CN1945931A - 电动机散热片 - Google Patents

Abstract

电动机(10)包括具有电动机外壳(14)的定子(12)、可旋转地安装在电动机外壳(14)内的线绕式转子(16)、与绕线式转子(16)电气连接的换向器(32)、封闭电动机外壳(14)的端盖(20)、用于通过换向器(32)将转子(16)连接到电源上的电刷装置以及邻接转子(16)设置并向着电动机的外壳(14)的外部延伸，以便将热量从电动机外壳部传导除去的散热片(18，118)。

Description

电动机散热片

技术领域

本发明涉及具有散热片的电动机以及散热片。

背景技术

已知的电动机在运行于较高的温度时具有很低的效率。因此，通风孔和/或专用的冷却风扇经常被用在电动机的外壳内或外壳上来散热并阻止或限制热量的积累。

但是，散热孔和/或冷却风扇的应用在不同程度上增加了电动机传到环境中的噪音，这在有些场合是不合适的。

而且，带有冷却风扇增大了电动机的总尺寸，同样增大了功率消耗。这也是不希望出现的。

发明内容

本发明设法提供这些问题的解决办法。

根据本发明的第一方面，提供一种电动机，包括：具有至少一个永磁体的定子；形成定子一部分的电动机外壳；可转动地安装在电动机外壳内的绕线式转子；与线绕式转子电气连接的换向器；封闭该电动机外壳的端盖；用于将该转子通过该换向器连接到电源的电刷装置；位于邻接转子的位置上并延伸到该电动机外壳之外以将热量从该电动机外壳内部传导出去的散热片。

本发明的第一方面的优选的和/或可选择的特征包含在权利要求2到19中阐明。

根据本发明的第二方面，提供一种尤其适应独立作为电动机的一部分使用的散热片，依照本发明的第一方面，该散热片包括用于接纳电动机外壳的壁的一部分的槽，沿着电动机外壳的内表面和外表面延伸的散热片被用来将热量从电动机外壳内传导出去。

本发明第二方面的优选的和/或可选择的特征包括在权利要求21到25中阐明。

附图说明

现在，可以通过参照附图的实施例来进行更详细的说明本发明。

图1是根据本发明的第一方面的电动机的第一实施例的分解透视图，其具有根据本发明的第二方面的两个散热片；

图2是根据本发明的第一方面的电动机的第二实施例的放大分解透视图，并示出了根据本发明的第二方面的散热片；以及

图3示出组装在一起的图2所示的部分电机外壳和散热片。

具体实施方式

首先参照图1，显示了永磁直流(pmdc)电动机10，其具有定子12、具有圆柱形或基本成圆柱形的并形成电动机定子的一部分的电动机外壳14、容纳在电动机外壳14中的转子16、两个单独的散热片18和将电动机外壳14的一端封闭并包括用于连接到电源上的电气端子22的端盖20。定子12进一步包括安装在电动机外壳14的内表面26上的弧形板型的永磁体24。

转子16包括转子轴28和安装在转子轴28上的转子铁心30。转子轴28装在位于电动机外壳14末端的一端和端盖20上的另一端。转子铁心30被用导线卷绕以形成转子绕组(为了简明未示出)。与转子绕组电气连接的换向器32安装在转子轴28上，以及安装在端盖20上的电刷装置(未示出)以将电力从电气端子22传输到换向器32，并因此到转子绕组。

现在可以参照图1-图3来描述散热片。图2和图3示出了改进后的散热片118。但是，图1以及图2和图3所示的散热片18和118在本质特征上是相同的，并且更为清楚地示于图2和图3中。这样，参照所有附图来描述散热片18和118，其区别将在合适的地方描述。

每个散热片18，118都具有弧形的横向延伸走向，并且散热片具有在沿散热片18，118的纵向方向上延伸一段长度的并在横向方向上从一边到一边成弧形延伸的槽34。槽34的半径与电动机外壳14的壁36的半径匹配或基本匹配。

