電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)，特別是用于驅(qū)動機(jī)動車的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在較大的電機(jī)、例如用于驅(qū)動機(jī)動車的電機(jī)中，需要部分地冷卻定子殼體以用于導(dǎo)出所產(chǎn)生的損耗功率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種電機(jī)，所述電機(jī)可以在低成本制造時并且在少維護(hù)地運(yùn)行時高效地被冷卻。
[0004]該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征來解決。從屬的權(quán)利要求以本發(fā)明的優(yōu)選的進(jìn)一步擴(kuò)展方案為主題。
[0005]因此，該發(fā)明通過一種電機(jī)、特別是用于驅(qū)動機(jī)動車的電機(jī)來解決，所述電機(jī)包括具有沿軸向方向延伸的轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子。此外，設(shè)有包圍轉(zhuǎn)子的定子和容納定子的定子殼體。在所述定子殼體中集成有冷卻管路。所述冷卻管路由通道與轉(zhuǎn)向部分的結(jié)合而組裝成。在相鄰的通道之間分別存在一個轉(zhuǎn)向部分。由此，所述冷卻管路沿著定子殼體的周向構(gòu)成為曲折形的。在定子殼體中的冷卻管路優(yōu)選通過在定子殼體的鑄造過程時的相應(yīng)空隙來制造。備選地或者附加地，冷卻管路的通道和轉(zhuǎn)向部分也可以切削地制造。本發(fā)明能實現(xiàn)將冷卻管路非常緊密地緊貼到要冷卻的面上。此外，所述定子殼體可以非常簡單地構(gòu)建，其中，可以同時集成冷卻管路。為了構(gòu)造冷卻管路，例如不需要多層地構(gòu)建定子殼體，但是也不排除這點。
[0006]在電機(jī)上的方向定義如下:轉(zhuǎn)子軸沿軸向方向延伸。徑向方向垂直于所述軸向方向。周向方向定義為垂直于徑向方向并且垂直于軸向方向。與此相應(yīng)的，定子殼體的外周面沿著所述周向方向延伸，定子殼體的兩個端側(cè)垂直于軸向方向并且平行于徑向方向。
[0007]優(yōu)選地規(guī)定，所述通道和轉(zhuǎn)向部分密封地過渡到彼此中，從而形成封閉的冷卻管路。因此，冷卻劑、特別是流體冷卻劑可以僅以預(yù)定義的軌道流動通過冷卻管路。特別是，所述冷卻劑由一個通道通過一個轉(zhuǎn)向部分流動到下一個通道中并且由該通道再次通過另一個轉(zhuǎn)向部分流動到再下一個通道中。因此，各個通道僅具有兩個開口，在所述開口上分別設(shè)置有一個轉(zhuǎn)向部分。此外，優(yōu)選地規(guī)定，一個轉(zhuǎn)向部分僅將兩個通道相互連接。由此，預(yù)定了冷卻劑在冷卻管路中的定義的路徑。但是備選地，一個轉(zhuǎn)向部分也可以使兩個或者更多個通道的冷卻劑流聚集和/或以任意的比例分到兩個或者更多個通道上。
[0008]在優(yōu)選的實施方式中，所述通道構(gòu)成為矩形的。此外優(yōu)選地，沿周向方向定義通道寬度和沿徑向方向定義通道高度。特別優(yōu)選地規(guī)定，通道高度與通道寬度的比例處于1/10至1/2之間。由此，預(yù)定了具有相對小的高度的相對寬的通道。這導(dǎo)致定子殼體沿徑向方向的小的厚度并且能同時實現(xiàn)非常用于在冷卻劑與要冷卻的定子、例如要冷卻的定子殼體之間熱傳導(dǎo)的非常寬的面。
[0009]以有利的方式，所述通道在定子殼體的外周面中平行于軸向方向延伸。在通道平行于軸向方向設(shè)置時，轉(zhuǎn)向部分能實現(xiàn)以大約180度轉(zhuǎn)向。不過優(yōu)選地，與軸向方向偏轉(zhuǎn)直至三十度也是可能的。同樣可想到的是，所述通道在馬達(dá)殼體中以平行的敞開的環(huán)圍繞馬達(dá)軸線設(shè)置，其中，各個環(huán)分別通過轉(zhuǎn)向區(qū)域相互連接。
