專利名稱：電機的制作方法
背景技術(shù)：
德國公開文獻DE 44 25 000 A1公開了一種用于汽車的作為三相發(fā)電機設(shè)計的電機，其中在該文獻中描述可以設(shè)置一個空隙，該空隙設(shè)置在殼體部件的周圍區(qū)域和定子的疊片鐵心之間。
本發(fā)明的優(yōu)點具有獨立權(quán)利要求特征的根據(jù)本發(fā)明的電機其中規(guī)定，流動路徑在定子側(cè)受到設(shè)置在定子外圓周上的定子外槽的限制，所述電機具有下述優(yōu)點，即定子的冷卻表面由此明顯增大，并且因此可在它的外表面更好地冷卻該定子。
若外齒從軛開始徑向向外并且沿軸向方向延伸，并且所述外齒沿圓周方向限制定子外槽是特別有利的。這樣做的優(yōu)點是不削弱軛，而是通過附加的、從軛開始的材料擴大表面。這一方面改進了定子鐵心中的磁流，而且也改進了對流。
根據(jù)本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)方案規(guī)定，所述定子通過它的外齒支承在殼體中，其中，殼體緊靠在定子外齒的一個軸向的端面上，并且所述定子外齒被一個殼體開口適配地容納。通過這一措施附加地改進了從定子鐵心經(jīng)它的定子外齒到殼體的熱過渡，因為定子外齒至少部分地緊靠在殼體上的殼體開口中。
通過下述措施得到本發(fā)明的另一改進方案，即與定子相鄰的殼體部件例如一個軸承蓋具有一個帶齒或者帶槽的端面，其中，殼體槽和定子外槽對置。通過這一措施能夠改進過渡區(qū)域、也就是定子和軸承蓋之間的交叉部位的流動導(dǎo)向，因為通過帶齒或者帶槽的端面開劈了附加的通道或者流動的途徑，并且因此進一步地降低在該區(qū)域的流動阻力。從而進一步提高冷卻劑的體積流量。從而降低定子的溫度。
為了在定子和殼體部件之間的接觸面的區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)所希望的冷卻空氣量規(guī)定，殼體槽在殼體部件的一個環(huán)形區(qū)域中延伸，并且也在該區(qū)域中結(jié)束。附加地通過例如在這些殼體槽的長度方面的構(gòu)造，也對環(huán)形區(qū)域在振動特性方面的穩(wěn)定性和斷裂方面的靈敏性施加影響。在環(huán)形區(qū)域內(nèi)殼體槽不結(jié)束將很大地削弱殼體部件。在此規(guī)定，殼體槽以一個斜面結(jié)束。這種做法的優(yōu)點是，從定子鐵心或者定子的繞組頭部之外的區(qū)域到殼體部件的過渡中的有效的流動橫截面特別大。通過這一措施能更好地對流動進行導(dǎo)向。此外還減少了污染，從而減少了這些開口堵塞的危險。
按照本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)方案規(guī)定，殼體槽和殼體齒交替設(shè)置，并且殼體齒的內(nèi)直徑大于定子外槽的內(nèi)直徑。這種做法的優(yōu)點是直接在平面上-定子位于該平面上-殼體齒對流動通道的阻塞特別小。這導(dǎo)致減少在流動路徑中的流動阻力，并且因此也以眾所周知的結(jié)果改進冷卻劑的流量。
為了改進流動導(dǎo)向規(guī)定，連續(xù)的環(huán)形區(qū)域的整個軸向長度的至少20％到大約70％在定子上延伸。這樣，連續(xù)的環(huán)形區(qū)域在一定長度上覆蓋定子或者它的定子外齒。這導(dǎo)致冷卻空氣可以更長地流過定子外齒的表面，并且因此改進了對定子或者定子鐵心的冷卻效果。
此外，通過對定子的這種覆蓋改進了殼體部件的振動特性。
為了進一步的改進規(guī)定，殼體齒在圓周方向上比定子外齒要寬。
為了使熱交換或者流動特性進一步最佳化規(guī)定，在第一次近似中在40％到70％的徑向長度上定子外齒由殼體齒覆蓋。在第二次近似中規(guī)定，該覆蓋率在50％至64％之間。
