电机冷却装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电机，其被连接到车辆中的从动装置，该电机包括定子和包含所述定子的壳体。所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道。所述冷却通道由第一壳体部分和第二壳体部分界定，所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。

Motor cooling device and method

The invention discloses a motor, which is connected to a driven device in a vehicle comprising a stator and a housing comprising the stator. The housing has at least one cooling passage surrounding at least a portion of the inner circumference of the housing. The cooling channel is defined by a first housing portion and a second housing portion, the first housing portion being sealed to the second housing portion.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机，例如电动机和发电机，并且更特殊地，涉及冷却电机中的定子的方法和装置。
技术介绍
电动机是一种电磁/机械装置，其将电能转化为机械能。相反地，发电机是将机械能转化为电能的电磁/机械装置。电动机或发电机之类的电机通过磁场与载流导体之间的相互作用进行操作，分别产生力或电流。电动机被广泛地应用于泵、鼓风机、风扇、机床、家用电器、动力工具、计算机中的磁盘驱动器等。电动机具有各种尺寸，从钟表中使用的小型电动机到机车引擎中使用的大型电动机/发电机。电动机的转子通常是电动机的转动部分，它旋转是因为电动机中设有磁场，从而绕转子的轴产生了扭矩。电机的定子通常是静止的，尤其是相对于电机的外壳而言是静止的。电气系统通常包括具有永磁体或电磁定子的发电机和电动机。通过改变定子中存在的磁场而产生的热导致定子中的温度上升，并且理想的是冷却定子以保护磁体或电磁体，使其不会损坏，并增加电机功率密度以从小物理尺寸电机提供更多的功率。传统的冷却方法包括在穿过电机的对流空气或油循环。在外壳中采用冷却孔从而空气或流体可以从中穿过带走热量而冷却定子的方法也是已知的。现有技术的问题在于，在很多情况下，不能在定子周围、尤其是定子的外表面附近为定子提供有效的冷却。在绕定子外表面提供冷却的情况下，通常需要在铸造电机壳体的过程中使用型芯以制造冷却通道，这样会增加电机的成本和复杂度。本领域需要一种能够在定子外表面周围形成冷却通道以冷却电机定子的节约成本的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种用于冷却电机中的定子的方法和设备。本专利技术的一种形式涉及一种被连接到车辆中的从动装置的电机，所述电机包括定子和包含所述定子的壳体。所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道，所述冷却通道由第一壳体部分和第二壳体部分界定。所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。本专利技术的另一种形式涉及一种车辆，该车辆包括从动装置和连接到所述从动装置的电机。所述电机包括定子和包含所述定子的壳体。所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道。所述冷却通道由第一壳体部分和第二壳体部分界定。所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。本专利技术的又一种形式涉及一种冷却车辆中的电机的方法，所述方法包括使流体穿过形成于包含定子的壳体中的至少一条通道的步骤。所述至少一条通道被布置在所述壳体的内周的至少一部分周围。所述通道由第一壳体部分和第二壳体部分界定。所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。【附图说明】通过结合附图阅读下面关于本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述和其他特征，以及获得它们的方式，将变得更加显而易见并且本专利技术将更容易理解，其中:图1描绘了一种车辆，其采用了使用本专利技术冷却方法的电机的实施例；图2是图1的车辆中所采用的电机；图3是图2的电机的壳体的一部分的横截面视图；图4是图3的壳体的分解的横截面视图；以及图5是图3和图4的壳体的组装之后的横截面平面图。在这些附图中，相应的附图标记表示相应的部件。本文提出的范例以一种形式描绘了本专利技术的一个实施例，但这一范例不应当以任何方式解释为对本专利技术范围的限制。【具体实施方式】参见附图，并且尤其参见图1，其描绘了车辆10，该车辆10可以是农业机械、建筑机械、林业机械或其他车辆形式。车辆10包括带有地面接合装置14的底盘12，地面接合装置14可以由至少一个电机16直接地或间接地驱动，而电机16可以是提供或消耗电力的发电机/交流发电机或电动机。电力可以来自于例如电池或电容器储存的能源。类似地，电能也可以来自于公共电力或者以任意已知方式产生。为此，车辆10将被认为具有发动机18,其中至少一部分电力最终来自于发动机18。出于简洁考虑，电机16可以被认为是电动机16，其具有本专利技术的结构，当然本专利技术的结构也可以被应用于其它旋转电机。来自于电源的电力在机器操作者的控制下被提供至电动机16以驱动从动装置14。现在，额外地参见图2，其描绘了电动机16。来自于电动机16的机械能可以是为从动装置14提供动力的机械驱动力的补充，或者电动机16可以是从动装置14的唯一的驱动器。电动机16被流体冷却剂源20冷却，并且可包括未示出的外部泵、供应箱和冷却系统，其中流体冷却剂源20具有从其供给的流体22。电动机16包括轴、转子和定子48。壳体24包围着转子和定子48并包含流体22，其中壳体24提供了部分流体流径。壳体24包括第一壳体部分26、第二壳体部分28和第三壳体部分30。壳体部分28和30可以是不同的，如图2所示，或者它们也可以是基本相同的。此外，在另一种形式中，壳体部分28或30可以被结合或作为一个部件与第一壳体部分26永久地连接。为清楚起见，壳体28和20的与壳体部分26交界的部分，可以认为是与图3-5所示的基本类似，即使壳体部分28和30的其他部分具有其他特征，例如轴承、电线连接、流体连接等。这里所示的密封件32和34是与壳体部分28和30结合的，尽管也可以预期密封件32与壳体部分26结合。密封件34被定位成帮助引导流体22在冷却通道中流动，其中冷却通道可以是环形的或非环形的，并且可以是蜿蜒形状的冷却通道36。密封32和34可以是被设置在相应的槽中的O形环，当然其它密封类型也是可以预期的。当壳体部分36和28与30彼此接合，使侧面38和40沿轴向方向42彼此接近时，形成蜿蜒的通道36。当壳体部分26和壳体部分28、30被组装时，外边界44和46彼此接触，以确定蜿蜒的通道36的宽度，该宽度是侧面38和40之间的距离。蜿蜒的通道36允许流体22沿定子48的外表面流动，藉此增强对定子48的冷却。形成于电动机16的每个端部上的蜿蜒的通道36可以彼此顺序地排列，从而当一条通道36进一步朝向壳体部分26的中心延伸时，另一条通道36延伸远离壳体26的中心。蜿蜒的通道36延伸经过壳体24的内周的至少一部分并且用作穿过电机16的流体22的流径的一部分。在其它形式中，电机可以具有单个冷却通道36，其可以是这样一种情况，即如上文所述，壳体部分28或30作为一个整体与第一壳体部分26结合时。密封件32基本上防止流体22从壳体24溢出。密封件34在将壳体24密封到定子48的同时，更被用于引导流体在冷却通道36中流动以及沿定子48的表面流动，并且如果一些流体22穿过密封件34，也是不重要的，因为流体22仍然被保留在壳体24中。在本专利技术的另一实施例中，壳体24与定子48之间的流体的泄漏可以通过控制壳体24与定子48的直径以限制流体在这些构件之间流动的能力的方式加以限制。在这种情况下，可不需要密封件34。尽管可以在单件式壳体铸件中将蜿蜒的通道36形成为一个铸件部件，但那些对于铸造工艺非常熟悉的技术人员可以理解，这种形式的型芯将增加壳体生产的成本和复杂性。而本专利技术中的壳体部分26、28和30的铸造将比使用型芯的工艺技术更加简单并且费用更低。壳体部分26、28和30可具有指示特征(未示出)，以帮助组装者确保当壳体部分26、28和30被组装并且通过使用通常的方法被固定在一起时蜿蜒的通道36被适当地形成。虽然所描绘的冷却通道36具有平坦的侧面38和40，但其它形状也是可以预期的，尤其是能够获得简单的铸造工艺的形状。尽管冷却通道36被描述为环形的或蜿蜒的，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：从动装置；和连接到所述从动装置的电机，所述电机包括：定子，和包含所述定子的壳体，所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分，所述冷却通道由所述第一壳体部分和所述第二壳体部分界定，所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。

