CN101277038B - 具有相间绝缘体的定子 - Google Patents

Abstract

定子包括第一至第三绕组，及第一和第二相间绝缘体。所述第一相间绝缘体具有第一对条形绝缘片和第一连接部分。所述绝缘片的端部被连接至各自的相对端部以形成接点。所述第一连接部分连接所述绝缘片，以使得所述接点被移位，从而使其被置于避免在导线伸出侧及相对侧与所述第一绕组发生干涉的区域中；在类似构造的第二相间绝缘体中，第二连接部分连接第二对条形绝缘片，以使得接点被移位，从而使其被置于避免在导线伸出侧及相对侧与所述第三绕组发生干涉的区域中。

Description

具有相间绝缘体的定子

技术领域

本发明涉及一种定子，更具体地是涉及一种具有相间绝缘体的定子，该相间绝缘体用于相绕组彼此间的绝缘。

背景技术

在未审的日本专利公开第58-119739号中作为背景技术公开了的用于对定子相绕组进行绝缘的相间绝缘体的例子。这样的相间绝缘体50在图8中示出。所述相间绝缘体由连接部分52连接一对条形绝缘片51而形成，这样所述相绕组在定子的导线伸出侧及其相对侧均被彼此绝缘。每个连接部52依据定子芯的叠层厚度来调整其长度，因此，该对条形绝缘片51被平行排列并相互间隔开。当这样的相间绝缘体被用于定子时，每个条形绝缘片51的相对端部分51a，51b相互粘附以至于形成接点53，从而形成图9中所示的圆柱体。

当该对条形绝缘片51通过连接部分52被相互连接，使得所述相对端部分51a，51b对称排布时，所述条形绝缘片51的接点53被定位为从所述圆柱体的轴线方向看过去相互重合。当这样的相间绝缘体50被用于其每个相绕组均以波形绕组(wave winding)形式被插入定子芯的槽中的定子时，所述条形绝缘片51的接点53在所述定子的导线伸出侧或其相对侧可能与绕组相干涉。因此，所述相间绝缘体50可能被划伤或破裂。

本发明将注意力集中在具有不易被划伤的相间绝缘体的定子上。

发明内容

根据本发明，定子包括具有多个槽的定子芯。所述定子具有导线伸出侧及其相对侧。所述定子包括第一绕组，第二绕组，第三绕组，第一相间绝缘体和第二相间绝缘体。所述第一，第二，第三绕组按该顺序被插入与各个绕组相对应的槽中并以波形绕组形式排列在定子的周向上。所述第一相间绝缘体具有第一对条形绝缘片和第一连接部。所述第一对条形绝缘片通过第一连接部相连接以至于以预定距离被相互间隔开。所述第二相间绝缘体具有第二对条形绝缘片和第二连接部。所述第二对条形绝缘片通过第二连接部相连接以至于以预定距离被相互间隔开。所述第一对条形绝缘片的端部连接至各自相对端部以形成第一接点和第二接点。所述第一连接部以所述第一接点从所述第二接点按定子的顺时针方向移位的方式连接所述第一对条形绝缘片，这样所述第一和第二接点就被置于避免在所述导线伸出侧及其相对侧与所述第一绕组发生干涉的区域内。所述第二对条形绝缘片的端部连接至各自相对端部以形成第三接点和第四接点。所述第二连接部以所述第三接点从所述第四接点按定子的顺时针方向移位的方式连接所述第二对条形绝缘片，这样所述第三和第四接点就被置于避免在所述导线伸出侧及其相对侧与所述第三绕组发生干涉的区域内。

