CN2914460Y - 电动机/发电机 - Google Patents

Abstract

一种电动机/发电机(1)包括圆筒形定子铁心(5)，其在壳体(2)的内侧面向转子(3)的外周边。由电绝缘材料构成的基板(8)被层压在定子铁心(5)的两个端部。多个线圈(7)被缠绕在包括定子铁心(5)和基板(8)的层压体上。冷却套(6)用接合构件(6F，6G，8D，8E，10，15)安装在每个基板(8)上，以封装线圈(7)的凸出部。壳体(2)的端板(2B，2C)保持冷却套(6)，并将其压向定子铁心(5)。因此，在不用为了固定冷却套(6)而形成凸缘的情况下，冷却套(6)被固定在壳体(2)内的预定位置处。

Description

电动机/发电机

技术领域

本实用新型涉及用于一种电动机/发电机，尤其涉及到一种用于电动机/发电机的冷却套的支撑体。

背景技术

在日本特许厅1992年公布的JP04-364343A(专利号No.2716286)中披露了一种使用冷却液的冷却套，以冷却电动机/发电机。

该电动机/发电机的定子铁心包括用环形钢板形成的层压体，每个环形钢板设有向其中心凸出的多个齿。定子线圈被缠绕在层压于相等角度位置的齿上，以形成各自的磁芯。因此，每个磁芯的一部分从定子铁心的端面沿轴向凸出。

该冷却套覆盖圆筒形定子铁心的每个端面。该磁芯的凸出部被容纳在由冷却套形成的环形空间内。

冷却液的供入口和排出口形成在冷却套内。由于冷却液从供入口通过环形空间向排出口循环，所以线圈和定子铁心直接由冷却液冷却。

该冷却套的外周边部分包括凸缘。该冷却套通过多个螺栓保持在预定位置上，该螺栓将该凸缘固定至在电动机/发电机的圆筒形壳体上形成的环形台阶。

通过在壳体上形成环形台阶，壳体的半径被增大。另外，由于通过螺栓将凸缘固定在台阶上，需要提供用于紧固壳体内的螺栓的空间。换句话说，根据现有技术，必须相对于定子的外半径增大壳体的内半径。因此，电动机/发电机的外半径也增大。

实用新型内容

因此，本实用新型的一个目的在于提供一种电动机/发电机，该电动机/发电机能够在不使用凸缘的情况下支撑和固定冷却套。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种电动机/发电机，其包括：转子，其具有外周边；圆筒形定子铁心，其面向转子的外周边，并具有两个端部；基板，其层压在定子铁心的端部上；多个线圈，其缠绕在包括定子铁心和基板的层压体上；冷却套，其安装在基板上；冷却液，其被供入冷却套；以及壳体，其容纳冷却套和定子铁心，并且使冷却套保持在被压向定子铁心的状态。

本实用新型的细节以及其它特征和优点在说明书的其余部分中被阐述，并在附图中示出。

附图说明

图1为电动机/发电机的示意性纵向剖视图，示出了根据本实用新型的冷却套的支撑结构。

图2为具有冷却套的定子铁心的纵向剖视图。

图3为根据本实用新型的基板的俯视图。

图4为包括基板的定子铁心的示意性分解透视图。

图5为冷却套的主要部分的示意性透视图。

图6为电动机/发电机的主要元件的放大纵向剖视图，示出了处于支撑状态下的冷却套。

图7为根据本实用新型第二实施例的冷却套的纵向剖视图。

图8为电动机/发电机的主要元件的放大纵向剖视图，示出了根据本实用新型第二实施例的处于支撑状态下的冷却套。

图9A-9C分别为根据本实用新型第二实施例的适配器的侧视图、主视图和后视图。

图10A和10B分别为沿图9B中线XA-XA和线XB-XB截得的适配器的剖视图。

图11为根据本实用新型第二实施例的基板的放大透视图，示出了安装在其上的适配器。

图12为根据本实用新型第二实施例的基板的放大透视图，示出了利用适配器将冷却套安装在基板上。

具体实施方式

参照附图中的图1，电动机/发电机1包括：容纳在壳体2内的圆筒形定子铁心5；形成在定子铁心5上的多个定子线圈7；设置在定子铁心5内侧的转子3。

壳体2包括圆筒2A和密封圆筒2A两个端部的端板2B、2C。定子铁心5被固定在圆筒2A的内周表面上。

转子3包括旋转轴3A。旋转轴3A的两个端部由相应的轴承4支撑，以在端板2B、2C上自由地旋转。转子3相对于定子铁心5具有预定间隙地同轴设置。

一对具有U形横截面的冷却套分别安装在定子铁心5的沿轴向的两个端面上。冷却套6由电绝缘材料构成，并且产生面向定子铁心5的环形空间。现在参照图2，每个冷却套6包括沿轴向开口的供油口6D和沿径向开口的排油口6E。

