JP2022538272A - Electrical machine with bearings and closures for bearings [2006.01] - Google Patents
Electrical machine with bearings and closures for bearings [2006.01] Download PDFInfo
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Abstract
電気機械は、軸受と、軸受のための閉鎖部材と、を備える。本発明の一態様は、横壁(12)と横壁から軸方向に延在するスカート(11)とを備える軸受(1)であって、位相通過アパーチャ(123)が、軸受(1)の横壁(12)の周辺領域に分散している、軸受と、少なくとも1つの位相通過アパーチャ(123)を部分的に閉じるように軸受の横壁(12)に取り付けられた少なくとも1つのシャッタ(2、2’)であって、シャッタが、360°未満にわたって角度をなして延在する、少なくとも1つのシャッタと、を少なくとも備える、軸Xの回転電気機械に関する。The electric machine comprises a bearing and a closing member for the bearing. One aspect of the present invention is a bearing (1) comprising a lateral wall (12) and a skirt (11) extending axially from the lateral wall, wherein a phase pass aperture (123) is located in the lateral wall (1) of the bearing (1). 12) and at least one shutter (2, 2') mounted on the lateral wall (12) of the bearing to partially close at least one phase-pass aperture (123), distributed in the peripheral region of the bearing. and at least one shutter extending at an angle of less than 360°.
Description
本発明の技術分野は、特に自動車分野において、固定子の巻線の位相出力を機械の電子デバイスに向けて通過させるための位相出力アパーチャを備える軸受を備える電気機械の技術分野である。電気機械は、特にオルタネータ及びスタータオルタネータであってもよい。 The technical field of the invention is that of electrical machines, particularly in the automotive field, with bearings provided with phase output apertures for passing the phase output of the windings of the stator towards the electronic devices of the machine. The electrical machines may be alternators and starter alternators, among others.
バンドル及び位相出力を備える巻線を備える固定子と、固定子によって囲まれた回転子と、固定子を囲む後方軸受及び前方軸受と、を備える電気機械が知られている。後方軸受は、固定子の巻線の位相出力が通過する位相出力アパーチャを備える。電気機械は、電圧変換器、例えば整流器及び/又はインバータを備える電子デバイスと、電気機械のための制御及び管理ユニットと、を備える。電子デバイスは、電子デバイスのすべての電子機器を冷却するヒートシンクを備える。ヒートシンクは、ヒートシンクの壁から後方軸受の横壁まで延在するフィンを備える。後方軸受の横壁は、回転子に向かって、かつヒートシンクに向かって軸方向に貫通して開口する軸方向通気オリフィスと、電子デバイスに接続されるように巻線の位相出力が通過する位相出力通過アパーチャと、を備える。回転子は、前方及び後方軸受の支持部に固定された転がり軸受内に支持された回転子シャフトを備える。軸受における回転子シャフトの転がり軸受の摩擦は、軸受を加熱する。 An electric machine is known that includes a stator with windings with bundles and phase outputs, a rotor surrounded by the stator, and rear and front bearings surrounding the stator. The aft bearing includes a phase output aperture through which the phase output of the stator windings passes. An electrical machine comprises an electronic device comprising a voltage converter, eg a rectifier and/or an inverter, and a control and management unit for the electrical machine. An electronic device includes a heat sink that cools all the electronics of the electronic device. The heat sink has fins extending from the heat sink wall to the lateral wall of the rear bearing. The lateral wall of the rear bearing has an axial ventilation orifice opening axially through it toward the rotor and toward the heat sink, and a phase output passage through which the phase output of the winding passes so as to be connected to an electronic device. an aperture; The rotor comprises a rotor shaft supported in antifriction bearings secured to front and rear bearing supports. The rolling bearing friction of the rotor shaft in the bearing heats the bearing.
ファンによって引き込まれた空気は、外側から径方向に導入され、回転機械のヒートシンクのフィン上を横切り、次いで後方軸受の開口部を通過して、ファンによって吹き出されて、軸受の径方向アパーチャを介して排出される。回転子は、ファンを備え、ファンは、軸方向通気オリフィスを介して軸方向に空気を引き込み、ヒートシンクのフィン上を横切らせ、引き込んだ空気の少なくとも一部を、固定子の巻線のバンドルの一部を冷却させつつ、後方軸受の径方向オリフィスを介して排出する。電子デバイスは、機械の効率を評価することを可能にするだけでなく、電気機械が最高温度を超えること防止するための温度センサを備え得る。これは、最大出力で機械を繰り返し使用する場合に重要である。 Air drawn in by the fan is introduced radially from the outside, traverses over the fins of the heat sink of the rotating machine, then passes through the rear bearing opening and is blown out by the fan through the radial aperture of the bearing. is discharged. The rotor includes a fan that draws air axially through the axial ventilation orifices and over the fins of the heat sink to dissipate at least a portion of the drawn air through the bundles of stator windings. Partial cooling is discharged through a radial orifice in the rear bearing. The electronic device may be equipped with a temperature sensor to prevent exceeding the maximum temperature of the electric machine as well as to allow the efficiency of the machine to be evaluated. This is important when using the machine repeatedly at maximum power.
