专利名称：用于电机的定子套筒和围绕用于电机的定子建立冷却剂腔体的方法
用于电机的定子套筒和围绕用于电机的定子建立冷却剂腔体的方法本发明的
背景技术：
示例性实施例涉及电机领域，且更具体地，涉及电机的定子套筒。许多电机，诸如电动机，包括定子和转子。转子响应于电流相对于定子旋转。通过转子和定子的电流产生热。为了增强电机性能，需要去除热。在一些情形中，热通过使气流横穿并通过电机而去除。在其他情形中，油在定子附近通过电动机。油流经形成在定子附近的电机壳体中的通道。在其他情形中，特别当电机不包括壳体时，冷却剂通过形成在定子中的通道。无论如何，从定子/转子去除热都有助于增强电动机的性能。本发明的简述公开了一种电机，包括壳体和安装在壳体内的定子。定子包括外周表面和内周表面。转子至少部分地安装在定子的内周表面内。转子可相对于定子旋转。定子套筒围绕定子延伸。定子套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分。第一套筒部分包括延伸至第二直径边缘的第一直径边缘，并且第二套筒部分包括延伸至第二直径边缘部件(section)的第一直径边缘部件。定子套筒构造和设置成围绕定子的外周表面建立冷却剂腔体。还公开了一种围绕电机的定子形成冷却剂腔体的方法。该方法包括围绕定子外周表面安装包括第一套筒部分和第二套筒部分的定子套筒，将定子套筒插入到电机壳体的内部中，以及在定子套筒和壳体之间围绕定子的外周表面建立冷却剂腔体。附图的简述下面的描述绝不应被当作是限制。参考附图，相似的元件被相似地标记
图1是根据示例性实施例的包括定子套筒的电机的局部横截面图；图2是根据示例性实施例的围绕定子的外周表面定位的图1中的定子套筒的局部透视图；图3是图2中的定子套筒和定子的分解图；图4是根据示例性实施例的另一个方面的包括定子套筒的电机的局部横截面图；图5是根据示例性实施例的围绕定子的外周表面定位的图4中的定子套筒的局部透视图；图6是根据示例性实施例的另一个方面的包括定子套筒的电机的局部横截面图；以及图7是根据示例性实施例的围绕定子的外周表面定位的图6中的定子套筒的局部透视图。本发明的详述在此参考附图以示例而非限制的方式给出对所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。根据示例性实施例构造的电机在图1中以2从总体上示出。电机2采用具有壳体4的电动机的形式，该壳体具有第一端壁6,该第一端壁与形成内部10的第一侧壁8和相对的第二侧壁(未示出)连接。可拆卸的第二端壁12固定至第一侧壁8和第二侧壁(未示出)。第二端壁12用作提供进入内部10的盖。电机2包括建立电机2的轴向轴线或方向的轴
20。径向轴线或方向垂直于该轴向轴线延伸。轴20包括穿过第一端壁6经由中间部分26延伸至第二端24的第一端22。第一端22通过轴承30相对于第一端壁6可旋转地支撑，并且第二端24通过第二轴承32相对于第二端壁12可旋转地支撑。密封件34在第一端壁6处围绕第一端22延伸。密封件34用于容纳存在于内部10中的任何流体，诸如润滑剂和/或冷却剂。轴20可旋转地支撑毂40，该毂进而支撑转子44。转子44相对于定子50旋转，该定子相对于壳体4被支撑。如图2-3最佳所示，定子50包括由多个层压件(未单独标记)形成的本体件70。本体件70包括外周表面74和内周表面76。定子50包括安装至本体件70的多个绕组78。绕组78包括构造为连接至外部电源的多个端子80。当然，应该理解的是，如果电机2作为发电机而工作，端子80也可连接至电装置。根据示例性实施例，电机2包括定子套筒82，该定子套筒将定子50定位在内部10中，并以下面将变得更易于理解的方式在定子50和壳体4之间建立冷却剂腔体83。根据示例性实施例的一个方面，定子套筒82包括第一套筒部分84和第二套筒部分85。第一套筒部分84包括第一直径边缘86，该第一直径边缘通过中间部分89延伸至第二直径边缘87。中间部分89包括外直径表面91和相对的内直径表面92。中间部分89还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为93，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)与本体件70之间的接触。第一套筒部分84包括在第一直径边缘86处从外直径表面91延伸的连接件 (interface member)95 连接件95包括在定子50和壳体4之间建立弹性连接的悬臂部件(cantilevered section)97。第一套筒部分84还被示出为包括定位件100。定位件100采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第一套筒部分84相对于定子50的期望位置的内直径表面92中。第一套筒部分84还被示出为包括安装件104，该安装件在所示的示例性方面中采用第二直径边缘87的形式。如下面将更全面地描述的，安装件104提供与第二套筒部分85的连接。第二套筒部分85包括第一直径边缘部件112，该第一直径边缘部件通过中间部件115延伸至第二直径边缘部件113。