冷却套和装配冷却套的方法及装备有这样的冷却套的电机与流程

本发明涉及一种用于电机的冷却套(kühlmantel)，带有内壳体和外壳体和在内壳体和外壳体之间延伸的且可由冷却剂穿流的冷却室且带有不透液体地密封冷却室的密封件，该密封件布置在内壳体和外壳体的两个密封面之间。此外本发明涉及一种用于装配用于电机的冷却套的方法和一种装备有这样的冷却套的电机。

背景技术：

电机在许多技术领域中用作马达或发电机，大多数情况下具有静止的定子(stator或者ständer)以及可转动地支承的转子(rotor或者läufer)且在运行中产生废热，所述废热能够显著地限制电机的效率和寿命。

尤其具有高的功率密度的电机需要冷却，所述冷却要么利用空气要么利用冷却剂实现。利用空气进行的冷却要求大的面积以用于有效地导出在电机中产生的废热，由此壳体必须具有相应的尺寸。

但是为了优化供使用的结构空间，例如在机动车或轨道车辆中为了其电的行驶运行所使用的电的驱动装置必须实施为尽可能紧凑的。因此空气冷却对于这样的电的驱动装置而言通常不予考虑。

为了这样的电机的功率提升和主动冷却，尤其应用液体穿流的冷却套。用于电机的迄今已知的冷却解决方案基于利用液态的冷却剂穿流冷却套或者冷却管路。冷却剂在此从电机抽出废热，从而能够保证在高的功率水平上的无干扰的运行。通常由水和乙二醇或油或其它的合适的冷却液体构成的混合物用作冷却剂。

冷却套以双层壁的方式由内壳体和外壳体构建，从而构造为环状间隙的冷却室能够由冷却剂穿流。为了在电机的运行中避免液体损失，冷却室必须通过不透液体的密封件密封。

由文件de102012023050a1已经已知一种用于电机的由内壳体和外壳体组成的冷却套。在内壳体和外壳体之间延伸有可由冷却剂穿流的冷却室，该冷却室通过密封件不透液体地密封。环状的环绕的密封件在此布置在内壳体和外壳体的两个密封面之间。

用于电机的相似地构建的冷却套还已经在文件de19950660a1中公开。

实际上，这样的密封件通常构造为环状的o形环或x形环，其放入在内壳体或者外壳体中的相应的凹槽中，以便不透液体地密封冷却室。在此证实为不利的是，凹槽必须在前置的工作步骤中铣削到内壳体或外壳体的表面中。

还已经设想，将密封件通过粘合固定在内壳体或外壳体的表面处。但是在此证实为不利的是，尤其在清洁度和粗糙度方面的非常良好的表面质量是必要的，以便过程可靠地固定密封件。此外在内壳体或外壳体的表面中的缩孔或者不平度(所述缩孔或者不平度例如通过在由不锈钢或其它的合适的金属制成的内壳体或外壳体中的纵向地伸延的焊缝产生)在密封件被粘合时导致在密封面中的缺陷且由此导致不密封性。

在装配冷却套(在该冷却套的情形中内壳体如此引入到外壳体中，即使得构造冷却室)时，尤其在密封件放入在凹槽中的情形中能够发生密封件的转动或扭转且在极端情况中还发生密封件的滑动。那么因此产生在密封面中的不密封性，由于该不密封性能够发生不期望的冷却剂损失。

技术实现要素：

在这样的背景下，本发明的任务在于，创造一种用于电机的冷却套和一种用于装配冷却套的方法，通过该冷却套和该方法减小了制造和装配耗费且同时确保了冷却室的过程可靠的密封。此外本发明的任务在于提供一种电机供使用，该电机保证了可靠的运行。