位相出力通過アパーチャで固定子巻線から電子デバイスに到来する高温の空気の戻りを低減するために、ヒートシンクと軸受との間に軸方向に挟まれたリングの形態のシャッタを取り付けることが知られている。リングの形態のシャッタは、位相出力を通過させつつ、アパーチャにわずかに張り出すことができる。リングはまた、高温の空気が戻ることを防止する効率を改善するためのキャップ又はペタルを有してもよい。シャッタは、位相出力をシャッタの開口部に径方向に挿入することによって軸受に軸方向に取り付けられ、次いでラグなどのコネクタが位相出力の端部に固定される。 In order to reduce the return of hot air coming from the stator windings to the electronic device at the phase output pass-through aperture, it is known to mount a shutter in the form of a ring axially sandwiched between the heat sink and the bearing. ing. A shutter in the form of a ring can overhang the aperture slightly while passing the phase output. The ring may also have a cap or petal to improve the efficiency of preventing hot air from returning. The shutter is axially mounted in the bearing by radially inserting the phase output into an opening in the shutter, and then a connector, such as a lug, is secured to the end of the phase output.
しかしながら、リングの形態のこのようなシャッタでは、軸受は急速に冷却されず、ヒートシンクの熱伝導抵抗率はフィンが短いために増加し、これは電気機械の温度を最高温度を超えて上昇させることに関与し、最大出力での電気機械の使用を妨げる可能性がある。更に、リングの形態のこれらのシャッタのために、特に機械がオンではないとき(モータがオフのとき)、リングの形態のシャッタは、軸受の冷却を妨げるか、ヒートシンクの熱伝導性能を制限する可能性があり、その結果、巻線の急速な冷却を低下させ、したがって、次に車両が始動されるときの電気機械の効率が低下する。固定子の巻線が冷却されるほど、機械の効率が向上し、機械の電子デバイスが強力になるほど、ヒートシンクは効果的である必要がある。 However, with such a shutter in the form of a ring, the bearings are not cooled rapidly and the thermal conductivity resistivity of the heat sink increases due to the short fins, which can raise the temperature of the electrical machine above its maximum temperature. and may prevent the use of electrical machines at maximum power. Furthermore, because of these shutters in the form of rings, especially when the machine is not on (when the motor is off), the shutters in the ring form hinder the cooling of the bearings or limit the heat transfer performance of the heat sink. possibly, resulting in less rapid cooling of the windings and thus less efficiency of the electric machine the next time the vehicle is started. The cooler the stator windings, the more efficient the machine, and the more powerful the machine's electronic devices, the more effective the heat sink needs to be.
車両の汚染を低減するために、強力な電気機械を有しつつ、電気機械の効率を良好にする必要がある。 In order to reduce vehicle pollution, it is necessary to have a powerful electric machine while still having good electric machine efficiency.
本発明は、吹出空気が横切る軸受の表面積を広くすることを可能にすることによって、上記の問題に対する解決策を提供する。 The present invention provides a solution to the above problems by allowing a larger surface area of the bearings to be traversed by the blowing air.
本発明の一態様は、
横壁と横壁から軸方向に延在するスカートとを備える軸受であって、位相通過アパーチャが、軸受の横壁の周辺領域に分散している、軸受と、
少なくとも1つの位相通過アパーチャを部分的に閉じるように軸受の横壁に取り付けられた少なくとも1つのシャッタであって、シャッタが、360°未満にわたって角度をなして延在する、少なくとも1つのシャッタと、
を少なくとも備える、軸Xの回転電気機械に関する。
One aspect of the present invention is
A bearing comprising a lateral wall and a skirt extending axially from the lateral wall, the phase passing apertures being distributed in a peripheral region of the lateral wall of the bearing;
at least one shutter mounted on a lateral wall of the bearing to partially close the at least one phase-pass aperture, the shutter extending at an angle of less than 360°;
for a rotating electrical machine of axis X, comprising at least
本発明により、シャッタは、高温の空気が位相通過アパーチャを介して戻ることを回避できる一方で、従来技術においては、リングの形態のシャッタによってカバーされた軸受の径方向部分全体にわたって、吹出空気が横切ることを可能にする。 While the present invention allows the shutter to avoid hot air returning through the phase-pass aperture, in the prior art, the blowing air would flow over the entire radial portion of the bearing covered by the shutter in the form of a ring. allow crossing.
具体的には、軸方向通気オリフィスを通過して吸い込まれた空気の一部は、位相出力通過アパーチャを通過し、ファンによって排出され得る。したがって、シャッタは、位相出力オリフィスアパーチャから到来する、ファンによって引き込まれた空気の一部を低減することができる。したがって、この戻る空気を低減することによって、位相出力通過アパーチャを介して戻る空気よりも高温ではない外部からの空気の取込みが促進される。 Specifically, some of the air drawn in through the axial ventilation orifice may pass through the phase output pass-through aperture and be expelled by the fan. The shutter can thus reduce a portion of the fan-drawn air coming from the phase output orifice aperture. Therefore, reducing this return air promotes the intake of external air that is not hotter than the air returning through the phase output pass-through aperture.