根据下文结合附图所作的、以示例方式说明本发明原理的描述，本发明的其他方面及优点将会变得明显。

附图说明

在所附权利要求中特别地阐明了本发明中那些相信其具有新颖性的特征。通过参考下文对当前优选实施例的描述及附图，可最好地理解本发明及其目的和益处，附图中：

图1是根据本发明优选实施例的定子在导线伸出侧的俯视图；

图2是用于根据所述优选实施例的定子的第一相间绝缘体的内部立视图；

图3是用于根据所述优选实施例的定子的第一相间绝缘体的透视图，并且处于第一相间绝缘体被采用的状态；

图4是用于根据所述优选实施例的定子的第二相间绝缘体的内部立视图；

图5是用于说明所述优选实施例的定子的制造过程的透视图；

图6是用于说明所述优选实施例的定子的制造过程的另一个透视图；

图7是所述优选实施例的定子的侧视图；

图8是背景技术中定子的相间绝缘体的内部立视图；

图9是背景技术中定子的相间绝缘体的透视图，并且处于所述相间绝缘体被采用的状态。

具体实施方式

以下将描述根据本发明的优选实施例。图1示出了定子在导线伸出侧的俯视图，其中导线从导线伸出侧延伸出。所述定子包括筒形的定子芯2，U相绕组3，V相绕组4，W相绕组5，第一相间绝缘体7，和第二相间绝缘体8。所述U相绕组3，V相绕组4和W相绕组5由被磁漆覆盖的多个导体组成。所述第一和第二相间绝缘体7，8由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成。

所述定子芯2具有筒形的中空部分2a和向所述中空部分2a突出并在周向上以规则间隔排列的十八个齿11。每个槽10由每两个相邻的齿11定义。这样，十八个槽10以规则间隔沿周向排列。也就是说，任意两个相邻的槽10在定子芯2的周向上以20°的间隔角度相互间隔开。每个齿11分别具有垂直于定子芯2的轴线的T形横截面。因此，形成了十八个缝隙12以将所述槽10与定子芯2内的中空部分2a相连接。每个槽10的两端均通向定子芯2的外部，以允许相绕组从一端向另一端穿过其中。

所述U相绕组3从一端向另一端被插入一个槽10中，然后以相反的方向被插入与其间隔了两个槽10(即间隔60°)的另一个槽10中。这样，U相绕组3被插入在定子芯2周向上相隔60°角度间隔的相应的六个槽10中。重复该过程，所述U相绕组3以波形绕组的形式被顺序地插入六个槽10中。所述V相绕组4和所述W相绕组5以同样方式被顺序地插入与各自的相绕组4，5相对应的六个槽10中。首先被插入的U相绕组3构成第一绕组，第二被插入的V相绕组4构成第二绕组，并且第三被插入的W相绕组5构成第三绕组。

在定子1的线圈端部，两个相间绝缘体，即第一和第二相间绝缘体7，8，被用于在绕组3至5之间进行相互绝缘。所述第一相间绝缘体7被提供在U相绕组3和V相绕组4之间以及U相绕组3和W相绕组5之间。所述第二相间绝缘体8被提供在W相绕组5和U相绕组3之间以及W相绕组5和V相绕组4之间。因此，所述U相绕组3和V相绕组4被第一相间绝缘体7所绝缘，所述V相绕组4和W相绕组5被第二相间绝缘体8所绝缘。而且，所述W相绕组5和U相绕组3被第一和第二相间绝缘体7，8所绝缘。

以下将描述第一相间绝缘体7的结构。参考图2，所述第一相间绝缘体7包括一对条形绝缘片21，22和六个连接部分23。所述条形绝缘片21，22由薄膜形式的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成。所述连接部分23连接该对条形绝缘片21，22，以使得该对条形绝缘片21，22平行排布并以预定距离相互间隔开。所述连接部分23以与条形绝缘片21，22相类似的方式由薄膜形式的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成。所述连接部分23以规则间隔沿所述条形绝缘片21，22的纵向定位，从而垂直于所述条形绝缘片21，22延伸。所述条形绝缘片21，22之间的距离通过调整连接部23的长度来确定，以使得其足够将所述条形绝缘片21，22置于两线圈端部。也就是说，如图1所示，所述条形绝缘片21位于所述定子1的一个线圈端部，而所述条形绝缘片22位于所述定子1的另一个线圈端部。换句话说，所述条形绝缘片21位于导线从该处伸出的所述定子1的导线伸出侧，而所述条形绝缘片22位于导线不从该处伸出的所述定子1的相对侧。

在所述第一相间绝缘体7中，所述条形绝缘片21，22由六个连接部23所连接，这样所述绝缘片22的端部22a，22b从图2中所示的另一绝缘片21的端部21a，21b向左移位。换句话说，所述条形绝缘片21，22被设置成错开(staggered)的排布形式。如图3所示，当在定子1中使用所述第一相间绝缘体7时，所述相对的端部21a，21b被重叠并粘附以形成第一接点24，因此所述条形绝缘片21形成筒形。按同样方式，所述相对的端部22a，22b被重叠和粘附以形成第二接点25，因此所述条形绝缘片22形成筒形。由于所述条形绝缘片21，22之间的位置关系，从所述导线伸出侧看过去，所述端部21a，21b的第一接点24从所述端部22a，22b的第二接点25处沿筒形相间绝缘体7的顺时针方向移位。

