿从入口107到出口109增大，从而柱的顶表面形成水平平面(平行于水平基部111)。柱117还在出口109的区域中从下端面105延伸。
圆周地分隔的凸耳119从分流片环101径向向外延伸。凸耳从上端面103朝向下端面105竖直延伸，从而凸耳119的下表面形成水平平面。
图6示出图3的壳体5的一半的剖切图，其包括分流片环101。分流片环101安装在分离壁29的前面并与脊部23相邻。分流片环101的下端面105面对分离壁29。从下端面105延伸的柱117接触分离壁29并用于防止分流片环101的薄端屈曲。分流片环101的凸耳119装配到凹进凸缘27中并由凹进凸缘27支撑，例如用于终止轴向沟道21。分流片环101的入口107与壳体5的入口管15对齐。
图7示出沿图2的线A-A截取的ISG1的剖视图。在分流片环101装配之后，定子组件301被安装在壳体5中。定子组件301被容纳在圆柱形钢套筒303内，圆柱形钢套筒303具有带有上端305和下端307的外壁。套筒303的外直径大于壳体5的内直径。在ISG1的组装过程中，壳体5被加热，从而其膨胀以适应套筒303。套筒303然后被插入壳体5中，从而其下端307坐落在处于肋条19根部处的台阶25上并由该台阶25支撑。套筒303的下端307还接触分流片环101的上端面103的柱117的端部，从而限制分流片环101以防止轴向运动。
套筒303的外壁接触在壳体5的内部圆周上的肋条19的端面。套筒303的上端305朝向壳体5的前端面7延伸超过肋条19的最前部，由此将轴向沟道21接合在一起，以在壳体5与套筒303的外壁之间且在肋条19的前面形成圆周管道311。
因此，肋条19之间的轴向沟道21沿肋条19的端面被套筒303的外壁封闭，但在壳体5的前端面7以及其与分流片环101相交的位置(即轴向沟道21的根部)保持打开。
因此，在安装过程中，壳体5被允许冷却并随后收缩，由此在肋条19的端面与套筒303的外壁之间形成干涉配合。该干涉配合确保当ISG1在正常工作中经受高温时壳体5和套筒303不会彼此分开。
利用安装在壳体5中的分流片环101和定子组件套筒303，限定了两个室，每个室由位于壳体5后部的向内突起部分在分流片环101的内边缘处限定范围。下室被限定在分离壁29与分流片环101的下端面105之间。由于从下端面105的水平基部111延伸的曲形部分113、115，下室的横截面积沿分流片环101从入口107向出口109变化。
上室被限定在定子组件套筒303的水平下端307与分流片环101的倾斜上端面103之间。由于上端面103的倾斜，上室的横截面积以恒定速率在分流片环101的入口107与出口109之间改变。
前盖11被安装在壳体5上，从而封闭前端面7处的圆周管道311以在圆周管道311中形成锥形段，该锥形段由肋条19的如上所述朝向前端面7延伸的最前部限定。
ISG1如下组装：壳体5的入口管15在分流片环101的入口107处被联接到下室；下室在分流片环101的出口109处被联接到上室；上室在凸耳119的被接纳在凹进凸缘27中的区域处被联接到轴向沟道21；圆周管道311在套筒303的上端305处被联接到轴向沟道21；并且壳体5的出口管17被联接到圆周管道311。
因此，形成通路以使液体流动通过ISG1的壳体5，从而冷却电动部件和电子部件以及定子组件。
在使用时，发动机的水泵驱使液体冷却剂在压力下经由分流片环101的入口107通过入口管15并进入下室中。在入口107处，冷却剂分为两条流动路径，每条路径的轨迹都为围绕分离壁29的半圆。图8中例示出这些冷却剂流动路径123中的一个，其示出图4的分流片环101的下端面105的一半。两条流动路径在分流片环101的出口109的区域中彼此重新接合。
在沿每条路径123流动的冷却剂中，存在从分离壁29的表面延伸到流动的冷却剂中的速度边界层。另一速度边界层从分流片环101的下端面105延伸到冷却剂中。
冷却剂为根据连续性理论作用的不可压缩液体，因而在稳定的流动条件下，流动速度与液体端面的横截面积(即沿垂直于冷却剂的流动方向的截取的下室平面的面积)成反比。因此，冷却剂的速度随其从入口107并沿由分流片环101(其在分离壁29上面)的下端面105的曲形部分113限定的下室的变窄锥形段流动而增大。然后，冷却剂随后以恒定的速度流动通过由下端面105的水平基部111限定的下室的恒定横截面。然后，冷却剂的速度随其流动通过由分流片环101的下端面105的曲形部分115限定的下室的变宽锥形段而减小。然后，冷却剂到达分流片环101的出口109。冷却剂通过下室的速度为约0.2至0.55米每秒，体积流动速率为约2升每分。这对于从电动部件和电子部件中排出的热而言是有利的。其还减小了冷却剂污染物被引入该严格(critical)冷却区域的可能性。
