水下驱动单元制造技术

本发明专利技术涉及一种水下驱动单元(10)，优选用于舷外马达或舱驱动器，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体(1)和金属壳体(2)，在金属壳体中容纳有电驱动器(3)，其中所述电驱动器(3)防水地以相对于环境密封的方式容纳在金属壳体(2)中，并且金属壳体(2)设置在塑料壳体(1)内。塑料壳体(1)内。塑料壳体(1)内。

【技术实现步骤摘要】
水下驱动单元


[0001]本专利技术涉及一种水下驱动单元，包括设计用于由水绕流的塑料壳体和具有电驱动器的金属壳体。本专利技术还涉及一种由至少两个这样的水下驱动单元构成的系统。此外，本专利技术涉及一种具有这种水下驱动单元的船。

技术介绍

[0002]水下驱动单元通常配备有电驱动器。电的水下驱动单元的研发受制于相互竞争的多个要求。
[0003]一方面，需要将驱动单元安置在良好导热的材料中，以便避免电驱动器或其功率部件过热。由于该原因，驱动单元通常安装在金属壳体中。另一方面，水下驱动单元必须具有最佳的流动特性，以便在由水绕流时将摩擦损失保持得尽可能低。在此经常使用特殊覆层或至少是特别好的表面质量。此外，必须保护金属壳体免受环境影响，尤其免受伴随环境影响发生的腐蚀。然而，通过将具有低的耐水性的金属壳体和保护性覆层组合，产生相当大的成本。这与另一重要要求即节约成本相矛盾。也就是说，在研发水下驱动单元时，尤其对于较低的功率等级而言，在冷却、流动优化和降低成本之间存在目标冲突。此外，水下驱动单元的设计对于适销性起一定作用。在现有技术中，将这种目标冲突的各个方面作为课题。
[0004]EP 2 762 402 A2公开了一种用于船舶的驱动单元，其中驱动单元的冷却通过从内部和外部冷却马达来实现。
[0005]US 2004014380 A1公开了一种船舶驱动器，所述船舶驱动器在壳体中具有电马达并且此外具有流动开口，驱动单元能够通过所述流动开口进行冷却。
[0006]在US 20070173140 A1中公开了一种集成的舷外马达，所述舷外马达在塑料壳体中具有电驱动器。
[0007]然而，从现有技术中已知的解决方案的缺点是，没有任何已知的教导实现冷却、流量优化和成本节约之间的目标冲突的令人满意的解决方案。根据现有技术，要么壳体由金属制造，由此必须耗费且昂贵地进行修整，要么壳体由塑料制造，由此电驱动器的冷却不是最佳的。

