專利名稱：電動(dòng)機(jī)散熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有散熱片的電動(dòng)機(jī)以及散熱片。
背景技術(shù)：
已知的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行于較高的溫度時(shí)具有很低的效率。因此，通風(fēng)孔和/或?qū)Ｓ玫睦鋮s風(fēng)扇經(jīng)常被用在電動(dòng)機(jī)的外殼內(nèi)或外殼上來(lái)散熱并阻止或限制熱量的積累。
但是，散熱孔和/或冷卻風(fēng)扇的應(yīng)用在不同程度上增加了電動(dòng)機(jī)傳到環(huán)境中的噪音，這在有些場(chǎng)合是不合適的。
而且，帶有冷卻風(fēng)扇增大了電動(dòng)機(jī)的總尺寸，同樣增大了功率消耗。這也是不希望出現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)法提供這些問題的解決辦法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電動(dòng)機(jī)，包括具有至少一個(gè)永磁體的定子；形成定子一部分的電動(dòng)機(jī)外殼；可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的繞線式轉(zhuǎn)子；與線繞式轉(zhuǎn)子電氣連接的換向器；封閉該電動(dòng)機(jī)外殼的端蓋；用于將該轉(zhuǎn)子通過該換向器連接到電源的電刷裝置；位于鄰接轉(zhuǎn)子的位置上并延伸到該電動(dòng)機(jī)外殼之外以將熱量從該電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)部傳導(dǎo)出去的散熱片。
本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選的和/或可選擇的特征包含在權(quán)利要求2到19中闡明。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種尤其適應(yīng)獨(dú)立作為電動(dòng)機(jī)的一部分使用的散熱片，依照本發(fā)明的第一方面，該散熱片包括用于接納電動(dòng)機(jī)外殼的壁的一部分的槽，沿著電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面和外表面延伸的散熱片被用來(lái)將熱量從電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)傳導(dǎo)出去。
本發(fā)明第二方面的優(yōu)選的和/或可選擇的特征包括在權(quán)利要求21到25中闡明。


現(xiàn)在，可以通過參照附圖的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行更詳細(xì)的說明本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例的分解透視圖，其具有根據(jù)本發(fā)明的第二方面的兩個(gè)散熱片；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的電動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施例的放大分解透視圖，并示出了根據(jù)本發(fā)明的第二方面的散熱片；以及圖3示出組裝在一起的圖2所示的部分電機(jī)外殼和散熱片。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D1，顯示了永磁直流(pmdc)電動(dòng)機(jī)10，其具有定子12、具有圓柱形或基本成圓柱形的并形成電動(dòng)機(jī)定子的一部分的電動(dòng)機(jī)外殼14、容納在電動(dòng)機(jī)外殼14中的轉(zhuǎn)子16、兩個(gè)單獨(dú)的散熱片18和將電動(dòng)機(jī)外殼14的一端封閉并包括用于連接到電源上的電氣端子22的端蓋20。定子12進(jìn)一步包括安裝在電動(dòng)機(jī)外殼14的內(nèi)表面26上的弧形板型的永磁體24。
轉(zhuǎn)子16包括轉(zhuǎn)子軸28和安裝在轉(zhuǎn)子軸28上的轉(zhuǎn)子鐵心30。轉(zhuǎn)子軸28裝在位于電動(dòng)機(jī)外殼14末端的一端和端蓋20上的另一端。轉(zhuǎn)子鐵心30被用導(dǎo)線卷繞以形成轉(zhuǎn)子繞組(為了簡(jiǎn)明未示出)。與轉(zhuǎn)子繞組電氣連接的換向器32安裝在轉(zhuǎn)子軸28上，以及安裝在端蓋20上的電刷裝置(未示出)以將電力從電氣端子22傳輸?shù)綋Q向器32，并因此到轉(zhuǎn)子繞組。
