CN105656235A - 棒状马达的线圈冷却构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种棒状马达的线圈冷却构造，包含有：一动子座，具有一管状身部，一封闭的环状容室，同轴于身部管轴地设于该身部的管壁内；多数环状线圈，彼此串联且同轴容置于该容室中；预定体积的冷却流体，位于各线圈周侧的空间中而充盈于该容室内。本发明使冷却用的流体充盈于马达线圈所在的空间中，令冷却流体得以尽可能地与各线圈各个部位的表面接触，使线圈上的热能得以经由周侧的冷却流体以快速地散逸，据以提高棒状马达于运转时的散热功效，确保马达的使用寿命，并维持其效能。

Description

棒状马达的线圈冷却构造

技术领域

本发明与电动机有关，特别是关于一种棒状马达的线圈冷却构造。

背景技术

马达运转时所产生的热散溢是造成马达温升的重要原因，倘使马达长期处于高热状态下，不仅线圈易因过热而受损，也会导致永久磁铁的退磁现象，使得马达的效能日渐降低，而为避免马达的温升过度，通过传导或对流的方式，以散逸由线圈通电后所产生热能的已知技术，则已有不同的具体构造被公开。

就已知的具体散热技术而言：

如图1所示，在棒状马达的动子外壳1上，以多数的散热孔道2供空气的流动，以通过动子的往复运动，使空气得以在散热孔道中持续流动，达到对流散热效果。

由于前述已知技术所采自然进气的技术所得以达成的散热效果有限，遂有如图2所示，将外部高压气体导入棒状马达的管状动子3与棒状定子4间气隙5的技术，据以提高散热功效。

更进一步而言，由于空气的热传导率较低，选用热传导率较高的水作为对流的流体，则为图3所示的已知技术，其主要是于棒状马达的管状动子与棒状定子间，夹设一中空的环状部6，并使水体于环状部6的中空空间中流动，以可进一步地提高散热效果。

就以公开的已知技术而言，其提高对流效果与热传导的技术手段，虽为适于棒状马达的散热技术，但由于其所提供的技术，有如图1仅于管状线圈外侧以外壳提供传导及对流的散热，或如图2与图3仅着重管状线圈内侧环面提供散热的路径，恐均有所偏，而未能使主要热源的线圈获得全面性的散热功效，致使其所得以达成的散热效果亦均未臻完善。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种棒状马达的线圈冷却构造，其使冷却用的流体充盈于马达线圈所在的空间中，而使线圈上的热能得以经由周侧的冷却流体以散逸，据以提高棒状马达于运转时的散热功效，确保马达的使用寿命，并维持其效能。

为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种棒状马达的线圈冷却构造，其主要的技术特征是使冷却用的流体，适当地充盈于马达线圈所在的空间中，而使冷却流体得以尽可能地与各线圈各个部位的表面接触，使线圈上的热能得以经由冷却流体而散逸。

本发明所提供的棒状马达的线圈冷却构造，于具体构造上是包含了有一动子座，具有一管状身部，一封闭的环状容室，同轴于身部管轴且设于身部的管壁内；多数环状线圈，彼此串联且同轴容置于该容室中；预定体积的冷却流体，位于各线圈周侧的空间中而充盈于该容室内。

其中，为使该容室的形成与封闭易于实施，于构造上，身部还包含有一内管，一同轴穿套于该内管外的管状外壳，两端件，分设于该外壳的管轴两端上，并与该内管的管轴两端抵接，以于该外壳内侧环面与该内管的外侧环面间，形成该容室的空间，并以各端件封闭该容室。

其中，身部还包含有两环状嵌槽，彼此同轴地分设于各端件之上，并与该内管的管轴两端嵌接。

更进一步的，为提高冷却流体与位于该容室内的各线圈表面的接触，可使该外壳的内径大于各线圈的外径，或使该内管的外径小于各线圈的内径，以各线圈与该外壳或该内管间具有较大的空隙，以容许该冷却流体的存在。

而具体地，所使用的冷却流体为空气或油。

而当所使用的冷却流体为油时，为避免渗漏，需令该容室呈气密状态，而得以达成是项目的，可使该身部包含有两第一密接环，分别夹设于该内管两端与各端件间，两第二密接环分别夹设于该外壳两端与各端件间。

另外，为提高散热效率，可令该冷却流体为持续流动状态，为此，使该动子座包含有一入流流道与一出流流道，彼此相隔开来地分设于该身部上，并与该容室连通，使该冷却流体得由外部经由该入流流道进入该容室后，再经由该出流流道流出该容室。

其中，该入流流道与该出流流道位于该身部的一侧，邻近于轴向两端的位置上。

本发明的优点在于：

本发明的棒状马达的线圈冷却构造，使冷却用的流体充盈于马达线圈所在的空间中，而使线圈上的热能得以经由周侧的冷却流体以散逸，据以提高棒状马达于运转时的散热功效，确保马达的使用寿命，并维持其效能。

