用于电机的铸造冷却装置制造方法及图纸

本文描述了铸造到大致圆柱形的定子内的冷却装置，该定子具有设置在其内表面上的纵向通道。该铸造冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷却路径的导管。

Casting cooling device for motor

This paper describes a cooling device cast into a roughly cylindrical stator with a longitudinal passage on its inner surface. The casting cooling device includes a casting heat storage element and a conduit defining a cooling path with inlet and outlet.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的铸造冷却装置
本公开涉及电机。更具体地，本公开关于用于电机的铸造冷却装置以及设置有这种铸造冷却装置的电机。
技术介绍
电机、电动机或发电机在本领域中是公知的。还众所周知的是，电机产生热量作为副产品，并且必须以某种方式从机器中提取该热量以改善机器的性能和/或防止其提早退化或故障。电机通常是空气冷却的。这通常通过在机器的主体中提供孔来迫使空气通过其进行。这种冷却装置的效率通常较差，原因是空气通常是效率低的冷却流体。此外，一些电机在不可能提供孔以允许空气在其中的环境中操作。相应地，还设计了用于电机的流体冷却装置。一些永磁电机设置有内部定子和通常包围定子的外部转子。在这种情况下时，定子具有大致圆柱形的主体，并且线圈安装到圆柱形主体上以向外产生与外部设置的转子相互作用的磁场。由于通常在由转子某种程度包围的定子中产生热量，因此可能难以在这种外部转子电机的封闭定子内安装流体冷却装置。附图说明在附图中：图1是设置有根据第一示例性实施例的铸造冷却装置的电机的截面图；图2是沿图1的线2-2截取的截面图；图3是待嵌入冷却装置的铸造蓄热元件中的连续冷却管的透视图；图4是图1的电机的定子芯的一部分的俯视平面图；图5是安装在模具中的定子芯和连续冷却管的俯视平面图；图6是具有铸造冷却装置的定子芯的俯视平面图；图7是完成的定子的俯视平面图；图8是类似于图1但示出第二示例性实施例的截面图；图9是类似于图2但示出了第三示例性实施例的截面图；图10是类似于图2但示出了第四示例性实施例的截面图；图11是在加工操作之前包括根据第五示例性实施例的铸造冷却装置的定子的俯视平面图；图12是在加工操作之后的图11的定子的俯视平面图；图13是在入口、出口和盖已经安装到其上之后的图11的定子的俯视平面图；图14是图11的定子的透视图；图15是根据第六示例性实施例的包括定子的电机的截面图；图16是根据第七示例性实施例的定子的分解透视图；图17是根据第八示例性实施例的定子的分解透视图；图18是图17的定子的定子芯的部分分解透视图；图19示出了沿着图18的线19-19截取的叠片堆叠的放大部分；图20是图18的定子芯的俯视平面图；图21是沿图20的线21-21截取的放大部分；图22是沿着图20的线22-22截取的放大部分；图23是根据第九示例性实施例的定子的截面侧视图；图24是沿图23的线24-24截取的截面图；图25是类似于图24但示出了第十示例性实施例的截面图；图26是类似于图25但示出了第十一示例性实施例的截面图；图27是类似于图24但示出了第十二示例性实施例的截面图；和图28是类似于图23但示出了第十三示例性实施例的截面图。具体实施方式根据示例性实施例，提供了一种冷却装置，该冷却装置被铸造到具有设置在其内表面上的纵向通道的大致圆柱形的定子；铸造冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷却路径的导管。根据另一方面，提供了一种电机，该电机包括具有设置有纵向通道的内表面的内部定子；围绕内部定子同轴安装的外部转子和铸造在内部定子中的液体冷却装置，液体冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷却路径的导管。根据第三方面，提供了一种形成设置有铸造冷却装置的定子的方法，包括：提供具有设置有纵向通道的内表面的大致圆柱形的定子芯；将定子芯放入具有内壁和底壁的模具中；该模具在内壁、底壁和大致圆柱形的定子芯的内表面之间限定腔室；提供冷却导管；将冷却导管放置在腔室中；并将导热材料铸造到腔室中。当在权利要求和/或说明书中与术语“包括”一起使用时，使用词语“一”或“一个”可以表示“一个”，但是它也符合“一个或更多”、“至少一个”和“一个或一个以上”的含义。同样，词话中“另一个”可以意味着至少一个第二个或更多。如在本说明书和权利要求中所使用的，词语“包括”(以及包括的任何形式，诸如“复数式主体的包括”和“单个主体的包括”)、“具有”(以及具有的任何形式，诸如“复数式主体的具有”和“单个主体的具有”)、“具备”(以及具备的任何形式，诸如“复数式主体的具备”和“单个主体的具备”)或“包含”(以及包含的任何形式，诸如“复数式主体的包含”和“单个主体的包含”)是包容性或开放的，并且不排除附加的、未列举的元素或工艺步骤。在本说明书中和在所附权利要求中，使用本质上是方向性、几何形状的和/或空间的各种术语，诸如“纵向”、“水平”、“前”、“后”、“向上”、“向下”等。应该理解，这样的术语仅用于描述的方便并且仅在相对意义上，而并不以任何方式作为对本公开的范围的限制。此外，在本说明书中，术语“轴向方向”、“轴向地”、“轴向的”等是指转子的旋转轴线的方向、圆柱形定子的中心轴线的方向以及与其对应的方向，术语“径向方向”、“径向地”、“径向的”等是指与这些轴向方向垂直的方向，并且术语“周向方向”、“周向地”、“周向的”等是指在与旋转轴垂直的平面上围绕旋转轴的给定点绘制的圆的圆周的每个方向。