CN116101469A - 水下驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水下驱动单元(10)，优选用于舷外马达或舱驱动器，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体(1)和金属壳体(2)，在金属壳体中容纳有电驱动器(3)，其中所述电驱动器(3)防水地以相对于环境密封的方式容纳在金属壳体(2)中，并且金属壳体(2)设置在塑料壳体(1)内。

Description

水下驱动单元

技术领域

本发明涉及一种水下驱动单元，包括设计用于由水绕流的塑料壳体和具有电驱动器的金属壳体。本发明还涉及一种由至少两个这样的水下驱动单元构成的系统。此外，本发明涉及一种具有这种水下驱动单元的船。

背景技术

水下驱动单元通常配备有电驱动器。电的水下驱动单元的研发受制于相互竞争的多个要求。

一方面，需要将驱动单元安置在良好导热的材料中，以便避免电驱动器或其功率部件过热。由于该原因，驱动单元通常安装在金属壳体中。另一方面，水下驱动单元必须具有最佳的流动特性，以便在由水绕流时将摩擦损失保持得尽可能低。在此经常使用特殊覆层或至少是特别好的表面质量。此外，必须保护金属壳体免受环境影响，尤其免受伴随环境影响发生的腐蚀。然而，通过将具有低的耐水性的金属壳体和保护性覆层组合，产生相当大的成本。这与另一重要要求即节约成本相矛盾。也就是说，在研发水下驱动单元时，尤其对于较低的功率等级而言，在冷却、流动优化和降低成本之间存在目标冲突。此外，水下驱动单元的设计对于适销性起一定作用。在现有技术中，将这种目标冲突的各个方面作为课题。

EP 2 762 402 A2公开了一种用于船舶的驱动单元，其中驱动单元的冷却通过从内部和外部冷却马达来实现。

US 2004014380 A1公开了一种船舶驱动器，所述船舶驱动器在壳体中具有电马达并且此外具有流动开口，驱动单元能够通过所述流动开口进行冷却。

在US 20070173140 A1中公开了一种集成的舷外马达，所述舷外马达在塑料壳体中具有电驱动器。

然而，从现有技术中已知的解决方案的缺点是，没有任何已知的教导实现冷却、流量优化和成本节约之间的目标冲突的令人满意的解决方案。根据现有技术，要么壳体由金属制造，由此必须耗费且昂贵地进行修整，要么壳体由塑料制造，由此电驱动器的冷却不是最佳的。

发明内容

基于已知的现有技术，本发明的目的是提供一种改进的水下驱动单元。

所述目的通过具有本发明的特征的水下单元来实现。有利的改进形式从说明书和附图中得出。

相应地，提出一种水下驱动单元，优选用于舷外马达或舱驱动器(Pod-Antrieb)的水下驱动单元，包括设计用于由水绕流的塑料壳体和金属壳体，其中容纳有电驱动器。根据本发明，电驱动器防水地以相对于环境密封的方式设置在金属壳体中并且金属壳体设置在塑料壳体中。

金属壳体是防水的并且设置在塑料壳体内，通过这种方式，实现了“电驱动器的冷却”功能和“流动优化”功能的分离。换言之，使用“壳中壳”原理，即“金属壳体在塑料壳体中”的原理。

“电驱动器的冷却”功能在此借助于金属壳体实现，所述金属壳体具有良好的热传导特性从而有效地将热量从电驱动器运输到围绕金属壳体的介质、水或塑料材料上。

“流动优化”功能在此借助于塑料壳体实现，所述塑料壳体能够简单和灵活地成为任何对于水下驱动单元的相应的应用情况而言最佳的形状。尤其地，通过使用塑料壳体，与金属壳体相比，能够避免昂贵的用于腐蚀保护和用于流动优化性覆层的措施并且降低制造成本。

因此，结果是，金属壳体不必具有任何流动优化的特性和特殊的创新性的设计方案并且能够设有简单的材料表面，使得所述金属壳体能够特别容易地构造。由此，金属壳体能够尽可能提供未经处理的表面。金属壳体也能够配备有简单的形状例如柱形形状。