外壳13中的与分离壁29相邻的热的电动部件和电子部件将热传递到分离壁29，这导致在分离壁29与在分离壁29上流动的冷却剂之间的温度差。因此，存在从分离壁29的表面延伸到流动的冷却剂的热边界层，并且热能从分离壁29传递到冷却剂。热传递的速率与分离壁29和冷却剂之间的温度差成比例。主要的传热机制为对流。更具体而言，由于冷却剂通过发动机的水泵被泵浦通过下室，因此其为强迫对流过程。
如上所述，下室的横截面积的变化导致冷却剂的速度随其从分流片环101的入口107流动到出口109而变化。因此，由冷却剂每单位时间吸取的热能量在入口107与出口109之间变化。也就是，从分离壁29向冷却剂的热传递速率由下室的形状限定，其在分流片环101的入口107与出口109之间基本上保持恒定。因此，分离壁29保持基本上一致的温度，从而避免在电动部件和电子部件中的任何明显的温度梯度。这是很重要的，因为这种温度梯度可导致电动部件和电子部件的不均匀和可能不充分的冷却，由此限制ISG1的性能或甚至导致其损坏。
由壳体5后部的外壳13中的电动部件和电子部件释放的热达到约400W。由壳体5中的定子组件释放的热达到约1200W。
从分离壁29向冷却剂对流出的热量可例如应用牛顿冷却定律获得。这要求知晓对流热传递系数，其为包括液体密度、速度、粘性、比热和热导率的若干因数的函数。对流热传递系数可通过计算努珊数(从分离壁29进入冷却剂的热与由冷却剂引导出的热的比率)和普朗特数(速度边界层厚度与热边界层厚度的比率)获得。可替代地，用于普通流体对流热传递系数和各种流动几何已通过实验建立并已公知。
在低速度下，冷却剂的流动往往为层流。在高速度下，在对应的较高雷诺数下，流动可为湍流。湍流影响热边界层以及速度边界层，这是因为如同湍流对动量传递的影响，湍流也影响焓的传递。在湍流中在分离壁29的热表面处停滞的液体膜层比在层流中薄。因此，对流热传递系数以及传热速率在湍流的情况下更大。因此，希望将湍流引入冷却剂，以增大从分离壁29向冷却剂的传热速率。这提高冷却性能，从而电动部件和电子部件可保持在希望的温度，同时以较高的功率水平操作。可替代地，根据操作者的要求，它们可在低温下在相同的功率水平下操作，从而尽可能延长其可用工作寿命。
湍流的引入通过在分离壁29的表面中包括不规则部而实现，这可由图3看出。这些不规则部采用一系列交替的峰谷的形式，当观察分离壁29的轮廓时，其呈现波形图案。这些起伏的峰谷干扰流动，以改变接近分离壁29的表面的冷却剂的温度曲线的坡度。它们还间歇地扩大和减小液体端面的横截面积，由此导致流动速度局部变化。然而，其对从下端面105的水平基部111延伸的曲形部分113、115的占主导的速度产生影响。
在分离壁29的表面中包括不规则部通常增大分离壁29的截面的厚度，从而在模铸件壳体5的该区域中提供增大的结构强度。由于其帮助壁承受该壁遭受的状况，因而这是有利的。这些状况包括与由转子的旋转和ISG1所附接的车辆的运动引起的振动结合的高温和大量热/冷的热循环。然而，尽管具有更大强度的优点，壁的厚度被小心地限制，以确保其热传递特性与外壳13中的电动部件和电子部件的冷却要求一致。
一般而言，液体在装置中的湍流流动导致该装置的总压降往往增大。在本发明的情况下，这种压降是不希望的，这是因为其会对发动机水泵产生更大的要求，这相应地可能增大发动机燃料消耗。因此，尽管如上所述将湍流引入流动中是有利的，但湍流量被有意地限制。考虑周到的设计形成冷却剂的有效混合以有助于热传递，而不会通过过量湍流形成不可接受的大压降，如果冷却剂被迫使过于突然地改变方向，则可能发生这种大压降。具体而言，谨慎地确定分离壁29表面处的起伏峰谷的梯度使流动控制设备能够有效地冷却电和电子设备，同时严格地限制任何可能的燃料消耗恶化。
在到达分流片环101的出口109之后，冷却剂然后流入上室并流到上端面103，在此处冷却剂再次分为两条流动路径。这些流动路径125之一例示于图9中，其示出图4的分流片环101的上端面103的一半。
如上所述，上室的横截面由于分流片环101的上表面103相对于定子组件套筒303的下端307倾斜而以恒定速率变化。由于冷却剂沿上端面103流动远离出口109，因此上室的横截面变得较窄，因而冷却剂的速度增大。
