CN114508412A - 用于电子增压装置的马达冷却系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套。马达罩壳包括至少部分地限定用于接纳电动马达的马达腔的壳构件。马达罩壳还包括固定到壳构件的阻隔构件。阻隔构件从壳构件的外表面在外侧方向上从壳构件突出。壳构件和阻隔构件被配置为接纳在外壳体内以限定冷却剂套并且阻隔构件分隔冷却剂套。阻隔构件由与壳构件不同的材料制成。
Description
技术领域
本公开总体上涉及一种电子增压装置，并且更具体地，涉及一种用于电子增压装置的马达冷却系统。
背景技术
提供诸如涡轮增压器或机械增压器的进气装置，其通过压缩流体来提高性能，然后将该流体进给到燃料电池堆、发动机等。在一些情况下，提供了一种电子增压装置，其具有电动马达，该电动马达被配置为驱动和旋转压缩机叶轮以压缩空气流，然后将该气流进给到燃料电池堆、发动机等。
这些进气装置可以包括冷却系统。例如，在电子增压装置的情况下，可以提供冷却系统，其引导冷却剂流过该装置以将操作温度保持在预定范围内。例如，可以冷却电动马达以提高电动马达的操作效率。
然而，用于电子增压装置的传统冷却系统遭受各种缺陷，并且操作效率可能因此受到负面影响。可能难以为一些进气装置和/或在某些操作条件下提供可接受的冷却效果。可能存在限制冷却回路的尺寸和/或路径选择的空间限制，这可负面地影响冷却性能。
因此，期望提供一种用于电子增压装置的冷却系统，其改进冷却效果和/或操作效率。还期望提供一种紧凑的高度可制造的并且具有成本效益的电子增压器冷却系统。从随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和该背景讨论，本公开的其它期望特征和特性将变得明了。
发明内容
在一个实施例中，公开了一种用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳。电动马达被配置为驱动地旋转电子增压装置的转子绕轴线旋转。马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套。马达罩壳包括至少部分地限定用于接纳电动马达的马达腔的壳构件。马达罩壳还包括固定到壳构件的阻隔构件。阻隔构件从壳构件的外表面在外侧方向上从壳构件突出。壳构件和阻隔构件被配置为接纳在外壳体内以限定冷却剂套并且阻隔构件分隔冷却剂套。阻隔构件由与壳构件不同的材料制成。
在进一步的实施例中，公开了一种用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳。电动马达被配置为驱动地旋转电子增压装置的转子绕轴线旋转。马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套。马达罩壳包括壳构件，该壳构件是金属的并且形成为限定用于接纳电动马达的马达腔的至少一部分。马达罩壳进一步包括固定到壳构件的阻隔构件。阻隔构件被模制到壳构件的外表面上以层叠到外表面上并附接到外表面。阻隔构件在外侧方向上从外表面突出。阻隔构件由与壳构件不同的材料制成。壳构件和阻隔构件被配置为接纳在外壳体内以限定冷却剂套并且阻隔构件分隔冷却剂套。
在另一个实施例中，公开了一种制造用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳的方法。电动马达被配置为驱动地旋转电子增压装置的转子绕轴线旋转。马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套。该方法包括金属成形壳构件，该壳构件是金属的以形成用于接纳电动马达的马达腔的至少一部分。该方法还包括将阻隔构件模制到壳构件的外表面上以层叠在外表面上并附接到该外表面。阻隔构件在外侧方向上从外表面突出。壳构件和阻隔构件被配置为接纳在外壳体内以限定冷却剂套并且阻隔构件分隔冷却剂套。
附图说明
下文将结合以下附图描述本公开，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是结合在例如燃料电池系统中的电子增压装置的示意图；
图2是根据本公开的示例实施例的电子增压装置的马达部分的横截面视图；
图3是根据本公开的示例实施例的图2的马达部分的马达罩壳的第一等距视图；
图4是图2的马达罩壳的第二等距视图；
图5是图3和图4的马达罩壳的分解图；
图6是部分地由图3的马达罩壳限定的冷却系统的第一端视图；
图7是图6的冷却系统的横截面视图；
图8是图6的冷却系统的第二端视图；
图9是根据本公开的示例实施例制造图3-5的马达罩壳的方法的示意图；以及
图10A-10E是根据示例实施例的马达罩壳的横截面视图。
具体实施方式
下面的详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开或本公开的应用和使用。此外，无意受在前述背景或以下详细描述中提出的任何理论束缚。
概括地说，本文公开的示例实施例包括改进的电子增压装置。所公开的电子增压装置可以是具有向下游部件（例如发动机、燃料电池堆等）提供压缩空气流的电驱动压缩机叶轮的装置。此外，本公开的电子增压装置可以被配置为电动辅助的涡轮增压器、电子增压器、混合涡轮增压器、电子增压器组件、电子涡轮、电子辅助进气装置或其它相关部件。特别地，公开了一种电子增压装置及其制造方法，其中电子增压装置还包括流体冷却系统，冷却剂（例如，乙二醇）流经该流体冷却系统以从电子增压装置去除热量。
电子增压装置可以包括马达罩壳，该马达罩壳封装电动马达并将芯绕组保持在一起。马达罩壳的至少一部分可以是导热的，用于将热量从马达传递到冷却剂。马达罩壳可以具有相对薄的壁厚（特别是与传统马达罩壳相比），使得减少了质量，降低了材料成本，并且使得热量通过其快速有效地传递到冷却剂。马达罩壳对冷却剂也具有化学耐受性。马达罩壳还可为流经冷却系统的冷却剂限定一个或多个流体边界、屏障、隔板等。这些边界构件（例如，阻隔部）可以是紧凑的，可以高效制造，和/或可以提供其它优点。