现在参照图4，定子铁心5包括环形钢板，该环形钢板具有向中心凸出的多个齿5B，以允许缠绕线材。在电动机/发电机1中，形状与环形钢板相同的基板8进一步层压在定子铁心5的每个端部表面上。在下文中，具有层压在每个端部表面上的基板8的定子铁心5被称作层压体。线圈7被缠绕在层压体上，特别是，被缠绕在层压齿5B和基板8的相应部分上。在层压体上形成槽5A，以将线圈7容纳在相邻的齿5B之间。通过绝缘片进行线圈7的缠绕，从而线圈7与齿5B不发生直接接触。这样，如图1和2所示，缠绕在齿5B和基板8的相应部分上的线圈两个端部的一部分从层压体轴向凸出。该对冷却套6安装在层压体上，从而覆盖了线圈7的凸出部。每个槽5A的开口5C按下述方式封闭。

当电动机/发电机1运行时，供应到每个冷却套6的供油口6D的冷却油冷却层压体的端面和线圈7的凸出部，然后从排油口6E排出。优选的是，供油口6D和排油口6E被定位为，当电动机/发电机被固定时，供油口6D处于下部，而排油口6E处于上部。这样的位置关系允许从供油口6D供应到冷却套6的冷却油充满冷却套6和槽5A，而没有留下任何空间，同时，通过液位的上升将内部的空气从排油口6E排出。因而，冷却油显示出极好的冷却性能。

现在将对冷却套安装在层压体上的方法进行说明。

如上所述，在该电动机/发电机1中，线圈7缠绕在层压体上，即由基板8覆盖的定子铁心5上。基板8包括由电绝缘材料制成的薄板。

现在参照图4，基板8包括以相等的角度间隔在基板内周边部分上形成的多个接合孔8E。基板8还包括在基板的外周边部分上处于与接合孔8E相同角度位置的多个接合凹部8D。基板8还包括在外周边上沿轴向凸出的环形肋8C。冷却套6的开口端插入环形肋8C的内侧，从而由环形肋8C防止冷却套6径向变形。

与定位键9配合的定位槽8B形成在基板8的外周边部分上。在定子铁心5的外周边上也设置有类似的定位槽5D。基板8被层压在定子铁心5上，从而定位槽8B与定位槽5D相对应。定位键9设置为夹具零件，当将基板8与定子铁心5的环形钢板层压时，或当在这些元件上进行线圈7的缠绕操作时，该夹具零件用于确定基板8与环形钢板的转角。定位键9不构成电动机/发电机1的元件。

要注意的是，现有技术也包括代替基板8的由电绝缘材料形成的绝缘板，以防止定子铁心5的金属元件和线圈7的绕组之间接触。本实用新型使用以相同电绝缘材料制成的基板8而没有使用绝缘板。因此，电动机/发电机1的组装操作不会因增加基板8而复杂化。

在线圈7的缠绕操作完成之后，用热固性树脂密封槽5A，以将槽5A的开口5C密封。为了以不与线圈7接触的方式将热固性树脂引入槽5A，优选在相邻的齿5B之间设置横跨槽5A的板，以将槽5A与注入开口5C的树脂隔离。

如上所述，一部分线圈7从槽5A沿轴向凸出。如图6所示，该凸出端部在再成形后容纳在冷却套6中。

现在参照图5，冷却套6具有U形横截面，该横截面在基壁6A的两侧包括内周壁6C和外周壁6B。尽管为了便于说明将冷却套以切开状态示出，冷却套6由连续的环形构件形成。

接合孔6G被设置在内周壁6C上，其设置位置对应于上述的接合孔8E。此外，接合凸出部6F被设置在外周壁6B上，其设置位置对应于上述的接合凹部8D。当将冷却套6通过基板8安装在定子铁心5上时，销10的一个端部被插入接合孔6G。销10的另一个端部被预先插入接合孔8E。接合凸出部6F被插入接合凹部8D。这样，冷却套6被固定在定子铁心5上。接合凸出部6F包括弹性变形构件，该构件被以允许弹性变形的方式插入接合凹部8D，并通过弹性力产生的膨胀固定在其中。接合凸出部6F预先用注塑法与冷却套6制成一体。

