DE60312436T2 - Rotierende elektrische Maschine - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Rotationsmaschine mit einem Kühlmechanismus zum Kühlen von Hitze, die von einem Spulenendbereich eines Stators (also einer Statorspule) erzeugt wird.
  • Wie in der JP-A-10-51989 offenbart, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in welchem wärmeleitendes Harz zwischen den Spulenendbereich eines Stators und einem Rahmen (oder ein Gehäuse) gefüllt wird und ferner Metallmaterial mit einer größeren Wärmeleitfähigkeit als diejenige des wärmeleitfähigen Harzes zusätzlich eingefügt wird, um die Wärmedissipationseffizienz zu verbessern.
  • In elektrischen Rotationsmaschinen, wie Generatoren für Fahrzeuge, die von geringer Größe und hoher Ausgangsleistung sein müssen, wie in JP-A-2000/209813 offenbart, wird ein Kühlmittelpfad in einem Rahmenbereich gebildet, um Kühlmittel hindurchfließen zu lassen und Silikonharz wird zwischen dem Spulenendbereich eines Stators (oder einer Statorspule) und einem Rahmen (oder Gehäuse) eingefüllt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die konventionelle, in JP-A-10-51989 offenbarte Technik hat Probleme dadurch, dass das aus Metallmaterial gebildete, wärmeleitfähige Element in die beiden Endbereiche des Rahmens eingepasst wird, dass die Anzahl der Herstellungsschritte der Maschine wächst, ihre Produktivität sich verschlechtert und ihre Kosten durch das Anwachsen ihrer Bauteilvielfalt steigen.
  • In der in JP-A-2000/209813 offenbarten, herkömmlichen Technik besteht das Problem, dass die Durchführbarkeit der Herstellung der Maschine schlecht ist, weil die Konfiguration des Kühlmittelpfads schwierig ist. Ferner, da das Silikonharz einen linearen thermischen Expansionskoeffizienten hat, der um eine Größenordnung oder mehr größer ist als diejenigen des Kerns, der Spule des Stators und des Rahmens und er zudem als das wärmeleitende Füllungsharz genutzt wird, expandiert das Füllungsharz auf der Seite des inneren Durchmessers bei hoher Temperatur und kommt so in Kontakt mit dem Rotor. Zudem treten Probleme dadurch auf, dass der Unterschied der thermischen Expansionskoeffizienten starke Spannungen zwischen dem Rahmen und dem Füllungsharz erzeugt, sodass wiederholt Spannungen am Rahmen und der Statorspule erzeugt werden. Ferner tritt das Problem auf, dass dadurch, dass das Silikonharz teuer ist, die Herstellungskosten der Maschine wachsen.
  • Die US 6,160,332 offenbart eine elektrische Rotationsmaschine, die einen Stator und einen Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine umfasst, der einen Kühlmittelpfad enthält. Silikonharz wird zwischen den Stator und den Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine als wärmeleitendes, elektrisch isolierendes Material gefüllt. Das Silikonharz ist jedoch teuer.
  • Die EP 0 553 831 B1 schlägt ein thermotropes Flüssigkristallpolymer als Füllmaterial vor, um einem Brechen vorzubeugen, das bei der Verwendung von flüssigem, ungesättigtem Polyesterharz, welches durch Gussformen, Niederdruckguss oder Vakuumgussformen aufgebracht wird, auftreten würde.
  • Die JP 11332136 offenbart einen Statorkern mit einer Vielzahl von auf der Oberfläche eingeformten Rillen, die mit Harz gefüllt sind.
  • Daher ist es im Hinblick auf die vorgenannten Probleme der konventionellen Techniken eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Rotationsmaschine bereitzustellen, die sicher Wärme zwischen einer Statorspule und einem Rahmen leiten kann, ohne die Anzahl der Bauteile zu erhöhen, die Wärmedissipationseffizienz der Statorspule zu erhöhen, das Entstehen von Spannung zwischen dem Rahmen, der Spule und Füllharz zu unterdrücken und die Verlässlichkeit der elektrischen Rotationsmaschine zu verbessern.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rahmen einer elektrischen Rotationsmaschine bereitzustellen, der besonders gut in der Montage verarbeitbar ist.
  • Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, wird die vorliegende Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 realisiert. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen.
  • Falls der Rahmen einer elektrischen Rotationsmaschine aus Aluminium gefertigt ist und mit einem Kühlmittelpfad ausgestattet ist, der den Außenumfang eines Stators umgibt, kann ungesättigtes Polyesterharz mit einem linearen thermischen Expansionskoeffizienten, der gleich oder größer als derjenige von Aluminium ist, zwischen den Stator und den Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine eingefüllt werden.
