专利名称：自冷电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在转子轴轴端设置至少一个风扇叶轮的自冷电机。
这种电机是通过DE-C 36 41 096而为公众所熟知的，这种电机以恒定的、或至少接近于恒定的转速运转，从而能够根据电机冷却所必需的冷风量来确定风扇叶轮的尺寸大小；如果与之相反，电机不以恒定的转速运转，那么就不再会有风扇叶轮的最佳设计，如果风扇叶轮因为为保证电机在低速时有足够的冷却而设计，风扇叶轮就具有较大的尺寸，这将导致在电机高速运转时产生强烈的噪音和高的空气摩擦损失，基于这种原因，在一般情况下，这种电机的风扇都附带有一个自身的驱动系统，那么这种电机就是强制通风式电机。
本发明的目的在于提供一种改进型自冷式电机，使得即使在宽的电机转速范围内，也能够保证电机有足够的冷却，而没有强噪音、高损失等缺点。
本发明的目的是这样实现的，即设置另外一个能够根据电机转速开、关的风扇叶轮，在电机低速运转时，借助于这样一种能够开、关的第二个风扇叶轮，可以提供足够的冷风量；在高速运转时，一个风扇叶轮的供风量就足够了，该第二个风扇叶轮的尺寸可以这样确定，即使之在高转速时既不会产生强烈的噪音、也不会出现高的空气摩擦损失。
相应的风扇叶轮的自动的、取决于转速的开和关是这样实现的，即两个风扇叶轮能够用一个根据转速而起作用的耦合元件互相联结在一起。其中第一个风扇叶轮与转子轴连接在一起，第二个风扇叶轮可转动地设置在转子轴上。当这两个风扇叶轮用一个根据离心力而起作用的离合器相互连在一起时是有利的。
通风轮节省空间的布置是这样实现的，即两个通风轮都设计成离心式通风轮，并且相互同心布置。固定连结在转子轴上的第一个通风轮位于径向内部，而可转动地支撑在转子轴上的第二个通风轮将第一个通风轮包围住。
当这两个通风轮如此同心布置时，离合器可有利地沿径向设置在两个通风轮之间，这种离合器的作用方向要同时与通风轮上的结构布置相符。
根据离心力而起作用的两个通风轮的离合器在结构上可以用简单的方法这样实现，即在第一个通风轮盖板的背侧，在导向装置内设置至少一个弹簧加载的传动元件，嵌在第二个通风轮轮毂外圈上的凹槽内。
良好的流动情况和由此而得的小的流动损失是这样实现的，即两个离心式通风轮具有相同数量的叶片，并且在连接状态下这样校准，即它们的叶片沿径向对齐。
在两个通风轮运转期间，叶片的径向对齐是这样来保证的，即传动元件和凹槽如此布置，使得这两个零件在嵌接时，两个离心式通风轮的叶片在径向上对齐。
第二个通风轮节省空间的支撑是这样实现的，即第二个通风轮的轮毂紧套在一个其内圈套在转子轴上的滚动轴承的外圈上。
下面借助于附图对本发明的实施例作进一步的描述，附图中
图1为电机通风系统侧的剖面图；图2为离心式离合器的局部图。
用1表示电机通风系统侧的轴承盖，电机的转子轴2借助于滚珠轴承3可转动地支承在轴承盖1内，第一个离心式通风轮5以其轮毂6套在从轴承盖1中伸出的转子轴2的轴端4上，并通过键7无转动地和转子轴2连接。
将第二个离心式通风轮8与第一个离心式通风轮5同心设置，并且把第一个离心式通风轮5包围住，其中叶片的分布，也就是说，第二个离心式通风轮8的叶片数与第一个离心式通风轮5的叶片数，要相互一致，这样5和8两个通风轮在周向上可以校准，使它们的叶片9和10在径向上相互对齐。5和8两个通风轮的盖板11和12在径向上的构成和彼此校准，使得实际上相当于一个由两个交错配合的通风轮组成的一个通风轮的盖板。
第二个通风轮8有一个经径向中间隔板13与其盖板12相连的轮毂14，轮毂14紧套在一个其内圈16套在转子轴2上的滚动轴承17的外圈15上，因此，第二个通风轮8能够自由转动。