【技术特征摘要】
2012.07.12 US 13/547,6581.一种车辆,包括: 从动装置；和 连接到所述从动装置的电机，所述电机包括: 定子，和 包含所述定子的壳体，所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分，所述冷却通道由所述第一壳体部分和所述第二壳体部分界定，所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述定子被至少部分地密封到所述第一壳体部分和所述第二壳体部分中的一个。3.根据权利要求1所述的车辆，其中所述至少一条冷却通道包括至少一条蜿蜒的冷却通道，所述第一壳体部分和所述第二壳体部分是铸件，所述蜿蜒的冷却通道具有包括第一侧面和第二侧面的两个相对的侧面，所述第一侧面与所述第一壳体部分结合，所述第二侧面与所述第二壳体部分结合。4.根据权利要求3所述的车辆，其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分滑动接合在一起，从而形成所述蜿蜒的冷却通道。5.根据权利要求4所述的车辆，还包括被设置在所述第一壳体部分和所述第二壳体部分之间的密封件。6.根据权利要求5所述的车辆，其中所述至少一条蜿蜒的冷却通道包括第一蜿蜒的冷却通道和第二蜿蜒的冷却通道，所述第一蜿蜒的冷却通道由所述第一壳体部分和所述第二壳体部分界定，所述第二蜿蜒的冷却通道由第三壳体部分和所述第一壳体部分界定。7.根据权利要求6所述的车辆，其中所述蜿蜒的冷却通道是S形的冷却通道。8.根据权利要求7所述的车辆，其中所述电机被构造成使流体在所述至少一条蜿蜒的冷却通道中流动，所述流体与所述定子及所述壳体接触。9.一种电机，该电机被连接到车辆中的从动装置，所述电机包括: 定子；和 包含所述定子的壳体，所述壳体具有围绕所述壳体的内周的至少一部分的至少一条冷却通道，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分，所述冷却通道由所述第一壳体部分和所述第二壳体部分界定，所述第一壳体部分被密封到所述第二壳体部分。10.根据权利要求9所述的电机，其中所述定子被至少部分地密封到所述第一壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：加伦·R·拉夫，凯尔·K·麦肯基，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：