在将冷却套6安装在层压体上之前，将密封剂施加在基板8的抵靠冷却套6的表面上。当装配电动机/发电机1时，层压体被固定在壳体2的圆筒2A内，而冷却套6安装在层压体的两个端部上。端板2B和2C用螺栓固定在圆筒2A上。当螺栓被紧固时，该对冷却套6被端板2B和2C压在定子铁心5上。挤压动作的相互作用和所施加的密封剂确保了冷却套6的密封。参照图6，用于供给冷却油的供给通道13形成在端板2B和2C的供油口6D内。

为了示意性地说明电动机/发电机1的结构，端板2B和2C以简单的扁平形状被示出。然而，如图6所示，端板2B和2C实际上包括与圆筒2A连接的圆筒形部分，该圆筒形部分抵靠冷却套6的外周壁6B。在图1中，尽管冷却套6的外周壁6B被描述为其仅与圆筒2A抵靠，但如图6所示，外周壁6B还与端板2B和2C上形成的圆筒形部分抵靠。密封圈11被安装在供油口6D的外周边上，以防止在冷却套6中的油通过端板2B(2C)与供油口6D之间的间隙泄漏。如图1所示，可以将电动机/发电机1设计成，使冷却套6的外周壁6B如图1所描述那样地与圆筒2A抵靠。

具有上述结构的冷却套6通过基板8利用定位销10和定位凸出部6F安装在定子铁心5上，并由端板2B和2C沿轴向与定子铁心5结合在一起。

因此，与现有技术相比，该实施例能减小壳体2的直径，而在现有技术中，为了将冷却套定位和固定在定子铁心上的目的，在冷却套上设置凸缘，以及在壳体的内周边形成台阶。此外，在本实施例中，冷却套的支撑结构被简化了，装配操作变得方便了。

在本实施例中，冷却油流经槽5A。另一方面，可以将冷却套6设置成使槽5A相对于冷却套6密封，并且在冷却套6中的冷却油仅冷却层压体的端面和从槽5A伸入冷却套6中的线圈。在这种情况下，可以省略在槽5的开口5C处的密封操作。

参照图7-11，将对本实用新型的第二实施例给予说明。与第一实施中例所述相同的构件由相同的附图标记指代，其附加的说明将予省略。

在本实施例中，使用了适配器15，以将冷却套6安装在基板8上。

参照图7和图8，适配器15被安装在基板8的内周边部分上。适配器15包括从基板8的内周边边缘沿轴向凸出的圆筒形壁面15C。内周壁6C向中心的变形受到限制，这是因为壁面15C从旋转轴3A的方向抵靠冷却套6的内周壁6C的尖端。出于这个目的，在冷却套6的内周壁6C的尖端上形成与壁面15C接合的台阶6J。

在基板8的外周边上形成台阶8H。在冷却套6的外周壁6B的尖端的内侧上也设置有具有与台阶8H形状相同的台阶6K。冷却套6的外周壁6B的尖端与基板8的外周边接合，从而使台阶8H与台阶6K彼此相啮合。当装配电动机/发电机1时，端板2B(2C)的圆筒形部分或壳体2的圆筒2A与外周壁6B抵靠，并防止外周壁6B由于冷却油的液压而向外变形。

通过内周壁6C与圆筒形壁面15C接合以及外周壁6B与基板8的外周边接合，冷却套6被固定在定子铁心5上。与第一实施例相反，本实施例中的冷却套6并不包括用于容纳销10的接合孔6G或者接合凸出部6F，并且在没有使用这些元件的情况下将冷却套6固定在定子铁心5上。然而，内周壁6C与圆筒形壁面15C的接合或者外周壁6B与基板8外周边的接合中的至少一个处于伴随有一定程度弹性变形的紧密接合状态。由于这种布置，在用于将冷却套6固定在层压体上的壳体2的端板2B和2C的装配过程中，可以防止冷却套6从层压体脱离。在其它方面，冷却套6的结构与第一实施例中所述的那些相同。

