专利名称：具有在壳体壁内延伸的冷却通道的电机壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有这样的壳体壁的电机壳体，该壳体壁具有一个内表面，并且在该电机的壳体壁内延伸有至少两条冷却通道。
背景技术：
一种这样的、尤其是受到该电机的流体冷却的壳体例如用于挤压成型构件。该电机可以设计为电机或发电机。冷却通道大致沿轴向延伸，即，沿一个可在该壳体内部转动地支承的转子的转动轴线方向。在壳体的两端，在运行时被导引在冷却通道内的冷却流体在轴承盖内在中间法兰内或者借助导流板实现导流。在此，为了导流地导引该冷却流体，在所述尤其是被设计为浇铸件的轴承盖或中间法兰内采用浇铸的或随后钻出的钻孔通道或管道。
在这种实现形式下，壳体和轴承盖、中间法兰或导流板之间的密封通常通过平面密封装置实现。这种形式的密封要求很高的生产成本，但有时却不能导致令人满意的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种上述类型的壳体，该壳体包括一种对于冷却介质的有效且低成本的导流。
这一技术问题通过独立权利要求1的特征得以解决。上述壳体是这样的a)在两条冷却通道之间设有一条连接导流通道，b)设有一个靠在内表面上的内密封环，且c)在该内密封环所在范围内，至少一个壳体凹入部分在壳体内设置在所述内表面上，该壳体凹入部分连同该内密封环一起构成所述导流通道。
根据本发明设置的导流省去了在轴承盖或中间法兰上的昂贵的结构措施或后处理措施。同样可以完全省去特殊的导流板。此外，取消了在现有技术下出于加工可靠性的考虑而仅在高成本条件下实现的面密封装置。相反，在本发明的壳体上、尤其是至少在一个侧面的轴端采用一种简单的密封环，该密封环与同样简单地生产的壳体壁内的凹入部分相连接而构成导流通道。由此显著降低了制造技术的成本。同时，通过这种简单的装置却确保了所希望的导流功能。尤其是也可以显著更简单地且以更高加工可靠性实现密封。
本发明的壳体的优选实施例由从属于权利要求1的那些权利要求的特征给出。
有利的是这样一种变形，其中，借助其构成导流通道的壳体凹入部分的大小使得其接纳两个待连接的冷却通道。在此，壳体凹入部分可以被设计为在圆周方向上的特定区域上的内表面上的壳体壁内的铣削部分。这样确定在圆周方向和径向上(即，基本上沿壳体壁厚度的方向)的测量，使得两条在壳体壁内延伸的冷却通道由于壳体凹入部分而分别具有一个附加的开口。一种这样的铣削部分形式的壳体凹入部分可以在稍后非常容易地引入到尤其是被设计成挤压成型构件的该壳体内。
而且，内部密封环也可以具有环形凹入部分，该环形凹入部分同样对于构成该导流通道做出贡献。尤其是该导流通道就借助两个、优选为钻孔形的壳体凹入部分，它们分别接纳两条待连接的冷却通道中的一条，并构成环形凹入部分。不但通往两条冷却通道的开口的壳体凹入部分而且与此特别不同的是，设计成铣削部分的环形凹入部分可以被简单地且随后生产。
根据另一变形，内密封环形状闭合地靠在壳体壁上。例如，该内密封环被挤压、收缩或粘接。这种措施也不会导致制造技术上的高成本。
优选将内密封环设计成平面环或带有L形剖面轮廓的环。两个实施例均涉及标准形式的环，因而它们容易购买或生产。
在内密封环和壳壁之间在壳体凹入部分的两个轴侧上分别设有密封装置，尤其是O形环形式的密封装置。一种这样的O形环是现有密封装置并在其安装和操纵方面明显比平面密封装置简单。
在一种实施例中，内密封环具有一种带有两个边腿的L形剖面轮廓，其中优选在两个边腿中的每一个中为相对于壳体壁实现密封而设有密封装置、也尤其是O形环。在这种实施例中，也由于可能使用标准O形环而给出了上述优点。此外，L形轮廓允许了冷却通道和导流通道之间在径向和轴向上的接头并优选允许它们之间的密封。
还有一种变形是有利的，其中，壳体壁设置有一种带有至少一个绕组抽头的绕组系统，并且，内密封环基本上设置于绕组抽头所在的区域内。通过这种优选的措施实现一种导流，没有由于对电机的(外部)测量、尤其是在轴向上的测量而必须增大尺寸，正如在现有技术中为进行导流而设置的附加的中间法兰或附加的导流板的那种情况。边界尺寸得以保持，而并不要求增加结构在轴向上的长度。
