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CN104795928A - 电机壳体 - Google Patents

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CN104795928A
CN104795928A CN201510025898.2A CN201510025898A CN104795928A CN 104795928 A CN104795928 A CN 104795928A CN 201510025898 A CN201510025898 A CN 201510025898A CN 104795928 A CN104795928 A CN 104795928A
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马提亚·海涅格里夫
克里斯蒂安·吕克特
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Abstract

本发明涉及一种电机壳体及电机，所述电机具有定子及所述电机壳体，其中，在下壳体部设置至少一个多功能开口，且可在壳体中设置电子部件，其特征在于，用于冷却电子部件的多功能开口包括挡板，通过所述挡板可沿电子部件方向引导气流，且可选地，为了实现定子与下壳体部的机械连接的目的，在面向上壳体部的一侧上设有凹陷。

Description

电机壳体
技术领域
本发明涉及一种电机壳体及电机，所述电机具有定子及所述电机壳体。
背景技术
特别地，使用这样的电机以驱动风扇单元(Lüftungseinheit)内的风扇叶轮(Lüfterrade)，从而，电机的部分在运行期间被加热，由此，加速磨损，除此之外，由于加热导致电机的效率降低。通用的电机包括配备电机绕组的定子、包围该定子且构造成外部转子及电机壳体，该电机壳体具有上壳体部、下壳体部和设置在所述上壳体部与下壳体部之间的电机电子部件。电机电子部件的组件可以设置在印刷电路板上。在申请人已公开的欧洲申请EP 2 654183 A1中提供了通用的电机，在所述电机中，下壳体部沿上壳体部方向在定子上方以盘状方式扩展，使得所述下壳体部与上壳体部可以共同容纳具有电子组件的电机电子器件(Motorelektronik)的印刷电路板。通常，上壳体部与下壳体部彼此相连，使得设置在这些壳体部之间的电机电子器件被保持在其之间。电子组件与电路板可以被电机壳体内部的空气围绕。此外，所述通用的电机的电子器件在运行中被加热，由此，它们可能被快速磨损。此外，温度也可以升高到使得单个组件可能受损，由此，可能导致电机出现故障。在上壳体部设置开口来进行空气的循环以对现有组件进行降温是已知。这里弊端是，灰尘和/或湿气可能通过开口渗透进入壳体，由此导致组件出现故障。
如果需要较高程度的对湿气和/或灰尘的防护，可以不设置所述开口。此外，在需要较高程度的对湿气和/或灰尘的防护的情况下，定子可通过浇铸材料(Verguβmasse)进行浇铸或通过封装材料(Umspritzungsmasse)进行封装，此外，壳体部通过密封垫相互封闭。
这样的电机壳体的缺点是，根据对灰尘和/或湿气所需的防护水平，需要使用具有通风口或没有通风口的不同的壳体部。
发明内容
本发明的目的是，提供一种具有定子的电机的电机壳体，在下壳体部具有多功能开口，由此，在较低防护要求的情况下，可以主动地冷却壳体内部的电机电子部件(Motorelektronik)，并且在另一方面，在利用浇铸材料封装定子的情况下，可以以简单的及经济的方式将定子固定在下壳体部。
根据本发明，所述问题将通过具有独立权利要求1所述特征的电机壳体来解决。电机壳体的其它有利的特点在从属权利要求2至12中确定。此外，本发明的目的将根据权利要求13所述的电机来解决
根据本发明，包含定子的电机的电机壳体包括下壳体部及上壳体部，其中，在所述下壳体部设置至少一个多功能开口，且在所述壳体中可设置电子部件，其特征在于，用于冷却电子部件的多功能开口包括挡板(Luftleiteinrichtung)，通过所述挡板向电子部件的方向引导气流，可选地，为了实现定子与下壳体部的机械连接，在面向上壳体部的一侧上具有凹陷(Rücksprung)。
如果对组件的灰尘及湿气防护的要求不高，可以通过与转子区域面对的开口使空气流向电子部件并冷却所述电子部件。在此，挡板可以沿径向设置在转子方向的多功能开口的下方。根据运行中来自转子的气流及通过所述气流对电子部件的直接冷却，可以省去附加的通过散热器或风扇的冷却。由于开口隐藏在外部电机的转子后，尽管有散热孔，但避免了电子部件的触碰及严重的污染，这些并不存在于在盖部分具有开口的壳体中。
在使用没有封装定子的电机壳体的情况下，挡板将由运行中的转子引发的气流通过多功能开口主动引导至电子部件方向。由此，电子部件的冷却达到最大化。在使用封装定子的电机壳体的情况下，挡板作为浇铸材料的附加的倒勾部(Hinterschnitt)，从而下壳体部与定子之间的结合力被最大化。
