CN110299786A - 用于电机的壳体 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于电机的壳体(10)，其具有内壁部(11)和外壁部(12)，其中内壁部(11)和外壁部(12)彼此同心地布置且彼此间隔开。在内壁部(11)和外壁部(12)之间构造有沿径向方向(13)由内壁部(11)和外壁部(12)限制的中空空间(16)以用于电机的流体冷却，其具有沿周向方向(15)间隔开的通道(17)。壳体(10)具有用于冷却流体的进入的进入部(18)和用于冷却流体的排出的排出部(19)，其中在进入部(18)和排出部(19)之间在分别相邻的通道(17)之间构造有连接区域(20,201,202)以用于在相邻的通道(17)之间引导冷却流体。

Description

用于电机的壳体

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于电机的壳体。

背景技术

基本上已知，冷却马达、尤其电马达的马达组件。在此，典型地使用冷却流体。为了在此提高马达的冷却和由此效率，必须确保马达空间的周围冲刷，为此必须偏转冷却流体的流动。在现有技术中，冷却流体流在另一构件中、例如在毗邻的构件中或在附加的设置的构件中偏转。在该从现有技术已知的解决方案中，在其中冷却流体在毗邻的构件的内部中偏转，需要对于毗邻的构件的更高的质量要求，因为该毗邻的构件的由冷却流体润湿的面积非常大。

发明内容

本发明的任务是，如此进一步开发一种用于电机的壳体，使得毗邻的构件的通过用于冷却电机的冷却流体润湿的面积最小化，从而降低对于毗邻的构件的质量要求。

上面提到的任务通过一种用于电机的壳体解决，其具有内壁部和外壁部。内壁部和外壁部彼此同心地布置且彼此尤其沿径向方向间隔开。在内壁部和外壁部之间构造有中空空间，其沿径向方向由内壁部和外壁部限制且构造用于电机的流体冷却。中空空间具有沿周向方向间隔开的通道。壳体具有用于冷却流体的进入的进入部和用于冷却流体的排出的排出部，其中在进入部和排出部之间在分别相邻的通道之间构造有用于在相邻的通道之间引导冷却流体的连接区域。由此，壳体中空柱状地构造。

概念“电机”尤其意味着如下机组，其必须通过冷却流体冷却。其中尤其包括马达、优选地电马达，或该电马达的部分，如例如定子。换而言之，由此用于电机的壳体是马达壳体。

冷却流体可为任意介质，如例如空气或油。尤其，水/乙二醇混合物设置为冷却流体。

通道尤其直到连接区域彼此分隔地构造。优选地，在分别相邻的通道之间在用于冷却流体的进入部和排出部之间分别构造有用于在相邻的通道之间引导冷却流体的刚好一个连接区域。在此，连接区域尤其用作偏转区域。换而言之，连接区域构造用于使冷却流体在从一个通道引导至另一通道的情形中沿其运动方向偏转。尤其，冷却流体在相邻通道中的一个中沿轴向方向流动，其中连接区域如此构造，使得冷却流体在溢出到另一相邻的通道中之后通过连接区域沿相反的轴向方向流动。

连接区域优选地是壳体的部分。尤其，连接区域和壳体单件式地成型。通过连接区域是壳体的部分，偏转直接在壳体中实现。冷却流体在相邻的通道之间的引导且由此偏转尤其不在毗邻的构件中实现。因此在毗邻的构件的情形中不需要特别的特征，如例如加工或浇铸技术上的凹处。此外，在相邻的构件的情形中由冷却流体润湿的面积尽可能小地构造。

优选地，冷却通道沿轴向方向在两侧敞开地或至少在一侧、尤其在两侧闭合地构造。在两侧敞开的构造方案的情形中，这意味着，通道在其沿轴向方向的端侧处在壳体的两个轴向端部处沿轴向方向不具有壁部，其在其扩展上沿轴向方向限制冷却流体。在轴向端部中的一个处的壁部由此用于限制沿轴向方向的冷却流体流动。如果通道至少在一侧闭合地构造，壳体至少在轴向端部处具有壁部。类似的适用于在两侧闭合的构造方案，从而通道在该实施方案的情形中在两个轴向端部处具有起限制作用的壁部。

在通道的在两侧敞开的或在一侧闭合的构造方案(且由此在另一侧处敞开的构造方案)中，毗邻的构件用于限制冷却流体流动。然而，冷却流体不流动穿过毗邻的构件。在毗邻的构件的轴向端部处的壁部通过如下方式仅可用于沿轴向方向限制通道的冷却流体流动，即通过该壁部封闭通道。换而言之，于是毗邻的构件沿轴向方向在一端部处密封通道。因此冷却流体的偏转仅仅在壳体中鉴于毗邻的构件进行，即通过毗邻的构件封闭通道。就相邻的构件而言与冷却流体的接触由此最多在毗邻的构件的一轴向端部处进行。穿过毗邻的构件的内部的冷却流体流动不发生。