每个散热片18，118包括弧形的支撑部件38，138，其上具有在纵向方向间隔的导热翅片44，144的第一组和第二组40，42；140，142。第一组40，140导热翅片通常从支撑部件18，138上径向向内突起，第二组42，142导热翅片通常径向向外突起。这样，热量可以从第一组40，140导热翅片通过支撑部件38，138传导到导热翅片42，142。

第一组和第二组40，42；140，142的导热翅片从支撑部件38，138沿纵向方向延伸，彼此平行或者基本平行，并且由此形成上述的槽34。图1示出了电动机10的第一实施例，第一组和第二组40，42的导热翅片具有匹配或者基本匹配的长度。但是，在图2和图3中，根据电动机10的第二实施例的导热翅片118具有不同长度的导热翅片144，其中第一组140的导热翅片从支撑部件138的一个边缘延伸，这样就比第二组142的导热翅片短。这对端盖20需要额外的空间是有益的

尽管导热翅片44，144在径向或者前后方向的尺寸是一致的，但是尺寸也可以是不一致的，或者仅在一组导热翅片中尺寸不一致。

每个散热片18，118通过电动机外壳14的壁36的一部分可滑动地收纳在散热片18，118的槽34中而安装在电动机外壳14上。或者，通过放置支撑元件38，138到电动机外壳14壁36上的相应的凹陷46中，每个散热片18，118与邻接端盖20的电动机外壳14的一端平齐放置。凹陷46也用于防止或者基本防止散热片18，118环绕电动机外壳14的圆周运动。作为选择手段，散热片也可以通过将凹陷46做得更深而被从电动机外壳14的端部向后撤，例如为了将端盖20固定在电动机外壳上，这例如应该是需要的

如上所述，定子12包括两个弧形板型永磁体24。磁体24在径向向外的方向上被第一组40，140导热翅片中的两个外围导热翅片48，148推向或者压到电动机外壳14的壁36的内表面26上。这两个外围导热翅片48，148优选地具有稍微的弹性，以使磁体24能确实被径向向外地推压，并且在图3中的最佳示出，外围导热翅片可以具有比其它导热翅片44，144更小的厚度。

一旦电动机10被组装好，可以看出，第一组40，140导热翅片位于内部，主要在电动机外壳14内，并且第二组42，142导热翅片位于外部，主要沿着电动机外壳14的外表面50。这样，在使用电动机10时产生的热量由第一组40，140导热翅片通过支撑部件38，138传导给第二组42，142导热翅片。这样，通过第二组42，142导热翅片向环境散发热量，翅片由于鳍形布置而能促进散热。

在电动机外壳14和散热片18，118接触处，热量被传导给电动机外壳14。

第一组40，140导热翅片位于靠近转子铁心30的位置，典型的留有平均为0.1到0.5mm的间隙，优选的间隙为0.2mm，这样可以使尽可能多的热量传导到散热片18，118。

两个散热片相互间隔，这样，彼此在直径方向上相对定位。但是，其它相对的位置也可以考虑。而且，可以使用单个或多于两个的散热片。

散热片可以由任何具有高导热性的合适材料制成，并且优选地由导磁材料制成，以完成或者桥接由电动机外壳的凹陷46形成的磁回路的间隙。这样，所述散热片或者每个散热片形成定子的一部分。或者，散热片可以由永磁材料制成，并取代或形成定子永磁体。

理想的是，所述散热片或每个散热片由导热的、含有磁性或永磁颗粒的橡胶基材料形成。优选的是，这些材料通常是能注射模压成型的。

用于安装所述散热片或每个散热片的槽的使用是特别有益的，这是因为，不需要单独的或者分立的固定装置，例如螺纹固定或焊接。所述散热片或每个散热片也可以容易地从电动机外壳中被取出。

所述散热片或者每个散热片可以与具有非圆柱形侧面或具有平坦侧面的电动机外壳一起使用。在这种情况下，散热片通常可以将永磁体偏压到圆形或者弧形侧面的内表面上。这样，所述散热片或者每个散热片可以是平面的或者基本上是平面的，而不是弧形的。

这可以提供一种带有简单有效的措施来发散电动机外壳内的热量的电动机。散热片能容易制造，例如铸造或模制，并且能够成为单独或者主要的散热措施。因此，在促进高效运行的同时，可以保持电动机的现有尺寸和噪音输出水平。此外，仅需要对现有的电动机外壳作较小的改动，就能实现加装散热片。