  • In einer elektrischen Rotationsmaschine, die den Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine, der an dem Außenumfang des Stators mit dem Kühlmittelpfad ausgestattet ist, und in welchem Isolationsharz zwischen dem Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine und dem Stator eingefüllt ist, können Rillen als ein Harzauffangmittel an der Verbindungsfläche zwischen dem Isolationsharz und dem Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine eingearbeitet werden.
  • In der elektrischen Rotationsmaschine, die den von einem schüsselförmigen Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine gebildeten Stator, einen zylindrischen Statorkern und eine um den zylindrischen Statorkern gewundene Spule mit Spulenendbereichen an beiden Seiten des zylindrischen Statorkerns umfassen kann, kann der Statorkern in die Innenbahn des schüsselförmigen Rahmens der elektrischen Rotationsmaschine eingepasst werden und daran befestigt werden. Die Spulenendbereich können mit Harzmaterial an der Innenseite des Rahmens vergossen und befestigt werden, wobei an dem schüsselförmigen Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine ein Hohlraum gebildet werden kann, um die Endbereiche der Statorspule und den Außenumfang des Statorkerns abzudecken. Kühlmedium kann durch den Hohlraum fließen.
  • Der Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine kann durch einen innerseitigen Rahmen und einen äußeren, zylindrischen Rahmen gebildet sein, wobei der innerseitige Rahmen zu einer Schalenform geformt sein kann, und zwar in einer Weise, dass eine seiner Seiten offen ist, und die andere seiner Seiten einen Bodenbereich hat und ein Stator an seinem Innenumfang befestigt ist. Der äußere zylindrische Rahmen kann einen äußeren Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine bilden. Der innenseitige Rahmen und der äußere, zylindrische Rahmen können als einstückig vergossenes Bauteil gebildet sein und in Bereichen, die ihren Bodenbereichen gegenüberliegen, miteinander verbunden sein. Ein Hohlraum kann zwischen dem innenseitigen Rahmen und dem äußeren, zylindrischen Rahmen gebildet sein.
  • Der Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine kann aus Aluminium hergestellt sein, in einer Weise, dass eine seiner Seiten offen ist und die andere seiner Seiten einen Bodenbereich hat, in einer Schüsselform ausgebildet sein und mit einem zylindrischen Hohlraumbereich ausgebildet sein, welcher in einer Weise aufgebaut werden kann, dass die Seite des Bodenbereichs zwischen dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang des Rahmens geöffnet werden kann und die geöffnete Seite geschlossen ist. Kühlmedium kann in den Hohlraumbereich des Rahmens eingespritzt werden. Die elektrische Rotationsmaschine kann ferner ein Dichtungselement umfassen, dass an der geöffneten Seite des Hohlraumbereichs befestigt ist, um das geöffnete Ende hermetisch abzudichten, ferner eine an der Seite des geöffneten Endes des schalenförmigen Rahmens befestigte Klammer, die mit einem Lager in ihrem Zentrum ausgestattet ist, ein weiteres Lager, welches im zentralen Bereich des Bodenbereichs des schüsselförmigen Rahmens befestigt ist und/oder einen schwenkbar zwischen den Lagern gehaltenen Rotor.
  • Die Klammer kann mittels einer Schraube an der Endfläche des Rahmens befestigt sein.
  • Eine weitere, die Außenseite des Dichtungselement bedeckende Klammer kann am Endbereich des Dichtungselements an einer Seite befestigt sein, die der Seite der Klammer gegenüberliegt und eine Bürste kann zwischen der weiteren Klammer und dem Dichtungselement angeordnet sein.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schnittdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Rotationsmaschine nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein vergrößertes Diagramm, das einen Ausschnitt der elektrischen Rotationsmaschine aus 1 zeigt; und
  • 3 ist ein Schnittdiagramm, das den Aufbau eines Ausgangsanschlusses aus 1 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der grundlegende Aufbau der elektrischen Rotationsmaschine nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erklärt.
  • Die elektrische Rotationsmaschine umfasst einen schalenförmigen Rahmen 2.
  • Die elektrische Rotationsmaschine umfasst ferner einen Stator 30, der aus einem Statorkern 4 von zylindrischer Form und einer Statorspule 3, welche um den zylindrischen Statorkern 4 gewunden ist und zwei Enden 3a, 3b (inklusive der Übergangsbereiche) hat, mit welcher die beiden Enden des Statorkerns 4 ausgestattet sind, aufgebaut ist.