同时，塑料壳体不必具有密封特性。因此，塑料壳体能够仅关于流动技术方面的要求来设计。

因此，通过如下水下驱动单元最佳地解决了节约成本、流动优化和冷却之间的目标冲突，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体和具有电驱动器的金属壳体，其中金属壳体是防水的并且设置在塑料壳体中。此外，由于塑料壳体提供的皱摺区，金属壳体被保护免受机械的能量输入，例如在与地面接触的情况下可能产生的机械的能量输入，免受损害，尤其免受水损害，所述水损害可能会导致马达和电子装置完全损坏。此外，由于塑料壳体，能够省去使金属壳体免受环境影响的附加保护。

就本公开而言，水下单元是舷外马达或舱(Pod)的吊架，所述吊架在水下驱动单元的额定运行中完全或部分地处于水面以下。

就本公开而言，能够将塑料壳体理解为具有塑料的壳体。尤其地，能够将其理解为仅由一种或多种塑料或复合材料制造的壳体。塑料壳体能够是有覆层或无覆层的。尤其地，塑料壳体能够被涂漆。替选地或者补充地，塑料壳体能够具有表面压花。优选的是，表面压花能够构成为，使得在塑料壳体由水绕流时减少摩擦。

就本公开而言，能够将金属壳体理解为具有金属的壳体。尤其地，能够将其理解为仅由金属制造的壳体。例如，壳体能够包括铸件。有利的是，金属壳体具有未经处理的表面。由此能够节省成本。

因此，将术语“防水”理解为，在水下驱动单元的额定运行中，没有水或仅可忽略不计的水量能够侵入金属壳体中。

优选地，水下驱动单元的电驱动器针对水下驱动单元的较低的功率等级之一设计，尤其作为功率为0.2PS至80PS，例如在0.2至0.7PS、1至3PS、1.5至3PS、5至20PS或40至80PS之间(约150W至500W、730W至2.2kW、1.1kW至2.2kW、3.6kW至14.7kW或29.4kW至58kW)的电驱动器。这具有如下优点：通过如本文中所公开的那样的水下驱动单元能够在该功率级中实现特别高的成本节约。

有利的是，塑料壳体具有经由流动通道连接的开口，其中塑料壳体构成为，在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流。

塑料壳体具有经由流动通道连接的开口，并且塑料壳体构成为，使得在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流，通过这种方式，可行的是，尤其有效地冷却金属壳体。金属壳体的覆层在此是没有必要的，因为金属壳体不是外部结构的一部分并且不必满足流动优化的功能。因此，金属壳体不必满足任何特殊的流动技术方面的要求。同时，金属壳体也不必满足任何美学要求，因为其从外面看不到或只能勉强看到。

在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流，通过这种方式，在运行时可以进行金属壳体的冷却从而进行设置在其中的驱动部件的冷却。

就本公开而言，由水绕流的塑料壳体是指如下壳体，所述壳体具有塑料以及在由水绕流方面是优化的构造尤其外轮廓。

有利的是，塑料壳体在前部区域中包括至少一个入口并且在后部区域中包括至少一个出口，其中流动通道沿着水下驱动单元的纵轴线L延伸。换言之，因此在水下驱动单元运行时进行绕流的水能够经由入口进入塑料壳体中，经由流动通道到达金属壳体并且然后经由出口离开塑料壳体。通过这种方式，能够实现金属壳体的连续绕流，由此在运行时为驱动部件提供最佳的冷却。

有利的是，该流动通道至少部分地由金属壳体构成。换言之，金属壳体构成流动通道的至少一个边界或壁部段。流动通道至少部分地通过金属壳体构成，通过这种方式，在塑料壳体的被绕流的状态中，水通过流动通道与金属壳体接触。通过水的润湿优化了金属壳体和水之间的热传输，由此进一步提高冷却效果。

有利的是，塑料壳体与柱管连接，其中所述连接经由柱管模制部进行。塑料壳体与柱管连接，通过这种方式，金属壳体不必焊接或成形在柱管上。与已建立的制造方法例如将柱管焊接到金属壳体上或将柱管连接部成形到作为铸件的金属壳体上相比，能够大大降低制造成本，因为省去了一些生产步骤，如扭转、钻孔、焊接或铸造和机械修整。此外，将柱管与塑料壳体连接实现塑料壳体以及金属壳体的设计方案的更大的设计自由。

然而，柱管也能够直接连接在金属壳体上，例如与其焊接、铆接或螺接，或与该金属壳体一件式地构成。通过将柱管直接连接到金属壳体上，能够实现进一步改进的结构强度。塑料壳体在此同样能够连接到柱管上——例如经由已经提及的模制部。

