CN102055280A - 无刷旋转电机 - Google Patents

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Abstract

一种励磁铁心、励磁线圈的冷却性提升了的车用无刷交流发电机。本发明的车用无刷交流发电机中，转子(8)具有：固定于轴(7)的磁极铁心(12、13)；固定于后支架(2)且被套设于磁极铁心(13)的圆筒形状的励磁铁心(17)；以及导线卷绕于该励磁铁心(17)的小径部的励磁线圈(18)，后支架(2)具有：转子用通气孔，该转子用通气孔形成于收纳后轴承(6)的轴承收纳部(28)周围，供因冷却用风扇(22)旋转而产生的冷却风通过；以及引导部(20)，该引导部(20)形成有将通过转子用通气孔的冷却风朝向励磁铁心(17)引导的通风路(21)。

Description

无刷旋转电机
技术领域
本发明涉及一种例如作为无刷交流发电机而装设于车辆的无刷旋转电机。
背景技术
以往已知有如下汽车用交流发电机，其包括：壳体，该壳体具有相对的一对托架、即第一托架和第二托架；定子，该定子固定于上述壳体；轴，该轴的两端部通过轴承被各个托架可自由旋转地支承；转子，该转子设于上述轴；以及冷却用风扇，该冷却用风扇固定于上述轴，上述转子具有：磁极铁心，该磁极铁心固定于轴；圆筒形状的励磁铁心，该励磁铁心固定于上述第一托架且被套设于上述磁极铁心；以及励磁线圈，该励磁线圈的导线卷绕于上述励磁铁心的小径部(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开昭57-16559号公报(图1)
在上述汽车用交流发电机中，在后支架上与二极管、调节器分别相对的部位形成有通气孔，因风扇旋转而产生的冷却风在通过二极管、调节器后穿过通气孔吹及到励磁铁心、励磁线圈，会存在如下问题：
1.冷却风在冷却二极管、调节器后将励磁铁心、励磁线圈冷却，励磁铁心、励磁线圈被升温了的冷却风冷却，因而励磁铁心、励磁线圈的冷却性变差。
2.在通过通气孔后的内部空间没有结构体，因而冷却风在内部空间扩散，由于励磁铁心、励磁线圈被上述冷却风冷却，因而励磁铁心、励磁线圈的冷却性变差。
发明内容
本发明将解决上述问题作为技术问题，其目的在于得到一种励磁铁心、励磁线圈的冷却性提高了的无刷旋转电机。
本发明的无刷旋转电机包括：壳体，该壳体具有相对的一对支架、即第一支架和第二支架；定子，该定子固定于上述壳体；轴，该轴的两端部通过轴承被各个支架可自由旋转地支承；转子，该转子设于上述轴；以及冷却用风扇，该冷却用风扇固定于上述轴，上述转子具有：磁极铁心，该磁极铁心固定于轴；圆筒形状的励磁铁心，该励磁铁心固定于上述第一支架且被套设于上述磁极铁心；以及励磁线圈，该励磁线圈的导线卷绕于上述励磁铁心的小径部，上述第一支架具有：转子用通气孔，该转子用通气孔形成于收纳上述轴承的轴承收纳部周围，供因上述冷却用风扇旋转而产生的冷却风通过；以及引导部，该引导部形成有将通过转子用通气孔的冷却风朝向励磁铁心引导的通风路。
根据本发明的无刷旋转电机，第一支架具有：转子用通气孔，该转子用通气孔形成于收纳轴承的轴承收纳部周围，供因冷却用风扇旋转而产生的冷却风通过；以及引导部，该引导部形成有将通过转子用通气孔的冷却风朝向励磁铁心引导的通风路，因此，来自从转子用通气孔流入第一支架内的外部气体的冷却风朝励磁铁心流动来冷却励磁铁心，因而使励磁铁心和与该励磁铁心一体的励磁线圈的冷却性提升。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的车用无刷交流发电机的侧剖图。
图2是从后支架侧观察图1的车用无刷交流发电机时的主视图。
(符号说明)
1 前支架(第一支架)
2 后支架(第二支架)
4 定子
5 前轴承
6 后轴承
7 轴
8 转子
9 整流器
11 带轮
12 前磁极铁心
13 后磁极铁心
14 前爪状磁极部
15 后爪状磁极部
16 环
17 励磁铁心
18 励磁线圈
19 转子用通气孔部
20 引导部
21 通风路
22 冷却用风扇
23 冷却用翅片
24 化合物
25 定子铁心
26 定子线圈
27 整流器用通气孔
28 轴承收纳部
29 调节器用通气孔
30 排气孔
具体实施方式
实施方式1
以下，根据附图对本发明实施方式1的车用无刷交流发电机(以下简称交流发电机)进行说明。
图1是表示作为无刷旋转电机的交流发电机的侧剖图，图2是从后支架2侧观察图1的交流发电机的主视图。
上述交流发电机包括：壳体，该壳体通过前支架1和后支架2用螺栓3一体化而构成；定子4，该定子4固定于上述壳体的内周壁；轴7，轴7的两端部分别被安装于前支架1的前轴承5和安装于后支架2的后轴承6可自由旋转地支承；转子8，该转子8设于上述轴7；整流器9，该整流器9固定于后支架2且与定子4电连接，将交流输出转换成直流；以及调节器(未图示)，该调节器固定于后支架2，并将定子4所产生的交流电压控制在规定范围内。