在一些实施例中，马达罩壳可包括至少一个罩壳构件，该罩壳构件包括壳部和固定到壳部的外表面上的阻隔构件。壳部和阻隔构件可由不同的材料制成。
壳部可以由金属材料形成和/或可以包括金属材料（例如，铝合金、铜合金、锌合金、镁合金等）。此外，壳部可以经由金属加工或金属成形工艺形成。更具体地，壳部可由经由冷加工或热加工塑性变形的金属坯件或工件（例如，金属片件）形成。壳部可以经由冲压工艺、深拉、液压成形、磁脉冲成形、超声波成形或其它成形方法形成。在这些实施例中，坯件可以塑性变形以包括壳部的各种轮廓、边缘、表面和其它特征。
阻隔构件可以由聚合材料形成和/或可以包括聚合材料。阻隔构件可固定到壳部并且可在外侧方向上从壳部的外表面突出。在一些实施例中，可以通过选择的塑料注射成型技术（例如，嵌件成型）将阻隔构件包覆成型在壳部上。
可以存在多个罩壳构件，这些罩壳构件共同限定马达罩壳并且共同封装马达。在一些实施例中，可以存在第一罩壳构件和第二罩壳构件，每个罩壳构件包括相应的壳构件（例如，金属壳构件）和相应的阻隔构件（例如，聚合物阻隔构件）。一旦形成，就可以组装罩壳构件以封装马达，并且可以对马达罩壳进行泄漏测试。
马达罩壳可以封装具有从马达罩壳向外延伸的转子轴的马达。此外，马达罩壳可以定位在电子增压装置的外壳体内。壳构件的外表面可以与外壳体的内表面相对并且可以与其间隔开。此外，阻隔构件可以与外壳体的内表面相对并且可以靠近其设置。因此，冷却剂套可限定在马达罩壳和外壳体之间。阻隔构件和外壳体之间的界面可以分隔冷却剂套，将冷却剂套的一个区域与另一个区域分开，阻挡冷却剂，和/或引导冷却剂流通过冷却剂套。因此，冷却剂可从入口流入并穿过冷却剂套，并流到出口以去除（例如，从马达的定子、从壳体、从罩壳、从一个或多个轴承部件，或从靠近冷却剂套的其它区域）热量。
在一些实施例中，可以存在一个或多个密封构件，该密封构件在马达罩壳和外壳体之间形成密封。在一些实施例中，一个或多个阻隔构件可形成为包括接纳密封构件的特征（例如，凹槽）。这样，可以简单有效地形成阻隔构件以将密封构件固定就位。
此外，在一些实施例中，阻隔构件可形成为包括或至少部分地限定间隙、孔口、孔或其它空隙。该间隙等可以限定用于冷却剂从冷却剂套的一个区域流到另一个区域的流体通道。换句话说，间隙可以流体连接冷却剂套的这些区域。在一些实施例中，阻隔构件可包括附接并覆盖在壳构件上的第一部分和与壳构件的外表面分离并间隔开以限定间隙、孔、空隙等的第二部分。
因此，在一些实施例中，冷却剂套可以高度详述具有曲折的流体路径。冷却剂可以围绕马达罩壳被引导，以有效地从电子增压装置中去除热量。几个冷却通道可以被限定为具有预定的形状、大小和流动分布，以便提供所需的冷却剂流动。此外，本公开的制造方法可用于在大批量制造环境中高效、准确且可重复地形成马达罩壳。
图1是根据本公开的示例实施例的示例电子增压装置100的示意图。在一些实施例中，电子增压装置100可并入车辆的燃料电池系统102内。
通常，电子增压装置100可包括电子增压器壳体104和转子106（即，旋转组）。转子106可被电子增压器壳体104内的一个或多个轴承支撑以围绕转子旋转轴线108旋转。
电子增压装置100可包括马达部分110。马达部分110可包括电动马达222，该电动马达222选择性地驱动转子106围绕轴线108旋转。
电子增压装置100还可包括具有压缩机叶轮的压缩机部分111，该压缩机叶轮固定至转子106并且在壳体104内（在压缩机壳体构件内）旋转。作为转子106旋转的结果，电子增压装置100的压缩机部分111可将接收的输入空气流112压缩成加压空气流114。该加压空气流114可被引导至燃料电池系统102。
电子增压装置100还可以包括涡轮部分116。涡轮部分116可以包括固定在转子106的与压缩机部分111相对的端部的涡轮叶轮，并且该涡轮叶轮可以在壳体104内（在涡轮壳体构件内）旋转。涡轮部分116可以被配置为从燃料电池系统102接收高压和高温排气流118。
涡轮部分116可以转移和/或转换排气流118的能量。例如，涡轮部分116可以驱动转子106以驱动压缩机部分111的旋转。在附加实施例中，涡轮部分116可以操作地连接到发电机以生成用于马达部分110的电能。高压排气流118可以变成释放到下游排气管126中的低压排气流124。
从压缩机部分111，加压空气流114的特征可以是高于输入空气流112的温度的增加温度。因此，空气流114可以被引导通过空气冷却器130（即，中间冷却器），诸如对流冷却的增压空气冷却器。空气冷却器130可以被配置为从空气流114散发热量，增加其密度。产生的冷却和加压空气流132可被引导至燃料电池堆140，或者可替代地，被引导至后级串联压缩机。
氢气可以从罐142供应到燃料电池堆140，并且氧气可以供应到燃料电池堆140以通过已知的化学反应发电。燃料电池堆140可以为诸如电动马达144的电气装置发电。
可以包括用于控制各种系统的控制系统145。控制系统145可以经由通信连接149连接到一个或多个部件。控制系统145可以是具有处理器、各种传感器和用于电控制马达144、燃料电池堆140和/或电子增压装置100的操作的其它部件的计算机化系统。此外，燃料电池系统102可以被包括在车辆中，诸如汽车、卡车、运动型多功能车、货车、摩托车等。因此，在一些实施例中，电动马达144可以将电能转换为机械能以驱动和旋转车辆的车轴（以及因此，一个或多个车轮）。在这些实施例中，控制系统145可以被并入车辆控制单元内，该车辆控制单元控制多个附加车辆系统（例如，制动系统、空调系统等）。
