CN102624125A - 用于电机的绝缘组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种绝缘组件，包括大体环形的主体和至少两个间隔开的指状部，所述指状部从主体径向向内地延伸。间隔开的指状部在指状部之间限定间隙。沟槽衬件可插入在间隙内。主体可包括多个周边上分布的部段。多个部段的每个可可操作地连接到多个部段的另一个，以形成连续的主体。沟槽衬件可形成为单个挤压件，该挤压件限定多个腔体。可从定子组件延伸的多个导体可轴向地插入在多个腔体的相应一个中。绝缘组件将电马达中的导体与定子堆叠部以及其他导体电绝缘。

Description

用于电机的绝缘组件

技术领域

本发明大体涉及电马达，且更具体地涉及用于电马达的定子组件的绝缘组件。

背景技术

电马达包括定子组件，其具有用于马达的导体。用于定子组件的定子堆叠部包括间隔开的齿，其从定子堆叠部径向地延伸并限定定子沟槽。导体被拧入定子沟槽中，且每个扭转到它们需要的位置。通常，金属工具用于在组装和扭转操作期间辅助导体保持在期望位置上。金属工具通常需要多个金属指状部，其在拧入定子堆叠部的各个导体之间径向地延伸。在组装完成之后，金属指状部被移除。导体必须与定子堆叠部电绝缘，以防止相-对-地短路，并且导体必须彼此绝缘，以防止相-对-相短路发生。

发明内容

提供了一种绝缘组件，包括大体环形的主体和至少两个间隔开的指状部，所述指状部从主体径向向内地延伸。间隔开的指状部在指状部之间限定间隙。沟槽衬件可插入在间隙内。沟槽衬件可形成为单个挤压件，该挤压件限定多个腔体。可从定子组件延伸的多个导体可轴向地插入在多个腔体的相应一个中。绝缘组件将电马达中的导体与定子堆叠部和其他导体电绝缘。绝缘组件还用作组装装置，不再需要单独的金属工具以辅助保持导体的位置。

主体可包括多个周边上分布的部段。多个部段的每个可可操作地连接到多个部段的另一个以形成连续的主体。多个附连特征可绕主体间隔开。主体可由可模制塑料材料制成。沟槽衬件可包括端壁，其限定第一向内渐缩部分。沟槽衬件可包括侧壁，其限定第二向内渐缩部分。第一和第二向内渐缩部分可适于保持间隙中的沟槽衬件。

间隔开的指状部的每个可具有至少一侧，其限定倒角部。倒角部可适于对齐多个沟槽衬件中相应的一个。每个间隔开的指状部具有至少一侧，其限定成角度的表面。该成角度的表面可适于引导沟槽衬件在间隙中的插入。每个间隔开的指状部具有至少一侧，其限定弯曲表面。弯曲表面可适于引导所述多个导体的每个在多个腔体中的相应一个腔体中的插入。还提供了一种组装定子组件的方法。

本发明的这些特征和优势及其它特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述并连同附图而显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的绝缘组件的示意透视图；

图2是图1的绝缘组件的一部分的放大局部示意透视图；

图3是图1的绝缘组件在定子组件的扭转侧的局部示意透视图；

图4是图1的绝缘组件的一部分的局部示意平面图；

图5是用于在图1的绝缘组件中使用的沟槽衬件的局部示意透视图；和

图6是用于在图1的绝缘组件中使用的沟槽衬件的替换实施例的局部示意透视图。

具体实施方式

参考附图，其中，相同的附图标记在多幅图中表示相同或相似的部件，图1是绝缘组件10的示意透视图。绝缘组件10包括大体环形的主体12，其围绕中心开口14。图2是绝缘组件10的部分16的放大局部示意透视图，其从开口14的中心向外看。绝缘组件10包括至少两个间隔开的指状部20，其从主体12延伸并径向地朝向中心开口14向内突出。间隔开的指状部20限定在指状部20之间的间隙22。沟槽衬件24可插入或适于装配到每个间隙22中。沟槽衬件24与指状部20接合，以提供定子组件26的完整绝缘系统。