尤其，在内壁部和外壁部之间沿周向方向彼此间隔开的分隔桥接部被布置以用于分隔通道，其中连接区域分别构造为在分隔桥接部中的开口。分隔桥接部尤其构造为引导桥接部，从而其不仅将通道彼此分隔，而且用于将冷却流体引导到通道中。尤其，分隔桥接部沿轴向方向取向且由此避免冷却流体从一通道至相邻的通道沿周向方向的过渡。这样的溢出仅在相邻的通道之间的连接区域中是期望的。开口尤其构造为流通部、尤其浇铸技术上的流通部或构造为铣切部。由于开口，分隔桥接部未连续地从一轴向端部延伸至相对而置的轴向端部。尤其，分隔桥接部不间断地从壳体的一轴向端部延伸至壳体的相对而置的端部直至开口上。

备选地，通道可侧向上分别通过侧向上的壁部限制，其中连接区域分别构造为在相邻的通道的两个侧向上的壁部之间的连接桥接部。

换而言之，通道在两侧处沿周向方向分别通过侧向上的壁部限制。这意味着，在相邻的通道的情形中两个侧向上的壁部相对而置，其中在其之间尤其布置有空气缝口。由此相邻的通道未通过相同的侧向上的壁部限制，而是每个通道可在两个端部处沿周向方向关联有自身的侧向上的壁部。连接桥接部连接相邻的通道的两个侧向上的壁部，它们相对而置且由此实现了在这些相邻的通道之间的冷却流体的引导。在此，连接桥接部尤其构造为流通部、尤其浇铸技术上的流通部。

有利地，壳体单件式地构造。由此，尤其连接区域可视作为壳体的部分。冷却流体通过连接区域的引导由此在壳体内部以相对于毗邻的构件的最小的接触，优选地以相对于毗邻的构件无接触来进行。

尤其，连接区域交替地布置在壳体的相对而置的轴向端部处，从而中空空间为了流体冷却蜿蜒状地(mäanderförmig，有时称为曲流状地)构造。由此实现了，冷却流体流动在每次流通到相邻的通道中的情形中相比于之前的通道的冷却流体流动方向反转。换而言之，冷却流体流动在第一通道中沿轴向方向取向，而其在流通至相对于第一通道相邻的第二通道后沿相反的轴向方向伸延。在流通至相邻于第二通道的第三通道的情形中，冷却流体流动重新掉头，从而冷却流体在第三通道中沿与在第一通道中相同的方向流动。这在冷却流体的进入部直至冷却流体的排出部之间继续。

有利地，在壳体中布置有附加的连接区域，该附加的连接区域连接通道，所述通道相邻于进入部和排出部或进入部和排出部通入到所述通道中。由此，该附加的连接区域原则上直接连接进入部和排出部且在蜿蜒状的中空空间处形成旁路。附加的连接区域相比于连接区域的横截面具有横向于冷却流体的穿流方向的更小的横截面。有利地，附加的连接区域的横截面小于连接区域的横截面的1/10、完全有利地小于连接区域的横截面的1/20，其蜿蜒状地连接通道。附加的连接区域用于使在冷却系统中收集的空气可从进入部直接流动到排出部中且由此在壳体中不保留气泡。因此保证了，没有气泡可在壳体中的冷却流体中形成，其将促使冷却功率的减弱和热积累。由于该附加的连接区域的非常小的横截面，其仅不重要地影响穿过中空空间的用于流体冷却的冷却流体流动。

用于通风的附加的连接区域可实施为从相邻的通道出来的两个彼此倾斜地伸延的且汇合的钻孔。另一可行性方案是在壳体的端部中的端侧的槽或在通道的分隔桥接部中的流通部。两个变型方案可简单地制造。

用于通风的附加的连接区域可有利地布置在壳体的相邻于进入部的轴向端部处。

有利地，壳体挤压拉出地、烧结地、浇铸地或通过增材方法、例如3D打印来制造。中空空间的几何形状在此如此设计，使得壳体在浇铸实施方案的情形中可通过单件式或多件式的芯来制造。

用于冷却流体的进入部和/或排出部优选地轴向地构造。这意味着，冷却流体沿轴向方向通过进入部流入到中空空间的通道中的一个中且/或沿轴向方向从通道中的一个通过排出部流出。在进入部和排出部沿轴向方向的构造方案中，冷却流体不流动穿过毗邻的构件中的任一个。假如通道轴向地敞开地构造，仅在通道的轴向端部处可发生与毗邻的构件的起密闭作用的壁部的最小接触。在进入部和排出部的轴向的构造方案的情形中，由此确保了，即使在冷却流体的进入的情形中且在冷却流体的排出的情形中这也不产生与相邻的构件的接触。

