能冷却的机器壳体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电机的能冷却的机器壳体(16)，该机器壳体具有壳体外套(1)，能借助轴承盖(14、15)在端侧覆盖该壳体外套，并且，若干轴向的冷却通道(2a至5b)引入到该壳体外套中，这些冷却通道借助连接通道(20)彼此连通。壳体外套(1)由具有集成的冷却通道(2a至5b)的挤压型材形成，这些冷却通道成对地作为冷却通道对(2至5)在外套端侧(12、13)之间轴向地延伸，其中，连接通道(20)实施为孔，这些孔作为孔开口(21)贯穿外壁(7)，这些孔开口利用封闭元件(22)封闭。
【专利说明】能冷却的机器壳体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能冷却的机器壳体，其用于容纳电机的定子组件和转子组件。
【背景技术】
[0002]由EP I 554 793 BI公知一种用于电机的涂有浸漆的能冷却的壳体外套。在制造为铝铸件的壳体外套中，在该壳体外套的圆柱形内壁与其外壁之间沿外套纵向方向延伸地，以成对的方式集成有若干冷却通道。设置在壳体外套的角区域中的冷却通道在壳体外套的其中一个外套端侧上借助铸件壁封闭，并且在对置的外套端侧上可从外部接近，其中，能借助轴承盖在端侧覆盖外套端侧。冷却通道通过沿外套横向方向延伸的连接通道彼此连通，这些连接通道在壳体外套的铸造过程期间借助砂芯形成。
[0003]为了确保工艺可靠的流程，在已知的铸件壳体中必须可靠地定位砂芯，因为否则会由于壳体外套的密封性不够而出现不期望的高废品率。这种不密封性有时仅在完成最终产品时才发现，其结果是耗费的校正或修理。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，在避免提到的缺点的情况下提供一种具有改善的壳体外套的可冷却的机器壳体。
[0005]根据本发明该任务通过权利要求1的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。
[0006]为此，壳体外套由挤压型材形成或制成，冷却通道成对地作为冷却通道对集成到该挤压型材中。冷却通道对的各个冷却通道之间的连接部实施为孔，这些孔利用其孔开口在作用位置上贯穿壳体外套的外壁。在形成冷却通道的壳体横向孔之间的相应的连接通道的孔开口借助优选封闭螺栓形式的封闭元件来封闭。
[0007]壳体外套的设计方案按照适当方式是如下这样的，S卩，形成比较大的壁厚度的四个角区域，并且在这些角区域之间形成壁相对薄的壁区域。为此，壳体外套的外壁的横截面至少近似为正方形的，也就是说，自身大约矩形地带有优选截平的外角地构造，而内壁大致是圆柱形的或横截面至少同样大约是正方形的并具有倒圆的内角区域。按照适当方式，冷却通道引入由此制成的壁较厚的角区域，其中，在每个角区域中都设置有冷却通道对。
[0008]冷却通道在壳体外套的两个外套端侧上引出，或者说从那里通入或通出。在此，在任一冷却通道对的冷却通道之间形成通道或外套分隔连接部。其中每个通道分隔连接部在壳体纵向方向上从第一外套端侧出发不间断地延伸直至对置的第二外套端侧，并且在形成贯穿通道的情况下仅在那里间断。实施为孔的连接通道优选设置在第一外套端侧的区域中，该第一外套端侧按照适当方式就机器壳体而言形成A侧，而贯穿孔设置在对置的第二外套端侧上，该第二外套端侧就机器壳体而言是B侧。
[0009]形成相应的连接通道的孔从由此形成的孔开口以及最靠近的孔开口的冷却通道对的通道分隔连接部出发地贯穿外壁，并且在壳体横向方向上延伸穿过壳体外套的壁相对薄的外套区域，以便通入壳体外套的相邻的角区域中的冷却通道对的最靠近的冷却通道。以这种方式和方法，按照适当方式总计形成三个孔用于形成相应的最少数量的连接通道。
[0010]在与孔或者说连接通道对置的关于机器壳体是B侧的外套端侧上的任一冷却通道对的冷却通道的连接通过在那里引入到通道分隔连接部内的贯穿通道来实现。以这种方式，在壳体外套之中形成具有彼此连接的冷却通道的通道系统，冷却介质沿其流动方向依次穿流这些冷却通道。
[0011]在此，冷却介质通过优选设置在第一外套端侧(A侧)的区域中的进入开口流入，并且通过优选同样在那里设置的排出开口流出。进入开口和排出开口又贯穿壳体外套的外壁，但是却通入两个相邻的冷却通道对的不同的冷却通道。进入开口和排出开口优选布置在按照适当方式矩形的进而横截面为正方形的壳体外套的相同的外套侧上，并且在此，彼此以相邻的冷却通道对的两个冷却通道之间的间距保持间隔。
