电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电机，特别是用于驱动机动车的电机。
【背景技术】
[0002]在较大的电机、例如用于驱动机动车的电机中，需要部分地冷却定子壳体以用于导出所产生的损耗功率。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，给出一种电机，所述电机可以在低成本制造时并且在少维护地运行时高效地被冷却。
[0004]该任务通过权利要求1的特征来解决。从属的权利要求以本发明的优选的进一步扩展方案为主题。
[0005]因此，该发明通过一种电机、特别是用于驱动机动车的电机来解决，所述电机包括具有沿轴向方向延伸的转子轴的转子。此外，设有包围转子的定子和容纳定子的定子壳体。在所述定子壳体中集成有冷却管路。所述冷却管路由通道与转向部分的结合而组装成。在相邻的通道之间分别存在一个转向部分。由此，所述冷却管路沿着定子壳体的周向构成为曲折形的。在定子壳体中的冷却管路优选通过在定子壳体的铸造过程时的相应空隙来制造。备选地或者附加地，冷却管路的通道和转向部分也可以切削地制造。本发明能实现将冷却管路非常紧密地紧贴到要冷却的面上。此外，所述定子壳体可以非常简单地构建，其中，可以同时集成冷却管路。为了构造冷却管路，例如不需要多层地构建定子壳体，但是也不排除这点。
[0006]在电机上的方向定义如下:转子轴沿轴向方向延伸。径向方向垂直于所述轴向方向。周向方向定义为垂直于径向方向并且垂直于轴向方向。与此相应的，定子壳体的外周面沿着所述周向方向延伸，定子壳体的两个端侧垂直于轴向方向并且平行于径向方向。
[0007]优选地规定，所述通道和转向部分密封地过渡到彼此中，从而形成封闭的冷却管路。因此，冷却剂、特别是流体冷却剂可以仅以预定义的轨道流动通过冷却管路。特别是，所述冷却剂由一个通道通过一个转向部分流动到下一个通道中并且由该通道再次通过另一个转向部分流动到再下一个通道中。因此，各个通道仅具有两个开口，在所述开口上分别设置有一个转向部分。此外，优选地规定，一个转向部分仅将两个通道相互连接。由此，预定了冷却剂在冷却管路中的定义的路径。但是备选地，一个转向部分也可以使两个或者更多个通道的冷却剂流聚集和/或以任意的比例分到两个或者更多个通道上。
[0008]在优选的实施方式中，所述通道构成为矩形的。此外优选地，沿周向方向定义通道宽度和沿径向方向定义通道高度。特别优选地规定，通道高度与通道宽度的比例处于1/10至1/2之间。由此，预定了具有相对小的高度的相对宽的通道。这导致定子壳体沿径向方向的小的厚度并且能同时实现非常用于在冷却剂与要冷却的定子、例如要冷却的定子壳体之间热传导的非常宽的面。
[0009]以有利的方式，所述通道在定子壳体的外周面中平行于轴向方向延伸。在通道平行于轴向方向设置时，转向部分能实现以大约180度转向。不过优选地，与轴向方向偏转直至三十度也是可能的。同样可想到的是，所述通道在马达壳体中以平行的敞开的环围绕马达轴线设置，其中，各个环分别通过转向区域相互连接。
[0010]所述转向部分这样构造，使得冷却剂可以非常高效地由一个通道向另一个通道变向(umleiten)。在此必须注意冷却剂的流动，以便减少冷却剂泵的能量消耗。此外应该在冷却剂流中形成尽可能少的静止水区域，从而冷却剂可以始终处于运动中并且运走尽可能多的热量。
[0011]因此，优选地规定，在转向部分中的最大横截面积与在通道中的平均横截面积的比例处于0.5至4之间。优选地，所述比例处于I至2之间。
[0012]在有利的构造中，所述转向部分沿周向方向延伸并且所述通道在侧面通入到转向部分中。
[0013]此外，所述转向部分例如构成为直的管。所述管沿周向方向延伸并且通道通入到所述管的外周面中。管的横截面特别是矩形的或者圆形的。管构成为直的或者轻微弯曲的。轻微弯曲的管提供了由一个通道向另一个通道的非常优化损耗的流动变向。
[0014]特别优选地，所述转向部分构成为香蕉形的。如果沿着周向方向观察该香蕉形状，则在转向部分中的横截面积首先增大至最大值。在转向部分中的横截面积由该最大值再次减小。所述两个通道在侧面通入到该香蕉形状的外周面中。
[0015]特别是规定，所述香蕉形的转向部分包括凸出的弯曲部。所述凸出的弯曲部沿轴向方向和/或沿径向方向延伸。特别是，香蕉的该弯曲的构成方式定义如下:所述香蕉形状在轴向侧通过壁来限定。所述壁沿轴向方向构成为弓形的并且因此具有“沿轴向方向的凸出的弯曲部”。同样地，所述香蕉形状向外或者向内(亦即沿径向方向向外或者向内)限定并且可以构成为弓形的。在这里，所述香蕉形的转向部分具有沿径向方向的凸出的弯曲部。