如果对组件的灰尘及湿气防护的要求较高，可以通过浇铸材料环绕定子。在这种情况下，开口作为倒勾开口，可以向所述倒勾开口内灌入浇铸材料或封装材料将该开口填充。通过将材料灌入多功能孔以在材料与下壳体部之间产生低成本的连接。如果在多功能孔的面向上壳体部的一侧上设置凹陷，所述材料可以灌入到凹陷内，由此，在材料固化时产生形状匹配(Formschluss)。在此，提高了在下壳体部与定子之间连接的可靠性。省去了附加的连接元件如螺栓及相关的连接方式。在这种情况下，所述开口不是作为冷却开口使用。
已经证明这样是有利的，即如果下壳体部在定子的上方朝向上壳体部的方向，以盘状形式径向扩展并超出定子直径，并且，电子部件可以放置在下壳体部与上壳体部之间，其中，在围绕定子的区域内，在径向上设置转子，该转子内径大于定子的外径。并且其中，在径向将多功能开口指向转子的区域。
在优选的实施例中，所述多功能开口具有基本上圆形的几何形状。圆形几何形状易于加工。
在可选的实施例中，所述多功能开口具有基本上角形的几何形状。相对于圆形几何形状，通过基本上角形的几何形状，倒勾面积可以加大，由此，连接可承受更高的负载。
挡板可以对称设置，使得其不依赖于转子的运动方向将产生的气流通过多功能开口引导至电子部件上。如果电机的运转方向可以改变，则优选地应用该实施例。
在可选的实施例中，挡板可以非对称设置，使得在相应的转子旋转方向上，由在运行中的转子产生的气流最大化到达电子部件上。优选地，所述实施例仅在电机只有一个运行方向的情况下应用。
挡板包括侧表面其中，所述侧表面可以设置成笔直的或弯曲的。
在优选的实施例中，电机壳体包括多个多功能开口，其中，下壳体部包括设置在分度圆(Teilkreis)上的凹口(Durchbrüche)，所述凹口用于与定子机械连接，并且通常，所述多功能开口设置在具有基本上相同直径的分度圆上。所述分度圆具有基本与定子的外径相匹配的直径，由此，在将多功能开口用作冷却口的情况下，可以确保气流从运动的转子流向电子部件，并且，在将多功能开口用作固定装置的情况下，不再必须将浇铸材料灌入转子区域内，并且，另一方面，可以到达最大紧固力。
如果设置多个多功能开口，至少一个多功能开口可以具有基本上圆形的几何形状，同时，至少一个多功能开口可以具有基本上角形的几何形状。
在优选的实施例中，下壳体部在其外部径向边缘包括用于容纳密封垫的凹槽。例如，所述密封垫可以由O形环构成。通过在上壳体部与下壳体部之间使用密封垫，进一步提高了电机壳体对灰尘和/或湿气的防护。
此外，有利的是，电机壳体由聚合材料制成。通过聚合材料较低的导热性能，将电子部件与绕组绝热分离。
本发明的电机包括根据本发明的电机壳体。
其它优点、特殊技术特征及本发明的实用性的改进，将在从属权利要求中提出，并参照附图在随附的对优选实施例的描述中示出。
附图说明
图1为电机壳体的分解图；
图2为下壳体部的三维视图；
图3为具有圆形开口及非对称挡板的下壳体部的截面的三维视图；
图4为具有圆形开口及非对称挡板的下壳体部的截面的剖面图；
图5为具有矩形开口及非对称挡板的下壳体部的截面的三维视图；
图6为具有矩形开口及非对称挡板的下壳体部的截面的剖面图；
图7为具有圆形开口及对称挡板的下壳体部的截面的三维视图；
图8为具有圆形开口及对称挡板的下壳体部的截面的剖面图。
附图标记说明
10   下壳体部
11   孔
12   分度圆
13   接触开口
14   凸台
15   凹槽
20   电子部件
30   上壳体部
41   定子
42   转子区域
120  多功能开口
121  挡板
122  凹陷
具体实施方式
图1示出电机壳体的分解图。所述电机壳体包括下壳体部10及上壳体部30，其中，电子部件20设置在下壳体部10与上壳体部30之间，所述电子部件20具有布置在印刷电路板上的电子元器件。电机的定子41固定在下壳体部10上。所述下壳体部10包括四个用于与定子41机械连接的孔11，使得所述定子41可以通过四个螺栓与上壳体部30连接。在定子41的上方朝向上壳体部的方向，下壳体部10沿定子10的直径在径向以盘状方式扩展，其中，在围绕定子41的区域42处，在径向设置具有内径比定子41的外径大的转子(未示出)。下壳体部10包括八个在径向上指向转子的区域的基本上矩形的多功能开口120。所述多功能开口120包括在面向上壳体部30的一侧的凹陷122。所述定子41未由封装材料围绕，且多功能开口120是敞口的，使得在电机运行中通过转子的旋转，空气可以通过多功能开口120流向电子部件20，并可以使电子部件冷却。多功能开口120隐藏在外转子电机的转子后面，由此，尽管存在冷却开口120，但避免电子部件20被触碰及被严重污染。
如果对组件的灰尘及湿度的防护要求较高，可以在定子41周围使用浇铸材料(未示出)。在此情况下，多功能开口120作为倒勾开口浇铸材料或封装材料可以灌入并填充在所述开口内。通过将所述材料灌入凹陷122内，在材料的固化过程中，在面向上壳体部30的下壳体部10的一侧形成形状匹配，由此，在下壳体部10与定子41之间产生可靠的及经济实用的连接。消除了附加的连接元件如螺栓及相关的连接方式。
图2示出下壳体部10的三维视图。用于与下壳体部10进行机械连接的四个孔11设置在分度圆12上，其中，八个多功能开口120设置在同一个分度圆12上。
此外，下壳体部10包括用于与上壳体部30实现螺栓连接的凸台(Dome)14。通过所述与上壳体部30的螺栓连接产生安全的连接，由此，电子部件20可以被安全地保持在下壳体部10与上壳体部30之间。