参照图11和12，适配器15为安装在基板8的内周边部分上的拱形构件。由于将多个适配器15彼此相邻地设置在基板8的内周边部分上，使这些拱形构成圆形。

在基板8上形成槽8A，该槽8A沿轴向重叠在定子铁心5的槽5A上。在与开口5C重叠的位置上以同样的方式形成开口8F。

参照图9A-9C和图10A-10B，适配器15包括多个柱状凸出部17、凸缘15A和圆筒形壁面15C。使凸出部17以等间距形成，以插入开口8F。凸缘15A形成在凸出部17之间，并与在凸出部17之间的基板8的内周边部分重叠。如图所示，在横跨适配器15的拱形的整个长度上形成圆筒形壁面15C。向基板8凸出的接合销16形成在相应的凸缘15A上。

如图11所示，在基板8上形成允许接合销16插入的接合孔8G。接合孔8G形成在与第一实施例的基板8上形成的接合孔8E基本相同的位置上。在本实施例中没有设置在第一实施例中形成在基板8上的接合凹部8D。在其它的方面，基板8与第一实施例中所述相同。

现在将对电动机/发电机1的装配操作给予说明。

线圈7在基板8和定子铁心5上的缠绕操作与对第一实施例的说明相同。线圈7从层压体沿轴向凸出的部分可被浸渍电绝缘材料，并随后进行热处理。

用热固性树脂在开口5C处的密封操作与第一实施例所使用的操作相同。不过在本实施例中，在将柱状凸出部17插入基板8的开口8F之后，将热固性树脂注入开口5C。换句话说，在适配器15被安装在基板8上之后，用热固性树脂密封开口5C。因此，用于密封开口5C的热固性树脂并不阻碍柱状凸出部17进入基板8的开口8F。

通过分别将定位销16插入基板8的接合孔8G以及将柱状凸出部17插入基板8的开口8C，适配器15被安装在基板8上。如果这些插入部分适于具有允许紧密接合的尺寸，就可以防止适配器15从基板8脱离。在图11中，在图中下部的适配器15示出为在安装过程中，而且在图中上部的适配器15示出为已经安装完毕。安装适配器15之前，将密封剂预先施加在适配器15和基板8的接触表面上。

用绝缘片以与第一实施例相同的方式使线圈7和定子铁心5电绝缘。如图7和图8所示，绝缘片18的端部伸入冷却套6。当安装适配器15时，两个相邻凸缘15A和定位在其间的柱状凸出部17的内表面形成U形槽。在基板8中，该U形槽防止线圈7的绕组朝旋转轴3A方向变形。

现在参照图12，在将适配器15安装成横跨基板8的整个周边之后，冷却套6通过适配器15安装在基板8上。

这里，冷却套6的内周壁6C的尖端，即由台阶6J形成的薄部分，被插入适配器15的圆筒形壁面15C的内侧。另一方面，在外周壁6B的尖端上的台阶6K与基板8的外周边的台阶8H接合。为了更好地说明冷却套6与适配器15的安装状态，图中省略了线圈7。然而实际上，如图7所示，线圈7的一部分从层压体伸入冷却套6。在安装冷却套6之前，将密封剂施加在壁面15C与台阶6J的抵靠部分上以及台阶6K与台阶8H之间的抵靠部分上。

这样，这对冷却套6通过适配器15安装在定子铁心5上。在这种状态下，定子铁心5的每个槽5A的开口5C均由热固性树脂密封，柱状凸出部17与基板8的开口8F接合。从而，槽5A与用于转子3旋转的空间隔离，而通过形成在基板8上的槽8A在两侧只与冷却套6连通。

在这种状态下，层压体和冷却套6被固定在壳体2的内部，并且如第一实施例中的那样用多个螺栓将端板2B和2C固定在圆筒2A上。随着以与第一实施例的方式相同的方式紧固螺栓，端板2B和2C将冷却套6压在层压体上。与第一实施例的方式相同，通过密封剂和螺栓的紧固力的共同作用确保冷却套6的密封。

