專(zhuān)利名稱(chēng)：具有導(dǎo)熱部件的回轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
本申請(qǐng)基于1996年8月9日申請(qǐng)的，申請(qǐng)?zhí)枮槠?8-210779的日本專(zhuān)利，并要求其優(yōu)先權(quán)，該日本專(zhuān)利所公開(kāi)的內(nèi)容在這里作為參考。
本發(fā)明涉及一種具有用于冷卻定子線(xiàn)圈的冷卻風(fēng)扇的回轉(zhuǎn)電機(jī)，尤其是涉及一種用在汽車(chē)上的交流電機(jī)，其中冷卻片和定子線(xiàn)圈相連，以便有效地冷卻定子線(xiàn)圈。
一種為回轉(zhuǎn)電機(jī)并用于汽車(chē)上的交流電機(jī)產(chǎn)生電能，以便給電機(jī)充電并向各種電力設(shè)備提供電能，如照明設(shè)備、點(diǎn)火系統(tǒng)及其它。近來(lái)，由于用于車(chē)輛上的，包括電子控制系統(tǒng)的電力設(shè)備數(shù)量的增加，車(chē)輛所需的電能增加，而且交流電機(jī)的安裝空間變小。因此，需要一種具有小尺寸，能產(chǎn)生高能的交流電機(jī)。交流電機(jī)的緊湊性及高能效也滿(mǎn)足燃油經(jīng)濟(jì)性的要求。
交流電機(jī)的高能效可有效的減小定子線(xiàn)圈的銅損是公如的(I2R，其中I是定子電流，R是線(xiàn)圈電阻)。由于定子線(xiàn)圈的電阻取決于線(xiàn)圈的溫度，而且隨線(xiàn)圈溫度的升高而增大，因此必須通過(guò)冷卻線(xiàn)圈來(lái)抑制線(xiàn)圈溫度的升高。
冷卻定子線(xiàn)圈的傳統(tǒng)技術(shù)披露在日本專(zhuān)利公開(kāi)公告No.平-6-70508上。披露在這個(gè)公告中的回旋電機(jī)具有一個(gè)連在線(xiàn)圈末端的金屬環(huán)，通過(guò)將線(xiàn)圈中產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到金屬環(huán)和殼體，該金屬環(huán)可用來(lái)冷卻線(xiàn)圈。金屬環(huán)通過(guò)一膠帶和一種填充材料被固定在線(xiàn)圈末端。日本實(shí)用新型公開(kāi)公告No.平-1-166477及日本專(zhuān)利公開(kāi)公告No.昭-63-213464披露了另一傳統(tǒng)技術(shù)。其中公開(kāi)的線(xiàn)性馬達(dá)具有一個(gè)樹(shù)脂模制線(xiàn)圈，線(xiàn)圈上形成有一熱輻射片。線(xiàn)圈被熱輻射片冷卻。
由于公告平-6-70508中所公開(kāi)的回轉(zhuǎn)電機(jī)的線(xiàn)圈通過(guò)膠帶和填充材料的導(dǎo)熱而被冷卻，所以其冷卻效力不足以將這一技術(shù)應(yīng)用于不斷產(chǎn)生大量熱量的汽車(chē)上所使用的交流電機(jī)的線(xiàn)圈。公告平-1-166477或昭-63-213464中所公開(kāi)的線(xiàn)性馬達(dá)的線(xiàn)圈通過(guò)在樹(shù)脂模制線(xiàn)圈上形成的輻射片的自然輻射而被冷卻。因此，其冷卻效力不足以將相同技術(shù)應(yīng)用于交流電機(jī)。
本發(fā)明根據(jù)上述問(wèn)題而得到，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有導(dǎo)熱部件的回轉(zhuǎn)電機(jī)，它能夠有效地冷卻產(chǎn)生大量熱量的定子線(xiàn)圈，尤其是提供一個(gè)用于汽車(chē)上的、結(jié)構(gòu)緊湊并具有高效能的交流電機(jī)。
為了達(dá)到上面所述的目的，一個(gè)導(dǎo)熱部件和一定子線(xiàn)圈相接觸，以便定子線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量被傳至導(dǎo)熱部件，同時(shí)導(dǎo)熱部件被一冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻空氣流冷卻。這樣一來(lái)，定子線(xiàn)圈能夠被有效地冷卻，而且回轉(zhuǎn)電機(jī)的相應(yīng)效能能夠被提高。此外，冷卻部件和固定部件相接觸，如鋁制的、構(gòu)成機(jī)器外殼的一個(gè)框架。導(dǎo)熱部件不僅被冷卻風(fēng)扇的冷卻空氣流冷卻，還通過(guò)將熱量傳至通常比定子線(xiàn)圈溫度低的框架而被冷卻。導(dǎo)熱部件可容易地置于定子線(xiàn)圈和框架之間，尤其是當(dāng)框架上具有一個(gè)接收導(dǎo)熱部件的凹口時(shí)。
