发动机驱动型发电机的冷却设备和方法转让专利
申请号 : CN200880104509.3
文献号 : CN101790833A
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 帕特里克·拉费尔斯贝格尔
申请人 : BRP罗泰克斯有限两合公司
摘要 :
公开了一种用于发电机的转子，包括转子体，所述转子体具有圆环部和与所述圆环部同轴的圆筒部。由圆筒部和圆环部的第一侧限定大致圆筒形凹部以接纳定子。至少一个第一壁至少部分地与圆环部的第一侧间隔开，从而在其间限定至少一个腔室。所述腔室具有入口。位于至少一个第一壁中的孔口限定至少一个腔室的出口。至少一个第二壁从圆环部的第一侧向外延伸。至少一个第二壁具有邻近至少一个腔室的入口的端部。还公开了一种具有发电机的内燃发动机和一种冷却发电机的方法。
权利要求 :
1.一种用于发电机的转子，包括：
转子体，所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定至少一个腔室，所述至少一个腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述至少一个腔室的出口；以及至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
4.根据权利要求2所述的转子，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
5.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
6.根据权利要求1所述的转子，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
7.一种内燃发动机，包括：
曲轴箱；
曲轴，所述曲轴布置在所述曲轴箱中；
至少一个汽缸，所述汽缸连接至所述曲轴箱；
至少一个活塞，所述活塞布置在所述至少一个汽缸中并操作性地连接至所述曲轴；
发电机，所述发电机操作性地联接至所述曲轴，所述发电机包括：定子，所述定子固定地安装至所述内燃发动机，所述定子包括至少一个线圈；以及转子，所述转子由所述曲轴提供动力，所述转子包括：转子体，所述转子体具有圆环部和圆筒部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳所述定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定腔室，所述腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述腔室的出口；以及至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
11.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
12.根据权利要求7所述的内燃发动机，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
13.根据权利要求7所述的内燃发动机，所述定子进一步包括延伸穿过所述定子的通路，所述通路大致平行于所述转子体的纵向轴线并与之间隔开。
14.一种冷却发电机的方法，所述发电机具有：具有至少一个线圈的定子，以及转子体，
所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；并且所述方法包括：
提供穿过所述定子的冷却剂流；
将冷却剂供应至所述转子体的圆环部的第一侧；
使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动；
将冷却剂聚集在邻近所述圆环部的第一侧的至少一个腔室中；以及大致沿所述定子的方向将冷却剂从所述至少一个腔室排出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在多个腔室中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在三个腔室中。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述冷却剂是油，并且，提供穿过所述定子的冷却剂流包括提供来自内燃发动机的油循环系统的、穿过所述定子的油流。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括使油返回到所述内燃发动机的油箱。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动包括：使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动到至少一个壁；
使冷却剂大致切向地沿着所述至少一个壁朝向所述至少一个腔室的入口移动；以及使冷却剂径向向外移动而进入所述至少一个腔室。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种用于发动机的发电机的冷却设备和方法。
背景技术
许多内燃发动机包括由发动机驱动以产生电力的发电机。由发电机产生的电力能够用来为一些发动机系统(比如，点火和燃料喷射系统)和发动机以外的一些系统(比如，由发动机供电的车辆的灯和显示仪表)供电。
用于内燃发动机的典型发电机具有转子部和定子部。转子包括产生磁场的多个永久磁体，而定子则包括一个或多个线圈。转子由发动机提供动力，从而造成其相对于定子旋动。磁体和线圈的相对运动在线圈中感应出电流。然后能够将电流输送至由发电机供电的各种电气系统。
发电机的电力输出一般由诸如磁体和线圈的布置等发电机的内部结构决定，以及由转子的转速决定。所以，尽管各种电气系统的电力消耗随着时间而变化，但是由发电机在特定时间中产生的电量不能够方便地被调整为与电力消耗的变化程度相对应。所以，发电机一般设计为总是产生足够的电力以满足电气系统在所有操作条件下的需求，从而确保这些电气系统连续工作。当电气系统的实际电力消耗少于由发电机产生的电力时，这种情况很通常，则过量的电力由发电机线圈以热的形式消耗。所以，必须为发电机线圈提供冷却。
冷却发电机线圈的一种方法是向其喷洒诸如来自发动机润滑系统的油等的冷却剂。当发电机线圈与冷却剂接触时，它们将一部分它们的热传递至冷却剂。冷却剂随后输送至热交换器以将热散布到环境中。尽管该方法在冷却发电机线圈方面是有效的，但是它存在多种缺陷。由于转子和定子位于受限空间中，而且由于转子在旋动，所以难以提供足够的冷却剂以使发电机线圈充分冷却。另外，尤其在低速下，转子的旋转不能将冷却剂充分分配在发电机内以冷却发电机线圈的每一部分。
因此，需要一种冷却发电机的方法。
用于内燃发动机的典型发电机具有转子部和定子部。转子包括产生磁场的多个永久磁体，而定子则包括一个或多个线圈。转子由发动机提供动力，从而造成其相对于定子旋动。磁体和线圈的相对运动在线圈中感应出电流。然后能够将电流输送至由发电机供电的各种电气系统。
发电机的电力输出一般由诸如磁体和线圈的布置等发电机的内部结构决定，以及由转子的转速决定。所以，尽管各种电气系统的电力消耗随着时间而变化，但是由发电机在特定时间中产生的电量不能够方便地被调整为与电力消耗的变化程度相对应。所以，发电机一般设计为总是产生足够的电力以满足电气系统在所有操作条件下的需求，从而确保这些电气系统连续工作。当电气系统的实际电力消耗少于由发电机产生的电力时，这种情况很通常，则过量的电力由发电机线圈以热的形式消耗。所以，必须为发电机线圈提供冷却。