因此，在操作期间，氧气可以至少部分地由如图1所示的电子增压装置100提供给燃料电池堆140。更具体地，马达部分110可以驱动转子106的旋转，并且压缩机部分111可以在加压空气流流动到堆140时将加压空气流114提供到空气冷却器130，并且来自堆140的排气流118可被回送到涡轮部分116以向马达部分110提供动力辅助。然而，将理解，电子增压装置100的其它实施例落入本公开的范围内。例如，在一些实施例中，涡轮部分116可以被省略，使得电子增压装置100包括马达部分110以及压缩机部分111。另外，在一些实施例中，电子增压装置100可以包括多个部分，诸如多个压缩机部分，所述多个压缩机部分连续流体地连接以包括第一（低压）级，该第一（低压）级进给给第二（高压）级，该第二（高压）级最终进给给燃料电池系统102。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，电子增压装置100可以被设置在不同于燃料电池系统102的系统中。
应当理解，如本文中使用的术语“电子增压装置”应被广义地解释，例如包括具有电驱动压缩机叶轮的装置，而不管电子增压装置被并入何处、电子增压装置被并入其中的系统的类型等。还应当理解，本公开的电子增压装置也可以被称为电驱动压缩机组件。此外，本公开的电子增压装置可以被配置为电动增压器、混合涡轮增压器、电子增压器装置、电子涡轮或其它相关部件。
现在参考图2，根据示例实施例更详细地示出了马达部分110。马达部分110可以包括如上所述的马达222。马达222可以包括定子224和转子构件226。转子构件226可以固定到转子106的轴，并且转子构件226可以被接纳在定子224内并且可以操作地连接使得转子106被马达222选择性地驱动旋转。
马达222可被封装在马达罩壳228（图2、3和4）内。通常，马达罩壳228可以是中空的、壳状的、薄壁体。因此，马达罩壳228可以在其中包括内部马达腔230。马达腔230的大小和尺寸可以对应于要嵌套和支撑在其中的马达222的大小和尺寸。转子106的轴可以从马达罩壳228的相对侧延伸并伸出。除此之外，马达罩壳228可以基本上容纳、封装和支撑马达222。
通常，马达罩壳228可以是圆柱形和/或桶形。马达罩壳228可以包括第一端201和第二端202，它们横向于轴线108延伸并且沿着轴线108彼此间隔开。马达罩壳228可以进一步包括围绕轴线108在圆周方向上延伸的侧面203。侧面203也可以在第一端201和第二端202之间纵向延伸。
出于参考目的，将相对于马达罩壳228讨论“外侧方向”。例如，在所示实施例中，外侧方向可被纵向地（即，基本上平行于轴线）远离第一端部201并远离马达腔230指向。此外，外侧方向可以被纵向地（即，基本上平行于轴线）远离第二端部202并且远离马达腔230指向。此外，外侧方向可以被径向地远离马达罩壳228的侧面203指向。
相反，马达罩壳228可限定指向马达罩壳228和在其中的马达腔230的内侧方向。内侧方向纵向指向马达腔230。此外，内侧方向径向指向马达罩壳228的侧面203并进入马达腔230。
如图2中所示，马达罩壳228可以被接纳并固定地支撑在外壳体204内。外壳体204可以限定电子增压装置100的壳体104的一部分。外壳体204可以包括一个或多个坚固且稳固的（例如，金属）部件。外壳体204可以是块状的，具有大致圆柱形或桶形的外壳体腔206。如图2中所示，外壳体腔206可以由第一面208、第二面209和侧面210限定。马达罩壳228可以被接纳在外壳体腔206内，使得第一端201与第一面208相对，第二端202与第二面209相对，并且侧面203与侧面210相对。
此外，电子增压装置100可以包括冷却系统250（图2和图6-8）。冷却系统250可包括接收一股或多股液体冷却剂流的多个流体通道、储存器、通路、回路等。冷却系统250可以包括至少一个入口，诸如第一入口212和第二入口213（图2）。冷却系统250可以进一步包括冷却剂套214。冷却剂套214可以由马达罩壳228和外壳体204共同限定以便围绕马达罩壳228。换句话说，马达罩壳228外部的大部分可以小于外壳体腔206的内表面。因此，马达罩壳228的外部可以与外壳体腔206的内表面间隔开并且隔开一定距离。马达罩壳228的外部和外壳体腔206的内表面之间的空间可以限定冷却剂套214。冷却系统250可以另外包括至少一个出口216（图7）。在一些实施例中，液体冷却剂可经由入口212、213提供至冷却剂套214，并且该冷却剂可经由出口216排出。当冷却剂流经冷却系统250时，冷却剂可从电子增压装置100去除热量以保持高操作效率。
现在参考图3-5，将根据示例实施例详细讨论马达罩壳228。在一些实施例中，马达罩壳228可包括多个件、部件、构件等，其共同地限定马达罩壳228和其中的马达腔230。例如，马达罩壳228通常可以包括第一罩壳构件231和第二罩壳构件232，它们首尾相接地固定在一起（例如，可移除地附接）以共同限定马达罩壳228和在其中的马达腔230。在一些实施例中，第一罩壳构件231可以被称为“套筒”并且第二罩壳构件232可以被称为马达222的“帽”。
第一罩壳构件231可以包括第一壳构件234。如图5中所示，第一壳构件234可以是一体的、杯形的和薄壁的（例如，壁厚低至一毫米）。这种减小的壁厚可以增加离开马达222的热传递。第一壳构件234可包括圆形和板状端盘238（图5）和固定到其上的环形圈240。环形圈240可以包括一个或多个特征（例如，锥形部分、肩部、边缘或其它表面特征），当它从盘238突出时，该特征改变环形圈240的直径。端盘238可以包括中心孔242。圈240可以从端盘238的一侧突出并终止于边缘244处。边缘244可以具有比端盘238稍大的直径。
第一壳构件234可以是成形的金属件。因此，第一壳构件234可以是塑性变形部件和金属加工部件。第一壳构件234可以经由冷加工工艺或经由热加工工艺形成。该金属加工可用于有效且重复地形成第一壳构件234的杯状形状。