  • Der äußere Umfang des Statorkerns 4 des Stators 30 ist in die Innenwand des schalenförmigen Rahmens 2 eingepasst und daran befestigt. Die Statorspule 3 ist durch wärmeleitendes Isolationsharz 5 mit der Innenseite des Rahmens 2 vergossen und daran befestigt.
  • Ein Hohlraum 1a ist im inneren Bereich des schalenförmigen Rahmens 2 ausgebildet und der Hohlraum 1a bedeckt das Spulenende 3b und den Statorkern 4 der Statorspule 3, die in die Innenwand des schalenförmigen Rahmens 2 eingepasst und daran befestigt ist.
  • Kühlmedium (in diesem Ausführungsbeispiel Kühlwasser) fließt durch den Hohlraum 1a.
  • Der Rahmen 2 ist ein einer Schalenform ausgebildet, deren eine Seite geöffnet ist und deren andere Seite einen Bodenbereich 10 aufweist. Der Hohlraum 1a von zylindrischer Form ist in einer Weise geformt, dass die Seite (1b) des Bodenbereichs 10 zwischen der inneren Umfangsfläche 10a und der äußeren Umfangsfläche 10b geöffnet ist und dass die offene Seite (1c) des Rahmens 2 geschlossen ist.
  • Der Rahmen 2 ist als Aluminiumdruckguss ausgebildet.
  • Der Rahmen 2 hat Dichtungselemente (eine zentrale Platte 15 und einen O-Ring 17), die an der offenen Seite (1b) des Hohlraums 1a befestigt sind und das offene Ende 1b hermetisch abdichten.
  • Die elektrische Rotationsmaschine umfasst eine Klammer (eine vordere Klammer 9), welche an der Seite des offenen Endes des schalenförmigen Rahmens 2 befestigt ist und mit einem Lager 7 im Zentrum ausgestattet ist, ferner ein Lager 8, welches im Zentrum des Bodenbereichs 10 des schalenförmigen Rahmens 2 fixiert ist und einen schwenkbar von den Lagern (also den Lagern 7 und 8) gehaltenen Rotor, wobei das Kühlmedium in den Hohlraum des Rahmens 2 eingespeist wird.
  • Die vordere Klammer 9 ist an der Endfläche des Rahmens 2 durch eine Schraube 91 befestigt.
  • Eine weitere Klammer (eine hintere Klammer 12), welche die Außenseite der Dichtungselemente (der zentralen Platte 15 und des O-Rings 17) bedeckt, ist an einem der vorderen Klammer 9 gegenüberliegenden Ende des Rahmens befestigt und eine Bürste 13 ist zwischen der weiteren Klammer (der hinteren Klammer 12) und den Dichtungselementen (der zentralen Platte 15 und dem O-Ring 17) angeordnet.
  • Das wärmeleitende Isolationsharz 5 ist zwischen dem Rahmen und dem Stator 30 eingefüllt. Rillen, die als Harzauffangmittel dienen, sind an einer Kontaktfläche zwischen dem Harz und dem Rahmen 2 eingeformt, wie in 2 dargestellt.
  • Im Folgenden wird die elektrische Rotationsmaschine nach dem Ausführungsbeispiel basierend auf den Zeichnungen detaillierter beschrieben.
  • 1 ist ein Schnittdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Wechselstromgenerators für Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem mit einem Kühlwasserkanal 1 ausgestatteten Rahmen 2 ist der Statorkern 4, um welchen die Statorspule 3 gewickelt ist, auf der Seite des Innendurchmessers des Rahmens 2 eingepasst und befestigt. Das wärmeleitende Isolationsharz 5 (also ungesättigtes Polyester) ist durch das Spritzgießen in die Umgebung der Statorspule 3 zwischen den inneren Umfangen des Spulenendbereichs und des Rahmens und dem Spaltbereich des Statorkerns 4 eingefüllt. Ein Rotor 6 ist auf der Seite des Innendurchmessers des Statorkerns 4 von der vorderen Klammer 9 und dem Bodenbereich 10 der schalenförmigen Wandfläche des Rahmens 2 über die Lager 7 und 8 gehalten. Eine Rolle 11 ist mit einer Antriebswelle wie einem Motor durch einen Riemen gekoppelt und rotiert und treibt den Rotor 6 an. In der hinteren Klammer 12 sind eine Bürste 13, eine Diode 14 zum Gleichrichten eines Ausgangsstroms von der Statorspule 3 und ein Regulator zum Regeln eines Ausgangs des Generators etc. angeordnet. Die zentrale Platte 15 dichtet den Wasserkanal 1 des Rahmens 2 ab. Die Diode 14 ist in die zentrale Platte eingepresst und wird von dem Kühlwasser gekühlt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 2 aus Aluminium, die Statorspule 3 von hitzeresistent beschichtetem Isolationsdraht (Polyamidimid-Draht etc.) und der Statorkern 4 aus einem laminierten Eisenkern gebildet. In diesem Fall ist der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α1 des laminierten Eisenkerns 1,18 × 10–5/°C, der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α2 des Statorkerns 3 beträgt 1,65 × 10–5/°C, der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α4 des Maglite ist 2,13 × 10–5/°C, und der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient α3 des ungesättigten Polyesters ist im Bereich von 2,0 bis 3,5 × 10–5/°C. Im Betriebszustand des Generators nach dem Ausführungsbeispiel beträgt die Temperatur der inneren Umfangsfläche des Rahmens 2 im Mittel 120°C und die Temperatur der Statorspule 3 beträgt im Mittel 200°C. Nach der vorliegenden Erfindung, falls der Innendurchmesser des Rahmens 2 beispielsweise 128 mm und der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient des ungesättigten Polyesters beispielsweise 2,8 × 10–5/°C beträgt, ist ein Befestigungsspielraum des Rahmens und des Füllharzes durch thermische Expansion 0,17 mm und die am Rahmen 2 erzeugte Spannung beträgt 9,2 kg/mm2, was etwa die Hälfte der erreichbaren Stärke oder Festigkeitsstärke des Maglites ist. Andererseits, wenn konventionelles Silikonharz (mit einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizient von 1,5 × 10–4/°C) eingefüllt wird, beträgt ein Befestigungsspielraum für den Rahmen 2 und das Füllharz durch thermische Expansion 1,73 mm, was ungefähr 10 × größer ist als in dem Ausführungsbeispiel. Im Fall der Füllung von ungesättigtem Polyester von einem Typ mit geringer thermischer Expansion (mit einem linearen thermischen Expansionskoeffizienten von beispielsweise 1,2 × 10–5/°C), das zur Spulenversiegelung verwendet wurde, beträgt ein Befestigungsspielraum des Rahmens 2 und des Füllharzes durch thermische Expansion –0,01 mm, so dass ein Spalt zwischen dem Rahmen und dem Füllharz auftritt, so dass die Wärmeleitung von dem Füllharz zu dem Rahmen 2 zerstört wird. Daher wird nach dem Ausführungsbeispiel keine übermäßige Spannung, sondern eine geeignete Zugkraft an dem inneren Umfang des Rahmens 2 erzeugt, so dass Wärme sicher übertragen werden und die Dissipationseffizienz verbessert werden kann.
  • Ferner wird nach dem Ausführungsbeispiel, wenn das Füllharz von der Seite der schalenartigen Wandfläche aus eingespritzt wird, das mit Harz gefüllte Ende eine geöffnete, nicht schalenartige Seite, so dass eine Fehlmenge der Füllung, etwa durch einen Kurzguss, visuell leicht bestätigt werden kann, und die Qualität verbessert werden kann.
  • Ferner wird nach dem Ausführungsbeispiel das Füllharz in die Rillen 16 am inneren Umfang des Rahmens 2 eingefüllt, wodurch die gegossene Komponente sicher entfernt werden kann und die Produktivität verbessert werden kann. Ferner wächst durch das Vorsehen der Vielzahl von Rillen 16 die Wärmeleitungsfläche von dem Füllharz zum Rahmen 2 an, so dass die Dissipationseffizienz verbessert werden kann.
  • 3 ist ein Schnittdiagramm, welches die Isolationsstruktur eines Ausgangsanschluss-Endbereichs in diesem Ausführungsbeispiel zeigt. Um die Isolation zwischen einem Ausgangsanschluss 18 und dem Rahmen und der zentralen Platte 15 sicherzustellen, ist ein Füllharz-Flussloch 19 in dem schalenförmigen Bodenbereich des Rahmens 2 vorgesehen, und ein Vorsprung 20, der den Endbereich des Ausgangsanschlusses überdeckt, ist einstückig aus dem Füllharz gebildet. Dadurch kann der Ausgangsanschluss sicher isoliert werden, ohne die Isolationsbauteile zu vermehren.
