[發明專利]用于冷卻電機定子疊片組的裝置

無效

• 申請號: 200710307785.7
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101232211A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: R·T·道西;C·C·斯坦庫;E·R·奧斯特倫;Y·杜
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K1/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若

技術領域

本發明涉及電機定子疊片組的冷卻裝置，其中疊片組中的疊片包括其間具有間隙的放射狀的突出突狀物，冷卻流體流過間隙。本發明尤其涉及諸如為機動車輛提供動力的電動機之類的機械。

背景技術

對用于為機動車輛提供動力的電動機進行冷卻有助于提高電動機的效率。構造這樣一種冷卻裝置的方法是，利用從這類電機的定子向外突出的突狀物陣列來形成構造為突翅片(Pin?Fin)陣列的定子的外緣，該陣列與周圍的護套相配合并與突狀物的自由端具有熱傳遞關系。突狀物的自由端和突狀物護套具有接觸面，由于冷卻流體流經突狀物和護套的內表面，在接觸面處的溫度大大降低。

在機動車制造中，希望在保持可靠性的同時降低成本。在現行實踐中，采用了不同構造的疊片，以便在定子表面提供間隙以允許冷卻流體流過定子。采用一種以上構造的疊片增加了定子的制造成本和定子的組裝成本。

發明內容

電機定子的同軸疊片組使用實質上相同并彼此直接鄰接的疊片。每個疊片具有外緣和內緣，外緣由向外突出的突狀物陣列界定，內緣由向內突出的齒界定。向外突出的突狀物與環繞疊片組的護套相配合，從而提供冷卻流體流經的冷卻間隙，而齒提供它們之間的容納定子繞組的間隙。

本發明的一個方面，每個突狀物從基部向頂端逐漸變細，頂端寬度小于基部寬度以在相鄰疊片的突狀物之間提供角形的間隙，冷卻流體流經這些間隙。

本發明的另一個方面，疊片上每個突狀物與相鄰突狀物間隔距離等于該突狀物基部的寬度，其中相鄰疊片的突狀物排列形成間隙，而齒間隙對準以容納定子繞組。

本發明的又一個方面，根據關系式(2K+1)/2K_th乘齒數(n_th)，突狀物的個數(n_pin)與齒數(n_th)成比例，這里K選擇整數，K_th是各疊片相對于相鄰疊片旋轉以使相鄰疊片的齒間隙對準而轉過的齒數。

本發明的又一個方面，護套在軸端中間具有開口以接收加壓的冷卻流體，加壓的冷卻流體在護套和突狀物陣列之間作相反的軸向流動，流經突狀物間隙以冷卻疊片組，從而冷卻電機的定子。

本發明的又一個方面，電機是電動機。

本發明的又一個方面，電動機為機動車輛提供動力。

附圖說明

結合附圖進行考慮，將更全面地看到和更好地理解本發明的其他各種特征和附加優點，在附圖中同樣的附圖標記指代幾個視圖中相同或相似部件，其中：

圖1是與散熱器和泵相結合的電動機的側視圖，例如用于驅動機動車輛的電機；

圖2是具有冷卻套的圖1中電機定子的正視立體圖；

圖3是中不帶冷卻套的圖1部分定子的放大視圖；

圖4是用于構成圖2和3中定子的單個疊片的端視圖；

圖5是示出兩相鄰疊片的疊片組的端視圖；

圖6是圖5所示放置在圖2-5中的疊片的向內突出的齒之間的繞組間隙中的繞組的部分放大圖；

圖7是圖3所示冷卻流體流經定子的部分放大頂視圖。

具體實施方式

現在參看圖1，在圖1中示出根據本發明的原理構造的電動機10，其中電機包括定子12和電樞14。電樞14連接到軸16，該軸16向驅動元件傳遞動力，驅動元件例如為汽車的驅動輪或連接到成對的驅動輪上的傳動裝置。定子12由冷卻流體17冷卻，冷卻流體17最好是由泵18加壓的液體，泵將液體注入圍繞冷卻套22設置的總管20，冷卻套圍繞定子12。冷卻流體17通過一系列的孔23進入冷卻套22，并冷卻所述定子12，并且通過出口24和26流出冷卻套，并返回車輛的散熱器28，其從冷卻流體中帶走熱量并進而從定子中帶走熱量。然后，泵18使得冷卻流體17返回到總管20，使其可通過冷卻套22循環以給電機10的定子12提供持續的冷卻。雖然冷卻流體17最好是液體，但也可以是能夠發生相變的流體。

現在參看圖2，圖2中示出圖1的定子12，出口24和26沒有連接到定子12的兩端31和32的液體收集器29和30上。定子12由單個疊片(lamination)42形成的疊片組(stack)40構造成，單個疊片是相同的，因為每個疊片由相同或相似的沖壓工具沖壓制成。這消除了對現有技術裝置中所需的不同沖壓工具的需要，其中不同疊片使用時用不同部件標號表示。通過用相同的工具制造疊片42，疊片的成本降低，同時組裝方便。