由于冷却剂沿上端面103流动，因此冷却剂的一部分分到另一流动路径129进入轴向沟道21中。冷却剂的该部分被轴向沟道21传送到圆周管道311，并从热的定子组件套筒303吸取热能。然后，冷却剂流动通过圆周管道311的变宽截面朝向出口管17，其从出口管17离开壳体5以返回到车辆的发动机的冷却系统。
因此，冷却剂经由各个轴向沟道21以希望的速度和量围绕壳体5的周界分布，由此冷却定子组件。
图10a示出如上所述的用于ISG 1的NVH(噪声、振动和声振粗糙度)环501。图11为图7所示的ISG 1的一部分的详细视图，且示出安装在ISG 1中位于壳体5与前盖11之间的NVH环501。HVH环501将前盖11与壳体5分离，以使这二者不会彼此直接接触。
NVH环501具有两种功能。首先，其用作密封件以防止液体冷却剂从壳体5中的通道逃逸。其次，其吸收和抑制由定子/转子组件在壳体5中诱发的振动，由此将前盖11与旋转部件绝缘并减小噪声。
NVH环501包括封装在弹性(橡胶)机壳505中的硬性钢核心503。钢核心503是坚固的，且为相对柔性且可变形的机壳505提供形态。机壳505具有上端面507和下端面509。下端面509为平坦和平滑的。上端面507包括彼此分隔开的多个浮雕波纹511。上端面507和下端面509通过内环状壁513和外环状壁515连接。壁513、515包括圆周抓槽517，其对应于壳体5和前盖11上的径向突起519。槽517接合突起519，从而NVH环501抵抗相对于壳体5的轴向运动，并提供无漏密封。
弹性机壳505包括唇部521，其从上端面507径向向外延伸，以限定围绕外环状壁515的周界的法兰523。法兰523邻接壳体5上的环状突起525，从而定位NVH环501并为前盖11提供接触表面。
前盖11通过多个螺栓被紧固到壳体5。由于螺旋被旋紧而传递到NVH环501上的轴向夹持负载导致波纹511经受沿向内和向外的径向方向的大致弹性变形。波纹511的这种变平吸收夹持力，从而前盖11和壳体5被紧固地连接在一起，而不会导致NVH环501的环状壁513、515被压碎或显著扭曲。这用于确保密封件的完整性，这防止液体从ISG 1的冷却通道逃逸。
例示于图10b中的可替代的NVH环501’包括钢核心503’和弹性(橡胶)机壳505’。圆周抓槽517’以与图10a的实施例相同的方式对应于壳体和前盖上的径向突起(未示出)。环状径向突起600被提供在NVH环501’的上端面507’上，从浮雕波纹511’径向向内。环状径向突起600提供进一步的密封程度。
NVH环501’的核心503’包括唇部602，其沿径向向内延伸，即远离弹性机壳505’的唇部521’。唇部602由此限定向内面对的环形法兰，并增大NVH环501’的总硬度。
将理解的是，上述的流动控制设备可采用各种形式，其并不限于附图中所示的形式。
分离壁29的表面中的不规则部可为用于干扰流动以使其变为湍流的波纹、槽或其它合适的机构。
分流片环101可由不同于模制塑料的材料构成，例如铝或钢。
在本发明的第二实施例中，分流片环101被省略。取而代之的是，上述的冷却剂流动路径的横截面积的变化通过在壳体5自身的机壳中形成上室和下室的结构来获得。
图12示出用于本发明的第三实施例的壳体701。
壳体701类似于上述的壳体5，不同之处在于肋条703的数量从15增加到29，从而肋条703之间的轴向沟道705的数量对应地增加。
图13示出用于图12的壳体701的分流片环901。分流片环901类似于上述的分流片环101，不同之处在于凸耳903和柱905的数量和位置被改变以对应于壳体701。
在该实施例中，壳体701中的肋条703的较多数量意味着每个肋条703和每个轴向沟道705的宽度较小。这提供三个特别的优点。第一，壳体701中在壳体701与定子组件套筒303接触的位置的应力水平减小。第二，轴向沟道705中的谐振(由定子/转子造成)减少，由此减小ISG 1的噪声水平并延长壳体701的疲劳寿命。第三，由于与轴向沟道705中的冷却剂接触的肋条703的表面积增大，因此从定子组件套筒303向冷却剂的热传递改进。这导致在壳体701圆周周围的更均匀的温度场以及较低的峰值温度。
Claims (17)
1.一种流动控制设备，用于电机，并包括：
第一壁和第二壁，所述第二壁相对于所述第一壁倾斜，以在所述第一壁与所述第二壁之间限定锥形第一室，所述第一室包括进入孔和离开孔，其中