  • Im Folgenden werden die Arten der Ausführung der Erfindung in der elektrischen Maschine nach dem Ausführungsbeispiel beschrieben.
    • 1. In einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend einen ringförmigen Statorkern; eine um den Statorkern gewickelte Statorspule; einen in den äußeren Umfangsbereich des Statorkerns eingepassten und daran befestigten Rahmen; und wärmleitfähiges Isolationsharz, welches in Spaltbereiche des Statorkerns, in welchen die Spule eingesetzt ist, eingeführt ist und ferner in Endbereichen des Statorkerns zwischen beiden Endflächen des Statorkerns und einem Innenumfang des Rahmens eingefüllt ist, wobei linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient α1 des Statorkerns, eine linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient α2 der Statorspule, linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient α3 des wärmeleitfähigen Isolationsharzes, das eingefüllt ist, und ein linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient α4 des Rahmens so eingestellt sind, dass sie eine Beziehung von α1 < α2 < α4 ≤ α3 haben.
    • 2. Der Statorkern ist ein laminierter Kern, der aus einer gewalzten Platte oder einer Silikatstahlplatte gebildet ist, die Statorspule ist ein Emaillekern, der durch das Beschichten eines Kupferdrahts mit einem wärmeresistenten Isolationsharzfilm gebildet ist, und das wärmeleitfähige Isolationsharz, das eingefüllt ist, ist von ungesättigtem Polyester gebildet und der Rahmen ist aus Maglite gebildet.
    • 3. Der Rahmen ist an seiner einen Seite schalenförmig ausgebildet. Der Statorkern, um welchen der Kern gewickelt ist, ist in einer axialen Richtung von dem geöffneten Bereich des Rahmens, der dem schalenförmigen Bereich gegenüberliegt, eingeschoben und eingepasst sowie fixiert, dann ist das wärmeleitende Isolationsharz durch eine Harzeinspritzöffnung, mit welcher der schalenförmige Bodenbereich des Rahmens ausgestattet ist, in den Rahmen eingespritzt, um so den Statorkern, die Spule und den Rahmen einstückig zu vergießen.
    • 4. Eine Vielzahl von Rillen ist in den Innenumfang des Rahmens gegenüber dem Endbereich der Statorspule eingeformt.
    • 5. Ein Isolationselement eines Ausgangsanschlusses ist einstückig mit dem zwischen dem Stator und dem Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine eingefüllten Harz ausgebildet.
  • Die Effekte des Ausführungsbeispiels werden erläutert.
  • Der lineare thermische Expansionskoeffizient α3 des zwischen der Spule des Stators und dem Rahmen der elektrischen Rotationsmaschine eingefüllten, wärmeleitenden Harzes ist beinahe gleich oder wenig größer als der lineare thermische Expansionskoeffizient α4 des Rahmens. Daher wird im Betriebszustand der elektrischen Rotationsmaschine eine Spannungskraft zwischen dem Rahmen und dem Füllharz erzeugt, wodurch der sicher haltende Zustand dazwischen beibehalten werden kann, sodass Wärme effizient von dem Füllharz zu dem Rahmen übertragen werden kann.
  • Ferner, da das als wärmeleitendes Isolationsharz dienende ungesättigte Polyesterharz eine geringe Adhäsionskraft hat, ist der Einfluss der relativen Abweichung durch die thermische Expansion zwischen der Spule und dem Harz verringert und zudem kann das Auftreten eines Isolationsverfahrens wie eines seltenen Kurzschlusses durch einen Schaden der Isolationsabdeckung der Spulenoberfläche vermieden werden, wodurch die Verlässlichkeit verbessert werden kann.
  • Zudem ist für das Verfahren zum Einfüllen des wärmeleitenden Isolationsharzes zwischen der Statorspule und dem Innenumfang des Rahmens des schalenförmigen Rahmens eine Harzeinfüllöffnung an der schalenförmigen Wandfläche vorgesehen und das wärmeleitende Isolationsharz wird durch die Öffnung in der der schalenförmigen Richtung des Rahmens entgegengesetzten Richtung in die Öffnung eingespritzt und eingefüllt, indem die Gussform verwendet wird. Nach dem Auskühlen des Kunstharzes und dem Entfernen der Gussform kann der Füllstand des Harzes auf der Seite des befüllten Endes visuell bestätigt werden, sodass die Verlässlichkeit des gegossenen Produkts sichergestellt werden kann.