冷却发电机线圈的一种方法是向其喷洒诸如来自发动机润滑系统的油等的冷却剂。当发电机线圈与冷却剂接触时，它们将一部分它们的热传递至冷却剂。冷却剂随后输送至热交换器以将热散布到环境中。尽管该方法在冷却发电机线圈方面是有效的，但是它存在多种缺陷。由于转子和定子位于受限空间中，而且由于转子在旋动，所以难以提供足够的冷却剂以使发电机线圈充分冷却。另外，尤其在低速下，转子的旋转不能将冷却剂充分分配在发电机内以冷却发电机线圈的每一部分。
因此，需要一种冷却发电机的方法。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术中所存在的至少一部分不便之处。
本发明的目的还在于利用发电机的转子与定子之间冷却流体流来冷却发电机的定子。
在一个方面中，本发明提供了一种用于发电机的转子，其包括转子体。所述转子体具有圆环部和圆筒部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述圆筒部与所述圆环部同轴。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。在所述圆筒部上布置有多个永久磁体。由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定大致圆筒形凹部以接纳定子。至少一个第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开。在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定至少一个腔室。所述至少一个腔室具有入口。位于所述至少一个第一壁中的孔口限定所述至少一个腔室的出口。至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸。所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是多个腔室。所述至少一个第二壁是多个第二壁。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是三个腔室。
在进一步的方面中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部。各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室的入口面向纵向轴线。
在进一步的方面中，至少一个第三壁邻近所述至少一个第二壁。所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
在另一个方面中，本发明提供了一种具有曲轴箱的内燃发动机。曲轴布置在所述曲轴箱中。至少一个汽缸连接至曲轴箱。至少一个活塞布置在至少一个汽缸中并操作性地连接至曲轴。发电机操作性地联接至曲轴。发电机包括固定地安装至内燃发动机的定子。定子包括至少一个线圈。发电机包括由曲轴提供动力的转子。转子包括转子体。所述转子体具有圆环部和圆筒部。所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。在所述圆筒部上布置有多个永久磁体。由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定大致圆筒形凹部以接纳所述定子。至少一个第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开。在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定腔室。所述腔室具有入口。位于所述至少一个第一壁中的孔口限定所述腔室的出口。至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸。所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且所述至少一个第二壁是多个第二壁。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是三个腔室。
在进一步的方面中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部。各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室的入口面向纵向轴线。
在进一步的方面中，至少一个第三壁邻近所述至少一个第二壁。所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
在进一步的方面中，定子进一步包括延伸穿过定子的通路。通路大致平行于转子体的纵向轴线并与之间隔开。
在另一个方面中，本发明提供一种冷却发电机的方法，所述发电机包括具有至少一个线圈的定子，和转子体。所述转子体具有圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。圆筒部与所述圆环部同轴。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。所述方法包括：提供穿过所述定子的冷却剂流；将冷却剂供应至所述转子体的圆环部的第一侧；使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动；将冷却剂聚集在邻近所述圆环部的第一侧的至少一个腔室中；以及大致沿定子的方向将冷却剂从所述至少一个腔室排出。
在进一步的方面中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在多个腔室中。
在进一步的方面中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在三个腔室中。
在进一步的方面中，所述冷却剂是油。提供穿过所述定子的冷却剂流包括提供来自内燃发动机的油循环系统的、穿过所述定子的油流。
在进一步的方面中，该方法包括使油返回到内燃发动机的油箱。
在进一步的方面中，使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动包括：使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动到至少一个壁；使冷却剂大致切向地沿着所述至少一个壁朝向至少一个腔室的入口移动；以及使冷却剂径向向外移动而进入所述至少一个腔室。
对于本申请，术语“径向”、“轴向”和“切向”是相对于转子的旋转轴线而定义的。所以，“径向”指的是朝向或远离旋转轴线的方向，“轴向”指的是沿着或平行于旋转轴线的方向，而“切向”指的是垂直于径向方向但并非沿着轴向方向的方向。
本发明的实施方式各自具有上述目的和/或方面的至少一者，但不必具有全部这些目的和/或方面。应当理解，本发明的试图实现上述目的而提供的一些方面有可能不会实现这些目的和/或有可能会实现文中没有具体描述的其他目的。
根据以下描述、附图和所附权利要求书，本发明的实施方式的附加和/或替代特征、方面和优点将变得显而易见。
本发明的目的还在于利用发电机的转子与定子之间冷却流体流来冷却发电机的定子。
