用于轴流式马达的马达壳体、轴流式马达和高压风扇的制作方法

文档序号:33082581发布日期:2023-01-31 20:22阅读:27来源:国知局
用于轴流式马达的马达壳体、轴流式马达和高压风扇的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于轴流式马达的马达壳体。本实用新型尤其涉及一种轴流式马达。本实用新型此外涉及一种高压风扇。


背景技术:

2.电动机器一直以来在很多技术领域中被用于产生动能。电动机器 (还被称为电动马达或e马达)是可以将电能转换成机械能的电气设备。进而可以通过机械能产生可以借以驱动其他设备的动能。在此,电动马达通常包括定子和转子,它们被安置在马达壳体中。定子被固定在其位置,而转子相对于定子运动并且通常位于随转子一起旋转的驱动轴上。经由轴可以将转动能传递给其他设备。大多数电动马达借助磁场和绕组电流来产生能量。
3.原则上,径流式机器和轴流式机器区分如下:
4.在径流式机器中,转子通常由其整个周边都承载磁体的柱体形主体构成。定子通常形成为中空柱体形的并且径向间隔开地包围转子。定子在其内侧承载沿周向分布的多个绕组元件。各个绕组元件各自包括定子齿,定子齿沿径向方向从定子轭出发朝转子延伸。定子齿被由导电好的金属性材料制成的金属丝缠绕,以形成绕组。当给绕组加载电流时,被紧固在马达的驱动轴上的转子承受由磁场引起的转矩,其中在径流式机器中所产生磁通是径向磁通。
5.在轴流式机器中,转子通常由带有两个圆形面(其藉由厚度相连) 的盘形的转子体构成,其中盘由外部的凸缘和内部的周边(其界定用于旋转轴的空间)界定。通常,在转子体的这两个圆形面(其被称为支撑面)中的至少一个处安置有至少两个永磁体。定子通常被设计为盘形的并且被布置成与转子轴向间隔开地固定的。定子在其朝向转子的那侧承载沿周向分布的多个绕组元件。各个绕组元件各自包括定子齿,定子齿沿轴向方向从定子轭出发朝转子延伸。定子齿被由导电好的金属性材料制成的金属丝缠绕,以形成绕组。当给绕组供应电流时,被紧固在马达的驱动轴上的转子承受由磁场引起的转矩,其中在轴流式机器中所产生磁通是轴向磁通。轴流式机器的转子可以在转子的一侧被一个定子驱动或者在转子的两侧被两个定子驱动。在带有单一的气隙的转子(该转子被确定成借助单一的定子来运行)中,通常转子体的单一的圆形面承载磁体。在带有两个气隙的转子(该转子被确定成借助两个定子来运行)中,通常两个圆形面承载磁体。磁体相应地藉由保持器件被保持在圆形面上,其中在同一面上的该至少两个磁体之间留有间距。在两个变体中,还可以将磁体保持在转子体中,其方式为使得这些磁体贴靠两个圆形面。
6.电动马达的不断发展和利用电能来作为能量载体和能量源的趋势使得电动马达的应用范围不断扩大。在此,电动马达不仅被用于小型电子设备如笔记本电脑或家用设备,它们通常在低压范围内运行。尺寸较大的电动马达也越来越多地被用于运行电压最高达800伏特或 850伏特以及更高的高压范围内。
7.电动马达在运行期间通常产生大量的热,尤其是在定子中。过多的热量可能损坏内部部件,这些内部部件限制机器所提供的功率和/ 或影响机器的使用寿命。电动马达可
以在马达壳体中配备有风扇或径向和/或轴向的通风开口,它们可以将至少一部分热量从机器导出,其方式为它们经过马达壳体中的各个通道来抽吸冷却空气。热量输出是马达尺寸和功率输出方面的限制因素。马达电流与输出功率和马达所产生的热量直接相关联。尤其在高压范围内的电动马达应用情形(其中需要较高的马达功率)中,确保充分的热导出是起决定作用的。为此需要效率高的热导出,然而效率高的热导出通常伴随着构件复杂性增大、制造成本提高以及结构空间需要增大。


技术实现要素:

8.本实用新型的目的是,提供一种带有效率高的、紧凑的、经改进的热导出的轴流式马达。
9.本实用新型涉及根据用于轴流式马达的马达壳体。本实用新型还涉及带有这样的马达壳体的轴流式马达、以及带有对应的轴流式马达的高压风扇。
10.一种用于轴流式马达的马达壳体,所述马达壳体包括:
11.至少一个壳体区段,所述壳体区段被设计成至少部分双壁式的,以便在所述壳体区段中形成内部的冷却通道,
12.其中,所述冷却通道基本上环形地沿周向方向在入口与出口之间延伸,以便在运行中产生第一冷却流,所述第一冷却流基本上沿周向方向流过所述冷却通道,所述冷却通道包括多个横向肋。根据本实用新型的用于轴流式马达的马达壳体包括至少一个壳体区段。该至少一个壳体区段被设计成至少局部双壁式的,以便在壳体区段中形成内部的冷却通道。冷却通道大体上环形地沿周向方向在入口与出口之间延伸,以便在运行中产生第一冷却流,第一冷却流大体上沿周向方向流过冷却通道。冷却通道还包括多个横向肋。环形的尤其可以被理解为环段形的并且仅在小于360
°
的圆弧段上延伸。通过能够在周向方向上实现的第一冷却流例如相比于纯迷宫式的流动可以使得压力损耗减小。藉由横向肋一方面可以通过扩大冷却通道的表面来增大热导出。横向肋还强化地作用于马达壳体并且由此使得马达壳体更稳健,这尤其在用于机动车辆中时是有利的。特别有利的是将产生第一冷却流与通过增大冷却通道的表面以及在一个横向肋处或在两个相邻的横向肋处制造旋流来提高热导出相结合。由此可以提供带有效率高的、紧凑的、经改进的热导出的轴流式马达,其方式为根据本实用新型来设计马达壳体。通过将冷却装置整合到马达壳体的双壁式的壳体区段中,可以将布置有转子和定子的马达壳体的内部与冷却装置分开。
13.在马达壳体的设计方案中,横向肋可以沿肋宽度横向于周向方向延伸。替代性地表述,横向肋可以沿横向的第一方向延伸。横向的第一方向可以与周向方向大体上正交并限定肋宽度。尤其,横向肋可以沿肋宽度沿大体径向方向延伸。换句话表述,横向肋可以横向地沿大体径向方向延伸或横向于周向方向沿大体径向方向延伸。替代性地或附加地,横向肋可以沿肋宽度至少局部地在冷却通道的横向的第一通道壁与横向的第二通道壁之间延伸。替代性地或附加地,横向肋可以沿肋宽度至少局部地在冷却通道的径向内部的通道壁与径向外部的通道壁之间延伸。替代性地或附加地,横向肋还可以完全从径向内部的通道壁延伸直至径向外部的通道壁。替代性地或附加地,横向肋可以沿其肋宽度具有径向内部的肋区段、径向外部的肋区段、以及位于其间的中间的肋区段。由于横向肋横向于周向方向延伸,可以产生旋流并由此实现流过冷却通道的冷却流体的更好的混合。
14.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,该多个横向肋可以这样配置并伸入冷却通道中,以便在运行中产生第二冷却流,第二冷却流横向蜿蜒地经过冷却通道流向第一冷却流。横向肋尤其可以被配置成使得产生第二冷却流并且同时保持可以实现第一冷却流。通过所产生的蜿蜒的第二冷却流,尤其可以更好地从径向内部的和外部的边缘区域以及拐角流出。此外通过蜿蜒的走向提高了旋流并由此提高了可能的热导出。特别有利的是将产生第一冷却流和第二冷却流相结合,第一冷却流和第二冷却流在运行中彼此相互作用并且由此引起期望的、湍流的流动区域并由此引起冷却通道中的高效的热交换。第二冷却流可以藉由横向肋产生或者沿横向肋或肋宽度被引导。
15.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,横向肋可以沿肋高度以如下方式在轴向方向上伸入冷却通道中,使得在运行中第二冷却流在冷却通道的径向内部的区域与冷却通道的径向外部的区域之间横向蜿蜒地流过冷却通道。
16.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,壳体区段可以包括第一壁区段和第二壁区段。冷却通道可以在第一壁区段与第二壁区段之间形成。尤其,冷却通道可以在轴向方向上在第一壁区段和第二壁区段的轴向地指向彼此的面上形成。尤其,冷却通道可以在径向方向上在径向内部的通道壁与径向外部的通道壁之间形成。径向内部的通道壁和/或径向外部的通道壁可以是第一壁区段的和/或第二壁区段的子壁。
17.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,这些横向肋中的至少一些横向肋可以沿轴向方向从第一壁区段和/或第二壁区段中的一者伸入冷却通道中,因而冷却通道的通道高度在相应的横向肋的区域中变小。替代性地表述,横向肋可以布置在第一壁区段和/或第二壁区段处。在设计方案中,尤其,冷却通道的通道高度可以在轴向方向上在第一壁区段和第二壁区段的轴向地指向彼此的表面上延伸。尤其,这些横向肋中的至少一些横向肋可以在其肋宽度上看不一样远地在轴向方向上伸入冷却通道中,因而在相应的肋宽度上看冷却通道具有不同的通道高度。替代性地表述,该至少一些横向肋可以具有与相应出发的通道壁不同的肋高度。换句话表述,这些横向肋中的至少一些横向肋可以不具有恒定的肋高度。由于通道高度减小,在相应横向肋的区域中可以实现喷嘴效应并且在流动方向上在相应横向肋的后方可以实现扩张,该扩张引起旋流。横向肋的轴向延伸不一样远可以实现冷却流体的优选的流动转向。尤其,在轴向延伸尺寸较小的区域中,可以优选在周向方向上、例如从肋间区域向相邻的肋间区域的子流。在轴向尺寸较大的区域中,可以实现在横向方向上、尤其沿肋宽度或在肋间区域中的较强流动。
18.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,所有横向肋中的至少一些横向肋可以布置在第一壁区段处。替代性地,所有横向肋中的至少一些横向肋可以布置在第二壁区段处。在设计方案中,至少一些横向肋可以布置在第一壁区段和第二壁区段中的一者处,其中至少一个横向肋、尤其该多个横向肋中的其余横向肋可以布置在第一壁区段和第二壁区段中的另一者处。在设计方案中,横向肋可以交替地或以特定顺序布置在第一壁区段和第二壁区段处。例如可以交替地两个横向肋布置在第一壁区段处并且两个横向肋布置在第二壁区段处。例如可以交替地特定的第一数量的横向肋布置在第一壁区段处并且特定的第二数量的横向肋布置在第二壁区段处。特定的第一数量和特定的第二数量可以是相同的或不同的或是在变换时可变的。例如,特定的第一数量和特定的第二数量可以包括一、二、三、四、五、六、七、八、九或十或更多个横向肋,尤其是一至五个横向肋。还可以是中间值或中间
范围。
19.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,这些横向肋中的至少一些横向肋可以沿轴向方向从第一壁区段朝第二壁区段伸入冷却通道中,仅远到使得横向肋与第二壁区段仍间隔开。替代性地或附加地,这些横向肋中的至少一些横向肋可以沿轴向方向从第二壁区段朝第一壁区段伸入冷却通道中,仅远到使得横向肋与第一壁区段仍间隔开。由此,可以在相应横向肋的区域中确保冷却通道的最小的、轴向的通道高度。这进而可以实现在相应横向肋的整个径向延伸尺寸上的周向流动。
20.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,至少一些横向肋可以在径向内部的肋区段或径向外部的肋区段中的一者中与在相应另外的肋区段中相比在轴向方向上更少地伸入冷却通道中,以形成增大的肋通路。冷却流体、尤其第二冷却流可以经过增大的肋通路从肋间区域流向相邻的肋间区域。换句话表述,通过提供增大的肋通路可以实现冷却流体的流动转向。尤其,在增大的肋通路的区域中,可以使子流在周向方向上、例如从肋间区域向相邻的肋间区域转向。