然而，塑料壳体也能够只保持在金属壳体上，所述金属壳体就其而言连接在柱管上。在该设计方案中，塑料壳体能够在柱管的通道区域中具有简单的开口，柱管引导穿过所述开口，而无需进一步固定塑料壳体。

有利的是，电驱动器包括电马达，可选地，电驱动器包括传动装置和/或电子部件，并且经由驱动轴驱动螺旋桨。然后，所提到的部件防水地以相对于环境密封的方式容纳在金属壳体中。借助于电马达，能够提供用于驱动驱动轴的扭矩。可选地，能够将经由传动装置作用到驱动轴上的扭矩转化为另一扭矩/转速比。

电驱动器包括电马达、传动装置和/或电子部件，通过这种方式，所有对于经由驱动轴驱动螺旋桨所需的部件都能够经由金属壳体冷却，所述金属壳体在塑料壳体的被绕流的状态中至少部分地由水绕流。因此，整个马达单元安置在金属壳体中，所述金属壳体在塑料壳体的被绕流的状态中同样至少部分地由水绕流从而被冷却。

有利的是，金属壳体由柱形金属管构成，所述金属管在其前端处包括前部的管密封件和/或在其后端处包括后部的管密封件。因此，金属壳体能够由简单的管制成，所述管在其两端处用盖密封。尤其地，后端处的管密封件也能够是金属壳体的一部分，即与金属壳体一件式地构成。

有利的是，金属壳体在其前端处具有用于密封电缆的电缆密封件和/或在其后端处具有轴密封件。由此能够确保：电缆和/或驱动轴从金属壳体中引导出来，而水无法经由这些接口进入金属壳体中。例如，电缆能够借助于适合的、密封的旋拧部从金属管中引导出来。使用电缆密封件和/或轴密封件实现：将整个马达单元安置在塑料壳体中，使得金属壳体的至少部分的绕流是可行的，而不会有水侵入金属壳体中。

有利的是，塑料壳体具有多个流动通道。在塑料壳体上或塑料壳体中具有多个流动通道的益处是：设置在塑料壳体中的金属壳体能够更均匀地或更有针对性地被绕流从而能够相应更好地冷却。此外，这具有如下优点：因水进入塑料壳体中而可能造成的摩擦损失能够均匀地分布在塑料壳体上。结果是，由此能够避免在水下驱动单元的运行中在塑料壳体上产生所不期望的滚动力矩、偏航力矩或俯仰力矩。

优选的是，塑料壳体的流动通道能够在塑料壳体上具有隆起部，由此增大塑料壳体和金属壳体之间的有效间隙。由此能够增大水到金属壳体处的入流并且减少在此产生的压力损失。尽管如此，隆起部仍能够作用为纵向伸展的流动导向元件，由此优化水下驱动单元在行驶期间的稳定性。

有利的是，流动通道经由纵向肋相互分开，其中纵向肋还将金属壳体和塑料壳体固定在彼此上。由此能够确保：金属壳体简单和安全地设置在塑料壳体中。此外，能够构成如此限定的流动通道，经由所述流动通道能够确保金属壳体的事先限定的绕流。因此，在水下单元运行期间，金属壳体的冷却能够被优化。换言之，通过这种方式在运行时能够减少流体力学引起的流动损失，由此实现金属壳体的有效冷却。

有利的是，流动通道分别通入塑料壳体中的独立的入口和/或出口中。由此，入口和/或出口能够有针对性地匹配于相应的流动通道的几何形状。例如，入口能够具有矩形横截面，所述矩形横截面具有倒圆的角。可选择地，出口能够具有基本上椭圆形的横截面。通过这种方式，能够在运行时降低流体力学引起的流动损失，由此实现金属壳体的有效的冷却。

根据一个替选的实施方式，流动通道通入具有共同的入口或出口的共同的入口分配器和/或出口分配器中。通过这种方式，能够进一步减少流体力学引起的流动损失，由此实现金属壳体的有效冷却。

优选的是，金属壳体基本上设置在塑料壳体的中心，其中塑料壳体优选在金属壳体和塑料壳体之间具有电缆引导通道。通过基本上中心地设置在塑料壳体中的金属壳体，能够实现：流动通道沿着塑料壳体的环周均匀地设置。此外，能够确保：金属壳体从所有侧通过塑料壳体的保护免受机械的能量输入，例如在发生碰撞或与地面接触时的机械的能量输入。