下面根据对于三个实施例的说明并结合附图给出本发明的其它特征、优点和细节。在附图中图1以横截面视图的形式示出了带有一个借助平面环构成的导流通道的壳体的第一实施例；图2以立体图的形式示出了如图1所示的壳体；图3以立体图的形式示出了带有一个借助平面环构成的导流通道的壳体的第二实施例；图4以横截面视图的形式示出了带有一个借助L形环构成的导流通道的壳体的第三实施例；图5以立体图的形式示出了图4所示壳体。
为在图1至图5中彼此相对应的部分设置相同的附图标记。
具体实施例方式
在图1中示出了带有壳体2的第一实施例的电动机形式的电机1的横截面。被设计为挤压成型件的壳体2具有一个带有围绕中空圆柱形内腔5的内表面4的壳体3。在中空内腔5内，设置有可靠固定在壳体2内的定子6和被可绕转动轴线7转动地支承的转子8。定子6包括定子叠片9，绕组系统10的电导线在该定子叠片内延伸。在轴向上，即在转动轴线7的方向上，该绕组系统10朝向该定子叠片9两侧分别具有一个绕组抽头11和12。壳体2在轴向上在两侧开口。在此开口侧分别设有一个轴承盖13和14作为接头。
壳体2包括多个冷却通道15，在图1所示的剖视图中仅仅示出它们中的一个。冷却通道15沿轴向大致平行于转动轴线7地延伸。根据每个实施形式的不同，可以将它们在圆周方向上均匀地或成组地设置。在图1和图2中所示的实施例中，它们在圆周方向上的分布是不均匀的。在电机1运行时，为了进行冷却而在冷却通道15中流有一种流体。
为了将冷却流体导引通过所有冷却通道15，在与右侧轴承盖13相对的一侧在每两个相邻的冷却通道15之间设置一个导流通道16。相反，在左侧轴承盖14一侧借助在轴承盖14内设置的未详细示出的凹槽实现导流。导流通道16借助壳体凹入部分17和邻近的内密封环18构成。壳体凹入部分17例如是在壳体壁3内在内表面4上的简单的铣削部分。其深度的大小使得其从内表面4达到两个待连接的冷却通道15。内密封环18在图1所示实施例中被设计为平面环，并完全覆盖壳体凹入部分17。它与内表面4形状闭合地连接。它在该实施例中收缩。此外，在壳体凹入部分17的两侧，在内密封环18和壳体壁3之间分别沿轴向设有O形环19和20，以便相对于中空圆柱形内腔5内的流体出口进行密封。因此，这种密封主要作用于轴向上。
在壳体2和侧面邻接的轴承盖13和14之间的连接位置处也设有密封元件21和22。举例而言，在图1所示实施例中，左右轴承盖13、14分别以不同的方式相对于冷却通道15的流体出口构成。在第一线轴向作用的密封的各自的实施形式可以根据各种不同需求来选择，例如也选择为平面密封。密封元件21和22尤其与冷却通道15的横截面相匹配，并因此设计得相对较小以及较圆。
借助壳体凹入部分17和内密封圈18实现的导流通道16的结构特别简单却非常有效。这一结构可以以相对较小的技术成本实现，并且尽管如此仍提供了较高的加工可靠性。此外有利的是，将导流通道16设置在无论如何总是存在的绕组抽头12的范围内，使得由于导流通道16而不必要求在轴向上的测量改进。因此，在这种导流通道16的有利的实施形式下，对电机1的外部测量完全保持不变。
在图2中示出了壳体2的立体图。为使位于其下方的带有用于连接每两个相邻的冷却通道15的壳体凹入部分17的导流通道16可见，在一个位置剖开地显示平面的内密封环18。在圆周方向上，相邻的导流通道16分别通过隔板24彼此隔开。
在图3中示出了壳体25的另一实施例，其同样被构造为挤压成型件并在其壳体壁3内包含有多条轴向延伸且分布在圆周上的冷却通道15。壳体25至少在所示的一个开口侧具有一个也被设计为平面环的内密封环26，借助该内密封环在每两个相邻的冷却通道15之间构成导流通道27。与图1和图2所示实施例不同，壳体凹入部分28被设置为分别从内表面4延伸到冷却通道15之一的钻孔的形式。此外，内密封环26在朝向其内表面4的一侧包含环形凹入部分29，该环形凹入部分例如是在内密封环26中铣削而成的。导流通道27在第二实施例中分别借助两个钻孔状壳体凹入部分28和一个铣削而成的环形凹入部分29构成。密封类似于第一实施例地实现。
在图4和图5中示出了一种带有用于构成导流通道32的L形内密封环31的挤压成型壳体30的第三实施例。壳体30是同样实施为电动机的电机33的一部分。