[0016]在优选的实施方式中，所述通道径向最内侧的边界具有与所述转向部分径向最内侧的边界相同的距转子轴的间距。特别是，优选地规定与香蕉形的转向部分相连接的构成方式。因此，所述香蕉形的转向部分的弯曲部沿径向方向仅向外延伸。这一方面导致用于冷却介质的流动优化的转向走向。另一方面，可以通过所述构成方式来形成在定子和冷却管路之间的非常大的面积。
[0017]在另一种备选方案中，所述转向部分构成为强烈弯曲的管。在此，所述管这样大地弯曲，使得所述通道可以在端侧通入到管中。在平行地设置通道时这意味着，所述管以180度弯曲。该弯曲的管可以具有圆形的、椭圆形的或者多边形的横截面。
[0018]所述转子轴优选支承在定子壳体中。因此，所述冷却管路也可以同时用于冷却转子轴的轴承。特别优选地，所述冷却管路至少在代替转向部分的位置上具有轴承冷却回路。所述轴承冷却回路由一个通道的端部、优选围绕转子轴的轴承地引导至另一个通道。
[0019]备选于轴承冷却回路的构成方式，也可能的是，所述转向部分安装到定子壳体的端侧中。由此，所述转向部分更靠近轴承并且可以更良好地用于冷却轴承。对此特别是，所述通道在其端部上具有弯曲大约90度的中间件。所述中间件朝向转子轴弯曲，从而于是转向部分设置在定子壳体的端侧中。
[0020]在整个冷却管路中的转向部分不必全部构造成相同的。因此也可以规定，在所述通道之间设置有不同的转向部分。同样可能的是，用于转子轴轴承的轴承冷却部仅构成在一侧上或者构成在两侧上。所述轴承冷却部在两个端侧上可以是不同的，于是例如可以在一个端侧上构成轴承冷却回路并且在另一个端侧上可以将转向部分安装到定子壳体的所述端侧中以用于冷却轴承。
[0021]此外，优选地规定，所述定子壳体包括基体和顶盖。所述顶盖基本上形成定子壳体的其中一个端侧。轴向侧的转向部分以及通道优选构成在基体中。于是，所述另一个轴向侧的转向部分处于顶盖中。定子壳体的两件式的构成方式导致更简单地制造空腔。同样，具有一个外周元件和两个端侧的顶盖的构造形式也是可想到的。
[0022]所述冷却管路优选包括至少两个用于冷却剂泵的接口。
[0023]所述电机优选用于驱动机动车。
【附图说明】
[0024]以下借助于附图详细地阐述本发明的实施例。在此，图中:
[0025]图1示出按照本发明的根据全部实施例的电机；
[0026]图2示出按照本发明的根据第一实施例的电机的冷却通道几何形状；
[0027]图3和3a示出按照本发明的根据第二实施例的电机的冷却通道的局部；
[0028]图4示出按照本发明的根据第三实施例的电机的冷却通道的几何形状；
[0029]图5示出按照本发明的根据第二与第三实施例的电机的冷却通道的比较；
[0030]图6示出按照本发明的根据第二与第三实施例的电机的冷却通道的转向区域的准确的构成方式；
[0031]图7示出按照本发明的根据第四实施例的电机的冷却通道的局部；
[0032]图8示出按照本发明的根据第五实施例的电机的冷却通道的局部；
[0033]图9示出按照本发明的根据第六实施例的电机的冷却通道的几何形状。
【具体实施方式】
[0034]借助于图1阐述用于全部实施例的电机I的普遍构造。电机I由一个定子壳体2、一个定子5和一个转子6组装成。定子5不可相对转动地安装到圆柱形的定子壳体2的内壁上。转子8具有转子轴7。该转子轴7支承在定子壳体2中，从而转子6能相对于定子5转动。
[0035]定子壳体2由一个圆柱形的基体3和一个或者两个顶盖4组装成。每个顶盖4形成定子壳体2的一个端侧。
[0036]在电机I上定义如下方向:轴向方向8沿着转子轴7延伸。径向方向10定义为垂直于轴向方向8。周向方向9定义为垂直于轴向方向8并且垂直于径向方向10。周向方向9沿着定子壳体2的外周面延伸。
[0037]在定子壳体2中构成有冷却管路11以用于冷却定子壳体2或者用于冷却定子5。在图1中仅示例性地示出冷却管路11的形状。冷却管路11的准确的构造形式在以下不同的实施例中更准确地阐述。在此，冷却管路11也可以部分地构成在顶盖4中而不仅构成在基体3中。
[0038]在下图中还仅示出冷却管路11。相同的或者功能上相同的构件在全部实施例中配设有相同的附图标记。
[0039]图2示出电机I的第一实施例的冷却管路11。冷却管路11由平行地设置的通道12组装成。通道12在该构造形式中沿轴向方向8延伸并且沿着定子壳体2的周向方向9分布。每两个相邻的通道12通过一个转向部分13相互连接。由此产生沿着周向曲折形的冷却管路11。在图2的右边部分中详细地示出冷却管路11的局部。在此可看到的是，通道12构成为矩形的并且具有通道高度15以及通道宽度16。通道高度15小于通道宽度16。由此产生扁平的宽的通道12。在两个通道之间标记了间距17。优选间距17与通道宽度16的比例在1/10至2之间。
[0040]此外，图2示出轴承冷却回路14的构成方