專利名稱：具有散熱器的交流發(fā)電機(jī)及方法
具有散熱器的交流發(fā)電機(jī)及方法技術(shù)領(lǐng)域
示例性實(shí)施例涉及電機(jī)領(lǐng)域，更具體地，涉及具有散熱器的交流發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
多數(shù)機(jī)動(dòng)車包括將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿慕涣靼l(fā)電機(jī)，電能用于對(duì)搭載的電池充 電。通常，交流發(fā)電機(jī)落在兩個(gè)類別內(nèi)電刷交流發(fā)電機(jī)和無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)。電刷交流發(fā)電 機(jī)包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子包括電聯(lián)接到轉(zhuǎn)子繞組上的一對(duì)滑 環(huán)，轉(zhuǎn)子繞組在通電時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)?；h(huán)與固定的電刷滑動(dòng)接觸。通過(guò)這種布置，轉(zhuǎn)子 相對(duì)于定子的旋轉(zhuǎn)使磁場(chǎng)穿過(guò)定子繞組，從而在定子中產(chǎn)生電流。電流被調(diào)制并且用于對(duì) 電池充電或支承車輛電負(fù)載。
無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)以與電刷型交流發(fā)電機(jī)相同的方式工作，除了沒(méi)有電刷來(lái)傳送電 流以外。無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)包括主交流發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁機(jī)(exciter),勵(lì)磁機(jī)具有固定的磁場(chǎng)繞 組(field winding)。在勵(lì)磁機(jī)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子緊鄰安裝在轉(zhuǎn)子軸上的較大鐵芯旋轉(zhuǎn)時(shí),磁場(chǎng)繞 組在轉(zhuǎn)子中生成磁場(chǎng)。主交流發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和固定的電樞或定子。通過(guò)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁線 圈的變化的電流改變定子的輸出。該輸出通過(guò)安裝到機(jī)器上的固定的整流器組件整流，由 此生成DC電流。DC電流的一部分往回傳送給勵(lì)磁繞組以建立交流發(fā)電機(jī)輸出。交流發(fā)電 機(jī)輸出隨后被用于對(duì)車輛電池充電或支承車輛電負(fù)載。無(wú)論何種系統(tǒng)被米用，車輛交流發(fā) 電機(jī)均包括散熱器，散熱器布置為通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鲗崃繌母鞣N交流發(fā)電機(jī)電子部件中移 除。發(fā)明內(nèi)容
公開(kāi)的是一種交流發(fā)電機(jī)，包括殼體，所述殼體具有內(nèi)表面和外表面；固定的勵(lì) 磁線圈部件，所述固定的勵(lì)磁線圈部件通過(guò)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件固定地安裝到所述殼體 的所述內(nèi)表面上；以及散熱器部件，所述散熱器部件安裝到所述殼體的所述外表面上。所述 散熱器部件包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口與所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件中對(duì) 應(yīng)的機(jī)械緊固件對(duì)準(zhǔn)。
還公開(kāi)的是一種電機(jī)，包括殼體，所述殼體具有內(nèi)表面和外表面；固定部件，所 述固定部件通過(guò)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件安裝到所述殼體的所述內(nèi)表面上；以及安裝到所述 殼體的所述外表面上的部件。所述部件包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口與所述 一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件中對(duì)應(yīng)的機(jī)械緊固件對(duì)準(zhǔn)。
還公開(kāi)的是維護(hù)交流發(fā)電機(jī)的方法。所述方法包括打開(kāi)所述交流發(fā)電機(jī)的殼體 以露出固定部件；接近一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件，其中所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件通過(guò)在所 述散熱器中形成的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口將所述固定部件保持到所述殼體的內(nèi)表面上，所述散熱 器安裝到所述殼體的外表面上；將所述機(jī)械緊固件與所述固定部件分開(kāi)；以及將所述固定 部件從所述殼體中移除。


下面的說(shuō)明無(wú)論如何不應(yīng)當(dāng)視為限制性的。參照附圖，相似的元件以相同的附圖 標(biāo)記表不:
圖1繪出了以交流發(fā)電機(jī)的形式示出的電機(jī)的俯視圖，包括根據(jù)示例性實(shí)施例的 散熱器部件；
圖2繪出了圖1的交流發(fā)電機(jī)的分解圖；以及
圖3繪出了根據(jù)示例性實(shí)施例的散熱器部件的立體圖。
具體實(shí)施方式
本文作為示例而非限制且參照附圖提供了對(duì)所公開(kāi)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例以 及方法的詳細(xì)說(shuō)明。
根據(jù)示例性實(shí)施例的電機(jī)在圖1-圖2中整體上以2表示。電機(jī)2采取交流發(fā)電 機(jī)4的形式。交流發(fā)電機(jī)4通常被配置為用于汽車或工業(yè)用途并且包括殼體構(gòu)件6，殼體構(gòu) 件6具有內(nèi)表面8、外表面10和周緣壁14。交流發(fā)電機(jī)4包括相對(duì)于殼體構(gòu)件6固定安裝 的定子20。定子20包括多個(gè)定子引線21，如將在下文更全面討論的，定子引線21輸送電 流以對(duì)例如車輛電池充電。交流發(fā)電機(jī)4采取無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)的形式并且由此還包括固定 的勵(lì)磁線圈(field coil)部件24。此時(shí),應(yīng)當(dāng)理解的是,交流發(fā)電機(jī)4還包括可旋轉(zhuǎn)地支 承在殼體構(gòu)件6與另一殼體構(gòu)件(未示出)之間的一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件(也未示出)。
固定的勵(lì)磁線圈部件24包括具有安裝表面27的勵(lì)磁線圈本體26。安裝表面27 包括多個(gè)安裝開(kāi)口 30、31、32和33。勵(lì)磁線圈本體26也示出為包括一對(duì)勵(lì)磁線圈引線36 和37。通過(guò)這種布置，固定的勵(lì)磁線圈部件24配置為支承在內(nèi)表面8處。即，多個(gè)機(jī)械緊 固件40、41、42和43延伸穿過(guò)在殼體構(gòu)件6中形成的開(kāi)口(未單獨(dú)標(biāo)記)，并且與安裝構(gòu)件 30-33中對(duì)應(yīng)的安裝構(gòu)件相結(jié)合。如將在下面更全面討論的，每個(gè)機(jī)械緊固件40-43包括配 置為接收工具(未示出)的對(duì)應(yīng)的頭部分46-49。
根據(jù)示例性實(shí)施例，交流發(fā)電機(jī)4包括正整流器組件50，正整流器組件50具有散 熱器部件60、多個(gè)二極管(未單獨(dú)標(biāo)記)和電端子61，電端子61通過(guò)絕緣構(gòu)件63安裝到殼 體構(gòu)件6的外表面10上。電端子61提供與例如電池的連接。絕緣構(gòu)件63減小從殼體6 向散熱器60的熱傳遞。絕緣構(gòu)件63包括與在散熱器部件60 (例如圖3中所示)上形成的 多個(gè)開(kāi)口 80、81、82、83、84和85以及多個(gè)定位構(gòu)件86、87和88，相對(duì)應(yīng)的多個(gè)開(kāi)口 66、67、 68、69、70和71以及多個(gè)定位元件73、74和75。位于絕緣構(gòu)件63上的開(kāi)口 66-71與位于 散熱器部件60上的開(kāi)口 80-85對(duì)準(zhǔn)。相似地，位于絕緣構(gòu)件63上的定位元件73-75與位 于散熱器構(gòu)件60上的定位構(gòu)件86-88對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)這種布置，散熱器構(gòu)件60通過(guò)多個(gè)機(jī)械 緊固件90-98固定到外表面10上。
散熱器部件60支承端子引線框架110且通常使端子引線框架110熱絕緣于殼體 構(gòu)件6。端子引線框架110使散熱器部件60電絕緣于電機(jī)2，并且提供定子20與多個(gè)二極 管之間的連接(未示出)。端子引線框架110包括多個(gè)絕緣構(gòu)件，其中的一個(gè)示出為113。絕 緣構(gòu)件由在正整流器組件50中形成的開(kāi)口(未單獨(dú)標(biāo)記)接收以使機(jī)械緊固件90-98電絕 緣于正整流器組件50。散熱器部件60也示出為支承具有多個(gè)端子123-125的調(diào)節(jié)器組件 120。端子123-125提供用于電機(jī)2的定制專用電連接。通過(guò)這種布置，向交流發(fā)電機(jī)4的機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量輸入生成電能，電能通過(guò)電端子61輸出以對(duì)機(jī)動(dòng)車電池充電。當(dāng)然，交流發(fā) 電機(jī)4能夠采用在眾多領(lǐng)域的能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用中。
散熱器部件60也示出為包括多個(gè)翅片126，翅片126配置為提供另外的表面區(qū)域 以增大熱散失。散熱器部件60還示出為包括在翅片126中形成的多個(gè)開(kāi)口 130-132。開(kāi) 口 130-132被配置為當(dāng)散熱器部件60安裝到外表面10上時(shí)與緊固件40、42和43的頭部 分46、48和49對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)這種布置，調(diào)節(jié)器組件120被移除以露出緊固件41。緊固件41 隨后可以被移除并且工具例如套管扳手(socket wrench)可以插入穿過(guò)開(kāi)口 130-132中的 每一個(gè)并且與頭部分46、48和49相接合以松開(kāi)和移除緊固件40、42和43，從而能夠在不干 擾與端子框架110或調(diào)節(jié)器組件120的連接的情況下移除固定的勵(lì)磁線圈部件24。
此時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，示例性實(shí)施例設(shè)有散熱器部件，散熱器部件有利于在不干擾 與其他部件例如安裝到正整流器組件50上的二極管的連接的情況下移除和更換固定的勵(lì) 磁線圈部件。以這種方式，交流發(fā)電機(jī)能夠被維護(hù)且被返回使用而不具有破壞二極管或其 他敏感電子部件的風(fēng)險(xiǎn)。還應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管示出為在翅片中形成，但是開(kāi)口也能夠設(shè)置 在任何必要的位置上以與用于保持固定的勵(lì)磁線圈部件的緊固件對(duì)準(zhǔn)。而且，盡管示出為 與交流發(fā)電機(jī)相連，但是根據(jù)示例性實(shí)施例的散熱器部件能夠被采用在大量的電機(jī)中。
盡管已經(jīng)參照一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解的是，可以進(jìn)行多種變化并且等同物可以替代其元件而不會(huì)偏離于本發(fā)明的范圍。 另外，可以進(jìn)行很多改變以使具體的情況或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo)而不偏離于本發(fā)明的 基本范圍。由此，其意為使本發(fā)明不限于作為構(gòu)思用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式而公開(kāi)的具 體實(shí)施例，而是使本發(fā)明包括落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種交流發(fā)電機(jī),包括 殼體，所述殼體具有內(nèi)表面和外表面； 固定的勵(lì)磁線圈部件，所述固定的勵(lì)磁線圈部件通過(guò)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件固定地安裝到所述殼體的所述內(nèi)表面上；以及 散熱器部件，所述散熱器部件安裝到所述殼體的所述外表面上，所述散熱器部件包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口與所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件中的對(duì)應(yīng)的機(jī)械緊固件對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，還包括布置在所述散熱器部件與所述殼體的所述外表面之間的絕緣構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口在所述散熱器部件中形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)電機(jī)，其中，所述散熱器部件包括多個(gè)翅片，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口在所述翅片中形成
5.—種電機(jī),包括 殼體，所述殼體具有內(nèi)表面和外表面； 固定的部件，所述固定的部件通過(guò)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件安裝到所述殼體的所述內(nèi)表面上；以及 安裝到所述殼體的所述外表面上的部件，所述部件包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口與所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件中的對(duì)應(yīng)的機(jī)械緊固件對(duì)準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)，還包括布置在所述部件與所述殼體的所述外表面之間的絕緣構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口模制在所述部件中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其中，所述部件包括多個(gè)翅片，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口在所述翅片中形成。
9.一種維護(hù)交流發(fā)電機(jī)的方法,包括 打開(kāi)所述交流發(fā)電機(jī)的殼體以露出固定部件； 接近一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件，所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件通過(guò)在散熱器部件中形成的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口將所述固定部件保持到所述殼體的內(nèi)表面上，所述散熱器部件安裝到所述殼體的外表面上； 將所述機(jī)械緊固件與所述固定部件分開(kāi)；以及 將所述固定部件從所述殼體中移除。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括將所述固定部件與設(shè)置在調(diào)節(jié)器上的一個(gè)或多個(gè)端子電斷開(kāi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過(guò)在所述散熱器部件中形成的開(kāi)口接近所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件包括在不干擾與安裝到所述散熱器部件上的一個(gè)或多個(gè)部件的連接的情況下接近所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過(guò)在所述散熱器部件中形成的開(kāi)口接近所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件包括在不干擾與安裝到所述散熱器部件上的一個(gè)或多個(gè)電子部件的電連接的情況下接近所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述固定部件從所述殼體中移除包括移除安裝到所述殼體的內(nèi)表面上的固定的勵(lì)磁線圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括將另一固定部件安裝到所述殼體內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，將另一固定部件安裝到所述殼體中包括將一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件穿過(guò)在所述散熱器部件中形成的所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括通過(guò)在所述散熱器部件中形成的所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口將工具連接到所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，將工具連接到所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件上包括將套管扳手固定到所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件的頭部分上。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括將所述另一固定部件電連接到設(shè)置在所述調(diào)節(jié)器上的所述一個(gè)或多個(gè)端子上。
全文摘要
一種交流發(fā)電機(jī)，包括殼體，所述殼體具有內(nèi)表面和外表面；固定的勵(lì)磁線圈部件，所述固定的勵(lì)磁線圈部件通過(guò)一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件固定地安裝到所述殼體的所述內(nèi)表面上；以及散熱器部件，所述散熱器部件安裝到所述殼體的所述外表面上。所述散熱器部件包括一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口與所述一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件中的對(duì)應(yīng)的機(jī)械緊固件對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H02K5/18GK103023193SQ201210338810
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者D·費(fèi)希爾, S·艾德林頓 申請(qǐng)人:瑞美技術(shù)有限責(zé)任公司