[0010]所述轉(zhuǎn)向部分這樣構(gòu)造，使得冷卻劑可以非常高效地由一個通道向另一個通道變向(umleiten)。在此必須注意冷卻劑的流動，以便減少冷卻劑泵的能量消耗。此外應(yīng)該在冷卻劑流中形成盡可能少的靜止水區(qū)域，從而冷卻劑可以始終處于運(yùn)動中并且運(yùn)走盡可能多的熱量。
[0011]因此，優(yōu)選地規(guī)定，在轉(zhuǎn)向部分中的最大橫截面積與在通道中的平均橫截面積的比例處于0.5至4之間。優(yōu)選地，所述比例處于I至2之間。
[0012]在有利的構(gòu)造中，所述轉(zhuǎn)向部分沿周向方向延伸并且所述通道在側(cè)面通入到轉(zhuǎn)向部分中。
[0013]此外，所述轉(zhuǎn)向部分例如構(gòu)成為直的管。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。管的橫截面特別是矩形的或者圓形的。管構(gòu)成為直的或者輕微彎曲的。輕微彎曲的管提供了由一個通道向另一個通道的非常優(yōu)化損耗的流動變向。
[0014]特別優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成為香蕉形的。如果沿著周向方向觀察該香蕉形狀，則在轉(zhuǎn)向部分中的橫截面積首先增大至最大值。在轉(zhuǎn)向部分中的橫截面積由該最大值再次減小。所述兩個通道在側(cè)面通入到該香蕉形狀的外周面中。
[0015]特別是規(guī)定，所述香蕉形的轉(zhuǎn)向部分包括凸出的彎曲部。所述凸出的彎曲部沿軸向方向和/或沿徑向方向延伸。特別是，香蕉的該彎曲的構(gòu)成方式定義如下:所述香蕉形狀在軸向側(cè)通過壁來限定。所述壁沿軸向方向構(gòu)成為弓形的并且因此具有“沿軸向方向的凸出的彎曲部”。同樣地，所述香蕉形狀向外或者向內(nèi)(亦即沿徑向方向向外或者向內(nèi))限定并且可以構(gòu)成為弓形的。在這里，所述香蕉形的轉(zhuǎn)向部分具有沿徑向方向的凸出的彎曲部。
[0016]在優(yōu)選的實施方式中，所述通道徑向最內(nèi)側(cè)的邊界具有與所述轉(zhuǎn)向部分徑向最內(nèi)側(cè)的邊界相同的距轉(zhuǎn)子軸的間距。特別是，優(yōu)選地規(guī)定與香蕉形的轉(zhuǎn)向部分相連接的構(gòu)成方式。因此，所述香蕉形的轉(zhuǎn)向部分的彎曲部沿徑向方向僅向外延伸。這一方面導(dǎo)致用于冷卻介質(zhì)的流動優(yōu)化的轉(zhuǎn)向走向。另一方面，可以通過所述構(gòu)成方式來形成在定子和冷卻管路之間的非常大的面積。
[0017]在另一種備選方案中，所述轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成為強(qiáng)烈彎曲的管。在此，所述管這樣大地彎曲，使得所述通道可以在端側(cè)通入到管中。在平行地設(shè)置通道時這意味著，所述管以180度彎曲。該彎曲的管可以具有圓形的、橢圓形的或者多邊形的橫截面。
[0018]所述轉(zhuǎn)子軸優(yōu)選支承在定子殼體中。因此，所述冷卻管路也可以同時用于冷卻轉(zhuǎn)子軸的軸承。特別優(yōu)選地，所述冷卻管路至少在代替轉(zhuǎn)向部分的位置上具有軸承冷卻回路。所述軸承冷卻回路由一個通道的端部、優(yōu)選圍繞轉(zhuǎn)子軸的軸承地引導(dǎo)至另一個通道。
[0019]備選于軸承冷卻回路的構(gòu)成方式，也可能的是，所述轉(zhuǎn)向部分安裝到定子殼體的端側(cè)中。由此，所述轉(zhuǎn)向部分更靠近軸承并且可以更良好地用于冷卻軸承。對此特別是，所述通道在其端部上具有彎曲大約90度的中間件。所述中間件朝向轉(zhuǎn)子軸彎曲，從而于是轉(zhuǎn)向部分設(shè)置在定子殼體的端側(cè)中。
[0020]在整個冷卻管路中的轉(zhuǎn)向部分不必全部構(gòu)造成相同的。因此也可以規(guī)定，在所述通道之間設(shè)置有不同的轉(zhuǎn)向部分。同樣可能的是，用于轉(zhuǎn)子軸軸承的軸承冷卻部僅構(gòu)成在一側(cè)上或者構(gòu)成在兩側(cè)上。所述軸承冷卻部在兩個端側(cè)上可以是不同的，于是例如可以在一個端側(cè)上構(gòu)成軸承冷卻回路并且在另一個端側(cè)上可以將轉(zhuǎn)向部分安裝到定子殼體的所述端側(cè)中以用于冷卻軸承。