导流通道32在第三实施例中包括壳体凹入部分34，该壳体凹入部分在内表面4上在壳体3的侧边缘区域35上铣削而成。作为没有被各自的铣削除去的壳体3的组成部分，在各个导流通道32之间有隔板32。借助L形内密封环31的两条边腿实现了与导流通道32在径向以及轴向上的连接，以及与冷却通道15在轴向上的连接。为了进行密封，在两条边腿的每一条与壳体壁3之间分别设有O形环37、38。因此，L形内密封环31起到在径向和轴向上接头和密封的作用。由此可以在第三实施例中省去否则要为在轴向上密封冷却通道15而在轴承盖13内必需的密封装置。原则上在第三实施例中也可以考虑与图3所示第二实施例的结构相类似地，在内密封环31上设计一种带有环形凹入部分的结构。
权利要求
1.一种具有壳体壁(3)的电机(1；33)壳体，该壳体壁带有内表面(4)，并且在该壳体壁(3)内延伸有至少两条冷却通道(15)，其中，a)在两条冷却通道(15)之间设有一条用于连通的导流通道(16；27；32)，b)设有一个贴靠在内表面(4)上的内密封环(18；26；31)，且c)在壳体壁(3)内，在该内密封环(18；26；31)所在范围内的内表面(4)上设有至少一个壳体凹入部分(17；28；34)，该壳体凹入部分连同该内密封环(18；26；31)一起构成所述导流通道(16；27；32)。
2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，通过唯一一个接纳两个待连接的冷却通道(15)的壳体凹入部分(17；34)构成所述导流通道(16；32)。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，其特征在于，所述内密封环(26)具有至少一个用于构成所述导流通道(27)的环形凹入部分(29)。
4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，借助于一个接纳两个待连接的冷却通道(15)中的一个的第一壳体凹入部分(28)、一个接纳两个待连接的冷却通道(15)中的另一个的第二壳体凹入部分(29)以及所述环形凹入部分(29)构成所述导流通道(16；32)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的壳体，其特征在于，所述内密封环(18；26；31)与所述壳体壁(3)形状闭合地相连。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征在于，所述内密封环被设计成平面环(18；26)或带有L形剖面轮廓的环(31)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的壳体，其特征在于，在壳体凹入部分(17；28；34)的两侧，在所述内密封环(18；26；31)和所述壳体壁(3)之间分别设有密封装置(19，20；37，38)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的壳体，其特征在于，所述内密封环(31具有一个带有两条边腿的L形剖面轮廓，并在所述两条边腿的每一条中设有用于相对于所述壳体壁(3)进行密封的密封装置(37，38)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的壳体，其特征在于，在所述壳体壁(3)内设有带有至少一个绕组抽头(11，12)的绕组系统(10)，并且所述内密封环(18；26；31)基本上设置于所述绕组抽头(12)所在区域内。
全文摘要
本发明涉及一种具有在壳体壁内延伸的冷却通道(5)的电机壳体。该壳体(2)是为一个电机(1)确定的，并具有一个带有内表面(4)的壳体壁(3)。在该壳体壁内有至少两条冷却通道(15)。在所述冷却通道(15)中的至少两条之间设有一个导流通道(16)。而且，将内密封环(18)设置为靠在该内表面(4)上。在该内密封环(18)的范围内，所述壳体壁(3)在该内表面(4)上具有至少一个壳体凹入部分(17)，以便连同所述内密封环(18)一起构成导流通道(16)。
文档编号H02K5/20GK101080863SQ200580043162
公开日2007年11月28日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月18日
发明者马库斯·普拉滕, 塞巴斯蒂安·雷德, 迈克尔·齐斯勒 申请人:西门子公司