参考图3，绝缘组件10可在用于电马达27的定子组件26中使用。图3是绝缘组件10自定子组件26的扭转侧28的局部示意透视图。绝缘组件10可附连到定子组件26的扭转侧28和冠部侧(未示出)中的一个或两个。定子组件26包括定子堆叠部30。用于定子组件26的定子堆叠部30限定多个定子沟槽32(示出在图3中)，其整个延伸穿过定子堆叠部30。绝缘组件10中的每个间隙22对应于定子堆叠部30中的一个定子沟槽32。

沟槽衬件24可以是多内腔沟槽衬件24，其限定多个腔体36，如图2所示。多个导体34(在图2-3中示出)被拧入通过多个腔体36中的相应一个。导体34从定子堆叠部30的扭转侧28和冠部侧(未示出)二者延伸。绝缘组件10将导体34彼此电绝缘，且将导体与定子堆叠部30的端部电绝缘。腔体36的数量和形状由组装在每个定子沟槽32内的导体34的数量和形状确定。在所示实施例中，每个定子沟槽32存在四个导体34。导体34可由线材形成，该线材具有正方形横截面形状。导体34和由此腔体36的数量和形状可根据电马达27的设计和目的而变化。本领域技术人员将能够确定用于特定构造的导体34和腔体36的适当数量和形状。

沟槽衬件24可通过由介电材料挤出而形成为单件沟槽衬件24。设置挤出的沟槽衬件24减少沟槽衬件24的材料中的毛口和折叠部的数量，使得在插入期间的或由于沟槽衬件24和定子堆叠部30之间的相对运动导致的扯坏不那么容易。替换地，沟槽衬件24可通过将单独挤出的杆件(每个限定一个腔体)连结在一起而形成，以形成具有多个腔体的单件沟槽衬件24组件。

用于组装定子堆叠部30的方法包括将主体12和间隔开的指状部20(从主体12延伸)附连到定子堆叠部30上。沟槽衬件24可被插入到相邻指状部20之间的间隙22中。导体34可被插入到由沟槽衬件24限定的单个腔体36中。沟槽衬件24可预切割到用于特定电马达27的需要的长度。替换地，沟槽衬件24可被设置为连续的卷绕部，并在组装时在定子堆叠部30内切割到定长。由此沟槽衬件24的长度可按照应用的需要选择。因为绝缘组件10可在导体34插入之前组装到定子堆叠部30上，绝缘组件10可用作组装装置，以辅助在定子组件26中的组装。

指状部20可包括第一表面37和第二表面38，如图2所示。第一表面37和第二表面38通过第一侧40和第二侧41连接。第一侧40和第二侧41每个限定弯曲表面42。弯曲表面42(如图2所示)可对应于导体34的弯曲部44(如图3所示)。换句话说，一旦扭转操作完成时，弯曲表面42(如图2所示)的半径可对应于导体34的弯曲部44的期望半径(如图3所示)。弯曲表面42在组装期间辅助对齐导体34，并在扭转操作期间防止导体34的运动，即，拉动。指状部20的第一侧40和第二侧41还各自限定出成角度表面46。成角度表面46辅助沟槽衬件24定位到相邻指状部20之间的间隙22中的引导。通过具有成角度表面46而不是尖锐边缘，可使组装期间对沟槽衬件24的损坏最小化。

指状部20的第一侧40和第二侧41每个限定倒角部48。倒角部48在定子堆叠部30上定位在与沟槽衬件24一样的轴向位置处。由此，倒角部48将沟槽衬件24定位在相对于定子堆叠部30的期望轴向位置中。倒角部48还在定子组件26的组装期间保护沟槽衬件24，并减小来自导体34的、在沟槽衬件24的端部上的应力。指状部20的横截面形状可从一种应用到另一种变化，这取决于应用和所使用的特定定子组件26。根据特定定子组件的任何形状可被使用。指状部20还限定内壁52。

上述实施例用于具有轴向插入的导体34的定子组件26。但是，绝缘组件10还可与径向插入的导体34一起使用。因为绝缘组件10是电绝缘器，一旦组装完成，绝缘组件10可与定子组件26保持，且不影响定子组件26的操作。第二绝缘组件(未示出)可在从定子堆叠部30的冠部侧(未示出)插入多个导体34之前组装在定子堆叠部30上。第二绝缘组件可具有与定位在定子堆叠部30的扭转侧28上的绝缘组件共同的形状。