下述附圖表示根據(jù)本發(fā)明的電機的幾個實施例。這些附圖是圖1三相發(fā)電機的實施方式的橫截面圖，圖2在一個第一實施例中表示定子鐵心和殼體之間的過渡部位的部分橫截面圖，圖2a在一個第二實施例中表示定子鐵心和殼體之間的過渡部位的部分橫截面圖，圖3定子鐵心的部分截面圖，圖4在到殼體部件的方向中沿定子鐵心的軸向方向的部分截面圖，圖5殼體部件內(nèi)側(cè)立體圖，圖6從定子鐵心到殼體部件的過渡中的某些尺寸比例的局部示圖。
具體實施例方式
圖1表示電機10的一個橫截面，在此該電機設(shè)計為用于汽車的發(fā)電機或者三相發(fā)電機。其中，該電機10具有一個兩部件的殼體13。該殼體由一個第一軸承蓋13.1和一個第二軸承蓋13.2構(gòu)成。軸承蓋13.1和軸承蓋13.2在其中容納一個所謂的定子16。該定子一方面由一個基本成圓環(huán)形的定子鐵心17組成，并且在定子鐵心中一個定子繞組18設(shè)置到徑向向內(nèi)的軸向延伸的槽中。這個環(huán)形的定子16用它的徑向向內(nèi)的帶槽的表面包圍轉(zhuǎn)子20，該轉(zhuǎn)子是齒形電極轉(zhuǎn)子。其中，該轉(zhuǎn)子20由兩個齒形電極板22和23構(gòu)成。在這些齒形電極板的外圓周分別設(shè)置沿軸向方向延伸的瓜形極指形件24和25。兩個齒形電極板22和23如此地設(shè)置在轉(zhuǎn)子20中，即它們的沿軸向方向延伸的齒形電極指形件24和25在轉(zhuǎn)子20的圓周上彼此交錯設(shè)置。這樣，在反向磁化的齒形電極指形件24和25之間產(chǎn)生磁性所需的中間腔室，這些中間腔室叫做齒形電極中間腔室。轉(zhuǎn)子20借助一個軸27和分別一個位于轉(zhuǎn)子側(cè)的滾動軸承28可轉(zhuǎn)動地支承在相應(yīng)的軸承蓋13.1或13.2中。
轉(zhuǎn)子20共具有兩個軸向的端面，在這些端面上分別固定一個風(fēng)扇30。這個風(fēng)扇30主要由一個板形或者盤形的段構(gòu)成，風(fēng)扇葉片以公開的方式從該段開始。這些風(fēng)扇30用于通過軸承蓋13.1和13.2中的開口40使得電機10的外側(cè)和電機10的內(nèi)腔室的空氣交換。為此，主要在軸承蓋13.1和13.2的軸向端部上設(shè)置開口40，通過這些開口且借助風(fēng)扇30將冷卻空氣抽吸到電機10的內(nèi)腔室中。這些冷卻空氣通過風(fēng)扇30的旋轉(zhuǎn)徑向向外加速，這樣，這些冷卻空氣可以穿過冷卻空氣可穿透的繞組凸緣45。通過這種效應(yīng)冷卻繞組凸緣45。冷卻空氣在穿過繞組凸緣45或者繞繞組凸緣45流動之后通過在圖1中未示出的開口取道徑向向外流動。此外，冷卻空氣在軸承蓋13.1和定子鐵心17之間的縫隙或者在定子鐵心17和軸承蓋13.2之間的縫隙中取道。在下述圖中將對定子鐵心17和軸承蓋13.1或者軸承蓋13.2之間的縫隙的詳細結(jié)構(gòu)方案進行詳細的描述。
圖2表示從殼體13或者殼體部件13.1到定子16或者定子鐵心17的過渡。殼體13或者殼體部件13.1有一個環(huán)形區(qū)域50。該環(huán)形區(qū)域通過軸向或者徑向方向的筋條51和殼體部件的板形段52連接。因此，殼體部件13.1具有一個基本成罐形的結(jié)構(gòu)。在筋條51區(qū)域內(nèi)由于它分布在殼體部件13.1的外圓周上在各兩個筋條51之間產(chǎn)生開口54，這些開口用于使穿過繞組凸緣45的冷卻空氣能夠達到外界。
