CN103415982A - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别是用于使电动车辆增程的发电设备（40）的电机（14），该电机包括特别是由铸造生产的圆筒形外壳部件（2b），用以接纳定子（14a）和转子（13），所述外壳部件（2b）包含至少一个冷却通道结构（51），冷却剂以曲折的方式流经该冷却通道结构。本发明的目的是尽可能简单地实现最佳散热。为此，冷却通道结构（51）包括沿电机（14）的轴向延伸的多个大致平行的冷却室（51a），所述冷却室在外壳部件（2b）的至少一个第一端面（33）开口。各个冷却室（51a）由壁(51a')限定，且将偏转装置（57）从第一端面（33）引入至少一个冷却室（51a）内，并使偏转装置与壁(51a')间隔开。

Description

电机

本发明涉及一种特别是用于使电动车辆增程的发电设备的电机，该电机包括特别是通过铸造生产的、用于接纳定子和转子的圆筒形外壳部件，所述外壳部件包含至少一个冷却通道结构，冷却剂以曲折的方式流经该冷却通道结构。

DE10022146A1描述了一种用于具有转动的内部转子的电机的、带有冷却管的定子，该定子包括至少一个电气的叠片铁芯和借助铸造设置的若干个冷却管，冷却管嵌入通过铸造导热材料来形成的铸造本体内，并且该本体搁置于叠片铁芯（Blechpaket）上和/或被芯堆包括。

由EP0899852A1已知电机的铸造模制部件。将电机的定子框架设置成铸造的模制部件，该模制部件构造有至少一个轴向延伸的、在定子外壳的两个端侧的直接连接件外侧延伸的和/或沿轴向曲折或蜿蜒的外壳内肋部。

还由DE10131119A1进一步已知具有冷却盘管的电机，该冷却盘管设置成曲折的平面结构，并包括导热非常良好的材料和由塑料制成的偏转件。

在特别是借助铝模制方法来生产的外壳部件的情况下，几乎不能实现或者在模制方面增加耗费的情况下仅困难地实现对于最佳散热有利的冷却通道的曲折构造。

本发明的目的是避免这些缺点并以尽可能最简单的方式实现电机中的最佳冷却。

这根据本发明如此来实现，即，冷却通道结构包括基本上沿电机的轴向延伸的多个大致平行的冷却室，这些冷却室较佳共同铸造并且在外壳部件的至少一个第一端面具有开口构造，各个冷却室由较佳地大致沿轴向延伸的壁来限定，且将与壁间隔开的偏转装置从第一端面引入至少一个冷却室。

偏转装置较佳地由塞件和/或导向元件构成。

由塞件或导向肋构成的偏转装置可沿轴向***冷却室内，以使冷却剂可以曲折偏转。

特别有利的是，偏转装置可拆卸地设置在冷却室内，壁较佳地沿轴向与端面间隔开。

为了实现有效的冷却效果，偏转装置可设置在至少两个相邻的冷却室内。

在本发明的范围内还可规定，将偏转装置***设置在端面区域内的外壳部件的接纳开口内，其中，外壳部件较佳地可在端面上由盖部件盖住，且偏转装置可设置在盖部件内。偏转装置可拆卸地固定在盖部件内，或者可以与盖部件共同铸造。

当冷却室流体地连接到以环形方式设置在起始区域和终端区域之间的第一端面区域内的冷却室时，可以简单地生产，其中，至少一个偏转装置以特别较佳的方式沿轴向横跨该冷却室。环形空间可设置在外壳部件或盖部件内。

冷却效果或者流经各个冷却室的流量可通过改变偏转装置的横截面和/或偏转装置的轴向延伸量调节到对应的要求。此外，如果偏转装置不设置在每个冷却室内而是仅设置在冷却通道结构的热临界区域内，则可以实现减少的散热。

当偏转装置在面向冷却室的端部区域内形成分离边缘时可以实现特别良好的冷却效果，较佳地，冷却室的壁基部和分离边缘之间的流动截面大于环形设置的冷却室的流动截面。这会产生支持传热的流动失速和湍流。