21.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中大于可以在相应另外的肋区段的区域中。替代性地或附加地,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中可以为至少1.0mm。替代性地或附加地,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中可以为优选至少2.0mm。特别优选地,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中可以为至少3.0mm。在设计方案中,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中可以为介于1.0mm与 10.0mm之间、优选地介于2.0mm与8.0mm之间、或者介于3.0mm 与6.0mm之间。在特别有利的设计方案中,冷却通道的通道高度在增大的肋通路的区域中可以为例如4.0mm+/-0.5mm或5.0mm+/
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0.5mm。在增大的肋通路的区域中的这样的通道高度范围可以实现从肋间区域到相邻的肋间区域的蜿蜒状的流动。在此还可以是中间值或中间区间。
22.在能够与前述两项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,该至少一些横向肋可以在相应另外的肋区段中形成减小的肋通路。减小的肋通路可以实现第一冷却流,藉由第一冷却流,冷却流体可以在横向肋的“上方”沿周向方向流过冷却通道。此外,藉由减小的肋通路可以实现一种局部阻挡阻力,借此可以使一部分的冷却流体流横向地、尤其沿第二冷却流转向。此外,冷却通道的通道高度可以在减小的肋通路的区域中小于在增大的肋通路的区域中。替代性地或附加地,冷却通道的通道高度在减小的肋通路的区域中可以为最大3.0 mm。在设计方案中,冷却通道的通道高度在减小的肋通路的区域中可以为优选最大2.0mm。特别优选地,冷却通道的通道高度在减小的肋通路的区域中可以为最大1.0mm。在设计方案中,冷却通道的通道高度在减小的肋通路的区域中可以为介于0.5mm与5.0mm之间、优选地介于0.5mm与4.0mm之间、或者介于0.5mm与2.5mm之间。在特别有利的设计方案中,冷却通道的通道高度在减小的肋通路的区域中可以为例如1.0mm+/-0.5mm或1.5mm+/-0.5mm。在减小的肋通路的区域中的这样的通道高度范围可以在仅有适度的压力损耗的情况下实现可靠的周向流动并且同时可以实现有效率的、横向的流动转向。在此还可以是中间值或中间区间。
23.在能够与前述三项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,该至少一些横向肋可以在轴向方向上在其大部分的肋宽度上伸入冷却通道中,仅远到使得冷却通道
的通道高度在整个肋宽度上是至少大于0.0mm。尤其,该至少一些横向肋可以在轴向方向上在其整个肋宽度上伸入冷却通道中,仅远到使得冷却通道的通道高度在整个肋宽度上是至少大于0.0mm。由此,可以保持能够在大部分或整个肋宽度上实现沿周向方向的第一冷却流。此外,冷却通道的通道高度在大部分和/或整个肋宽度上可以为至少0.5mm、优选至少1.0mm且特别优选至少1.5mm。在设计方案中,冷却通道的通道高度在大部分和/ 或整个肋宽度上可以为介于0.5mm与2.5mm之间。在有利的设计方案中,冷却通道的通道高度在大部分和/或整个肋宽度上可以为例如 1.0mm+/-0.5mm或1.5mm+/-0.5mm。在这个特别有利的设计方案中,可以实现周向流动并且同时可以使压力损耗保持较低。
24.在能够与前述四项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,其中该至少一些横向肋中的至少两个横向肋可以以如下方式设计并相邻地布置,使得这两个横向肋中的一个横向肋的增大的肋通路和这两个横向肋中的另外的横向肋的减小的肋通路布置在相应的径向内部的肋区段处或在相应的径向外部的肋区段处。尤其,横向肋可以在其径向内部的肋区段处具有其增大的肋通路并且相邻的横向肋在其径向内部的肋区段处具有其减小的肋通路。通过这样的布置可以实现横向蜿蜒的第二冷却流的方向变换。
25.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,在相应两个相邻的横向肋之间可以设计有肋间区域。经由肋间区域,在运行中第二冷却流可以横向地从增大的肋通路流向相邻的增大的肋通路。尤其,在运行中,第二冷却流可以径向向外或径向向内从增大的肋通路流向相邻的增大的肋通路。蜿蜒的流动可以在横向肋之间在冷却通道的较低处的区域中、即较靠近肋根部(例如在肋从通道壁伸出的地方)流动。同时,周向流动可以在冷却通道的较上方的区域中流动,从而可以由彼此相互作用的两个流动来提供较好的混合。
26.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,具有增大的肋通路的该至少一些横向肋中的大部分横向肋可以以如下方式设计并彼此相邻地布置,使得在相邻的横向肋之间的增大的肋通路交替地设计在相应的径向内部的肋区段和相应的径向外部的肋区段处。通过增大的肋通路的交替布置可以提供蜿蜒的流动的方向变换并由此提供冷却通道的较好的流出。替代性地或附加地,在径向内部的肋区段与径向外部的肋区段之间有中间的肋区段的设计方案中,在相邻的横向肋之间的增大的肋通路也可以交替地设计在中间的肋区段中以及在径向内部的肋区段或径向外部的肋区段中的一者中。藉由还在中间的肋区段中的增大的肋通路可以实现较大的周向分量和较小的压力损耗。
27.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,在相应两个相邻的横向肋之间可以设计有肋间区域。此外,通道高度可以在肋间区域中大于在横向肋的区域中。替代性地或附加地,肋间区域可以是在周向方向上在两个相邻的横向肋之间形成的。
28.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合且这些横向肋中的至少一些横向肋具有增大的肋通路的设计方案中,增大的肋通路可以提供从肋间区域向相邻的肋间区域的通路。
29.在能够与前述两项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,在至少一个肋间区域中可以设计有流动引导组件。尤其,在各个肋间区域中均可以设计有流动引导组件。
30.在能够与前述设计方案相结合的设计方案中,流动引导组件可以被设计成用于使横向于周向方向、尤其沿径向方向流动的第二冷却流产生旋流。
31.在能够与前述两项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,流动引导组件可以包括波纹状的表面。替代性地或附加地,波纹状的表面可以包括一个或多个波纹部。在设计方案中,波纹状的表面可以包括波峰和波谷。此外,波纹状的表面的波峰和波谷可以在径向方向上看交替地沿肋间区域布置。替代性地或附加地,波峰和波谷可以大体上沿周向方向延伸。波纹状的表面可以以特别高效的方式增大用于进行冷却的表面,并且有助于很好地混合冷却流体。
32.在能够与前述三项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,流动引导组件可以沿轴向方向从第一壁区段伸入冷却通道中。替代性地或附加地,流动引导组件可以沿轴向方向从第二壁区段伸入冷却通道中。在特别优选的设计方案中,流动引导组件可以被设计在第一壁区段中。
33.在能够与前述三项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,流动引导组件可以从这两个相邻的横向肋之一伸入由这些相邻的横向肋构成的肋间区域中。替代性地或附加地,流动引导组件可以从这两个相邻的横向肋中的两个横向肋伸入由这些相邻的横向肋构成的肋间区域中。在设计方案中,流动引导组件可以在这两个相邻的横向肋之间在由这些相邻的横向肋构成的肋间区域中延伸。替代性地或附加地,流动引导组件可以呈肋形式地从一个横向肋延伸至另一个横向肋。尤其,流动引导组件可以呈肋形式地从一个横向肋延伸(完全延伸)至另一个横向肋。由此可以形成波纹状的表面的波峰和/或波谷。
34.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,冷却通道可以在径向方向上沿通道宽度由径向内部的通道壁和径向外部的通道壁界定。换句话表述,冷却通道可以在径向方向上在径向内部的通道壁与径向外部的通道壁之间形成。
35.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,壳体区段可以包括沿周向方向分布的多个紧固突起部以用于将定子安置到壳体区段上。替代性地或附加地,径向外部的通道壁可以在紧固突起部的相应区段中在径向方向上被紧固突起部向内偏移。
36.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,具有增大的肋通路的该至少一些横向肋中可以在两个相邻的紧固突起部之间以如下方式设计并彼此相邻地布置,使得在相邻的横向肋之间的增大的肋通路交替地被布置在相应的径向内部的肋区段和相应的径向外部的肋区段处。
37.在能够与前述两项设计方案中任一项设计方案相结合且至少一些横向肋具有增大的肋通路的设计方案中,各自与紧固突起部相邻的横向肋可以在其各自的径向外部的肋区段处形成增大的肋通路。通过这些有利的设计方案,可以在运行中实现使冷却流体更好地从紧固突起部的拐角流出。此外,可以防止或者至少减少冷却流体流的起泡或死点。
38.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,壳体区段可以包括凹陷部以用于布置定子。由此,定子可以布置得较靠近冷却通道,由此可以提高冷却效应。替代性地或附加地,冷却通道可以被布置和设计成使其在径向方向上与凹陷部重合。通过重合可以进一步提高冷却效应。
39.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,冷却通道可以
大体上环形地沿周向方向在大约介于30
°
至大约360
°
的范围上延伸。
40.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,在壳体区段中可以设计有多个内部的冷却通道。此外,该多个内部的冷却通道可以是在周向方向上相邻布置的。替代性地或附加地,该多个内部的冷却通道可以各自具有自己的入口和/或出口。藉由多个冷却通道可以提供更好的冷却效应。
41.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,入口和出口可以是在周向方向上相邻布置的。此外,入口和出口可以被连接部在流体意义上分隔开。替代性地或附加地,连接部可以被设计在壳体区段中。尤其,连接部可以沿径向方向延伸。替代性地或附加地,在连接部中可以设计有旁通部。此外,旁通部可以在流体意义上将冷却通道的入口区域直接与冷却通道的出口区域相连接。旁通部的尺寸可以被设定成使得整个冷却体积流的仅最小的子体积流被引导经过旁通部。藉由旁通部可以使得在安装位置排空冷却通道变得容易。
