專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣旋轉(zhuǎn)機(jī)器，更特殊一點(diǎn)涉及一種提供有一個(gè)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)冷通道以便強(qiáng)制冷卻由保持環(huán)固定的線圈末端的電氣旋轉(zhuǎn)機(jī)器。
對于冷卻一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈末端，已經(jīng)有一個(gè)現(xiàn)成的結(jié)構(gòu)，其中通風(fēng)槽和/或通氣孔被提供為在線圈單元的縱向延伸，如在日本專利審查公布書No.41-13042和日本專利未審公布書No.58-49063和55-79650中公開的那樣。
進(jìn)一步，如圖7所示，已知有一種結(jié)構(gòu)，其中線圈末端的直徑從它臨近轉(zhuǎn)子體的一端到它遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的一端是減少的，這一點(diǎn)是利用錐形化線圈末端的每個(gè)線圈繞組最外周邊層的內(nèi)表面從而保證一個(gè)空氣通路來做到的。根據(jù)這一現(xiàn)有技術(shù)，裝配在一個(gè)轉(zhuǎn)子體端部1上的一個(gè)保持環(huán)工具有一個(gè)圓筒形的內(nèi)周表面。另一方面，一個(gè)線圈末端部3形成為錐形從而使保持環(huán)2的內(nèi)圓周和線圈端部3的外圓周之間確定一個(gè)空間，這樣界定了一個(gè)被插進(jìn)這個(gè)空間的空氣通道墊片5。這個(gè)空氣通道墊片5的厚度從它鄰近轉(zhuǎn)子體端部1的一端到它遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的一端是增加的。沿徑向在線圈末端部3之間流動的冷卻空氣從圓筒包蓋絕緣層體的孔中流出并且通過空氣通道墊片直到它通過一個(gè)端部翅6和一個(gè)冷卻扇7被引導(dǎo)到保持環(huán)的外部。
在日本專利審查公布書No.41-13042等中公布的結(jié)構(gòu)中，需要形成在線圈單元的縱向延伸的通風(fēng)槽和/或通氣孔，因此每層的線圈單元的尺寸需要大到某一程度，結(jié)果這種結(jié)構(gòu)不能用于具有小尺寸單元的線圈。進(jìn)一步，在圖7所示的現(xiàn)有技術(shù)中，需要利用錐形化線圈末端每個(gè)線圈繞組最外圓周層的內(nèi)表面來使線圈末端的直徑從它鄰近轉(zhuǎn)子體的一端到它遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的另一端是減少的。然而，很難在錐形上形成線圈，而且也很難利用它上面固定的線圈繞組來支持線圈末端使之不在軸向滑動，這是因?yàn)榫€圈末端的離心力被錐形表面的斜面接收，造成每個(gè)線圈繞組的層會根據(jù)條件沿斜面滑動而不能互相配合。
如上所述，在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，保持環(huán)2被提供為沒有措施在內(nèi)周保證空氣通道，然而線圈端部卻被提供有空氣通道的措施。在上述結(jié)構(gòu)的前一個(gè)之中，通氣槽和/或通氣孔被形成為在線圈單元的縱向延伸，而在后一個(gè)例子中，線圈端部被形成為有錐形的形狀?？諝馔ǖ辣恍纬捎诰€圈端部中的這種事實(shí)帶來了上述的局限性和問題。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，在其中線圈末端的冷卻可以進(jìn)行而不對每層線圈單元的尺寸施加限制，同時(shí)也可以消除由于線圈末端的離心力引起的線圈繞組的滑動問題。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，它具有一個(gè)適用于支持一個(gè)帶有線圈繞組的線圈末端不會在軸向上滑動并且可以冷卻線圈末端的結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，它帶有一個(gè)包括提供在轉(zhuǎn)子體端部上線圈末端的轉(zhuǎn)子，并且有一個(gè)可以使冷卻空氣沿徑向流動的空氣通道，以及一個(gè)圍繞線圈末端提供的保持環(huán)，其特征在于線圈末端的最外周表面形成為一個(gè)圓筒形，并且保持環(huán)形成為它的直徑在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的一部分比鄰近轉(zhuǎn)子體的一部分要大從而形成另一個(gè)空氣通道。
