能冷卻的機(jī)器殼體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電機(jī)的能冷卻的機(jī)器殼體(16)，該機(jī)器殼體具有殼體外套(1)，能借助軸承蓋(14、15)在端側(cè)覆蓋該殼體外套，并且，若干軸向的冷卻通道(2a至5b)引入到該殼體外套中，這些冷卻通道借助連接通道(20)彼此連通。殼體外套(1)由具有集成的冷卻通道(2a至5b)的擠壓型材形成，這些冷卻通道成對(duì)地作為冷卻通道對(duì)(2至5)在外套端側(cè)(12、13)之間軸向地延伸，其中，連接通道(20)實(shí)施為孔，這些孔作為孔開口(21)貫穿外壁(7)，這些孔開口利用封閉元件(22)封閉。
【專利說明】能冷卻的機(jī)器殼體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能冷卻的機(jī)器殼體，其用于容納電機(jī)的定子組件和轉(zhuǎn)子組件。

【背景技術(shù)】
[0002]由EP I 554 793 BI公知一種用于電機(jī)的涂有浸漆的能冷卻的殼體外套。在制造為鋁鑄件的殼體外套中，在該殼體外套的圓柱形內(nèi)壁與其外壁之間沿外套縱向方向延伸地，以成對(duì)的方式集成有若干冷卻通道。設(shè)置在殼體外套的角區(qū)域中的冷卻通道在殼體外套的其中一個(gè)外套端側(cè)上借助鑄件壁封閉，并且在對(duì)置的外套端側(cè)上可從外部接近，其中，能借助軸承蓋在端側(cè)覆蓋外套端側(cè)。冷卻通道通過沿外套橫向方向延伸的連接通道彼此連通，這些連接通道在殼體外套的鑄造過程期間借助砂芯形成。
[0003]為了確保工藝可靠的流程，在已知的鑄件殼體中必須可靠地定位砂芯，因?yàn)榉駝t會(huì)由于殼體外套的密封性不夠而出現(xiàn)不期望的高廢品率。這種不密封性有時(shí)僅在完成最終產(chǎn)品時(shí)才發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果是耗費(fèi)的校正或修理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是，在避免提到的缺點(diǎn)的情況下提供一種具有改善的殼體外套的可冷卻的機(jī)器殼體。
[0005]根據(jù)本發(fā)明該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]為此，殼體外套由擠壓型材形成或制成，冷卻通道成對(duì)地作為冷卻通道對(duì)集成到該擠壓型材中。冷卻通道對(duì)的各個(gè)冷卻通道之間的連接部實(shí)施為孔，這些孔利用其孔開口在作用位置上貫穿殼體外套的外壁。在形成冷卻通道的殼體橫向孔之間的相應(yīng)的連接通道的孔開口借助優(yōu)選封閉螺栓形式的封閉元件來封閉。
[0007]殼體外套的設(shè)計(jì)方案按照適當(dāng)方式是如下這樣的，S卩，形成比較大的壁厚度的四個(gè)角區(qū)域，并且在這些角區(qū)域之間形成壁相對(duì)薄的壁區(qū)域。為此，殼體外套的外壁的橫截面至少近似為正方形的，也就是說，自身大約矩形地帶有優(yōu)選截平的外角地構(gòu)造，而內(nèi)壁大致是圓柱形的或橫截面至少同樣大約是正方形的并具有倒圓的內(nèi)角區(qū)域。按照適當(dāng)方式，冷卻通道引入由此制成的壁較厚的角區(qū)域，其中，在每個(gè)角區(qū)域中都設(shè)置有冷卻通道對(duì)。