此外，第一罩壳构件231可以包括至少一个第一阻隔构件236。第一阻隔构件236可以固定到第一壳构件234。第一阻隔构件236可以层叠在第一壳构件234的外表面上并且固定到第一壳构件234的外表面。第一阻隔构件236也可以从第一壳构件234的外表面在外侧方向上突出。因此，第一阻隔构件236可以被称为“突出部分”或“外侧部分”，其在外侧方向上从壳构件234突出。第一阻隔构件236可以在外侧方向上从第一壳构件234突出并且具有多个平滑的外表面，诸如第一外表面237a。第一外表面237a可以是平滑的和环形的，并且可以纵向地并且在远离马达罩壳228的外侧方向上面向。表面237a可以限定马达罩壳228的第二端202的一部分。
第一阻隔构件236可以包括第一圆周阻隔部246，该第一圆周阻隔部246是细长的并且层叠在第一壳构件234的外表面上。第一圆周阻隔部246可以在第一壳构件234上在圆周方向上延伸。第一圆周阻隔部246可以靠近边缘244设置。第一阻隔构件236还可以包括第二圆周阻隔部248。第二圆周阻隔部248可以是细长的，层叠在第一壳构件234的外表面上，并且可以在圆周方向上延伸。第二圆周阻隔部248可靠近在边缘244和端盘238之间的过渡设置。此外，第一阻隔构件236可包括细长阻隔部249。细长阻隔部249可包括多个细长和笔直的段，诸如沿环形圈240纵向延伸的第一段245和沿端盘238径向延伸的第二段247。如图4和图5中所示，在细长阻隔部249和第二圆周阻隔部248的末端之间可以存在周向限定的空间254。
在一些实施例中，第一壳构件234和第一阻隔构件236可以由不同的材料制成。例如，在一些实施例中，第一壳构件234可由金属材料制成，而第一阻隔构件236可由聚合物材料制成。然而，应当理解，在其它实施例中，第一壳构件234和阻隔构件236可以由不同的金属材料制成。在进一步的实施例中，第一壳构件234和阻隔构件236可以由不同的聚合材料制成。在一些实施例中，第一阻隔构件236可以是模制到第一壳构件234的外表面上的包覆成型的聚合物构件。
第二罩壳构件232可以包括第二壳构件264。如图5中所示，第二壳构件264可以是一体的、杯形的和薄壁的（例如，壁厚低至一毫米）。这种减小的壁厚可以增加离开马达222的热传递。第二壳构件264可以包括圆形和板状端盘268（图5）和固定到其上的环形圈270。环形圈270可具有基本上恒定的直径。端盘268可包括中心孔272。圈270可从端盘268的一侧突出并终止于边缘274处。圈270还可包括延伸穿过其中的细长侧开口276。
第二壳构件264可以是成形的金属件。因此，第二壳构件264可以是塑性变形部件和金属加工部件。第二壳构件264可以经由冷加工工艺或经由热加工工艺形成。该金属加工可用于有效且重复地形成第二壳构件264的杯状形状。
此外，第二罩壳构件232可包括至少一个第二阻隔构件266。第二阻隔构件266可固定到第二壳构件264。第二阻隔构件266可固定到第二壳构件264的外表面。第二阻隔构件266也可从第二壳构件264的外表面在外侧方向上突出。因此，第二阻隔构件266可被称为在外侧方向上从壳构件264突出的“突出部分”或“外侧部分”。第二阻隔构件266可以在外侧方向上从第二壳构件264突出并且具有多个平滑的外表面，诸如第二外表面237b和第三外表面237c。第二外表面237b可以是平滑的和环形的并且可以纵向地和在外侧方向上远离马达罩壳228面向以限定第一端201的一部分。第三外表面237c可以是平滑的和环形的并且可以径向地并且在外侧方向上远离马达罩壳228和轴线108面向。
第二阻隔构件266可以包括外裙部278，该外裙部278可以是细长的和环形的，围绕圈270延伸。第二阻隔构件266可以进一步包括端阻隔部279，该端阻隔部279是细长的和线性的，并且沿端盘268径向延伸。
在一些实施例中，第二壳构件264和第二阻隔构件266可以由不同的材料制成。例如，在一些实施例中，第二壳构件264可由金属材料制成，而第二阻隔构件266可由聚合物材料制成。然而，应当理解，在其它实施例中，第二壳构件264和阻隔构件266可以由不同的金属材料制成。在进一步的实施例中，第二壳构件264和阻隔构件266可以由不同的聚合材料制成。在一些实施例中，第二阻隔构件266可以是模制到第二壳构件264的外表面的包覆成型的聚合物构件。
可以根据本公开的制造方法的实施例形成第一罩壳构件231和第二罩壳构件232中的至少一个。例如，两者都可以使用金属成形和包覆成型工艺的组合来形成。在一些实施例中，第一罩壳构件231可通过金属成形（例如，经由冲压、压制或其它类似工艺的冷加工）第一壳构件234而形成。然后，第一阻隔构件236可包覆成型到第一壳构件234上。此外，第二罩壳构件232可以类似地形成，通过金属成形第二壳构件264并且随后将第二阻隔构件266包覆成型到第二壳构件264上。裙部278可以被包覆成型以包括与侧开口276对齐的开口。壳构件231、232也可以在进一步组装之前被热处理、涂覆或以其它方式处理。
第一罩壳构件231和第二罩壳构件232可以被连接并且在一些实施例中被可移除地附接 (图3-5)。如图5中所示，第一罩壳构件231可以被接纳在第二罩壳构件232中。第一罩壳构件231的边缘244可以被接纳在第二罩壳构件232的边缘274内。边缘244的外径向表面可以流体地密封到边缘274的内径向表面。因此，环形圈240、270、裙部278以及第一圆周阻隔部246和第二圆周阻隔部248可以围绕轴线108延伸并且可以限定马达罩壳228的侧面203。此外，端盘268和端阻隔部279可以相对于轴线108径向延伸并且可以限定马达罩壳228的第一端201。此外，端盘238和细长阻隔部249可以限定马达罩壳228的第二端202。第一罩壳构件231和第二罩壳构件232可以使用粘合剂、紧固件、干涉配合或其它方式被连接和密封。
马达罩壳228可进一步包括并限定至少一个通孔，诸如第一通孔296（图2-4和图6）和第二通孔298（图3-7）。通孔296、298可以具有任何合适的形状并且可以被称为间隙、孔或其它类型的开口，其允许冷却剂从中穿过以在冷却剂套214的一部分与另一部分之间流动。通孔296、298可以被独立地限定以具有延伸通过马达罩壳228的连续流体边界。因此，虽然一些冷却剂套214可以由马达罩壳228和外壳体204共同限定，但是通孔296、298可以独立于外壳体204限定冷却剂套214的一部分。