更に、シャッタが360°カバーしないということは、外部から引き込まれた空気の一部が、軸受の周辺領域の一部又は軸受の径方向部分全体にわたって横切ることを可能にするが、従来技術では、シャッタの内側半径と軸受の外側半径との間のこの径方向部分の一部がシャッタによってカバーされていた。この周辺領域を横切ることにより、軸受の冷却を改善することができる。更に、これにより、ヒートシンクは、この周辺領域において長いフィンを有することができ、したがって、ヒートシンクによって良好に冷却される電子機器を有することができ、したがって、効果的で場合によっては強力な電気機械を有することができる。 Furthermore, the fact that the shutter does not cover 360° allows some of the air drawn in from the outside to traverse over part of the peripheral area of the bearing or over the entire radial portion of the bearing, whereas in the prior art A portion of this radial portion between the inner radius of the shutter and the outer radius of the bearing was covered by the shutter. By traversing this peripheral region, cooling of the bearing can be improved. Furthermore, this allows the heat sink to have long fins in this peripheral area, thus allowing the electronics to be well cooled by the heat sink, thus providing an effective and possibly powerful electrical machine. can have
今概説した特徴に加えて、電気機械は、個別に又は任意の技術的に実行可能な組合わせで考慮される以下の中からの1つ又は複数の追加の特徴を有し得る。
一実施形態によれば、シャッタは、180°未満にわたって角度をなして延在し、外周に開口するスロットの形態の開口部を備える。これにより、取付けが容易になる。これは、シャッタを、軸方向の取付けではなく、例えば、径方向に、及び/又は枢動するように、取り付けることができるためである。したがって、シャッタは容易に取り付けられ、したがって機械は安価になる。更に、開口部のサイズがコネクタよりも小さい又は同等であっても、シャッタが嵌合される前に、位相出力は、コネクタ、例えばラグに固定されてもよい。
一実施形態によれば、シャッタは、内側半径と外側半径とを備え、内側半径と外側半径との間の差は、軸受の横壁の外側半径よりも少なくとも2倍小さい。これにより、冷却され得る横壁は、広い領域を有することができる。
一実施形態によれば、軸受の横壁に取り付けられたシャッタは、軸受の横壁の表面の50%未満をカバーする。これにより、吹出空気によって冷却される横壁の領域を広くすることができ、したがって、横壁と吹出空気との間の熱伝達性を良好にすることができる。
一実施形態によれば、シャッタは、内側半径を備える内縁部と外側半径を備える外縁部との間で径方向に延在し、かつ内縁部を外縁部に接続する2つの側縁部間で角度をなして延在し、側縁部と、軸受側縁部に最も近くかつ該シャッタによって部分的に閉じられるアパーチャとの間の角距離は、閉じられる位相出力通過アパーチャと、閉じられるアパーチャに最も近い別の位相出力通過アパーチャとの間の距離よりも短い。したがって、流入する空気によって冷却され得る横壁の領域が増加する。
一実施形態によれば、機械はまた、シャッタによって部分的にカバーされた軸受の横壁の外面に対向して、軸受に取り付けられたヒートシンクを備える。
この実施形態の一実施例によれば、ヒートシンクは、実質的に軸Xに沿って方向付けられ、かつ軸受の横壁の外面に向けられたフィンが設けられ、フィンの少なくとも1つは、シャッタに対向して配置され、軸Xに沿ってシャッタに面する高さを有するが、その高さは、横壁の外面に対向して配置された少なくとも1つの他のフィンよりも低い。これにより、空気とヒートシンクとの間の熱交換を最大にすることができ、したがって、長いフィンを有することによって、その冷却を改善することができる。
この実施形態のこの実施例によれば、シャッタに対向して配置されたフィンのうちの少なくとも1つは、
シャッタに面し、かつ軸Xに沿って第1の高さを有する第1の部分と、
横壁の外面に面し、かつ第1の高さよりも高い第2の高さを有する第2の部分と、
を有する。
第1の部分及び第2の部分は、径方向及び軸方向に延在し、径方向に互いに分離される。
一実施形態によれば、シャッタは、位相通過アパーチャを閉じるためにアパーチャをカバーする少なくとも1つの部分を備える横壁に面する本体と、位相出力の通過のために少なくとも1つの位相通過アパーチャに対向して配置された少なくとも1つの位相通過開口部と、を備える。
一実施例によれば、カバー部分は、シャッタを備え、開口部内に延在する少なくとも1つのペタルも設けられ、ペタルは、取り外し可能な材料で作製され、ペタルは、開口部を少なくとも部分的に閉じる。これにより、シャッタを介した出力位相の取付けを容易にしつつ、通過アパーチャの閉鎖を改善することができる。具体的には、シャッタが、位相出力の通過のための穴又はスロットの形態の開口部を備える場合、アパーチャは、ペタルよりも閉じられず、また、スロット又は穴が位相出力の直径に類似する場合、より困難になり得る。
一実施例によれば、シャッタは、本体から軸Xに沿って軸方向に延在する突出部を備え、シャッタは、該突出部に関連するヒートシンクのフィンと、軸受の横壁に関連する本体の内面との間に挟まれる。これにより、組立クリアランスを補償することを可能にしつつ、シャッタを簡単な方法で軸方向に保持することができる。この実施例及びヒートシンクを備える実施形態によれば、突出部は、フィンの端部によって弾性的に変形され、したがって、シャッタを横壁の外面に対して押し込む。
一実施例によれば、シャッタは、本体から軸Xに沿ってアパーチャ内に軸方向に延在する少なくとも1つの低い保持壁を備える。例えば、上記実施形態の場合、その低い壁は、軸Xに沿って外側に向かって、例えばヒートシンクに向かって軸方向に延在する。別の例によれば、シャッタが横壁の外面に取り付けられると、低い壁は、バンドルに向かって軸Xに沿って軸方向に延在する。
この実施例の一実施態様によれば、低い保持壁は、位相通過アパーチャの径方向縁部に沿って径方向に延在する少なくとも1つの角度停止部分を備える。
一実施態様によれば、低い保持壁は、軸Xに対する角度縁部に沿ってアパーチャ内に延在する径方向くさび部分を備える。第1の部分は、取付け中にシャッタを位置決めし、それを角度をなして保持することができ、第2の部分は、取付け中にシャッタを径方向に位置決めし、シャッタを軸受に対して保持することができる。
一実施例によれば、シャッタは、本体からヒートシンクに向かって軸方向に延在する低い空気遮断壁を備える。これにより、その低い壁が高温の空気の戻りを更に良好に制限することができる。
一実施形態によれば、シャッタは、横壁の外面に取り付けられる。
上記の実施形態の変形例によれば、シャッタは、バンドルと横壁との間の横壁の内面に取り付けられる。
一実施形態によれば、シャッタは、3つの位相出力通過アパーチャを閉じる。
一実施例によれば、電気機械は、互いに角度をなして対向する2つのシャッタを備え、2つのシャッタは各々、少なくとも3つの位相出力通過アパーチャを閉じる。
一実施形態によれば、軸受は、回転子に面する複数の軸方向通気開口部を備える。
In addition to the features just outlined, the electric machine may have one or more additional features from the following, considered individually or in any technically feasible combination.