备选地，进入部和/或排出部可径向地构造。这意味着，冷却流体沿径向方向通过进入部进入到通道中且/或沿径向方向从通道通过排出部排出。在进入部和/或排出部的径向的构造方案中，冷却流体在相应的前进和/或返回的情形中、也就是说在进入时或在排出时流动通过毗邻的构件中的一个。然而，即使在该实施方案中，毗邻的构件也仅在该特定的部位处，以及在通道的可能的封闭的情形中在通道的敞开的构造方案的情形中沿轴向方向与冷却流体接触。此外，不仅进入部而且排出部可置于唯一的毗邻的构件中。进入部和排出部可原则上布置在壳体的相同的轴向的端部处或在相对而置的端部处。

附图说明

其中：

图1示意性地示出了根据本发明的壳体的透视图；

图2示意性地示出了根据本发明的壳体的透视图；

图3示意性地示出了根据本发明的壳体的透视图；

图4示意性地示出了根据图3的壳体的轴向端部的细节图；且

图5示意性地示出了根据本发明的壳体的毗邻于另一构件的部分的透视图。

参考符号列表

10 壳体

11 内壁部

12 外壁部

13 径向方向

14 轴向方向

15 周向方向

16 中空空间

17 通道

18 进入部

18a 进入方向

19 排出部

19a 排出方向

20 连接区域

201 用于通风的连接区域

202 用于通风的连接区域

21 分隔桥接部

22 开口

23 流通部

24 侧向上的壁部

25 连接桥接部

26 壳体的轴向端部

27 轴向壁部

28 空气缝口

29 冷却流体流动方向

30 用于通风的冷却流体流动方向

50 毗邻的构件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的壳体(10)的透视图。壳体包括内壁部(11)和外壁部(12)，它们沿径向方向(13)彼此间隔开。壳体(10)沿周向方向(15)从用于冷却流体的进入部(18)延伸直至用于冷却流体的排出部(19)，其中冷却流体用于冷却电机，其布置在壳体(10)的内部中。在两个壁部之间形成有中空空间(16)，其用于冷却流体引导。

壳体(10)如此构造，使得中空空间(16)包括多个通道(17)，所述通道如此构造，使得冷却流体沿轴向方向(14)流动通过所述通道。进入部(18)和排出部(19)同样轴向地构造，因为冷却流体沿轴向方向(14)供应或排出到壳体(10)的通道(17)中。在此，每个通道(17)通过内壁部(11)和外壁部(12)沿径向方向限制，其中相应的通道(17)沿侧向上的方向、也就是说沿周向方向(15)分别通过侧向上的壁部(24)限制。相邻的通道(17)因此分别通过侧向上的壁部(24)以及处于其之间的空气缝口(28)沿周向方向(15)彼此分隔。

为了确保冷却流体从进入部(18)直至排出部(19)通过不同的通道(17)的穿流，壳体(10)包括在相邻的通道(17)之间的从进入部(18)出发直至排出部(19)的连接区域(20)。仅在关联于进入部(18)和排出部(19)的两个通道之间未设置有连接区域(20)，虽然它们直接相邻，因为在此不期望冷却流体流动。连接区域(20)构造为连接桥接部(25)。连接桥接部(25)连接相应的相邻的通道(17)。为此，分别一个开口构造在相邻的通道(17)的相对而置的侧向上的壁部(24)中，它们通过连接桥接部(25)相连接。

此外，图1以两种可能的变型方案示出了用于通风的附加的连接区域(201,202)。附加的连接区域(201,202)在相邻的通道(17)之间伸延，所述通道关联有进入部(18)和排出部(19)或它们通入到所述通道中。附加的连接区域(201,202)用于冷却系统的通风，因此收集的空气可从进入部(18)直接流动到排出部(19)且不必通过蜿蜒状的冷却空间输送。在示出的第一变型方案中，附加的连接区域(201)实施为在壳体(10)的端面中的槽，其可浇铸或简单地通过连接桥接部(25)的铣切制造。在另一示出的变型方案中，附加的连接区域(202)实施为两个交叉的且因此流动技术上连接的钻孔，所述钻孔倾斜于相邻的通道(17)钻孔，所述通道关联有进入部(18)和排出部(19)。