在图3中所示的一些实施例中，裙部278可以包括附接区域273，该附接区域273层叠在环形圈270的外表面上并附接到环形圈270的外表面。裙部278还从附接区域273在径向方向上向外突出并且可以围绕圈270延伸。裙部278还可以包括与圈270分离的第一分离区域275和第二分离区域271。裙部278的分离区域271、275和附接区域273的外表面可以是齐平的，如图3和4中所示，以便是平滑、连续和环形的。
第一分离区域275可以从附接区域273的一个圆周端延伸到细长阻隔部249的第一段245。第一分离区域275也可以在外侧方向（即径向方向）上与壳构件264的外表面间隔开以在径向方向上在其间限定第一通孔296。因此，第一通孔296可以在壳构件264和裙部278之间纵向地（例如，基本上平行于轴线108）延伸通过马达罩壳228。此外，第一通孔296可以是弓形的以便相对于轴线108周向延伸。
第二分离区域271可以从附接区域273的相对圆周端延伸到细长阻隔部249的第一段245。第二分离区域271可以在外侧方向（即径向方向）上与壳构件264的外表面间隔开以在径向方向上在其间限定第二通孔298。因此，第二通孔298可以在壳构件264和裙部278之间纵向地（例如，基本上平行于轴线108）延伸通过马达罩壳228。此外，第二通孔298可以是弓形的以便相对于轴线108周向延伸。
一旦形成第一罩壳构件231和第二罩壳构件232，它们就可以连接在一起以封装电动马达222。然后，如图2和图6-8中所示，马达罩壳228可以设置在外壳体204中。马达罩壳228可以嵌套在其中，第一阻隔构件236和第二阻隔构件266的外表面（图3、5和9）位于邻近外壳体腔206的相对的内面208、209、210。例如，平滑的第一、第二和第三表面237a、237b、237c（图3-5）可以位于靠近内面208、209、210的相应平滑部分。当定位在其中时，第一壳构件234和第二壳构件264的外表面可以与外壳体腔206的相对的内面208、209、210间隔开一定距离。
因此，如图2和图6-8中所示，冷却剂套214可以至少部分地由壳构件234、264的外表面与外壳体腔206的内面208、209、210之间的空间限定。来自入口212、213（图2）的流体可以通过该空间流到出口216（图7）。第一阻隔构件236和第二阻隔构件266可以分隔冷却剂套214，使得冷却剂被引导为主要沿着通过冷却剂套214的预定路径流动。
此外，组件100可包括一个或多个密封构件。密封构件可以是密封到马达罩壳228和/或外壳体204的独立部件。因此，密封构件可以限定密封流体边界并且进一步分隔冷却剂套214。例如，组件100可以包括第一密封构件280（图 2、7和8）。第一密封构件280可以是聚合物O形圈，其以轴线108为中心并且可以设置在端盘238和面209之间并被密封到端盘238和面209。如图7中所示，面209可以包括接纳第一密封构件280的凹槽。组件100可以另外包括第二密封构件282。第二密封构件282可以是聚合物O形圈，其以轴线108为中心并且可以设置在裙部278的外径向表面和侧面210之间并密封到该外径向表面和侧面210。如图2和图7中所示，外裙部278可以包括接纳第二密封构件282的凹槽284。凹槽284可以通过上述模制工艺形成。此外，组件100可以另外包括第三密封构件286。第三密封构件286可以是聚合物O形环，其以轴线108为中心，并且可以设置在裙部278的端表面和外壳体204的面208之间并密封到裙部278的端表面和外壳体204的面208。如图2和图7中所示，面208可包括接纳第三密封构件286的凹槽。此外，组件100可另外包括第四密封构件288（图2和图7）。第四密封构件288可以是聚合物O形环，其以轴线108为中心并且可以设置在端盘268和面208之间并被密封到端盘268和面208。如图7中所示，面208可包括接纳第四密封构件288的凹槽。
因此，一个或多个连续的流体路径可以被限定为从入口212、213到出口216通过冷却剂套214。如图所示，如将要讨论的，可以存在平行地流过冷却剂套214的多个路径。
具体地，可以限定第一冷却剂流动路径（即，圆周流动路径）。来自入口 212（图2）的冷却剂可以被提供到第一入口区域290（图2和图4），并且然后提供到冷却剂套214的侧室281。侧室281可以围绕马达罩壳228的侧面203。侧室281可以由第一圆周阻隔部246、裙部278、细长阻隔部249、第一壳构件234的外表面和外壳体204的面210共同限定。侧室281中的流体可以围绕马达罩壳228周向流动到细长阻隔部249的相对侧上的出口区域292（图4和图7）。该出口区域292可以流体地连接到用于排放该冷却剂的出口216（图7）。
此外，可以限定第二冷却剂流动路径（即，第一端流动路径）。来自入口213（图2）的冷却剂可以被提供到第二入口区域 294，并且然后提供到冷却剂套214的第一端室283。第一端室283可以围绕马达罩壳228的端部202。第一端室283可以由第二圆周阻隔部248、细长阻隔部249的第二段247、第一密封构件280、端盘238和面209共同限定。第一端室283中的流体可以围绕马达罩壳228周向地流动到空间254（图4），并且然后到用于冷却剂排放的出口区域292。
此外，可以限定第三冷却剂流动路径（即，第二端流动路径）。马达罩壳228的第一通孔296可以将侧室281流体地连接到冷却剂套214的第二端室285。第二端室285可以围绕马达罩壳228的端部201。第二端室285可以由裙部278、密封构件288、端盘268的外表面和第二壳构件264的面208共同限定。在该冷却剂流动路径中，经由第一入口212进入的冷却剂可以流过第一通孔296并进入第二端室285。该流体可以围绕端盘268周向地流向第二通孔298。第二通孔298可以将第二端室285流体地连接和出口到冷却剂套214的侧室281的出口区域292以经由出口216排出。