轴7的前支架1侧朝外部延伸出，并在该延出部固定有带轮11。在上述带轮11与发动机(未图示)之间卷有皮带(未图示)，通过发动机的驱动经由皮带而使轴7旋转。在带轮11与前支架1之间设有固定于轴7的冷却用风扇22。
上述转子8包括：前磁极铁心12，该前磁极铁心12固定于轴7，且在周向上具有多个等间隔形成的前爪状磁极部14；以及后磁极铁心13，该后磁极铁心13具有多个与前爪状磁极部14啮合的后爪状磁极部15且与前磁极铁心12彼此在基端面面接触。
此外，转子8包括：圆筒形状的励磁铁心17，该励磁铁心17固定于后支架2且被套设于后磁极铁心13；励磁线圈18，该励磁线圈18的导线卷绕于上述励磁铁心17的小径部；以及圆环状的环16，该环16与前爪状磁极部14的内周面和后爪状磁极部15的内表面通过焊接及钎焊等遍及全周地接合。
前磁极铁心12、后磁极铁心13以及环16是由非磁性金属构成的。
上述定子4包括：圆筒形状的定子铁心25，该定子铁心25层叠薄板钢板而形成；以及定子线圈26，该定子线圈26卷装于上述定子铁心25且与整流器9电连接。
通过铝压铸形成的后支架2具有收纳后轴承6的轴承收纳部28。在上述轴承收纳部28的周围形成有相对的转子用通气孔。各转子用通气孔被多个冷却用翅片23划分成多个转子用通气孔部19。各冷却用翅片23朝轴线方向内侧延设到励磁铁心17的端面。
此外，后支架2具有直径尺寸从转子用通气孔部19沿轴线内侧方向扩大的引导部20，且利用该引导部20形成有将通过转子用通气孔部19的冷却风朝向励磁铁心17引导的通风路21。
此外，在后支架2形成有形成于整流器9前表面的整流器用通气孔27和形成于调节器前表面的调节器用通气孔29。
此外，后支架2与励磁铁心17以之间夹设有热传导性的硅酮化合物24的方式紧密接触。
在通过铝压铸形成的前支架1上形成有多个排气孔30。
在如上所述构成的交流发电机中，电流从电池(未图示)向通过励磁铁心17固定在后支架2上的励磁线圈18供给，产生磁通量。通过上述磁通量使前爪状磁极部14被磁化为N极，后爪状磁极部15被磁化为S极。
另一方面，带轮11被发动机驱动，使轴7旋转。藉此，使转子8的前磁极铁心12和后磁极铁心13旋转，旋转磁场作用于定子铁心25，在定子线圈26上产生电动势。上述交流的电动势被整流器9整流为直流，对电池充电。
另一方面，随着轴7的旋转而使冷却用风扇22旋转，其结果是，从整流器用通气孔27进入的冷却风如箭头イ所示，主要通过整流器9、定子4与转子8之间的缝隙从排气孔30排出到外部。
此外，从调节器用通气孔29进入的冷却风主要通过调节器、定子4与转子8之间的缝隙从排气孔30排出到外部。
此外，从转子用通气孔部19进入的冷却风如箭头ロ所示，沿引导部20流入壳体内，通过定子4与转子8之间的缝隙从排气孔30排出到外部。
根据本实施方式的交流发电机，后支架2具有：转子用通气孔，该转子用通气孔形成于收纳后轴承6的轴承收纳部28周围，供因冷却用风扇2旋转而产生的冷却风通过；以及引导部20，该引导部20形成有将通过转子用通气孔的冷却风朝向励磁铁心17引导的通风路21，因此，来自从转子用通气孔流入后支架2内的外部气体的冷却风朝励磁铁心17流动来冷却励磁铁心17，因而使励磁铁心17和与该励磁铁心17一体的励磁线圈18的冷却性提升。
此外，在轴承收纳部28的周围形成有转子用通气孔，因而也有使轴承6的冷却性提升的效果。
此外，后支架2具有除了与整流器9和调节器相对的部位以外遍及全周且直径尺寸沿轴线内侧方向扩大的引导部20，因而通过转子用通气孔的冷却风与圆筒形状的励磁铁心17的端面上更多的区域碰撞，使励磁铁心17被高效地冷却。
此外，支架2具有将转子用通气孔划分成多个来形成转子用通气孔部19的冷却用翅片23，因而使后支架2的放热面积增大，并相应地使后支架2的放热性提升。
此外，冷却用翅片23兼有与引导部20一起将冷却风导向励磁铁心17和励磁线圈18侧的作用，可使励磁铁心17和励磁线圈18的冷却性进一步提升。
此外，通过设置冷却用翅片23，转子用通气孔部19的尺寸变小，并可相应地防止螺栓、螺钉等零件穿过转子用通气孔部19进入壳体内这样的不良情况。
此外，各冷却用翅片23朝轴线方向内侧延设到励磁铁心17的端面，励磁铁心17的热量利用冷却用翅片23通过热传导被排放到外部，因而可使励磁铁心17和励磁线圈18的冷却性进一步提升。
此外，在后支架2与励磁铁心17以之间夹设有热传导性的硅酮化合物24的方式紧密接触，因而使后支架2与励磁铁心17之间的热阻变小，且使从励磁铁心17向后支架2的热传导性提升。
此外，可防止盐水等进入后支架2与励磁铁心17之间，并可防止在铝制的后支架与铁制的励磁铁心17之间因金属离子化倾向差而导致励磁铁心17生锈，因而可确保励磁铁心17的规定磁路面积和热传导性。
另外，在上述实施方式中，作为无刷旋转电机，对车用无刷交流发电机的情况进行了说明，但本发明并不限定于车用，还可应用于例如舷外机用无刷交流发电机和无刷电动机。
此外，硅酮化合物24仅为一例，只要是热传导性的化合物即可。