最好在定子線(xiàn)圈和導(dǎo)熱部件之間放置一個(gè)由諸如鋁的導(dǎo)熱材料制成的絕緣部件，當(dāng)定子線(xiàn)圈的絕緣層由于和導(dǎo)熱部件相接觸或任何其它原因而被破壞時(shí)，該絕緣部件可確保定子線(xiàn)圈和導(dǎo)熱部件之間的電絕緣。絕緣部件可以是覆包在導(dǎo)熱部件表面的絕緣層，或者一個(gè)分開(kāi)裝置的部件。
導(dǎo)熱部件的一可取形狀是一個(gè)不會(huì)和來(lái)自冷卻風(fēng)扇的冷卻空氣流發(fā)生干擾的片。該片可以是由諸如鋁或銅的導(dǎo)熱材料制成的波紋板，或者是作為一個(gè)單獨(dú)體形成于框架或殼體上的板。波紋板可通過(guò)壓力加工和滾壓彎曲而制造，這樣一來(lái)，許多平板面和相應(yīng)的彎曲面相連，并在相應(yīng)的彎曲面彎折。當(dāng)波紋板被裝在機(jī)器上時(shí)，它被推向定子線(xiàn)圈，這樣一來(lái)，由于彎曲面的一些變形，波紋板的接觸面積增大。波紋板最好放置在回轉(zhuǎn)式機(jī)器內(nèi)，以便彎曲面可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸在徑向放置并延展，即波紋板的平板面沿徑向放置。這樣一來(lái)，阻止流過(guò)波紋板的冷卻空氣的力變小。當(dāng)在徑向吹空氣的冷卻風(fēng)扇被固定在轉(zhuǎn)子的軸向端面時(shí)，波紋板的這種布置尤為有效。
最好把導(dǎo)熱部件和纏繞短程搭接在線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈相結(jié)合，該線(xiàn)圈具有較小的線(xiàn)圈末端高度和較低的電阻。盡管由于線(xiàn)圈末端的高度低而很難通過(guò)向其直接吹冷卻空氣來(lái)冷卻，但是線(xiàn)圈的熱量被傳至和線(xiàn)圈末端接觸的傳導(dǎo)部件，并且傳導(dǎo)部件可被冷卻空氣有效地冷卻。同時(shí)，在這種情況中，由于線(xiàn)圈末端的高度低，因此有足夠的空間安裝傳導(dǎo)部件。
參考附圖，通過(guò)對(duì)下述最優(yōu)實(shí)施例的理解，本發(fā)明的其它目的和特征可變得更明顯。


圖1是按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的交流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖2顯示了一個(gè)纏繞短程搭接線(xiàn)圈的定子線(xiàn)圈的例子；
圖3是顯示在第一實(shí)施例中固定在線(xiàn)圈末端的波紋板的透視圖；圖4是顯示空氣流過(guò)波紋板上的氣孔的簡(jiǎn)圖；圖5A是顯示形成波紋板的一個(gè)示意性過(guò)程的透視圖；圖5B是顯示彎曲波紋板的透視圖；圖6A是把波紋板裝在前端框架的剖面圖；圖6B是把波紋板裝在后端框架的剖面圖；圖7是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的交流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖8是按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的交流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖9是顯示用于第三實(shí)施例的波紋板的透視圖；圖10是顯示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的局部剖面圖；圖11是顯示用于第四實(shí)施例的，從內(nèi)側(cè)看的驅(qū)動(dòng)端框架的平面圖。
參見(jiàn)圖1-6B，本發(fā)明的第一實(shí)施例將被描述。圖1顯示了裝有冷卻風(fēng)扇的一交流電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
交流電機(jī)1主要包括旋轉(zhuǎn)支撐在交流電機(jī)中的一個(gè)轉(zhuǎn)子2，一定子3，一電刷系統(tǒng)4，一整流器5，一IC控制器6，一前端框架7，一后端框架8以及皮帶輪9。轉(zhuǎn)子2包括一軸24；一對(duì)固定安裝在軸24上，其中每個(gè)具有六個(gè)卡爪的磁極鐵芯22、23；以及由共軸纏繞的絕緣銅線(xiàn)形成筒形并位于一對(duì)磁極鐵芯22、23之間的轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21。通過(guò)焊接或其它可行的辦法，一軸向吹動(dòng)冷卻風(fēng)扇25被安裝在磁極鐵芯22的前端面(皮帶輪一側(cè))。冷卻風(fēng)扇25從前側(cè)(皮帶輪一例)把空氣吸入交流電機(jī)的內(nèi)表面，并沿軸向和徑向把吸入的空氣吹出。同樣，一離心吹動(dòng)冷卻風(fēng)扇26安裝在磁極鐵芯23的后端面，風(fēng)扇26從后端面吸入空氣，并將吸入的空氣沿徑向吹出。一對(duì)滑環(huán)27、28固定安裝在軸24的后端，以便滑環(huán)可以和電刷系統(tǒng)4的一對(duì)電刷41、42滑動(dòng)接觸，從而由整流器5向轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21提供激勵(lì)電流。
定子3包括其上形成許多狹槽(如24)的定子鐵芯31以及設(shè)置在狹槽內(nèi)并以特定纏繞方式(如短程搭接纏繞)三相纏繞的定子線(xiàn)圈32。作為導(dǎo)熱部件的一波紋板33成一環(huán)形位于定子線(xiàn)圈32的前端和前端框架7之間。同樣，另一波紋板34成一環(huán)形位于后端框架8和定子線(xiàn)圈32的后端。后面將對(duì)波紋極33和34進(jìn)行詳細(xì)描述。
用于把來(lái)自定子線(xiàn)圈32的交流電調(diào)整為直流電的整流器5包括一個(gè)終端板，該終端板具有線(xiàn)路終端，以一特定距離放置在終端板每一側(cè)的一陽(yáng)極散熱片52和一陰極散熱片53，以及一系列焊固在散熱片52和53上的整流元件。IC控制器6控制提供給轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21的電流，以使得交流電機(jī)1的輸出電壓恒定。皮帶輪9由一螺母91固定在軸24的前端，并由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。一后蓋92位于后端框架8上，以便蓋住其中的電刷系統(tǒng)4，整流器5以及IC控制器6。
上述的交流電機(jī)1由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子2沿一預(yù)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)并且激勵(lì)電流提供給轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21時(shí)，定子線(xiàn)圈32內(nèi)產(chǎn)生三相交流電，而且整流器5把該三相交流電調(diào)整為直流電輸出。交流電機(jī)一旦開(kāi)始工作，轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21的激勵(lì)電流就直接由交流電機(jī)自身通過(guò)IC控制器來(lái)提供，相應(yīng)地，從外部提供激勵(lì)電流就不需要了。
固定在磁極鐵芯22前端面上的冷卻風(fēng)扇25和轉(zhuǎn)子2一起轉(zhuǎn)動(dòng)?？諝庥稍谇岸丝蚣?上形成的窗口吸入，并在徑向和軸向兩個(gè)方向上流動(dòng)。軸向空氣流冷卻轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈21，徑向空氣流冷卻位于定子線(xiàn)圈32和前端框架7之間的波紋板33。相應(yīng)地，和波紋板33接觸的定子線(xiàn)圈32被冷卻。固定在另一磁極鐵芯23上的冷卻風(fēng)扇26也轉(zhuǎn)動(dòng)?？諝庥稍诤笊w92上形成的窗口被吸入，并沿徑向由在后端框架8上形成的窗口流出。這一空氣流將整流器5，IC控制器6以及位于定子線(xiàn)圈32和后端框架8之間的波紋板34冷卻。因此，和波紋板34接觸的定子線(xiàn)圈32被冷卻。
圖2顯示了從前側(cè)看的(皮帶輪一側(cè))，一個(gè)定子線(xiàn)圈纏繞結(jié)構(gòu)的例子。這種纏繞是通常所公知的具有2/3磁極距的纏繞行程的(2/3)π短程搭接纏繞。這種纏繞的每一相的線(xiàn)圈電阻是具有一個(gè)磁極距的纏繞行程的全程纏繞的每一相線(xiàn)圈電阻的2/3。因此，和全程纏繞的線(xiàn)圈相比，線(xiàn)圈32的銅損失(I2R)減小到2/3。同時(shí)，從定子鐵芯引伸出的線(xiàn)圈末端的高度比全程纏繞線(xiàn)圈由鐵芯伸出的線(xiàn)圈末端的高度低。由于線(xiàn)圈末端的高度低，由冷卻風(fēng)扇25和26吹來(lái)的冷氣不能直接吹至線(xiàn)圈末端，從而導(dǎo)致定子線(xiàn)圈的不充分冷卻。因此波紋板33和34位于由降低的線(xiàn)圈末端而節(jié)省的空間內(nèi)，從而使得冷空氣如圖1所示吹至波紋板上。熱量由線(xiàn)圈32傳至波紋板33和34，和波紋板33和34相接觸的定子線(xiàn)圈32被冷卻。
圖3顯示了波紋板33和34的具體結(jié)構(gòu)。波紋板由諸如鋁板的具有高導(dǎo)熱性的薄板制成，并形成如圖所示的波紋形。每一波紋板彎成如圖5B所示的環(huán)形，并位于線(xiàn)圈末端和框架之間的空間內(nèi)。波紋板33包括和前端框架7接觸的彎曲面33a，和定子線(xiàn)圈32的前線(xiàn)圈末端接觸的彎曲面33b，以及連接兩彎曲面的平板面33c。同樣，另一波紋板34包括和后端框架8接觸的彎曲面34a，和定子線(xiàn)圈32的后線(xiàn)圈末端接觸的彎曲面34b，以及連接兩彎曲面的平板面34c。在平板面33c和34c上，形成有沿與轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)方向平行的方向延展的散熱孔33d和34d。波紋板33和34具有一系列沿徑向布置的熱輻射板，來(lái)自冷卻風(fēng)扇25和26的冷空氣流過(guò)該熱輻射板，因此從和波紋板33和34相接觸的定子線(xiàn)圈32傳來(lái)的熱量可由此被輻射。即波紋板33和34在與其相連的定子線(xiàn)圈32的兩端成環(huán)形地形成有熱輻射板。
和線(xiàn)圈末端相接觸的波紋板表面被處理成絕緣，這樣一來(lái)，即使當(dāng)線(xiàn)圈的絕緣薄模被破壞時(shí)，波紋板和線(xiàn)圈末端兩者之間可以很好地絕緣。波紋板表面的絕緣處理可通過(guò)形成諸如聚酰亞胺的樹(shù)脂絕絕薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)(類(lèi)似于定子線(xiàn)圈的絕緣)，或通過(guò)硬化包覆在波紋板表面的絕緣液體來(lái)實(shí)現(xiàn)。也可以當(dāng)安裝時(shí)，在波紋板和線(xiàn)圈末端之間插入一個(gè)絕級(jí)層，而不用在波紋板表面上進(jìn)行任何絕緣處理。
圖4是沿與轉(zhuǎn)軸垂直的線(xiàn)的平板面的剖面圖，顯示了散熱孔33d和空氣流的方向。“S”是轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，“W”顯示主要由冷卻風(fēng)扇25產(chǎn)生的、部分由轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的徑向冷空氣流的方向。包括一些沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向“S”部分的流動(dòng)“W”大部分沿徑向流動(dòng)，而一部分流過(guò)散熱孔33d之間的空間。相對(duì)于平板面33c的散熱角不會(huì)與沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的空氣流組成發(fā)生干擾。因此，由散熱孔增加的空氣流阻力被減至最小并且冷卻效力被增加。
圖5A和圖5B顯示了由其上具有絕緣層的鋁帶板加工波紋板的示意性過(guò)程。首先，通過(guò)壓力加工在帶板上形成散熱孔33d，然后通過(guò)滾壓過(guò)程，帶板被加工成如圖5A所示的波紋狀，最后波紋狀帶板被彎曲如圖5B所示的環(huán)形。
圖6A顯示了把波紋板33裝配在前端框架7和定子線(xiàn)圈32的前線(xiàn)圈末端之間的一個(gè)方法。在前端框架上形成一凹口72，該凹口72用于使其中的波紋板33定位并使其不能沿徑向移動(dòng)。波紋板33被定位在凹口72內(nèi)，然后定子3被裝配，并把波紋板33推向前端框架7。波紋板33被彈性支撐在前端框架和定子線(xiàn)圈32的前線(xiàn)圈端之間。在把波紋板推向前端框架7時(shí)，彎曲面33a和33b最好有點(diǎn)變形，以便接觸框架和線(xiàn)圈末端的面積增大，同時(shí)導(dǎo)熱性增強(qiáng)。
類(lèi)似地，圖6B顯示了把波紋板34裝配在后端框架8和定子線(xiàn)圈32的后線(xiàn)圈末端之間的一個(gè)方法。在后端框架8上有一個(gè)用于定位并支撐波紋板34的凹口82。波紋板34以和波紋板33相同的方式被支撐在后端框架8和定子線(xiàn)圈32的后線(xiàn)圈端。
在具有和定子線(xiàn)圈32的兩端相接觸的波紋板33和34的交流電機(jī)1中，定子線(xiàn)圈32產(chǎn)生的熱量可以被有效地傳至波紋板33和34。前波紋板33被由前冷卻風(fēng)扇25沿徑向吹來(lái)的冷空氣冷卻，同時(shí)后波紋板34被由后冷卻風(fēng)扇26沿徑向吹來(lái)的冷空氣冷卻。波紋板33和34還進(jìn)一步被在平板面33c和34c上形成的散熱孔33d和34d的熱輻射冷卻。此外，通過(guò)熱量傳至端部框架7和8，波紋板33和34也被冷卻，端部框架7和8是由諸如鋁的導(dǎo)熱材料制成的，并且具有比定子線(xiàn)圈32低的溫度。
即使由于纏繞短程搭接線(xiàn)圈的定子線(xiàn)圈的線(xiàn)圈末端的低高度，定子線(xiàn)圈32的線(xiàn)圈末端不能直接被來(lái)自風(fēng)扇的冷空氣冷卻，但通過(guò)和定子線(xiàn)圈32接觸的波紋板，定子線(xiàn)圈32能夠被有效地冷卻。如前所述由于纏繞短程搭接線(xiàn)圈的定子線(xiàn)圈32的低線(xiàn)圈電阻，所以定子線(xiàn)圈32產(chǎn)生的熱量通常較低，因此通過(guò)波紋板和定子線(xiàn)圈32相組合，定子線(xiàn)圈32的溫度還能被進(jìn)一步降低。
因?yàn)椴y板的表面被處理而具有電絕緣功能，而且定子線(xiàn)圈本身具有一絕緣層，所以定子線(xiàn)圈32可以和端部框架7和8很好的絕緣。尤其是由于無(wú)邊緣部分的彎繞的彎曲面33b和34b如圖3所示和定子線(xiàn)圈32的線(xiàn)圈末端相接觸，因此絕緣破壞的可能性很低。當(dāng)波紋板由鋁板制成時(shí)，電絕緣能夠被穩(wěn)定保持，這是因?yàn)榧词共y板被長(zhǎng)期擱置而氧化時(shí)，鋁表面也只是被一層本身就是絕緣體的氧化鋁覆蓋。同時(shí)，由于波紋板33和34的平板面33c和34c沿徑向放置，因此阻撓徑向冷空氣的空氣流阻力可減至最小。
圖7顯示了按照本發(fā)明第二實(shí)施例的交流電機(jī)1A的整體結(jié)構(gòu)。這一實(shí)施例中的交流電機(jī)1A具有和第一實(shí)施例中的交流電機(jī)1不同的結(jié)構(gòu)。交流電機(jī)1A包括在后端框架8A內(nèi)的整流器5A和一IC控制器6A，這和第一實(shí)施例中的交流電機(jī)1正相反，其中整流器5和IC控制器6安裝在后端框架8的外側(cè)，并由后蓋92覆蓋。在第二實(shí)施例的交流電機(jī)結(jié)構(gòu)中，在定子線(xiàn)圈和后端框架之間不可能安放波紋板。因此，一波紋板36放置在一定子線(xiàn)圈35和組件(一IC控制器6A和一整流器5A)之間，而不是定子線(xiàn)圈35和后端框架8A之間，如圖7所示。
與第一實(shí)施例相同，定子線(xiàn)圈35產(chǎn)生的熱量被傳至波紋板36，而且波紋板36被由冷卻風(fēng)扇29吹來(lái)的徑向冷空氣流冷卻。同時(shí)，波紋板36的熱量被傳至比定子線(xiàn)圈35溫度低的IC控制器6A和整流器5A。