下面参照附图更详细地阐释本发明，这些附图如下示意地示出：

图1示出根据本发明的具有电机的发电单元；

图2示出沿线II-II剖取的圆筒形外壳部件的剖视图；

图3示出圆筒形外壳部件的正视图；

图4和5分别示出电动侧的冷却通道结构的斜视图；

图6示出圆筒形外壳部件的斜视图；以及

图7示出圆筒形外壳部件的另一斜视图。

图1示出特别是用于使电动车辆增程的发电设备40（增程器），该发电设备包括旋转活塞发动机1和电机14，该电机由例如设置在外壳2内的永磁体来励磁。外壳2包括室3，旋转活塞沿外壳2的摆线滑动面5可回转地设置在该室3内。由摆线滑动面5和侧向滑动面6、7来构成室3。外壳2包括形成摆线滑动面5的中心外壳部件2a、侧向外壳部件2b和2c，以及在该实施例中限定中心外壳部件2a的侧板8、9。

偏心轴10经由例如设置成滚动轴承的轴承11、12可转动地保持，该偏心轴10设置在各个外壳部件2b、2c中的内外壳空间15内，并由旋转活塞4驱动。设置在同一外壳2内的电机14的转子13与偏心轴10同心设置。

容纳轴承11的侧向第一外壳部件2b包括钟形圆筒形外套区域2b，该区域围出其内设置有电机的转子13和定子14a的大致圆筒形内部空间15a。通过与外壳部件2b相邻的盖部件2d使圆筒形内部空间15a闭合。

电机14和旋转活塞发动机1具有共同的冷却***50，其具有相继经过设置在外壳部件2d、2b、2a和2c内的冷却通道结构51,52,53,54。由此，将相继地冷却电机14和旋转活塞发动机1。电动侧的冷却通道结构51的冷却室51b可以部分地由盖部件2d和部分地由圆筒形外壳部件2b构成，该冷却室51b以环形方式设置在起始区域55和终端区域56之间。

沿偏心轴10的轴线10a方向延伸的多个冷却室51a设置在电机14的区域内的外壳部件2b内，这些冷却室在外壳部件2b的端面33区域内流体连接到环形冷却室51b。

图2到5示意性地示出位于电动侧的外壳部件2b的冷却通道结构51，例如，冷却剂在起始区域55内通入冷却室结构，而冷却剂在终端区域56流出。还可在冷却通道结构51的其它位置供给和/或排出冷却剂，例如在冷却通道结构51区域内，诸如在外壳部件2b的活塞侧端面36的区域内。除了在其它外壳区域内可选的入流口、出流口或传送口，冷却室51a在活塞侧端面34的区域内闭合（例如，通过铸造或通过盖部件），因而，会在各个冷却室51a的末端发生受迫的偏转。

在图2中，使终端区域56扭转到相交平面内，并向下扭转，以示出由箭头表示的冷却剂的曲折流。

为了产生对于包围定子14a和转子13的外壳部件2b的圆筒形外套区域2b'内的电机的冷却来说是最佳的曲折的冷却剂流，将偏转装置57沿轴向***冷却室51a内，该偏转装置57可以例如由塞件57a、导向肋等构成。将偏转装置57***例如环形冷却室51b内的共同铸造的轴向接纳部37内。还可替代地将偏转装置57以可释放或不可释放（例如，通过共同铸造）的方式设置在盖部件2d内。

沿周向流入环形冷却室51c的冷却剂将由偏转装置57沿轴线10a的方向偏转到冷却室51a内，并沿壁51a’返回到冷却通道结构51，在冷却通道结构51处，冷却剂再次被下一个偏转装置57偏转到下一个冷却室。由于冷却剂的这种环状运动，将均匀地冷却与电机14相关的外壳部件2b的冷却区域，其中，可以通过改变偏转装置57的横截面和/或长度来精细地调节散热。偏转装置57可以由例如塑料等制成。