表述“连接的”应该在本文中以及在所附权利要求中被广义地解释，以包括机械部件或组件之间的任何协作或被动关联。例如，这些部件可以通过直接连接组装在一起，或者使用其间的其它部件间接连接。连接也可以是例如使用磁场或其他方式的远程的。应该注意的是，表述“电机”在本文中将被解释为包含电动机和发电机两者，而不管这些机器中使用的技术。术语“约”用于指示数值包括用于确定该数值的装置或者方法的误差的固有变化。在阅读以下仅以示例的方式参照附图给出的其示例性实施例的非限制性描述时，其他目的、优点和特征将变得更加明显。一般而言，根据示例性实施例的铸造冷却装置被设计成直接铸造到例如由堆叠的叠片制成的定子芯中。本文描述的铸造冷却装置包括包围导管的蓄热元件，该导管限定允许冷却流体流过其中以从蓄热元件移除热量从而冷却电机的冷却路径。为了在冷却装置和定子芯之间提供足够的接触，定子芯设置有在铸造过程中被填充的多个纵向内部通道。通道被成形使得即使在由热量引起的冷却装置和定子不相等的扩张和/或收缩期间也保持足够的接触。附图的图1示出了设置有外部转子12和内部定子14的电机10。外部转子12设置有面对内部定子14的永磁体16。内部定子14包括定子芯18、线圈20和设置有具有入口23和出口25的冷却路径的铸造冷却装置22。图2是沿图1的线2-2截取的截面图，示出了定子芯18和在内部铸造的冷却装置22。如从该图可以看出的，定子芯18设有面向外部的纵向通道24，其构造和尺寸设置成在其中容纳线圈20，以及设有面向内部的纵向通道26，冷却装置22的蓄热元件33的一部分被铸造在该纵向通道26中，如下文所述的。铸造冷却装置22包括由嵌入在蓄热元件33中的多个导管28限定的冷却路径，以允许冷却流体(未示出)在其中流动，从而从蓄热元件33去除热量，并且因此冷却电机。在该示出的实施例中，多个导管28是一体的并且布置在设有入口23和出口25的蜿蜒的冷却管29中，如图3所示。图4示出了在铸造蓄热元件33和将线圈安装在其中之前的定子芯的一部分。如从该图可以看出的，面向内部的纵向通道26限定了面向内的齿30。此外，通道26的侧壁不是径向的，而是略微锥形的，以使得通道向外变宽以形成楔形通道。换句话说，纵向通道26通常为燕尾形。例如可以提供约两(2)度的角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却装置，其被铸造到大致圆柱形的定子内，该定子具有设置在其内表面上的纵向通道；所述冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷却路径的导管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.19 US 62/207,2541.一种冷却装置，其被铸造到大致圆柱形的定子内，该定子具有设置在其内表面上的纵向通道；所述冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷却路径的导管。2.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述定子的纵向通道为燕尾形。3.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其中所述铸造蓄热元件包括从包含铝、铝合金、铜、非铁材料和导热聚合物的组中选择的材料。4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其中所述冷却路径由连续的蜿蜒的导管限定。5.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置，其中所述冷却路径由纵向导管和设置在所述铸造冷却装置的相对纵向端部处的成形盖限定。6.如权利要求5所述的冷却装置，其中每个盖包括密封器件。7.根据权利要求5和6中任一项所述的冷却装置，其中所述盖被构造成互连相邻的纵向导管。8.根据权利要求5和6中任一项所述的冷却装置，其中所述盖被构造成限定互连所有纵向导管的相应歧管。9.根据权利要求5至8中任一项所述的冷却装置，其中所述纵向导管在铸造所述铸造蓄热元件期间形成。10.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述导管是纵向的并且在所述铸造冷却装置中进行加工；所述冷却装置具有相对的纵向端部，所述纵向端部被加工成限定敞开到相邻纵向导管的凹部；所述冷却装置进一步包括能插入凹部中以完成冷却路径的盖。11.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，其中所述蓄热元件的内表面被加工成接收轴承，以允许可旋转轴在其中旋转。12.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述铸造蓄热元件还包括内表面和底表面，并且其中所述冷却装置还包括可拆卸的盖和插入件，所述插入件被构造和尺寸设置成插入所述蓄热元件。13.根据权利要求12所述的冷却装置，其中所述插入件包括设置有限定冷却路径的通道的外表面。14.根据权利要求1所述的冷却装置，其中所述导管是纵向的并且是双锥形的。15.一种电机，包括：具有设置有纵向通道的内表面的内部定子；围绕内部定子同轴安装的外部转子；和铸造在内部定子中的冷却装置，所述冷却装置包括铸造蓄热元件和限定具有入口和出口的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP德比安，F杜布，D迪普伊斯，JP德克斯特雷兹，E拉图利普，
申请(专利权)人：TM四股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA