CN1930759A

CN1930759A - 用于机动车的交流发电机

Info

Publication number: CN1930759A
Application number: CNA2005800070465A
Authority: CN
Inventors: M·法克
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2025-04-27
Also published as: CN1930759B; EP1741176B1; JP2007535889A; FR2870054B1; WO2005117241A1; EP1741176A1; FR2870054A1; JP4755177B2

Abstract

本发明涉及一交流发电机，其中冷却空气通过具有一轴向部分和一径向部分的隙口被排出，每个径向部分被一阻塞部件封闭。交流发电机包括一模制成的轴承(1)，该轴承包括：一裙部(18)，该裙部(18)有一被一前表面(8)封闭的端部以及一开放端；在所述前表面(8)中形成的空气进口(19)；空气的排放隙口(17)，每个排放隙口包括一沿着圆形边缘(2)的轴向部分(17A)和一位于所述前表面(8)的一周边区域中的径向部分(17B)。所述交流发电机包括至少一个阻塞部件(27)，所述阻塞部件覆盖至少一个所述隙口(17)径向部分(17B)。本发明应用于机动车交流发电机领域。

Description

用于机动车的交流发电机

技术领域

[01]本发明涉及一旋转电机如一机动车交流发电机，并涉及一用于这种旋转电机的阻塞部件。

[02]这种电机一般包括一冷却流体的强制循环装置、一定子和一转子，它们安置在一壳体中，所述壳体设有一前轴承和一后轴承。所述两个轴承中的至少一个包括：一前表面；和一基本为柱形的裙部，该裙部有一开放端和一被所述前表面封闭的端部。所述轴承包括在所述前表面中形成的新鲜空气进口和热空气的排放隙口。每个排放隙口包括一在所述裙部中延伸的轴向部分和一在所述前表面的一周边区域中延伸的径向部分。

背景技术

[03]这种交流发电机，例如文件EP-A-0740400中描述的，包括一前轴承和一类似的后轴承，这两个轴承通过直接互相固定限定一壳体。图1表示在一局部剖面图中的这样一交流发电机的后部，该图示出用参考数字1表示的后轴承。

[04]正如在该图中看到的，该交流发电机的壳体装纳有一围绕一转子4的定子3，转子4与一轴5连在一起。一滚珠轴承7支撑沿交流发电机的纵向XX延伸的所述轴5，所述滚珠轴承安装在形成于后轴承的前表面8中心的相应槽座6中。定子3有一主体，该主体包括一些穿过定子所具有的主体的线圈。线圈延伸在定子主体两侧，以形成线束(chignon)，图1中可以看见其中一个用20表示的线束。

[05]后轴承1在其前表面8的外侧支撑多个电子机构，这些电子机构尤其构成一整流装置9。这里整流装置9涉及一将定子线圈产生的交流电转换成直流电的二极管电桥10。

[06]整流装置9被一罩子11覆盖，罩子11包括一带有前气孔13的底部12和一基本为柱形的侧壁14，在一实施方式中，侧壁14带有侧向气孔15。柱形壁14与底部12相对的端部形成一支靠后轴承1的前表面8的圆形边缘23。

[07]一位于后轴承1内的内风扇16保证该交流发电机的冷却，风扇16与包围它的裙部18同心。该风扇16包括一圆形台21，所述圆形台与转子4的一这里带爪的端部连接，所述台与所述爪连在一起，该圆形台带有一些基本垂直于裙部18的叶片22。

[08]风扇16穿过罩子11的气孔13和15轴向吸入新鲜空气，以使该空气冷却二极管电桥10。然后该空气通过进口19穿过后轴承1的前表面8，以便沿风扇16的叶片22穿过排放隙口17被径向地排出。

[09]在图1中与交流发电机的其它零件一起以剖面图方式示出的后轴承1只在图2中表示为透视图。该轴承的整体形状为一中空的回转形体，同时包括两个相对裙部18径向延伸的突起25和26，并且突起25和26形成两个固定在机动车的一固定部分上的固定爪。

[10]每个排放隙口17包括一在电动机轴向上延伸的轴向部分17A，和一延伸在后轴承1的前表面8的一环形周边区域的径向部分17B。

[11]穿过隙口17排出的空气还冷却定子线束20，这些线束20尤其在排放隙口17处沿着裙部18的内表面。

[12]在图1中，冷却空气流的线条用箭头F、F’和T表示。

[13]根据这种布置，设计用于允许通过模制制造轴承的排放隙口17的径向部分17B不利于冷却。实际上，它们一方面在排出空气流中产生涡流T——这会导致压力损失，另一方面，排出的空气F’与新鲜空气一起穿过罩子的径向开口15和/或气孔13被吸入。