According to one embodiment, the shutter comprises openings in the form of slots extending at an angle of less than 180° and opening to the outer periphery. This facilitates mounting. This is because the shutters can be mounted, for example radially and/or pivotally, rather than axially mounted. The shutter is therefore easy to install and the machine is therefore inexpensive. Additionally, the phase output may be secured to the connector, eg, a lug, before the shutter is mated, even if the aperture size is smaller than or comparable to the connector.
According to one embodiment, the shutter comprises an inner radius and an outer radius, the difference between the inner radius and the outer radius being at least two times smaller than the outer radius of the lateral wall of the bearing. This allows the lateral walls that can be cooled to have a large area.
According to one embodiment, the shutters attached to the lateral walls of the bearing cover less than 50% of the surface of the lateral walls of the bearing. As a result, the area of the lateral wall cooled by the blown air can be increased, so that the heat transfer between the lateral wall and the blown air can be improved.
According to one embodiment, the shutter extends radially between an inner edge with an inner radius and an outer edge with an outer radius, and between two side edges connecting the inner edge to the outer edge. The angular distance between the side edge extending at an angle and the aperture closest to the bearing side edge and partially closed by the shutter is the phase output pass aperture that is closed and the aperture that is closed. shorter than the distance between the nearest separate phase output passing apertures. Therefore, the area of the lateral walls that can be cooled by the incoming air is increased.
According to one embodiment, the machine also comprises a heat sink attached to the bearing opposite the outer surface of the lateral wall of the bearing partially covered by the shutter.
According to one implementation of this embodiment, the heat sink is provided with fins oriented substantially along the axis X and directed towards the outer surface of the transverse wall of the bearing, at least one of the fins being attached to the shutter. They are arranged oppositely and have a height facing the shutter along the axis X, but their height is lower than at least one other fin arranged opposite the outer surface of the lateral wall. This can maximize the heat exchange between the air and the heat sink, thus improving its cooling by having long fins.
According to this implementation of this embodiment, at least one of the fins arranged opposite the shutter comprises:
a first portion facing the shutter and having a first height along axis X;
a second portion facing the outer surface of the lateral wall and having a second height greater than the first height;
have
The first portion and the second portion extend radially and axially and are radially separated from each other.
According to one embodiment, the shutter has a body facing the lateral wall comprising at least one portion covering the aperture for closing the phase-pass aperture and facing the at least one phase-pass aperture for passage of the phase output. and at least one phase-passing aperture arranged in a vertical direction.
According to one embodiment, the cover part comprises a shutter and is also provided with at least one petal extending into the opening, the petal being made of a removable material, the petal covering the opening at least partly. close up. This allows for improved closure of the pass aperture while facilitating attachment of the output phase through the shutter. Specifically, if the shutter comprises an opening in the form of a hole or slot for the passage of the phase output, the aperture is less closed than the petal and the slot or hole is similar to the diameter of the phase output. can be more difficult.