42.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,壳体区段可以是大体上盘形地设计的。
43.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,壳体区段可以布置在马达壳体的轴向端部处。
44.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,马达壳体还可以包括中间壳体,该中间壳体用于接纳轴流式机器的轴、转子以及定子。替代性地或附加地,中间壳体可以在第一轴向端部处具有轴向的壳体开口。替代性地或附加地,壳体区段可以被设计为壳体盖。替代性地或附加地,壳体区段可以布置在轴向的壳体开口处,以封闭该壳体开口。替代性地或附加地,壳体区段的第一壁区段可以被设计为壳体盖。通过将冷却通道整合到壳体盖中可以以简单且成本有效的方式来提供冷却通道几何形状的适合批量生产的制造。尤其,壳体盖和/或冷却盖可以是通过压力浇注法、尤其低压力浇注法借助经整合的冷却通道几何形状制造的。
45.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,第二壁区段可以被设计成用于封闭冷却通道的冷却盖。此外,冷却盖可以是由金属板件制成的。替代性地或附加地,冷却盖可以是由铝制成的。替代性地或附加地,冷却盖可以通过搅拌摩擦焊被紧固在壳体盖上。替代性地或附加地,冷却盖可以通过激光焊接、旋接、夹紧、插接和/或粘接被紧固和/或定向在壳体盖上。
46.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,冷却盖可以包括至少一个强化元件。此外,强化元件可以包括至少一个隆起部和/或至少一个凹陷部。替代性地或附加地,强化元件可以布置在两个相邻的横向肋之间。替代性地或附加地,冷却盖可以是经冲制的,以形成该至少一个强化元件。藉由强化元件一方面可以提高马达壳体的结构稳定性,尤其是在移动的应用情形中使用的情况下。此外,强化元件(尤其是当该强化元件包括至少一个隆起部和/或凹陷部时)可以提高表面 (例如冷却通道的表面或外部的盖表面)并且由此提高冷却效应。
47.在能够与前述设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,马达壳体可以包括至少两个壳体区段。该至少两个壳体区段可以各自包括至少一个内部的冷却通道。替代性地或附加地,该至少两个壳体区段可以包括第一壳体区段和第二壳体区段。尤其可以
设有恰好两个壳体区段。在设计方案中,还可以是该至少两个壳体区段中的仅一个壳体区段包括内部的冷却通道。
48.在能够与前一设计方案相结合的设计方案中,该至少两个壳体区段的第一壳体区段可以布置在马达壳体的第一轴向端部处。替代性地或附加地,该至少两个壳体区段的第二壳体区段可以布置在第二轴向端部处。
49.在能够与前述两项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,第二壳体区段的至少一个第一壁区段可以是与中间壳体整体式地制造的。替代性地,第二壳体区段的至少一个第一壁区段可以是独立于中间壳体的构件并且可以被紧固在中间壳体上。
50.在能够与前述三项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,马达壳体可以包括至少一个另外的壳体区段。此外,该至少一个另外的壳体区段可以布置在第一壳体区段与第二壳体区段之间。替代性地或附加地,该至少一个另外的壳体区段可以包括至少一个内部的冷却通道。
51.有利地,所述横向肋沿肋宽度沿基本上径向方向朝所述周向方向延伸。
52.有利地,所述多个横向肋被配置并伸入所述冷却通道中,以便在运行中产生第二冷却流,所述第二冷却流横向蜿蜒曲折地经过所述冷却通道流向所述第一冷却流。
53.有利地,所述壳体区段包括第一壁区段和第二壁区段,所述冷却通道在所述第一壁区段与所述第二壁区段之间形成。
54.有利地,至少一些横向肋在径向内部的肋区段和径向外部的肋区段中的一者中与在相应另外的肋区段中相比在轴向方向上更少地伸入所述冷却通道中,以形成增大的肋通路。
55.有利地,所述至少一些横向肋在径向内部的肋区段和径向外部的肋区段中的相应另外的肋区段中形成减小的肋通路。
56.有利地,在相应两个相邻的横向肋之间设计有肋间区域,并且在至少一个肋间区域中设计有流动引导组件。
57.有利地,所述流动引导组件包括波纹状的表面。
58.有利地,所述壳体区段包括沿周向方向分布的多个紧固突起部以用于将定子安置到所述壳体区段上,并且分别与紧固突起部相邻的所述横向肋在其相应的径向外部的肋区段处形成所述增大的肋通路。
59.有利地,所述马达壳体还包括中间壳体,所述中间壳体用于接纳所述轴流式马达的轴、转子以及定子,所述中间壳体在第一轴向端部处具有轴向的壳体开口,所述壳体区段被设计为壳体盖并且布置在所述轴向的壳体开口处,以封闭所述轴向的壳体开口,并且所述壳体区段的第一壁区段被设计为壳体盖,并且所述第二壁区段被设计为用于封闭所述冷却通道的冷却盖。
60.有利地,所述冷却盖通过搅拌摩擦焊被紧固在所述壳体盖处。
61.有利地,所述冷却盖包括至少一个强化元件,且所述强化元件包括至少一个隆起部或至少一个凹陷部。
62.有利地,所述马达壳体包括至少两个壳体区段,所述壳体区段各自包括至少一个内部的冷却通道。本实用新型还涉及一种用于风扇的轴流式马达,其中该轴流式马达包括根据前述设计方案中任一项设计方案所述的马达壳体。此外,轴流式马达包括轴、至少一个
转子以及至少一个定子。轴转动地支承在马达壳体中。转子在马达壳体中不可相对旋转地布置在轴上。该至少一个定子被布置成在马达壳体中与转子轴向相邻。
63.一种轴流式马达,所述轴流式马达用于风扇,所述轴流式马达包括:马达壳体;轴,所述轴转动地支承在所述马达壳体中;至少一个转子,所述转子在所述马达壳体中不可相对旋转地布置在所述轴上;至少一个定子,所述定子被布置成在所述马达壳体中与所述转子轴向相邻。在轴流式马达的设计方案中,定子可以包括环形的定子轭。此外,定子可以包括多个定子齿,这些定子齿沿周向方向分布地沿轴向方向从定子轭延伸。
64.在轴流式马达的能够与前一设计方案相结合的设计方案中,转子可以包括多个永磁体。永磁体可以是沿周向方向分布地布置的。替代性地或附加地,永磁体可以被配置成使其相应地至少在轴向方向上形成磁极。
65.在轴流式马达的能够与前述两项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,轴流式马达可以被设计为用于电动车辆的高压风扇的高压轴流式马达。
66.在轴流式马达的能够与前述三项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,该至少一个定子可以布置在该至少一个壳体区段处。尤其,该至少一个定子可以被紧固在该至少一个壳体区段处。由此可以实现提高冷却效应。
67.在轴流式马达的能够与前述四项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,轴流式马达可以包括两个定子,转子布置在这些定子之间。
68.在轴流式马达的能够与前述四项设计方案中的任一项设计方案相结合的设计方案中,轴流式马达可以包括至少三个定子和至少两个转子。此外,转子可以相应地布置在两个定子之间。
69.本实用新型还涉及一种用于电动车辆的风扇。尤其,风扇被配置为高压风扇。风扇包括根据前述五项设计方案中任一项设计方案所述的轴流式马达。此外,风扇包括风扇叶轮,该风扇叶轮在马达壳体之外不可相对旋转地布置在轴上。
70.一种高压风扇,所述高压风扇用于电动车辆,所述高压风扇包括:轴流式马达;以及风扇叶轮,所述风扇叶轮在所述马达壳体之外不可相对旋转地布置在所述轴上。
附图说明
71.图1示出根据本实用新型的带有轴流式马达的风扇的立体图示;
72.图2a示出在带有仅一个定子的示例性设计方案中沿图5b的截面a-a的风扇的示意性截面图示;
73.图2b示出在带有两个定子的示例性设计方案中如图2a的风扇的相同的示意性截面图示;
74.图3a示出根据本实用新型的用于轴流式马达的马达壳体的立体图示,其中可看到不带冷却通道盖的冷却通道;
75.图3b示出如图3a的立体图示,其中可局部看到冷却通道和带有强化元件的冷却通道盖;
76.图4示出来自图3a的立体细节视图,借助该立体细节视图来阐述根据本实用新型的马达壳体的示例性的冷却通道几何形状;
77.图5a示出根据本实用新型的用于轴流式马达的马达壳体的前视图,其中可看到不
带冷却通道盖的冷却通道且示意性地描绘了第一冷却流;
78.图5b示出根据本实用新型的用于轴流式马达的马达壳体的前视图,其中可看到不带冷却通道盖的冷却通道且示意性地描绘了第二冷却流;
79.图6a示出马达壳体的沿图5a的截面b-b的局部截面视图,其中局部示意性地展示了冷却通道并且可看到流动引导组件及横向肋;
80.图6b示出马达壳体的沿图5b的截面c-c的局部截面视图,其中局部示意性地展示了冷却通道并且可看到横向肋。
具体实施方式
81.在本技术的上下文中,表述“轴向的和轴向方向”与轴流式马达 10或轴32以及由此轴32布置在其中的马达壳体20的转动轴线r相关。参考附图(例如参见图2a),用附图标记2来展示轴流式马达10 或马达壳体20的轴向方向。径向方向4在此与轴流式马达10或马达壳体20的轴线或轴向方向2相关。同样,周向或周向方向6在此与轴流式马达10或马达壳体20的轴线/轴向方向2相关。
82.在图1中展示了根据本实用新型的示例性的风扇1。风扇1包括带有马达壳体20的轴流式马达10和风扇叶轮30,该风扇叶轮可以被轴流式马达10驱动。为此,风扇叶轮30在马达壳体20的外部不可相对旋转地布置在轴流式马达10的轴32上。在图1的立体图示中为了清楚起见仅可看到马达壳体20和风扇叶轮30。此外,展示了用于导入和导出用于冷却轴流式马达的冷却流体的冷却接口29a、29b。冷却接口29a、29b例如可以包括冷却流体进入口29a和冷却流体排出口 29b。此外,展示了轴流式马达10的电连接。
83.根据本实用新型的风扇1或其部件被配置为高压风扇1。尤其,轴流式马达10在此可以被设计为高压轴流式马达10。这意味着轴流式马达10被设定尺寸成被用于运行电压最高达800伏特或850伏特以及更高的高压范围内。风扇1尤其可以被用于冷却电动车辆(例如电池驱动的电动车辆,尤其机动车辆、如乘用机动车辆或商用车辆)的部件。替代性地,风扇1还可以被用于需要较高的(冷却)功率的另外的(移动的)应用情形。尤其还包括使用电动马达和/或燃烧式马达的应用情形。例如,风扇1可以被用于使用相尺寸设定相似大的驱动马达、如电动车辆的应用情形。仅举一些例子,这样的应用情形例如还可以包括带有燃烧式马达和/或电动马达的机器或车辆,如工程机械、发电机或起重机。
84.图2a和图2b分别以截面图示示出风扇1的示意性结构,从截面图示分别得出根据本实用新型的示例性的轴流式马达10和示例性的马达壳体20的结构。示例性设计方案的不同之处在于定子36的数量以及带有经整合的冷却通道40的壳体区段22、24的数量。然而,关于单独的部件(尤其是冷却通道40)或构成单独的部件的壳体区段22、 24的细节(将在下文中进一步描述这些细节)可以以相同或不同的方式被用于两个设计方案或者被包含于这两个设计方案。