优选的是，开口和/或流动通道具有刚性或可变的流动限制机构，借助于所述流动限制机构，可设定通过流动通道的流量。通过在开口和/或流动通道中使用刚性或可变的流动限制机构，能够设定绕流金属壳体的水的有针对性的输送。由此，金属壳体的冷却不仅能够与速度相关地改变，而且能够经由另一设定变量来改变。因此，结果是，金属壳体和设置在其中的驱动部件的冷却能够被进一步改善。

有利的是，开口和/或流动通道具有扰流器，其中扰流器优选与金属壳体连接。开口和/或流动通道具有扰流器，通过这种方式，金属壳体和绕流金属壳体的水之间的热传输能够被显著改善。换言之，通过扰流器增大湍流的流动份额，由此有利于传热。这尤其当扰流器与金属壳体连接时提供。在这种情况下，流体中的湍流的流动份额和金属壳体的被提供用于传热的表面积都会增大。因此，能够实现金属壳体的特别有效的冷却。根据一个有利的改进形式，扰流器构成为，使得尽管产生湍流，但是所产生的压力损失却尽可能低。因此，能够实现有效的冷却，而不对流动损失产生明显的影响。

水下驱动单元例如能够连接到电舷外马达的柱上，其中在柱的上侧上于是要么尤其能够设置具有集成的电池组和舵的控制单元要么能够设置具有舵机但没有自身的电池组的控制单元。舷外马达的柱在此同样能够通过简单设计的金属管或塑料管构成，所述金属管或塑料管由塑料壳体围绕。

水下驱动单元也能够设置在仅设置在水下的舱驱动器中。

在一个优选的改进形式中，柱管直接与金属壳体连接，优选与金属壳体焊接和/或旋拧和/或铆接，和/或柱管与金属壳体一件式地构成。

在系统方面，根据本公开，所述目的此外通过由至少两个水下驱动单元构成的系统实现。所述系统的至少两个水下驱动单元具有结构相同的电驱动器和/或结构相同的金属壳体，其中每个电驱动器被预设为特定的、不同的功率等级，并且其中塑料壳体的至少一个尺寸根据预设的功率等级来选择。

换言之，所述系统是产品系列或产品组合。各个不同的功率等级例如能够经由功率电子器件设定到其相应的功率等级。

通过结构相同的电驱动器和/或金属壳体，相同的部件能够跨产品地安装从而能够节省成本。塑料壳体的至少一个尺寸根据预设的功率等级来选择，通过这种方式，一方面能够对塑料壳体进行物理上必要的或有利的调整。另一方面，由此也能够实现视觉上的区别特征，所述区别特征实现得出关于预设的功率等级的结论或实现各个预设的功率等级的视觉区分。由此能够实现产品的改善的营销。

就本公开而言，预设的功率等级是指在制造商方固定地设置的功率上限，在不对水下驱动单元例如通过芯片调谐等方式进行深入的操纵的情况下，最终用户不能随意改变所述功率上限。

例如能预设在此所提到的五个功率等级中至少两个，如0.2至0.7PS、1至3PS、1.5至3PS、5至20PS或40至80PS。适用于所提及的功率等级中的至少两个功率等级的驱动器能够大致具有相同的功率电子器件、相同的金属壳体和相同的电驱动器。尤其地，于是能够通过设定功率电子器件，例如通过切换开关或跳线器，或者通过编程或使驱动控制起作用，来设定可能的功率等级之一。

换言之，能够通过相同的硬件提供不同功率等级的驱动器。然而，对于不同的功率等级，能够分别选择不同地设计的塑料壳体，使得壳体的尺寸和形状能够匹配于保护需求和所需的流动特性并且尤其匹配于相应选择的功率等级的散热需求。

例如，在0.2到0.7PS等级的水下驱动单元中，小的褶皱区和低的冷却功率就足够了，使得塑料壳体能够设计得小。然而，在40-80PS等级的水下驱动单元中，需要大的起皱区和高的冷却功率，使得塑料壳体能够更大地设计并且尤其也能够更鲁棒地设计。尤其地，塑料壳体的壁厚能够增大。此外，40-80PS等级的塑料壳体的流动特性能够匹配于更大的可实现速度和更大的可能的加速度。