在使用时，随着该液体在所述进入孔和所述离开孔之间传送，所述锥形导致所述第一室中的液体的速度被改变，从而经由所述第一壁从热源向所述液体的热能的传递在所述进入孔和所述离开孔之间是基本均匀的。
2.如权利要求1所述的流动控制设备，
其中所述第二壁包括导向构件，所述导向构件具有第一端面和第二端面，所述第一端面相对于所述第二端面倾斜，以在所述第一端面和所述第二端面之间形成锥形轮廓，并且其中
所述锥形第一室由所述第一壁和所述导向构件的所述第一端面限定。
3.如权利要求2所述的流动控制设备，进一步包括：
包括端口的第三壁，所述端口被布置为接纳液体；和
第二室，所述第二室由所述第三壁和所述导向构件的所述第二端面限定，所述第一室的所述离开孔被联接到所述第二室，其中
在使用时，所述液体经由所述离开孔被从所述第一室传送到所述第二室，并且所述第二室中的所述液体的至少一部分由所述端口接纳。
4.如权利要求1至3中任一项所述的流动控制设备，其中所述第一壁包括适于在所述液体中诱发湍流的起伏表面。
5.如权利要求2或3所述的流动控制设备，其中所述导向构件的所述第一端面包括适于在所述液体中诱发湍流的起伏表面。
6.一种参照任一附图基本上如本文所述那样构造和布置且如任一附图所示的流动控制设备。
7.一种用于电机的大致圆柱形壳体，该壳体包括：
第一端，所述第一端包括如权利要求3所述的流动控制设备；
第二端；
内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；
在所述内环状壁和所述外环状壁之间的多个通道，
所述通道在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；和管道，所述管道在所述内环状壁与所述外环状壁之间圆周地延伸并在所述第二端处接合所述轴向通道，其中
在使用时，液体通过所述轴向通道被从所述流动控制设备的处于所述第一端处的端口传送到处于所述第二端处的所述管道，例如用于经由所述内环状壁将热能从热源传递到所述液体。
8.一种大致环形导向构件，用在电机的腔中并且适于影响液体在该电机的所述腔中的进入孔与离开孔之间的流动，所述导向构件包括
第一端面和第二端面，所述第一端面相对于所述第二端面倾斜，以在所述第一端面与所述第二端面之间形成锥形轮廓，其中
在使用时，随着该液体在所述进入孔与所述离开孔之间被传送，所述导向构件的所述锥形导致与所述第一端面相邻的液体的速度改变。
9.如权利要求8所述的导向构件，其中所述第一端面包括适于在所述液体中诱发湍流的起伏表面。
10.一种参照任一附图基本上如本文所述那样构造和布置且如任一附图所示的大致环形导向构件。
11.一种配合构件，用于电机，并包括由弹性外罩围绕的刚性内核，所述罩包括：
具有大致平滑密封表面的第一配合部分；
具有大致纹理粗糙阻尼表面的第二配合部分；以及
内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一配合部分和所述第二配合部分之间延伸，
所述配合构件被布置为接合在电机的所述壳体的两个部分之间，从而在使用时所述密封表面阻止液体从所述壳体泄漏，并且所述阻尼表面吸收在所述壳体的所述部分之间传递的振动。
12.如权利要求11所述的配合构件，其中所述纹理粗糙阻尼表面包括多个浮雕波纹。
13.如权利要求12所述的配合构件，进一步包括在所述第二配合部分上从所述多个浮雕波纹径向向内突起的环状径向突起。
14.如权利要求11至13中任一项所述的配合构件，其中所述刚性内膛核包括向内突起的唇部。
15.一种参照任一附图基本上如本文所述那样构造和布置且如任一附图所示的配合构件。
16.一种大致圆柱形壳体，用于电机，并包括第一部分，所述第一部分包括：
第一端和第二端；
内环状壁和外环状壁，所述环状壁在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；
在所述内环状壁与所述外环状壁之间的多个通道，
所述通道在所述第一端与所述第二端之间轴向延伸；和
管道，所述管道在所述内环状壁与所述外环状壁之间圆周地延伸并在所述第二端处接合所述轴向通道，
所述壳体进一步包括：
第二部分；和
如权利要求11至15中任一项所述的配合构件，所述配合构件被布置为接合在所述壳体的所述第一部分与所述第二部分之间。
17.一种参照任一附图基本上如本文所述那样构造和布置且如任一附图所示的大致圆柱形壳体。
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