CN1035349C - 电机 - Google Patents

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Abstract

一交流发电机的前后机壳中装有转子和定子，前后机壳在形成在两机壳圆周部上的支撑处用双头螺栓和螺母沿轴向相互固紧，两机壳的端面上形成有冷却空气进气窗，而在两机壳的圆周面上形成有冷却空气排气窗。在形成在排气窗之间的窗肋中，邻近支撑部的肋的宽度大于其它肋的宽度，从而提供足够的刚性来抑制当交流发电机的电枢作用从定子传到整个机壳上时发生的共振振动和磁噪声。

Description

电机
本发明涉及车辆用交流发电机。
在车辆用交流发电机中，定子等在磁振动下会产生磁噪声。磁噪声会由于交流发电机机壳的共振而放大，在低转速范围内(例如1500-4000RPM)更是如此，从而使车辆驾驶员和乘客感到刺耳。
为消除这种磁噪声，提出了图10和图11所示的结构，其中，增大了机壳100和200的周壁110和210的厚度，从而增大了交流发电机前后机壳100和200的刚性。
但是，在为了提高刚性而增大机壳100和200的周壁110和210的厚度时，交流发电机的重量和尺寸也随之增加。
本发明即是为了克服上述问题，其主要目的是提供一种电机，它无需增加电机的重量和尺寸即能降低磁噪声。
该目的这样实现：在前后机壳的周边部分形成刚性支撑来承受螺母螺栓连接的所有固紧力并加强邻近该支座的窗肋。该加强肋的刚性比形成在各冷却窗之间的其余肋的刚性大。
本发明的另一个目的是使邻近支座的加强肋(以下称为邻近肋)具有比其余肋更宽的周向宽度。
本发明的另一个目的是提供其轴向厚度比其余肋厚的邻近肋。
本发明的又一个目的是提供其径向厚度比其余肋厚的邻近肋。
本发明的又一个目的是提供其从径向伸展到轴向的弯曲部的厚度比其余肋厚的邻近肋。
两机壳之一或两机壳最好都具有这些特征。
在本发明电机中，转子转动时在定子中产生的磁振动传到诸如螺栓和螺母之类用作支承的连接件上。这样，磁振动就被邻近窗肋吸收。由于磁振动被邻近肋吸收，因此抑制了机壳的共振，从而降低了磁噪声。在本发明中，只加强一部分窗肋以提高刚性。因此，在电机的重量和尺寸增加不多的情况下即能有效降低磁噪声。
从对下述详细说明、后附权利要求书和附图的讨论中，本发明的其它目的、特征和特点以及本发明有关部件的作用会更明显。在附图中：
图1为本发明第一实施例的交流发电机的前机壳的正视图；
图2为图1所示实施例的后机壳的正视图；
图3为第一实施例的交流发电机的部分剖视的侧视图；
图4为电机中转速与噪声大小的关系图；
图5为本发明第二实施例的邻近支撑的加强窗肋的剖面图；
图6为本发明第三实施例的邻近支撑的加强窗肋的剖面图；
图7为本发明第四实施例的邻近支撑的加强窗肋的剖面图；
图8为本发明第五实施例的邻近支撑的加强窗肋的剖面图；
图9为不加强的窗肋的剖面图；
图10为现有前机壳的正视图；
图11为现有后机壳的正视图。
下面参照图1到图4说明本发明第一实施例的各优选实施例。
如图3所示，本发明第一实施例的交流发电机1包括一具有转轴2的转子3、一套在转子3之外的定子4、转子3和定子4装于其中的前机壳5和后机壳6以及一后盖7。
转轴2由轴承8和9可转动地支承在前机壳5和后机壳6上并从这两个机壳伸出。转轴2伸出在前机壳5之外的一端装有一皮带轮10。引擎的驱动力通过一皮带(未画出)传到皮带轮10而转动转子3。转轴2伸出在后机壳6之外的另一端上有一对可一起转动的滑环11。
除了转轴2，转子3还包括其周边部具有若干爪形磁极12a的磁极铁芯12、形成在该磁极铁芯中央处的圆筒形轭架(未画出)以及励磁线圈(未画出)。磁铁铁芯12和轭架可锻造成一整体。
冷却风扇15装在磁极铁芯12的两边并与转子3一起转动，从而把冷却空气通过前后机壳5和6抽入。
定子4由定子铁芯16和绕在定子铁芯16上的定子线圈17构成。定子16由许多环形薄铁片层叠而成，套在磁极铁芯12之外，并被紧紧地压入前机壳5的内周中。定子铁芯16座落在前机壳5内周上的阶梯部5a上。
定子线圈17绕成Y或△形接法并插入到定子铁芯16内周上的许多槽(未画出)中。
一后盖7固定在后机壳6上，它盖住位于后盖外部的电刷18、整流件19、调节器等等。电刷装在电刷架21上并紧压在滑环11的外周上。