進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，它帶有一個(gè)包括提供在轉(zhuǎn)子體端部上的線圈末端的轉(zhuǎn)子，并且有一個(gè)可以使冷卻空氣沿徑向流動的空氣通道，以及圍繞所述線圈末端提供的一個(gè)保持環(huán)，其特征在于線圈末端的最外周表面形成為一個(gè)圓筒形，而且保持環(huán)在它的一個(gè)內(nèi)周上形成有一個(gè)凹部以便形成為另一個(gè)空氣通道。
更可取的是，形成在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的保持環(huán)部分中的空氣通道和保持環(huán)內(nèi)周上的凹部形成的空氣通道都被加工成圓柱形狀。進(jìn)一步，形成在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的保持環(huán)部分中的空氣通道和保持環(huán)內(nèi)周上的凹部形成的空氣通道都被加工成錐形。再者，最好在線圈末端和保持環(huán)之間提供一個(gè)圓筒包蓋絕緣，并且一個(gè)帶有軸向通風(fēng)槽的空氣通道墊片被插在保持環(huán)的內(nèi)周上形成的空氣通道中，而形成在圓筒包蓋絕緣中的徑向通氣孔與空氣通道墊片的軸向通風(fēng)槽相通。同時(shí)也希望空氣通道墊片被分成為多個(gè)在圓周方向上的部分。而且，最好是使空氣通道墊片與圓筒包蓋絕緣作成為一體。除此之外，空氣通道墊片最好形成為梳狀并形成有通氣孔，由梳狀空氣通道墊片的齒之間所確定的軸向通氣槽與形成在線圈末端通過圓筒包蓋絕緣通氣孔和空氣通道墊片通氣孔的空氣通道相聯(lián)通。進(jìn)一步，空氣通道墊片最好形成為梳狀，由梳狀空氣通道的齒之間確定的軸向通氣槽與形成在線圈末端里通過圓筒包蓋絕緣通氣孔的空氣通道相聯(lián)通。


圖1是一個(gè)透視圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)的一個(gè)機(jī)體端部，圖2是根據(jù)同一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)動電機(jī)的一個(gè)機(jī)體端部的垂直剖面圖，圖3是一個(gè)透視圖顯示一個(gè)空氣通道墊片和其周邊，圖4是一個(gè)透視圖顯示另一個(gè)空氣通道墊片和其周邊，圖5是一個(gè)透視圖顯示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的空氣通道墊片和其周邊，圖6是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)動電機(jī)的機(jī)體的一個(gè)端部的垂直截面圖，以及圖7是常規(guī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)體的一個(gè)端部的垂直剖面圖。
現(xiàn)在，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例將參照圖1-4來加以說明。圖1是一個(gè)透視圖，顯示根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)機(jī)體的一個(gè)端部，圖2是根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)動電機(jī)機(jī)體一個(gè)端部的垂直剖面圖，而且圖3和圖4是透視圖，分別顯示一個(gè)空氣通道墊片和其周邊。
轉(zhuǎn)動電機(jī)包括一個(gè)定子(沒有畫出)，一個(gè)提供在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，帶有支持轉(zhuǎn)子的軸承的一個(gè)端部托架，一個(gè)用于循環(huán)冷卻空氣以便冷卻定子和轉(zhuǎn)子的風(fēng)扇，和冷卻冷卻氣體的冷卻器等。
如圖1和圖2所示，一個(gè)線圈端部3被提供在轉(zhuǎn)子體的端部1上，而在這個(gè)線圈端部3的外周側(cè)上安裝了一個(gè)保持環(huán)2。保持環(huán)2固定在轉(zhuǎn)子體端部1上。線圈端部3是圓筒形的并且包裹在一個(gè)圓筒包蓋絕緣4里。這個(gè)圓筒包蓋絕緣4形成有通氣孔4a。一個(gè)端環(huán)6被提供在線圈端部3的軸向外向端上。
保持環(huán)2臨近端環(huán)6的一部分形成有一個(gè)凹部，它沿整個(gè)圓周延伸并在軸向長度上保持恒定。一個(gè)空氣通道墊片5沿整個(gè)圓周上被插入在這個(gè)凹部里。這個(gè)空氣通道墊片5形成有通氣孔5a。通氣孔5a是開在與通氣孔4a相連通的位置上的。空氣通道墊片5可以把線圈端部3上的離心力轉(zhuǎn)移到保持環(huán)2上并且在與空氣通道墊片5的通氣孔5a相對應(yīng)的位置上形成用于空氣通道的空間。這個(gè)空氣通道墊片5可以被分為多個(gè)部分。在圖3中所示的例子中，對每條通氣孔5a線都有一條空氣通道墊片5a。端環(huán)6在外周上有凹部，這些凹部被做成為與形成在保持環(huán)2中的空氣通道空間相連通。端環(huán)6的凹部通過一個(gè)安裝在端環(huán)6的一個(gè)端部上的冷卻風(fēng)扇與保持環(huán)2的外周側(cè)相連通。