[14]在从专利EPO740400了解到的交流发电机中，通过一包围后轴承的平的环件处理由于排放隙口的径向部分产生的再循环问题和涡流问题。这个环件构成一使排放隙口排出的热空气与罩子的气孔吸入的冷空气分开的隔板。

[15]该方法适用于安装在机动车的发动机组的一互补槽中的交流发电机，环件的外边缘支靠在安装间隙靠近该槽，以便构成一将排放隙口与罩子的气孔分开的密封隔板。

[16]该环构形成与安装交流发电机的发动机空间中的相应槽的形状吻合。

[17]但是，机动车电力需要的增加使得交流发电机必须产生一越来越大的电功率，这样就会产生大量的热而需要进行重大改进以冷却它们。同时，这些交流发电机用于的热机越来越紧凑，因此不能增加这些电机的体积。

发明内容

[18]因此，本发明的目的是改进包括一轴承如上面描述的后轴承的交流发电机的冷却，而不需要改变该轴承的设计。

[19]另外，本发明的目的是提出一改进交流发电机的冷却并且使增加的制造成本和附加的尺寸尽可能小的方法。

[20]为此，本发明的目的是提出一旋转电机，如一机动车交流发电机，该电机包括一冷却流体的强制循环装置、一定子和一转子，它们安置在一壳体中，所述壳体设有一前轴承和一后轴承，所述两个轴承中的至少一个包括：一前表面；和一基本为柱形的裙部，该裙部有一开放端和一被所述前表面封闭的端部；在所述前表面中形成的新鲜空气进口；热空气的排放隙口，每个所述排放隙口包括一在所述裙部中延伸的轴向部分和一在所述前表面的一周边区域中延伸的径向部分。

[21]根据本发明，该电机包括至少一个阻塞部件，所述阻塞部件封闭至少一个所述隙口径向部分。

[22]根据本发明的一特征，所述阻塞部件包括至少一个延伸部分，每个所述延伸部分的形状与一相应的隙口径向部分互补，以便嵌合在一相应的隙口径向部分中。

[23]根据本发明的另一特征，每个所述延伸部分的厚度足以使得：在它所封闭的隙口径向部分的整个厚度上，使所述延伸部分填满所述隙口径向部分，以便构成所述轴承的一内表面，该内表面在被阻塞区内是连续的。

[24]有利地，所述阻塞部件的至少一个延伸部分构成一能够卡合在一相应的隙口径向部分中的销件，以便既封闭所述隙口径向部分，同时又保证将所述阻塞部件固定于所述轴承。

[25]根据本发明的另一特征，所述阻塞部件由一固定在所述轴承的前表面上的环件形成。

[26]根据本发明的另一特征，该电机包括一覆盖所述前轴承的罩子，并且所述阻塞部件属于它所延长的罩子的一部分。

[27]根据本发明的另一特征，它包括多个阻塞部件，每个所述阻塞部件形成一通过卡入堵塞在一隙口径向部分中的塞子。

[28]根据本发明的一特征，阻塞部件由塑料材料制成。

[29]根据本发明的一特征，阻塞部件通过拉杆或螺钉固定在轴承上。

[30]本发明还涉及一用于旋转电机的阻塞部件，该旋转电机如为一机动车交流发电机，该电机包括一冷却流体的强制循环装置、一定子和一转子，它们安置在一壳体中，所述壳体设有一前轴承和一后轴承，所述两个轴承中的至少一个包括：一前表面；和一基本为柱形的裙部，该裙部有一开放端和一被所述前表面封闭的端部；在所述前表面中形成的新鲜空气进口；热空气的排放隙口，每个排放隙口包括一在所述裙部中延伸的轴向部分和一在所述前表面的一周边区域中延伸的径向部分。

[31]根据本发明，所述阻塞部件包括至少一个延伸部分，所述延伸部分设置成用于封闭至少一个隙口径向部分。

[32]根据本发明的一特征，每个延伸部分的形状与一相应的隙口径向部分互补，以便嵌合在一相应的隙口径向部分中。

[33]根据本发明的一特征，阻塞部件包括至少一个延伸部分，每个延伸部分的形状与轴承的一相应的排放隙口径向部分互补，每个延伸部分嵌合在一相应的隙口径向部分中。

[34]根据本发明的另一特征，每个所述延伸部分的厚度足以使得：在它所封闭的隙口径向部分的整个厚度上，使所述延伸部分填满所述隙口径向部分，以便构成所述轴承的一内表面，该内表面在被阻塞区内是连续的。