現(xiàn)在可以參照?qǐng)D1-圖3來(lái)描述散熱片。圖2和圖3示出了改進(jìn)后的散熱片118。但是，圖1以及圖2和圖3所示的散熱片18和118在本質(zhì)特征上是相同的，并且更為清楚地示于圖2和圖3中。這樣，參照所有附圖來(lái)描述散熱片18和118，其區(qū)別將在合適的地方描述。
每個(gè)散熱片18，118都具有弧形的橫向延伸走向，并且散熱片具有在沿散熱片18，118的縱向方向上延伸一段長(zhǎng)度的并在橫向方向上從一邊到一邊成弧形延伸的槽34。槽34的半徑與電動(dòng)機(jī)外殼14的壁36的半徑匹配或基本匹配。
每個(gè)散熱片18，118包括弧形的支撐部件38，138，其上具有在縱向方向間隔的導(dǎo)熱翅片44，144的第一組和第二組40，42；140，142。第一組40，140導(dǎo)熱翅片通常從支撐部件18，138上徑向向內(nèi)突起，第二組42，142導(dǎo)熱翅片通常徑向向外突起。這樣，熱量可以從第一組40，140導(dǎo)熱翅片通過支撐部件38，138傳導(dǎo)到導(dǎo)熱翅片42，142。
第一組和第二組40，42；140，142的導(dǎo)熱翅片從支撐部件38，138沿縱向方向延伸，彼此平行或者基本平行，并且由此形成上述的槽34。圖1示出了電動(dòng)機(jī)10的第一實(shí)施例，第一組和第二組40，42的導(dǎo)熱翅片具有匹配或者基本匹配的長(zhǎng)度。但是，在圖2和圖3中，根據(jù)電動(dòng)機(jī)10的第二實(shí)施例的導(dǎo)熱翅片118具有不同長(zhǎng)度的導(dǎo)熱翅片144，其中第一組140的導(dǎo)熱翅片從支撐部件138的一個(gè)邊緣延伸，這樣就比第二組142的導(dǎo)熱翅片短。這對(duì)端蓋20需要額外的空間是有益的盡管導(dǎo)熱翅片44，144在徑向或者前后方向的尺寸是一致的，但是尺寸也可以是不一致的，或者僅在一組導(dǎo)熱翅片中尺寸不一致。
每個(gè)散熱片18，118通過電動(dòng)機(jī)外殼14的壁36的一部分可滑動(dòng)地收納在散熱片18，118的槽34中而安裝在電動(dòng)機(jī)外殼14上?；蛘?，通過放置支撐元件38，138到電動(dòng)機(jī)外殼14壁36上的相應(yīng)的凹陷46中，每個(gè)散熱片18，118與鄰接端蓋20的電動(dòng)機(jī)外殼14的一端平齊放置。凹陷46也用于防止或者基本防止散熱片18，118環(huán)繞電動(dòng)機(jī)外殼14的圓周運(yùn)動(dòng)。作為選擇手段，散熱片也可以通過將凹陷46做得更深而被從電動(dòng)機(jī)外殼14的端部向后撤，例如為了將端蓋20固定在電動(dòng)機(jī)外殼上，這例如應(yīng)該是需要的如上所述，定子12包括兩個(gè)弧形板型永磁體24。磁體24在徑向向外的方向上被第一組40，140導(dǎo)熱翅片中的兩個(gè)外圍導(dǎo)熱翅片48，148推向或者壓到電動(dòng)機(jī)外殼14的壁36的內(nèi)表面26上。這兩個(gè)外圍導(dǎo)熱翅片48，148優(yōu)選地具有稍微的彈性，以使磁體24能確實(shí)被徑向向外地推壓，并且在圖3中的最佳示出，外圍導(dǎo)熱翅片可以具有比其它導(dǎo)熱翅片44，144更小的厚度。
一旦電動(dòng)機(jī)10被組裝好，可以看出，第一組40，140導(dǎo)熱翅片位于內(nèi)部，主要在電動(dòng)機(jī)外殼14內(nèi)，并且第二組42，142導(dǎo)熱翅片位于外部，主要沿著電動(dòng)機(jī)外殼14的外表面50。這樣，在使用電動(dòng)機(jī)10時(shí)產(chǎn)生的熱量由第一組40，140導(dǎo)熱翅片通過支撐部件38，138傳導(dǎo)給第二組42，142導(dǎo)熱翅片。這樣，通過第二組42，142導(dǎo)熱翅片向環(huán)境散發(fā)熱量，翅片由于鰭形布置而能促進(jìn)散熱。
在電動(dòng)機(jī)外殼14和散熱片18，118接觸處，熱量被傳導(dǎo)給電動(dòng)機(jī)外殼14。
第一組40，140導(dǎo)熱翅片位于靠近轉(zhuǎn)子鐵心30的位置，典型的留有平均為0.1到0.5mm的間隙，優(yōu)選的間隙為0.2mm，這樣可以使盡可能多的熱量傳導(dǎo)到散熱片18，118。
兩個(gè)散熱片相互間隔，這樣，彼此在直徑方向上相對(duì)定位。但是，其它相對(duì)的位置也可以考慮。而且，可以使用單個(gè)或多于兩個(gè)的散熱片。
散熱片可以由任何具有高導(dǎo)熱性的合適材料制成，并且優(yōu)選地由導(dǎo)磁材料制成，以完成或者橋接由電動(dòng)機(jī)外殼的凹陷46形成的磁回路的間隙。這樣，所述散熱片或者每個(gè)散熱片形成定子的一部分。或者，散熱片可以由永磁材料制成，并取代或形成定子永磁體。