According to one embodiment, the shutter comprises a projection extending axially along the axis X from the body, the shutter comprising fins of the heat sink associated with the projection and of the body associated with the transverse wall of the bearing. It is sandwiched between the inner surface. This allows the shutter to be axially retained in a simple manner while making it possible to compensate for assembly clearances. According to this example and the embodiment with a heat sink, the protrusions are elastically deformed by the ends of the fins, thus pressing the shutter against the outer surface of the lateral wall.
According to one embodiment, the shutter comprises at least one low retaining wall extending axially from the body along the axis X into the aperture. For example, in the above embodiment, the short wall extends outwardly along axis X, eg, axially towards the heat sink. According to another example, the short wall extends axially along the axis X towards the bundle when the shutter is attached to the outer surface of the lateral wall.
According to one implementation of this embodiment, the low retaining wall comprises at least one angular stop extending radially along the radial edge of the phase pass aperture.
According to one embodiment, the low retaining wall comprises a radial wedge portion extending into the aperture along an angular edge with respect to the axis X. The first portion can position the shutter and hold it at an angle during installation, and the second portion can radially position the shutter and hold it against the bearing during installation. can do.
According to one embodiment, the shutter comprises a low air barrier extending axially from the body towards the heat sink. This allows the low walls to limit the hot air return even better.
According to one embodiment, the shutter is attached to the outer surface of the lateral wall.
According to a variant of the above embodiment, the shutter is attached to the inner surface of the lateral wall between the bundle and the lateral wall.
According to one embodiment, the shutter closes the three phase output pass apertures.
According to one embodiment, the electric machine comprises two shutters angularly opposed to each other, each closing at least three phase output passage apertures.
According to one embodiment, the bearing comprises a plurality of axial ventilation openings facing the rotor.
本発明及びその様々な用途は、以下の説明を読み、添付の図面を検討することにより、良好に理解されるであろう。 The invention and its various uses will be better understood upon reading the following description and studying the accompanying drawings.
本発明の全体的に非限定的な表示として、図面を提示する。
本発明の全体的に非限定的な表示として、図面を提示する。別段の指示がない限り、異なる図に現れる同一の要素は、単一の参照符号である。 The drawings are presented as a generally non-limiting representation of the present invention. Unless otherwise indicated, identical elements appearing in different figures bear a single reference numeral.
電気機械はまた、軸受1と、少なくとも1つのシャッタ2と、軸受1によって囲まれた固定子3と、軸受1に固定された転がり軸受を貫通する回転子シャフト41を備える固定子3によって囲まれた回転子4と、を備える。
The electrical machine is also surrounded by a
[図1]は、第1の実施形態による電気機械の軸受1の一部、シャッタ2及び回転子4の一部の三次元図を示す。
FIG. 1 shows a three-dimensional view of a part of a
[図2]は、第1の実施形態による電気機械の軸受1及び回転子シャフト41の三次元図を示す。
FIG. 2 shows a three-dimensional view of
軸受1は、軸方向に延在するスカート11と、径方向に延在する横壁12と、を備える。横壁12は、図1及び図2の両方で見ることができる外面120を備える。
The
電気機械はまた、ヒートシンク5を備え、ヒートシンク5は、シャッタ2によって部分的にカバーされた軸受1の横壁12の外面120に対向して、軸受1に取り付けられ、例えばアルミニウム合金で作製される。シャッタは、例えばプラスチックで作製される。
The electrical machine also comprises a
[図3]は、第1の実施形態による電気機械の軸受1、シャッタ2、固定子3及びヒートシンク5の三次元図を示す。
FIG. 3 shows a three-dimensional view of the
[図4]は、回転子4がない、第1の実施形態による電気機械の軸受1、シャッタ2、固定子3及びヒートシンク5の三次元断面図を示す。
FIG. 4 shows a three-dimensional cross-sectional view of the
この場合、この実施例では、電気機械は、図4で見ることができる2つのシャッタ2を備えるが、そのうちの1つのみを以下に説明する。この場合、この実施例では、2つのシャッタは同一であるが、異なっていてもよい。それらが同一であるということにより、部品参照の数を低減でき、したがって電気機械のコストを低減できる。
In this case, in this example, the electric machine comprises two
軸受のスカート11は、図3及び図4に見ることができる径方向通気開口部110を備える。
The
軸受1は、積層体30のスタックと、バンドル310及び位相出力312を備える巻線31と、を備える固定子3の一部を取り囲む。この場合、巻線は、例えば、デルタ又はスター接続ピンを有する二重三相巻線、例えば分布波巻線である。
The
横壁12は、回転子4に面する軸方向通気開口部124と、回転子のシャフトを支持する転がり軸受が取り付けられる転がり軸受支持部122と、を備える。横壁12は、位相出力312が通過する横壁の周辺領域に位置する位相出力通過アパーチャ123を備える。この場合、横壁12は、6つの位相出力通過アパーチャ123を備える。
The
各シャッタ2は、この例では、横壁12の外面120に取り付けられ、いずれの場合も3つの位相出力通過アパーチャ123を閉じる。「閉じる」という用語は、部分的に閉じることを意味する。
Each
シャッタ2は、360°未満の角度をなして延在し、2つのシャッタ2があるため、各シャッタ2は、180°未満、この場合は約45°の角度をなして延在する。これにより、取付けが容易になる。これは、シャッタ2を、軸方向に取り付けることなく、例えば、径方向に、又は枢動するように、取り付けることができるためである。具体的には、360°シャッタの場合、取付けは軸方向の取付けを伴う。
The
更に、位相出力通過アパーチャ123を備える周辺領域は、シャッタ2によって全体的にカバーされない。周辺領域は、周辺壁12の外側半径Reと通過アパーチャ123の内側半径との間に位置する横壁12の領域である。
Furthermore, the peripheral area comprising the phase
シャッタ2は、内側半径riを有する内縁部21と、外側半径reを備える外縁部22と、を備える。
The
「内側半径」という用語は、軸Xに対する最小半径を意味し、「外側半径」という用語は、軸Xに対する最大半径を意味する。 The term "inner radius" means the smallest radius with respect to the X axis and the term "outer radius" means the largest radius with respect to the X axis.