85.在根据图2a的设计方案中,轴流式马达10包括马达壳体20、和轴32、转子34以及定子36。定子36被布置成在马达壳体20中与转子34轴向相邻。在根据图2b的第二设计方案中,轴流式马达10包括马达壳体20、和轴32、转子34以及两个定子36。在这个设计方案中,定子36分别轴向相邻地布置成在转子34的一侧。在两种情况下,轴 32转动地支承在马达壳体20中并且转子34在马达壳体20中不可相对旋转地布置在轴32上。由此,转子34在马达壳体20
中随轴32一起旋转,其中一个或两个定子36驱动转子34。为此,这些定子36中的每个定子都可以包括环形的定子轭37以及多个定子齿(未展示),这些定子齿沿周向方向6分布地沿轴向方向2从定子轭37朝转子34 延伸。定子36及其定子齿被电导线(未展示)缠绕,以形成绕组。电导线可以具有圆形截面或其他截面,例如矩形截面。绕组可以包括多层绕组。在给绕组加载驱动电流时可以产生磁场,该磁场适合于作用于转子34以驱动转子。转子34可以包括多个永磁体(未展示)。永磁体可以是沿周向方向6分布地布置的。永磁体可以被配置成使其相应地至少在轴向方向2上形成磁极。在此,永磁体可以被配置成相应地形成一侧的磁极或两侧的磁极。尤其在定子36布置在转子34的两侧的情况下,永磁体可以被配置成形成两侧的磁极或者永磁体可以被提供用于每个转子侧,如这是本领域技术人员所知悉的。在转子34 与定子36之间存在气隙(未展示)。这个气隙沿轴向方向2延伸并且还可以被称为轴向气隙。
86.进一步参考图2a和图2b,根据本实用新型的马达壳体20包括中间壳体21和至少一个壳体区段22、24。带有转子34的轴32支承在中间壳体21中并且该定子36或者这些定子36布置在该中间壳体中。马达壳体具有第一轴向端部20a和第二轴向端部20b。第二轴向端部 20b是与第一轴向端部20a相反地布置的。中间壳体21在第一轴向端部20a具有轴向的壳体开口。该至少一个壳体区段22、24包括第一壳体区段22和第二壳体区段24。第一壳体区段22布置在轴向的壳体开口处,以封闭该壳体开口。换言之,第一壳体区段22可以用作壳体盖。在此,轴向的壳体开口可以被理解为用于引入定子36和转子34及轴 32的开口。第一壳体区段22和第二壳体区段24可以如在图2a和图 2b中所展示地是大体上盘形地设计的。盘形可以被理解成:壳体区段 22、24所具有的厚度比横向延伸尺寸(例如与厚度正交)小数倍。根据图2a和图2b中的示例,可以将壳体区段22、24的厚度理解为在轴向方向2上的尺寸设定。盘形例如可以是大体上圆形。在此示例中,半径可以是轴向厚度的数倍大,例如至少2倍、3倍、4倍、5倍或更多倍。替代性地,盘形还可以包括椭圆形、矩形或多边形。在这样的示例中,在径向方向4上的延伸尺寸可以是轴向厚度的数倍大,例如至少2倍、3倍、4倍、5倍或更多倍。
87.在图2a的示例性设计方案中,第二壳体区段24是与中间壳体21 一体式地设计的。换句话表述,第二壁区段24可以被设计为马达壳体 20的或中间壳体21的端壁24。在此,第二壁区段24可以包括用于轴 32的通路。第一壳体区段22被设计成至少局部双壁式的,以便在第一壳体区段22中形成内部的冷却通道40。通过将冷却装置整合到马达壳体20的双壁式的壳体区段22、24中,可以将布置有转子和定子的马达壳体20的内部与冷却装置分开。定子36可以布置在第一壳体区段22处。由此,定子36可以被高效地冷却。第一壳体区段22包括第一壁区段22a和第二壁区段22b。冷却通道40可以在第一壁区段22a 与第二壁区段22b之间形成。更确切地说,冷却通道40可以在轴向方向2上在第一壁区段22a和第二壁区段22b的轴向地指向彼此的面上形成。第一壳体区段22的第一壁区段22a在此用作用于封闭马达壳体 20的轴向开口的壳体盖22a。也就是说,第一壳体区段22或其第一壁区段22a可以用作马达壳体20的端壁、尤其轴向的端壁。替代性地表述,第一壳体区段22或其第一壁区段22a可以用作马达壳体20的第一端壁、尤其轴向的第一端壁。第二壳体区段24可以用作马达壳体 20的第二端壁、尤其轴向的第二端壁。第二壁区段22b可以被设计成用于封闭冷却通道40的冷却盖22b。在此,冷却盖22b可以被紧固在第一壁区段22a处或者可以被紧固在中间壳体21
处。冷却通道40的轮廓在图2a中由虚线展示。在此,冷却通道40可以在径向方向4上在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间形成(还参见图 3a)。在图2a的示例中,径向内部的通道壁42和径向外部的通道壁 44是第一壁区段22a的子壁。换句话表述,第一壁区段22a包括环形的、形成冷却通道40的凹陷部。第二壁区段22b可以被设计为冷却盖 22b,以封闭凹陷部以及以便由此与第一壁区段22a一起形成冷却通道 40。在替代性设计方案中,径向内部的通道壁42和/或径向外部的通道壁44可以是第二壁区段22b的子壁。第二壁区段22b也可能包括环形的、用于形成冷却通道40的凹陷部。在设计方案中,两个壁区段还可能包括径向内部的通道壁42和径向外部的通道壁44,以便一起形成冷却通道40。在优选设计方案中,然而两个通道壁42、44被包含于第一壁区段22a中。通过将冷却通道40整合到用作壳体盖22a 的第一壳体区段22中可以以简单且成本有效的方式来提供冷却通道几何形状的适合批量生产的制造。尤其,壳体盖22a可以是通过压力浇注法、尤其低压力浇注法制造的,以形成冷却通道几何形状。也就是说,壳体盖22a或第一壁区段22可以通过制造方法对应地凹陷和成型,以便大体上形成冷却通道40,该冷却通道被第二壁区段22b封闭或遮盖。如已经提及地,还可能可设想相反的设计方案,例如:例如冷却盖22b被布置成朝向马达壳体20的壳体内部并且壳体盖22a布置在第一轴向端部20a处。在针对图2a的替代性设计方案中,替代性地或附加地,冷却通道40和/或定子36和/或轴向的壳体开口还可以布置在马达壳体20的轴向相反侧(在第二轴向端部处20b)。相对应地,第一壳体区段22和/或第二壳体区段24可能是相似地设计的。
88.在图2b的示例性设计方案中,轴向式马达20包括两个定子36,尤其第一定子36和第二定子36。第一壳体区段22是与如图2a中示出的第一壳体区段22相同地设计的并且包括内部的冷却通道40。此外,第二壳体区段24包括如参考图2a所描述的内部的冷却通道40。第一定子36布置在第一壳体区段22处。第二定子36布置在第二壳体区段24处。由此,两个定子36可以被高效地冷却。第二壳体区段24 或其第一壁区段24a是与中间壳体21整体式地制成的。在此,第二壳体区段24或其第一壁区段24a可以用作中间壳体21的轴向的端壁。替代性地表述,第一壳体区段22或其第一壁区段22a可以用作马达壳体20的第一端壁、尤其轴向的第一端壁。第二壳体区段24或其第一壁区段24a可以用作马达壳体20的第二端壁、尤其轴向的第二端壁。即使在图2b中第二壳体区段24或其第一壁区段24a是与中间壳体21 整体式地设计的,在替代性设计方案中中间壳体21也可能在第二轴向端部20b处具有轴向的壳体开口。轴向的壳体开口同样可能被设计用于引入该定子36或这些定子36和/或转子34以及轴32。第二壳体区段24或其第一壁区段24a可能在这样的设计方案中以相似的方式用作壳体盖24a、尤其第二壳体盖24a。替代性地表述,在这样的设计方案中,第二壳体区段24或其第一壁区段24a可以被设计为独立于中间壳体21的构件并被紧固在该中间壳体上。在带有两个定子的设计方案中,马达壳体20或中间壳体21还可能仅在第二轴向端部20b处具有轴向的壳体开口。在带有两个定子36的设计方案中还可能这两个壳体区段22、24中的仅一个壳体区段包括内部的冷却通道40。例如,第一壳体区段22可能不包括冷却通道40。
89.除了在图2a和图2b中展示的设计方案之外,轴流式马达10还可能包括至少两个转子34和/或至少两个定子36。例如,轴流式马达10 可能包括两个转子34以及相应的定子36或布置在相应转子34两侧的两个定子36。在此还可能这些转子34中的一个转子与仅一个定子36 相关联并且另一个转子34与两个定子36相关联。还可能的是:轴流式马达10包括三
个、四个或更多个转子34以及相应的定子36和/或布置在相应转子34两侧的两个定子36。在这些情况下,马达壳体20 可能是如图2a或图2b中那样设计的并且对应地在轴向方向2上延长。替代性地,转子34和/或定子36可能是轴向上更细长地设计的。在带有至少两个转子34和/或至少两个定子36的设计方案中,然而马达壳体20还可能包括带有或不带经整合的冷却通道的另外的壳体区段。如果另外的壳体区段带有经整合的冷却通道,那么内部的冷却通道在此尤其可以是与壳体内部(例如转子、定子)在流体意义上分离的。例如,壳体区段可能是与定子相邻地布置的。然而,壳体区段还可能布置在各两个附加的定子之间。在另外的壳体区段的情况下,该另外的壳体区段可能布置在第一壳体区段22与第二壳体区段24之间。尤其,在带有四个或更多个定子的设计方案中,另外的壳体区段可能布置在与图2b相比附加的两个定子(尤其内置的定子)之间。内置的定子可以被理解为这样的定子,即,这些定子不是像图2b的定子36那样布置在马达壳体20的轴向端部20a、20b处。另外的壳体区段可能布置在中间壳体21中。替代性地,中间壳体21可能是分开的,其中另外的壳体区段可以轴向地布置在中间壳体21的部分中。另外的壳体区段或至少其第一壁区段可能是与中间壳体或其部分整体式地设计的。还可能另外的壳体区段的第一壁区段设计有中间壳体区段的一部分,并且另外的壳体区段的第二壁区段设计有中间壳体的另一部分。该至少一个另外的壳体区段可以包括至少一个如此处所描述的内部的冷却通道40。尤其,在另外的壳体区段处可以布置有一个或两个另外的定子。这一方面用于保持/定向另外的定子。另一方面,如果另外的壳体区段包括内部的冷却通道,那么可以另外的定子可以被高效地冷却。关于单独的部件(尤其是冷却通道40)或构成单独的部件的壳体区段22、 24的细节(将在下文中进一步描述这些细节)可以以相同或不同的方式被用于这些另外的设计方案或者被包含于这些另外的设计方案。
90.在下文中将阐述冷却通道40及形成冷却通道的壳体区段22、24 的其他细节以及有关定子36关于马达壳体20的相对布置的细节。即使部分地仅提及单独的元件,与这些元件相关的单独的、多个或所有特别也能够以相似的方式被传递至相同的元件。例如可以借助附图来阐述冷却通道40的相关特征。在此,所阐述的特征或还仅一部分所阐述的特征可以被用于另外的冷却通道40。如果在设计方案中包括多个冷却通道40和形成这些冷却通道的壳体区段22、24,那么它们可以被设计成相同的或不同的并且包括描述这些元件的单独的、多个或所有特征。在下文中将描述壳体区段和冷却通道的其他细节,其中单独的、多个或所有特征可被用于单独的、多个或所有壳体区段。
91.冷却通道40大体上环形地在周向方向6上在入口41a与出口41b 之间延伸(还参见图5a和图5b)。由此可以在运行中产生第一冷却流82,该第一冷却流大体上在周向方向6上流过冷却通道40。第一冷却流82在图5a中由箭头在周向方向6上示意性地指明。在替代性设计方案中,冷却通道40还可以被配置成使得产生针对在图5a中所展示的流动方向逆时针流动的第一冷却流82。在此,冷却通道40被设计成与马达壳体20的壳体内部在流体意义上分离的。第一冷却流82 可以被理解为被引导经过冷却通道40的冷却流体的子体积流。冷却流体例如可以是乙二醇-水混合物,例如比例为50/50%。还可以使用本领域技术人员知悉的其他冷却流体或混合比例。尤其,壳体区段可以包括铝材料。冷却流体在入口41a与出口41b之间的体积流可以为例如大约10l/min或5l/min乃至15l/min。入口41a与出口41b之间的压力差可以为例如10kpa。