所述第一接点24和第二接点25之间的位置关系将被详细描述。图2示出了定子1在导线伸出侧及其相对侧的线圈端部的示意性立视图。图2不仅示出了所述第一相间绝缘体7被制成筒形之前的状态，还示出了定子1中条形绝缘片21，22之间的位置关系。即，该立视图示出了仅所述U相绕组3以波形绕组形式被插入槽10中。由于U相绕组3以波形绕组形式被插入槽10中，所述U相绕组3在线圈端部所处位置在导线伸出侧和相对侧上是交替的。如果所述第一和第二接点24，25被置于U相绕组3在定子1的线圈端部所处的位置上，所述接点24和25可与所述U相绕组3和V相绕组4相干涉。因此当所述V相绕组4被插入槽10(如图1所示)中时，接点24，25很容易被脱开或分离开。考虑到U相绕组3定位在定子的导线伸出侧和其相对侧，因此调整所述条形绝缘片21，22的位置，以使得每个接点24，25被定位成不与U相绕组3接触。换句话说，如图2所示，接点24，25被定位在不存在U相绕组3的区域A中。所述区域A定义在U相绕组3的位置之间，并且是能避免与U相绕组3发生干涉的区域。也即是，由于接点24，25的位置关系，接点24，25在导线伸出侧及其相对侧不与U相绕组3和V相绕组4发生干涉，因而所述条形绝缘片21，22不容易被划伤或破裂。

以下将描述第二相间绝缘体8的结构。参考图4，与所述第一相间绝缘体7相类似，所述第二相间绝缘8包括一对条形绝缘片31，32和六个连接部分33。所述条形绝缘片31，32由薄膜形式的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成。所述连接部分33按预定距离连接该对条形绝缘片31，32。与所述第一相间绝缘7相类似，所述条形绝缘片31，32由六个连接部分33所连接，这样所述绝缘片32的端部32a，32b从图4中所示的其他绝缘片31的端部31a，31b向左移位。换句话说，所述条形绝缘片31，32被设置成错开的排布形式。当在定子1中使用所述第二相间绝缘体8时(如图1所示)，所述端部31a，31b被相互重叠和粘附以形成第三接点34，因此所述条形绝缘片31形成筒形。按同样方式，所述端部32a和32b被相互重叠和粘附以形成第四接点35，因此所述条形绝缘片32形成筒形。

以下将详细描述由相对端部31a，31b所形成的第三接点34和由相对端部32a，32b所形成的第四接点35的位置关系。图4示出了在导线伸出侧及其相对侧上的定子线圈端部的示意性立视图。图4不仅示出了所述第二相间绝缘体8被制成筒形之前的状态，还示出了定子1中条形绝缘片31，32之间的位置关系(如图1中所示)。即，该立视图示出了所述U相绕组3和V相绕组4以波形绕组形式被插入槽10中，但第一相间绝缘体7被省略。W相绕组5所插入的槽被标注为槽10c(示于图6A，6B中)。如果所述第三和第四接点34，35被置于槽10c中，所述接点34和35可与所述U相绕组3、V相绕组4，和W相绕组5相干涉(如图1中所示)。因此当所述W相绕组5被插入槽10c中时，接点34，35可被脱开或分离开。由于相绕组3，4，5以波形绕组形式插入槽10中，所述W相绕组5插入槽10c中的位置在导线伸出侧和其相对侧上是交替的。考虑到用于W相绕组5的槽10c定位在所述导线伸出侧和其相对侧上，因此调整所述绝缘片31，32的位置，以使得每个接点34，35被分别定位成不与W相绕组5相接触。换句话说，如图4所示，接点34，35被定位在不存在W相绕组5的区域B中。所述区域B定义在用于W相绕组的槽10c之间，并且是能避免与W相绕组5发生干涉的区域。也即是，由于接点34，35的位置关系，接点34，35在导线伸出侧及其相对侧不与相绕组3，4，5发生干涉，并且所述条形绝缘片31，32不容易被划伤或破裂。