この実施例では、シャッタ2の内側半径riと外側半径reとの差は、横壁の外側半径Reよりも少なくとも2倍小さい。これにより、冷却され得る横壁は、広い領域を有することができる。
In this embodiment the difference between the inner radius ri and the outer radius re of the
この場合、内縁部21は連続した円弧の形態であり、この場合、外縁部22は断続した円弧の形態である。言い換えれば、外縁部22は、複数の離間した縁部面220を備える。各離間した縁部面220は、円弧の形態であるが、断続した円弧を形成するために、直線状であり、互いに対して傾斜していてもよい。
In this case the
[図5]は、シャッタ2、ヒートシンク5及び軸受1の斜視断面図を示す。
5 shows a perspective sectional view of the
[図6]は、ヒートシンク側から見たシャッタ2の斜視図を示す。
[FIG. 6] shows a perspective view of the
[図7]は、軸受1側から見たシャッタ2の斜視図を示す。
FIG. 7 shows a perspective view of the
シャッタ2は、図2で見ることができる、横壁12の外面120に面する内部接触面200と、図1、図3、図5及び図6で見ることができる外部接触面201と、を有する本体20を備える。
The
本体20は、位相通過アパーチャ123を閉じるために各位相通過アパーチャ123のための少なくとも1つのカバー部分203と、位相出口312のうちの1つが通過するために、少なくとも1つの位相通過アパーチャ123に対向して配置された少なくとも1つの通過開口部23と、を備える。
したがって、各通過開口部23は、通過開口部23を通過する位相出力312を有する。言い換えれば、各位相出力通過アパーチャ123は、カバー部分203によるシャッタ2によって部分的に閉じられる。
Each passage opening 23 thus has a
この実施例では、各開口部23は、2つの離間した縁部面220まで延在する。言い換えれば、各開口部はスロットの形態である。結果として、この実施例では、シャッタ2は、位相出力312をその開口部に挿入することによって、径方向及び/又は枢動するように、取り付けられてもよい。別の実施例によれば、シャッタ2は、穴の形態の開口部を備える。言い換えれば、この他の実施例では、外縁部は、連続した円弧の形態であり、この実施例のように断続したものではない。
In this embodiment, each opening 23 extends to two spaced apart edge surfaces 220 . In other words, each opening is in the form of a slot. Consequently, in this embodiment the
シャッタ2はまた、各々が内縁部21を外縁部22に接続する2つの側縁部24を備える。
The
したがって、この実施例では、2つのシャッタ2は、内側半径riと外側半径reとの間の外面120の円弧の形態で、領域の50%未満、この場合は約4分の1をカバーする。したがって、横壁12の外面120のこの領域の冷却面125は、電気機械内を循環する空気によって横切られる。これにより、横壁の外面120の冷却可能な領域を広くすることができ、したがって、放熱性を良好にすることができる。
Thus, in this example the two
更に、この実施例では、外縁部22と該シャッタによる外縁部22に最も近いアパーチャ123との間の角距離は、閉じられるアパーチャ123と閉じられるアパーチャ123に最も近い別のアパーチャ123との間の距離よりも短い。したがって、流入する空気によって冷却され得る横壁の領域が増加する。
Further, in this embodiment, the angular distance between the
この実施例では、シャッタ2は、本体20から、この場合では外部接触面201から、軸Xに沿って軸方向に延在する突出部25を備える。この実施例では、突出部25は、開口部23に対して径方向内側に位置する。
In this embodiment the
電気機械はまた、電子構成要素、例えば、機械を制御及び管理するマイクロコントローラ、電力トランジスタ、例えば、電気機械の電力を整流又は制御するMOSFET又はIGBTを備える電子デバイス(図示せず)を備える。電子デバイスは、冷却するためにヒートシンク5に取り付けられ、特に、電子構成要素のいくつかは、効果的に冷却するためにヒートシンクに更に取り付けられてもよい。
The electric machine also comprises electronic devices (not shown) comprising electronic components, for example a microcontroller for controlling and managing the machine, power transistors, for example MOSFETs or IGBTs for rectifying or controlling the electric power of the electric machine. Electronic devices are mounted on
ヒートシンク5は、本体51と、実質的に軸Xに沿って方向付けられ、軸受1の横壁12の外面120に向けられたフィン52と、を備える。したがって、フィン52は、本体51の冷却面510から軸受1に向かって軸方向に延在する。この実施形態では、シャッタフィン52aとして知られるフィン52の少なくとも1つは、シャッタ2に対向して配置され、シャッタに面する少なくとも径方向長さ全体に沿って、軸Xに沿った高さH1を有し、高さH1は、冷却面125に対向して配置されたフィン52の少なくとも別の高さH2よりも低い。これにより、空気とヒートシンク2との間の熱交換を最大にすることができ、したがって、長いフィンを有することによって、冷却を改善することができる。「高さ」という用語は、最も長い部分の高さを意味する。