92.如从图5a可看出的,冷却通道40可以大体上环形地沿周向方向 6在大约360
°
的范围上延伸。在替代性设计方案中,然而冷却通道40 还可以在小于360
°
的范围上延伸。例如,冷却通道40可以大体上环形地沿周向方向6在大约介于30
°
至大约360
°
的范围上延伸。环形的尤其可以被理解为环段形的并且仅在小于360
°
的圆弧段上延伸。通过能够在周向方向6上实现的第一冷却流82例如相比于纯迷宫式的流动可以使得压力损耗减小。
93.在设计方案中,在壳体区段22、24中还可以设计有多个内部的冷却通道40(未展示)。该多个内部的冷却通道40可以是在周向方向6 上相邻布置的。在带有多个内部的冷却通道40的设计方案中,该多个内部的冷却通道40还可以是在径向方向4上重合地布置的。例如,冷却通道40可以被布置在不同的径向位置处。替代性地或附加地,该多个内部的冷却通道40可以各自具有自己的入口41a和/或出口41b。在带有多个冷却通道40的设计方案中,例如两个冷却通道40可以相应地在周向方向6上延伸大约180
°
或更小。例如,冷却通道40可以在相反的或相同的周向方向6上在入口41a与出口41b之间延伸。替代性地表述,在图5a中冷却通道40可以顺时针或逆时针地延伸。在多个冷却通道的情况下,入口41a或出口41b可以具有共用的冷却流体进入口或冷却流体排出口和/或独立的冷却流体进入口或冷却流体排出口。入口可以是彼此相邻地布置的。出口可以是彼此相邻地布置的。替代性地,相应的入口还可以是与相应的出口相邻地布置的。入口和/或出口可以相应地在流体意义上分离或在流体意义上相连。替代性地,入口还可以相应地与相邻的冷却通道的出口在流体意义上分离或在流体意义上相连。藉由壳体部分22、24的多个内部的冷却通道 40可以提供更好的冷却效应。
94.如已经提及地,冷却通道40可以在第一壁区段22a与第二壁区段22b之间形成。更确切地说,冷却通道40在轴向方向2上在第一壁区段22a和第二壁区段22b的轴向地指向彼此的面上形成。替代性地表达,冷却通道40可以在轴向方向2上由第一壁区段22a和第二壁区段 22b、尤其由其指向彼此的面界定。在第一壁区段22a与第二壁区段 22b之间,冷却通道40在轴向方向2上具有通道高度46(尤其参见图 6a和图6b)。更确切地说,冷却通道40在轴向方向2上在第一壁区段22a和第二壁区段22b的轴向地指向彼此的表面之间具有通道高度 46。替代性地表达,冷却通道40在轴向方向2上延伸过在第一壁区段 22a和第二壁区段22b的轴向地指向彼此的表面之间的通道高度46。通道高度46还可以被称为轴向的通道高度46。在径向方向4上,冷却通道40在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间形成。替代性地表达,冷却通道40可以在径向方向4上由径向内部的通道壁 42和径向外部的通道壁44界定。换句话表述,冷却通道40在径向方向4上在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间形成。在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间,冷却通道40在径向方向4上具有通道宽度43(参见图2a和图2b)。通道宽度43还可以被称为径向的通道宽度43。
95.如从图2a和图2b可得出的,定子36布置在第一壳体区段22处或在第二壳体区段24处。此外,在所展示的设计方案中,相应的壳体区段22、24包括凹陷部28以用于布置定子36。凹陷部28还可以被称为定子凹陷部28。藉由定子凹陷部,定子可以布置得较靠近冷却通道40,由此可以提高冷却效应。除了提高冷却效应之外,还可以实现简化对定子36的定中心。定子36或至少其定子轭37可以至少局部地布置在凹陷部28中。替代性地表述,定子36和/或其定子轭37可以从凹陷部28伸出。凹陷部28可以被设计成环形的。尤其,凹陷部28 可以是
与冷却通道40或与转动轴线r同中心地布置的。凹陷部28可以如在图2a和图2b中示出的那样被布置在第一壁区段22a、24a中。在此,凹陷部28被布置在第一壁区段22a、24a的与冷却通道40相反的一侧。在有利的设计方案中,冷却通道40可以被布置和设计成使其在径向方向4上与凹陷部28重合。换句话表述,通道宽度43可以大于定子凹陷部28的径向宽度(尤其参见图2a和图2b)。换句话表述,冷却通道40的通道宽度43在径向延伸方向上大于凹部28或定子36 或至少其定子轭37(尤其在凹部28的区域中)的径向宽度。尤其,定子36的至少定子轭37可以在径向方向4上被冷却通道40重合。替代性地表达,定子轭的轭宽度38可以小于冷却通道40的通道宽度43。在所展示的设计方案中,冷却通道40与定子36或至少其定子轭37 在两侧在径向方向4上重合。在设计方案中,还可以仅在单侧径向重合。冷却通道40或凹陷部28还可以被设计成使得冷却通道40没有径向地从凹陷部28延伸出来。通过重合可以进一步提高冷却效应。
96.在所展示的设计示例中,定子36藉由多个旋接连接件被紧固在壳体区段22、24上。藉由旋接连接件来紧固定子可以如尤其从图5a和图5b得出的那样藉由多个紧固突起部26来进行。为此,壳体区段22、 24可以具有多个紧固突起部26,它们是沿周向方向6分布地布置的。在此,径向外部的通道壁44在紧固突起部26的相应区域中在径向方向4上向内偏移。替代性地表达,径向外部的通道壁44在沿周向方向 6分布的位置处径向向内伸出,以形成紧固突起部26。在替代性的设计方案中,单独的或所有的紧固突起部26还可以布置在径向内部的通道壁42处或者以岛的形式布置在冷却通道40中。紧固突起部用于将定子36安置在相应的壳体区段22、24处。紧固突起部26例如可以被设计为旋接凸缘,以便将定子36固定地旋接在壳体区段22、24处。如在图5a和图5b中展示的,例如可以设有六个旋接连接件或紧固突起部26。紧固突起部26或旋接连接件尤其可以布置在壳体区段22、 24的定子凹陷部28的区域中或在定子36的定子齿的区域中。尤其,旋接连接件或其螺纹孔可以至少局部地延伸到定子齿中。由此,可以实现较简单且尤其较紧凑的旋接连接件。此外,在旋接连接件至少局部地延伸到定子齿中的情况下可以提供可靠的紧固。在替代性的设计方案中,定子36还可以藉由少于或多于六个旋接连接件和/或紧固突起部26被紧固在壳体区段22、24上。例如可以设计有两个、三个或更多个紧固突起部26和/或旋接连接件。紧固突起部26和/或旋接连接件可以是以均匀的间距沿周向分布地布置的。附加于或替代于旋接连接件,还可以设有其他的紧固器件,尤其带有或不带有紧固突起部 26的力配合的、形状配合的和/或材料配合的紧固器件。径向内部的通道壁42可以被设计成环形的、尤其圆形的。替代性地或附加地,径向内部的通道壁42可以具有波纹状的或平滑的走向。以相似的方式,径向外部的通道壁44可以被设计成环形的、尤其圆形的和/或带有波纹状的或平滑的走向。
97.如尤其从图3a和图4可得出的,冷却通道40包括多个横向肋50。横向肋50是在周向方向6上间隔开地布置的。在两个相邻的横向肋 50之间各自设计有肋间区域70。藉由横向肋50一方面可以通过扩大冷却通道40的表面来增大热导出。横向肋50还强化地作用于马达壳体20并且由此使得马达壳体更稳健,这尤其在用于诸如机动车辆的移动的应用情形时是有利的。特别有利的是将产生第一冷却流82与通过增大冷却通道40的表面以及在一个横向肋处或在两个相邻的横向肋 50处制造旋流来提高热导出相结合。由此可以提供带有效率高的、紧凑的、经改进的热导出的轴流式马达10,其方式为设计带有横向肋的马达壳体20。通过将冷却装置整合到马达壳体20的双壁式的壳体区段22、24中,可以将布置有转子和定
子的马达壳体20的内部与冷却装置分开。
98.在下文中将阐述横向肋50的特征,这些特征可被用于单独的、多个或所有的横向肋50。
99.横向肋可以被理解为肋状的元件,这些元件沿横向方向、即横向于第一冷却流82或周向方向6延伸。横向肋50沿肋宽度53横向于周向方向6延伸(参见图3a)。替代性地表述,横向肋50可以沿横向的第一方向延伸。横向的第一方向可以与周向方向6大体上正交并限定肋宽度53。尤其,横向肋50沿肋宽度53沿大体径向方向4延伸。换句话表述,横向肋可以横向地沿大体径向方向延伸或横向于周向方向沿大体径向方向延伸。横向肋50“沿大体径向方向4”延伸可以被理解为:横向肋50可以在相对于确切的径向方向4倾斜+/-15
°
的范围内或+/-10
°
的范围内延伸。尤其,横向肋50“沿大体径向方向4”延伸可以被理解为:横向肋50可以在相对于确切的径向方向4倾斜+/-5
°
的范围内范围内延伸。倾斜在此可以是在轴向方向2上和/或在周向方向6上。尤其,一个或多个或所有的横向肋可以沿确切的径向方向4 或在+/-2度的范围内延伸。表述“+/
‑”
在此在含义上被理解为“顺”时针或“逆”时针。横向肋50由于其大体径向的延伸方向还可以被称为径向肋50。由于横向肋50横向于周向方向6延伸,可以产生旋流并由此实现流过冷却通道40的冷却流体的更好的混合。
100.此外,横向肋50沿其肋宽度53完全从径向内部的通道壁42延伸直至径向外部的通道壁44。替代性地表达,横向肋50延伸过冷却通道40的整个通道宽度43。换句话表述,通道宽度43与肋宽度53相对应。在替代性的设计方案中,单独的、多个或所有的横向肋50可以仅至少局部地在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间延伸。“至少局部地延伸”可以被理解为:横向肋50例如在沿其径向的肋宽度53的区域中、尤其在径向内部的区域中或在径向外部的区域中与径向内部的通道壁42或径向外部的通道壁44间隔开。
101.横向肋50沿其肋宽度53具有径向内部的肋区段52、径向外部的肋区段54以及位于其间的中间的肋区段55(尤其参见图4、图6a和图6b)。横向肋50沿轴向方向2沿肋高度56延伸。肋高度56尤其可以被理解为与肋宽度53正交。在此,横向肋50可以具有在肋宽度 53上看不同的轴向延伸尺寸,即肋高度56。换句话表述,这些横向肋 50中的至少一些横向肋可以不具有恒定的肋高度56。例如,肋高度 56可以在尤其最小的第一肋高度56a与尤其最大的第二肋高度56b之间变化。横向肋50的轴向延伸不一样远可以实现冷却流体的优选的流动转向。尤其,在轴向延伸尺寸较小的区域中,可以优选在周向方向 6上、例如从肋间区域70向相邻的肋间区域70的子流。在轴向尺寸较大的区域中,可以实现在横向方向上、尤其在径向方向4上沿肋宽度53或在肋间区域70中的较强流动。通道高度43在肋间区域70中尤其可以大于在横向肋50的区域中。
102.根据附图中的示例性的设计方案,横向肋50布置在第一壁区段 22a、24a处(尤其参见图3a、图4、图6a和图6b)。在此,横向肋 50在轴向方向2上沿其肋高度56从第一壁区段22a、24a伸入冷却通道40。替代性地表述,横向肋50从第一壁区段22a、24a开始向冷却通道40中隆起。由于横向肋50轴向地延伸至冷却通道40中,冷却通道40的通道高度46可以在相应的横向肋50的区域中减小。就此而言,“减小”可以被理解为与冷却通道40的没有布置横向肋50的区域相比。尤其,这些横向肋50中的至少一些横向肋可以在其肋宽度53上看不一样远地在轴向方向2上伸入冷却通道40中,因而在相应的肋宽度53上看冷却通道40具有不同的通道高度46。例如,通道高度46 可以在尤其最小的第一通道高度46a与尤其最大的第
