專利名稱：電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)。 尤其是，本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該類型電機(jī)帶有定子繞組，例如，用于機(jī)動(dòng)車 輛應(yīng)用中的用來驅(qū)動(dòng)電風(fēng)扇型的電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)。較佳地，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)是無電刷型 的電動(dòng)機(jī)。 本發(fā)明還涉及一種密封的電機(jī)，其特別適用于灰塵的環(huán)境或某種特征的環(huán)境，該 種環(huán)境的特征在于，不適合于進(jìn)入到與電機(jī)的機(jī)電部件直接接觸的氛圍。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)繞組，不管是定子型的還是轉(zhuǎn)子型的繞組，都是由多匝導(dǎo)電材料 制成，導(dǎo)電材料通常是銅材，通過圍繞電機(jī)的定子和/或轉(zhuǎn)子的兩個(gè)或更多個(gè)極性延伸部 分纏繞導(dǎo)線來形成電機(jī)的繞組?？勺岆娏魍ㄟ^的繞組必須合適地與由鐵磁性材料制成的極 性延伸部分絕緣開。為此目的，現(xiàn)有技術(shù)在繞組和對(duì)應(yīng)的繞組所纏繞的極性延伸部分之間 放置一層絕緣材料。 電流(包括大電流)通過繞組，由于焦耳效應(yīng)導(dǎo)致發(fā)熱，熱量延伸通過全部繞組和 電機(jī)的鄰近區(qū)域。 尤其是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如此方式產(chǎn)生的熱量使導(dǎo)線的導(dǎo)電性變劣，因此對(duì)電流的通過 產(chǎn)生更大的電阻，導(dǎo)致高的且常常是不可接受的能量損失。 此外，過熱的繞組可導(dǎo)致上述放置在繞組和對(duì)應(yīng)的繞組所纏繞的極性延伸部分之 間的絕緣材料層的絕緣特性迅速劣化。這導(dǎo)致電機(jī)短路和永久損壞的明顯危險(xiǎn)，因此電機(jī) 必須被更換掉或經(jīng)受費(fèi)錢的維護(hù)。 這種情況在密封型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中尤其嚴(yán)重，其中，繞組位于持續(xù)受熱的密封環(huán)境 中，這種持續(xù)受熱主要是由于上述焦耳效應(yīng)所引起的發(fā)熱。該密封環(huán)境沒有空氣交換，在穩(wěn) 態(tài)條件下，在這種環(huán)境內(nèi)會(huì)有高溫，從而導(dǎo)致繞組過熱。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種免除上述缺點(diǎn)的電機(jī)。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供有高度可靠性的電機(jī)。 本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種電機(jī)，其盡可能利用獲得的電力，將能量損失降 到最小。 通過如權(quán)利要求1和一個(gè)或多個(gè)從屬權(quán)利要求所述的電機(jī)，基本上達(dá)到所述的技 術(shù)目的和目標(biāo)以及其它的目標(biāo)。


以下參照如附圖所示的一個(gè)優(yōu)選的非限制性的電機(jī)實(shí)施例作詳細(xì)的描述，由此可 更加清楚本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
4
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)細(xì)節(jié)的立體圖，其中某些零件被切去以便更好地顯示 出其它部分； 圖2示出圖1細(xì)節(jié)的分解的立體圖； 圖3a示出圖1細(xì)節(jié)的平面圖； 圖3b示出圖1細(xì)節(jié)的第一部分的平面圖； 圖4示出圖1細(xì)節(jié)的第二部分的分解的立體圖； 圖5示出通過圖3a中所示線V-V截取的圖1細(xì)節(jié)的截面圖； 圖6示出通過圖5中所示線VI-VI截取的圖1細(xì)節(jié)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述的電機(jī)具體來說是電動(dòng)機(jī)。