環(huán)形區(qū)域50用于容納定子16。其中，定子16是如此地支承在殼體或者殼體部件13.1中的，即定子16以它的一個軸向端面57緊靠在殼體部件13.1或者環(huán)形區(qū)域50中的一個軸向的支承面上。也在軸向方向上各一個定子外槽64在兩個相鄰的定子外齒62之間延伸。這樣，定子16以它的外齒62的一個軸向端面或者單個的軸向端面57緊靠在環(huán)形區(qū)域50的一個軸向端面58上。
在此，選擇環(huán)形區(qū)域50的內(nèi)直徑，即在定子16安裝或者調(diào)節(jié)到殼體部件13.1中之后開口通敞地保持在這兩個構(gòu)件之間的縫隙中，這些開口使得在環(huán)形區(qū)域50和定子16之間的縫隙中從繞組頭部45到定子16的外圓周的流動成為可能。在此，在定子側(cè)流動路徑受到設(shè)置在定子16的外圓周上的定子外槽64的限制。
因此綜上所述可以確定，設(shè)置一個電機，它具有一個支承在殼體13中的定子16，其中，該定子16支承在殼體13中，即該定子16從它的一個軸向的端面57到定子16的一個圓周區(qū)域可由一種冷卻劑流流過。在此，流動路徑的流動橫截面受到定子16和殼體13的限制，其中，對定子16進行了特殊地設(shè)計，方法是流動路徑在定子側(cè)受到在定子16的外圓周上設(shè)置的定子外齒62的限制。
這種關(guān)系也適用于稍作修改的結(jié)構(gòu)，也請參見附圖2a。然而和附圖2的實施方式相反，在此流動通行變得困難，因為在此所示的殼體部件13.1的環(huán)形區(qū)域50沒有用于改進這種狀況的特殊的特征，也請參見附圖3。
在這兩個實施例中定子外齒62適配地由一個殼體開口容納。為了改進，也就是為了擴大流動通道或流動開口直接在殼體部件13.1和定子16之間的縫隙中規(guī)定，一個與定子16相鄰的殼體部件此處在這種情況中即為殼體部件13.1具有一個帶齒或者帶槽的端面58，其中，殼體槽和定子外槽54在軸向方向?qū)χ谩?br>
圖4以部分截面表示殼體部件13.1和定子16之間的縫隙軸向圖。從中可清楚地看出定子外齒62和在其間設(shè)置的定子外槽64。和定子16的外輪廓相對應(yīng)，環(huán)形區(qū)域50在容納定子16的部位帶有齒或者槽。其意思是，沿軸向方向與定子16對置的區(qū)域或者軸向的端面58具有殼體槽70和殼體齒71。因此，殼體部件13.1的環(huán)形部件50在朝向定子16的一側(cè)在它的內(nèi)圓周上帶有齒或者槽，并且因此在這個區(qū)域外類似一個所謂的木齒輪。如從圖4中可清楚地看出，規(guī)定殼體槽70和定子外槽64對置，或者另外設(shè)計，即定子外齒62和殼體齒71對置。
圖5以部分截面表示殼體部件13.1的內(nèi)腔室的一個立體圖。粗略地畫出了環(huán)形區(qū)域50，并且該區(qū)域從規(guī)定用于容納定子16的區(qū)域一直延伸到開口54開始的區(qū)域。在這個視圖中可清楚看到交替設(shè)置的殼體槽70或者殼體齒71。這些殼體槽70已在圖2中可以看到。在那里已表示出斜面73。殼體槽用該斜面結(jié)束。殼體槽70在殼體部件13.1的環(huán)形區(qū)域50中延伸，并且也在該環(huán)形區(qū)域50中結(jié)束。
圖6以簡圖表示在軸向端面58或者57的平面中的對置的殼體齒71或者定子外齒62。規(guī)定定子外槽64的內(nèi)直徑DiN為定子外槽64的槽底的直徑。殼體齒71的內(nèi)直徑DiZ是由殼體齒71所畫的最小的直徑。在此規(guī)定，一方面殼體槽70和殼體齒71交替設(shè)置，并且殼體齒71的內(nèi)直徑DiZ比定子外槽64的內(nèi)直徑DiN要大。
從圖6也可以看出，沿圓周方向殼體齒71比定子外齒62要寬。
此外規(guī)定，在一次近似中定子外齒62在40％到70％的徑向長度上被殼體齒71或者軸向端面58所覆蓋。在第二次近似中規(guī)定，覆蓋率在50％和64％之間。