84相结合,第一冷却流和第二冷却流可以在运行中彼此相互作用并且由此引起期望的、湍流的流动区域并由此引起冷却通道40中的高效的热交换。第二冷却流84可以藉由横向肋50产生或者在横向肋84处在肋间区域70中沿肋宽度53被引导。
105.尤其,横向肋50沿其肋高度56以如下方式在轴向方向2上伸入冷却通道40中,使得在运行中第二冷却流84在冷却通道40的径向内部的区域与冷却通道40的径向外部的区域之间横向蜿蜒地流过冷却通道40。更确切地说,横向肋50沿其肋高度56以如下方式在轴向方向2上伸入冷却通道40中,使得在运行中第二冷却流84在径向内部的通道壁42与径向外部的通道壁44之间横向蜿蜒地流动冷却通道 40。替代性地表述,第二冷却流径向向内和向外蜿蜒。
106.为了产生第二冷却流,横向肋50在径向内部的肋区段52或径向外部的肋区段54中的一者中与在相应另外的肋区段52、54中相比在轴向方向2上更少地伸入冷却通道40中(尤其参见图4、图6a和图 6b)。由此在肋区段52、54的区域中形成增大的肋通路72,该增大的肋通路在轴向方向2上较少地延伸到冷却通道40中。在图6a中所展示的横向肋50的示例中,横向肋在其径向内部的肋区段52中具有增大的肋通路72。增大的肋通路72可以被理解为能够实现在周向方向6上增大冷却流的一种窗口或凹部。冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72的区域中尤其可以大于在相应另外的肋区段52、54 的区域中。冷却流体、尤其第二冷却流84可以经过增大的肋通路72 从肋间区域70流向相邻的肋间区域70。换句话表述,通过提供增大的肋通路72可以实现冷却流体的流动转向。尤其,在增大的肋通路72的区域中,可以使子流在周向方向上、例如从肋间区域70向相邻的肋间区域70转向。在相应另外的肋区段52、54中,横向肋50可以沿轴向方向2进一步向冷却通道中延伸,以形成减小的肋通路74。在图6a中所展示的横向肋50的示例中,横向肋在其径向外部的肋区段 54中具有减小的肋通路74。减小的肋通路74可以实现第一冷却流82,藉由第一冷却流,冷却流体可以在横向肋50的“上方”沿周向方向6 流过冷却通道40。此外,藉由减小的肋通路74可以实现一种局部阻挡或局部阻力,借此可以使一部分的冷却流体流横向地、尤其沿第二冷却流84转向。术语“减小的肋通路”清楚表明:与增大的肋通路相比,能够沿周向方向6流动的体积流更小。替代性地表述,冷却通道 40的通道高度46在减小的肋通路74的区域中小于在增大的肋通路72 的区域中。相反地,冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72 的区域中大于在减小的肋通路74的区域中。就此而言,图6a示出了在减小的肋通路74的区域中最小的通道高度46a。在增大的肋通路72 的区域中,冷却通道具有增大的通道高度46b。子术语“减小的肋通路74的
‘‑
通路
’”
清楚表明:原则上存在流体意义上的连接。
107.特别优选地,冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72的区域中为至少3.0mm。在替代性的设计方案中,冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72的区域中可以为优选至少1.0mm且优选至少2.0mm。在设计方案中,冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72的区域中可以为介于1.0mm与10.0mm之间、优选地介于2.0 mm与8.0mm之间、或者介于3.0mm与6.0mm之间。在特别有利的设计方案中,冷却通道40的通道高度46在增大的肋通路72的区域中可以为例如4.0mm+/-0.5mm或5.0mm+/-0.5mm。在此还可以是中间值或中间区间。在增大的肋通路72的区域中的这样的通道高度范围可以实现从肋间区域70到相邻的肋间区域70的特别高效的、蜿蜒状的流动。为了产生第二冷却流84,有利的是:在增大的肋通路72 的区域中的通道高度46至少大于在减小的肋通路74的区域中的通道高度46。特别优选地,冷
却通道40的通道高度46在减小的肋通路74 的区域中为最大1.0mm。在替代性的设计方案中,冷却通道40的通道高度46在减小的肋通路74的区域中可以为优选最大3.0mm且优选最大2.0mm。在设计方案中,冷却通道40的通道高度46在减小的肋通路74的区域中可以为介于0.5mm与5.0mm之间、优选地介于 0.5mm与4.0mm之间、或者介于0.5mm与2.5mm之间。在特别有利的设计方案中,冷却通道40的通道高度46在减小的肋通路74的区域中可以为例如1.0mm+/-0.5mm或1.5mm+/-0.5mm。在此还可以是中间值或中间区间。在减小的肋通路74的区域中的这样的通道高度范围可以在仅有适度的压力损耗的情况下实现可靠的周向流动并且同时可以实现有效率的、横向的流动转向。为了产生第二冷却流84,有利的是:在减小的肋通路74的区域中的通道高度46至少小于在增大的肋通路72的区域中的通道高度46。
108.在设计方案中,附加地或替代性地,在中间的肋区段55(如果存在)中可以设计有增大的肋通路72或减小的肋通路74。例如还可以包含这样的横向肋50,即,这些横向肋在中间的肋区段55中具有增大的肋通路72。换句话表述,至少一些横向肋50可以在径向内部的肋区段52、中间的肋区段55、或径向外部的肋区段54中的一者中与在相应另外的肋区段52、54、55中相比在轴向方向2上更少地伸入冷却通道40中,以形成增大的肋通路72。
109.如尤其从图4和图5b得出的,横向肋50被配置并布置成:至少在两个相邻的紧固突起部26之间,在相邻的横向肋50之间的增大的肋通路72交替地布置在相应的径向内部的肋区段52和相应的径向外部的肋区段54处。相似地,减小的肋通路74交替地布置在径向外部的肋区段和径向内部的肋区段52、54处。例如,横向肋50在其径向内部的肋区段52处具有其增大的肋通路72并且相邻的横向肋50在其径向内部的肋区段52处具有其减小的肋通路74。通过这样的布置可以在各两个相邻的横向肋50之间实现横向蜿蜒的第二冷却流84的方向变换。经由肋间区域70,由此在运行中第二冷却流84可以横向地从增大的肋通路72流向相邻的增大的肋通路72。在此,在运行中,第二冷却流84可以径向向外或径向向内从增大的肋通路72流向相邻的增大的肋通路72。蜿蜒的第二冷却流84可以在横向肋50之间在冷却通道40的较低的区域中、即靠近肋根部(横向肋从第一壁区段22a、 24a伸出的地方)流动。同时,周向上的第一冷却流82可以在冷却通道40的较上方的区域中流动,从而可以由彼此相互作用的两个流动来提供较好的混合。
110.在设计方案中,各自与紧固突起部26相邻的横向肋50可以在其各自的径向外部的肋区段54处形成增大的肋通路72(参见图4)。与紧固突起部26相邻的横向肋50可以被理解为如下横向肋50,即,这些横向肋是最靠近紧固突起部26布置的并且在两个周向侧具有带有最大的通道宽度43(相比于被紧固突起部26减小的通道宽度43)的肋间区域70。通过这个有利的设计方案,可以在运行中实现使冷却流体更好地从紧固突起部26的拐角流出。此外,可以防止或者至少减少冷却流体流的起泡或死点。
111.在设计方案中,还可以仅一些、多个或大部分的横向肋50具有增大的肋通路72和/或减小的肋通路74。在设计方案中,具有增大的肋通路72的这些横向肋50中的大部分横向肋可以以如下方式设计并彼此相邻地布置,使得在相邻的横向肋50之间的增大的肋通路72交替地设计在相应的径向内部的肋区段52和相应的径向外部的肋区段54 处。在带有中间的肋区段55的设计方案中,在相邻的横向肋之间的增大的肋通路72还可能交替地设计在中间的肋区段55中和径向内部的肋区段52或径向外部的肋区段54中的一者中。藉由还在中间的肋区段55中的增大的肋通路72可以实现流体流的较大的周向分量和较小的压力损耗。大
部分可以包括横向肋50的大于50%、大于60%、尤其大于70%或80%。在设计方案中,大部分可以包括横向肋50的至少90%或95%。尤其可以提供增大的肋通路72在各个横向肋或各个第二横向肋50处的布置位置的变换。
112.如尤其在图4、图5b和图6a中可看出的,在肋间区域70中设计有流动引导组件60。流动引导组件60沿轴向方向2从第一壁区段22a 伸入冷却通道40中。尤其,流动引导组件60比横向肋50更少地伸入冷却通道40中。在此,流动引导组件60被设计在第一壁区段22a、 24a中。流动引导组件60在这两个相邻的横向肋50之间、在由相邻的横向肋50构成的肋间区域70中延伸。流动引导组件60包括带有多个波纹部的、波纹状的表面。替代性地表述,波纹状的表面包括波峰和波谷,波纹状的表面的这些波峰和波谷在径向方向4上看交替地沿肋间区域70布置。在此,波峰和波谷大体上沿周向方向6布置在相邻的横向肋50之间。流动引导组件60可以以特别高效的方式增大用于进行冷却的表面,并且有助于很好地混合冷却流体。此外,流动引导组件60可以使沿径向方向4流过相应的肋间区域70的第二冷却流84 产生旋流。在替代性设计方案中,还可以不设流动引导组件60。还可以仅在单独的或多个肋间区域70中设流动引导组件60。流动引导组件60还可以包括更少或更多的波纹部,尤其仅一个波纹部,例如各一个波谷和一个波峰或者是由一个波谷和一个波峰构成的组合。在设计方案中,流动引导组件60可以呈肋形式地从横向肋50延伸至相邻的横向肋50。在此,流动引导组件60可以呈肋形式地从一个横向肋延伸至另一个横向肋50。替代于波纹部,还可能设计有连接部,这些连接部呈杆形地在相邻的横向肋50之间延伸。在设计方案中,流动引导组件60可以仅局部地在周向方向6上伸入肋间区域70中。例如,流动引导组件60可以交替地从横向肋50和相邻的横向肋50伸入肋间区域中,以便在肋间区域70内产生蜿蜒的流动。替代性地或附加地,流动引导组件60可以沿轴向方向2从第二壁区段22b、24b伸入冷却通道40中。
113.带有横向肋50的冷却通道40、更确切地说第一壁区段22a、24a 和/或第二壁区段22b、24b可以以压力浇注法来制造。尤其,第一壁区段22a、24a和/或第二壁区段22b、24b可以通过低压力浇注法制造。通过以压力浇注法来制造壁区段22a、22b、24a、24b及布置在冷却通道40中的横向肋50和/或流动引导组件60,可以在壁区段22a、22b、 24a、24b中形成不带尖锐边缘的几何形状。例如可以形成如下几何形状,尤其是横向肋50和/或流动引导组件60,其带有半径大于1mm、尤其大于2mm、且优选大于3mm的修圆部。尤其可以通过压力浇注法来制造如下几何形状,其半径介于1mm与6mm之间、优选地介于2mm与5mm之间、且特别优选地介于2mm与4mm之间或介于3mm与4mm之间。藉由以压力浇注法、尤其以低压力浇注法制造的壁区段22a、22b、24a、24b,可以提供简单地、成本有效地且适合批量生产地制造复杂的冷却通道几何形状。