也可以和圖3中所示的例子有不同，在圖3中的例子里對每一條線的通氣孔5a都有一條空氣通道墊片5被形成，而有可能把這個(gè)條的數(shù)量減少到使空氣通道墊片5沿圓周被分開，如圖4所示。進(jìn)一步，空氣通道墊片5也可以和圓筒包蓋絕緣4做成一體。這樣可以進(jìn)一步減少零件的數(shù)量，從而有可能減少安裝工作中的步驟。
以上所述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子體端部1被下述方式冷卻。由冷卻風(fēng)扇7循環(huán)的冷卻氣體被推著流動，如箭頭A所示，從端環(huán)6的外部流入一個(gè)線圈端部3和一個(gè)轉(zhuǎn)子軸之間所確定的通道，這個(gè)轉(zhuǎn)子軸通過另一個(gè)由端環(huán)6和轉(zhuǎn)子軸之間所確定的通道。在這時(shí)，冷卻空氣被分為二種流動，也即是一個(gè)流動在徑向，如箭頭A1所示，而另一個(gè)在軸上流動，如箭頭A2所示。在徑向上流動的冷卻氣體A1流徑線圈端部3的線圈繞組之間以便冷卻線圈端部3，并且流過在圓筒包蓋絕緣4上形成的通氣孔4a和在空氣通道墊片5上形成的通氣孔5a，然后流入利用增加遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的保持環(huán)2的那一部分的內(nèi)徑而提供的用于空氣通路的空間。流入空氣通路空間的冷卻氣體A1，進(jìn)一步在軸向沿著保持環(huán)2的內(nèi)周面流過這個(gè)空氣通路空間以便通過端環(huán)6和冷卻風(fēng)扇7上形成的空間被排放到保持環(huán)的外部。
在本實(shí)施例中，冷卻氣體(也稱為冷卻空氣)的徑向流動足夠冷卻線圈繞組的側(cè)面，因此不必要在線圈單元里形成通風(fēng)槽和/或通氣孔，從而使得有可能消除對于每層線圈單元尺寸的限制。進(jìn)一步，因?yàn)榫€圈端部的外周表面可以被做成圓柱形狀，作用在線圈端部上的離心力可以被線圈繞組層、圓筒包蓋絕緣、空氣通道墊片和保持環(huán)的內(nèi)周表面所接收，所有這些結(jié)構(gòu)都和轉(zhuǎn)軸相垂直，從而可以防止出現(xiàn)線圈繞組層因離心力可能滑動而不能互相配合的現(xiàn)象。如上所述，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，線圈端部的徑向推動的通風(fēng)冷卻可以被實(shí)現(xiàn)，而且不會對每層的線圈單元尺寸施加限制，同時(shí)也防止了由于離心力使線圈繞組層滑動而不能互相配合的現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例將參照圖5加以說明。圖5是一個(gè)透視圖，顯示根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)空氣通道墊片和它的周邊。
在圖1到圖4所示的實(shí)施例中，用于空氣通路的空間是由形成梳形的空氣通道墊片5來保證的，然而在這個(gè)實(shí)施例中，空氣通路空間是由形成梳形的保持環(huán)2來保證的。利用這種結(jié)構(gòu)，可以使通氣孔4a與空氣通路空間相連通而不需要形成通氣孔5a。在這個(gè)實(shí)施例中，可以省去在空氣通道墊片上鉆孔的工序。
本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例將參照圖6來說明。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)的機(jī)體端部的一個(gè)垂直剖面圖。
在這個(gè)實(shí)施例中，保持環(huán)2的一個(gè)凹部是傾斜地形成地使得它的深度隨著靠近端環(huán)6而增大，而且空氣通道墊片5也在軸向上是傾斜的。利用這種結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步增高保持環(huán)2強(qiáng)度的安全系數(shù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，空氣通路空間可以利用加工保持環(huán)的內(nèi)圓周來保證，從而不再必要形成在線圈端部上在線圈單元的縱向上延伸的通風(fēng)槽和/或通氣孔，也不需要使線圈端部的外周邊形成為錐形。因此，可以利用在徑向上強(qiáng)制冷卻線圈端部而維持常規(guī)的線圈端部的形狀和尺寸不被改變。