在图2中示出了根据本发明的壳体的透视图。在此，在图2中示出了不同的可能的进入方向(18a)和排出方向(19a)。根据进入部(18)是轴向地还是径向地构造，进入方向(18a)沿径向方向(13)或沿轴向方向(14)。同样的适用于排出部(19)，从而排出方向(19a)可同样沿径向方向(13)或轴向方向(14)伸延。此外，在图2中示出了冷却流体的流动方向(29)。从进入部(18)出发，冷却流体首先沿轴向方向(14)流动。在冷却流体已经穿流连接区域(20)后，其进入到相邻的通道(17)中且反转其流动方向(29)，从而其在相邻的通道(17)中沿相反的轴向方向(14)流动。这继续，直到冷却流体到达排出部(19)。

此外，图2示出了用于冷却系统的通风的附加的流动方向(30)。从进入部(18)出发，冷却流体沿切向方向由从属于进入部(18)的通道(17)流动穿过附加的连接区域(201,202)直接到从属于排出部(19)的通道(17)中且由此原则上形成相对于流动方向(29)的旁路。由此，经收集的空气可由进入部(18)可靠地且快速地引导到排出部(19)中且进一步从冷却系统引导离开，而不影响冷却系统的冷却功率。因为附加的连接区域(201,202)的横截面相比于其它的连接区域(20)小得多，沿附加的流动方向(30)的冷却流体穿流相比于流动方向(29)由于高得多的液压阻力是微不足道的且可能不会负面地影响冷却系统的冷却效率。

在图3中示出了根据本发明的壳体(10)的透视图。在图3的壳体(10)中，通道(17)不通过相应的侧向上的壁部(24)形成，而是通道(17)通过共同的分隔桥接部(21)分隔。连接区域(20)在根据图3的实施方式中通过在分隔桥接部中的相应的开口(22)、尤其通过相应的流通部(23)形成。通道(17)轴向地敞开地构造。这意味着，壳体(10)在轴向端部(26)处不具有用于封闭通道的轴向壁部。

在图4中可看出根据图3的壳体(10)的轴向端部(26)的细节图。明显地，可看出在分隔桥接部(21)中的用于形成在相邻的通道(17)之间的连接区域(20)的开口(22)。

在图5中可看出根据本发明的壳体(10)的毗邻于另外的构件(所谓的毗邻的构件(50))的部分的透视图。在此，毗邻的构件(50)沿轴向方向(14)限制冷却流体流动。换而言之，毗邻的构件(50)密封通道(17)。毗邻的构件(50)尤其形成轴向壁部(27)，其封闭通道(17)。

Claims (10)

1.一种用于电机的壳体(10)，

其中所述壳体(10)具有内壁部(11)和外壁部(12)，

其中所述内壁部(11)和所述外壁部(12)彼此同心地布置且彼此间隔开，

其中在所述内壁部(11)和所述外壁部(12)之间构造有沿径向方向(13)由所述内壁部(11)和所述外壁部(12)限制的中空空间(16)以用于所述电机的流体冷却，

其中所述中空空间(16)具有沿周向方向(15)间隔开的通道(17)，

其中所述壳体(10)具有用于冷却流体的进入的进入部(18)和用于所述冷却流体的排出的排出部(19)，

其特征在于，

在所述进入部(18)和所述排出部(19)之间在分别相邻的通道(17)之间构造有连接区域(20,201,202)以用于在所述相邻的通道(17)之间引导所述冷却流体。

2.根据权利要求1所述的壳体(10)，其特征在于，所述通道(17)沿轴向方向(14)在两侧敞开或至少在一侧、尤其在两侧闭合地构造。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，在所述内壁部(11)和所述外壁部(12)之间布置有沿周向方向(15)彼此间隔开的分隔桥接部(21)以用于分隔所述通道(17)，其中所述连接区域(20,201,202)分别构造为在分隔桥接部(21)中的开口(22)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述通道(17)侧向上分别通过侧向上的壁部(24)限制，其中所述连接区域(20,201,202)分别构造为在两个侧向上的壁部(24)之间的连接桥接部(25)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)单件式地构造。

6.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述连接区域(20)交替地布置在所述壳体(10)的相对而置的轴向端部(26)处，从而所述中空空间(16)为了流体冷却蜿蜒状地构造。

7.根据权利要求6所述的壳体(10)，其特征在于，附加的连接区域(201,202)布置在所述壳体(10)中，其中所述附加的连接区域(201,202)连接相邻于所述进入部(18)和所述排出部(19)的所述通道(17)，其中所述附加的连接区域(201,202)具有相比于所述连接区域(20)更小的横截面。

8.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)挤压拉出地、烧结地、浇铸地或通过增材方法、尤其3D打印制造。

9.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述进入部(18)和/或所述排出部(19)轴向地构造。

10.根据前述权利要求中任一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述进入部(18)和/或所述排出部(19)径向地构造。