CN102104309B - 电动机、特别是外转子式电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机、特别是外转子式电动机，其具有定子套筒(1)，在该定子套筒中安装产生热量的构件。此外电动机具有转子壳体(8)，该转子壳体设有空气输送元件。空气输送元件(30)的面对定子套筒(1)的上面(32)构成为至少基本上平坦的。利用上面(32)能够将吸入的空气可靠地径向向内转向或引导。沿着上面(32)的均匀的空气流动导致最佳的冷却。此外，在电动机运行时由于所述至少基本上平坦的上面(32)，仅仅形成最小的噪音，即使在电动机的高的转速时。

Description

电动机、特别是外转子式电动机
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的电动机、特别是外转子式电动机。
背景技术
已知这样的电动机，其中定子套筒在外侧在靠近转子壳体处具有散热片形式的冷却元件，它们彼此隔开地均匀分布地沿着定子套筒的圆周设置。这些散热片与转子侧的构成空气输送元件的散热片对置。在电动机运行时由于彼此相对转动的散热片，外部空气作为冷却空气被吸入并且被导入到所述彼此相对转动的散热片之间。沿着散热片的良好的空气引导由此是不可能的。此外，由于定子侧和转子侧的散热片的相互面对的棱边出现显著的噪音形成，其在电动机应用时是干扰性的。
也已知这样的电动机，其中转子在内侧具有冷却轮。利用该冷却轮将外部空气通过电动机壳体中的孔吸入。空气在待冷却的电动机电子装置旁边流过并且带走热量。被加热的空气而后由电动机壳体侧向流出。
在另外一种已知的电动机中转子设有风机叶轮，以便冷却安装在具有散热片的壳体中的调节电子装置。
发明内容
本发明的目的在于构成一种同类型的电动机，使得利用该电动机在简单的构造的情况下确保极佳的冷却，同时极小地形成噪音。
上述目的在同类型的电动机中根据本发明利用权利要求1的特征部分的特征实现。
在根据本发明的电动机中与定子套筒(Statorbuchse)对置的空气输送元件设有至少基本上平坦的上面。这导致，被吸入的空气被可靠地径向向内转向或引导。由于由此得到的均匀的空气流动，从而得到非常良好的冷却。因为空气输送元件具有基本上平坦的上面，所以在电动机运行时即使在高转速时也仅仅出现极小的噪音形成。如果定子壳体应当在其外面上设有冷却元件、例如散热片形式的冷却元件，那么通过所述至少基本上平坦的上面的应用避免了冷却元件的各棱边相互靠近在旁边驶过，这种情况特别是在高转速时导致高的噪音形成。
有利地，空气输送元件具有垫圈，其设有所述基本上平坦的上面。垫圈位于转子壳体的径向平面中并且确保被吸入的空气在转子壳体的圆周上被均匀地向内引导。
为了使得被吸入的空气和向内流入的空气能够到达空气输送元件的底面上，空气输送元件设有至少一个通孔。因此空气从电动机的外面沿着空气输送元件向内流动并且经由通孔到达空气输送元件下方的区域中。由此达到较长的流动路径，其导致电动机的被加热的构件的极佳的冷却。
有利地，沿流动方向在通道的下游设置多个导流元件。它们确保，空气在穿流了通孔之后被导流元件均匀地重新向外导出。被吸入的空气因此在其流动路径上被径向向内偏转了大约180度。通过这种方式，尽管较小的径向尺寸，仍然达到较长的用于空气的流动路径，从而确保极佳的热导出。
导流元件有利地是径向延伸的肋条，其设置在垫圈的底面上。肋条有利地位于转子壳体的轴向平面中。空气借助于这种径向延伸的肋条沿着圆周均匀地向外导出。肋条在圆周侧限定用于被换向的空气的流动空间。通过调节各肋条的相互间距能够非常简单地调节空气在换向之后的流动速度。
为了确保沿着电动机的圆周的均匀的冷却，导流元件有利地沿着空气输送元件的圆周均匀分布地设置。
导流元件也可以沿着空气输送元件的圆周不均匀分布地设置。
为了使得从外部被吸入的空气均匀地沿着空气输送元件的圆周被导入各流动元件之间，导流元件有利地径向向内突出于垫圈。由此达到，被吸入的空气通过突出的导流元件被均匀地划分成多个单流动部分，从而沿着空气输送元件的圆周达到均匀的热导出。
特别是有利的是，通孔是沿着空气输送元件的圆周延伸的环形孔。从而可靠地达到被吸入的空气沿着空气输送元件的圆周的均匀分布。
环形孔有利地径向向外通过空气输送元件的垫圈的位于径向内部的边缘限定。