有利地，第一水下驱动单元与第二水下驱动单元相比被预设到更高的功率等级，其中第一水下驱动单元的塑料壳体与第二水下驱动单元的塑料壳体相比具有更大的横截面和/或更大的长度。

通过这种方式能够确保：具有较高功率等级的第一水下驱动单元在塑料壳体和金属壳体之间具有局部增大的距离，由此能够优化塑料壳体和金属壳体之间的传热。最终，由此能够改善涉及水下驱动单元的运行安全性。通过这种方式还能够实现：具有较高功率等级的第一水下单元具有与第二水下驱动单元相比更大的外观，由此能够实现对较高的功率等级的纯视觉上可识别的指示。

所述目的此外通过具有水下驱动单元的船来实现。

附图说明

本发明的优选的其他实施方式通过下面对附图的描述详细阐述。在此示出：

图1示出根据第一实施方式的简化示出的水下驱动单元在沿着水下驱动单元的纵向方向伸展的剖平面中的示意性剖视图；

图2示出根据另一实施方式的水下驱动单元在沿着水下驱动单元的纵向方向伸展的剖平面中的详细的剖视图；

图3示出根据图2的水下驱动单元在垂直于水下驱动单元的纵轴线取向的剖平面中的示意性剖视图；

图4示出根据另一实施方式的水下驱动单元在沿着水下驱动单元的纵向方向的剖平面中的示意性剖视图；

图5示出图4中的水下驱动单元的立体视图；以及

图6示出水下驱动单元的示意图，其中柱管与金属壳体连接。

具体实施方式

在下文中，根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、相似的或起相同的元件在不同的附图中设有相同的附图标记，并且部分地不再重复描述这些元件，以便避免冗余。

在图1中示出根据第一实施方式的简化地示出的水下驱动单元10的示意性剖视图。水下驱动单元10在沿着水下驱动单元的纵向方向L伸展的剖平面中描绘。水下驱动单元10包括设计用于由水绕流的塑料壳体1和设置在塑料壳体1中的金属壳体2，在所述金属壳体中容纳有电驱动器3。

金属壳体2构成为是防水的并且容纳电驱动器3。金属壳体2又完全地设置在塑料壳体1内。因此，使用“壳中壳”原理，即“金属壳体在塑料壳体中”原理。外部的壳，即塑料壳体1，在此实现流动优化的功能，因为在水下驱动单元10的运行中，水绕流塑料壳体1。内部的壳，即金属壳体2，在此实现冷却金属壳体2从而最终冷却电驱动器3的功能。金属壳体2是未经处理的并且以不进行任何实质的表面处理的方式制造。

塑料壳体1与柱管6连接。柱管6与塑料壳体1的连接经由柱管模制部7进行。在这种情况下，柱管6不必密封。水下驱动单元10能够经由柱管6与未示出的船连接。水下驱动单元10的推进通过如下方式产生：金属壳体2中的电驱动器3驱动安装有螺旋桨9的驱动轴8。

图2示出根据另一实施方式的水下驱动单元10在沿着水下驱动单元10的纵向方向伸展的剖平面中的详细的剖视图。塑料壳体1具有开口4，所述开口经由流动通道5连接。塑料壳体1在此构成为，使得在塑料壳体1的被绕流的状态中进行金属壳体2的至少部分的绕流。

开口4包括在塑料壳体1的前部区域中构成的入口4'和在塑料壳体1的后部区域中构成的出口4”。在入口4'和出口4”之间，流动通道5基本上沿着水下驱动单元10的纵轴线L延伸。

水下驱动单元10的流动通道5部分地由金属壳体2构成。这意味着，在塑料壳体1的被绕流的状态中，水经由流动通道5的入口4'到达金属壳体2并将其润湿。经由水和金属壳体的作用面对有利于金属壳体2和进行绕流的水之间的传热。金属壳体2是防水的。

塑料壳体1与柱管6连接。柱管6与塑料壳体1的连接经由柱管模制部7进行。在这种情况下，柱管6不必密封。水下驱动单元10能够经由柱管6与未示出的船连接。水下驱动单元10的推进通过如下方式产生：金属壳体2中的电驱动器3驱动安装有螺旋桨9的驱动轴8。