为了在电动机应用允许的地方帮助冷却，在电动机外壳14内可以设置散热孔52，54，以便如图3所示地使冷却气流通过电动机外壳14。未示出的风扇安装到转子上，其吸引空气通过散热孔52进入外壳，经过转子、磁体和散热片并通过散热孔54排出，这样提供了比仅使用散热片或仅使用风扇更高的冷却效率。或者，可以使冷却气流流过电动机外壳14的外侧和散热片的外侧部分，以便迅速散发电动机的热量。

以上所述的实施例只是举例性质的，但显然，本领域普通技术人员能够在不超出本发明的范围的情况下例如做出从属权利要求所限定的进一步改进。

Claims (25)

1、电动机，包括：定子，该定子具有至少一个永磁体；电动机外壳、该电动机外壳形成该定子的一部分；线绕式转子，该绕线式转子可旋转运动地安装在该电动机外壳内；换向器，该换向器与该线绕式转子电气连接；端盖，所述端盖封闭所述电动机外壳；以及电刷装置，用于将该转子通过该换向器连接到电源；其特征在于，通过邻接所述转子设置并且延伸到所述电动机外壳之外的散热片，将热量从所述电动机外壳的内部传导出去。

2、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片按照沿所述电动机外壳的内表面和外表面延伸的方式由所述电动机外壳支撑。

3、如权利要求2所述的电动机，其特征是，所述散热片包括用于接纳所述电动机外壳的壁的一部分的槽，并且所述散热篇通过该槽被安装到所述电动机外壳上。

4、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片包括多个径向突起的翅片。

5、如权利要求4所述的电动机，其特征是，所述散热片包括一组径向向内突起的翅片知一组径向向外突起的翅片。

6、如权利要求5所述的电动机，其特征是，所述径向向外突起的翅片中的外围翅片是能弹性伸缩的，以便将所述定子的一部分推向或者压到所述电动机外壳的内表面上。

7、如权利要求5所述的电动机，其特征是，所述径向向外突起的翅片的轴向长度比所述径向向内突起的翅片的轴向长度大。

8、如权利要求1所述的电动机，其特征是，在所述散热片和所述转子之间的间隙为0.1到0.5mm。

9、如权利要求8所述的电动机，其特征是，所述间隙为0.2mm。

10、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述电动机为直流电动机。

11、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述电动机外壳为圆柱形。

12、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片为用于从所述电动机外壳的内部散热的主要装置。

13、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片是磁性的。

14、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片由导热的、包含磁性或永磁颗粒的橡胶基材料形成。

15、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片插入所述定子的部分之间。

16、如权利要求1所述的电动机，其特征是，所述散热片形成所述定子的一部分。

17、如权利要求1所述的电动机，其特征是，设有两个所述散热片。

18、如权利要求17所述的电动机，其特征是，所述散热片彼此间隔。

19、如权利要求17所述的电动机，其特征是，所述定子有两个永磁体，所述散热片将所述永磁体推向或者压到所述电动机外壳的内表面上。

20、特别是只适用作如权利要求1所述电动机的一部分来使用的散热片，该散热片包括容纳电动机外壳的壁的一部分的槽，从而该散热片在使用中沿所述电动机外壳的内表面和外表面延伸，以将热量从所述电动机外壳内传导出去。

21、如权利要求20所述的散热片，其特征是，该散热片包括多个促进热量的传导和散发的翅片。

22、如权利要求21所述的散热片，其特征是，第一组翅片沿在使用时朝内的第一方向突起，第二组翅片沿在使用时朝外的第二方向突起。

23、如权利要求22所述的散热片，其特征时，所述第一组翅片的外部翅片能弹性伸缩，以便在使用时将所述电动机的定子部推向或者压到所述电动机外壳的内表面上。

24、如权利要求20至23中任一项所述的散热片，其特征时，所述散热片是磁性的。

25、如权利要求20所述的散热片，其特征时，所述散热片由导热的、含有磁性或永磁颗粒的橡胶基材料形成。

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