理想的是，所述散熱片或每個(gè)散熱片由導(dǎo)熱的、含有磁性或永磁顆粒的橡膠基材料形成。優(yōu)選的是，這些材料通常是能注射模壓成型的。
用于安裝所述散熱片或每個(gè)散熱片的槽的使用是特別有益的，這是因?yàn)?，不需要單?dú)的或者分立的固定裝置，例如螺紋固定或焊接。所述散熱片或每個(gè)散熱片也可以容易地從電動(dòng)機(jī)外殼中被取出。
所述散熱片或者每個(gè)散熱片可以與具有非圓柱形側(cè)面或具有平坦側(cè)面的電動(dòng)機(jī)外殼一起使用。在這種情況下，散熱片通?？梢詫⒂来朋w偏壓到圓形或者弧形側(cè)面的內(nèi)表面上。這樣，所述散熱片或者每個(gè)散熱片可以是平面的或者基本上是平面的，而不是弧形的。
這可以提供一種帶有簡(jiǎn)單有效的措施來(lái)發(fā)散電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)的熱量的電動(dòng)機(jī)。散熱片能容易制造，例如鑄造或模制，并且能夠成為單獨(dú)或者主要的散熱措施。因此，在促進(jìn)高效運(yùn)行的同時(shí)，可以保持電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)有尺寸和噪音輸出水平。此外，僅需要對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)外殼作較小的改動(dòng)，就能實(shí)現(xiàn)加裝散熱片。
為了在電動(dòng)機(jī)應(yīng)用允許的地方幫助冷卻，在電動(dòng)機(jī)外殼14內(nèi)可以設(shè)置散熱孔52，54，以便如圖3所示地使冷卻氣流通過電動(dòng)機(jī)外殼14。未示出的風(fēng)扇安裝到轉(zhuǎn)子上，其吸引空氣通過散熱孔52進(jìn)入外殼，經(jīng)過轉(zhuǎn)子、磁體和散熱片并通過散熱孔54排出，這樣提供了比僅使用散熱片或僅使用風(fēng)扇更高的冷卻效率?；蛘?，可以使冷卻氣流流過電動(dòng)機(jī)外殼14的外側(cè)和散熱片的外側(cè)部分，以便迅速散發(fā)電動(dòng)機(jī)的熱量。
以上所述的實(shí)施例只是舉例性質(zhì)的，但顯然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在不超出本發(fā)明的范圍的情況下例如做出從屬權(quán)利要求所限定的進(jìn)一步改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.電動(dòng)機(jī)，包括定子，該定子具有至少一個(gè)永磁體；電動(dòng)機(jī)外殼、該電動(dòng)機(jī)外殼形成該定子的一部分；線繞式轉(zhuǎn)子，該繞線式轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地安裝在該電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)；換向器，該換向器與該線繞式轉(zhuǎn)子電氣連接；端蓋，所述端蓋封閉所述電動(dòng)機(jī)外殼；以及電刷裝置，用于將該轉(zhuǎn)子通過該換向器連接到電源；其特征在于，通過鄰接所述轉(zhuǎn)子設(shè)置并且延伸到所述電動(dòng)機(jī)外殼之外的散熱片，將熱量從所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)部傳導(dǎo)出去。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片按照沿所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面和外表面延伸的方式由所述電動(dòng)機(jī)外殼支撐。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片包括用于接納所述電動(dòng)機(jī)外殼的壁的一部分的槽，并且所述散熱篇通過該槽被安裝到所述電動(dòng)機(jī)外殼上。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片包括多個(gè)徑向突起的翅片。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片包括一組徑向向內(nèi)突起的翅片知一組徑向向外突起的翅片。
6.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述徑向向外突起的翅片中的外圍翅片是能彈性伸縮的，以便將所述定子的一部分推向或者壓到所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面上。