在第一个通风轮5的盖板11的背侧，有一个导向装置18，其内设置有一个受弹簧19加载作用的圆球20，由此，圆球20能够径向可移动地保持在导向装置18内，通过弹簧19，圆球20被压向轮毂14，并嵌接在轮毂14外围的凹槽21内，这样第二个离心式通风轮8连接到了第一个离心式通风轮5上并受其驱动，使得两个通风轮5和8与转子轴2可一起转动，凹槽21具有齿形面22，使得圆球20能够容易地从凹槽21滑出，同时也能够容易地滑回凹槽21，可以在盖板11的周向上散布设置多个导向装置18，与此相应，在轮毂14上也设置多个凹槽21，也可用其它成形体来代替圆球20，其中与凹槽相啮合的一面也相应做成球形或圆柱形。
如果电机以相对低的转速运转，那么第二个离心式通风轮8通过嵌接在凹槽21内的圆球20与第一个离心式通风轮5相连接，并随之沿转动方向受其驱动，这两个离心式通风轮5和8的作用就如同一单个的具有相应大的叶片的离心式通风轮一样。
如果电机的转速提高，那么，作用在圆球20上的离心力也随之增大，一旦离心力增大到超过了弹簧19作用在圆球20上的压力时，圆球20就在导向装置18内沿径向向外运动，并滑出凹槽21，于是这两个离心式通风轮5和8之间的连接就脱开了，只有第一个离心式通风轮5由转子轴2驱动，而它的叶片9设计得比第二个离心式通风轮8的叶片10要小。由于转速较高，第一个离心式通风轮5能够提供电机冷却所必需的冷风量。这样的较小的离心式通风轮即使在高转速时也不会产生扰人的噪音，而且空气摩擦损失也明显低于大叶片离心式通风轮。
通过对弹簧19的相应的尺寸设计，总能预先确定一个预期的转速，或至少一个相应小的转速范围，此时，一方面可以实现第二个离心式通风轮8从第一个离心式通风轮5上脱开，另一方面，当电机由一个高的工作转速调节到低的工作转速时，第二个离心式通风轮8也可以重新自动实现与第一个离心式通风轮5的连接。
权利要求
1.一种在电机转子轴(2)的轴端(4)上设置至少一个通风轮(5)的自冷电机，其特征在于设置另外一个能够根据电机转速开或关的通风轮(8)。
2.按权利要求1所述的电机，其特征在于两个通风轮(5和8)能够用一个根据转速而起作用的耦合元件(19；20)互相连接在一起，第一个通风轮(5)与转子轴(2)固定连接，第二个通风轮(8)可转动地设置在转子轴(2)上。
3.按权利要求2所述的电机，其特征在于两个通风轮(5和8)用一个根据离心力起作用的离合器(19；20)互相连在一起，
4.按权利要求3所述的电机，其特征在于两个通风轮(5和8)设计成离心式通风轮，并且相互同心设置，其中，与转子轴(2)紧固连接的第一个通风轮(5)位于内部，可转动地支承在转子轴(2)上的第二个通风轮(8)将第一个通风轮(5)包围住。
5.按权利要求4所述的电机，其特征在于根据离心力而起作用的离合器(19；20)径向设置在两个通风轮(5和8)之间。
6.按权利要求4或5所述的电机，其特征在于两个离心式通风轮(5和8)具有相同数量的叶片，并且在连接状态下，在周向上实现校准，使它们的叶片(9和10)在径向上对齐。
7.按权利要求6所述的电机，其特征在于在第一个通风轮(5)的盖板(11)的背侧，在导向装置(18)内设置至少一个由弹簧加载的传动元件(20)，其嵌接在第二个通风轮(8)的轮毂(14)外围的凹槽(21)内。
8.按权利要求7所述的电机，其特征在于传动元件(20)和凹槽(21)如此设置，使得在这两个元件(20、21)啮合时，这两个离心式通风轮(5和8)的叶片(9和10)沿径向对齐。
9.按权利要求1所述的电机，其特征在于第二个通风轮(8)的轮毂(14)紧套在一个其内圈(16)套在转子轴(2)上的滚动轴承(17)的外圈(15)上。
全文摘要
一种在电机转子轴(2)的轴端(4)上设置至少一个通风轮(5)的自冷电机，即使在宽的电机转速范围内，保证电机足够的冷却而不产生强烈噪音和高摩擦损失等缺点是这样实现的，即设置另外一个能够根据电机转速开或关的通风轮(8)。
文档编号F04D25/02GK1142702SQ96104998
公开日1997年2月12日 申请日期1996年4月19日 优先权日1995年4月21日
发明者赫伯特·瓦格纳 申请人:西门子公司