专利名称：外转子电动电机以及用于外转子电动电机的转子的制作方法
技术领域：
本发明首先涉及一种如权利要求1前序部分所述的外转子电动电机的转子，该转子包括具有圆周壁以及至少一个单侧的转子底座的转子罩，该转子罩尤其作为具有较高防护等级、如DIN/IEC-EN 60034的第五部分所述之IP54(即Ingress Protection 54 防护等级Μ)的电机外壳的一部分，用来包围定子。本发明此外还涉及一种如权利要求17所述的外转子电动电机，该电机包括定子和包围定子的转子。
背景技术：
欧洲专利申请文件EPl 419 568Β1描述了一种“具有较高IP等级的电机”，在该电机中，电机外壳的一部分是由钵形转子(外转子)构成的。在电机外壳的旋转外转子与剩下的在轴向上与该外转子毗邻且容纳有电机电子元件的静止(非旋转)部分之间所构成的间隙是由一个合适的、特别是制造成迷宫式密封圈的旋转密封圈实施密封的，以防止湿汽或其它异物自外部侵入。这样可确保实现力求达到的IP等级。因为这样实际上已将电机外壳密封或包覆起来，所以电机存在如下问题，即其功率范围会因为在运转中散发的电机热量而受到限制。因此在上述专利申请文件中描述了通过使定子与转子之间区域内的空气产生涡流从而实现内部散热的特殊方法。为此，此种公知的电机一方面在定子和一个与转子相对着毗邻的电子元件盒之间的轴向方向上具有内部风扇叶轮(散热轮)，而且另一方面，在定子和转子底座之间的轴向方向上具有另一散热轮。但是这种随转子一起旋转的散热轮作用有限，因为让电机封闭的内部空间的空气循环起来仅能实现这样的目的，即，使得被加热的空气更有效地接触特定的机械部件，如定子轴套和/或转子罩，从而借助这些部件将热量向外排出。然而这种排热方法至少在利用转子罩散热方面并不十分有效，因为其
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通常使用的材料(拉伸钢或塑料)具有很差的热导率(热导率;ι<100~-)
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发明内容
本发明的基本目的在于，对外转子电机，确切地说，特别是对其转子进行改良，使其通过有效的散热能够适应更高的功率范围。依据本发明，上述目的是通过具有如权利要求1所述特征的转子得以实现的。本发明的其它有利设计方案以及特别的实施变例包含在各从属权利要求中。而权利要求17 的主题则是一种根据本发明的外转子电动电机。相应地，根据本发明是这样设计的，S卩，转子罩在转子底座的区域内具有热导率较高的散热体，该散热体以伸入所述转子底座的方式设置，因此利用该散热体能够将内部产生的电机热量穿过转子底座向外排出至环境中。因此这种热传递主要是经由散热体实现的，因此使得散热在很大程度上不再依赖于转子罩材料和其本身的导热性能。所述转子罩自身或至少在其底座区域是由低热导率、也就是说热导率至少明显低ψ
于IGGI的材料制成的。例如钢，视其金属混合情况，热导率介于ιο 与6() 之 m · Km · K
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间，而对于塑料来说，其热导率通常小于1^。与此相反，根据本发明的散热体由高热导
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率，即热导率大于100~-，特别是大于150^的材料制成。在应用铝材料时，根据金属
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混合情况的不同，热导率λ介于150+与Μ0」；之间。
m ■ Km ■ K在一优选设计方案中，散热体伸入转子底座的开口中，在这种情况下，散热体一方面具有从转子底座出发向内凸入到转子罩中的内侧翼状翼状散热片散热片，另一方面具有
向外部凸起的外侧肋状散热片。在这一方案中，所述散热体适宜采用铝或其它相应地具有
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大于100-，特别是大于150~^的高热导率的可选材料制成。伸入到电机内部空间并 m · Km ■ K
一直伸至定子附近的内侧翼状散热片不仅负责使空气有效循环，而且由于其起到吸热面作
用的表面较大，还能进行有效的散热。整个散热体内部在运转中会产生温度梯度，由此可经
由散热体将热量由内而外地导出并释放到环境空气中。在外部的散热片同样也增大了在该
处起到散热面作用的表面。在另一优选设计方案中，转子底座的需用于由内向外地散热的开口是由散热体以向外方式密封的，因此，尽管散热/散热有了显著改善，但仍然能够在很大程度上确保具有较高的IP级别。
下面将借助附图及图中示出的特别实施例和设计变例对本发明做更为详尽的描述。其中图1是根据本发明的转子的第一个实施例的分解立体图，观察方向斜指向转子的封闭侧，图2与图1相似，但观察方向斜指向转子的相反的开放侧，图3是图1和图2所示的转子在安装完毕后的剖视图，图4至图6类似于图1至图3，示出了本发明可选的第二实施方案，图7至图9是转子的第三种可选方案的示图，具体而言图7是转子封闭侧的斜向立体图，图8是转子的相反的开放侧的斜向立体图，图9是图7和图8所示的转子的轴剖图。
具体实施例方式在不同的附图中，同样的部件始终配以同样的附图标记。因此，对每一部件只说明一次，而且，针对各部件的这种说明对于那些其中以相应的附图标记标志有各该部件的附图也是适用的。在附图中，对于外转子电动电机，仅绘出了根据本发明的转子1，其包括具有圆周壁4以及单侧封闭之转子底座6的钵形转子罩2。在外转子电动电机中，转子1(外转子)作为电机外壳的一部分，它通常从轴向上的一侧包围定子(未示出)。在这种情况下，转子 1通过定子内部的转子轴8以可旋转的方式设置。在电机外壳的可旋转转子1与相邻的其余部分之间构成的周向间隙由一适合的、特别是制作成迷宫式密封圈的旋转密封圈密封， 以防止湿汽或其它异物自外部侵入。因此使电机可满足IEC 60034-5所规定的高IP级别， 例如IP540由于电机外壳被制成为密封或包覆形式，并因为转子罩由低热导率材料
权利要求