前机壳5和后机壳6的外周上的四个相应部位上有支撑50和60供双头螺栓22穿过。前机壳的支撑50具有图1所示螺纹孔51，而后机壳的支撑60如图1所示具有容纳带垫圈螺母22a的凹座61和供双头螺栓22后部套入的穿孔62。前机壳5和后机壳6由若干双头螺栓22和螺母23固紧。
双头螺栓22的带垫圈螺母22a紧靠在定子铁芯16的一端上，定子铁芯的另一端当双头螺栓22旋入螺纹孔51并使定子铁芯16座落到前机壳5的阶梯部5a上时被紧紧地配合在前机壳5的内周中。
前机壳5和后机壳6的端面上沿其轴向开有冷却空气进气窗24，25(如图1和图2所示)，从而冷却风扇15转动时产生冷却气流。前机壳5和后机壳6的圆周面上沿径向开有若干冷却空气排气窗26和27。冷却空气排气窗26和27为椭圆形，其长轴与交流发电机的轴向同向。各冷却窗26和27之间形成加强窗肋26a和27a以及其它窗肋26b和27b。如图1和图2所示，加强窗肋26a和27a形成在支撑50和60的近旁，位于支撑50和60的两侧，其宽度‘a’要比其余窗肋的宽度‘b’宽。宽度‘a’最好为宽度‘b’的1.2-3.0倍。从而，支撑部50和60近旁的窗肋(邻近肋)26a和27a的刚性足以防止定子4所产生的磁振动传到整个机壳5和6上。
下面说明本实施例的工作情况。
引擎开动时，驱动力通过V形皮带(未画出)传到皮带轮10上，从而转动转轴2。从外部通过电刷供应的电流激励激磁线圈14。因此，磁极铁芯12的爪形磁极12a极化，从而当转子3转动时定子线圈17中产生交流输出电流。
由于定子4的电枢作用而产生的磁振动通过双头螺栓22和支撑50和60传到整个机壳上。
由于在磁振动的传递路径中设有加强窗肋26a和27a，因此通过支撑50和60传送的磁振动被邻近肋26a和27a吸收，由于从该支撑部传送到机壳其余部位的磁振动减小，因此磁噪声降低。
特别是，由于通过支撑50和60传送到整个机壳上的磁振动减小且机壳的共振振动受到抑制，因此如图4中实线所示，低转速范围中产生的磁噪声的蜂值有效地降低。图4表示噪声大小与转速的关系，实线表示当窗肋26a和27a的截面积为其它肋的约1.3倍时本发明所产生的噪声大小，而虚线表示现有装置的噪声大小，在现有装置中，邻近支撑的窗肋的截面积与其它窗肋相等。
在本实施例中，由于只有邻近肋26a和27b以上述方式加强，因此重量和尺寸增加不多，并且与所有肋都加强和增厚的现有装置相比较，安装更容易，燃料消耗更低。
下面说明第二实施例。
图5为邻近肋26a或27a的剖面图。
在第一实施例中，邻近肋26a和27a的宽度‘a’比其它窗肋26b和27b宽。而在本实施例中，邻近肋26a和27a在径向(图5中的垂直方向)上的厚度比其它窗肋26b和27b厚，图9表示出其它窗肋27a和27b之一。
下面说明本发明第三实施例。
图6为邻近肋26a或27a的剖面图。
如图6所示，邻近肋26a和27a在轴向(图6中的水平方向)上的厚度比其它窗肋26b和27b厚，窗肋26b和27b之一表示在图9中。
下面说明本发明第四实施例。
图7为邻近肋26a或27a的剖面图。
如图7所示，邻近肋26a和27a的从径向弯到轴向的弯曲部28比其它肋26b和27b厚，肋26b和27b之一表示在图9中。在本实施例中，为了在弯曲部28处在线圈17和机壳5之间保持合适间隙，减小该弯曲部的半径以增厚弯曲部28。
下面说明本发明第五实施例。
图8为邻近肋26a或27a的剖面图。
如图8所示，邻近肋26a和27a的整个肋身都比其它肋厚。
在上述实施例2到5中，邻近肋26a和27a的宽度可与其它肋26b和27b的宽度‘b’相等，但也可比其它肋26b和27b的宽度‘b’宽，以便进一步提高窗肋26a和27a的刚性。
在上述实施例中，只有邻近肋26a和27a加强而具有比其它窗肋26b和27b更大的刚性，但也可使越靠近支撑50和60的窗肋26b和27b比其余肋具有越大的刚性。此时，最靠近支撑50和60的邻近肋26a和27a的刚性最大。
虽然在第一实施例中所有邻近肋26a和27a得到加强以便提高刚性，但也可只加强前后机壳5或6之一的邻近肋26a或27a来提高刚性。
在本发明的上述讨论中，结合本发明的具体实施例说明了本发明。但显然，只要不背离后附权利要求书规定的本发明精神和范围，可对本发明具体实施例作出种种修改。因此，本文件中对本发明的说明应视作例示性的而非限制性的。