  • Außerdem ist die Vielzahl von Rillen im Voraus im Innenumfang des Rahmens gegenüber dem Endbereich der Statorspule der elektrischen Rotationsmaschine nach dem Ausführungsbeispiel eingeformt und der Statorkern, die Statorspule und der Rahmen sind unter Verwendung des wärmeleitenden Isolationsharzes einstückig ausgebildet, sodass die Kontaktfläche zwischen dem wärmeleitenden Isolationsharz und dem Innenumfang des Rahmens vergrößert werden kann und so die Dissipationseffizienz verbessert werden kann.
  • Da außerdem das wärmeleitende Isolationsharz in die Rillen des Innenumfangs des Rahmens eingefüllt ist, sind der Statorkern, die Spule und das eingefüllte Harz sicher durch den Ankereffekt integriert, sodass das gegossene Bauteil einfach aus der Form entfernt werden kann und sodass die Produktivität verbessert werden kann.
  • Da ferner das Isolationselement des Ausgangsanschlussbereichs einstückig durch das Füllharz gebildet werden kann, kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden und der Zusammenbauvorgang des Isolationselements kann entfallen, so dass die Produktivität verbessert werden kann.
  • Nach der vorliegenden Erfindung kann das Füllharz sicher an dem Innenumfang des Rahmens angehaftet werden, sodass die Dissipationseffizienz der Statorspule verbessert werden kann und sodass eine elektrische Rotationsmaschine mit einer höheren Ausgangsleistung bereitgestellt werden kann.

Claims (5)

  1. Elektrische Rotationsmaschine, umfassend: einen Stator (30); einen Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine; und Isolationsharz (5), das zwischen den Stator (30) und den Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine gefüllt ist, wobei der Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine aus Aluminium gemacht ist und einen Kühlmittelpfad (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – das Isolationsharz (5) ein ungesättigtes Polyesterharz ist, welches durch Spritzguss eingefüllt ist, – das Isolationsharz (5) einen linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der größer oder gleich dem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium ist, – der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des ungesättigten Polyesterharzes im Bereich von 2,0 bis 3,5 × 10–5/°C liegt und – ein Kunstharzauffangmittel zum Vergrößern der Wärmeleitungsfläche zwischen dem Harz und dem Rahmen in einer Verbindungsfläche zwischen dem Isolationsharz (5) und dem Rahmen (2) der elektrischen Isolationsmaschine vorgesehen ist.
  2. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei der Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine in einer Schüsselform aufgebaut ist, der Stator (30) von einem zylindrischen Statorkern (4) und einer Statorspule (3) gebildet ist, welche um den zylindrischen Statorkern (4) gewickelt ist und Spulenendbereiche an beiden Seiten des zylindrischen Statorkerns hat, der Statorkern (4) an eine Innenwand des schüsselförmigen Rahmens (2) der elektrischen Rotationsmaschine eingepasst und befestigt ist, die Spulenendbereiche mit Harzmaterial vergossen sind und an einer Innenseite des Rahmens der elektrischen Rotationsmaschine befestigt sind, eine Kavität (1A) am Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine gebildet ist, so dass sie die Spulenendbereiche der Statorspule und einen äußeren Umfangsbereich des Statorkerns (4) bedeckt, und Kühlmedium durch die Kavität (1A) fließt.
  3. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei der Rahmen (2) an seiner einen Seite in einer Schüsselform ausgebildet ist und wobei der Statorkern (4), um welchen die Spule gewickelt ist, von dem offenen Bereich des Rahmens (2) aus, der dem schüsselförmigen Bereich gegenüberliegt, in einer axialen Richtung eingeschoben und eingepasst wird, fixiert wird, dann das wärmeleitende Isolationsharz (5) durch einen Harzisolationseingang, mit dem der schüsselförmige Bodenbereich des Rahmens (2) versehen ist, in den Rahmen (2) eingespritzt wird, um so den Statorkern (4), die Spule und den Rahmen (2) zu einstückig vergießen.
  4. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Rillen (16) in einen Innenumfang des Rahmens gegenüber dem Endbereich der Statorspule (3) eingeformt ist.
  5. Elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 1, wobei ein Isolationselement eines Ausgangsanschlusses einstückig aus dem Isolationsharz (5) geformt ist, welches zwischen dem Stator (30) und dem Rahmen (2) der elektrischen Rotationsmaschine eingefüllt ist.
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