此外，下壳体部10包括四个接触开口13，通过所述接触开口，可以使定子41的接触端顺畅地通过下壳体部10，并与电子部件接触。
凹槽15设置在围绕下壳体部10的外径上，在所述凹槽内，可以设置如O形环的密封垫，由此，在下壳体部10与上壳体部30进行螺栓连接时，在壳体部分10、30之间可形成防潮及防尘的连接。
多功能开口120可以基本上是圆形或角形的。此外，多功能开口120可以包括挡板121，所述挡板可以是非对称或对称的。
图3示出具有圆形多功能开口120及非对称挡板121的下壳体部10的截面的三维视图。圆形的几何形状所需加工技术简单。此外，所述多功能开口120包括设置在多功能开口120下方在转子的方向上的挡板121。在使用没有封装(umspritzten)的定子41的情况下，挡板121引导通过运行中的转子产生的气流主动通过在电子部件20方向上的多功能开口120。由此，电子部件20获得最大的冷却。在使用封装的定子的情况下，挡板121的作用是作为用于浇铸材料的附加倒勾部，使得在下壳体部10与定子41之间的连接力达到最大化。挡板121可以设置成非对称的，如果转子在给定方向上旋转，则使得由运行中的转子引起且流到电子部件20的气体流最大化。
图4示出具有在图3中的圆形多功能开口120及非对称挡板121的下壳体部10的截面的剖面图，其中，多功能开口120的凹陷122明确可识别。
图5示出具有矩形多功能开口120及非对称挡板121的下壳体部10的截面的三维视图，同时，在图6中示出下壳体部10的同样截面的截面图。相对于圆形几何形状，通过矩形几何形状可以增加倒勾面积，由此，使得连接可承受较高负载。
图7示出具有圆形多功能开口120及对称挡板121的下壳体部10的截面的三维视图，同时，图8示出下壳体部10的相同截面的截面图。通过对称的挡板121，使得通过独立于转子的旋转方向产生的气流通过多功能开口120引导至电子部件20。
电机壳体由塑料制成。通过聚合材料较低的导热性能，将电子部件与绕组绝热分开。
在此示出的实施例仅描述了本发明的实例，然而，并不仅限于此。可选择的，通过技术人员思考得出的实施例同样包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种电机壳体，其包括具有定子(41)的电机的下壳体部(10)及上壳体部(30)，其中，在所述下壳体部(10)内设置至少一个多功能开口(120)，并且在所述壳体内设置电子部件(20)，
其特征在于，
用于冷却电子部件(20)的多功能开口(120)包括挡板(121)，通过所述挡板，可以朝着所述电子部件的方向引导气流，可选地，为实现所述定子(41)与所述下壳体部(10)机械连接，在面向所述上壳体部(30)的一侧上设有凹陷(122)。
2.根据权利要求1所述的电机壳体，
其特征在于，
所述下壳体部(10)在所述定子(41)的上方，朝向所述上壳体部(30)，在径向上以盘状方式扩展并超出所述定子的直径，并且，在下壳体部(10)与上壳体部(30)之间可容纳电子部件(20)，其中，在围绕所述定子(41)的区域(42)内，在径向设置具有内径大于所述定子外径的转子，并且其中，所述多功能开口(120)在所述径向上指向所述转子区域(42)。
3.根据前述权利要求任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述多功能开口(120)具有基本上圆形的几何形状。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述多功能开口(120)具有基本上角形的几何形状。
5.根据权利要求4所述的电机壳体，
其特征在于，
所述挡板(121)对称设置。
6.根据权利要求4所述的电机壳体，
其特征在于，
所述挡板(121)非对称设置。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述挡板(121)具有笔直的侧面。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述挡板(121)具有弯曲的侧面。
9.根据前述权利要求任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述电机壳体包括多个多功能开口(120)，其中，所述下壳体部(10)具有设置在分度圆(12)上的凹口(11)，所述凹口用于与所述定子(41)机械连接，并且，所述多功能开口(120)设置在具有相同直径的分度圆上(12)。
10.根据权利要求9所述的电机壳体，
其特征在于，
至少一个多功能开口(120)具有基本上圆形的几何形状，而至少另一个多功能开口(120)具有基本上角形的几何形状。
11.根据前述权利要求任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述下壳体部(10)在其外侧径向边界上具有凹槽(15)，以用于容纳密封垫。
12.根据前述权利要求任一项所述的电机壳体，
其特征在于，
所述电机壳体由聚合材料制成。
13.一种电机，
其特征在于，
所述电机包括根据前述权利要求任一项所述的电机壳体。
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