[35]有利地，至少一个延伸部分构成一销件，所述销件能够卡合在一相应的隙口径向部分中，以便既封闭所述隙口径向部分，同时又保证将所述阻塞部件固定于所述轴承。

[36]根据本发明的另一特征，阻塞部件为一用于固定在交流发电机轴承的前表面上的环件的形式。

[37]根据本发明的另一特征，阻塞部件属于它所延长的罩子的一部分，该罩子用于覆盖交流发电机的轴承。

[38]根据本发明的另一特征，阻塞部件形成一通过卡入堵塞在一隙口径向部分中的塞子。

[39]根据本发明的一特征，阻塞部件由塑料材料制成。

[40]根据本发明的另一特征，阻塞部件包括通过拉杆或螺钉固定在交流发电机轴承上的固定部件。

附图说明

[41]现在参照附图更详细地描述本发明，附图示出本发明的一作为非限定例子的实施方式：

[42]—图1是一现有技术的交流发电机的剖面图；

[43]—图2是一现有技术和本发明中使用的通过轴向模制生产的交流发电机后轴承的透视总图；

[44]—图3是一装有符合本发明的第一阻塞部件的交流发电机的剖面图；

[45]—图4是一装有符合本发明的第二阻塞部件的交流发电机的剖面图。

具体实施方式

[46]由于在引言部分中已经大体描述了构成一旋转电机的交流发电机的整体结构，因而下面只描述与本发明直接有关的方面。

[47]根据本发明，旋转电机包括至少一个阻塞部件27，其封闭至少一隙口径向部分17B。在图3中，后轴承1的前表面8中的排放隙口17的径向部分17B被一阻塞部件27封闭。由于该阻塞部件，隙口17的径向部分17B不会排出空气，这样避免产生涡流T，并防止热空气F重新流入交流发电机。

[48]径向部分17B可以被多个固定在后轴承1上的独立阻塞部件27封闭，或者可以被一单一的阻塞部件27封闭，该单一阻塞部件可以是这里由塑料材料制成的罩子11的一部分。

[49]在图3所示的实施方式中，阻塞部件27的整体形状为环形，并属于罩子11的一部分。该阻塞部件构成一整体平坦的环形表面，该表面与罩子11的裙部14相垂直，该阻塞部件将所述环形表面径向延伸到所述柱形壁的自由端的圆形边缘处。

[50]该阻塞部件27包括多个在图中用28表示的延伸部分，这些延伸部分嵌合在它们所封闭的相应隙口径向部分17B内。

[51]有利地，这些延伸部分28的厚度足以在它们所封闭的隙口径向部分的整个深度上充满该径向部分17B。因此，延伸部分充满隙口径向部分17B，以便得到一后轴承1的内表面，所述内表面在被延伸部分28阻塞的部分处也是连续的。

[52]因此该内表面能够沿一尽可能径向的方向引导风扇16排出的空气流，避免该空气可能被气孔13、15吸入的情形，而这同时由于消除涡流，更确切地说是消除涡旋排出气流，而导致尽可能低的压力损失。

[53]有利地，带有被延伸部分28阻塞的部分的后轴承内表面为锥形，以便把风扇16排出的空气流引向交流发电机的前部，即朝与气孔13、15基本相反的方向引导空气流。

[54]延伸部分28的形状优选能够与它们所阻塞的隙口17B的端部的内部形状互补，从而使其通过卡入卡塞在该内部形状中，以便还保证阻塞部件27和罩子11固定在后轴承1上。

[55]根据该特征，阻塞部件27的一个或多个延伸部分28同时构成一阻塞隙口17的径向部分17B的阻塞器，和一将阻塞部件27和罩子固定在后轴承1上的固定销。

[56]每个隙口径向部分17B也可以被一属于它自己的阻塞部件封闭，因此每个阻塞部件是一通过它的互补形状卡塞在这个隙口径向部分17B中的塞子。

[57]在图4所示的实施方式中，阻塞部件27由一可以由塑料材料制成的单独零件形成，该零件通过一个或多个用29表示的螺钉固定在后轴承1上。这些螺钉29穿过整体形状为环形并围绕罩子11的一圆形边缘的阻塞部件27，被旋拧在后轴承1的前表面8中形成的相应螺纹中。

[58]阻塞部件27可以通过任何其它适当方式例如通过拉杆、粘接固定在后轴承1上，又或通过固定在交流发电机的另一零件上如罩子11上而固定在后轴承上。

[59]和图3的实施方式一样，阻塞部件27包括形状与隙口17的径向部分17B的内部互补的延伸部分28，以便将风扇16排出的热空气流按一内接于一径向平面中的方向进行引导，以尽可能减少该热空气再次循环和涡流的危险。