最先提到的任务利用根据专利权利要求1的特征的冷却套解决。从属权利要求2到5涉及本发明的特别适宜的改进方案。

因此根据本发明设置有用于电机的冷却套，对于该冷却套而言密封件喷射(aufgespritzt)或硫化(aufvulkanisiert)到第一密封面上且材料配合地与该第一密封面连接且以起密封作用的方式贴靠在第二密封面处。通过将密封件直接地喷射或者硫化到第一密封面上能够实现复杂的且纤细地实施的密封几何结构和密封轮廓以用于密封在内壳体和外壳体之间的结构空间狭窄的冷却室。同时，由于在第一密封面中的不平度或缩孔引起的在密封件中的缺陷能够被弥补。此外，相对于在开头提到的现有技术减小了制造和装配耗费，因为能够省去将凹槽铣削到内壳体或者外壳体中和将预制的密封件放入到凹槽中。此外，通过密封件与第一密封面的材料配合的连接保证密封件的精确的位置可靠性(positionstreue)，因为能够在冷却套装配时(该装配通过将内壳体推入到外壳体中实现)有效地阻止密封件的转动、扭转和/或滑动。

已经证实为特别地适宜的是，第一密封面通过内壳体的外面形成且第二密封面通过外壳体的内面形成。密封件在此因此直接地布置在内壳体的外侧上且环绕地包围内壳体。由于外面的良好的可接近性，明显地简化了用于不取决于密封件的轴向的位置施加密封件的制造耗费。

但是本发明的一种备选的设计方案设置成，第一密封面通过外壳体的内面形成且第二密封面通过内壳体的外面形成。

由于将密封件直接地喷射或者硫化到内壳体或外壳体上且材料配合地与内壳体或者外壳体连接，如已经确定的那样，用于轴向地固定密封件的凹槽不是必要的。因此密封件能够在没有另外的预备的工作步骤的情况下直接地布置到内壳体或者外壳体的光滑的、平坦的且不具有凹入部和/或突起部的表面上。但是已经证实为特别适宜的是，第一密封面关联有至少一个径向的突出部，该突出部形成用于密封件的轴向的支撑。因此，尤其在制造冷却套时(对于该制造而言内壳体推入到外壳体中)，密封件在轴向的方向上被支撑。因此在装配过程期间阻止密封件的变形。优选地，突出部在内壳体装配到外壳体中的装配方向上布置在密封件之后。

已经证实为特别地有利的是，密封件由弹性体制成。优选地，密封件由弹性体乙烯-丙烯-二烯烃-橡胶(epdm)、丙烯腈-丁二烯-橡胶(nbr)、或聚丙烯酸酯-橡胶(acm)制成。但是对于密封件还能够使用带有相似的特性的其它的弹性体。

第二提到的任务利用根据专利权利要求6的特征的方法解决。从属权利要求7到9涉及本发明的特别适宜的改进方案。

因此根据本发明，设置有用于制造用于电机的冷却套的方法，该冷却套具有内壳体和外壳体和在内壳体和外壳体之间延伸的且可由冷却剂穿流的冷却室以及不透液体地密封冷却室且在内壳体和外壳体的两个密封面之间布置的密封件，对于该方法而言首先将由未硬化的密封材料制成的密封件喷射到第一密封面上且密封件之后通过硬化或通过硫化材料配合地固定在第一密封面上，其中紧接着内壳体如此引入到外壳体中，即使得冷却室构造在内壳体和外壳体之间且密封件以起密封作用的方式贴靠在第二密封面处。由于密封件在喷射到第一密封面上时由还未硬化的密封材料制成，在第一密封面上的不平度或缩孔能够以过程集成的方式(prozessintegriert)被弥补，从而能够有效地防止在冷却室的密封中的缺陷。此外，用于制造的方法明显地被简化或者耗费减少，因为能够省去铣削设置成用于容纳密封件的凹槽和之后将密封件放入到各自的凹槽中。通过根据本发明的方法，提供冷却室的耐用的密封供使用，其中通过密封件与第一密封面的材料配合的连接能够在将内壳体引入到外壳体中时阻止密封件的转动、扭转和/或滑动。

