具有冷却单元的驱动单元制造技术

本发明专利技术涉及一种驱动器(1)，其具有：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却单元的驱动单元


[0001]本专利技术涉及一种驱动单元，其具有电动旋转机器、至少一个电子附件和至少一个冷却单元。

技术介绍

[0002]这种类型的驱动单元例如由DE 198 12 729 A1公开。该专利技术描述了一种电机，其尤其具有用于形成轴向和径向风扇的风扇轮，还具有驱动单元和带控制装置壳体的控制单元，其中，驱动单元具有定子、转子和至少一个电线圈，并且其中控制单元具有用于控制或调节线圈电流供应的电子电路。驱动单元和控制单元由模块形成，并且彼此对应的接触元件设置用于互相电连接。
[0003]同样，这种类型的装置由DE 38 42 588 A1公开。该专利技术描述了一种无刷直流外转子电机，其具有带定子绕组的并固定在电机法兰上的定子，在其背离电机法兰的一侧包围定子的外转子、以及驱控定子绕组的电子电路装置。该电路装置具有在法兰侧朝向定子布置的、承载电子部件的电路板以及多个电连接至电路板的并布置成与电机法兰导热接触的功率半导体。功率半导体通过环形盘状冷却体与电机法兰间接地导热连接。冷却体与电路板和保持电路板的载体元件形成预组装组件。