图5示出环状环形室51c内的冷却剂流的流线。偏转装置57仅相对较少，即，它们被***冷却室51a的程度为大致对应于环形室51b的轴向延伸量。偏转装置57形成分离边缘57a，而冷却室51a的壁基部51a’’和分离边缘57a之间的流动截面大于环形布置的冷却室51b的流动截面。该图示出这造成冷却室51a内的流动失速和回旋现象，由此可以在这些区域改善传热。

可以移入环形冷却室51内的偏转装置57允许以生产上简单的方式使冷却剂流在包围电机14的外壳部件2b内曲折，并因此尽可能最好地进行散热。

Claims (13)

1.一种特别是用于使电动车辆增程的发电设备（40）的电机（14），所述电机包括特别是由铸造生产的圆筒形外壳部件（2b），用以容纳定子（14a）和转子（13），所述外壳部件（2b）包含至少一个冷却通道结构，冷却剂以曲折的方式流经所述冷却通道结构（51），其特征在于，所述冷却通道结构（51）包括沿电机（14）的轴向延伸的多个大致平行的冷却室（51a），所述冷却室较佳的是共同铸造的，并在所述外壳部件（2b）的至少一个第一端面（33）上具有开口构造，至少一个冷却室（51a）由较佳的是大致沿轴向延伸的壁(51a')限定，并且将与所述壁(51a')间隔开的偏转装置（57）从所述第一端面（33）引入、较佳的是***至少一个冷却室（51a）。

2.如权利要求1所述的电机（14），其特征在于，所述偏转装置（57）由塞件（57a）和/或导向元件构成。

3.如权利要求1或2所述的电机（14），其特征在于，所述偏转装置（57）可拆卸地设置在所述冷却室（51a）内。

4.如权利要求1到3中任一项所述的电机（14），其特征在于，所述壁(51a')沿轴向与所述第一端面（33）间隔开。

5.如权利要求1到4中任一项所述的电机（14），其特征在于，将所述偏转装置（57）***所述外壳部件（2b）的接纳部（37）内，所述接纳部设置在所述第一端面（33）的区域内。

6.如权利要求1到5中任一项所述的电机（14），其特征在于，所述外壳部件（2b）可在所述第一端面（33）的区域内由盖部件（2d）盖住，较佳的是所述偏转装置（57）设置在所述盖部件（2d）内。

7.如权利要求6所述的电机（14），其特征在于，所述偏转装置（57）与所述盖部件（2d）共同铸造。

8.如权利要求1到7中任一项所述的电机（14），其特征在于，所述冷却室（51a）流体连接到冷却室（51b），所述冷却室（51b）以环形方式设置在所述第一端面（33）的区域内且在起始区域（55）和终端区域（56）之间，较佳的是至少一个偏转装置（57）沿轴向横跨所述冷却室（51b）。

9.如权利要求1到8中任一项所述的电机（14），其特征在于，偏转装置（57）分别布置在至少两个相邻的冷却室（51a）内。

10.如权利要求1到9中任一项所述的电机（14），其特征在于，至少两个偏转装置（57）具有不同的横截面和/或轴向延伸量。

11.如权利要求1到10中任一项所述的电机（14），其特征在于，所述偏转装置（57）形成分离边缘（57a），较佳的是所述冷却室（51a）的壁基部（51a’’）和所述分离边缘（57a）之间的流动截面大于环形布置的冷却室（51b）的流动截面。

12.如权利要求1到11中任一项所述的电机（14），其特征在于，所述冷却室（51a）以基本上或主要闭合的形式设置在所述外壳部件（2b）的背向所述偏转装置的第二端面（34）的区域内。

13.一种特别是使电动车辆增程的发电设备（40），所述发电设备包括根据权利要求1到12中的任一项所述的电机（14），其中，所述电机（14）与特别是旋转活塞式内燃机（1）的内燃机同轴地设置在共同的外壳（2）内。

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