1.一种用于外转子电动电机的转子(1)，其包括具有圆周壁(4)和至少一个单侧的转子底座(6)的转子罩0)，所述转子罩尤其作为具有高防护等级、例如依据DIN/IEC-EN 60034的第五部分所述之防护等级M的电机外壳的一部分，用来包围定子，其特征在于，所述转子罩(2)具有伸入所述转子底座(6)且具有高热导率的散热体 (12)，利用所述散热体(1 能够将内部产生的电机热量穿过所述转子底座(6)向外排出到环境中。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子罩O)自身或至少在所述转子底W座(6)的区域内是由低热导率;I <100^的材料制成的，特别是由钢和/或塑料制成的。m · K
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 所具有的热导率WW；I > 100—~，特别是;I >150-—。 m ■ Km · K
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 至少有一部分是由热导 WW率λ在150 4与240^之间的铝制成的。 m * Km · K
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述散热体(12)伸入所述转子底座(6) 的开口(14)中，并且一方面具有从所述转子底座(6)出发向内凸入到所述转子罩O)中的内侧翼状散热片(16)，另一方面具有向外部凸起的外侧肋状散热片(18)。
6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 被构造成一体式的盘形散热件(20)，其在一侧具有翼状散热片(16)，而在另一侧则具有肋状散热片(18)，所述散热件在外部呈盖状固定于所述转子底座(6)上，其中所述翼状散热片(16)伸入所述转子底座(6)的开口 (14)中。
7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述散热件00)从外侧紧密封闭所述转子底座(6)的开口(14)，为此，优选在所述转子底座(6)与所述散热件00)之间设置有包围所述开口(14)的区域的密封垫圈02)。
8.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述散热体(12)为两件式结构，其由一侧具有翼状散热片(16)的一个内部散热件06)和外侧具有肋状散热片(18)的一个外部散热件08)组成，其中，两个所述散热件06，28)在所述转子底座(6)的开口(14)的区域内是通过热接触区(30)结合在一起的，因而能够互相导热。
9.据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 从外侧紧密封闭所述转子底座(6)的开口(14)，为此，优选在所述转子底座(6)与所述外部散热件08)之间设置有包围所述开口(14)的区域的密封垫圈02)。
10.据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述外部散热件08)与内部散热件06) 在中间夹着所述转子底座(6)的情况下固定地连接，特别是以螺丝拧接在一起。
11.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 在所述转子底座(6)的区域内是以贯穿所述开口(14)的形式浇铸而成的，其中，在内部的翼状散热片(16)以及在外部的肋状散热片(18)均以模制技术构造而成。
12.根据权利要求11所述的转子，其特征在于，所述散热体(1 与所述转子罩(2)或转子底座(6)是以材料接合和/或形锁合的方式连接在一起的。
13.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，在所述转子罩O)的与所述转子底座 (6)相反的开放侧上具有环状散热体(32)，所述环状散热体具有叶片状的、沿周向分布设置的翼状散热片(34)。
14.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子罩( 通过仅设置在一侧的转子底座(6)与转子轴(8)连接在一起，所述转子轴由旋转轴承支承从而可相对于定子旋转， 其中，优选在延长的轴端上固定或能够固定有内部风扇叶轮，并且所述风扇叶轮在电机内部被设置在定子与电机电子元件之间。
15.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子罩O)的两侧分别具有转子底座，其中，可以选择地使其中一个和/或另一转子底座具有如前述权利要求之一所述的散热体(12)。
16.根据权利要求15所述的转子，其特征在于，所述转子罩( 通过旋转轴承设置或能够设置于一不可旋转的轴上。
17.一种外转子电动电机，特别是具有高防护等级、例如依据DIN/IEC-EN60034的第五部分所述之防护等级M的封闭式电机外壳的外转子电动电机，所述电机包括定子和根据前述权利要求之一设计并包围所述定子的转子。
全文摘要
本发明涉及一种用于外转子电动电机的转子(1)，其包括具有圆周壁(4)和至少一个单侧的转子底座(6)的转子罩(2)，该转子罩尤其作为具有高防护等级、例如依据DIN/IEC-EN 60034的第五部分所述之防护等级54的电机外壳的一部分，用来包围定子。转子罩(2)具有伸入转子底座(6)并具有高热导率的散热体(12)，利用该散热体(12)能够将内部产生的电机热量穿过转子底座(6)向外排出至环境中。除此之外，本发明还涉及一种外转子电动电机，特别是具有高防护等级、例如依据DIN/IEC-EN 60034的第五部分所述之防护等级54的封闭式电机外壳的外转子电动电机，该电机包括定子和根据上述方式设计并包围所述定子的转子(1)。
文档编号H02K5/18GK102403812SQ20111027432
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者维尔纳·米勒, 迪特尔·贝斯特 申请人:依必安-派特穆尔芬根股份有限两合公司