中间部件115包括外直径表面117和相对的内直径表面118。中间部件115还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为120，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)和本体件70之间的接触。第二套筒部分85包括在第一直径边缘112处从外直径表面117延伸的连接件122。连接件122包括悬臂部件123，该悬臂部件建立定子50和壳体4之间的弹性连接。第二套筒部分85还被示出为包括定位元件125。定位元件125采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第二套筒部分85相对于定子50的期望位置的内直径表面118中。第二套筒部分85还被示出为包括采用凸缘130形式的安装元件128。安装元件128与安装件104连接，以提供第一和第二套筒部分84和85之间的连接。更特别地，第一套筒部分84诸如通过与本体件70的外周表面74的干涉配合安装至定子50。一旦第一套筒部分84通过邻接本体件70的定位件100安装，将第二套筒部分85安装至定子50。第二套筒部分85还通过与本体件70的外周表面74的干涉配合固定。当第二套筒部分85完全通过邻接本体件70的定位元件安装时，凸缘130接收安装件104。一旦安装定子套筒82，将定子50安装在内部10中。当安装时，连接件95和122施加建立定子50相对于壳体4的期望位置的基本均一的径向力。在所示的示例性实施例中，连接件95和122朝向壳体4的中心弹性地偏压定子50。连接件95和122还形成冷却剂腔体83。此时，将凸缘件140定位在第一套筒部分84中并固定至壳体4。凸缘件140包括多个安装部件，其中一个安装部件被表示为142，这些安装部件与诸如在图1中以143示出的相应安装部分对齐，并通过机械紧固件144固定。通过该布置，定子套筒82建立定子50的径向位置，同时凸缘件140在轴向方向上限制定子50。现在将参考图4-5，其中在描述根据示例性实施例的另一个方面构造的定子套筒154时，相似的参考标号表示各图中的相应部件。定子套筒154包括第一套筒部分160和第二套筒部分161。第一套筒部分160包括第一直径边缘162，该第一直径边缘通过中间部分165延伸至第二直径边缘163。中间部分165包括外直径表面167和相对的内直径表面168。中间部分165还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为170，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)和本体件70之间的接触。第一套筒部分160包括在第一直径边缘162处从外直径表面167延伸的连接件172。连接件172包括在定子50和壳体4之间建立弹性连接的悬臂部件173。第一套筒部分160还被示出为包括定位件175。定位件175采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第一套筒部分160相对于定子50的期望位置的内直径表面168中。第一套筒部分160还被示出为包括安装件178，该安装件在所示的示例性方面中采用凸缘件180的形式。以与上述类似的方式，安装件178提供与第二套筒部分161的连接。第二套筒部分185包括第一直径边缘部件187，该第一直径边缘部件通过中间部件190延伸至第二直径边缘部件188。中间部件190包括外直径表面192和相对的内直径表面193。中间部件190还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为195，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)和本体件70之间的接触。第二套筒部分185包括在第一直径边缘161处从外直径表面192延伸的连接件197。连接件197包括悬臂部件198，该悬臂部件建立定子50和壳体4之间的弹性连接。第二套筒部分161还被示出为包括定位元件200。定位元件200采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第二套筒部分187相对于定子50的期望位置的内直径表面193中。第二套筒部分161还被示出为包括采用凸缘元件205形式的安装元件203。凸缘元件205与凸缘件180连接，以提供第一和第二套筒部分160和161之间的连接。更具体地，第一套筒部分160诸如通过与本体件70的外周表面74的干涉配合安装至定子50。一旦通过邻接本体件70的定位件175安装第一套筒部分160，将第二套筒部分185安装至定子50。第二套筒部分161还通过与本体件70的外周表面74的干涉配合固定。当第二套筒部分161完全通过邻接本体件70的定位元件200安装时，凸缘件180与凸缘元件205对齐。一旦对齐，利用其中一个被表示为207的机械紧固件连接第一套筒部分160和第二套筒部分161。一旦安装定子套筒154，将定子50安装在内部10中。当安装时，连接件172和197施加建立定子50相对于壳体4的期望位置的基本均一的径向力。