Claims (20)

1、一种电机，包括可转动地置于前后机壳中的一转子、一环绕所述转子的定子以及把所述前后机壳沿轴向固紧在一起的固紧件，其特征在于，至少所述两机壳之一包括：
在其周边部上的若干支撑，用于支撑所述固紧件；
由位于邻近所述支撑两侧的加强肋形成的若干冷却窗，所述加强肋用于提供足以防止磁振动的传播的刚性；
沿所述机壳的圆周在所述加强肋之间形成的其它肋；
所述加强肋的刚性要比其它肋的刚性大。
2、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋包括其截面积约为所述其它肋的截面积1.2-3.0倍的肋。
3、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋的周向宽度比所述其它肋宽。
4、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋的轴向厚度比所述其它肋厚。
5、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋的径向厚度比所述其它肋厚。
6、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋包括从径向伸展到轴向的弯曲部，该弯曲部比所述其它肋的弯曲部厚。
7、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋包括比所述其它肋更厚更宽的肋。
8、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机进一步包括离所述支撑更近并且刚性比所述其它肋更大的副肋。
9、按权利要求8所述的电机，其特征在于，只有所述两机壳之一中有在所述其它肋中比其余所述其它肋更靠近所述支撑的刚性更大的肋。
10、按权利要求8所述的电机，其特征在于，所述副肋在圆周方向上比所述其它肋更厚。
11、按权利要求8所述的电机，其特征在于，所述副肋在轴向上比所述其它肋更厚。
12、按权利要求8所述的电机，其特征在于，所述副肋在径向上比所述其它肋更厚。
13、按权利要求8所述的电机，其特征在于，所述副肋的从径向伸展到轴向的弯曲部比所述其它肋的厚。
14、按权利要求8所述的电机，其特征在于，所述副肋比所述其它肋厚。
15、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋包括位于所述支撑两边的肋。
16、按权利要求1所述的电机，其特征在于，所述加强肋包括位于所述支撑一边的肋。
17、一种电机，包括可转动地位于前后机壳中的一转子、一环绕所述转子的定子以及把所述两机壳沿轴向固定在一起的固紧件，其特征在于，至少所述机壳之一包括：
牢固形成在所述至少一个机壳的圆周部上的若干支撑部，每一所述支撑部包括一刚性支撑、一对加强肋和一对形成在所述支撑与所述加强肋之间的冷却空气排气窗；
形成在至少所述一机壳圆周上的所述支撑部之间的若干其它肋；以及
形成在一对所述其它肋之间以及所述其它肋与所述支撑部之间的若干其它冷却窗；其中，每一加强肋的截面积大于任何一个所述其它肋的截面积。
18、按权利要求17所述的电机，其特征在于，每一所述加强肋的截面积比所述其它肋的截面积大1.2-3.0倍。
19、一种电机，包括一可转动地置于前后两机壳中的转子、一环绕所述转子的定子以及把所述两机壳沿轴向固紧在一起的固紧件，其特征在于，至少所述两机壳之一包括：
若干位于所述机壳的圆周部、用来牢固容纳所述固紧件的机壳固紧部，每一所述固紧部包括一对加强肋，其上具有防止所述机壳因所述定子产生的磁振动而引起的共振的部分；
若干形成在所述机壳固紧部之间的其它肋；以及
若干形成在所述其它肋之间的冷却窗；其中，
每一所述加强肋的截面积大于任何一个所述其它肋的截面积。
20、按权利要求19所述的电机，其特征在于，每一所述加强肋的截面积比所述其它肋的截面积大1.2-3.0倍。
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Granted publication date: 19970702

Termination date: 20110509