以下将描述制造定子1的过程。如图5A，5B所示，U相绕组3被以波形绕组形式插入相应的槽10中。然后，所述第一相间绝缘7以制成筒形的条形绝缘片22从定子1的导线伸出侧被插入中空部分2a中的方式安置在定子1中。所述连接部分23(在图5A，5B中未被示出，但在图2或图3中被示出)通过缝隙12插入槽10中。如图5A所示，第一接点24被置于该第一接点24在导线伸出侧不与U相绕组3相接触的位置。如图5B中所示，在这样的布置中，第二接点25因而被置于该第二接点25在相对侧不与U相绕组3相接触的位置。

如图6A，6B中所示，在第一相间绝缘体7被安置在定子1中后，所述V相绕组4被以波形绕组的形成插入相应的槽10中。然后，第二相间绝缘8以被制成筒形的条形绝缘片22从定子1的导线伸出侧被插入中空部分2a中的方式安置在定子1中。所述连接部分33(如图4所示)以与第一相间绝缘体7相类似的方式通过缝隙12插入槽10中。接点34被置于该接点34在导线伸出侧不与W相绕组5相接触的位置上。如图6A中所示，接点34被定位在用于W相绕组5的槽10c之间。如图6B中所示，在这样的布置中，接点35因而被置于该接点35在相对侧不与W相绕组5相接触的位置。

然后，在W相绕组5以波形绕组形式被插入用于W相绕组5的槽10c中后，以通过丝线40将相绕组3，4，5系紧并固定的方式来执行临时束缚过程。以减少定子芯2和相绕组3，4，5之间间隙及类似指标的方式来执行线圈端部的成形过程。这样，定子1被完成。

如上所述，定子芯2具有多个槽10，并且U相绕组3、V相绕组4和W相绕组5按该顺序插入定子芯2的相应槽10中。因此，在定子芯2中，U相绕组3、V相绕组4和W相绕组5按该顺序以波形绕组形式排布在定子1的周向上。所述定子1包括第一相间绝缘体7和第二相间绝缘体8。所述第一相间绝缘体7包括一对条形绝缘片21，22，和以预定距离连接绝缘片21，22的连接部分23。第二相间绝缘体8包括一对条形绝缘片31，32，和以预定距离连接绝缘片31，32的连接部分33。在第一相间绝缘体7中，该对条形绝缘片21，22以一种移位方式通过连接部23进行连接。也就是说，从导线伸出侧看过去，所述绝缘片21的端部21a，21b的第一接点24按定子1的顺时针方向从绝缘片22的端部22a，22b的第二接点25处移位。在第二相间绝缘体8中，该对条形绝缘片31，32以一种移位方式通过连接部33进行连接。也就是说，从导线伸出侧看过去，所述绝缘片31的端部31a，31b的接点34按定子1的顺时针方向从绝缘片32的端部32a，32b的接点35处移位。因此，在导线伸出侧及其相对侧，绝缘片21，22的接点24，25分别位于该接点24，25不与U相绕组3相接触的区域A中。类似地，在导线伸出侧及其相对侧，所述条形绝缘片31，32的接点34，35分别位于该接点34，35不与W相绕组5相接触的区域B中。这样，接点24，25，34，35被防止与U相绕组3、V相绕组4和W相绕组5相干涉，并且因此避免被脱开或破裂。

在该实施例中，作为一个示例，所述定子具有六个极和十八个槽，但是，所述定子并不限于此实施例。具有四个极和十二个槽的定子，或者具有八个极和二十四个槽的定子，或者类似的定子都可以采用。只要第一相间绝缘体的绝缘片的接点被置于这些接点不与U相绕组相接触的区域中，第二相间绝缘体的绝缘片的接点被置于这些接点不与W相绕组相接触的区域中，那么这样的定子就可以被使用。

所述条形绝缘片21，22和连接部分23由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成，但不限于此。所述条形绝缘片21，22和连接部分23可以由聚对苯二甲酸乙二醇(PET)，聚硫化苯(PPS)或任何其他足以使绕组间相互绝缘的材料制成。所述条形绝缘片21，22和连接部分23可由相互不同的材料制成。所述连接部分的数量不限于六个，而是依据所述定子的结构可提供其他数量的连接部分。