这样，当装配好的电动机/发电机1运转时，冷却油以与第一实施例相同的方式在定子铁心5的槽5A和两个冷却套6中循环，以冷却电动机/发电机1。油压的变形压力作用在冷却套6的外周壁6B和内周壁6C上。适配器15的圆筒形壁面15C抵抗着油压支撑内周壁6C的尖端，并防止内周壁6C的尖端变形。此外，由于圆筒形壁面15C安装至内周壁6C的尖端，而防止了漏油。另一方面，如图6所示在端板2B和2C上形成的圆筒形部分或者壳体2的圆筒2A与外周壁6B的外周边接触，并且防止了外周壁6B的变形。另外，因在台阶6K和台阶8H之间的密封剂而防止了漏油。

与现有技术的例子相比，本实施例还允许减小壳体2的半径，在现有技术的例子中，凸缘设置在冷却套内，并固定在壳体2上，以支撑并固定冷却套。另外，简化了冷却套的支撑结构，并且方便了装配操作。

在每个上述实施例中，接合凸出部6F、接合孔6G、接合凹部8D、销10和适配器15将冷却套6相对于基板8固定，并起到防止冷却套6从基板8脱离的作用。这些构件对应于权利要求中所述的接合构件。

日本申请日为2004年12月6日的特愿2004-352777的内容通过引用被包含于此。

尽管以上已经结合本实用新型的一些实施例对本实用新型进行了说明，但是本实用新型并不局限于上述实施例。对于本领域的技术人员而言，在权利要求范围内可对上述实施例进行修改和变化。

例如，在上述两个实施例中，尽管相应的冷却套6被安装在层压体的两个端部，但是本实用新型可以应用于一种冷却套6仅被布置在层压体的一端的电动机/发电机。

Claims (10)

1.一种电动机/发电机(1)，其包括：

转子(3)，其具有外周边；

圆筒形定子铁心(5)，其面向所述转子(3)的所述外周边，所述圆筒形定子铁心(5)具有两个端部，

其特征在于，所述电动机/发电机(1)还包括：

基板(8)，其层压在所述定子铁心(5)的端部上；

多个线圈(7)，其缠绕在包括所述定子铁心(5)和所述基板(8)的层压体上；

冷却套(6)，其安装在所述基板(8)上，冷却液被供给所述冷却套(6)；以及

壳体(2)，其容纳所述冷却套(6)和所述定子铁心(5)，并且使所述冷却套(6)保持在被压向所述定子铁心(5)的状态。

2.根据权利要求1所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述定子铁心(5)沿轴向具有两个端部，在所述定子铁心(5)的两个端部都布置所述基板(8)和所述冷却套(6)。

3.根据权利要求1所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述线圈(7)包括从所述基板(8)沿轴向凸出的凸出部(7A)，所述冷却套(6)封装所述凸出部(7A)。

4.根据权利要求1所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述基板(8)包括电绝缘构件，所述电绝缘构件具有与所述定子铁心(5)的横截面形状相同的形状。

5.根据权利要求1所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述壳体(2)包括覆盖所述冷却套(6)的外周边的圆筒(2A)和密封所述圆筒(2A)的两个端部的两个端板(2B，2C)，所述端板(2B，2C)被固定在所述圆筒(2A)上，以使所述冷却套(6)压向所述定子铁心(5)。

6.根据权利要求5所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，密封剂被施加在所述冷却套(6)与所述基板(8)的抵靠部分上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述冷却套(6)通过接合构件(6F，6G，8D，8E，10，15)被安装在所述基板(8)上，所述接合构件在预定位置将所述冷却套(6)安装在所述基板(8)上，并防止所述冷却套(6)从所述基板(8)脱离。

8.根据权利要求7所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述接合构件(6F，6G，8D，8E，10，15)包括连接凸出部(6F)和接合凹部(8D)，所述连接凸出部(6F)可弹性变形并形成在所述冷却套(6)上，所述接合凹部(8D)形成在所述基板(8)上，并且所述接合凹部在所述连接凸出部(6F)经过弹性变形后容纳所述连接凸出部(6F)，并防止其后所述连接凸出部(6F)从所述基板(8)脱离。

9.根据权利要求7所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述冷却套(6)包括内周壁(6C)，所述接合构件(6F，6G，8D，8E，10，15)包括适配器(15)，所述适配器(15)被固定到所述基板(8)的内周边部分上并具有从所述基板(8)的中心方向与所述内周壁(6C)的尖端抵靠的圆筒形壁面(15C)。

10.根据权利要求9所述的电动机/发电机(1)，其特征在于，所述适配器(15)包括沿圆周方向被分隔的多个块。

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