在一个方面中，本发明提供了一种用于发电机的转子，其包括转子体。所述转子体具有圆环部和圆筒部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述圆筒部与所述圆环部同轴。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。在所述圆筒部上布置有多个永久磁体。由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定大致圆筒形凹部以接纳定子。至少一个第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开。在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定至少一个腔室。所述至少一个腔室具有入口。位于所述至少一个第一壁中的孔口限定所述至少一个腔室的出口。至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸。所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是多个腔室。所述至少一个第二壁是多个第二壁。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是三个腔室。
在进一步的方面中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部。各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室的入口面向纵向轴线。
在进一步的方面中，至少一个第三壁邻近所述至少一个第二壁。所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
在另一个方面中，本发明提供了一种具有曲轴箱的内燃发动机。曲轴布置在所述曲轴箱中。至少一个汽缸连接至曲轴箱。至少一个活塞布置在至少一个汽缸中并操作性地连接至曲轴。发电机操作性地联接至曲轴。发电机包括固定地安装至内燃发动机的定子。定子包括至少一个线圈。发电机包括由曲轴提供动力的转子。转子包括转子体。所述转子体具有圆环部和圆筒部。所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。在所述圆筒部上布置有多个永久磁体。由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定大致圆筒形凹部以接纳所述定子。至少一个第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开。在所述至少一个第一壁与所述圆筒部的第一侧之间至少部分地限定腔室。所述腔室具有入口。位于所述至少一个第一壁中的孔口限定所述腔室的出口。至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸。所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且所述至少一个第二壁是多个第二壁。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室是三个腔室。
在进一步的方面中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部。各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
在进一步的方面中，所述至少一个腔室的入口面向纵向轴线。
在进一步的方面中，至少一个第三壁邻近所述至少一个第二壁。所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
在进一步的方面中，定子进一步包括延伸穿过定子的通路。通路大致平行于转子体的纵向轴线并与之间隔开。
在另一个方面中，本发明提供一种冷却发电机的方法，所述发电机包括具有至少一个线圈的定子，和转子体。所述转子体具有圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。圆筒部与所述圆环部同轴。所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸。所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线。所述方法包括：提供穿过所述定子的冷却剂流；将冷却剂供应至所述转子体的圆环部的第一侧；使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动；将冷却剂聚集在邻近所述圆环部的第一侧的至少一个腔室中；以及大致沿定子的方向将冷却剂从所述至少一个腔室排出。
在进一步的方面中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在多个腔室中。
在进一步的方面中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在三个腔室中。
在进一步的方面中，所述冷却剂是油。提供穿过所述定子的冷却剂流包括提供来自内燃发动机的油循环系统的、穿过所述定子的油流。
在进一步的方面中，该方法包括使油返回到内燃发动机的油箱。
在进一步的方面中，使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动包括：使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动到至少一个壁；使冷却剂大致切向地沿着所述至少一个壁朝向至少一个腔室的入口移动；以及使冷却剂径向向外移动而进入所述至少一个腔室。
对于本申请，术语“径向”、“轴向”和“切向”是相对于转子的旋转轴线而定义的。所以，“径向”指的是朝向或远离旋转轴线的方向，“轴向”指的是沿着或平行于旋转轴线的方向，而“切向”指的是垂直于径向方向但并非沿着轴向方向的方向。
本发明的实施方式各自具有上述目的和/或方面的至少一者，但不必具有全部这些目的和/或方面。应当理解，本发明的试图实现上述目的而提供的一些方面有可能不会实现这些目的和/或有可能会实现文中没有具体描述的其他目的。
根据以下描述、附图和所附权利要求书，本发明的实施方式的附加和/或替代特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
为了更好地理解本发明，以及本发明的其它方面和进一步特征，现参照结合了附图的以下描述，其中：
图1是穿过其纵向中心线竖向剖开的内燃发动机的剖视图；
图2是根据本发明实施方式的发电机和邻接的发动机部件的剖视图；
图3是根据本发明第一实施方式的收集盘的立体图；
图4是根据本发明第二实施方式的收集盘的一侧的立面图；
图5是图4的收集盘的第二侧的立体图；
图6是根据本发明第三实施方式的收集盘的立体图；
图7是根据本发明第四实施方式的收集盘的立体图；
图8是根据本发明第五实施方式的收集盘的立面图；
图9是根据本发明第六实施方式的收集盘的立面图；
图10是图3的收集盘的立体图，示出了冷却剂的示意性流动路径；以及
图11是图2的发电机的示意性剖视图，示出了冷却剂的示意性流动路径。
图1是穿过其纵向中心线竖向剖开的内燃发动机的剖视图；
图2是根据本发明实施方式的发电机和邻接的发动机部件的剖视图；
图3是根据本发明第一实施方式的收集盘的立体图；
图4是根据本发明第二实施方式的收集盘的一侧的立面图；
图5是图4的收集盘的第二侧的立体图；
图6是根据本发明第三实施方式的收集盘的立体图；
图7是根据本发明第四实施方式的收集盘的立体图；
图8是根据本发明第五实施方式的收集盘的立面图；
图9是根据本发明第六实施方式的收集盘的立面图；