然而，本發(fā)明的技術(shù)特征和說明也適用 于其它旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具體說如發(fā)電機(jī)。 參照附圖，附圖標(biāo)記1整體表示根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)1包括形成外殼的殼體2、永久關(guān)聯(lián)在殼體2內(nèi)的定子3，以及轉(zhuǎn)子，因轉(zhuǎn)子 不與本發(fā)明相關(guān)，所以未示出轉(zhuǎn)子。 較佳地，根據(jù)本發(fā)明本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)1是密封型的電動(dòng)機(jī)。為此，殼體2包括大致 圓柱形的側(cè)壁2a和剛性地連接到側(cè)壁2a的底壁2b，從而形成呈鐘形的單一體。在底壁2b 的相對(duì)側(cè)上，側(cè)壁2a具有大致圓形的開口"A"，該開口永久地與關(guān)閉帽或蓋(未示出)相關(guān) 聯(lián)，尤其是借助于從側(cè)壁2a伸出的突緣2c進(jìn)行關(guān)聯(lián)。底壁2b也配有用來容納軸承的中心 孔"F"。 定子3呈繞組型，且定子包括呈環(huán)形的定子體4，定子體由多層重疊在一起的疊片 形成，從而形成單一體，如圖4所示。定子體4具有至少一個(gè)極性延伸部分5，最好是多個(gè)間 距開的等角間隔。每個(gè)極性延伸部分5朝向定子3的軸線"X"徑向地延伸，定子3圍繞該 軸線基本上與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相一致地延伸。 如圖4所示，定子3還包括一對(duì)由絕緣材料制成的半殼體6、7，它們可關(guān)聯(lián)在一起 而基本上包絡(luò)所有上述的極性延伸部分5。尤其是，兩個(gè)絕緣半殼體6、7在繞組8和極性延 伸部分5之間形成電氣絕緣元件，半殼體沿著平行于上述定子3的軸線"X"的方向從定子 體4的相對(duì)側(cè)彼此靠攏。更詳細(xì)地說，每個(gè)半殼體6、7具有環(huán)形部分6a、7a和多個(gè)伸出部 分6b、7b，多個(gè)伸出部分6b、7b各用來至少部分地包絡(luò)相應(yīng)的極性延伸部分5。
每個(gè)極性延伸部分5被相應(yīng)成對(duì)的伸出部分6b、7b覆蓋，各極性延伸部分5形成 一其上形成相應(yīng)定子繞組8的鐵芯。如圖2所示，每個(gè)繞組8具有環(huán)形的形狀，并包括多個(gè) 相鄰的和/或重疊的成串聯(lián)連接的導(dǎo)線匝，其用單根導(dǎo)線圍繞上述鐵芯纏繞而成。絕緣半 殼體的突出部分6b、7b的存在，形成了相對(duì)于對(duì)應(yīng)極性延伸部分5的電氣絕緣的繞組8。圖 2示出繞組8形成之后的定子3。 定子3插入在殼體2內(nèi)，具體來說，借助于通常的鍵入或冷縮過程來實(shí)施，其中，定 子體4的圓柱形側(cè)表面9與殼體2的相應(yīng)圓柱形內(nèi)表面10聯(lián)接，以便達(dá)到如圖1和5所示 的結(jié)構(gòu)。定子3沿著上述定子3的軸線"X"插入殼體2內(nèi)。 圖3詳細(xì)示出12個(gè)極性延伸部分5的角度分布，它們彼此呈角度間距放置，最好 是等距離間距。
有利地是，殼體2的底壁2b具有至少一個(gè)抵接部分11，較佳地通過支承與繞組8 的一部分12配合，以便能夠?qū)崃繌睦@組8的部分12交換到抵接部分1，從而冷卻繞組8。 為了提高該冷卻效果，根據(jù)一未示出的實(shí)施例，殼體2的底壁2b具有一外表面，S卩，面向電 動(dòng)機(jī)1的外面配有多個(gè)鰭片，以有利于底壁2b和外部環(huán)境之間的熱交換。
較佳地，抵接部分11的形狀基本上匹配于它所固定的繞組8的部分12的外部形 狀，抵接部分由形成在殼體2的底壁2b上的突部13所形成。突部13遠(yuǎn)離底壁2b延伸到 電動(dòng)機(jī)l內(nèi)的空間，它面向最好平行于定子3的軸線"X"的方向。與突部13配合的繞組8 的部分12，具體來說，是沿著定子3插入殼體2內(nèi)的方向面向殼體2的底壁2b的繞組8的 前部。 突部13具有圓形的抵接表面14，其凹口面向底壁2b的相對(duì)側(cè)，即，面向電動(dòng)機(jī)1 內(nèi)的上述空間。抵接表面14因此可與繞組8的部分12配合，該部分12是繞組8的環(huán)形部 分，因此呈弧形，更具體來說是凸出的。 如圖3b所示，底壁2b具有多個(gè)突部13，具體來說是12個(gè)突部13，它們以等角度 間距間隔開并圍繞定子3的軸線"X"放置。突部13位于底壁2b上的某些位置處，在電動(dòng) 機(jī)1組裝之后，即，在定子3被配裝在殼體2內(nèi)之后，這些位置被繞組8的相應(yīng)部分12所接 納。 有利地是，在各個(gè)突部13和繞組8的相應(yīng)部分12之間，有至少一個(gè)中間元件15， 是剛性的或是柔性的，其由傳熱的和電氣絕緣的材料制成。較佳地，中間元件15呈薄墊片 16的形式，并可移去地配裝在突部13和繞組8的部分12之間，以使熱能可在突部13和繞 組8的部分12之間進(jìn)行傳遞，同時(shí)使它們保持電氣絕緣以避免短路。
