為了冷卻這種電機(jī),已知的是在用于接納定子的鑄造生產(chǎn)的外殼中設(shè)有由冷卻劑流過的冷卻通道結(jié)構(gòu)。這種外殼部件連同冷卻通道結(jié)構(gòu)以及用于冷卻劑的饋送和排出的接口的生產(chǎn)大多僅僅在砂型鑄造工藝中是可能的,并且由此相對昂貴且成本較高。在砂型鑄造工藝中進(jìn)行生產(chǎn)時,閉合的冷卻通道僅非常耗費地通過附加的封閉部件來實現(xiàn)。
由DE 10 2008 040 873 A已知一種用于生產(chǎn)電機(jī)的方法以及用于混合動力車輛的這種電機(jī)。電機(jī)由外殼構(gòu)成,定子接納在該外殼中并且轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地布置在該外殼中。定子基本上由定子本體和定子繞組構(gòu)成。在外殼的軸承蓋側(cè)處一體地形成有軸承蓋部件,該軸承蓋部件在軸承接納部中接納用于支承轉(zhuǎn)子的固定軸承。在外殼的相對的那側(cè)處固定有分開的軸承蓋,該軸承蓋接納用于支承轉(zhuǎn)子的第二軸承。在定子和轉(zhuǎn)子之間存在空隙,該空隙須保持成盡可能小,由此使電機(jī)達(dá)到最佳效率。在外殼的壁內(nèi)構(gòu)造出在側(cè)面閉合的冷卻通道,該冷卻通道能被冷卻劑流過,該冷卻劑經(jīng)由布置在電機(jī)的外周緣處的兩個冷卻劑接口引入到該冷卻通道內(nèi)。外殼連同冷卻通道根據(jù)消失模鑄造工藝由兩個外殼泡沫部件生產(chǎn)而成,其各部件通過粘結(jié)工藝接合起來并且在砂型中進(jìn)行澆鑄。流體鑄造材料、較佳為鋁或者鑄鋼使泡沫部件蒸發(fā)并且占據(jù)鑄模中的空間。在冷卻通道中形成有隔板,以使得在制成的外殼中存在之字形的冷卻通道。
由WO 2013/057463 A2已知一種電機(jī)的外殼,該外殼基本上構(gòu)造成兩件式的。固定有定子的內(nèi)部外殼以及外部外殼構(gòu)造成鍋狀,并且與其外套表面一起形成冷卻通道。在此,在內(nèi)部外殼的外表面處的環(huán)形通道在側(cè)面由O形環(huán)密封件來限制,并且在安裝外部外殼之后通過其內(nèi)表面進(jìn)行覆蓋。但缺點也在于冷卻通道的相對耗費的構(gòu)造。
本發(fā)明的任務(wù)在于,避免這些缺點并且在例如用于發(fā)電設(shè)備的電機(jī)中以盡可能簡單的方式并且以可簡單生產(chǎn)出的裝置來達(dá)到最佳的冷卻。
根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)通過如下方式來解決:將定子插入或者壓入定子承載件內(nèi),其中,定子承載件實施成一件式并且在徑向外界限和徑向內(nèi)界限之間具有徑向環(huán)繞的、沿相鄰的外殼部件的方向軸向一側(cè)敞開的冷卻通道,其中,冷卻通道在將定子承載件固定在相鄰的外殼部件處之后被軸向閉合。
可因此較佳地借助壓鑄、例如作為鋁制壓鑄件生產(chǎn)出在整個周緣長度上具有沿軸向單側(cè)敞開的冷卻通道的一件式定子承載件。
盡管結(jié)構(gòu)簡單,但定子承載件也滿足三個基本功能:
·冷卻電機(jī)的定子;
·將定子固定在相鄰的外殼部件處;
·支持定子的扭矩。
所述電機(jī)是指集成在車輛的傳動系中的電機(jī),該電機(jī)用于驅(qū)動車輛和/或產(chǎn)生電能。
原則上,為了連接各外殼部件而已知各種可能性,例如焊接、鉚接或螺紋連接(部分地借助凸緣)。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳的實施變型,徑向外界限和徑向內(nèi)界限的圓形邊緣區(qū)域通過粘結(jié)或焊接與相鄰的外殼部件連接。通過良好密封的粘結(jié)或焊接連接,有利地?zé)o需昂貴的待安裝的密封環(huán)。通過粘結(jié)或者焊接連接,此外還有在組裝時的優(yōu)點,其中,各個制造步驟能更好地自動化。特別是在粘結(jié)連接時安裝得以簡化。
較佳地,經(jīng)由相鄰的外殼部件中的連接孔(鉆孔)將冷卻劑饋送到冷卻通道中或者從冷卻通道中排出冷卻劑,以使得在定子承載件本身中無需附加的孔(鉆孔)。