图10是图3的收集盘的立体图，示出了冷却剂的示意性流动路径；以及
图11是图2的发电机的示意性剖视图，示出了冷却剂的示意性流动路径。
具体实施方式
根据本发明的实施方式的发电机将描述为用在内燃发动机中。应当理解，结合有根据本发明的发电机的内燃发动机适合用于许多不同类型的车辆，包括雪地机动车、私人船舶、全地形汽车(ATV)、摩托车和三轮机动化车辆。可以预见的是，本发明还可以用在交流发电机中。
参照图1和2，四冲程内燃发动机10具有容纳在汽缸组14中的三个汽缸12。各个汽缸12具有与之相关联的活塞16。各个活塞16能够在其相应的汽缸12内往复运动以改变与汽缸相关联的燃烧室18的容积。各个活塞16经由控制杆20联接至曲轴22，所述曲轴22轴颈连接在曲轴箱24中，使得燃烧室18中的燃料(未图示)燃烧向下驱使活塞16，从而造成曲轴22旋转。为各个汽缸12设置多个阀28，一部分阀允许燃料进入燃烧室18以在其中进行燃烧，其它阀允许废气(未图示)在已发生燃烧之后排出燃烧室18。阀28的打开和关闭受到凸轮轴30控制，所述凸轮轴30由曲轴22经由链条32驱动。也可以想到替代的阀控制系统，比如电动阀。应当理解，本发明不局限于所描述的特定发动机10，而是能够在多种其它发动机类型中实施，包括具有更多或更少的汽缸的发动机，汽缸以两个汽缸组布置的V型发动机，两冲程发动机和对本领域普通技术人员而言显而易见的其它变型。
曲轴22联接至发电机34的转子36。转子36具有转子体37，所述转子体37具有安装在其上的多个永久磁体40(图2中最佳示出)，使得曲轴22的旋转造成转子36绕轴线42旋转。参照图2，转子体37由圆环部46和圆筒部48构成，所述圆环部46在其中心处附接至曲轴22，而永久磁体40安装在所述圆筒部48上。圆环部46和圆筒部48一起限定有圆筒形凹部49以接纳定子38，而且还限定有与旋转轴线42同轴的纵向轴线。当发动机10在工作中时，曲轴22的旋转造成转子36绕轴线42且环绕着定子38旋转。
包括有一个或多个线圈44(图2中最佳示出)的定子38在圆筒形凹部49内固定在位，使得永久磁体4的旋转能够在线圈44中感应出电流。电流从发电机34导出以向一个或多个需要电力的系统或设备(未图示)供电，诸如发动机10的电气系统和其中使用了发动机10的车辆的电气系统(未图示)。比如，发动机10可以具有一个或多个电点火系统，电燃料喷射系统或电子阀致动系统。发动机10可以用在具有灯、显示仪表或充电电池的车辆(未图示)中。可以预见的是，在特定的发动机10或车辆中将不存在所有这些系统，或者，在特定的发动机10或车辆中不是所有这些系统都将需要电力。比如，发动机10可以具有汽化器而非电子燃料喷射系统，或者由发动机10机械驱动的燃料喷射系统。可以进一步预见的是，发电机34可以根据需要而为构成发动机10或其中使用了该发动机的车辆的一部分的任何其它电气系统供电。可以进一步预见的是，发电机34可以为需要电的任何其它系统或设备供电。
当发动机10在工作中时，由发电机34产生过量电力，该过量电力在线圈44中作为热而被消耗。为了减少线圈44中积累的热，转子体37包括收集盘54以协助冷却定子38，如将在下面作更详细描述。参照图2，收集盘54在圆筒形凹部49内安装至转子体37的圆环部46。可以预见的是，可替代地，收集盘54能够通过其它任何适当的方式比如焊接而安装至圆环部46。可以进一步预见的是，收集盘54可以与转子体37一体构造成单件式结构。
参照图3，下面将根据本发明的第一实施方式描述收集盘54。收集盘54由冲压金属片制成，而且具有平面状附接凸缘56，在所述凸缘56中形成有多个孔58，从而允许用螺栓57将收集盘54安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图2和3中能够看见，壁60远离附接凸缘56的平面而延伸，所以当收集盘54安装在转子体37上时，所述壁60因而远离转子体37的圆环部46而延伸。壁62从壁60的边缘径向向内延伸，而且当收集盘54安装至转子体37时，壁62大致平行于转子体37的圆环部46。三个壁70从壁60的端部74径向向外延伸，而且跟壁64及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室66。各个腔室具有邻近端部74且面向轴线42的入口67。可以预见的是，收集盘54可以具有多于或少于三个的腔室66，并且仍然处在本发明的范围内。在各个壁64中设置有孔口68以用作腔室66的出口。可以预见的是，可以在各个壁64中设置一个以上的孔口68。下面将进一步详细地描述收集盘54将冷却剂输送至定子38的功能。
参照图4和5，下面将根据本发明的第二实施方式来描述收集盘154。收集盘154由焊接或浇铸的金属、或者模制塑料制成，而且具有多个平面状附接凸缘156。在各个附接凸缘156中形成有孔158，从而允许用螺栓57将收集盘154安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓57能够在图2中看见。如图4和5中能够看见，壁160远离附接凸缘156的平面而延伸，因而当收集盘154安装在转子体37上时，该壁160也远离转子体37的圆环部46而延伸。壁162及170从壁160的边缘径向向内延伸以限定通道172。三个壁174从壁160的端部176径向向外延伸，而且与壁164、170配合以限定三个腔室166。各个腔室166具有邻近端部176并面向轴线42的入口167。可以预见的是，收集盘154可以具有多于或少于三个的腔室166，并且仍然处于本发明的范围内。孔口168设置在各个壁164中以用作腔室166的出口。可以预见的是，在各个壁164中可以设置一个以上的孔口168。下面将进一步详细地描述收集盘154的功能。
参照图6，下面将根据本发明的第三实施方式来描述收集盘254。收集盘254由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔258的平面状附接凸缘256，从而允许用螺栓将收集盘254连接至转子体37的圆环部46内部，如图2中能够看见。如图6中能够看见，壁260远离附接凸缘256的平面而延伸，因而当收集盘254安装在转子体37上时，该壁260也远离转子体37的圆环部46而延伸。三个壁270从壁260的端部274径向向外延伸，而且与壁264及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室266。各个腔室266具有邻近端部274并面向轴线42的入口267。可以预见的是，收集盘254可以具有多于或少于三个的腔室266，并且仍然处于本发明的范围内。孔口268设置在各个壁264中以用作腔室266的出口。可以预见的是，在各个壁264中可以设置一个以上的孔口268。下面将进一步详细地描述收集盘254的功能。
参照图7，下面将根据本发明的第四实施方式来描述收集盘354。收集盘354由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔358的平面状附接凸缘356，从而允许用螺栓57将收集盘354安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图7中能够看见，壁360远离附接凸缘356的平面而延伸，因而当收集盘354安装在转子体37上时，该壁360也远离转子体37的圆环部46而延伸。在该实施方式中，壁360由多个平直部构成，这与图3-6的实施方式中所示的弓形壁不同。三个壁370从壁360的端部374径向向外延伸，而且与壁364及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室366。各个腔室366具有邻近端部374并面向轴线42的入口367。可以预见的是，收集盘354可以具有多于或少于三个的腔室366，并且仍然处于本发明的范围内。孔口368设置在各个壁364中以用作腔室366的出口。可以预见的是，在各个壁364中可以设置一个以上的孔口368。下面将进一步详细地描述收集盘354的功能。