114.在优选的设计方案中,第一壁区段22a、24a、更确切地说壳体盖 22a、24a是以压力浇注法、尤其以低压力浇注法制造的。第二壁区段 22b、24b、更确切地说冷却盖22b、24b优选由金属板件制成。优选地,冷却盖22b、24b可以被放入壳体盖22a、24a的凹陷部中。替代性地或附加地,在优选的设计方案中,冷却盖22b、24b可以通过搅拌摩擦焊被紧固在壳体盖22a、24a上。优选地,冷却盖22b、24b可以由铝制成。在替代性的设计方案中,冷却盖22b、24可以由不同于铝的材料制成和/或可以藉由不同于搅拌摩擦焊连接的其他紧固手段被紧固在壳体盖22a、24a上。例如,冷却盖22b、24可以通过激光焊、旋接、夹紧、插接连接和/或粘接
或材料配合的、形状配合的和/或力配合的其他紧固手段被紧固和/或定向在壳体盖22a、24a上。
115.如在图3b中展示的,冷却盖22b、24b包括呈隆起部58a的形式的多个强化元件58。强化元件58在周向方向6上间隔开地被形成、尤其被冲压在冷却盖22b、24b上。隆起部58a可以被理解成:这些隆起部在轴向方向2上从冷却盖22b、24b伸入冷却通道40中。隆起部58a被形成在冷却盖22b、24b的朝向冷却通道40的表面上,从而提高冷却表面。强化元件58沿径向方向4延伸并且布置在两个相邻的横向肋50之间。尤其,隆起部58a可以在安装了冷却盖22b、24b的状态下布置在两个相邻的横向肋50之间,从而使得隆起部58a伸入肋间空间70中。冷却盖22b是经冲制的,以形成强化元件58。换句话表述,强化元件58被冲制到冷却盖22b、24b中。在图3b中,因此可以看到隆起部58a的背侧。藉由强化元件58一方面可以提高马达壳体20的结构稳定性(尤其是冷却盖22b、24b的结构稳定性),尤其是在移动的应用情形中使用的情况下。此外,强化元件(尤其是当该强化元件包括至少一个隆起部和/或凹陷部时)可以有助于提高表面 (例如冷却通道的表面或外部的盖表面)并且由此提高冷却效应。在替代性的设计方案中,冷却盖22b、24b还可以包括仅一个强化元件 58或比在图3b中所示数量更多的强化元件58。例如,因此可以设有与肋间区域70一样多的强化元件58。在设计方案中,强化元件58可以包括至少一个隆起部58a和/或至少一个凹陷部。附加于或替代于该至少一个强化元件58,还可以有一个、多个或所有横向肋50和/或一个、多个或所有流动引导组件60布置在冷却盖22b、24b上,例如是被形成在冷却盖上。
116.参照图3a和图4,入口41a和出口41b可以是在周向方向6上相邻布置的。此外,入口41a和出口41b可以被连接部48在流体意义上分隔开。连接部48可以再次被设计在壳体区段22、24中。尤其,连接部48可以沿径向方向延伸。在连接部48中设计有旁通部47,旁通部在流体意义上将冷却通道40的入口区域直接与冷却通道40的出口区域相连接。旁通部47可以被设定尺寸成使得经过旁通部47引导仅最小的子体积流,例如小于总的冷却体积流的5%、尤其小于2.5%或小于1%。藉由旁通部47可以使得在风扇1的安装位置排空冷却通道 40变得容易。在风扇1的安装位置,马达壳体20、更确切地说冷却通道40可以是与图5a和图5b相对应地被定向的,其中在这些附图中重力是从上向下地指向的。旁通部47尤其在与图5a和图5b所展示的马达壳体20的下部区域中的(没有展示的)可被封闭的排空开口组合中是有利的。如同样从图5a和图5b可得出的,入口41a和/或出口41b 可以布置在冷却通道40的径向外部,例如径向向外偏移,并且在对应的径向进入或排出区域与冷却通道40在流体意义上相连。由此,可以实现使对冷却流体进入口29a和冷却流体排出口29b的连接变得容易和/或简化将冷却流体分配给其他的壳体部分。
117.虽然在上文描述了本实用新型,但应该理解的是,本实用新型还能够替代性地根据如下实施方式来限定:
118.1.一种用于轴流式马达(10)的马达壳体(20),所述马达壳体包括:
119.至少一个壳体区段(22,24),所述壳体区段被设计成至少局部双壁式的,以便在所述壳体区段(22,24)中形成内部的冷却通道(40),
120.其中所述冷却通道(40)大体上环形地沿周向方向(6)在入口(41a)与出口(41b)之间延伸,以便在运行中产生第一冷却流(82),所述第一冷却流大体上沿周向方向(6)流过所述冷却通道(40),其中所述冷却通道(40)包括多个横向肋(50)。
121.2.根据实施方式1所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50) 沿肋宽度(53)横向于所述周向方向(6)延伸。
122.3.根据实施方式2所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50) 沿所述肋宽度(53)沿大体径向方向(4)延伸。
123.4.根据实施方式2或3中任一项所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50)沿其肋宽度(53)至少局部地在所述冷却通道(40) 的横向的第一通道壁(42)与横向的第二通道壁(44)之间延伸。
124.5.根据实施方式2至4中任一项所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50)沿其肋宽度(53)至少局部地在所述冷却通道(40) 的径向内部的通道壁(42)与径向外部的通道壁(44)之间延伸。
125.6.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述多个横向肋(50)这样配置并伸入所述冷却通道(40)中,以便在运行中产生第二冷却流(84),所述第二冷却流横向蜿蜒地经过所述冷却通道(40)流向所述第一冷却流(82)。
126.7.根据实施方式6所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50) 沿肋高度(56)以如下方式在轴向方向(2)上伸入所述冷却通道(40) 中,使得在运行中所述第二冷却流(84)在所述冷却通道(40)的径向内部的区域与所述冷却通道(40)的径向外部的区域之间横向蜿蜒地流过所述冷却通道(40)。
127.8.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段(22,24)包括第一壁区段(22a,24a)和第二壁区段(22b, 24b),其中所述冷却通道(40)在所述第一壁区段(22a,24a)与所述第二壁区段(22b,24b)之间形成。
128.9.根据实施方式8所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50) 沿轴向方向(2)从所述第一壁区段(22a)和/或所述第二壁区段(22b) 中的一者伸入所述冷却通道(40)中,因而所述冷却通道(40)的通道高度(46)在相应的横向肋(50)的区域中变小。
129.10.根据实施方式8或9中任一项所述的马达壳体(20),其中所述横向肋(50)中的至少一些横向肋沿轴向方向(2)从所述第一壁区段(22a)和/或所述第二壁区段(22b)中的一者朝所述另外的壁区段(22a,22b)伸入所述冷却通道(40)中,仅远到使得所述横向肋与所述另外的壁区段(22a,22b)仍间隔开。
130.11.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中至少一些横向肋(50)在径向内部的肋区段(52)或径向外部的肋区段 (54)中的一者中与在相应另外的肋区段(52,54)中相比在轴向方向(2)上更少地伸入所述冷却通道(40)中,以形成增大的肋通路(72)。
131.12.根据实施方式11所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道 (40)的通道高度(46)在所述增大的肋通路(72)的区域中大于在相应另外的肋区段(52,54)的区域中。
132.13.根据实施方式11或12中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道(40)的通道高度(46)在所述增大的肋通路(72) 的区域中为至少1.0mm、优选至少2.0mm、且特别优选至少3.0mm。
133.14.根据实施方式11至13中任一项所述的马达壳体(20),其中所述至少一些横向肋(50)在相应另外的肋区段(52,54)中形成减小的肋通路(74)。
134.15.根据实施方式14所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道 (40)的通道高度
(46)在所述减小的肋通路(74)的区域中小于在所述增大的肋通路(72)的区域中。
135.16.根据实施方式14或15中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道(40)的通道高度(46)在所述减小的肋通路(74) 的区域中为最大3.0mm、优选最大2.0mm、且特别优选最大1.0mm。
136.17.根据至少从属于实施方式2的实施方式11至16中任一项所述的马达壳体(20),其中所述至少一些横向肋(50)在轴向方向(2) 上在其整个肋宽度(53)上伸入所述冷却通道(40)中,仅远到使得所述冷却通道(40)的通道高度(46a)在整个肋宽度(53)上是至少大于0.0mm。
137.18.根据实施方式17所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道 (40)的通道高度(46)在整个肋宽度上为至少0.5mm、优选至少 1.0mm、且特别优选至少1.5mm。
138.19.根据至少从属于实施方式11的前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述至少一些横向肋(50)中的至少两个横向肋(50)以如下方式设计并相邻地布置,使得所述两个横向肋(50) 中的一个横向肋的增大的肋通路(72)和所述两个横向肋中的另外的横向肋的减小的肋通路(74)布置在相应的径向内部的肋区段(52) 处或在相应的径向外部的肋区段(54)处。
139.20.根据至少从属于实施方式6的前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中在相应两个相邻的横向肋(50)之间设计有肋间区域(70),经由所述肋间区域,在运行中所述第二冷却流(84) 能够横向地、尤其径向向外或径向向内地从增大的肋通路(72)流向相邻的、增大的肋通路(72)。
140.21.根据至少从属于实施方式11的前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述至少一些横向肋(50)中的大部分横向肋以如下方式设计并彼此相邻地布置,使得在相邻的横向肋(50)之间的所述增大的肋通路(72)交替地设计在相应的径向内部的肋区段 (52)和相应的径向外部的肋区段(54)处。
141.22.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中在相应两个相邻的横向肋(50)之间设计有肋间区域(70)。
142.23.根据至少从属于实施方式11的实施方式22所述的马达壳体 (20),其中所述增大的肋通路(72)提供从肋间区域(70)向相邻的肋间区域(70)的通路。