在所示的示例性实施例中，连接件172和197朝向壳体4的中心弹性地偏压定子50。连接件172和197还形成冷却剂腔体83。此时，将凸缘件209定位在第一套筒部分160中并固定至壳体4。凸缘件209包括多个安装部件，其中一个安装部件被表示为210，这些安装部件与诸如在图4中以211示出的相应安装部分对齐，并通过机械紧固件212固定。通过该布置，定子套筒154建立定子50的径向位置，同时凸缘件209在轴向方向上限制定子50。现在将参考图6-7，其中在描述根据示例性实施例的另一个方面构造的定子套筒213时，相似的参考标号表示各图中的相应部件。定子套筒213包括第一套筒部分215和第二套筒部分216。第一套筒部分215包括第一直径边缘217，该第一直径边缘通过中间部分219延伸至第二直径边缘218。中间部分219包括外直径表面220和相对的内直径表面221。中间部分219还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为223，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)和本体件70之间的接触。第一套筒部分215包括在第一直径边缘217处从外直径表面220延伸的连接件226。连接件226包括在定子50和壳体4之间建立弹性连接的悬臂部件227。第一套筒部分215还被示出为包括定位件228。定位件228采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第一套筒部分215相对于定子50的期望位置的内直径表面221中。第一套筒部分215还被示出为包括安装件231，该安装件在所示的示例性方面中采用突出件(tab member) 233的形式。以与上述类似的方式，安装件231提供与第二套筒部分216的连接。第二套筒部分216包括第一直径边缘部件242，该第一直径边缘部件通过中间部件244延伸至第二直径边缘部件243。中间部件244包括外直径表面245和相对的内直径表面246。中间部件244还被示出为包括多个开口，其中一个开口被表示为248，这些开口促进通过冷却剂腔体83的冷却剂(未示出)和本体件70之间的接触。第二套筒部分216包括在第一直径边缘242处从外直径表面245延伸的连接件260。连接件260包括悬臂部件262，该悬臂部件建立定子50和壳体4之间的弹性连接。第二套筒部分216还被示出为包括定位元件264。定位元件264采用台肩(未单独标记)的形式，该台肩形成在建立第二套筒部分240相对于定子50的期望位置的内直径表面246中。第二套筒部分216还被示出为包括采用凹口元件274形式的安装元件270。凹口元件274与突出件233连接/互锁，以提供第一和第二套筒部分215和216之间的连接。以与上述的方式类似的方式，第一套筒部分215诸如通过与本体件70的外周表面74的干涉配合安装至定子50。一旦通过邻接本体件70的定位件228安装第一套筒部分215，将第二套筒部分216安装至定子50。第二套筒部分216还通过与本体件70的外周表面74的干涉配合固定。当第二套筒部分216完全通过邻接本体件70的定位元件264安装时，突出件233与凹口元件274互锁。一旦连接互锁的第一套筒部分215和第二套筒部分216，无需额外的机械紧固件。一旦安装定子套筒213，将定子50安装在内部10中。当安装时，连接件226和260施加建立定子50相对于壳体4的期望位置的基本均一的径向力。在所示的示例性实施例中，连接件226和260朝向壳体4的中心弹性地偏压定子50。连接件226和260还形成冷却剂腔体83。此时，将凸缘件290定位在第一套筒部分215中并固定到壳体4。凸缘件290包括多个安装部件，其中一个安装部件被表示为292，这些安装部件与诸如在图6中以293所示的相应安装部分对齐，并通过机械紧固件294固定。通过该布置，定子套筒213建立定子50的径向位置，同时凸缘件290在轴向方向上限制定子50。虽然上面参考示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的范围的前提下，可以做出各种变化，并且其元件可以用等同物替换。此外，不偏离本发明的基本范围的前提下，可以做出许多改变，以使得特定情形或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于作为为了执行本发明而设想的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落在权利要求的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种电机,包括 壳体； 定子，安装在所述壳体内，所述定子包括外周表面和内周表面； 转子，至少部分地安装在所述定子的所述内周表面内，所述转子相对于所述定子能旋转；以及 定子套筒，围绕所述定子延伸，所述定子套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分，所述第一套筒部分包括延伸至第二直径边缘的第一直径边缘，并且所述第二套筒部分包括延伸至第二直径边缘部件的第一直径边缘部件，所述定子套筒构造和设置成围绕所述定子的所述外周表面建立冷却剂腔体。