參見(jiàn)圖8及圖9，下面將對(duì)按照本發(fā)明的第三實(shí)施例進(jìn)行描述。圖8顯示了一交流電機(jī)1B的整體結(jié)構(gòu)，其中一冷卻風(fēng)扇30安裝在前端框架7B的外側(cè)，這和前面所述交流電機(jī)中的一風(fēng)扇(或幾個(gè)風(fēng)扇)位于框架內(nèi)側(cè)正相反。冷卻風(fēng)扇30由在后端框架8B和前端框架7B的筒形部分形成的窗口把空氣吸入交流電機(jī)1B的內(nèi)部空間，并且由在前端框架7B的軸端形成的窗口沿徑向把吸入的空氣吹出。一前波紋板38和一后波紋板39位于定子線(xiàn)圈37的外表面及前端框架7B和后端框架8B的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間。定子線(xiàn)圈37產(chǎn)生的熱量被傳至由流過(guò)其中的冷空氣冷卻的波紋板38和39，這和第一和第二實(shí)施例中所采用的方式相同。
由于這一實(shí)施例中的冷空氣與前述實(shí)施例相反，是沿軸向流入內(nèi)部空間的，因此波紋板38和39必須被不同放置，以便不與冷空氣流相互干擾。如圖9所示，波紋板38被彎折，從而使得與前端框架7B內(nèi)表面接觸彎曲面38a成為外側(cè)，與定子線(xiàn)圈37的外圓周接觸彎曲面38b成為內(nèi)側(cè)。當(dāng)如此制作的波紋板38位于定子線(xiàn)圈37和前端框架7B的環(huán)形空間時(shí)，平板面38c沿和冷空氣流即軸向平行的方向放置。散熱孔38d以和其它實(shí)施例相同的方式形成于平板面38c上。后波紋板39以和前波紋板38相同的方式被制造，并同樣放置在交流電機(jī)中。
參見(jiàn)圖10和圖11，下面將對(duì)按照本發(fā)明的第四實(shí)施例進(jìn)行描述。圖10是顯示了冷卻片74和84以及一定子線(xiàn)圈34的一交流電機(jī)IC的局部剖面圖。圖11顯示了從交流電機(jī)1C內(nèi)側(cè)看的形成于前端框架7C上的冷卻片74。在這一實(shí)施例中。冷卻片74在前端框架7c上形成，冷卻片84類(lèi)似地在后端框架8c上形成。這些冷卻片代替前面第一、二及第三實(shí)施例中波紋板，用作熱導(dǎo)體。
冷卻片74在前端框架上形成，并相對(duì)其作為一單獨(dú)體，其在框架上的位置不會(huì)關(guān)閉空氣排出窗口78。如圖11所示，冷卻片74沿轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以一特定的傾斜角形成，以便包括在冷卻風(fēng)扇25產(chǎn)生的徑向空氣流內(nèi)的沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向的冷空氣流細(xì)份可在較小的阻力下平滑流動(dòng)。通過(guò)一具有高導(dǎo)熱性的電絕緣體76，冷卻片74和定子線(xiàn)圈32的前線(xiàn)圈端接觸。絕緣體76可以由切割成環(huán)形的薄絕緣層制成，或者由包覆在冷卻片上并被處理的絕緣材料制成，或者由其它任何可達(dá)到目的的材料制成。冷卻片84以和冷卻片74相同的方式形成在后端框架8c上不會(huì)關(guān)閉空氣排出口88的位置，并通過(guò)一絕緣體84和定子線(xiàn)圈32的后線(xiàn)圈端接觸。
定子線(xiàn)圈32產(chǎn)生的熱量被傳至冷卻片74和84，這些冷卻片被風(fēng)扇25由徑向吹來(lái)的冷空氣冷卻。同時(shí)，由于框架通常比定子線(xiàn)圈32的溫度低，因此通過(guò)冷卻片74和84把定子線(xiàn)圈的熱量傳至框架7c和8c，定子線(xiàn)圈32從而被冷卻。
用于第一、二和第三實(shí)施例中的波紋板可以不由上述鋁制成，而由其它任何適合的材料制成。例如，可使用一個(gè)其上具有絕緣層的銅板。同時(shí)，波紋板可由不同于在前面圖5A和5B中所述的其它方法制造。例如，冷卻片可通過(guò)在具有特定軸向?qū)挾鹊谋〗饘侔瀛h(huán)上直接加工出波紋形而制造。盡管在平板面上有散熱孔的波紋板在前面已描述，但是散熱孔可不必形成。定子線(xiàn)圈纏繞可不局限于上述的短程搭接纏繞，它可以是包括全程纏繞的其它纏繞線(xiàn)圈。本發(fā)明可用于各種不同形式的定子線(xiàn)圈。