[60]因此，本发明可以改善交流发电机的冷却，而不需要改变它所包括的后轴承1的形状和模制技术。

[61]阻塞部件27优选由模制的塑料材料制成，因此它本身的制造成本非常低廉。另外，该阻塞部件可以实施成一独立的附加零件的形式，用于固定在后轴承1上，从而它可以适用于一现有的后轴承，而既不需要改变后轴承1，也不需要改变该后轴承的罩子11。

[62]在上面描述并示于图中的实施方式中，本发明适用于一交流发电机的后轴承，构成交流发电机最热部分的整流装置9安装在该后轴承上。

[63]但是本发明还应用于交流发电机的前轴承，前轴承不一定带有整流装置，但是它可能具有一非常相似的形状，并且对该前轴承的冷却也应被优化。在这种情况下，如图3所示，阻塞部件可以是一导流器的一部分，该导流器具有罩子11的形状，但没有底部17。

[64]本发明还应用于这样一交流发电机的情况：其一轴承被水冷却并且另一轴承被空气冷却。交流发电机的壳体可以包括两个以上的部分，例如三个部分，即一前轴承、一后轴承和一位于两个轴承之间并且例如通过旋拧固定在这两个轴承上的中间部分。

[65]本发明另外应用于通常设有电流变换器的旋转电机，这种电流变换器涉及一如上述实施方式中的整流器，或者涉及一削波器或换流器类型的装置，这相当于例如一交流发电机-起动器的情况，本发明也应用于这种情况。当然，作为变型，某些隙口设有一覆盖隙口17的至少一个径向部分17B的阻塞部件。

[66]可以发现，符合本发明的交流发电机的径向尺寸比文件EP-A-O740400的发电机的要小，并且方法简单且经济。

Claims

1.旋转电机，如机动车的交流发电机，该电机包括一冷却流体的强制循环装置(16)、一定子(3)和一转子(4)，它们安置在一壳体中，所述壳体设有一前轴承和一后轴承(1)，所述两个轴承中的至少一个(1)包括：一前表面；和一基本为柱形的裙部(18)，该裙部(18)有一开放端和一被所述前表面(8)封闭的端部；在所述前表面(8)中形成的新鲜空气进口(19)；热空气的排放隙口(17)，每个所述排放隙口包括一在所述裙部(18)中延伸的轴向部分(17A)和一在所述前表面(8)的一周边区域中延伸的径向部分(17B)，

其特征在于，它包括至少一个阻塞部件(27)，所述阻塞部件封闭至少一个隙口(17)径向部分(17B)。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述阻塞部件(27)包括至少一个延伸部分(28)，每个所述延伸部分的形状与一相应的隙口(17)径向部分(17B)互补，以便嵌合在一相应的隙口(17)径向部分(17B)中。

3.如权利要求2所述的电机，其特征在于，每个所述延伸部分(28)的厚度足以使得：在它所封闭的隙口径向部分(17B)的整个厚度上，使所述延伸部分填满所述隙口径向部分(17B)，以便构成所述轴承(1)的一内表面，该内表面在被阻塞区内是连续的。

4.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述阻塞部件的至少一个延伸部分(28)构成一销件，所述销件是能够卡合在一相应的隙口(17)径向部分(17B)中的销件，以便既封闭所述隙口径向部分(17B)，同时又保证将所述阻塞部件(27)固定于所述轴承(1)。

5.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述阻塞部件(27)由一固定在所述轴承(1)的前表面(8)上的环件形成。

6.如权利要求1所述的电机，该电机包括一覆盖所述轴承(1)的罩子(11)，其特征在于，所述阻塞部件(27)属于它所延长的罩子(11)的一部分。

7.如权利要求1所述的电机，其特征在于，它包括多个阻塞部件(27)，每个所述阻塞部件形成一通过卡入堵塞在一隙口径向部分(17B)中的塞子。

8.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述阻塞部件(27)由塑料材料制成。

9.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述阻塞部件(27)通过拉杆或螺钉(29)固定在所述轴承(1)上。

10.阻塞部件，其用于旋转电机如机动车的交流发电机，该电机包括一冷却流体的强制循环装置(16)、一定子(3)和一转子(4)，它们安置在一壳体中，所述壳体设有一前轴承和一后轴承(1)，所述两个轴承中的至少一个(1)包括：一前表面；和一基本为柱形的裙部(18)，该裙部(18)有一开放端和一被所述前表面(8)封闭的端部；在所述前表面(8)中形成的新鲜空气进口(19)；热空气的排放隙口(17)，每个排放隙口包括一在所述裙部(18)中延伸的轴向部分(17A)和一在所述前表面(8)的一周边区域中延伸的径向部分(17B)，其特征在于，它包括至少一个延伸部件(28)，所述延伸部件设置用于封闭至少一个隙口(17)径向部分(17B)。