有利的是，空气输送元件与密封件构成为一体的，该密封件将定子套筒相对于转子壳体密封。在这种情况下空气输送元件与密封件由相同的塑料制成。
如果空气输送元件和密封件不是相互构成为一体的，那么对于这两个元件来说可以使用对于相应的功能目的最适合的材料。从而例如空气输送元件也由金属材料制成，以便有助于最佳地热量排出。
附图说明
本发明借助于在附图中示出的实施例详细阐述。
图1本发明的电动机的剖视的透视图；
图2本发明的电动机的转子的透视图；
图3本发明的电动机的空气输送元件的底面的透视图；
图4根据图3的空气输送元件的俯视透视图；
图5图1的局部A的放大剖视图。
具体实施方式
电动机在实施例中是一个外转子式电动机，其例如可以是电子换向的直流电动机。电动机具有一个定子套筒1，该定子套筒具有罩壳2，其优选构成为圆柱形的。定子套筒1在其面对转子3的端部上具有一个底部4，从该底部的中心伸出一个套筒形状的轴套5，其伸入转子3中。轴套5有利地与底部4构成为一体的。转子轴6利用在上端部和下端部附近的两个轴承7可旋转地支承在轴套5中。轴承7在实施例中是滚珠轴承，然而也可以是其它任何合适的轴承。
转子3具有转子壳体8，在该转子壳体的内侧上固定永久磁铁9。永久磁铁包围转子叠片11(Rotor lamination)，同时形成一个环形的气隙10，该转子叠片以已知的方式设有转子线圈。
轴套5延伸到一个环形的延长部分12，其越过底部4伸入由定子罩壳2包围的内部空间13中。延长部分12有利地与底部4构成为一体的并且包围底部4中的通道14。延长部分12有利地具有圆柱体形状并且优选大致位于底部4的中心。在轴向方向上，延长部分12短于与其同轴的定子罩壳2。在延长部分12和定子罩壳2之间构成一个环形的容纳空间15，在该容纳空间中能够引入浇铸材料。
在定子罩壳2的端侧上放置一个盖板16，其以已知的方式与定子罩壳2固定地且密封地连接。
定子套筒1的底部4将构成电子装置空间的内部空间13与一个电动机空间17分离。在内部空间13中存在所述环形的容纳空间15，其被填充浇铸材料。在容纳空间中安装印制电路板18，其支承用于运行电动机的电/电子构件40。在电动机空间17中存在电动机侧的印制电路板19，其被埋入浇铸材料中。
在转子壳体8的外侧上在面对定子套筒1的上端部上固定一个转子法兰20。转子法兰具有径向向外伸出的垫圈件21。
在定子套筒1的罩壳2上在面对转子壳体8的端部上设置一个径向向外定向的法兰22，其有利地与罩壳2构成为一体的。在法兰22的面对转子法兰20的底面上设置散热片23，其至少在法兰22的径向宽度上延伸。各散热片23以间距依次布置。
在定子套筒1的罩壳2和转子壳体8之间存在迷宫式缝隙24。从定子套筒1的底部4在朝向转子壳体8的方向上伸出三个环形的凸起25，它们彼此同轴并且在它们之间构成两个环形空间26，两个彼此同轴的狭窄的环形筋条27以间隙地嵌入所述环形空间中。环形筋条是由塑料制成的密封元件28的部分，该密封元件固定在转子壳体8的端侧上。散热片23沿着径向一直延伸至定子套筒1的外部的环形的凸起25。
在定子套筒1的法兰22上固定一个盘状的支承元件29，该支承元件沿径向突出于法兰22并且电动机利用该支承元件被保持。在实施例中支承元件29的沿径向突出的区域大致与支承元件的贴靠在法兰22上的区域一样宽。当然支承元件29的突出于法兰22的突出量也可以不同地选择。
转子3设有至少空气输送元件30，其与定子套筒1的散热片23沿着轴向间隔开地对置。空气输送元件30具有一个垫圈31，其面对散热片23的上面是平面的。在垫圈31的底面上设置肋条33，其在径向上在垫圈31的整个宽度上延伸(图3)。肋条33在垫圈31的圆周上均匀地分布并且有利地构成为彼此相同的。
垫圈31在径向上稍微突出于转子法兰20的垫圈件21。肋条33的径向外部的端侧34倾斜向下定向(图5)。垫圈31的径向内边缘35与定子套筒1的径向外部的环形凸起25或密封元件28的径向外部的环形筋条27具有径向间距。由此沿着垫圈31的圆周构成一个环形孔36，空气以仍待描述的方式能够经由该孔到达垫圈31下方。
空气输送元件30有利地可拆式固定在转子壳体8上。为此沿着垫圈31的圆周均匀分布地设置多个固定元件37，利用这些固定元件将空气输送元件30固定在转子3上。
有利的是，密封元件28和空气输送元件30彼此构成为一体的，从而它们能够作为单元被安装在定子3上。
