例如用于发电设备的电机的制作方法

文档序号:11142734阅读:690来源:国知局
例如用于发电设备的电机的制造方法与工艺

为了冷却这种电机,已知的是在用于接纳定子的铸造生产的外壳中设有由冷却剂流过的冷却通道结构。这种外壳部件连同冷却通道结构以及用于冷却剂的馈送和排出的接口的生产大多仅仅在砂型铸造工艺中是可能的,并且由此相对昂贵且成本较高。在砂型铸造工艺中进行生产时,闭合的冷却通道仅非常耗费地通过附加的封闭部件来实现。

由DE 10 2008 040 873 A已知一种用于生产电机的方法以及用于混合动力车辆的这种电机。电机由外壳构成,定子接纳在该外壳中并且转子可旋转地布置在该外壳中。定子基本上由定子本体和定子绕组构成。在外壳的轴承盖侧处一体地形成有轴承盖部件,该轴承盖部件在轴承接纳部中接纳用于支承转子的固定轴承。在外壳的相对的那侧处固定有分开的轴承盖,该轴承盖接纳用于支承转子的第二轴承。在定子和转子之间存在空隙,该空隙须保持成尽可能小,由此使电机达到最佳效率。在外壳的壁内构造出在侧面闭合的冷却通道,该冷却通道能被冷却剂流过,该冷却剂经由布置在电机的外周缘处的两个冷却剂接口引入到该冷却通道内。外壳连同冷却通道根据消失模铸造工艺由两个外壳泡沫部件生产而成,其各部件通过粘结工艺接合起来并且在砂型中进行浇铸。流体铸造材料、较佳为铝或者铸钢使泡沫部件蒸发并且占据铸模中的空间。在冷却通道中形成有隔板,以使得在制成的外壳中存在之字形的冷却通道。

由WO 2013/057463 A2已知一种电机的外壳,该外壳基本上构造成两件式的。固定有定子的内部外壳以及外部外壳构造成锅状,并且与其外套表面一起形成冷却通道。在此,在内部外壳的外表面处的环形通道在侧面由O形环密封件来限制,并且在安装外部外壳之后通过其内表面进行覆盖。但缺点也在于冷却通道的相对耗费的构造。

本发明的任务在于,避免这些缺点并且在例如用于发电设备的电机中以尽可能简单的方式并且以可简单生产出的装置来达到最佳的冷却。

根据本发明,该任务通过如下方式来解决:将定子插入或者压入定子承载件内,其中,定子承载件实施成一件式并且在径向外界限和径向内界限之间具有径向环绕的、沿相邻的外壳部件的方向轴向一侧敞开的冷却通道,其中,冷却通道在将定子承载件固定在相邻的外壳部件处之后被轴向闭合。

可因此较佳地借助压铸、例如作为铝制压铸件生产出在整个周缘长度上具有沿轴向单侧敞开的冷却通道的一件式定子承载件。

尽管结构简单,但定子承载件也满足三个基本功能:

·冷却电机的定子;

·将定子固定在相邻的外壳部件处;

·支持定子的扭矩。

所述电机是指集成在车辆的传动系中的电机,该电机用于驱动车辆和/或产生电能。

原则上,为了连接各外壳部件而已知各种可能性,例如焊接、铆接或螺纹连接(部分地借助凸缘)。

根据本发明的一个较佳的实施变型,径向外界限和径向内界限的圆形边缘区域通过粘结或焊接与相邻的外壳部件连接。通过良好密封的粘结或焊接连接,有利地无需昂贵的待安装的密封环。通过粘结或者焊接连接,此外还有在组装时的优点,其中,各个制造步骤能更好地自动化。特别是在粘结连接时安装得以简化。

较佳地,经由相邻的外壳部件中的连接孔(钻孔)将冷却剂馈送到冷却通道中或者从冷却通道中排出冷却剂,以使得在定子承载件本身中无需附加的孔(钻孔)。

接下来,根据实施例来进一步阐释本发明:附图示出:

图1以轴向部分剖视图示出根据本发明的例如用于发电设备的电机;

图2以三维分解图示出根据图1的电机;

图3以三维组装图示出根据图2的根据本发明的电机;以及

图4以与图1不同的剖视平面来示出根据图1的电机的轴向部分剖面。

在图1-4中示出的例如发电设备1的电机10特别是用于电动车辆的增程或者用于混合电动车辆(HEV)的电驱动。电机10具有定子11,该定子借助定子承载件13固定在发电设备的相邻的外壳部件2处,该定子与转子12相互作用,该转子的(未示出的)驱动轴穿过相邻的外壳部件12。在图2和3中,为了清楚起见省去了电机10的转子。

定子11的板组(板堆)可较佳地在没有外壳的情况下插入或者压入定子承载件13,其中,定子承载件13较佳地实施成一件式的并且在径向外界限14和径向内界限15之间具有径向环绕的冷却通道16。定子承载件13的冷却通道16实施成在轴向上沿外壳部件2的方向在一侧敞开(开口),这使得其生产得以简化,并且在将定子承载件13固定在外壳部件2处之后才沿轴向闭合或密封。

在根据图1的较佳的实施变型中,经由外壳部件2内的连接孔(钻孔)4使冷却水直接馈送到定子承载件13的环形的冷却通道16中以及直接从该冷却通道16中排出冷却水。由此,定子承载件13能以简单的方式借助压铸来生产,例如作为铝制压铸件,其中,在定子承载件13中无需用于冷却介质的流入和流出管道的附加钻孔。

根据未示出的实施变型,也可以使定子承载件13在其径向的外界限14内具有用于馈送和排出冷却介质的对应接口。

存在用于将定子承载件13固定在外壳部件2处的多种可能性。

因此,例如可以将径向外界限14和径向内界限15的圆形边缘区域17插入外壳部件2的对应的环形凹槽3内或者接纳部内(例如,参见图2)。在两个同心的环形凹槽3之内存在有布置在外壳部件2内的用于冷却介质的馈送和排出的连接孔4。径向外界限14和径向内界限15的圆形边缘区域17较佳地通过粘结或者焊接来与外壳部件2连接。

根据未进一步示出的实施变型,还可以使径向外界限14和径向内界限15借助螺栓在应用密封装置、较佳为O形环密封件的情况下固定到外壳部件2处。

在冷却水的馈送区域和排出区域之间或者在对应的连接钻孔4之间、在环形的冷却通道16内布置或形成有分隔连接部18。分隔连接部18的位置在图2中以虚线示出。

根据本发明,定子承载件13在其径向外界限14内具有加强结构19,该加强结构局部地改变环形的冷却通道16的横截面,并且用于冷却剂的涡流流动,由此提高冷却性能。

图4示出在加强结构19的区域内的一个截面(在所示实施例中为径向凹入部),其中在此处环形的冷却通道16的横截面与根据图1的截面视图相比变小了,并且用于冷却剂的涡流流动。借助压铸可生产出所有这些结构。

固定有电机10的定子承载件13的相邻的外壳部件2可以是不属于电机10的构件,例如轴承盖、定心板、飞轮外壳、曲轴箱、变速器外壳、离合器外壳或者混合动力模块外壳。

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