[0008]冷卻通道在殼體外套的兩個(gè)外套端側(cè)上引出，或者說從那里通入或通出。在此，在任一冷卻通道對(duì)的冷卻通道之間形成通道或外套分隔連接部。其中每個(gè)通道分隔連接部在殼體縱向方向上從第一外套端側(cè)出發(fā)不間斷地延伸直至對(duì)置的第二外套端側(cè)，并且在形成貫穿通道的情況下僅在那里間斷。實(shí)施為孔的連接通道優(yōu)選設(shè)置在第一外套端側(cè)的區(qū)域中，該第一外套端側(cè)按照適當(dāng)方式就機(jī)器殼體而言形成A側(cè)，而貫穿孔設(shè)置在對(duì)置的第二外套端側(cè)上，該第二外套端側(cè)就機(jī)器殼體而言是B側(cè)。
[0009]形成相應(yīng)的連接通道的孔從由此形成的孔開口以及最靠近的孔開口的冷卻通道對(duì)的通道分隔連接部出發(fā)地貫穿外壁，并且在殼體橫向方向上延伸穿過殼體外套的壁相對(duì)薄的外套區(qū)域，以便通入殼體外套的相鄰的角區(qū)域中的冷卻通道對(duì)的最靠近的冷卻通道。以這種方式和方法，按照適當(dāng)方式總計(jì)形成三個(gè)孔用于形成相應(yīng)的最少數(shù)量的連接通道。
[0010]在與孔或者說連接通道對(duì)置的關(guān)于機(jī)器殼體是B側(cè)的外套端側(cè)上的任一冷卻通道對(duì)的冷卻通道的連接通過在那里引入到通道分隔連接部內(nèi)的貫穿通道來實(shí)現(xiàn)。以這種方式，在殼體外套之中形成具有彼此連接的冷卻通道的通道系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)沿其流動(dòng)方向依次穿流這些冷卻通道。
[0011]在此，冷卻介質(zhì)通過優(yōu)選設(shè)置在第一外套端側(cè)(A側(cè))的區(qū)域中的進(jìn)入開口流入，并且通過優(yōu)選同樣在那里設(shè)置的排出開口流出。進(jìn)入開口和排出開口又貫穿殼體外套的外壁，但是卻通入兩個(gè)相鄰的冷卻通道對(duì)的不同的冷卻通道。進(jìn)入開口和排出開口優(yōu)選布置在按照適當(dāng)方式矩形的進(jìn)而橫截面為正方形的殼體外套的相同的外套側(cè)上，并且在此，彼此以相鄰的冷卻通道對(duì)的兩個(gè)冷卻通道之間的間距保持間隔。
[0012]優(yōu)選成對(duì)地借助扁平密封件來覆蓋冷卻通道的外套端側(cè)的通入口或通出口。因此按照適當(dāng)方式，不僅在殼體外套的第一外套端側(cè)(A側(cè))上而且在第二外套端側(cè)(B側(cè))上分別設(shè)置有四個(gè)扁平密封件。
[0013]根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施方式，卷邊的凹部引入到基本上根據(jù)凸緣或凸緣平面的類型示出的外套端側(cè)中，所述凹部的卷邊輪廓適配于扁平密封件的外輪廓。在裝配狀態(tài)中，扁平密封件置入所述凹部中并借助機(jī)器殼體的軸承蓋向著殼體外套擠壓，以及在此按照適當(dāng)方式彈性形變，從而確保了特別可靠的密封效果。
[0014]因此，借助于扁平密封件在端側(cè)密封地封閉的冷卻通道一方面僅通過沿殼體橫向方向延伸的連接通道以及另一方面在殼體外套的對(duì)置外套端側(cè)上通過通道分隔連接部中的在那里的缺口或貫穿通道可選地彼此連接。基于成對(duì)的冷卻通道的和連接通道的以及貫穿通道的相應(yīng)布置，通過進(jìn)入開口流入由此形成的通道系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)首先穿流第一冷卻通道對(duì)的冷卻通道，并接著通過貫穿通道轉(zhuǎn)向之后穿流同一冷卻通道對(duì)的另一冷卻通道，以便緊接著穿流下一個(gè)冷卻通道對(duì)的其中一個(gè)連接通道。以這種方式，依次穿流冷卻通道對(duì)的所有冷卻通道，并且冷卻介質(zhì)緊接著通過排出開口流出。