参照图8，下面将根据本发明的第五实施方式来描述收集盘454。收集盘454由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔458的平面状附接凸缘456，从而允许用螺栓57将收集盘454安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。收集盘454安装在转子体37上，使得收集盘454的几何中心472位于轴线42上。如图8中能够看见，壁460远离附接凸缘456的平面而延伸，而且当收集盘454安装在转子体37上时，该壁460因而也远离转子体37的圆环部46而延伸。三个壁476从壁460的端部470及474径向向外延伸，而且与壁464及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室466。在本实施方式中，腔室466之间的壁460各自具有离中心472第一距离L1的第一端部470和离中心472第二距离L2的第二端部474。距离L2大于距离L1。壁460在第一端部470与第二端部474之间离中心472的距离逐渐增大。这种特别的形状有助于当冷却剂在收集盘454沿顺时针方向旋动时而承受离心力时，在第二端部474的方向上沿着壁460的部分引导冷却剂，而且将冷却剂经由入口476引入腔室466中，如将在下面作进一步详细描述。入口478邻近壁460的第一端470和第二端474并面向轴线42。孔口468设置在各个壁464中以用作腔室466的出口。可以预见的是，在各个壁464中可以设置一个以上的孔口468。下面将进一步详细地描述收集盘454的功能。
参照图9，下面将根据本发明的第六实施方式来描述收集盘554。收集盘554由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔558的平面状附接凸缘556，从而允许用螺栓57将收集盘554安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图9中能够看见，壁560远离附接凸缘56的平面而延伸，而且当收集盘554安装在转子体37上时，该壁560因而也远离转子体37的圆环部46而延伸。四个壁576与壁564及转子体37的圆环部46配合以限定四个腔室566。在本实施方式中，腔室566的入口578大致沿切向定向，而并未定向成朝向收集盘554的几何中心572。孔口568设置在各个壁564中。在本实施方式中，腔室566之间的壁560的部分具有离中心572第一距离L3的第一端部570和离中心572第二距离L4的第二端部574。距离L4大于距离L3。壁560在第一端部570与第二端部574之间离中心572的距离逐渐增大。这种特别的形状有助于当冷却剂承受离心力时沿着壁560的部分从第一端部570朝向第二端部574引导冷却剂，如将在下面作进一步详细描述。当收集盘554沿逆时针方向旋动时，这有利于将冷却剂聚集在邻近第二端部574的腔室566中，如将在下面作进一步详细描述。孔口568设置在各个壁564中以用作腔室566的出口。可以预见的是，在各个壁564中可以设置一个以上的孔口568。下面将进一步详细地描述收集盘554的功能。
下面将参照图10和11描述操作收集盘54以将冷却剂600分配到定子38。应当理解，收集盘154、254、354、454和554都是以类似的方式操作，所以这些实施方式的操作将不详细讨论。
参照图11，冷却剂600经由通路50输送至发电机34。冷却剂600可以从发动机10的冷却或润滑系统供应到通路50。在冷却剂600离开通路50之后，其经由通路52穿过定子。在离开通路52时，冷却剂600到达转子体37的圆环部46的内面，即达到位于旋转轴线42径向外侧和壁60径向向侧的位点602处。
下面参照图10和11，由于转子36绕轴线42进行旋转运动，所以一旦冷却剂在位点602处接触转子36，其将受到离心力作用。离心力从收集盘54的几何中心72大致径向向外驱动冷却剂600，该几何中心72位于轴线42上。参照图10，冷却剂600从位点602流至沿着壁60、62定位的位点604。由于腔室66布置在壁60径向外侧，所以结合转子36的旋转运动，离心力促使冷却剂600沿着壁60、62流动，而且进一步地径向向外流动以聚集在腔室66中。在收集盘54具有一个以上的腔室66的情况下，随着收集盘54旋转，冷却剂600将流入所有腔室66中。参照图11，如果收集盘54的旋转位置使得轴线42、位点602和腔室66对齐，那么不同地冷却剂600可以从位点602径向向外直接流入腔室66中，而不会首先沿着壁60、62流动。
参照图10和11，下面描述腔室66的功能。各个腔室66以相同的方式起作用，因而将仅详细描述一个腔室66。随着冷却剂600经由通路50、52连续输送至转子36，更多的冷却剂600经由入口67进入腔室66。参照图11，这造成已经处于腔室66内的冷却剂600经由壁64中的孔口68而以大致指向定子38的喷雾606的形式排出腔室66。随着转子36连续绕轴线42旋转，喷雾606将冷却剂600均匀地分配在定子38的表面上。
当冷却剂600与定子38接触时，冷却剂600从定子38吸收热，因而冷却定子38。然后冷却剂600因重力而流向发电机34定位在其中的腔室的底部，冷却剂600能够在该处聚集并循环经过热交换器(未图示)以将热散布到环境中。接着冷却剂600可以返回到通路50以进一步冷却定子38。
在一种实施方式中，冷却剂600是油。在该实施方式中，通过发动机10的油泵(未图示)给通路50供应油600。当加热过的油600从发电机34聚集时，其可以循环经过热交换器(未图示)，并且返回到发动机10的油箱608，或者返回到发动机10的油循环系统的任何适当的部分。可以预见的是，从发电机34聚集的油600可以不同地直接返回到油箱608，而无需首先穿过热交换器。然后油600通过油泵而重新循环到通路50，以及发动机10的其它部分。
本发明的上述实施方式的改型和改进对本领域普通技术人员而言会是显而易见的。以上的描述是出于示例而非旨在限制。因而本发明的范围旨在仅由所附权利要求的范围来限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于发电机的转子，包括：
转子体，所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及
圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，
所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆环部的第一侧之间至少部分地限定至少一个腔室，所述至少一个腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述至少一个腔室的出口；以及
至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
4.根据权利要求2所述的转子，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