The
この実施例では、ヒートシンク5は、シャッタ2ごとに7つの小さいフィン52a、すなわち14個の小さいフィン52aを備える。この場合、7つの小さいフィンの2つのグループは同一であり、他のヒートシンク2と同一の方法で配置される。以下では、7つの小さいフィンの1つのグループのみについて説明する。
In this embodiment the
この実施形態のこの実施例では、各小さいフィン52aは、シャッタ2に面し、高さH1を有する第1の部分521aと、外面120に面し、高さH2を有する第2の部分522aと、を備える。
In this example of this embodiment, each small fin 52a has a
図示していない別の実施例によれば、小さいフィン52aは、その全長に沿って、すなわち第2の部分なしで、1つの高さH1を有してもよい。 According to another embodiment not shown, the small fin 52a may have one height H1 along its entire length, i.e. without a second portion.
図示していない別の実施例によれば、外面120に面する第2の部分522aは、高さH2よりも低いが、少なくとも高さH1よりも高い高さを有してもよい。第2の部分522aはまた、高さH2よりも高い高さを有してもよい。
According to another embodiment not shown, the
この実施形態では、小さいフィン52aの少なくとも1つは、突出部25と接触する端部を備える。この場合、シャッタ2当たり3つの突出部25が存在し、7つの小さいフィン52aのうちの3つが、それぞれ対応する突出部25と接触する。
In this embodiment, at least one of the small fins 52a has an end that contacts the
各突出部25により、突出部25に関連するヒートシンク5の3つの小さいフィン52aのうちの1つと、軸受1の横壁12に関連する本体20との間にシャッタ2を挟むことができる。これにより、組立クリアランスを補償することを可能にしつつ、シャッタ2を簡単な方法で軸方向に保持することができる。この場合、この実施例では、3つの突出部25の各々は、7つの小さいフィンのうちの3つのうちの1つの端部によって弾性変形され、したがって、シャッタ2を横壁の外面に対して押し込む。したがって、シャッタは、フィン及び軸受によって保持される。
Each
この実施例によれば、シャッタ2は、軸Xに沿って本体20から位相出力通過アパーチャ123内に軸方向に延在する少なくとも1つの低い保持壁26を備える。この場合、低い保持壁26は、本体20から、軸Xに沿ってバンドル310に向かってアパーチャ123内に軸方向に延在する。このような低い保持壁26は、シャッタ2を角度をなして、又は径方向に保持することができる。
According to this embodiment the
図示の実施例では、シャッタ2は、特に図7に見られるように、位相出力通過アパーチャ123ごとに1つの低い保持壁26を備える。低い保持壁26は、アパーチャ123の内側径方向縁部123aに対して径方向に延在する角度停止部分26bを備える。更に、この実施例では、低い保持壁26は、軸Xに対して角度をなして延在するアパーチャ123の内側角度縁部123bに沿ってアパーチャ123内に角度をなして延在する径方向くさび部分26aを備える。これにより、取り付け中にシャッタ2を角度をなして、かつ径方向に位置決めすることができ、したがって、シャッタ2を角度をなして、かつ径方向に保持することができる。特に、この実施例では、低い保持壁26は、両方の回転方向で保持するために、2つの角度停止部分26bを備える。したがって、シャッタ2の位置決め中に、シャッタ2は、各位相通過アパーチャ123において、角度停止部分26bの各ペアに当接することによって角度をなして位置決めされ、位相出力312と各位相出力通過アパーチャ123の各内縁部との間の径方向くさび部分によって径方向にくさび留めされる。
In the illustrated embodiment, the
更に、この実施例では、シャッタ2は、本体20からヒートシンク5に向かって軸方向に延在する低い空気遮断壁27を備える。これにより、高温の空気の戻りを更に良好に制限することができる。この場合、低い空気遮断壁27は、本体20から縁部面220に沿って、開口部23の周囲に延在する。この実施例では、低い空気遮断壁27は、突出部25と同様に軸方向に延在する。
Furthermore, in this embodiment the
この実施例では、カバー部分203は、低い空気遮断壁27が延在する本体20の部分と、低い保持壁26が延在する本体の部分と、を備える。
In this embodiment, the
電気機械の別の実施形態は、シャッタ2を除いて、第1の実施形態と同一である。この実施形態では、電気機械は、位相出力通過アパーチャ123ごとに1つのシャッタ2’、すなわち12個のシャッタ2’を備える。
Another embodiment of the electric machine is identical to the first embodiment, with the exception of the
[図8]は、シャッタ2’の断面図を示す。 FIG. 8 shows a cross-sectional view of the shutter 2'.