根據(jù)本發(fā)明，可以帶有優(yōu)越性地實(shí)行線圈端部徑向上的強(qiáng)制的通風(fēng)冷卻，而不對線圈繞組的單元尺寸附加限制，同時(shí)防止由于離心力引起的線圈繞組的滑動而無法互相配合的現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，具有一個(gè)轉(zhuǎn)子它包括提供在轉(zhuǎn)子的機(jī)體端部上的線圈端部，并且具有一個(gè)空氣通道，通過它冷卻空氣被推動在徑向上流動，以及一個(gè)圍繞所述的線圈端部提供的保持環(huán)，其特征在于，所述線圈端部的最外周表面形成為圓柱形，而且所述的保持環(huán)被做成為它的內(nèi)直徑在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的部分大于臨近轉(zhuǎn)子體的部分，從而形成另一個(gè)空氣通道。
2.一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī)，具有一個(gè)轉(zhuǎn)子它包括提供在轉(zhuǎn)子的機(jī)體端部上的線圈端部，并且具有一個(gè)空氣通道，通過它冷卻空氣被推動在徑向上流動，以及一個(gè)圍繞所述線圈端部提供的保護(hù)環(huán)，其特征在于，所述線圈端部的最外周表面形成為圓柱形，而且所述的保護(hù)環(huán)在內(nèi)周邊有一個(gè)凹形部從而形成另一個(gè)空氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，不管在保護(hù)環(huán)的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的部分中形成的空氣通道還是在保護(hù)環(huán)的內(nèi)周邊上由形成凹形部而做出的空氣通道都被加工成圓柱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，不管在保護(hù)環(huán)的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體的部分中形成的空氣通道還是在保護(hù)環(huán)的內(nèi)周邊上由形成凹形部而做出的空氣通道都被加工成錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，一個(gè)圓筒形包蓋絕緣被提供在所述的線圈端部和所述的保護(hù)環(huán)之間，并且一個(gè)帶有軸向通風(fēng)槽的空氣通道墊片被插進(jìn)在所述保護(hù)環(huán)的內(nèi)周邊形成的空氣通道中，在所述圓筒包蓋絕緣中形成的徑向通氣孔與所述空氣通道墊片的軸向通風(fēng)槽相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，所述的空氣通道墊片被分成為多個(gè)在圓周方向上的小片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，所述的空氣通道墊片是與圓筒包蓋絕緣做成為一體的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7的任何一個(gè)的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，空氣通道墊片被做成為梳狀并且形成有通氣孔，由梳狀的空氣通道墊片的齒之間所確定的軸向通風(fēng)槽與所述的線圈端部中形成的空氣通道，通過所述圓筒包蓋絕緣中的通氣孔和空氣通道墊片中的通氣孔相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6的轉(zhuǎn)動電機(jī)，其特征在于，空氣通道墊片被做成為梳狀，由梳狀空氣通道之間確定的軸向通風(fēng)槽通過所述圓筒包蓋絕緣的通氣孔與所述線圈端部中形成的空氣通道相連通。
全文摘要
提供一個(gè)轉(zhuǎn)動電機(jī),它具有一個(gè)適于支持帶線圈繞組的線圈端部并被限制在軸向上移動并且能夠?qū)嵭欣鋮s線圈端部的結(jié)構(gòu)。為了使被用于冷卻線圈端部的空氣能沿著軸向朝一個(gè)保護(hù)環(huán)的外部流動,保護(hù)環(huán)的一個(gè)內(nèi)周邊被加工為形成一個(gè)在保護(hù)環(huán)內(nèi)周邊和線圈端部外周邊之間的空間,從而保證有一個(gè)用于空氣通道的空間。從而帶有優(yōu)越性地使得有可能實(shí)現(xiàn)線圈端部的徑向強(qiáng)制通風(fēng)冷卻,并且不對線圈繞線的單元尺寸造成限制,同時(shí)可以防止線圈繞組層由于離心力形成的滑動以及不能相互配合的現(xiàn)象。
文檔編號H02K9/00GK1203474SQ9810938
公開日1998年12月30日 申請日期1998年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月30日
發(fā)明者園部正, 森英明, 檜山太, 柴田孝, 渡邊孝 申請人:株式會社日立制作所