5.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
6.根据权利要求1所述的转子，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
7.一种内燃发动机，包括：
曲轴箱；
曲轴，所述曲轴布置在所述曲轴箱中；
至少一个汽缸，所述汽缸连接至所述曲轴箱；
至少一个活塞，所述活塞布置在所述至少一个汽缸中并操作性地连接至所述曲轴；
发电机，所述发电机操作性地联接至所述曲轴，所述发电机包括：
定子，所述定子固定地安装至所述内燃发动机，所述定子包括至少一个线圈；以及
转子，所述转子由所述曲轴提供动力，所述转子包括：
转子体，所述转子体具有圆环部和圆筒部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳所述定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆环部的第一侧之间至少部分地限定腔室，所述腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述腔室的出口；以及
至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
11.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
12.根据权利要求7所述的内燃发动机，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
13.根据权利要求7所述的内燃发动机，所述定子进一步包括延伸穿过所述定子的通路，所述通路大致平行于所述转子体的纵向轴线并与之间隔开。
14.一种冷却发电机的方法，所述发电机具有：
具有至少一个线圈的定子，以及转子体，
所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及
圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；并且
所述方法包括：
提供穿过所述定子的冷却剂流；
将冷却剂供应至所述转子体的圆环部的第一侧；
使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动；
将冷却剂聚集在邻近所述圆环部的第一侧的至少一个腔室中；以及
大致沿所述定子的方向将冷却剂从所述至少一个腔室排出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在多个腔室中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在三个腔室中。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述冷却剂是油，并且，提供穿过所述定子的冷却剂流包括提供来自内燃发动机的油循环系统的、穿过所述定子的油流。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括使油返回到所述内燃发动机的油箱。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动包括：
使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动到至少一个壁；
使冷却剂大致切向地沿着所述至少一个壁朝向所述至少一个腔室的入口移动；以及
使冷却剂径向向外移动而进入所述至少一个腔室。
参照图1和2，四冲程内燃发动机10具有容纳在汽缸组14中的三个汽缸12。各个汽缸12具有与之相关联的活塞16。各个活塞16能够在其相应的汽缸12内往复运动以改变与汽缸相关联的燃烧室18的容积。各个活塞16经由控制杆20联接至曲轴22，所述曲轴22轴颈连接在曲轴箱24中，使得燃烧室18中的燃料(未图示)燃烧向下驱使活塞16，从而造成曲轴22旋转。为各个汽缸12设置多个阀28，一部分阀允许燃料进入燃烧室18以在其中进行燃烧，其它阀允许废气(未图示)在已发生燃烧之后排出燃烧室18。阀28的打开和关闭受到凸轮轴30控制，所述凸轮轴30由曲轴22经由链条32驱动。也可以想到替代的阀控制系统，比如电动阀。应当理解，本发明不局限于所描述的特定发动机10，而是能够在多种其它发动机类型中实施，包括具有更多或更少的汽缸的发动机，汽缸以两个汽缸组布置的V型发动机，两冲程发动机和对本领域普通技术人员而言显而易见的其它变型。
曲轴22联接至发电机34的转子36。转子36具有转子体37，所述转子体37具有安装在其上的多个永久磁体40(图2中最佳示出)，使得曲轴22的旋转造成转子36绕轴线42旋转。参照图2，转子体37由圆环部46和圆筒部48构成，所述圆环部46在其中心处附接至曲轴22，而永久磁体40安装在所述圆筒部48上。圆环部46和圆筒部48一起限定有圆筒形凹部49以接纳定子38，而且还限定有与旋转轴线42同轴的纵向轴线。当发动机10在工作中时，曲轴22的旋转造成转子36绕轴线42且环绕着定子38旋转。
包括有一个或多个线圈44(图2中最佳示出)的定子38在圆筒形凹部49内固定在位，使得永久磁体4的旋转能够在线圈44中感应出电流。电流从发电机34导出以向一个或多个需要电力的系统或设备(未图示)供电，诸如发动机10的电气系统和其中使用了发动机10的车辆的电气系统(未图示)。比如，发动机10可以具有一个或多个电点火系统，电燃料喷射系统或电子阀致动系统。发动机10可以用在具有灯、显示仪表或充电电池的车辆(未图示)中。可以预见的是，在特定的发动机10或车辆中将不存在所有这些系统，或者，在特定的发动机10或车辆中不是所有这些系统都将需要电力。比如，发动机10可以具有汽化器而非电子燃料喷射系统，或者由发动机10机械驱动的燃料喷射系统。可以进一步预见的是，发电机34可以根据需要而为构成发动机10或其中使用了该发动机的车辆的一部分的任何其它电气系统供电。可以进一步预见的是，发电机34可以为需要电的任何其它系统或设备供电。
当发动机10在工作中时，由发电机34产生过量电力，该过量电力在线圈44中作为热而被消耗。为了减少线圈44中积累的热，转子体37包括收集盘54以协助冷却定子38，如将在下面作更详细描述。参照图2，收集盘54在圆筒形凹部49内安装至转子体37的圆环部46。可以预见的是，可替代地，收集盘54能够通过其它任何适当的方式比如焊接而安装至圆环部46。可以进一步预见的是，收集盘54可以与转子体37一体构造成单件式结构。
参照图3，下面将根据本发明的第一实施方式描述收集盘54。收集盘54由冲压金属片制成，而且具有平面状附接凸缘56，在所述凸缘56中形成有多个孔58，从而允许用螺栓57将收集盘54安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图2和3中能够看见，壁60远离附接凸缘56的平面而延伸，所以当收集盘54安装在转子体37上时，所述壁60因而远离转子体37的圆环部46而延伸。壁62从壁60的边缘径向向内延伸，而且当收集盘54安装至转子体37时，壁62大致平行于转子体37的圆环部46。三个壁70从壁60的端部74径向向外延伸，而且跟壁64及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室66。各个腔室具有邻近端部74且面向轴线42的入口67。可以预见的是，收集盘54可以具有多于或少于三个的腔室66，并且仍然处在本发明的范围内。在各个壁64中设置有孔口68以用作腔室66的出口。可以预见的是，可以在各个壁64中设置一个以上的孔口68。下面将进一步详细地描述收集盘54将冷却剂输送至定子38的功能。