較佳地，中間元件是由Silpad⑧制造的薄墊片，中間元件至少具有機(jī)械抗壓強(qiáng)度的特性。 在未變形的狀態(tài)中，薄墊片16主要在一平面內(nèi)的沿該平面測得的一定尺寸的區(qū) 域上延伸，所述尺寸至少等于突部13和繞組8的部分12之間的可能的接觸表面，以使突部 13的全部抵接表面14與繞組8絕緣。 有利地是，電動(dòng)機(jī)1包括作用在繞組8的部分12上的推力裝置17，以保持上述部 分12壓靠在對(duì)應(yīng)突部13上。上述推力裝置17安裝在定子3上，并包括作用在繞組8的上 述部分12和定子體4(尤其是定子體的極性延伸部分5)之間的至少一個(gè)彈性元件18。
根據(jù)圖5和6所示的優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)彈性元件18放置在定子體4和下半殼體7 之間，具體來說，放置在定子體4的下表面21和下半殼體7的相應(yīng)突出部分7b的上表面22 之間。 基本上，定子體4和下半殼體7界限一空間"S"，為清楚起見，該空間不按比例示 出，彈性元件18容納在該空間內(nèi)。 該空間"S"上面由定子體4的下表面21界限，下面由下半殼體7的相應(yīng)突出部分 7b的上表面22界限。 在繞組8形成之前，彈性元件18定位在該空間"S"內(nèi)。 與相應(yīng)抵接部分11配合的繞組8的各個(gè)部分12，在彈性元件18作用下可移離定 子體4。此外，鍵入到極性延伸部分5內(nèi)的下半殼體7在極性延伸部分5本身上滑動(dòng)。
上述類型定子3， S卩，配裝有用于各繞組8的彈性元件18的定子3，可沿著定子3的軸線"X"插入殼體2內(nèi)，直到其通過上述插入的薄墊片16鄰接抵靠在相應(yīng)突部13上的 繞組8的部分12。尤其是，定子3沿著其軸線"X"推進(jìn)，直到各個(gè)繞組8的部分12與形成 在殼體2的底壁2b上的相應(yīng)突部13接觸為止，定子還被推進(jìn)，直到它壓縮各個(gè)彈性元件18 為止。在此壓縮之后，定子3被永久地固定在鄰接突脊(未示出)上，較佳地以不可逆的方 式進(jìn)行固定。 基本上，定子熱插入在殼體內(nèi)，直到定子到達(dá)由鄰接突脊標(biāo)示的操作位置，定子在 此處永久地固定。 在此位置，彈性元件18在繞組8的對(duì)應(yīng)部分12上施加預(yù)定的永久和基本上恒定 的推力，即，作用在下半殼體7上。如果使用薄墊片16，則這就導(dǎo)致顯著的優(yōu)點(diǎn)，如果薄墊片 經(jīng)受相當(dāng)?shù)谋砻鎵毫?，例如，在Silpad⑧薄墊片的情形中，該壓力至少為1. 5kg/cm2，那么，其 電氣絕緣和熱導(dǎo)率特性達(dá)到最佳值。 如上所述，定子3通過定子體4的側(cè)向圓柱形表面9和殼體2的內(nèi)圓柱形表面10 之間的過盈配合而固定到殼體2。如果該過盈通過收縮獲得，其中，殼體2產(chǎn)生膨脹，則可保 持抵靠在殼體2的底壁2b上作用在定子3上的推力，直到定子3被固定為止，即，直到上述 過盈達(dá)到穩(wěn)定為止。這樣，在殼體2的冷卻過程中，彈性元件18沒有彈性返回的風(fēng)險(xiǎn)，不然 的話，這會(huì)導(dǎo)致上述薄墊片16上的壓縮作用松弛或減小。
本發(fā)明達(dá)到了上述目標(biāo)并克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。 由于采用了Silpad⑧薄墊片，通過繞組和殼體之間的傳導(dǎo)而沒有在繞組內(nèi)產(chǎn)生短
路的接觸，該種墊片能進(jìn)行熱交換，所以根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)提供有效的冷卻作用。因此，繞 組可含有最大的運(yùn)行溫度，繞組由此可更長時(shí)間使用，不會(huì)造成繞組導(dǎo)電特性的變劣，也不 會(huì)減弱鍵入到定子體的半殼體的絕緣特性。 最后，存在著作用在繞組上的推力裝置，這能使定子配裝在殼體上，從而繞組以理