[0012]优选成对地借助扁平密封件来覆盖冷却通道的外套端侧的通入口或通出口。因此按照适当方式，不仅在壳体外套的第一外套端侧(A侧)上而且在第二外套端侧(B侧)上分别设置有四个扁平密封件。
[0013]根据特别优选的实施方式，卷边的凹部引入到基本上根据凸缘或凸缘平面的类型示出的外套端侧中，所述凹部的卷边轮廓适配于扁平密封件的外轮廓。在装配状态中，扁平密封件置入所述凹部中并借助机器壳体的轴承盖向着壳体外套挤压，以及在此按照适当方式弹性形变，从而确保了特别可靠的密封效果。
[0014]因此，借助于扁平密封件在端侧密封地封闭的冷却通道一方面仅通过沿壳体横向方向延伸的连接通道以及另一方面在壳体外套的对置外套端侧上通过通道分隔连接部中的在那里的缺口或贯穿通道可选地彼此连接。基于成对的冷却通道的和连接通道的以及贯穿通道的相应布置，通过进入开口流入由此形成的通道系统的冷却介质首先穿流第一冷却通道对的冷却通道，并接着通过贯穿通道转向之后穿流同一冷却通道对的另一冷却通道，以便紧接着穿流下一个冷却通道对的其中一个连接通道。以这种方式，依次穿流冷却通道对的所有冷却通道，并且冷却介质紧接着通过排出开口流出。
[0015]利用本发明获得的优点尤其在于，通过使用由挤压型材制成的具有集成的冷却通道和为此横向延伸的引入孔形式的连接通道的壳体外套，在冷却系统同时很高的密封性的情况下获得可靠的冷却。此外，能实现很小的制造公差和很高的表面品质。轴承盖结合在端侧封闭冷却通道的各个扁平密封件来承担迄今为止通常的压力圈的功能和任务。此外，实施为挤压型材的壳体外套相对于铸件具有比较小的孔隙度且不具有缺陷部位或至少仅较少的缺陷部位并因此实际上不具有材料缺陷。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下结合附图详细阐述本发明的实施例。其中:
[0017]图1立体地示出具有轴向冷却通道的电机的可冷却的壳体外套；
[0018]图2以通到壳体外套的包括冷却通道的通道系统中的进入开口和排出开口的俯视图示出具有根据图1的壳体外套和端侧的轴承盖的电机的机器壳体；
[0019]图3示出沿着图2中的线II1-1II的横截面，其具有用于连接冷却通道的(横向)孔；
[0020]图4示出沿着图2中的线IV-1V的横截面，其在壳体内侧具有齿状的定子芯；
[0021]图5示出沿着图2中的线V-V的横截面，其具有相应的冷却通道对的通过贯穿通道连接的冷却通道；
[0022]图6以在壳体外套的(A侧)外套端侧的端侧视图示出在移除轴承盖的情况下看到的三个置入凹部中的扁平密封件和在去除扁平密封件的情况下的凹部；并且
[0023]图7以根据图6的视图示出在壳体外套的(B侧)外套端侧上的扁平密封件布置方式。
[0024]彼此对应的部件在所有附图中用相同附图标记标示。
【具体实施方式】
[0025]图1示出壳体外套1，该壳体外套实施为具有集成的冷却通道2a至5b的挤压型材。冷却通道2a至5b成对地以冷却通道对2至5布置在具有内壁6和外壁7的壳体外套I的壁中。相对于壁较厚的角区域8，壳体外套I的置于所述角区域之间的中间的壁区域或外套区段9是壁较薄的。为此，外壁7大约呈长方体形，进而其横截面大约呈正方形，其中，角区域8在外侧是截平的。内壁6的横截面同样大约呈正方形并具有倒圆的内角10。
[0026]冷却通道对2至5的冷却通道2a至5b在轴向上沿壳体纵向方向11地在壳体外套I的两个外套端侧12、13之间延伸，并且彼此平行地分布。为了分隔冷却通道对2至5的冷却通道，在挤压型材中保留了冷却通道2a与2b和3a与3b以及4a与4b或5a与5b之间的材料或通道分隔连接部2c至5c。这些材料连接部2c至5c在以下也被称为A侧的第一外套端侧12上不间断地终止，然而在对置的、以下也被称为B侧的第二外套端侧13上间断地终止(图5)。
[0027]图2示出连同端侧的轴承盖14、15装配成机器壳体16的壳体外套I。轴承盖(A轴承盖)14装配在壳体外套I的(A侧)外套端侧12上,而轴承盖(B轴承盖)15对置地装配在壳体外套I的(B侧)外套端侧13上。在A侧外套端侧12的区域中设置有用于冷却剂的进入开口 17和与此间隔的排出开口 18。进入开口 17在本实施例中通入冷却通道2a，而冷却通道5a从排出开口 18通出。