143.24.根据实施方式22至23中任一项所述的马达壳体(20),其中在至少一个肋间区域(70)中设计有流动引导组件(60)。
144.25.根据至少从属于实施方式6的实施方式23所述的马达壳体(20),其中所述流动引导组件(60)被设计成用于使横向于所述周向方向(6)、尤其沿径向方向(4)流动的所述第二冷却流(84)产生旋流。
145.26.根据实施方式24至25中任一项所述的马达壳体(20),其中所述流动引导组件(60)包括波纹状的表面。
146.27.根据至少从属于实施方式8的实施方式24至26中任一项所述的马达壳体(20),其中所述流动引导组件(60)沿轴向方向(2) 从所述第一壁区段(22a)和/或所述第二壁区段(22b)中的一者伸入所述冷却通道(40)中。
147.28.根据实施方式24至27中任一项所述的马达壳体(20),其中所述流动引导组件(60)从所述两个相邻的横向肋(50)中的一个或两个横向肋伸入由所述相邻的横向肋(50)
构成的肋间区域(70) 中。
148.29.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道(40)在径向方向(4)上沿通道宽度(43)由径向内部的通道壁(42)和径向外部的通道壁(44)界定。
149.30.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段(22,24)包括沿周向方向(6)分布的多个紧固突起部(26) 以用于将定子(36)安置到所述壳体区段(22,24)上。
150.31.根据至少从属于实施方式29的实施方式30所述的马达壳体 (20),其中所述径向外部的通道壁(44)在所述紧固突起部(26) 的相应区段中在径向方向(4)上被所述紧固突起部向内偏移。
151.32.根据至少从属于实施方式11的实施方式30或31中任一项所述的马达壳体(20),其中所述至少一些横向肋(50)在两个相邻的紧固突起部(26)之间以如下方式设计并彼此相邻地布置,使得在相邻的横向肋(50)之间的所述增大的肋通路(72)交替地布置在相应的径向内部的肋区段(52)和相应的径向外部的肋区段(54)处。
152.33.根据至少从属于实施方式11的实施方式30至32中任一项所述的马达壳体(20),其中各自与紧固突起部(26)相邻的所述横向肋(50)在其各自的径向外部的肋区段(54)处形成所述增大的肋通路(72)。
153.34.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段(22,24)包括凹陷部(28)以用于布置定子(36)。
154.35.根据实施方式34所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道 (40)被布置和设计成使其在径向方向(4)上与所述凹陷部(28)重合。
155.36.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却通道(40)大体上环形地沿周向方向(6)在大约介于30
°
至大约360
°
的范围上延伸。
156.37.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中在所述壳体区段(22,24)中设计有多个内部的冷却通道(40)。
157.38.根据实施方式37所述的马达壳体(20),其中所述多个内部的冷却通道(40)是在周向方向(6)上相邻布置的。
158.39.根据实施方式37或38中任一项所述的马达壳体(20),其中所述多个内部的冷却通道(40)各自具有自己的入口(41a)和/或出口(41b)。
159.40.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述入口(41a)和所述出口(41b)是在周向方向(6)上相邻布置的。
160.41.根据实施方式40所述的马达壳体(20),其中所述入口(41a) 和所述出口(41b)被连接部(48)在流体意义上分隔开。
161.42.根据实施方式41所述的马达壳体(20),其中在所述连接部 (48)中设计有旁通部(47),所述旁通部在流体意义上将所述冷却通道(40)的入口区域直接与所述冷却通道(40)的出口区域相连接。
162.43.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段(22,24)是大体上盘形地设计的。
163.44.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段(22,24)布置在所述马达壳体(20)的轴向端部(20a, 20b)处。
164.45.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),还包括中间壳体(21),所述中间壳体用于接纳所述轴流式机器(10)的轴 (32)、转子(34)以及定子(36),其中所述中间壳体(21)在第一轴向端部(20a)处具有轴向的壳体开口。
165.46.根据实施方式45所述的马达壳体(20),其中所述壳体区段 (22)被设计为壳体盖(22a)并且布置在所述轴向的壳体开口处,以封闭所述轴向的壳体开口。
166.47.根据至少从属于实施方式8的实施方式46所述的马达壳体 (20),其中所述壳体区段(22)的第一壁区段(22a)被设计为壳体盖(22a),和/或其中所述第二壁区段(22b)被设计为用于封闭所述冷却通道(40)的冷却盖(22b)。
167.48.根据实施方式47所述的马达壳体(20),其中所述冷却盖 (22b)是由金属板件、尤其由铝制成的。
168.49.根据实施方式47或48中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却盖(22b)通过搅拌摩擦焊被紧固在所述壳体盖(22a)处。
169.50.根据实施方式47至49中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却盖(22b)包括至少一个强化元件(58)。
170.51.根据实施方式50所述的马达壳体(20),其中所述强化元件 (58)包括至少一个隆起部(58a)和/或至少一个凹陷部。
171.52.根据实施方式50或51中任一项所述的马达壳体(20),其中所述强化元件(58)布置在两个相邻的横向肋(50)之间。
172.53.根据实施方式50至52中任一项所述的马达壳体(20),其中所述冷却盖(22b)是经冲制的,以形成所述至少一个强化元件(58)。
173.54.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),包括至少两个壳体区段(22,24),所述壳体区段各自包括至少一个内部的冷却通道(40)。
174.55.根据实施方式54所述的马达壳体(20),其中所述两个壳体区段(22,24)中的第一壳体区段(22)布置在所述马达壳体(20) 的第一轴向端部(20a)处,并且其中所述两个壳体区段(22,24)中的第二壳体区段(24)布置在第二轴向端部(20b)处。
175.56.根据实施方式54或55中任一项所述的马达壳体(20),其中所述第二壳体区段(24)的至少一个第一壁区段(24a)是与中间壳体(21)整体式地制造的,或者其中所述第二壳体区段(24)的至少一个第一壁区段(24a)是独立于所述中间壳体(21)的构件并且被紧固在所述中间壳体上。
176.57.根据实施方式54至56中任一项所述的马达壳体(20),包括至少一个另外的壳体区段,所述另外的壳体区段布置在所述第一壳体区段(22)与所述第二壳体区段(24)之间并且包括至少一个内部的冷却通道(40)。
177.58.一种用于风扇(1)的轴流式马达(10),所述轴流式马达包括:
178.根据前述实施方式中任一项所述的马达壳体(20),
179.轴(32),所述轴转动地支承在所述马达壳体(20)中;
180.至少一个转子(34),所述转子在所述马达壳体(20)中不可相对旋转地布置在所述轴(32)上;
181.至少一个定子(36),所述定子被布置成在所述马达壳体(20) 中与所述转子(34)轴向相邻。
182.59.根据实施方式58所述的轴流式马达(10),其中所述定子(36)包括环形的定子轭(37)和多个定子齿,所述定子齿沿周向方向(6)分布地沿轴向方向(2)从所述定子轭(37)延伸。
183.60.根据实施方式58或59中任一项所述的轴流式马达(10),其中所述转子(34)包括多个永磁体,所述永磁体是沿周向方向(6)分布地布置的。
184.61.根据实施方式60所述的轴流式马达(10),其中所述永磁体被配置成使其相应地至少在轴向方向(2)上形成磁极。
185.62.根据实施方式58至61中任一项所述的轴流式马达(10),其中所述轴流式马达(10)被设计为用于电动车辆的高压风扇(1)的高压轴流式马达。
186.63.根据实施方式58至62中任一项所述的轴流式马达(10),其中所述至少一个定子(36)被布置、尤其被紧固在所述至少一个壳体区段(22,24)上。
187.64.根据实施方式58至63中任一项所述的轴流式马达(10),包括两个定子(36),所述转子(34)布置在所述定子之间。
188.65.根据实施方式58至64中任一项所述的轴流式马达(10),包括至少三个定子(36)和至少两个转子(34),所述转子各自布置在两个定子(36)之间。
189.66.一种用于电动车辆的高压风扇(1),所述高压风扇包括:
190.根据实施方式58至65中任一项所述的轴流式马达(10);以及
191.风扇叶轮(30),所述风扇叶轮在所述马达壳体(20)的外部不可相对旋转地布置在所述轴(32)上。
192.附图标记清单
193.r转动轴线
194.1风扇
195.2轴向方向
196.4径向方向
197.6周向方向
198.10轴流式马达
199.20马达壳体
200.20a第一轴向端部
201.20b第二轴向端部
202.21中间壳体
203.22第一壳体区段
204.24第二壳体区段
205.22a,24a第一壁区段(壳体盖)
206.22b,24b第二壁区段(冷却盖)
207.26紧固突起部
208.28定子凹陷部
209.29a,29b冷却流体进入口,冷却流体排出口
210.30风扇叶轮
211.32轴
212.34转子
213.36定子
214.37定子轭
215.38轭宽度
216.40冷却通道
217.41a入口
218.41b出口
219.42横向的第一通道壁;径向内部的壁
220.43通道宽度
221.44横向的第二通道壁;径向外部的壁
222.46(46a/46b)通道高度(减小/增大)
223.47旁通部
224.48连接部
225.50横向肋
226.52径向内部的肋区段
227.53肋宽度
228.54径向外部的肋区段
229.55中间的肋区段
230.56(56a/56b)肋高度(最小/最大)
231.58强化元件
232.58a隆起部
233.60流动引导组件
234.70肋间区域
235.72增大的肋通路
236.74减小的肋通路
237.82第一冷却流
238.84第二冷却流。
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