在图2中示出的水下驱动单元10具有两个流动通道5。相应地，水下驱动单元10具有两个入口4'以及两个出口4”。入口4和出口4”分别构成为塑料壳体1中的独立开口4。

根据图2中的描绘，金属壳体2还具有金属管60，所述金属管在前端处具有前部的管密封件61并且在其后端处具有后部的管密封件62。金属管60是简单的、未经处理的金属管。能够将前部的管密封件61以及后部的管密封件62分别理解为盖。金属管2通过所述盖被密封以防止水进入。盖能够经由螺纹连接件尤其经由法兰与金属管60连接，必要时附加地借助于适当的密封件。此外，金属壳体2在其前端处具有电缆密封件63并且在其后端处具有轴密封件64。在具体的实施例中，电缆密封件63设置在前部的管密封件63上，并且轴密封件64设置在后部的管密封件62上。

经由设置在金属壳体2的前部的管密封件61中的电缆密封件63，电缆65以被密封以防止水进入的方式从金属壳体2中引导到电缆引导通道50中。随后，电缆65从电缆引导通道50中在柱管模制部7处被引导到柱管6中。

电驱动器3在此能够包括：i)马达，ii)具有传动装置的马达，iii)具有电子仪器的马达；和iv)具有传动装置和电子仪器的马达。

图3示出根据在图2中示出的实施方式的水下驱动单元10在垂直于纵轴线L取向并且伸展穿过前部的管密封件61的剖平面A-A中的示意性剖视图。

因此，在图3中示出水下驱动单元10，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体1和设置在塑料壳体1中的金属壳体2与未示出的电驱动器。塑料壳体1在此具有多个流动通道5，所述流动通道经由纵向肋20彼此分开。纵向肋还将金属壳体2和塑料壳体1固定在彼此上。在此，金属壳体2基本上居中地设置在塑料壳体1中。此外，塑料壳体1在金属壳体2和塑料壳体1之间具有电缆引导通道50。

经由设置在金属壳体3的前部的管密封件61中的电缆密封件63，电缆65以被密封以防止水进入的方式从金属壳体2引导到电缆引导通道50中。随后，电缆65从电缆引导通道50中在柱管模制部7处引导到柱管6中。

图4示出根据另一实施方式的水下驱动单元10在沿着纵向方向11伸展的剖平面中的示意性剖视图。与之相应地，图4中的绘图示出水下驱动单元10，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体1和设置在塑料壳体1中的防水的金属壳体2与电驱动器3。塑料壳体1具有多个流动通道5，所述流动通道分别在独立的入口4和独立的出口5之间伸展。塑料壳体1在此构成为，使得在塑料壳体1的被绕流的状态中进行金属壳体2的至少部分的绕流。在具体的实例中，金属壳体2的绕流通过穿流各个流动通道5来实现。在此，相应的流动通道5部分地由金属壳体2构成。在塑料壳体1的被绕流的状态中，进行绕流的水润湿金属壳体2的外侧。

塑料壳体1与柱管6连接，其中所述连接经由柱管模制部7进行。水下驱动单元的电驱动器3包括电马达31、传动装置30以及电子部件并且经由驱动轴8驱动螺旋桨(未示出)。

水下驱动单元10的金属壳体2在其前端处具有用于密封电缆65的电缆密封件63(未示出)并且在其后端处具有轴密封件64。在此，电缆密封件63设置在前部的管密封件61上，所述前部的管密封件设置在金属管60的前端处。轴密封件64设置在后部的管密封件62上，所述后部的管密封件设置在金属管60的后端处。

入口4'具有基本上矩形的横截面，所述横截面具有倒圆的边缘。出口4”具有基本上椭圆形的横截面。通过这种方式，能够减少流体力学引起的流动损失，由此实现金属壳体2的有效冷却。

图5示出图4中的水下驱动单元10的立体视图。从该视图中可以看到，水下驱动单元10的各个流动通道5具有隆起部。换言之，塑料壳体1具有隆起部。相应的入口4'和出口4”在此在每个隆起部的开始处和结束处构成。

图6示出类似于图1中的变型形式的水下驱动单元10，其中在此区别在于柱管6直接与金属壳体2连接。在所示出的实施例中，所述连接通过柱管6与金属壳体2的焊接部22提供。