2.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子套筒包括外直径表面和内直径表面，所述外直径表面包括与所述壳体接合的至少一个连接件，所述至少一个连接件建立所述定子相对于所述壳体的特定位置。
3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述至少一个连接件包括悬臂部件，所述悬臂部件围绕所述定子套筒的所述外直径表面延伸。
4.根据权利要求1所述的电机，还包括凸缘件，安装至所述定子套筒，所述凸缘件固定至所述壳体。
5.根据权利要求4所述的电机，其中，所述凸缘件沿着所述电机的轴向轴线固定至所述壳体。
6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述定子套筒包括多个开口，所述开口在所述定子与所述冷却剂腔体之间延伸。
7.根据权利要求1所述的电机，其中，所述第一套筒部分包括设置在所述第二直径边缘上的至少一个安装件，并且所述第二套筒部分包括设置在所述第二直径边缘部件上的至少一个安装元件，所述至少一个安装件与所述至少一个安装元件接合，以连接所述第一套筒部分和所述第二套筒部分。
8.根据权利要求7所述的电机，其中，所述至少一个安装件包括所述第二直径边缘，并且所述至少一个安装元件包括形成在所述第二直径边缘部件上的凸缘。
9.根据权利要求7所述的电机，其中，所述至少一个安装件包括形成在所述第二直径边缘上的凸缘件，并且所述至少一个安装元件包括形成在所述第二直径边缘部件上的凸缘元件，所述凸缘件通过多个机械紧固件连接至所述凸缘元件。
10.根据权利要求7所述的电机，其中，所述至少一个安装件包括形成在所述第二直径边缘上的至少一个突出件，并且所述至少一个安装元件包括形成在所述第二直径边缘部件上的至少一个凹口元件，所述至少一个突出件与所述至少一个凹口元件互锁，以将所述第一套筒部分连接至所述第二套筒部分。
11.根据权利要求7所述的电机，其中，所述第一套筒部分包括具有定位件的内直径表面，并且所述第二套筒部分包括具有定位元件的内直径表面，所述定位件和所述定位元件与所述定子接合，以建立所述定子套筒相对于所述定子的特定位置。
12.—种围绕电机的定子形成冷却剂腔体的方法，所述方法包括 围绕定子的外周表面安装包括第一套筒部分和第二套筒部分的定子套筒； 将所述定子套筒插入到电机壳体的内部中；以及在所述定子套筒与所述壳体之间围绕所述定子的外周表面建立冷却剂腔体。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述定子套筒与所述电机壳体之间形成基本均一的径向力，以使所述定子在所述内部中居中。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述定子套筒与所述壳体之间形成基本均一的径向力包括朝向所述电机壳体的所述内部的中心弹性地偏压所述定子。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述第一套筒部分连接至所述第二套筒部分。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述第一套筒部分连接至所述第二套筒部分包括将所述第一套筒部分紧固至所述第二套筒部分。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，将所述第一套筒部分连接至所述第二套筒部分包括使所述第一套筒部分与所述第二套筒部分互锁。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括将凸缘件安装至所述第一套筒部分和所述第二套筒部分中的一者。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括使设置在所述凸缘件上的多个安装部件与设置在所述电机壳体上的多个安装部分对齐。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述安装部件固定至所述安装部分，以沿着轴向轴线将所述定子套筒固定地保持于所述电机壳体。
全文摘要
一种电机，包括壳体和安装在壳体内的定子。定子包括外周表面和内周表面。转子至少部分地安装在定子的内周表面内。转子相对于定子可旋转。定子套筒围绕定子延伸。定子套筒包括第一套筒部分和第二套筒部分。第一套筒部分包括延伸至第二直径边缘的第一直径边缘，并且第二套筒部分包括延伸至第二直径边缘部件的第一直径边缘部件。定子套筒构造和设置成围绕定子的外周表面建立冷却剂腔体。
文档编号H02K1/20GK103069690SQ201180034675
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年7月13日
发明者布拉德利·D·钱伯林, 亚历克斯·克里维申 申请人:雷米科技有限责任公司