Claims (6)

1.一种无刷旋转电机，其包括：壳体，该壳体具有相对的一对支架、即第一支架和第二支架；定子，该定子固定于所述壳体；轴，该轴的两端部通过轴承被各个支架可自由旋转地支承；转子，该转子设于所述轴；以及冷却用风扇，该冷却用风扇固定于所述轴，
所述转子具有：磁极铁心，该磁极铁心固定于轴；圆筒形状的励磁铁心，该励磁铁心固定于所述第一支架且被套设于所述磁极铁心；以及励磁线圈，该励磁线圈的导线卷绕于所述励磁铁心的小径部，
其特征在于，
所述第一支架具有：转子用通气孔，该转子用通气孔形成于收纳所述轴承的轴承收纳部周围，供因所述冷却用风扇旋转而产生的冷却风通过；以及引导部，该引导部形成有将通过转子用通气孔的冷却风朝向励磁铁心引导的通风路。
2.如权利要求1所述的无刷旋转电机，其特征在于，所述引导部的直径尺寸沿轴线内侧方向扩大。
3.如权利要求1或2所述的无刷旋转电机，其特征在于，所述第一支架具有将所述转子用通气孔划分成多个来形成转子用通气孔部的冷却用翅片。
4.如权利要求3所述的无刷旋转电机，其特征在于，各所述冷却用翅片朝向轴线方向的内侧延设到所述励磁铁心的端面。
5.如权利要求1或2所述的无刷旋转电机，其特征在于，所述第一支架与所述励磁铁心以之间夹设有热传导性化合物的方式紧密接触。
6.如权利要求1或2所述的无刷旋转电机，其特征在于，所述无刷旋转电机为车用无刷交流发电机。
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