この実施形態の一実施例によれば、各シャッタ2’はペタル27も備える。
According to one implementation of this embodiment, each
各ペタル27は、取り外し可能な材料から作製され、ペタルは、開口部を少なくとも部分的に閉じる。これにより、シャッタを介した出力位相の取付けを容易にしつつ、通過アパーチャの閉鎖を改善することができる。
Each
ペタル27は、シャッタ2’の本体20が延在する平面Pに対してピラミッド状に傾斜している。ペタルは、例えば、本体20が延在する平面Pに対して約45°の傾斜角A1を形成することができる。
The
各ペタル27は、いくつかの部分で形成されてもよい。図8に示す例示的な実施形態では、各ペタル27は、傾斜部271及びリップ272を有する。傾斜部分271は、本体20とリップ272との間に延在し、該リップ272は、ペタル27の自由端に向かって延在する。これらのリップ272は、位相出力312の通過のための開口部23’を画定する。更にこの実施例では、リップ272は、応力を受けていない状態で、シャッタ2の本体20が延在する平面Pに実質的に平行な平面内に延在する。図示していない実施形態の変形例では、ペタルは、ピラミッド形状を形成するために、異なる傾斜のいくつかの部分を備えてもよい。
Each
ペタルは、位相出力通過アパーチャ123の閉鎖を最適化することができる。具体的には、シャッタが位相出力312の通過のための穴又はスロットを備える場合、アパーチャ123は、ペタルよりも閉じられず、また、スロット又は穴が位相出力の直径に類似する場合、取付けがより困難になり得る。
Petals can optimize the closure of the phase
シャッタ2’は、第1の実施形態におけるシャッタ2の突出部と同一であり得る単一の突出部を備える。したがって、シャッタ2’は、位相出力通過アパーチャの最大幅の1.1倍の間の長さに沿って分離されたこれらの側縁部24を有することができる。幅は、外側半径reに対して垂直に、かつ機械の軸Xに平行に測定されたシャッタ2’の厚さに対して垂直に測定される。
The shutter 2' comprises a single protrusion which can be identical to the protrusion of the
この実施形態の1つの変形例によれば、シャッタはペタルを有さない。言い換えれば、シャッタは、第1の実施形態におけるシャッタの開口部と同様の開口部を備える。したがって、シャッタは、第1の実施形態のシャッタの一部のみを備え、1つの位相出力通過アパーチャ123のみをカバーする。
According to one variant of this embodiment, the shutter has no petals. In other words, the shutter comprises an opening similar to that of the shutter in the first embodiment. The shutter thus comprises only part of the shutter of the first embodiment and covers only one phase
第1の実施形態の一実施例によれば、シャッタはまた、第2の実施形態のようなペタルを備える。 According to an implementation of the first embodiment, the shutter also comprises petals as in the second embodiment.
上記の2つの実施形態のうちの1つの一変形例によれば、シャッタは、バンドルと横壁との間の横壁の内面に取り付けられる。 According to a variant of one of the above two embodiments, the shutter is attached to the inner surface of the lateral wall between the bundle and the lateral wall.
Claims (10)
少なくとも1つの位相通過アパーチャ(123)を部分的に閉じるように前記軸受の前記横壁(12)に取り付けられた少なくとも1つのシャッタ(2、2’)であって、前記シャッタが、360°未満にわたって角度をなして延在する、少なくとも1つのシャッタと、
を少なくとも備える、軸Xの回転電気機械。 A bearing (1) comprising a lateral wall (12) and a skirt (11) extending axially from said lateral wall, wherein a phase pass aperture (123) extends around said lateral wall (12) of said bearing (1). bearings distributed over an area;
at least one shutter (2, 2') mounted on said lateral wall (12) of said bearing to partially close at least one phase pass aperture (123), said shutter extending over less than 360° at least one shutter extending at an angle;
A rotating electrical machine of axis X, comprising at least a
前記シャッタ(2)に面し、かつ前記軸Xに沿って前記第1の高さ(H1)を有する第1の部分(521a)と、
前記横壁(12)の前記外面(125)に面し、かつ前記第1の高さ(H1)よりも高い第2の高さ(H2)を有する第2の部分(522a)と、
を備える、請求項7に記載の電気機械。 said at least one of said fins (52a) arranged opposite said shutter (2),
a first portion (521a) facing said shutter (2) and having said first height (H1) along said axis X;
a second portion (522a) facing said outer surface (125) of said lateral wall (12) and having a second height (H2) higher than said first height (H1);
8. The electric machine of claim 7, comprising:
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