想的值對(duì)殼體的突出部分作用基本上恒定的推力?？商貏e地確定該推力，以使Silpad⑧薄墊 片達(dá)到最佳的操作。此外，由Silpad⑧薄墊片顯現(xiàn)出的機(jī)械壓縮強(qiáng)度，能使薄墊片被"夾緊"
在繞組和突出部分之間，同時(shí)，對(duì)熱導(dǎo)率和電氣絕緣作出重要的貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
一種電機(jī)，包括外殼體(2)；定子(3)，所述定子(3)具有至少一個(gè)極性延伸部分(5)和至少一個(gè)繞組(8)，所述繞組(8)具有環(huán)形形狀并配裝在所述極性延伸部分(5)內(nèi)；轉(zhuǎn)子；其特征在于，所述殼體(2)具有至少一個(gè)抵接部分(11)，以配合和支承所述繞組(8)的相應(yīng)部分(12)，以便在所述繞組(8)和所述抵接部分(11)之間進(jìn)行熱交換，在所述部分(11、12)之間相互的配合狀態(tài)中，所述繞組(8)的所述部分(12)與所述抵接部分(11)電氣地絕緣。
2. 如權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)包括至少一個(gè)熱傳導(dǎo)和電氣絕緣的中間元件(15)，所述中間元件(15)具有至少機(jī)械壓縮強(qiáng)度的特性，并放置在所述繞組(8)的所述部分(12)和相應(yīng)抵接部分(11)之間，以便于它們之間的熱交換，同時(shí)使它們保持彼此之間的電氣絕緣。
3. 如權(quán)利要求2所述的電機(jī)，其特征在于，所述中間元件(15)以可拆卸的方式配裝在所述繞組(8)的所述部分(12)和所述相應(yīng)抵接部分(11)之間。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的電機(jī)，其特征在于，所述中間元件(15)包括薄墊片(16)，所述薄墊片(16)主要在一個(gè)平面內(nèi)延伸，并且所述薄墊片(16)的尺寸至少等于所述繞組(8)的所述部分(12)和所述相應(yīng)抵接部分(11)之間的可能的接觸表面。
5. 如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述殼體(2)包括基本上垂直于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的底壁(2b)，所述抵接部分(11)由所述底壁(2b)的面向所述電機(jī)(1)內(nèi)空間的突部(13)形成。
6. 如權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其特征在于，所述突部(13)沿著平行于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的直線遠(yuǎn)離所述底壁(2b)而延伸。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的電機(jī)，其特征在于，所述突部(13)具有抵接表面(14)，所述抵接表面(14)成形為基本上匹配于所述繞組(8)的所述部分(12)。
8. 如權(quán)利要求7所述的電機(jī)，其特征在于，所述抵接表面(14)呈圓形，使其凹處面向所述電機(jī)(1)內(nèi)的所述空間。
9. 如權(quán)利要求4所述的電機(jī)，其特征在于，所述底壁(2b)具有鰭片狀的外表面，以利于所述底壁(2b)和所述電機(jī)(1)外面之間的熱交換。
10. 如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)包括推力裝置(17)，所述推力裝置(17)作用在所述繞組(8)的所述部分(12)上以將所述繞組(8)的所述部分(12)保持壓靠在所述抵接部分(11)上。
11. 如權(quán)利要求10所述的電機(jī)，其特征在于，所述推力裝置(17)包括至少一個(gè)彈性元件(18)，所述彈性元件(18)作用在所述繞組(8)的所述部分(12)和所述相應(yīng)極性延伸部分(5)之間。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的電機(jī)，其特征在于，所述繞組(8)纏繞在所述相應(yīng)極性延伸部分(5)上，以在所述繞組(8)的所述部分(12)和所述相應(yīng)極性延伸部分(5)之間形成空間(S)，所述推力裝置(17)容納在所述空間(S)內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求12所述的電機(jī)，其特征在于，所述空間(S)在上面由作用在所述極性延伸部分(5)和所述繞組(8)之間的電氣絕緣元件(7)界定，在下面由所述繞組(8)的所述部分(12)界定。