定子套筒1中的电/电子构件40以及其它的部件在电动机的运行中发热。由此具有底部4和支承元件29的定子套筒1被加热。定子套筒1的散热片23用于导出热量和因此用于冷却定子套筒1。空气输送元件30产生用于极佳的冷却的最大的空气量，而不会形成大的噪音。与转子壳体8抗转动地连接的空气输送元件30在电动机运行时相对于定子套筒1转动。该转动导致环境空气被吸入定子套筒1的各散热片23之间。在附图5中示出被吸入的空气的相应的流动箭头。支承元件29确保空气被对准地输送给散热片23的区域。支承元件29的平面的底面38确保冷却空气的无干扰的输入，冷却空气在沿圆周方向隔开地依次布置的散热片23之间流过。在径向内部，空气通过散热片23和具有环形的凸起25的底部4被向下偏转，使得空气流过环形孔36。被吸入的空气由此到达空气输送元件30的垫圈31下方的区域中。在此在垫圈31的底面的肋条33之间的空气被径向向外偏转。因为肋条33一直延伸到环形孔36中，所以被吸入的空气均匀地到达各肋条33之间的空隙中。由此确保被吸入的空气在定子套筒1的圆周上均匀分布地被吸入和导出。具有肋条33的垫圈31产生用于冷却空气的规定的流动方向，由此达到极佳的冷却。
流动强度能够简单地与应用情况相适配。为此可以改变在垫圈31和定子套筒1的散热片23之间的间距。附加地可以改变环形孔36的径向宽度。通过垫圈31相对于散热片23的轴向间距和环形孔36的宽度的相互协调，能够极佳地调节被吸入的冷却空气的流动速度和因此冷却效果。也能够通过调节在各肋条33之间的间距来影响流动速度和因此冷却效果。
因为垫圈31的上面32是平坦的，所以不会出现任何的构件棱边，构件棱边在冷却空气吸入时可能导致形成很大的噪音。空气沿着垫圈31的平坦的上面32被径向向内引导。因为垫圈31的上面32与散热片23的下棱边39对置，所以冷却空气即使在高的流动速度的情况下也几乎无噪音地被吸入。
垫圈31优选构成为一体的。它然而也能够由各单个环形段构成，它们组合成垫圈。空气输送元件30优选由塑料制成，从而空气输送元件能够简单和便宜地制造。当空气输送元件有利地与密封元件28一体构成时，得到简单和便宜的制造和无问题的组装。
利用空气输送元件30达到的高的空气流动导致高的冷却效果，从而散热片23、法兰22以及支承元件23被良好地冷却。通过这种方式，在定子套筒1内部产生的热量能够被良好地导出。

Claims (7)

1.电动机，包含：定子套筒(1)，在该定子套筒中安装产生热量的构件；以及转子壳体，该转子壳体具有至少一个空气输送元件(30)，空气输送元件(30)具有面对定子套筒(1)的、至少基本上平坦的上面(32)，其特征在于：空气输送元件(30)具有垫圈(31)，该垫圈设有所述基本上平坦的上面(32)，并且空气输送元件(30)具有导流元件(33)，所述导流元件是在垫圈(31)的底面上的、径向延伸的肋条，所述肋条沿着冷却空气的流动方向设置在空气输送元件(30)的至少一个通孔(36)的下游。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，导流元件(33)沿着空气输送元件(30)的圆周均匀分布地设置。
3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，导流元件(33)沿着空气输送元件(30)的圆周不均匀分布地设置。
4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，导流元件(33)沿径向向内突出于垫圈(31)。
5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，通孔(36)是沿着空气输送元件(30)的圆周延伸的环形孔。
6.如权利要求5所述的电动机，其特征在于，环形孔(36)沿径向向外通过空气输送元件(30)的垫圈(31)的位于径向内部的边缘(35)限定。
7.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，空气输送元件(30)与密封件(28)构成为一体的，该密封件将定子套筒(1)相对于转子壳体(8)密封。
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