技术实现思路

[0004]以此为出发点，本专利技术的目的是提出一种紧凑的驱动单元，其确保驱动单元的充分冷却。
[0005]所提出的目的由一种驱动器实现，其具有：
[0006]‑
至少一个电动旋转机器，
[0007]‑
至少一个位于封闭的壳体装置中的电子附件，
[0008]‑
至少一个风扇单元
[0009]‑
其中，这些部件沿轴向彼此相继布置，使得电子附件沿轴向布置在电动旋转机器与风扇单元之间，
[0010]‑
其中，至少在壳体装置与风扇单元之间、和/或在壳体装置与电动旋转机器的轴承盖之间、和/或在壳体装置和/或电动旋转机器的轴之间设有自由空间，
[0011]‑
其中，在风扇单元运行期间，根据主流路(风扇罩、电子附件的和电机壳体的表面)并且借助于文丘里效应，自由空间同样能够被加载冷却气流。
[0012]根据本专利技术，现在通过主流路以及这些自由空间提供冷却效果，其中由于文丘里效应同样产生气流，气流有助于冷却相邻的驱动部件。由此避免了在这些自由空间中积聚热量。
[0013]这种冷却变体方案的基础在于，风扇单元实施为双区风扇，该双区风扇以抗扭方式连接到轴上。由此，在电动旋转机器运行时，会产生两股相互独立运行的气流。因此，根据本专利技术，驱动器可以被制造得更紧凑，尤其在轴向方向上更紧凑。
[0014]双区风扇在风扇的轮毂区域的区域中具有第一区，第一区基本上产生轴向气流。基本上产生径向气流的第二区与第一区径向邻接。该径向气流产生主流路，其中大约80％至90％的吸入空气到达主流路中。
[0015]自由空间和/或在主流路的侧面的部件具有表面增大结构体，这些结构体基本上平行于相应的流动路径地定向。例如，结构体是在轴承盖和壳体装置处尤其沿径向延伸的肋片。由此提高了冷却效率。
[0016]用于提高冷却效率的另外的措施提出，包围电动旋转机器的壳体至少在外环周上在局部具有肋片。也用于主流路的引导装置的附加的风扇罩通过如下方式增强文丘里效应，即风扇罩从BS轴承盖起至少延伸超过电子附件以及电动旋转机械壳体的轴向长度的大约30％。
[0017]电子附件具有实施为执行器或转换器的部件。
[0018]由此获得非常紧凑和性能卓越的驱动器，驱动器的组件、特别是壳体装置上的电子附件以及电动旋转机器、例如定子和转子以及设在它们之间的自由空间被冷却。
[0019]壳体装置由导热性相对良好的材料、例如铝或铝合金制成。
[0020]壳体装置可以是柱形或漏斗形的，其中漏斗具有圆柱形部分和轴向渐缩部分，它们可以由相同材料、由具有不同材料的多个部分以及由具有相同材料的多个部分一体制成。
[0021]壳体装置具有留空部，轴穿过该留空部伸出，该轴尤其形成冷却单元、特别是风扇的驱动轴。
[0022]执行器或转换器部件也可以尤其仅布置在壳体装置的柱形部分中，在这种情况下，轴向渐缩部分用作具有热缓冲作用的热容器。由此即使在变化的运行条件下也确保驱动器得到充分冷却。
[0023]电动旋转机器的转子还由轴冷却。此外，转子的热量也散发到电动旋转机器的内部，从而使轴承盖、轴承和壳体也可能因此变热。来自自由空间的热量输入通过在壳体和轴承盖周围流动的空气、尤其通过文丘里效应的气流被排出。
[0024]电动旋转机器的定子也同样产生热量，其也使电动旋转机器的内部升温。该热量输入同样通过在壳体和轴承盖周围流动的空气被排出。此外，为了获得从定子的叠片组到壳体和壳体肋片的相对良好的热传递，定子优选地收缩到壳体护套中。主气流然后从那里带走大部分热量。
[0025]当电动旋转机器运行时，设计为集成风扇的冷却单元产生一股或多股冷却气流，气流至少沿壳体装置的表面和自由空间沿径向和/或轴向流动。
附图说明
[0026]根据以原理示出的实施例更详细地说明本专利技术和本专利技术的另外的有利设计方案，附图示出：
[0027]图1示出了根据本专利技术的驱动器的纵向截面原理图，
[0028]图2示出了根据本专利技术的驱动器的纵向截面原理图，驱动器具有可形成热量积聚的区域，
[0029]图3示出了带有冷却气流的驱动器的纵向截面原理图，
[0030]图4示出了双区风扇的前视图，
[0031]图5示出了双区风扇的侧视图，
[0032]图6示出了带风扇元件的双区风扇的前视图，
[0033]图7示出了双区风扇的立体图，
[0034]图8示出了双区风扇的剖面正视图，
[0035]图9示出了双区风扇的侧剖视图，
[0036]图10示出了细节视图。
具体实施方式
[0037]图1示出了具有电动旋转机器2的驱动器1，该电动旋转机器具有带叠片组5的定子3。在定子3的叠片组5中，绕组系统朝向气隙19布置，该绕组系统在定子3的叠片组5的端侧处形成绕组头4。转子6的叠片组8与轴9抗扭连接，转子的叠片组与定子3的通电绕组系统发生电磁相互作用，从而导致轴9围绕轴线18旋转。
[0038]轴9抗扭地保持在两个轴承、AS轴承11(朝向待驱动工作机器)和BS轴承12(背离待驱动工作机器)之中。电动旋转机械2被壳体10包围，该壳体被限制在轴承的端侧处。电子附件13在轴向上与BS侧轴向间隔开并形成自由空间，该电子附件至少包含转换器或执行器的部件。电子附件13是位置固定的并且与轴9抗扭地连接。电子附件13与BS轴承盖14和/或壳体10机械连接并且安装在壳体装置31中。同样地，在保持相应的保护等级的情况下，供电线和/或传感器线铺设在轴承盖和/或壳体10上。
[0039]沿轴向相邻的是风扇15，其尤其是双区风扇，其又与轴9抗扭地连接并且产生冷却气流，该冷却气流至少一部分被引导穿过风扇罩16。供给空气经由风扇罩16的吸入口17被提供给风扇15。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种驱动器(1)，具有：
‑
至少一个电动旋转机器(2)，
‑
至少一个位于封闭的壳体装置中的电子附件(13)，
‑
至少一个风扇单元(15)，
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其中，所述电动旋转机器、所述电子附件和所述风扇单元沿轴向彼此相继布置，使得所述电子附件(13)沿轴向布置在所述电动旋转机器(2)与所述风扇单元(15)之间，
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其中，至少在所述壳体装置与所述风扇单元之间、和/或在所述壳体装置与所述电动旋转机器(2)的轴承盖之间、和/或在所述壳体装置和/或所述电动旋转机器(2)的轴(9)之间设有自由空间，
‑
其中，在所述风扇单元(15)运行期间，根据主流路、风扇罩(16)、所述电子附件(13)的表面和电机壳体(10)的表面)并且借助于文丘里效应，所述自由空间同样...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：