附图说明

图1是已知自然对流散热的棒状马达剖视图。

图2是已知强制对流散热的棒状马达剖视图。

图3是已知水冷式散热的棒状马达剖视图。

图4是本发明一较佳实施例的组合立体图。

图5是本发明一较佳实施例的分解立体图。

图6是本发明一较佳实施例沿图4的6-6割线的剖视图。

图7是本发明一较佳实施例沿图4的7-7割线的剖视图。

图8是本发明一较佳实施例沿图4的8-8割线的剖视图。

具体实施方式

请参阅图4至图8所示，在本发明一较佳实施例中所提供棒状马达的线圈冷却构造10，其主要包含有一动子座20、多数环形线圈30以及冷却流体40。

动子座20具有一具适当壁厚的管状身部21，可供同轴穿套于定子上，一呈封闭状的环状容室22，同轴于身部21管轴且设于身部21的管壁内；

更进一步的，身部21具有一内管211，是以如玻纤等复合材料所制成的薄壁状管体，一管状外壳212同轴穿套于内管211周侧，两环状端件213分别同轴地固接于外壳212的管轴两端，两环状嵌槽214分设于各端件213上，并分别与内管211的管轴两端嵌接，而使各端件213分别桥接固设于外壳212两端与内管211两端之间，据此，容室22介于外壳212的内侧环面与内管211的外侧环面间，并受各端件213所封闭。

各环形线圈30属已知技术范踌，是以于此对其具体详细的构成不再赘述，但与本发明主要技术特征有关的是，各环形线圈30彼此串联且同轴容置于容室22中，并受有适当的定位而定位结合于身部21之中；

具体而言，各环形线圈30的外径小于外壳212的内径，而内径略大于内管211的外径，以于各线圈30的周侧尽其可能大存在可供容置冷却流体40的空间，同时，通过各端件213固接于外壳212与内管211之际，同时提供夹紧定位之力，使各线圈30定位于容室22之中。

冷却流体40充盈于容室22内，而得与位于容室22内的各线圈30的表面直接接触，以使各线圈30的热能得以直接传导或幅射传递至冷却流体40，以达到降低各线圈30温度的目的。

简单的说，棒状马达的线圈冷却构造10的主要技术特征在于提供得以同时容纳各线圈30与冷却流体40于其中的容室22，以通过适当体积而充盈于容室22内部的冷却流体40，尽其可能地与各线圈30各个部位的表面直接接触，以获得最大的接触面积，来达到从各线圈的全面进行冷却的效果，而具有不同热传导效率的不同种类的流体，诸如空气或冷却油等，则得以视实际棒状马达的热散溢程度而被选用。

例如，当棒状马达的热散溢较低时，仅以空气作为冷却流体而被封存于容室22内，即已满足，相对的，当热散溢较高时，亦即各线圈30的温升程度较剧烈时，则得以冷却油等热传导效率较高的流体作为冷却流体40，并封存于容室22内，此外，为再进一步提高散热功效，无论所选用的冷却流体为何，均得以使其于容室22内与容室外间循环流动，进而达到快速散热的效果。

因此，当冷却流体40所选用的是如冷却油等有别于棒状马达运转环境中的外部流体时，则需确保容室22与外部间的隔绝，避免冷却流体40的渗漏，而为达成该目的，可使身部21包含有两第一密接环215，分别夹设于外壳212两端与各端件213间，两第二密接环216则分别夹设于内管211与各端件213间，以使各端件213与外壳212及内管211间的结合达到气密程度，避免存在于容室22内部的冷却流体40产生渗漏现象。

再者，为使冷却流体40可于容室22内外流动，进一步地使动子座20包含有一入流流道23与一出流流道24，分别设于外壳212一侧邻近于管轴两端的部位上，且与容室22连通，据此，即得以管路(图上未示)与外部的冷却流体供应源连接，使冷却流体40得以自入流流道23进入容室22内，并自出流流道24流出容室22外，使棒状马达在运转时，尽可能地使位于容室22内部的冷却流体40间的温度，被维持于较低的温度状态下，以提高对各线圈30的散热功效。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，包含有：

一动子座，具有一管状身部，一封闭的环状容室，同轴于身部管轴地设于该身部的管壁内；

多数环状线圈，彼此串联且同轴容置于该容室中；

预定体积的冷却流体，位于各线圈周侧的空间中而充盈于该容室内。

2.依据权利要求1所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述身部还包含有一内管，一同轴穿套于该内管外的管状外壳，两端件，分设于该外壳的管轴两端上，并与该内管的管轴两端抵接，以于该外壳内侧环面与该内管的外侧环面间，形成所述容室的空间，并以各端件封闭所述容室。

3.依据权利要求2所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述外壳的内径大于各线圈的外径。

4.依据权利要求2所述棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述内管的外径小于各线圈的内径。

5.依据权利要求2所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述身部还包含有两第一密接环，分别夹设于所述内管两端与各端件间，两第二密接环，分别夹设于所述外壳两端与各端件间。

6.依据权利要求2所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述身部还包含有两环状嵌槽，彼此同轴地分设于各端件之上，并与所述内管的管轴两端嵌接。

7.依据权利要求1所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述冷却流体可为空气或油。

8.依据权利要求1所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述动子座还包含有一入流流道与一出流流道，彼此相隔开来地分设于所述身部上，并与所述容室连通，使所述冷却流体得由外部经由该入流流道进入所述容室后，再经由该出流流道流出所述容室。

9.依据权利要求8所述的棒状马达的线圈冷却构造，其特征在于，所述入流流道与出流流道位于所述身部的一侧，邻近于轴向两端的位置上。