7.如權(quán)利要求5所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述徑向向外突起的翅片的軸向長(zhǎng)度比所述徑向向內(nèi)突起的翅片的軸向長(zhǎng)度大。
8.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，在所述散熱片和所述轉(zhuǎn)子之間的間隙為0.1到0.5mm。
9.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述間隙為0.2mm。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述電動(dòng)機(jī)為直流電動(dòng)機(jī)。
11.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述電動(dòng)機(jī)外殼為圓柱形。
12.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片為用于從所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)部散熱的主要裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片是磁性的。
14.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片由導(dǎo)熱的、包含磁性或永磁顆粒的橡膠基材料形成。
15.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片插入所述定子的部分之間。
16.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片形成所述定子的一部分。
17.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，設(shè)有兩個(gè)所述散熱片。
18.如權(quán)利要求17所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述散熱片彼此間隔。
19.如權(quán)利要求17所述的電動(dòng)機(jī)，其特征是，所述定子有兩個(gè)永磁體，所述散熱片將所述永磁體推向或者壓到所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面上。
20.特別是只適用作如權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī)的一部分來(lái)使用的散熱片，該散熱片包括容納電動(dòng)機(jī)外殼的壁的一部分的槽，從而該散熱片在使用中沿所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面和外表面延伸，以將熱量從所述電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)傳導(dǎo)出去。
21.如權(quán)利要求20所述的散熱片，其特征是，該散熱片包括多個(gè)促進(jìn)熱量的傳導(dǎo)和散發(fā)的翅片。
22.如權(quán)利要求21所述的散熱片，其特征是，第一組翅片沿在使用時(shí)朝內(nèi)的第一方向突起，第二組翅片沿在使用時(shí)朝外的第二方向突起。
23.如權(quán)利要求22所述的散熱片，其特征時(shí)，所述第一組翅片的外部翅片能彈性伸縮，以便在使用時(shí)將所述電動(dòng)機(jī)的定子部推向或者壓到所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)表面上。
24.如權(quán)利要求20至23中任一項(xiàng)所述的散熱片，其特征時(shí)，所述散熱片是磁性的。
25.如權(quán)利要求20所述的散熱片，其特征時(shí)，所述散熱片由導(dǎo)熱的、含有磁性或永磁顆粒的橡膠基材料形成。
全文摘要
電動(dòng)機(jī)(10)包括具有電動(dòng)機(jī)外殼(14)的定子(12)、可旋轉(zhuǎn)地安裝在電動(dòng)機(jī)外殼(14)內(nèi)的線繞式轉(zhuǎn)子(16)、與繞線式轉(zhuǎn)子(16)電氣連接的換向器(32)、封閉電動(dòng)機(jī)外殼(14)的端蓋(20)、用于通過換向器(32)將轉(zhuǎn)子(16)連接到電源上的電刷裝置以及鄰接轉(zhuǎn)子(16)設(shè)置并向著電動(dòng)機(jī)的外殼(14)的外部延伸，以便將熱量從電動(dòng)機(jī)外殼部傳導(dǎo)除去的散熱片(18，118)。
文檔編號(hào)H02K5/04GK1945931SQ20051011998
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者劉清式, 金昌林, 王顯亮 申請(qǐng)人:德昌電機(jī)股份有限公司