[0028]图3以放大视图示出壳体外套I在A侧外套端侧12的区域中的横截面。可以看至IJ，垂直于冷却通道或冷却通道对2至5进而在壳体横向方向19上(图1)延伸的孔20在壳体外套I的壁较薄的壁区域或者说壁区段9之内。孔20在连接相邻冷却通道对(在本实施例中是冷却通道对2与3、3与4以及4与5)的两个彼此直接对置的冷却通道的情况下贯穿该薄壁的壁区域9。孔20在所示的作用位置上在形成相应的孔开口 21的情况下贯穿壳体外套I的外壁7。这些孔开口借助例如封闭螺栓形式的封闭元件22密封地封闭。因此，通过这些孔20在壳体外套I的A侧外套端侧12的区域中的各个冷却通道(在此是冷却通道2b、3b和3a、4a以及4b[wl])之间建立连接通道。
[0029]图4和图5不出另外的同样放大的壳体外套I的横截面。在此，图5类似于图3地表示(第二)外套端侧13的B侧区域。可以看到，在那里外套连接部2c至5c在相应的冷却通道对2至5的冷却通道之间在形成贯穿通道23的情况下是间断的。基于通过以下也称为连接通道的孔20的连接，所有冷却通道2a至5b可以彼此连通。在此，基于一方面A侧外套端侧12上的连接通道20的不同定位并且另一方面对置的B侧外套端侧13上的贯穿通道23的不同定位，冷却通道在冷却剂的流动方向上实际上是顺次联接的，并且因此在冷却剂通过进入开口 17进入之后依次地穿流作为冷却通道系统的冷却通道，紧接着冷却剂通过排出开口 18流出。
[0030]图4中可以看到，A侧外套端侧12与对置的B侧外套端侧13的区域中的贯穿通道23之间的外套或通道分隔连接部2c至5c在壳体纵向方向11上沿着壳体外套I在此意义下是不间断的，即，除了贯穿通道23之外在相应的冷却通道对2至5的两个冷却通道之间不存在另外的连接。
[0031]图4还阐明了引入机器壳体16并在那里引入壳体外套I的例如定子叠片组形式的定子，该定子在周侧交替地具有多个定子齿24a和定子槽24b，用于容纳可以是电动机或发电机的电机的激磁绕组的线圈或绕线。
[0032]图6中示出在移除B侧轴承盖15的情况下的机器壳体16。在冷却通道对2至5的区域中，卷边的凹部25引入在那里的外套端侧13中。柔韧的弹性的扁平密封件26置入在这些凹部25中，这些扁平密封件覆盖相应的冷却通道对2至5的在那里的冷却通道2a至5b。在装配B轴承盖15的过程中，扁平密封件26在端侧挤压到外套壳体I上进而挤压到壳体外套I上，以及在此弹性形变，从而确保了可靠的密封效果。
[0033]相应的密封布置也设置在壳体外套I的A侧外套端侧12上。因此，在冷却通道对2至5的区域中的A侧外套端侧12上同样设置有卷边凹部27，柔韧的弹性的扁平密封件28也置入在这些凹部27中。在装配A轴承盖14的过程中，扁平密封件28同样挤压到壳体外套I上并且在此为了产生可靠地密封效果也弹性形变。
[0034]本发明并不局限于上述实施例。确切地说，本领域技术人员也可以从中导出本发明的其他变型方案，而不偏离本发明的主题。此外，尤其是所有结合实施例所描述的单个特征也可以以其他方式彼此组合，而不偏离本发明的主题。
[0035]壳体外套I的横截面形状不仅可以就该壳体外套的外壁7而言而且也可以就其内壁6而言与示出的形状不同。内壁例如可以是圆柱体形。这也是不必要的，即，壳体外套I的壁厚度在周向方向上朝着角区域增加或者说在角区域8之间壁是较薄的。确切地说，壳体外套I的壁在周向方向上可以是均匀的。重要的是，设置有冷却通道对2至5，这些冷却通道对在壳体横向方向19上优选以如下方式等距离地彼此间隔，即，实现尽可能均匀地冷却壳体外套I并因此冷却机器壳体16。
[0036]原则上也可以在壳体外套I的B侧上设置在壳体横向方向19上延伸并形成连接通道的孔20并且在壳体外套I的A侧上设置形成贯穿通道23的通道分隔连接部2c至5c的间断部。
[0037]因此，根据本发明提供了具有壳体外套I的电机的可冷却的机器壳体16，能在端侧借助轴承盖14、15覆盖该壳体外套，并且若干轴向冷却通道2a至5b引入到该壳体外套中，这些冷却通道借助连接通道20彼此连通，其中，壳体外套I由具有集成的冷却通道2a至5b的挤压型材形成，这些冷却通道成对地作为冷却通道对2至5在外套端侧12、13之间轴向地延伸，并且其中，连接通道20实施为孔，这些孔作为孔开口 21贯穿外壁7，这些孔开口借助封闭元件22封闭。
[0038]附图标记列表
[0039]I壳体外套
[0040]2-5冷却通道对
[0041]2a-5b冷却通道
[0042]6内壁
[0043]7外壁
[0044]8角区域
[0045]9壁区域/壁区段
[0046]10 内角
[0047]11壳体纵向方向
[0048]12A侧(第一)外套端侧
[0049]13B侧(第二)外套端侧
[0050]14A轴承盖
[0051]15B轴承盖
[0052]16机器壳体
[0053]17进入开口
[0054]18排出开口
[0055]19壳体横向方向
[0056]20孔/连接通道