参照图4和5，下面将根据本发明的第二实施方式来描述收集盘154。收集盘154由焊接或浇铸的金属、或者模制塑料制成，而且具有多个平面状附接凸缘156。在各个附接凸缘156中形成有孔158，从而允许用螺栓57将收集盘154安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓57能够在图2中看见。如图4和5中能够看见，壁160远离附接凸缘156的平面而延伸，因而当收集盘154安装在转子体37上时，该壁160也远离转子体37的圆环部46而延伸。壁162及170从壁160的边缘径向向内延伸以限定通道172。三个壁174从壁160的端部176径向向外延伸，而且与壁164、170配合以限定三个腔室166。各个腔室166具有邻近端部176并面向轴线42的入口167。可以预见的是，收集盘154可以具有多于或少于三个的腔室166，并且仍然处于本发明的范围内。孔口168设置在各个壁164中以用作腔室166的出口。可以预见的是，在各个壁164中可以设置一个以上的孔口168。下面将进一步详细地描述收集盘154的功能。
参照图6，下面将根据本发明的第三实施方式来描述收集盘254。收集盘254由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔258的平面状附接凸缘256，从而允许用螺栓将收集盘254连接至转子体37的圆环部46内部，如图2中能够看见。如图6中能够看见，壁260远离附接凸缘256的平面而延伸，因而当收集盘254安装在转子体37上时，该壁260也远离转子体37的圆环部46而延伸。三个壁270从壁260的端部274径向向外延伸，而且与壁264及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室266。各个腔室266具有邻近端部274并面向轴线42的入口267。可以预见的是，收集盘254可以具有多于或少于三个的腔室266，并且仍然处于本发明的范围内。孔口268设置在各个壁264中以用作腔室266的出口。可以预见的是，在各个壁264中可以设置一个以上的孔口268。下面将进一步详细地描述收集盘254的功能。
参照图7，下面将根据本发明的第四实施方式来描述收集盘354。收集盘354由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔358的平面状附接凸缘356，从而允许用螺栓57将收集盘354安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图7中能够看见，壁360远离附接凸缘356的平面而延伸，因而当收集盘354安装在转子体37上时，该壁360也远离转子体37的圆环部46而延伸。在该实施方式中，壁360由多个平直部构成，这与图3-6的实施方式中所示的弓形壁不同。三个壁370从壁360的端部374径向向外延伸，而且与壁364及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室366。各个腔室366具有邻近端部374并面向轴线42的入口367。可以预见的是，收集盘354可以具有多于或少于三个的腔室366，并且仍然处于本发明的范围内。孔口368设置在各个壁364中以用作腔室366的出口。可以预见的是，在各个壁364中可以设置一个以上的孔口368。下面将进一步详细地描述收集盘354的功能。
参照图8，下面将根据本发明的第五实施方式来描述收集盘454。收集盘454由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔458的平面状附接凸缘456，从而允许用螺栓57将收集盘454安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。收集盘454安装在转子体37上，使得收集盘454的几何中心472位于轴线42上。如图8中能够看见，壁460远离附接凸缘456的平面而延伸，而且当收集盘454安装在转子体37上时，该壁460因而也远离转子体37的圆环部46而延伸。三个壁476从壁460的端部470及474径向向外延伸，而且与壁464及转子体37的圆环部46配合以限定三个腔室466。在本实施方式中，腔室466之间的壁460各自具有离中心472第一距离L1的第一端部470和离中心472第二距离L2的第二端部474。距离L2大于距离L1。壁460在第一端部470与第二端部474之间离中心472的距离逐渐增大。这种特别的形状有助于当冷却剂在收集盘454沿顺时针方向旋动时而承受离心力时，在第二端部474的方向上沿着壁460的部分引导冷却剂，而且将冷却剂经由入口476引入腔室466中，如将在下面作进一步详细描述。入口478邻近壁460的第一端470和第二端474并面向轴线42。孔口468设置在各个壁464中以用作腔室466的出口。可以预见的是，在各个壁464中可以设置一个以上的孔口468。下面将进一步详细地描述收集盘454的功能。
参照图9，下面将根据本发明的第六实施方式来描述收集盘554。收集盘554由冲压金属片制成，而且具有在其中形成有多个孔558的平面状附接凸缘556，从而允许用螺栓57将收集盘554安装至转子体37的圆环部46内部，其中一个螺栓能够在图2中看见。如图9中能够看见，壁560远离附接凸缘56的平面而延伸，而且当收集盘554安装在转子体37上时，该壁560因而也远离转子体37的圆环部46而延伸。四个壁576与壁564及转子体37的圆环部46配合以限定四个腔室566。在本实施方式中，腔室566的入口578大致沿切向定向，而并未定向成朝向收集盘554的几何中心572。孔口568设置在各个壁564中。在本实施方式中，腔室566之间的壁560的部分具有离中心572第一距离L3的第一端部570和离中心572第二距离L4的第二端部574。距离L4大于距离L3。壁560在第一端部570与第二端部574之间离中心572的距离逐渐增大。这种特别的形状有助于当冷却剂承受离心力时沿着壁560的部分从第一端部570朝向第二端部574引导冷却剂，如将在下面作进一步详细描述。当收集盘554沿逆时针方向旋动时，这有利于将冷却剂聚集在邻近第二端部574的腔室566中，如将在下面作进一步详细描述。孔口568设置在各个壁564中以用作腔室566的出口。可以预见的是，在各个壁564中可以设置一个以上的孔口568。下面将进一步详细地描述收集盘554的功能。
下面将参照图10和11描述操作收集盘54以将冷却剂600分配到定子38。应当理解，收集盘154、254、354、454和554都是以类似的方式操作，所以这些实施方式的操作将不详细讨论。
参照图11，冷却剂600经由通路50输送至发电机34。冷却剂600可以从发动机10的冷却或润滑系统供应到通路50。在冷却剂600离开通路50之后，其经由通路52穿过定子。在离开通路52时，冷却剂600到达转子体37的圆环部46的内面，即达到位于旋转轴线42径向外侧和壁60径向向侧的位点602处。