技术实现思路

[0008]基于已知的现有技术，本专利技术的目的是提供一种改进的水下驱动单元。
[0009]所述目的通过具有本专利技术的特征的水下单元来实现。有利的改进形式从说明书和附图中得出。
[0010]相应地，提出一种水下驱动单元，优选用于舷外马达或舱驱动器(Pod
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Antrieb)的水下驱动单元，包括设计用于由水绕流的塑料壳体和金属壳体，其中容纳有电驱动器。根据本专利技术，电驱动器防水地以相对于环境密封的方式设置在金属壳体中并且金属壳体设置在塑料壳体中。
[0011]金属壳体是防水的并且设置在塑料壳体内，通过这种方式，实现了“电驱动器的冷
却”功能和“流动优化”功能的分离。换言之，使用“壳中壳”原理，即“金属壳体在塑料壳体中”的原理。
[0012]“电驱动器的冷却”功能在此借助于金属壳体实现，所述金属壳体具有良好的热传导特性从而有效地将热量从电驱动器运输到围绕金属壳体的介质、水或塑料材料上。
[0013]“流动优化”功能在此借助于塑料壳体实现，所述塑料壳体能够简单和灵活地成为任何对于水下驱动单元的相应的应用情况而言最佳的形状。尤其地，通过使用塑料壳体，与金属壳体相比，能够避免昂贵的用于腐蚀保护和用于流动优化性覆层的措施并且降低制造成本。
[0014]因此，结果是，金属壳体不必具有任何流动优化的特性和特殊的创新性的设计方案并且能够设有简单的材料表面，使得所述金属壳体能够特别容易地构造。由此，金属壳体能够尽可能提供未经处理的表面。金属壳体也能够配备有简单的形状例如柱形形状。
[0015]同时，塑料壳体不必具有密封特性。因此，塑料壳体能够仅关于流动技术方面的要求来设计。
[0016]因此，通过如下水下驱动单元最佳地解决了节约成本、流动优化和冷却之间的目标冲突，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体和具有电驱动器的金属壳体，其中金属壳体是防水的并且设置在塑料壳体中。此外，由于塑料壳体提供的皱摺区，金属壳体被保护免受机械的能量输入，例如在与地面接触的情况下可能产生的机械的能量输入，免受损害，尤其免受水损害，所述水损害可能会导致马达和电子装置完全损坏。此外，由于塑料壳体，能够省去使金属壳体免受环境影响的附加保护。
[0017]就本公开而言，水下单元是舷外马达或舱(Pod)的吊架，所述吊架在水下驱动单元的额定运行中完全或部分地处于水面以下。
[0018]就本公开而言，能够将塑料壳体理解为具有塑料的壳体。尤其地，能够将其理解为仅由一种或多种塑料或复合材料制造的壳体。塑料壳体能够是有覆层或无覆层的。尤其地，塑料壳体能够被涂漆。替选地或者补充地，塑料壳体能够具有表面压花。优选的是，表面压花能够构成为，使得在塑料壳体由水绕流时减少摩擦。
[0019]就本公开而言，能够将金属壳体理解为具有金属的壳体。尤其地，能够将其理解为仅由金属制造的壳体。例如，壳体能够包括铸件。有利的是，金属壳体具有未经处理的表面。由此能够节省成本。
[0020]因此，将术语“防水”理解为，在水下驱动单元的额定运行中，没有水或仅可忽略不计的水量能够侵入金属壳体中。
[0021]优选地，水下驱动单元的电驱动器针对水下驱动单元的较低的功率等级之一设计，尤其作为功率为0.2PS至80PS，例如在0.2至0.7PS、1至3PS、1.5至3PS、5至20PS或40至80PS之间(约150W至500W、730W至2.2kW、1.1kW至2.2kW、3.6kW至14.7kW或29.4kW至58kW)的电驱动器。这具有如下优点：通过如本文中所公开的那样的水下驱动单元能够在该功率级中实现特别高的成本节约。
[0022]有利的是，塑料壳体具有经由流动通道连接的开口，其中塑料壳体构成为，在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流。
[0023]塑料壳体具有经由流动通道连接的开口，并且塑料壳体构成为，使得在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流，通过这种方式，可行的是，尤其有效
地冷却金属壳体。金属壳体的覆层在此是没有必要的，因为金属壳体不是外部结构的一部分并且不必满足流动优化的功能。因此，金属壳体不必满足任何特殊的流动技术方面的要求。同时，金属壳体也不必满足任何美学要求，因为其从外面看不到或只能勉强看到。
[0024]在塑料壳体的被绕流的状态中，进行金属壳体的至少部分的绕流，通过这种方式，在运行时可以进行金属壳体的冷却从而进行设置在其中的驱动部件的冷却。
[0025]就本公开而言，由水绕流的塑料壳体是指如下壳体，所述壳体具有塑料以及在由水绕流方面是优化的构造尤其外轮廓。
[0026]有利的是，塑料壳体在前部区域中包括至少一个入口并且在后部区域中包括至少一个出口，其中流动通道沿着水下驱动单元的纵轴线L延伸。换言之，因此在水下驱动单元运行时进行绕流的水能够经由入口进入塑料壳体中，经由流动通道到达金属壳体并且然后经由出口离开塑料壳体。通过这种方式，能够实现金属壳体的连续绕流，由此在运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下驱动单元(10)，优选用于舷外马达或舱驱动器，所述水下驱动单元包括设计用于由水绕流的塑料壳体(1)和金属壳体(2)，在所述金属壳体中容纳有电驱动器(3)。其特征在于，所述电驱动器(3)以相对于环境防水地密封的方式容纳在所述金属壳体(2)中，并且所述金属壳体(2)设置在所述塑料壳体(1)内，其中，所述塑料壳体(1)具有开口(4)，所述开口经由流动通道(5)连接，其中所述塑料壳体(1)构成为，使得在所述塑料壳体(1)的被绕流的状态中进行所述金属壳体(2)的至少部分的绕流。2.根据权利要求1所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(1)在前部区域中包括入口(4')并且在后部区域中包括出口(4”)，并且所述流动通道(5)沿着所述水下驱动单元(10)的纵轴线(L)延伸。3.根据权利要求1或2所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)至少部分地通过金属壳体(2)限界。4.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(1)与柱管(6)连接，其中所述连接优选经由柱管模制部(7)进行。5.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述电驱动器(3)包括电马达(31)、可选的传动装置(30)和/或电子部件并且经由驱动轴(8)驱动螺旋桨(9)。6.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述金属壳体(2)具有金属管(60)，所述金属管在前端处包括前部的管密封件(61)和/或在其后端处包括后部的管密封件(62)。7.根据权利要求6所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述金属壳体(2)在其前端处具有用于密封电缆(65)的电缆密封件(63)和/或在其后端处具有轴密封件(64)。8.根据上述权利要求中任一项所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述塑料壳体(2)具有多个流动通道(5)。9.根据权利要求8所述的水下驱动单元(10)，其特征在于，所述流动通道(5)经由纵向肋(20)彼此分开，其中所述纵向肋(20)此外将所述金属壳体(2)和所述塑料壳体(1)固定在彼此上。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克，
申请(专利权)人：托奇多有限责任公司，
类型：发明
国别省市：