通过马达罩壳228的通孔296、298提供了冷却剂通过冷却剂套214的有用路由。通孔296、298可以容易地形成以用于安排冷却剂的路径。在附加实施例中也可以包括各种通孔配置。在一些实施例中，通孔可以相对于轴线108成一定角度或沿着非线性轴线径向延伸。
图9示出根据本公开的示例实施例的制造马达罩壳228的方法299。马达罩壳228可以使用制造系统300形成，这将根据本公开的示例实施例进行讨论。
方法299可以包括第一壳构件234的形成。如图9中所示，第一壳构件234可以由第一工件301形成。在一些实施例中，第一工件301可以是薄平片或板。在一些实施例中，第一工件301可以由金属制成。例如，第一工件301可以是铝合金、铜合金、锌合金、镁合金或其它金属材料的片状件。可以选择该材料，使得第一壳构件234坚固耐用并且也是导热性的、耐化学性的和非磁性的。
第一工件301可以在第一金属加工系统310中金属成形和塑性变形。如图所示，第一金属加工系统310可以至少包括第一压模312和第二压模314，它们相对于彼此可移动地支撑。压模312、314可以配合在一起以在它们之间共同限定腔体316。工件301可以放置在压模312、314之间，并且压模312、314可以被朝向彼此致动以根据腔体316的表面成形。因此，第一金属加工系统310可以使第一工件301塑性变形（例如，经由冷加工）以形成第一壳构件234。更具体地，第一金属加工系统310可以是冲压系统、深拉系统、液压成形系统、磁脉冲成形系统、超声波成形系统或其它成形系统。第一壳构件234可以从腔体316移除以用于下面讨论的进一步加工。
应当理解，图9中所示的第一金属加工工位310是示例实施例的示意图示。可以存在附加实施例，其中存在具有用于逐渐成形第一壳构件234的相应压模或其它部件的连续工位（在310处集体表示）。例如，在附加实施例中，第一金属加工系统310可以包括不同的工位和相应的部件用于冲裁、深拉、拉拔、重新拉拔、重新锻打、穿孔（例如，以形成中心孔242）并修整工件301以形成第一壳构件234。一旦形成，第一壳构件234可以另外在第一阻隔构件236形成于其上之前，被热处理、涂覆、清洁、抛光、纹理化或以其它方式被加工。
接下来，如图9中所示，第一阻隔构件236可模制到第一壳构件234。例如，可利用包覆成型系统320来模制第一阻隔构件236。包覆成型系统320可包括多个互连模具321a、321b、321c和流道系统328。也可以存在用于当聚合材料经由流道系统328供应时排出的空气的通风口。
模具321a、321b、321c可以相对于彼此可移动地支撑并且可以配合在一起以共同限定至少一个腔体324。流道系统328可以流体地连接到腔体324。第一壳构件234可以设置在模具321a、321b、321c之间。第一壳构件234的至少一部分可抵靠模具321a、321b、321c中的一个或多个嵌套，并且第一壳构件234的另一部分可与腔体324的内表面间隔开。因此，可限定一个或多个空间326a、326b以接纳聚合材料用于将第一阻隔构件236包覆成型到第一壳构件234上。流道系统328可包括用于将熔融聚合物进给到空间326a、326b的多个分支。可以存在用于形成第一圆周阻隔部246的第一空间326a。可以存在用于形成第二圆周阻隔部248的第二空间326b。对于细长阻隔部249可以存在类似的空间。
用于形成第一阻隔构件236的聚合物材料可被选择为对冷却剂具有化学耐受性，适合于包覆成型到第一壳构件234，并且可以在导热率方面是相对高的。阻隔构件236可在腔体324内固化从而根据腔体324的内表面形成并附接到第一壳构件234。此外，可存在用于控制模制系统320的温度的内部冷却或加热管线。一旦形成，在第一罩壳构件231连接到第二罩壳构件232之前，可以添加附加涂层或对第一罩壳构件231进行其它加工。
包覆成型系统320可以被配置为提高制造效率。例如，流道系统328可以包括多个分支，用于同时将熔融聚合物进给到空间326a、326b。此外，模具321a、321b、321c可以被成形和配置为允许精确且可重复的模制，并且还允许从其快速移除模制的第一罩壳构件231。例如，模具321a、321b、321c可以被配置为避免在模具打开的方向上彼此外突。此外，模具321a、321b、321c中的一个或多个可以是所谓的提升器或设计成当模具打开时从这种外突之间移动的其它部件。
此外，如图9中所示，第二壳构件264可以由第二工件302形成。在一些实施例中，第二工件302可以是薄平片或板。在一些实施例中，第二工件302可由金属制成。例如，第二工件302可以是铝合金、铜合金、锌合金、镁合金或其它金属材料的片状件。该材料可被选择为使得第二壳构件264坚固耐用，并且也是导热性的、耐化学性的和非磁性的。
第二工件302可以在第二金属加工系统340中金属成形和塑性变形。如图所示，第二金属加工系统340可以至少包括相对于彼此可移动地支撑的第一压模342和第二压模344。压模342、344可以配合在一起以在它们之间共同限定腔体346。工件302可以放置在压模342、344之间，并且压模342、344可以朝向彼此致动以根据腔体346的表面成形。因此，第二金属加工系统340可以使第二工件302（例如，经由冷加工）塑性变形以形成第二壳构件264。更具体地，第一金属加工系统310可以是冲压系统、深拉系统、液压成形系统、磁脉冲成形系统、超声波成形系统或其它成形系统。可以从腔体346移除第二壳构件264以用于下面讨论的进一步加工。
应当理解，图9中所示的第二金属加工工位340是示例实施例的示意图示。可以存在附加实施例，其中存在具有用于逐渐成形第二壳构件264的相应压模或其它部件的连续工位（在340处集体表示）。例如，在附加实施例中，第二金属加工系统340可以包括不同的工位和相应的部件用于冲裁、深拉、穿孔（例如，以形成侧开口276和中心孔272）并修整工件302以形成第二壳构件264。一旦形成，第二壳构件264可在第二阻隔构件266形成于其上之前另外被热处理、涂覆、清洁、抛光、纹理化或以其它方式被加工。
接下来，如图9中所示，第二阻隔构件266可模制到第二壳构件264。例如，可利用包覆成型系统350来模制第二阻隔构件266。包覆成型系统350可包括多个互连模具361a、361b、361c和流道系统358。也可以存在用于当聚合材料经由流道系统358供应时排出的空气的通风口。
模具361a、361b、361c可以相对于彼此可移动地支撑并且可以配合在一起以共同限定至少一个腔体354。流道系统358可以流体地连接到腔体354。第二壳构件264可以设置在模具361a、361b、361c之间。第二壳构件264的至少一部分可抵靠模具361a、361b、361c中的一个或多个嵌套，并且第二壳构件264的另一部分可与腔体354的内表面间隔开。因此，可以限定一个或多个空间356用于接纳聚合材料，用于将第二阻隔构件266包覆成型到第二壳构件264上。可以限定空间356用于形成如图9中所示的外裙部278。可能存在类似的空间用于形成端阻隔部279。
用于形成第二阻隔构件266的聚合物材料可被选择为对冷却剂具有化学耐受性，适合于包覆成型到第二壳构件264，并且可以在导热率方面是相对高的。阻隔构件266可在腔体354内固化从而根据腔体354的内表面形成并附接到第二壳构件264。此外，可存在用于控制模制系统350的温度的内部冷却或加热管线。一旦形成，在第二罩壳构件232连接到第一罩壳构件231之前，可以添加附加涂层或对第二罩壳构件232进行其它加工。
包覆成型系统350被配置为提高制造效率。例如，流道系统358可以包括用于将熔融聚合物进给到腔体354的多个分支。模具361a-361c中的至少一个可以设置在第二壳构件264和腔体354之间，例如以形成上面讨论的通孔296、298。换句话说，模具361a-361c中的至少一个可以设置在分离区域275和壳构件264的外表面之间以形成通孔296。通孔298可以类似地形成。此外，裙部278中的凹槽284可以使用模具361a-361c中的一个或多个模制。此外，模具361a、361b、361c可以被形成、成形和配置为允许精确和可重复的模制，并且还允许从其快速移除模制的第二罩壳构件232。例如，模具361a、361b、361c可以被配置为避免在模具打开的方向上彼此外突。此外，模具361a、361b、361c中的一个或多个可以是所谓的提升器或设计成当模具打开时从这种外突之间移动的其它部件。
在一些实施例中，阻隔构件266可以被包覆成型并固定到第二壳构件264的外表面上。图10A-10E示出附加实施例，其中阻隔构件266可以附接到第二壳构件264。这些实施例也可以用于将第一阻隔构件236附接到第一壳构件234。
例如，图10A示出壳构件402的一个实施例，其可以表示第一壳构件234或第二壳构件264。图10A还示出阻隔构件403的一个实施例，其可以表示第一阻隔构件236或第二阻隔构件266。如图所示，壳构件402可以包括贯穿其厚度限定的至少一个孔408。阻隔构件403可以层叠在壳构件402的外表面404上，其中一部分穿过孔408。此外，阻隔构件403可以包括接合在壳构件402的内表面406上或靠近壳构件402的内表面406的扩大的内部部分410。扩大的内部部分410可以是球根状的并且可以经由干涉配合接合到壳构件402。
图10B示出壳构件502的实施例的附加实施例，其可以表示第一壳构件234或第二壳构件264。图10B还示出阻隔构件503的一个实施例，其可以表示第一阻隔构件236或第二阻隔构件266。如图所示，壳构件502可以包括贯穿其厚度限定的至少一个孔508。阻隔构件503可以层叠在壳构件502的外表面504上，其中一部分穿过孔508。此外，阻隔构件503可以包括接合在壳构件502的内表面506上或靠近壳构件502的内表面506的扩大的内部部分510。扩大的内部部分510可以是球根状的并且可以被接纳在内表面506上的相应凹部内以经由干涉配合与壳构件402接合。在一些实施例中，内部部分510可以与内表面506的周围区域齐平。
图10C示出壳构件602的进一步实施例，其可以表示第一壳构件234或第二壳构件264。图10C还示出阻隔构件603的一个实施例，其可以表示第一阻隔构件236或第二阻隔构件266。如图所示，壳构件602可以包括贯穿其厚度限定的至少一个孔608。如图所示，可以存在多个孔608，其宽度可以逐渐变细。阻隔构件603可以层叠在壳构件602的外表面604上，其中一部分穿过孔608。此外，阻隔构件603可以包括接纳在锥形孔608中的扩大的内部部分610。因此，内部部分610可以经由干涉配合接合到壳构件602。
图10D示出壳构件702的进一步实施例，其可以表示第一壳构件234或第二壳构件264。图10D还示出了阻隔构件703的一个实施例，其可以表示第一阻隔构件236或第二阻隔构件266。如图所示，壳构件702可以包括通过其壁厚部分地限定的至少一个孔708。阻隔构件703可以层叠在壳构件702的外表面704上，其中一部分被接收在孔708内。此外，阻隔构件703可以包括被接纳在孔708中的扩大的内部部分710。扩大的内部部分710可以具有十字形形状（例如，倒“T”形）。因此，内部部分710可以经由干涉配合接合到壳构件702。
图10E示出壳构件802的进一步实施例，其可以表示第一壳构件234或第二壳构件264。图10E还示出了阻隔构件803的一个实施例，其可以表示第一阻隔构件236或第二阻隔构件266。如图所示，壳构件802可以包括通过其壁厚部分地限定的至少一个孔808。阻隔构件803可以层叠在壳构件802的外表面804上，其中一部分被接纳在孔808内。此外，阻隔构件803可以包括被接纳在孔808中的扩大的内部部分810。扩大的内部部分810可以具有锥形或楔形形状。因此，内部部分810可以经由干涉配合接合到壳构件802。