然而，柱管6和金属壳体2之间的直接连接也能够通过螺接或铆接来实现。在另一实施方式中，柱管6能够与金属壳体2一件式地构成。

在所提到的变型形式中，塑料壳体1要么同样能够与柱管6连接——如图6所示。在此，也设有柱管模制部7，所述柱管模制部用于将塑料壳体1与柱管6连接。

然而，在柱管6和金属壳体2之间存在直接连接时，塑料壳体1也能够设置为不与柱管6接触。例如，柱管6能够仅通过塑料壳体1的开口来引导。

只要是可应用的，在实施例中说明的所有各个特征能够组合和/或互换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表

1   塑料壳体

2   金属壳体

3   电驱动器

4   开口

4'  入口

4”  出口

5   流动通道

6   柱管

7   柱管模制部

8   驱动轴

9   螺旋桨

10  水下驱动单元

20  纵向肋

22  焊接部

30  传动装置

31  电马达

50  电缆引导通道

60  金属管

61  前部的管密封件

62  后部的管密封件

63  电缆密封件

64  轴密封件

65  电缆

Claims (18)

1.一种水下驱动单元(10)，优选用于舷外马达或舱驱动器，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体(1)和金属壳体(2)，在所述金属壳体中容纳有电驱动器(3)。

其特征在于，

所述电驱动器(3)以相对于环境防水地密封的方式容纳在所述金属壳体(2)中，并且所述金属壳体(2)设置在所述塑料壳体(1)内，其中，所述塑料壳体(1)具有开口(4)，所述开口经由流动通道(5)连接，其中所述塑料壳体(1)构成为，使得在所述塑料壳体(1)的被绕流的状态中进行所述金属壳体(2)的至少部分的绕流。

2.根据权利要求1所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(1)在前部区域中包括入口(4')并且在后部区域中包括出口(4”)，并且所述流动通道(5)沿着所述水下驱动单元(10)的纵轴线(L)延伸。

3.根据权利要求1或2所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)至少部分地通过金属壳体(2)限界。

4.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(1)与柱管(6)连接，其中所述连接优选经由柱管模制部(7)进行。

5.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述电驱动器(3)包括电马达(31)、可选的传动装置(30)和/或电子部件并且经由驱动轴(8)驱动螺旋桨(9)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述金属壳体(2)具有金属管(60)，所述金属管在前端处包括前部的管密封件(61)和/或在其后端处包括后部的管密封件(62)。

7.根据权利要求6所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述金属壳体(2)在其前端处具有用于密封电缆(65)的电缆密封件(63)和/或在其后端处具有轴密封件(64)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(2)具有多个流动通道(5)。

9.根据权利要求8所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)经由纵向肋(20)彼此分开，其中所述纵向肋(20)此外将所述金属壳体(2)和所述塑料壳体(1)固定在彼此上。

10.根据权利要求8或9所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)分别通入所述塑料壳体(1)中的单独的入口(4')和/或出口(4”)中。

11.根据权利要求7或9所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)通入具有共同的入口或出口的入口分配器和/或出口分配器中。

12.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述金属壳体(2)基本上居中地设置在塑料壳体(1)中，其中所述塑料壳体(1)优选在所述金属壳体(2)和所述塑料壳体(1)之间具有电缆引导通道(50)。

13.根据上述权利要求1至12中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述开口(4)和/或所述流动通道(5)具有刚性的或可变的流动限制机构，借助于所述流动限制机构能设定通过所述流动通道(5)的流量。

14.根据上述权利要求1至13中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述开口(4)和/或所述流动通道(5)具有扰流器，其中所述扰流器优选与所述金属壳体(2)连接。

15.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述柱管(6)直接与所述金属壳体(2)连接，优选与所述金属壳体焊接和/或旋接和/或铆接，和/或所述柱管(6)与所述金属壳体(2)一件式地构成。

16.一种由至少两个根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)构成的系统，其特征在于，至少两个所述水下驱动单元(10)具有结构相同的电驱动器(3)和/或结构相同的金属壳体(10)，其中每个电驱动(3)被预设到确定的、不同的功率等级上，并且其中所述塑料壳体(1)的至少一个尺寸根据预设的功率等级来选择。

17.根据权利要求16所述的由至少两个水下驱动单元(10)构成的系统，其特征在于，第一水下驱动单元(10)与第二水下驱动单元(10)相比被预设到更高的功率等级上，其中所述第一水下驱动单元(1)的塑料壳体(1)与所述第二水下驱动单元(1)的塑料壳体(1)相比具有更大的横截面和/或更大的长度。

18.一种船，具有根据上述权利要求1至15中任一项所述的水下驱动单元(10)。

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