[0021]此外，優(yōu)選地規(guī)定，所述定子殼體包括基體和頂蓋。所述頂蓋基本上形成定子殼體的其中一個端側(cè)。軸向側(cè)的轉(zhuǎn)向部分以及通道優(yōu)選構(gòu)成在基體中。于是，所述另一個軸向側(cè)的轉(zhuǎn)向部分處于頂蓋中。定子殼體的兩件式的構(gòu)成方式導(dǎo)致更簡單地制造空腔。同樣，具有一個外周元件和兩個端側(cè)的頂蓋的構(gòu)造形式也是可想到的。
[0022]所述冷卻管路優(yōu)選包括至少兩個用于冷卻劑泵的接口。
[0023]所述電機(jī)優(yōu)選用于驅(qū)動機(jī)動車。
【附圖說明】
[0024]以下借助于附圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明的實施例。在此，圖中:
[0025]圖1示出按照本發(fā)明的根據(jù)全部實施例的電機(jī)；
[0026]圖2示出按照本發(fā)明的根據(jù)第一實施例的電機(jī)的冷卻通道幾何形狀；
[0027]圖3和3a示出按照本發(fā)明的根據(jù)第二實施例的電機(jī)的冷卻通道的局部；
[0028]圖4示出按照本發(fā)明的根據(jù)第三實施例的電機(jī)的冷卻通道的幾何形狀；
[0029]圖5示出按照本發(fā)明的根據(jù)第二與第三實施例的電機(jī)的冷卻通道的比較；
[0030]圖6示出按照本發(fā)明的根據(jù)第二與第三實施例的電機(jī)的冷卻通道的轉(zhuǎn)向區(qū)域的準(zhǔn)確的構(gòu)成方式；
[0031]圖7示出按照本發(fā)明的根據(jù)第四實施例的電機(jī)的冷卻通道的局部；
[0032]圖8示出按照本發(fā)明的根據(jù)第五實施例的電機(jī)的冷卻通道的局部；
[0033]圖9示出按照本發(fā)明的根據(jù)第六實施例的電機(jī)的冷卻通道的幾何形狀。
【具體實施方式】
[0034]借助于圖1闡述用于全部實施例的電機(jī)I的普遍構(gòu)造。電機(jī)I由一個定子殼體2、一個定子5和一個轉(zhuǎn)子6組裝成。定子5不可相對轉(zhuǎn)動地安裝到圓柱形的定子殼體2的內(nèi)壁上。轉(zhuǎn)子8具有轉(zhuǎn)子軸7。該轉(zhuǎn)子軸7支承在定子殼體2中，從而轉(zhuǎn)子6能相對于定子5轉(zhuǎn)動。
[0035]定子殼體2由一個圓柱形的基體3和一個或者兩個頂蓋4組裝成。每個頂蓋4形成定子殼體2的一個端側(cè)。
[0036]在電機(jī)I上定義如下方向:軸向方向8沿著轉(zhuǎn)子軸7延伸。徑向方向10定義為垂直于軸向方向8。周向方向9定義為垂直于軸向方向8并且垂直于徑向方向10。周向方向9沿著定子殼體2的外周面延伸。
[0037]在定子殼體2中構(gòu)成有冷卻管路11以用于冷卻定子殼體2或者用于冷卻定子5。在圖1中僅示例性地示出冷卻管路11的形狀。冷卻管路11的準(zhǔn)確的構(gòu)造形式在以下不同的實施例中更準(zhǔn)確地闡述。在此，冷卻管路11也可以部分地構(gòu)成在頂蓋4中而不僅構(gòu)成在基體3中。
[0038]在下圖中還僅示出冷卻管路11。相同的或者功能上相同的構(gòu)件在全部實施例中配設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。
[0039]圖2示出電機(jī)I的第一實施例的冷卻管路11。冷卻管路11由平行地設(shè)置的通道12組裝成。通道12在該構(gòu)造形式中沿軸向方向8延伸并且沿著定子殼體2的周向方向9分布。每兩個相鄰的通道12通過一個轉(zhuǎn)向部分13相互連接。由此產(chǎn)生沿著周向曲折形的冷卻管路11。在圖2的右邊部分中詳細(xì)地示出冷卻管路11的局部。在此可看到的是，通道12構(gòu)成為矩形的并且具有通道高度15以及通道寬度16。通道高度15小于通道寬度16。由此產(chǎn)生扁平的寬的通道12。在兩個通道之間標(biāo)記了間距17。優(yōu)選間距17與通道寬度16的比例在1/10至2之間。
[0040]此外，圖2示出軸承冷卻回路14的構(gòu)成方