在该实施例中，所述U相绕组3构成第一绕组，V相绕组4构成第二绕组，W相绕组5构成第三绕组，但是该结构并不是限制性的。所述U相绕组3，V相绕组4，和W相绕组5并不是必须按该顺序插入槽10中。任何相绕组可按适当的顺序被插入槽。首先被插入槽10中的绕组可对应于第一绕组，第二被插入槽10中的绕组可对应于第二绕组，第三被插入槽10中的绕组可对应于第三绕组。

当前的举例和实施例应被认为是说明性的而不是限制性的，并且本发明并不限于这里所给出的细节，而是在所附权利要求的范围内可以修改的。

Claims (5)

1.一种具有定子芯的定子，所述定子芯带有多个槽，所述定子具有导线伸出侧及相对侧，所述定子包括：

第一绕组，首先被插入对应于所述第一绕组的槽中；

第二绕组，第二被插入对应于所述第二绕组的槽中；

第三绕组，第三被插入对应于所述第三绕组的槽中；其中所述第一，第二和第三绕组以波形绕组形式沿所述定子的周向布置；

第一相间绝缘体，具有第一对条形绝缘片和第一连接部分，其中所述第一对条形绝缘片连接至所述第一连接部分，使得所述第一对条形绝缘片以预定距离被相互间隔开；

第二相间绝缘体，具有第二对条形绝缘片和第二连接部分，其中所述第二对条形绝缘片连接至所述第二连接部分，使得所述第二对条形绝缘片以预定距离被相互间隔开；

其特征在于：

所述第一对条形绝缘片的端部被连接至各自的相对端部以形成第一接点和第二接点，其中，所述第一连接部分以这样的方式将所述第一对条形绝缘片相连接，即，所述第一接点从所述第二接点沿所述定子的顺时针方向移位，以使得所述第一和第二接点被置于避免在所述导线伸出侧及相对侧上与所述第一绕组发生干涉的区域中；

所述第二对条形绝缘片的端部被连接至各自的相对端部以形成第三接点和第四接点，其中，所述第二连接部分以这样的方式将所述第二对条形绝缘片相连接，即，所述第三接点从所述第四接点沿所述定子的顺时针方向移位，以使得所述第三和第四接点被置于避免在所述导线伸出侧及相对侧上与所述第三绕组发生干涉的区域中。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述第一相间绝缘体是筒形的，所述第二相间绝缘体是筒形的。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于，所述第一和第二相间绝缘体由聚萘二甲酸乙二醇酯制成。

4.一种制造具有定子芯的定子的方法，所述定子芯带有多个槽，所述定子具有导线伸出侧及相对侧，其特征在于以下步骤：

用第一连接部分将第一对条形绝缘片相连接，以使得所述第一对条形绝缘片以预定距离相互间隔开并被设置成错开的排布形式；

连接所述第一对条形绝缘片的端部至各自的相对端部以形成第一和第二接点，从而以所述第一接点从所述第二接点沿所述定子的顺时针方向移位的方式形成第一相间绝缘体；

用第二连接部分将第二对条形绝缘片相连接，以使得所述第二对条形绝缘片以预定距离相互间隔开并被设置成错开的排布形式；

连接所述第二对条形绝缘片的端部至各自的相对端部以形成第三和第四接点，从而以所述第三接点从所述第四接点沿所述定子的顺时针方向移位的方式形成第二相间绝缘体；

将第一绕组插入与所述第一绕组相对应的槽中；

将第一相间绝缘体安置在所述定子中，以使得所述第一和第二接点被置于避免在所述导线伸出侧及相对侧上与所述第一绕组发生干涉的区域中；

将第二绕组插入与所述第二绕组相对应的槽中；

将第二相间绝缘体安置在所述定子中，以使得所述第三和第四接点被置于避免在所述导线伸出侧及相对侧上与所述第三绕组发生干涉的区域中；

将第三绕组插入与所述第三绕组相对应的槽中。

5.根据权利要求4所述的制造定子的方法，其特征进一步在于以下步骤：

用丝线系紧并固定所述第一、第二和第三绕组，以执行临时束缚；并且

对线圈端部进行成形，以减小所述定子和所述绕组之间的间隙。

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