制造耗费和装配耗费的另外的优化还通过如下方式实现，即密封材料直接地喷注到内壳体的形成第一密封面的外面上。密封件能够因此不取决于密封件的轴向的位置过程可靠地喷射或者硫化在内壳体上，因为内壳体的外面对于用于施加或者喷射密封件的装置而言几乎可没有限制地接近。

但是方法的一种备选的设计方案设置成，密封材料直接地喷注到外壳体的形成第一密封面的内面上。在此密封件能够至少在外壳体的边缘区域中过程可靠地被喷射。

当前的方法的另外的有利的改进方案还通过如下方式创造，即在密封件硬化或硫化之后且还在将内壳体引入到外壳体中之前，将电机的定子压入到内壳体中。因此保证了，定子没有经受为了硫化密封件必要的大约160°到180°c的温度。

根据本发明，此外设置有装备有冷却套的电机，该电机保证了无干扰的且可靠的运行。

附图说明

本发明允许许多的实施方式。为了进一步说明其基本原理，在图纸中示出且之后描述这些实施方式中的一个。其中：

图1显示了用于电机的由外壳体和内壳体组成的冷却套的剖切的原理示图；

图2显示了冷却套的内壳体以及两个材料配合地固定在外面上的密封件的剖切的原理示图；

图3显示了在图2中绘制的内壳体以及电机的压入到内壳体中的定子的剖切的原理示图；

图4显示了直接地在将容纳定子的内壳体引入到外壳体中之前的外壳体和内壳体的剖切的原理示图。

参考符号列表

1冷却套

2定子

3内壳体

4外壳体

5中轴线

6冷却室

7密封件

8密封件

9第一密封面

10第二密封面

11外面

12内面

13方向箭头

14突出部。

具体实施方式

图1显示了用于电机的冷却套1，其中仅仅绘制了电机的定子2。冷却套1由支撑定子2的套筒状的内壳体3和套筒状的外壳体4组成，该内壳体和该外壳体相对于中轴线5同轴地布置。在例如由不锈钢制成的内壳体3和尤其由铝压铸件制成的外壳体4之间延伸有环绕的环状的冷却室6，该冷却室为了冷却在电机的运行中产生的废热由液态的冷却剂穿流。例如乙二醇-水混合物用作为冷却剂。

冷却室6通过由弹性体制成的两个环绕的密封件7,8不透液体地密封。密封件7,8在轴向的方向上限制冷却室6且布置在内壳体3和外壳体4的两个密封面9,10之间。

在示出的实施例中，两个密封件7,8喷射或者硫化到第一密封面9上且材料配合地与该第一密封面连接。第一密封面9在此相应通过内壳体3的外面11的区段形成。此外，相应的密封件7,8以起密封作用的方式贴靠在第二密封面10处，该第二密封面通过外壳体4的内面12的区段形成。

之后根据图2到图4简短地描述用于制造或者装配在图1中示出的用于电机的冷却套1的方法。首先，密封件7,8(所述密封件由还未硬化的密封材料制成)喷射到内壳体3的第一密封面9或者外面11上。在此两个密封件7,8已经具有期望的密封几何结构或者密封轮廓且环绕地包围内壳体3。那么紧接着发生密封材料的硬化或密封材料的硫化。根据应用的密封材料在160°和180°c之间的温度时例如在为此设置的炉中发生硫化。在硬化或者硫化之后，如在图2中示出的那样，密封件7,8材料配合地固定在内壳体3的第一密封面9上。

随后，那么首先将电机的定子2压入到内壳体3中。在此之后在图3中绘制的且容纳定子2的内壳体3如在图4中示出的那样引入到外壳体4中。在此内壳体3如此在装配方向(方向箭头13)上运动，即使得冷却室6构造在外壳体4和内壳体3之间且两个密封件7,8以起密封作用的方式贴靠在第二密封面10、即外壳体4的内面12处。该状态在图1中绘制。如尤其能够从图2到图4中得出的那样，内壳体3具有在径向的方向上延伸的环绕的突出部14，该突出部形成用于相邻的密封件8的轴向的止挡部。尤其在将内壳体3引入到外壳体4中期间突出部14限制密封件8的变形。