电机的冷却套和装配冷却套的方法及配备有冷却套的电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电机的冷却套，带有内壳和外壳以及在内壳和外壳之间延伸的且可由冷却剂穿流的冷却腔，其中内壳和外壳通过至少一个材料配合的连接部连接，并且冷却腔通过该材料配合的连接部密闭地(hermetisch)密封。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配备有冷却套的电机。
【背景技术】
[0002]电机在很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(一个或多个)定子以及可转动地支承的(一个或多个)转子并且在运行中产生废热，其可显著限制电机的效率和寿命。
[0003]尤其具有高功率密度的电机需要冷却，其或者利用空气或者利用冷却剂实现。为了高效地导出在电机中出现的废热，利用空气的冷却需要大的面积，由此壳体必须具有相应的尺寸。
[0004]然而为了优化供使用的结构空间电驱动装置(其例如使用在机动车或轨道车辆中以用于机动车或轨道车辆的电动行驶运行)必须尽可能紧凑地实施。因此空气冷却对于这种电驱动装置通常不予考虑。
[0005]为了提升功率且积极地冷却这种电机，尤其使用流体穿流的冷却套。用于电机的迄今已知的冷却解决方案基于利用流体式冷却剂穿流冷却套或冷却管路。在此冷却剂从电机抽取废热，从而可保证在高的功率级上的无干扰的运行。通常将由水和乙二醇或油或其它合适的冷却流体形成的混合物用作冷却剂。
[0006]冷却套双壁地由内壳和外壳构建而成，从而构造为环状间隙的冷却腔可由冷却剂穿流。同样已经已知在环状间隙中设置有多个冷却通道，其负责冷却剂的受限定的流动，以便因此优化热量运走。
[0007]由文件EP I 953 897 A2已经已知由内壳和外壳组成的用于电机的冷却套。在内壳和外壳之间延伸有可由冷却剂穿流的冷却腔。内壳和外壳两者由铝或铝合金制成并且通过构造为焊接连接部的材料配合的连接部彼此连接。此外，通过焊接连接部密闭地密封在内壳和外壳之间的环状的冷却腔。
[0008]证实为不利的是，在焊接时必须设置连接部位的充分的可接近性。此外，由于焊接工艺而产生提高的装配和时间花费。此外，在焊接时在内壳和外壳中引起温度峰值，其可导致材料组织的不利的改变。
[0009]文件DE 10 2012 016 208 Al同样已经描述了一种用于电机的冷却套，其带有布置在外壳和内壳之间的冷却腔。
[0010]此外，在现有技术中已经已知，冷却套的内壳与外壳的连接通过螺纹连接部实现。
【发明内容】
[0011]在该背景下，本发明的目的在于提供一种冷却套，通过该冷却套降低装配花费以及装配时间，以及提供一种用于装配冷却套的方法。另一目的是提供配备有这种冷却套的电机，通过该电机保证可靠的运行并且简化制造。
[0012]最先提及的目的利用根据专利权利要求1的特征的冷却套实现。从属权利要求2至6涉及根据本发明的冷却套的特别适宜的改进方案。
[0013]因此根据本发明设置有用于电机的冷却套，在其中在内壳和外壳之间的至少一个材料配合的连接部构造为粘接连接部。在此，粘接连接部包括内壳的粘接面、外壳的粘接面以及布置在粘接面之间的由粘接材料形成的粘接层。在此，粘接材料通过粘附力(Adhas1n)和内聚力(Kohjis1n)连接两个接合副，即内壳和外壳。
[0014]由于粘接而没有如例如在焊接时需要的那样强制要求连接区域的不受限的可接近性。也就是说，粘接连接部还可在从外部不可接近的区段中尤其还可以被遮盖的方式产生在内壳和外壳之间，从而连接区域从外部不可见并且因此没有改变冷却套的视觉外观。用于建立粘接连接部的仪器方面的花费相比于焊接连接部明显更低。
[0015]通过粘接连接部不仅在构件的静态的负荷中而且在构件的动态的负荷中得到在整个粘接面上的均匀的应力分布和力传递。与此相反在螺纹连接时在连接元件处出现应力峰值，而位于其之间的空间仅不显著地有助于力传递。同样在拧紧时可见的表面发生改变，而在粘接时表面保持不变。
[0016]此外，在粘接时没有将高的温度引入到连接副中，从而没有如在焊接时常见的那样出现连接副的翘曲、冷却应力或组织变化。由于粘接材料的弹性，相比于在焊接或螺纹连接部中在根据本发明的粘接连接部中减振更好。
[0017]通过将材料配合的连接部设计为粘接连接部可对于接合热接合工艺来说不可处理的材料或材料副。在非同类的材料之间例如在铝和塑料之间的连接同样可无问题地实现。由此得到轻型结构潜能的优化。此外，通过由于粘接材料引起的电和热绝缘防止在金属的内壳和金属的外壳的情况下形成局部电池(Lokalelement)和与此相关的接触腐蚀。