下面参照图10和11，由于转子36绕轴线42进行旋转运动，所以一旦冷却剂在位点602处接触转子36，其将受到离心力作用。离心力从收集盘54的几何中心72大致径向向外驱动冷却剂600，该几何中心72位于轴线42上。参照图10，冷却剂600从位点602流至沿着壁60、62定位的位点604。由于腔室66布置在壁60径向外侧，所以结合转子36的旋转运动，离心力促使冷却剂600沿着壁60、62流动，而且进一步地径向向外流动以聚集在腔室66中。在收集盘54具有一个以上的腔室66的情况下，随着收集盘54旋转，冷却剂600将流入所有腔室66中。参照图11，如果收集盘54的旋转位置使得轴线42、位点602和腔室66对齐，那么不同地冷却剂600可以从位点602径向向外直接流入腔室66中，而不会首先沿着壁60、62流动。
参照图10和11，下面描述腔室66的功能。各个腔室66以相同的方式起作用，因而将仅详细描述一个腔室66。随着冷却剂600经由通路50、52连续输送至转子36，更多的冷却剂600经由入口67进入腔室66。参照图11，这造成已经处于腔室66内的冷却剂600经由壁64中的孔口68而以大致指向定子38的喷雾606的形式排出腔室66。随着转子36连续绕轴线42旋转，喷雾606将冷却剂600均匀地分配在定子38的表面上。
当冷却剂600与定子38接触时，冷却剂600从定子38吸收热，因而冷却定子38。然后冷却剂600因重力而流向发电机34定位在其中的腔室的底部，冷却剂600能够在该处聚集并循环经过热交换器(未图示)以将热散布到环境中。接着冷却剂600可以返回到通路50以进一步冷却定子38。
在一种实施方式中，冷却剂600是油。在该实施方式中，通过发动机10的油泵(未图示)给通路50供应油600。当加热过的油600从发电机34聚集时，其可以循环经过热交换器(未图示)，并且返回到发动机10的油箱608，或者返回到发动机10的油循环系统的任何适当的部分。可以预见的是，从发电机34聚集的油600可以不同地直接返回到油箱608，而无需首先穿过热交换器。然后油600通过油泵而重新循环到通路50，以及发动机10的其它部分。
本发明的上述实施方式的改型和改进对本领域普通技术人员而言会是显而易见的。以上的描述是出于示例而非旨在限制。因而本发明的范围旨在仅由所附权利要求的范围来限制。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于发电机的转子，包括：
转子体，所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及
圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，
所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆环部的第一侧之间至少部分地限定至少一个腔室，所述至少一个腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述至少一个腔室的出口；以及
至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
4.根据权利要求2所述的转子，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
5.根据权利要求1所述的转子，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
6.根据权利要求1所述的转子，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
7.一种内燃发动机，包括：
曲轴箱；
曲轴，所述曲轴布置在所述曲轴箱中；
至少一个汽缸，所述汽缸连接至所述曲轴箱；
至少一个活塞，所述活塞布置在所述至少一个汽缸中并操作性地连接至所述曲轴；
发电机，所述发电机操作性地联接至所述曲轴，所述发电机包括：
定子，所述定子固定地安装至所述内燃发动机，所述定子包括至少一个线圈；以及
转子，所述转子由所述曲轴提供动力，所述转子包括：
转子体，所述转子体具有圆环部和圆筒部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；
多个永久磁体，所述永久磁体布置在所述圆筒部上；
大致圆筒形凹部，所述圆筒形凹部由所述圆筒部和所述圆环部的第一侧限定以便接纳所述定子；
至少一个第一壁，所述第一壁至少部分地与所述圆环部的第一侧间隔开，在所述至少一个第一壁与所述圆环部的第一侧之间至少部分地限定腔室，所述腔室具有入口；
孔口，所述孔口位于所述至少一个第一壁中，所述孔口限定所述腔室的出口；以及
至少一个第二壁，所述至少一个第二壁从所述圆环部的第一侧向外延伸，所述至少一个第二壁具有邻近所述至少一个腔室的入口的端部。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是多个腔室，并且，所述至少一个第二壁是多个第二壁。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室是三个腔室。
10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中，各个所述多个第二壁的端部是邻近所述多个腔室中的第一腔室的第一端部，并且，各个所述多个第二壁具有邻近所述多个腔室中的第二腔室的第二端部。
11.根据权利要求7所述的内燃发动机，其中，所述至少一个腔室的入口面向所述纵向轴线。
12.根据权利要求7所述的内燃发动机，进一步包括邻近所述至少一个第二壁的至少一个第三壁，所述至少一个第三壁具有以大致平行于所述圆环部的第一侧且与之间隔开的方式延伸的部分。
13.根据权利要求7所述的内燃发动机，所述定子进一步包括延伸穿过所述定子的通路，所述通路大致平行于所述转子体的纵向轴线并与之间隔开。
14.一种冷却发电机的方法，所述发电机具有：
具有至少一个线圈的定子，以及转子体，
所述转子体具有：
圆环部，所述圆环部具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；以及
圆筒部，所述圆筒部与所述圆环部同轴，所述圆筒部从所述圆环部的第一侧延伸，所述圆环部和所述圆筒部限定所述转子体的纵向轴线；并且
所述方法包括：
提供穿过所述定子的冷却剂流；
将冷却剂供应至所述转子体的圆环部的第一侧；
使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动；
将冷却剂聚集在邻近所述圆环部的第一侧的至少一个腔室中；以及
大致沿所述定子的方向将冷却剂从所述至少一个腔室排出。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在多个腔室中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将冷却剂聚集在所述至少一个腔室中包括将冷却剂聚集在三个腔室中。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述冷却剂是油，并且，提供穿过所述定子的冷却剂流包括提供来自内燃发动机的油循环系统的、穿过所述定子的油流。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括使油返回到所述内燃发动机的油箱。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动包括：
使冷却剂沿着所述圆环部的第一侧远离所述纵向轴线径向向外移动到至少一个壁；
使冷却剂大致切向地沿着所述至少一个壁朝向所述至少一个腔室的入口移动；以及
使冷却剂径向向外移动而进入所述至少一个腔室。