[0015]利用本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過使用由擠壓型材制成的具有集成的冷卻通道和為此橫向延伸的引入孔形式的連接通道的殼體外套，在冷卻系統(tǒng)同時(shí)很高的密封性的情況下獲得可靠的冷卻。此外，能實(shí)現(xiàn)很小的制造公差和很高的表面品質(zhì)。軸承蓋結(jié)合在端側(cè)封閉冷卻通道的各個(gè)扁平密封件來承擔(dān)迄今為止通常的壓力圈的功能和任務(wù)。此外，實(shí)施為擠壓型材的殼體外套相對(duì)于鑄件具有比較小的孔隙度且不具有缺陷部位或至少僅較少的缺陷部位并因此實(shí)際上不具有材料缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
[0017]圖1立體地示出具有軸向冷卻通道的電機(jī)的可冷卻的殼體外套；
[0018]圖2以通到殼體外套的包括冷卻通道的通道系統(tǒng)中的進(jìn)入開口和排出開口的俯視圖示出具有根據(jù)圖1的殼體外套和端側(cè)的軸承蓋的電機(jī)的機(jī)器殼體；
[0019]圖3示出沿著圖2中的線II1-1II的橫截面，其具有用于連接冷卻通道的(橫向)孔；
[0020]圖4示出沿著圖2中的線IV-1V的橫截面，其在殼體內(nèi)側(cè)具有齒狀的定子芯；
[0021]圖5示出沿著圖2中的線V-V的橫截面，其具有相應(yīng)的冷卻通道對(duì)的通過貫穿通道連接的冷卻通道；
[0022]圖6以在殼體外套的(A側(cè))外套端側(cè)的端側(cè)視圖示出在移除軸承蓋的情況下看到的三個(gè)置入凹部中的扁平密封件和在去除扁平密封件的情況下的凹部；并且
[0023]圖7以根據(jù)圖6的視圖示出在殼體外套的(B側(cè))外套端側(cè)上的扁平密封件布置方式。
[0024]彼此對(duì)應(yīng)的部件在所有附圖中用相同附圖標(biāo)記標(biāo)示。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出殼體外套1，該殼體外套實(shí)施為具有集成的冷卻通道2a至5b的擠壓型材。冷卻通道2a至5b成對(duì)地以冷卻通道對(duì)2至5布置在具有內(nèi)壁6和外壁7的殼體外套I的壁中。相對(duì)于壁較厚的角區(qū)域8，殼體外套I的置于所述角區(qū)域之間的中間的壁區(qū)域或外套區(qū)段9是壁較薄的。為此，外壁7大約呈長方體形，進(jìn)而其橫截面大約呈正方形，其中，角區(qū)域8在外側(cè)是截平的。內(nèi)壁6的橫截面同樣大約呈正方形并具有倒圓的內(nèi)角10。
[0026]冷卻通道對(duì)2至5的冷卻通道2a至5b在軸向上沿殼體縱向方向11地在殼體外套I的兩個(gè)外套端側(cè)12、13之間延伸，并且彼此平行地分布。為了分隔冷卻通道對(duì)2至5的冷卻通道，在擠壓型材中保留了冷卻通道2a與2b和3a與3b以及4a與4b或5a與5b之間的材料或通道分隔連接部2c至5c。這些材料連接部2c至5c在以下也被稱為A側(cè)的第一外套端側(cè)12上不間斷地終止，然而在對(duì)置的、以下也被稱為B側(cè)的第二外套端側(cè)13上間斷地終止(圖5)。
[0027]圖2示出連同端側(cè)的軸承蓋14、15裝配成機(jī)器殼體16的殼體外套I。軸承蓋(A軸承蓋)14裝配在殼體外套I的(A側(cè))外套端側(cè)12上,而軸承蓋(B軸承蓋)15對(duì)置地裝配在殼體外套I的(B側(cè))外套端側(cè)13上。在A側(cè)外套端側(cè)12的區(qū)域中設(shè)置有用于冷卻劑的進(jìn)入開口 17和與此間隔的排出開口 18。進(jìn)入開口 17在本實(shí)施例中通入冷卻通道2a，而冷卻通道5a從排出開口 18通出。