[0018]总之得到，在将粘接材料施覆到连接副上且将内壳推入到外壳中之后装配过程本身结束。由此引起的结果是得到显著降低装配花费和装配时间。此外，粘接连接部除了在内壳和外壳之间的力传递之外还承担加压不渗透地且防止泄漏地(auslaufsicher)密封冷却腔的密封功能。
[0019]在本发明的一种有利的改进方案中设置成粘接连接部环绕地构造。通过环绕地包围冷却套的粘接连接部一方面实现在整个粘接面上的均匀的力传递，并且另一方面保证粘接连接部在整个周缘上不透流体地密封冷却套。
[0020]根据本发明的冷却套的另一适宜的设计方案还由此实现，即内壳的粘接面和外壳的粘接面形成锥形连接部，其中内壳的粘接面构造为内锥体，并且外壳的相关联的粘接面构造为外锥体。由此如此定心内壳和外壳，即壳彼此同轴地布置并且在壳之间形成冷却腔。此外，通过在锥形连接部中出现的法向力使内壳和外壳的在其之间容纳粘接材料的粘接面以限定的压力彼此压靠，从而在粘接材料的硬化期间不必将附加的压力或保持力引入到粘接面中。
[0021]此外，证实为特别有利的是，至少两个粘接连接部设置在内壳和外壳之间，其中冷却腔在轴向方向上在两个粘接连接部之间延伸。由此通过两个起密封作用的粘接连接部在整个周缘上密闭地密封冷却腔，从而可有效地防止冷却流体的逸出。由此优化电机的运行可靠性。
[0022]轻型结构潜能的一种改进方案还由此实现，即外壳由塑料或铝制成。由此相对于由钢制成的外壳得到显著的重量减轻。在此，外壳和内壳可由相同的材料制成。然而还可考虑以混合结构方式制造冷却套，在其中内壳的材料不同于外壳的材料。
[0023]装配花费和装配时间的另一优化方案还由此实现，即为了容纳电机而设置的内腔径向上通过内壳和/或外壳并且轴向上通过两个支承盖限制，其中内壳与第一支承盖连接成一体，并且外壳与第二支承盖连接成一体。由此冷却套包括仅仅两个部件，从而保证简单且快速地装配冷却套。
[0024]提及的第二个目的即提供用于装配用于电机的冷却套的方法利用根据专利权利要求7的特征的方法实现。从属权利要求8和9涉及方法的特别适宜的改进方案。
[0025]因此根据本发明了设置一种用于装配用于电机的冷却套的方法，该冷却套具有内壳和外壳以及在内壳和外壳之间延伸的且可由冷却剂穿流的冷却腔，在该方法中，首先
?将粘接材料施覆到内壳的至少一个粘接面和/或外壳的至少一个粘接面上，并且紧接着
?将内壳以面向外壳的引入区段引入到由外壳限制的引入开口中，并且?将内壳和外壳通过相对运动运动到装配位置中，在该装配位置中内壳和外壳同轴地布置，并且外壳如此包围内壳，即使得冷却腔构造在内壳和外壳之间，并且
?在该装配位置中在内壳的粘接面和外壳的相对而置的粘接面之间和/或在外壳的粘接面和内壳的相对而置的粘接面之间构造粘接连接部，
?该粘接连接部使外壳和内壳材料配合地彼此连接并且密闭地密封冷却腔。
[0026]通过所提及的方法实现冷却套的简单且无问题的装配。在开头列举的现有技术中，内壳和外壳首先在装配过程中同轴地布置并且紧接着通过焊接彼此连接。在根据本发明的方法中，在装配过程之后不需要后续的工作步骤来建立材料配合的连接。由此可相对于由现有技术已知的方法显著降低用于装配冷却套的时间花费。此外，不需要连接部位的可接近性，从而粘接连接部可定位在焊接时不可利用的部位处。有利地粘接连接部在从外面不可见的或被遮盖的区域中定位在内壳和外壳之间，从而粘接连接部还得到保护而不受外部的且影响粘接缝的寿命的影响因素的影响。
[0027]根据本发明的方法的一种特别有利的设计方案还由此实现，即粘接材料仅仅施覆到内壳的布置在内壳的背离引入区段的端部区段中的粘接面上和外壳的布置在外壳的背离引入开口的端部区段中的粘接面上。由此保证，粘接材料在内壳和外壳的接合运动或相对运动中只有在接合运动的结束阶段中才接触内壳或外壳的相应相对而置的面。由此可防止在内壳推入到外壳中时粘接材料形成隆起(Wulstbildung)。此外排除了内壳或外壳的限制冷却腔的区域由于粘接材料而粘住并且由此保证电机的运行可靠的功能或冷却。
[0028]此外设置成，在内壳和外壳之间的相对运动期间在内壳的形成内锥体的粘接面和外壳的形成外锥体的粘接面之间构造锥形连接部，通过该锥形连接部使内壳和外壳的两个在其之间容纳粘接材料的粘接面彼此压靠。通过接合运动使内壳和外壳自动定心，从而内壳和外壳同轴地布置并且冷却腔构造在内壳和外壳之间。此外，锥形连接部产生彼此相反指向的压力，其使在其之间容纳粘接材料的粘接面在粘接材料的硬化期间压紧在一起。由此还可在没有从外部引入压力的情况下保证工艺可靠的粘住并且附加地进