接下來,根據(jù)實施例來進(jìn)一步闡釋本發(fā)明:附圖示出:
圖1以軸向部分剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的例如用于發(fā)電設(shè)備的電機(jī);
圖2以三維分解圖示出根據(jù)圖1的電機(jī);
圖3以三維組裝圖示出根據(jù)圖2的根據(jù)本發(fā)明的電機(jī);以及
圖4以與圖1不同的剖視平面來示出根據(jù)圖1的電機(jī)的軸向部分剖面。
在圖1-4中示出的例如發(fā)電設(shè)備1的電機(jī)10特別是用于電動車輛的增程或者用于混合電動車輛(HEV)的電驅(qū)動。電機(jī)10具有定子11,該定子借助定子承載件13固定在發(fā)電設(shè)備的相鄰的外殼部件2處,該定子與轉(zhuǎn)子12相互作用,該轉(zhuǎn)子的(未示出的)驅(qū)動軸穿過相鄰的外殼部件12。在圖2和3中,為了清楚起見省去了電機(jī)10的轉(zhuǎn)子。
定子11的板組(板堆)可較佳地在沒有外殼的情況下插入或者壓入定子承載件13,其中,定子承載件13較佳地實施成一件式的并且在徑向外界限14和徑向內(nèi)界限15之間具有徑向環(huán)繞的冷卻通道16。定子承載件13的冷卻通道16實施成在軸向上沿外殼部件2的方向在一側(cè)敞開(開口),這使得其生產(chǎn)得以簡化,并且在將定子承載件13固定在外殼部件2處之后才沿軸向閉合或密封。
在根據(jù)圖1的較佳的實施變型中,經(jīng)由外殼部件2內(nèi)的連接孔(鉆孔)4使冷卻水直接饋送到定子承載件13的環(huán)形的冷卻通道16中以及直接從該冷卻通道16中排出冷卻水。由此,定子承載件13能以簡單的方式借助壓鑄來生產(chǎn),例如作為鋁制壓鑄件,其中,在定子承載件13中無需用于冷卻介質(zhì)的流入和流出管道的附加鉆孔。
根據(jù)未示出的實施變型,也可以使定子承載件13在其徑向的外界限14內(nèi)具有用于饋送和排出冷卻介質(zhì)的對應(yīng)接口。
存在用于將定子承載件13固定在外殼部件2處的多種可能性。
因此,例如可以將徑向外界限14和徑向內(nèi)界限15的圓形邊緣區(qū)域17插入外殼部件2的對應(yīng)的環(huán)形凹槽3內(nèi)或者接納部內(nèi)(例如,參見圖2)。在兩個同心的環(huán)形凹槽3之內(nèi)存在有布置在外殼部件2內(nèi)的用于冷卻介質(zhì)的饋送和排出的連接孔4。徑向外界限14和徑向內(nèi)界限15的圓形邊緣區(qū)域17較佳地通過粘結(jié)或者焊接來與外殼部件2連接。
根據(jù)未進(jìn)一步示出的實施變型,還可以使徑向外界限14和徑向內(nèi)界限15借助螺栓在應(yīng)用密封裝置、較佳為O形環(huán)密封件的情況下固定到外殼部件2處。
在冷卻水的饋送區(qū)域和排出區(qū)域之間或者在對應(yīng)的連接鉆孔4之間、在環(huán)形的冷卻通道16內(nèi)布置或形成有分隔連接部18。分隔連接部18的位置在圖2中以虛線示出。
根據(jù)本發(fā)明,定子承載件13在其徑向外界限14內(nèi)具有加強(qiáng)結(jié)構(gòu)19,該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)局部地改變環(huán)形的冷卻通道16的橫截面,并且用于冷卻劑的渦流流動,由此提高冷卻性能。
圖4示出在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)19的區(qū)域內(nèi)的一個截面(在所示實施例中為徑向凹入部),其中在此處環(huán)形的冷卻通道16的橫截面與根據(jù)圖1的截面視圖相比變小了,并且用于冷卻劑的渦流流動。借助壓鑄可生產(chǎn)出所有這些結(jié)構(gòu)。
固定有電機(jī)10的定子承載件13的相鄰的外殼部件2可以是不屬于電機(jī)10的構(gòu)件,例如軸承蓋、定心板、飛輪外殼、曲軸箱、變速器外殼、離合器外殼或者混合動力模塊外殼。