[0028]圖3以放大視圖示出殼體外套I在A側(cè)外套端側(cè)12的區(qū)域中的橫截面?？梢钥粗罥J，垂直于冷卻通道或冷卻通道對(duì)2至5進(jìn)而在殼體橫向方向19上(圖1)延伸的孔20在殼體外套I的壁較薄的壁區(qū)域或者說壁區(qū)段9之內(nèi)?？?0在連接相鄰冷卻通道對(duì)(在本實(shí)施例中是冷卻通道對(duì)2與3、3與4以及4與5)的兩個(gè)彼此直接對(duì)置的冷卻通道的情況下貫穿該薄壁的壁區(qū)域9?？?0在所示的作用位置上在形成相應(yīng)的孔開口 21的情況下貫穿殼體外套I的外壁7。這些孔開口借助例如封閉螺栓形式的封閉元件22密封地封閉。因此，通過這些孔20在殼體外套I的A側(cè)外套端側(cè)12的區(qū)域中的各個(gè)冷卻通道(在此是冷卻通道2b、3b和3a、4a以及4b[wl])之間建立連接通道。
[0029]圖4和圖5不出另外的同樣放大的殼體外套I的橫截面。在此，圖5類似于圖3地表示(第二)外套端側(cè)13的B側(cè)區(qū)域?？梢钥吹?，在那里外套連接部2c至5c在相應(yīng)的冷卻通道對(duì)2至5的冷卻通道之間在形成貫穿通道23的情況下是間斷的?；谕ㄟ^以下也稱為連接通道的孔20的連接，所有冷卻通道2a至5b可以彼此連通。在此，基于一方面A側(cè)外套端側(cè)12上的連接通道20的不同定位并且另一方面對(duì)置的B側(cè)外套端側(cè)13上的貫穿通道23的不同定位，冷卻通道在冷卻劑的流動(dòng)方向上實(shí)際上是順次聯(lián)接的，并且因此在冷卻劑通過進(jìn)入開口 17進(jìn)入之后依次地穿流作為冷卻通道系統(tǒng)的冷卻通道，緊接著冷卻劑通過排出開口 18流出。
[0030]圖4中可以看到，A側(cè)外套端側(cè)12與對(duì)置的B側(cè)外套端側(cè)13的區(qū)域中的貫穿通道23之間的外套或通道分隔連接部2c至5c在殼體縱向方向11上沿著殼體外套I在此意義下是不間斷的，即，除了貫穿通道23之外在相應(yīng)的冷卻通道對(duì)2至5的兩個(gè)冷卻通道之間不存在另外的連接。
[0031]圖4還闡明了引入機(jī)器殼體16并在那里引入殼體外套I的例如定子疊片組形式的定子，該定子在周側(cè)交替地具有多個(gè)定子齒24a和定子槽24b，用于容納可以是電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的電機(jī)的激磁繞組的線圈或繞線。
[0032]圖6中示出在移除B側(cè)軸承蓋15的情況下的機(jī)器殼體16。在冷卻通道對(duì)2至5的區(qū)域中，卷邊的凹部25引入在那里的外套端側(cè)13中。柔韌的彈性的扁平密封件26置入在這些凹部25中，這些扁平密封件覆蓋相應(yīng)的冷卻通道對(duì)2至5的在那里的冷卻通道2a至5b。在裝配B軸承蓋15的過程中，扁平密封件26在端側(cè)擠壓到外套殼體I上進(jìn)而擠壓到殼體外套I上，以及在此彈性形變，從而確保了可靠的密封效果。
[0033]相應(yīng)的密封布置也設(shè)置在殼體外套I的A側(cè)外套端側(cè)12上。因此，在冷卻通道對(duì)2至5的區(qū)域中的A側(cè)外套端側(cè)12上同樣設(shè)置有卷邊凹部27，柔韌的彈性的扁平密封件28也置入在這些凹部27中。在裝配A軸承蓋14的過程中，扁平密封件28同樣擠壓到殼體外套I上并且在此為了產(chǎn)生可靠地密封效果也彈性形變。