14. 如上述權(quán)利要求中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)包括多個(gè)抵接部分(ll)，每個(gè)抵接部分(11)與繞組(8)的相應(yīng)部分(12)配合。
15. 如權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其特征在于，所述殼體(2)具有多個(gè)以角度間距隔開的突部(13)，每個(gè)突部與繞組(8)的相應(yīng)部分(12)配合。
16. —種制造電機(jī)的方法，包括以下步驟提供具有側(cè)壁(2a)和底壁(2b)的殼體(2);提供具有至少一個(gè)極性延伸部分(5)的定子(3)，所述定子(3)圍繞與所述電機(jī)(1)的相應(yīng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相一致的軸線(X)延伸；形成圍繞所述極性延伸部分(5)纏繞的導(dǎo)線的繞組(8);沿著平行于所述定子(3)的所述軸線(X)的直線將所述定子(3)插入所述殼體(2)內(nèi)；其特征在于，所述形成繞組(8)的步驟包括如下步驟圍繞所述極性延伸部分(5)纏繞所述導(dǎo)線，以在所述繞組(8)的面向所述殼體(2)的所述底壁(2b)的部分(12)和所述極性延伸部分(5)之間形成空間(S);將彈性元件(18)放入所述空間(S)內(nèi)；在所述繞組(8)的所述部分(12)和所述底壁(2b)之間，放置熱傳導(dǎo)和電氣絕緣的中間元件(15);所述將所述定子(3)插入所述殼體(2)內(nèi)的步驟包括以下步驟沿著所述軸線(X)加壓所述定子(3)，以使所述繞組(8)的所述部分(12)鄰抵所述底壁(2b)，從而產(chǎn)生對(duì)所述彈性元件(18)的壓縮。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述形成空間(S)的步驟包括在所述極性延伸部分(5)與電氣絕緣元件(7)之間形成所述空間(S)，所述電氣絕緣元件(7)作用在所述極性延伸部分(5)和所述繞組(8)之間。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述將所述導(dǎo)線纏繞在所述極性延伸部分(5)上的步驟包括將所述導(dǎo)線疏松地纏繞在所述極性延伸部分(5)上以形成所述空間(S)，其后將所述彈性元件(18)插入所述空間(S)內(nèi)。
19. 如權(quán)利要求16至18中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將所述導(dǎo)線纏繞在所述極性延伸部分(5)上的步驟包括使所述彈性元件(18)與所述極性延伸部分(5)相關(guān)聯(lián)，其后，將所述導(dǎo)線纏繞在與所述彈性元件(18)相關(guān)聯(lián)的所述極性延伸部分(5)上，以便形成所述空間(S)，所述彈性元件(18)容納在所述空間(S)內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求16至19中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述殼體(2)的所述底壁(2b)具有至少一個(gè)突部(13)，執(zhí)行將所述定子(3)插入所述殼體(2)內(nèi)的步驟，使得所述繞組(8)的所述部分(12)鄰抵所述突部(13)。
21. 如權(quán)利要求16至20中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將所述定子(3)插入所述殼體(2)內(nèi)的步驟包括將所述定子(3)永久地固定到所述殼體(2)，保持沿著軸線(X)壓迫所述定子(3)，直到所述定子(3)已被固定為止。
全文摘要
一種電機(jī)包括外殼體(2)、轉(zhuǎn)子和定子(3)，定子(3)具有至少一個(gè)極性延伸部分(5)以及至少一個(gè)繞組(8)，繞組(8)具有環(huán)形形狀并配裝在極性延伸部分(5)周圍。殼體(2)具有多個(gè)突部(13)，各個(gè)突部通過支承來保持定子繞組(8)的相應(yīng)部分(12)，以便能在繞組(8)和突部(13)之間進(jìn)行熱交換。繞組(8)的各個(gè)部分(12)與相應(yīng)突部(13)電氣地絕緣。
文檔編號(hào)H02K3/32GK101790830SQ200880102009
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
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