马达罩壳228还可包括用于附接阻隔构件236、266的其它特征。例如，壳构件234、264中的至少一个壳构件的外表面可被纹理化（例如，机械地、化学地和/或激光纹理化）以增加表面粗糙度并增加阻隔构件236、266对其的附着力。在附加实施例中，壳构件234、264中的至少一个壳构件的外表面可以被压印以形成特定特征，并且该特征可以用于互锁至相应的阻隔构件236、266。
如上所述，马达罩壳228可由第一罩壳构件231和第二罩壳构件232组装以封装马达222。马达222的电线可穿过侧开口276装入，并且马达罩壳228和马达222可以安装在外壳体204内。如上所述，可以向冷却剂套214提供冷却剂。
因此，本公开的冷却系统250提供有效的冷却。冷却系统250、马达罩壳228，以及更一般地，电子增压装置100非常紧凑且重量轻。电子增压装置100可被高效且成本有效地制造。此外，由于这些制造方法，壳构件234、264中的一个或多个可以针对马达罩壳的不同配置而标准化。可以将阻隔构件的不同配置添加到壳构件234、264的相同配置以增加设计灵活性。
虽然在前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解存在大量变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供用于实现本公开的示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。
Claims (14)
1.一种用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳，所述电动马达被配置为驱动地旋转所述电子增压装置的转子绕轴线旋转，所述马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套，所述马达罩壳包括：
壳构件，其至少部分地限定用于接纳所述电动马达的马达腔；
阻隔构件，其固定到所述壳构件，所述阻隔构件从所述壳构件的外表面在外侧方向上从所述壳构件突出；
所述壳构件和所述阻隔构件被配置为接纳在所述外壳体内以限定所述冷却剂套并且所述阻隔构件分隔所述冷却剂套；以及
所述阻隔构件由与所述壳构件不同的材料制成。
2.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件由聚合材料制成并且所述壳构件由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的马达罩壳，进一步包括密封构件，所述密封构件密封到所述阻隔构件并且被配置为密封到所述外壳体以限定密封的流体边界。
4.根据权利要求3所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件包括凹槽，并且所述密封构件被接纳在所述凹槽内。
5.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件包括附接到所述壳构件的所述外表面的附接区域；
其中，所述阻隔构件包括分离区域，所述分离区域从所述附接区域延伸并且在所述外侧方向上与所述外表面间隔开以至少部分地限定孔。
6.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件是细长的以围绕所述轴线在圆周方向上延伸。
7.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件是细长的以相对于所述轴线在径向方向上延伸。
8. 根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件是细长的以相对于所述轴线在纵向方向上延伸。
9.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述壳构件是第一壳构件，其中，所述阻隔构件是第一阻隔构件，并且其中，所述外表面是第一外表面；以及
进一步包括第二壳构件和固定到所述第二壳构件的第二阻隔构件，所述第二阻隔构件从所述第二壳构件的第二外表面向外突出；
所述第二阻隔构件和所述第二外表面被配置为限定所述冷却剂套，并且所述第二阻隔构件分隔所述冷却剂套，所述第二阻隔构件由与所述第二壳构件不同的材料制成。
10.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件具有接纳在所述壳构件的孔中以将所述阻隔构件附接到所述壳构件的部分。
11.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件包括阻隔外表面，所述阻隔外表面是平滑的并且被配置为靠近所述外壳体的相对内表面设置以分隔所述冷却剂套。
12.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述第一马达罩壳壳构件是成形金属件，并且其中，所述阻隔构件是包覆模制在所述第一壳构件上的包覆模制聚合物件。
13.一种用于电子增压装置的电动马达的马达罩壳，所述电动马达被配置为驱动地旋转所述电子增压装置的转子绕轴线旋转，所述马达罩壳被配置为接纳在外壳体内以共同限定冷却剂套，所述马达罩壳包括：
壳构件，其是金属的并且形成为限定用于接纳所述电动马达的马达腔的至少一部分；
固定到所述壳构件的阻隔构件，所述阻隔构件模制到所述壳构件的外表面上以层叠到所述外表面上并附接到所述外表面，所述阻隔构件从所述外表面在外侧方向上突出，所述阻隔构件由与所述壳构件不同的材料制成；以及
所述壳构件和所述阻隔构件被配置为接纳在所述外壳体内以限定所述冷却剂套并且所述阻隔构件分隔所述冷却剂套。
14.根据权利要求1所述的马达罩壳，其中，所述阻隔构件由聚合材料制成并且所述壳构件由金属材料制成。
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