參見(jiàn)前面的最優(yōu)實(shí)施例，本發(fā)明已被顯示并描述，很顯然，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍下，可作出形式及細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)電機(jī)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子；一個(gè)其上具有一定子線(xiàn)圈的定子；一個(gè)和所述轉(zhuǎn)子一同轉(zhuǎn)動(dòng)的冷卻風(fēng)扇；一個(gè)和所述定子相連的固定部件；以及一個(gè)和所述定子線(xiàn)圈相接觸，并位于所述定子線(xiàn)圈和所述固定部件之間導(dǎo)熱部件，它用于接收所述定子線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量，所述導(dǎo)熱部件被所述冷卻風(fēng)扇引起的冷空氣流冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于一電絕緣部件位于所述定子線(xiàn)圈和所述導(dǎo)熱部件之間。
3.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述固定部件是一個(gè)覆蓋所述定子線(xiàn)圈的框架。
4.如權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述框架包括一個(gè)定位其中導(dǎo)熱部件的凹口。
5.如權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)熱部件是作為一加固部件形成于所述框架上的冷卻片。
6.如權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于通過(guò)把所述導(dǎo)熱部件強(qiáng)行推向定子線(xiàn)圈，所述導(dǎo)熱部件和所述定子線(xiàn)圈相接觸，這樣一來(lái)，接觸面積擴(kuò)大。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4或6所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)熱部件是一個(gè)具有一系列平板面和一系列與平板面相連的彎曲面的波紋板。
8.如權(quán)利要求7所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述波紋板位于回轉(zhuǎn)電機(jī)中，所述波紋板的彎曲面相對(duì)于所述回轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，在基本平行于徑向的方向上延展。
9.如權(quán)利要求8所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述冷卻風(fēng)扇安裝在轉(zhuǎn)子的軸端面，并且在其徑向吹冷空氣以冷卻波紋板。
10.如權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)熱部件位于所述定子線(xiàn)圈的外圓用面和所述框架的內(nèi)圓周面之間，從而使得所述導(dǎo)熱部件環(huán)繞所述定子線(xiàn)圈。
全文摘要
為了有效冷卻產(chǎn)生大量熱量的定子線(xiàn)圈,一導(dǎo)熱部件位于線(xiàn)圈末端和金屬框架之間,并與它們相接觸。定子線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量被傳至導(dǎo)熱部件,同時(shí)導(dǎo)熱部件被來(lái)自冷卻風(fēng)扇的冷空氣冷卻。來(lái)自導(dǎo)熱部件的熱量又被傳遞給金屬框架,因此定子線(xiàn)圈被進(jìn)一步冷卻。即使由于線(xiàn)圈末端短,線(xiàn)圈末端不能被冷空氣直接冷卻時(shí),線(xiàn)圈末端也可通過(guò)傳導(dǎo)部件被有效冷卻。由諸如鋁板的導(dǎo)熱金屬板構(gòu)成的波紋板最好用作導(dǎo)熱部件。在金屬框架上形成的冷卻片也可用作導(dǎo)熱部件。導(dǎo)熱部件可位于定子線(xiàn)圈的兩端,從而加強(qiáng)冷卻效果。
文檔編號(hào)H02K5/18GK1175811SQ9711782
公開(kāi)日1998年3月11日 申請(qǐng)日期1997年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月9日
發(fā)明者向井拓三 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