[0057]21孔开口
[0058]22封闭元件/封闭螺栓
[0059]23贯穿通道
[0060]24定子
[0061]24a定子齿
[0062]24b定子槽
[0063]25B侧凹部
[0064]26扁平密封件
[0065]27A侧凹部
[0066]28扁平密封件
【权利要求】
1.一种能冷却的机器壳体(16)，其用于容纳电机的定子组件和转子组件(24)，所述机器壳体具有壳体外套(I)，所述壳体外套具有内壁(6)和外壁(7)以及第一外套端侧(12)和与其对置的第二外套端侧(13)，能借助轴承盖(14、15)在端侧覆盖所述壳体外套，其中，在所述壳体外套(I)中，若干轴向的冷却通道(2a至5b)引入到所述壳体外套的内壁(6)与所述壳体外套的外壁⑵之间，所述冷却通道借助沿壳体横向方向(19)延伸的连接通道(20)彼此连通， 其特征在于， -所述壳体外套(I)由具有集成的冷却通道(2a至5b)的挤压型材形成，所述冷却通道成对地作为冷却通道对(2至5)沿壳体纵向方向(11)在所述外套端侧(12、13)之间延伸，并且 -所述连接通道(20)实施为孔，所述孔作为孔开口(21)贯穿所述外壁(7)，所述孔开口利用封闭元件(22)封闭。
2.根据权利要求1所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 实施为孔的所述连接通道(20)沿壳体横向方向(19)贯穿第一冷却通道对(2、3或5)的第一冷却通道(2b、3a、5b)，并且通入到对置地延伸的第二冷却通道对(3、4)的第二冷却通道(3b、4a、4b)中。
3.根据权利要求1或2所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 所述冷却通道(2a至5b)在所述壳体外套(I)的相应的外套端侧(12、13)上通入或通出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 通道分隔连接部(2c至5c)沿壳体纵向方向(11)在相应的冷却通道对(2至5)的冷却通道(2a至5b)之间延伸，所述通道分隔连接部在第一外套端侧(12)的区域中是不间断的，而在对置的第二外套端侧(13)的区域中在形成贯穿通道(23)的情况下是间断的。
5.根据权利要求4所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 实施为孔的连接通道(20)设置在与所述贯穿通道(23)对置的第一外套端侧(12)的区域中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 在所述第一外套端侧(12)的区域中设置有进入开口(17)和排出开口(18)，进入开口和排出开口中的每一个均贯穿所述外壁(7)并且通入相应的其中一个所述冷却通道(2a、5b)或从其中通出。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 借助尤其是相应于所述冷却通道对(2至5)的数量的若干扁平密封件(26、28)来覆盖所述冷却通道(2a至5b)的外套端侧的通入口或通出口。
8.根据权利要求7所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 在所述第一外套端侧(12)中，在那里的所述冷却通道(2a至5b)的区域中引入相应于所述冷却通道对(2至5)的数量的若干凹部(25)，所述扁平密封件(26)置入在所述凹部中用于在端侧封闭所述冷却通道(2a至5b)。
9.根据权利要求7或8所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 在所述第二外套端侧(13)中，在那里的所述冷却通道(2a至5b)的区域中引入相应于所述冷却通道对(2a至5b)的数量的若干凹部(27)，所述扁平密封件(28)置入在这些凹部中用于在端侧封闭所述冷却通道(2a至5b)。
10.根据权利要求7或9所述的机器壳体(16)， 其特征在于， 在端侧密封所述冷却通道(2a至5b)的情况下，所述扁平密封件(26)压入在相应的外套端侧(12、13)与配属于所述外套端侧的轴承盖(14或15)之间。
【文档编号】H02K5/20GK104335459SQ201280073418
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2012年5月24日 优先权日:2012年5月24日
【发明者】米夏埃尔·费 申请人:包米勒公司