對于環(huán)形區(qū)域50規(guī)定，該環(huán)形區(qū)域在它的整個軸向長度的至少三分之一到大約它的一半上在定子鐵心17上延伸。
權(quán)利要求
1.電機，特別是用于汽車的三相發(fā)電機，具有一個支承在殼體(13)中的定子(16)，其中，該定子(16)支承在殼體(13)中，即該定子(16)從它的軸向端面(57)到定子(16)的圓周區(qū)域可由冷卻劑流流過，其中，流動路徑的流動橫截面受到定子(16)和殼體(13)的限制，其特征在于，流動路徑在定子側(cè)受到設(shè)置在定子(16)外圓周上的定子外齒(62)的限制。
2.按照權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，向外延伸的定子外齒(62)從軛(60)開始，該定子外齒沿圓周方向限制定子外槽(64)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于，定子(16)通過它的定子外齒(62)支承在殼體(13)中，其中，殼體(13)緊靠在定子外齒(62)的一個軸向的端面(57)上，并且所述定子外齒(62)適配地被一個殼體開口容納。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，一個和定子(16)相鄰的殼體部件(13.1，13.2)具有一個帶齒的或者帶槽的端面(58)，其中，殼體槽(70)與定子外槽(64)對置。
5.按照權(quán)利要求4所述的電機，其特征在于，殼體槽(70)在殼體部件(13.1，13.2)的一個環(huán)形區(qū)域(50)中延伸，并且在該環(huán)形區(qū)域中結(jié)束。
6.按照權(quán)利要求5所述的電機，其特征在于，殼體槽(70)以一個斜面(73)結(jié)束。
7.按照權(quán)利要求4至6中任一項所述的電機，其特征在于，殼體槽(70)和殼體齒(71)交錯設(shè)置，并且殼體齒(71)的內(nèi)直徑(DiZ)大于定子外槽(64)的內(nèi)直徑(DiN)。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項所述的電機，其特征在于，連續(xù)的環(huán)形區(qū)域(50)在它的整個軸向長度的至少20％到約70％上在定子鐵心(17)上延伸。
9.按照權(quán)利要求4至8中任一項所述的電機，其特征在于，在圓周方向上殼體齒(71)比定子外齒(62)要寬。
10.按照權(quán)利要求4至9中任一項所述的電機，其特征在于，定子外齒在第一次近似時在40％至70％的徑向長度上被殼體齒或者軸向端面(58)覆蓋，在第二次近似時50％至64％的徑向長度被殼體齒或者軸向端面(58)覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明建議一種電機，特別是一種用于汽車的三相發(fā)電機，其中，該電機具有一個殼體(13)，一個定子(16)支承在該殼體中，其中，該定子(16)支承在該機殼(13)中，即該定子(16)從它的軸向端面(57)到定子(16)的圓周區(qū)域可由一種冷卻劑流流過，其中，流動路徑的流動橫截面受到定子(16)和殼體(13)的限制。該流動路徑在定子側(cè)受到設(shè)置在定子(16)的外圓周上的定子外齒(62)的限制。
文檔編號H02K5/20GK1902805SQ200480039620
公開日2007年1月24日 申請日期2004年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者H·布勞恩, T·伯格爾, E·赫勒克斯, R·戈德施密德特 申請人:羅伯特·博世有限公司