[0034]本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例。確切地說，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以從中導(dǎo)出本發(fā)明的其他變型方案，而不偏離本發(fā)明的主題。此外，尤其是所有結(jié)合實(shí)施例所描述的單個(gè)特征也可以以其他方式彼此組合，而不偏離本發(fā)明的主題。
[0035]殼體外套I的橫截面形狀不僅可以就該殼體外套的外壁7而言而且也可以就其內(nèi)壁6而言與示出的形狀不同。內(nèi)壁例如可以是圓柱體形。這也是不必要的，即，殼體外套I的壁厚度在周向方向上朝著角區(qū)域增加或者說在角區(qū)域8之間壁是較薄的。確切地說，殼體外套I的壁在周向方向上可以是均勻的。重要的是，設(shè)置有冷卻通道對(duì)2至5，這些冷卻通道對(duì)在殼體橫向方向19上優(yōu)選以如下方式等距離地彼此間隔，即，實(shí)現(xiàn)盡可能均勻地冷卻殼體外套I并因此冷卻機(jī)器殼體16。
[0036]原則上也可以在殼體外套I的B側(cè)上設(shè)置在殼體橫向方向19上延伸并形成連接通道的孔20并且在殼體外套I的A側(cè)上設(shè)置形成貫穿通道23的通道分隔連接部2c至5c的間斷部。
[0037]因此，根據(jù)本發(fā)明提供了具有殼體外套I的電機(jī)的可冷卻的機(jī)器殼體16，能在端側(cè)借助軸承蓋14、15覆蓋該殼體外套，并且若干軸向冷卻通道2a至5b引入到該殼體外套中，這些冷卻通道借助連接通道20彼此連通，其中，殼體外套I由具有集成的冷卻通道2a至5b的擠壓型材形成，這些冷卻通道成對(duì)地作為冷卻通道對(duì)2至5在外套端側(cè)12、13之間軸向地延伸，并且其中，連接通道20實(shí)施為孔，這些孔作為孔開口 21貫穿外壁7，這些孔開口借助封閉元件22封閉。
[0038]附圖標(biāo)記列表
[0039]I殼體外套
[0040]2-5冷卻通道對(duì)
[0041]2a-5b冷卻通道
[0042]6內(nèi)壁
[0043]7外壁
[0044]8角區(qū)域
[0045]9壁區(qū)域/壁區(qū)段
[0046]10 內(nèi)角
[0047]11殼體縱向方向
[0048]12A側(cè)(第一)外套端側(cè)
[0049]13B側(cè)(第二)外套端側(cè)
[0050]14A軸承蓋
[0051]15B軸承蓋
[0052]16機(jī)器殼體
[0053]17進(jìn)入開口
[0054]18排出開口
[0055]19殼體橫向方向
[0056]20孔/連接通道
[0057]21孔開口
[0058]22封閉元件/封閉螺栓
[0059]23貫穿通道
[0060]24定子
[0061]24a定子齒
[0062]24b定子槽
[0063]25B側(cè)凹部
[0064]26扁平密封件
[0065]27A側(cè)凹部
[0066]28扁平密封件
【權(quán)利要求】
1.一種能冷卻的機(jī)器殼體(16)，其用于容納電機(jī)的定子組件和轉(zhuǎn)子組件(24)，所述機(jī)器殼體具有殼體外套(I)，所述殼體外套具有內(nèi)壁(6)和外壁(7)以及第一外套端側(cè)(12)和與其對(duì)置的第二外套端側(cè)(13)，能借助軸承蓋(14、15)在端側(cè)覆蓋所述殼體外套，其中，在所述殼體外套(I)中，若干軸向的冷卻通道(2a至5b)引入到所述殼體外套的內(nèi)壁(6)與所述殼體外套的外壁⑵之間，所述冷卻通道借助沿殼體橫向方向(19)延伸的連接通道(20)彼此連通， 其特征在于， -所述殼體外套(I)由具有集成的冷卻通道(2a至5b)的擠壓型材形成，所述冷卻通道成對(duì)地作為冷卻通道對(duì)(2至5)沿殼體縱向方向(11)在所述外套端側(cè)(12、13)之間延伸，并且 -所述連接通道(20)實(shí)施為孔，所述孔作為孔開口(21)貫穿所述外壁(7)，所述孔開口利用封閉元件(22)封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 實(shí)施為孔的所述連接通道(20)沿殼體橫向方向(19)貫穿第一冷卻通道對(duì)(2、3或5)的第一冷卻通道(2b、3a、5b)，并且通入到對(duì)置地延伸的第二冷卻通道對(duì)(3、4)的第二冷卻通道(3b、4a、4b)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 所述冷卻通道(2a至5b)在所述殼體外套(I)的相應(yīng)的外套端側(cè)(12、13)上通入或通出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 通道分隔連接部(2c至5c)沿殼體縱向方向(11)在相應(yīng)的冷卻通道對(duì)(2至5)的冷卻通道(2a至5b)之間延伸，所述通道分隔連接部在第一外套端側(cè)(12)的區(qū)域中是不間斷的，而在對(duì)置的第二外套端側(cè)(13)的區(qū)域中在形成貫穿通道(23)的情況下是間斷的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 實(shí)施為孔的連接通道(20)設(shè)置在與所述貫穿通道(23)對(duì)置的第一外套端側(cè)(12)的區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 在所述第一外套端側(cè)(12)的區(qū)域中設(shè)置有進(jìn)入開口(17)和排出開口(18)，進(jìn)入開口和排出開口中的每一個(gè)均貫穿所述外壁(7)并且通入相應(yīng)的其中一個(gè)所述冷卻通道(2a、5b)或從其中通出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 借助尤其是相應(yīng)于所述冷卻通道對(duì)(2至5)的數(shù)量的若干扁平密封件(26、28)來覆蓋所述冷卻通道(2a至5b)的外套端側(cè)的通入口或通出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 在所述第一外套端側(cè)(12)中，在那里的所述冷卻通道(2a至5b)的區(qū)域中引入相應(yīng)于所述冷卻通道對(duì)(2至5)的數(shù)量的若干凹部(25)，所述扁平密封件(26)置入在所述凹部中用于在端側(cè)封閉所述冷卻通道(2a至5b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 在所述第二外套端側(cè)(13)中，在那里的所述冷卻通道(2a至5b)的區(qū)域中引入相應(yīng)于所述冷卻通道對(duì)(2a至5b)的數(shù)量的若干凹部(27)，所述扁平密封件(28)置入在這些凹部中用于在端側(cè)封閉所述冷卻通道(2a至5b)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的機(jī)器殼體(16)， 其特征在于， 在端側(cè)密封所述冷卻通道(2a至5b)的情況下，所述扁平密封件(26)壓入在相應(yīng)的外套端側(cè)(12、13)與配屬于所述外套端側(cè)的軸承蓋(14或15)之間。
【文檔編號(hào)】H02K5/20GK104335459SQ201280073418
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月24日
【發(fā)明者】米夏埃爾·費(fèi) 申請(qǐng)人:包米勒公司