大体环形的主体12可形成为单件，如图1所示。可选地，主体12可形成为多个部段50(如图2和4所示)，其在周边上分布。图4是绝缘组件10的一部分54的局部示意平面图。图4示出了第一部段56和第二部段58。第一部段56通过第一部分60可操作地连接到第二部段58，该第一部分成形为配合到相应的第二部分62中。每个部段50可操作地连接到另外两个部段，以便形成封闭的连续环，如图1所示。任何构造或形状都可用于键锁或保持部段50。

可选地，部段50可使用粘结剂或任何适当材料附连。在定位或组装到定子堆叠部30上之前，部段50可彼此连接以形成连续的环形主体12。替换地，部段50可各自地且相继地定位在定子堆叠部30上，然后组装到连续的环形主体12。

可选地，附连特征部64(如图1所示)可定位在主体12的各个位置处。附连特征部64可用于将绝缘组件10固定到定子堆叠部30。附连特征部64可包括凸起部66(如图1和3所示)，这些凸起部从主体12径向向外地凸出。销68(如图1所示)可从凸起部66延伸，并被成形为配合到定子堆叠部30中形成的相应孔(未示出)中。

主体12、指状部20和沟槽衬件24可由电绝缘材料制成，诸如塑料。主体12可通过注射模制制成。可选地，主体12可由导电材料制成，被涂覆电绝缘材料。

图5是沟槽衬件24的局部示意透视图。如上所述，沟槽衬件24可以是多内腔沟槽衬件24，其限定多个腔体36。沟槽衬件24具有一对相对的侧壁70、一对相对的端壁72和至少一个分隔壁74。相对的侧壁70具有第一厚度76，相对的端壁72具有第二厚度78，分隔壁74具有第三厚度80。沟槽衬件24可挤出为单件，从而分隔壁74不会具有双倍厚度，有时在弯曲材料板以形成期望形状时会发生这种情况。为了减小沟槽衬件24和导体34所需的封装面积，沟槽衬件24可形成有侧壁70、端壁72和分隔壁74，它们在保持电绝缘的同时具有最小厚度。

在所示实施例中，第一、第二和第三厚度76、78、80相等，从而侧壁70、端壁72和分隔壁74是相等厚度。替换地，第一厚度76、第二厚度78，和/或第三厚度80可以是不同厚度，以提供不同程度的电绝缘。例如，端壁72需要的电绝缘可以差于分隔壁74，因此第二厚度78可小于第三厚度80。本领域技术人员将能够确定侧壁70、端壁72或分隔壁74每个所需的厚度。

另外，侧壁70、端壁72和分隔壁74绕导体34的一部分长度包围腔体36。导体34的端部(从定子堆叠部30轴向地延伸)保持暴露，这是电马达27的操作所需的。

沟槽衬件24具有长度82、第一端84和第二端86。沟槽衬件24的第一端84是可适配的或适于装配到相邻指状部20之间的间隙22中。沟槽衬件24可通过粘结剂或任何其他适当的材料附连到或熔合到指状部20的第一和第二侧40、41上。可使用附连或熔合的任何适当方法。一个这样的方法包括局部地施加超声振动，同时在压力下将零件保持在一起，以便形成超声连结部。可选地，沟槽衬件24可与主体12一体地形成。

图6示出用于沟槽衬件100的替换实施例。沟槽衬件100包括多个腔体102，这些腔体被一对相对的侧壁104、一对相对的端壁106和至少一个分隔壁108完全包封。在所示实施例中，存在四个腔体102，但是，任何数量的腔体可被形成，以保持相应数量的导体。相对的侧壁104具有第一厚度110，相对的端壁106具有第二厚度112，且分隔壁108具有第三厚度114。沟槽衬件100具有长度116、第一端118和第二端120。沟槽衬件100被插入到绝缘组件10的相邻指状部20之间的间隙22中。

参考图6，沟槽衬件100可在端壁106的一处或两处限定第一渐缩部分122。沟槽衬件100可在相对的侧壁104的一处或两处限定第二渐缩部分124。第一和第二渐缩部分122、124可向内渐缩，并形成在沟槽衬件100的第一端118处。沟槽衬件100可具有长度116，该长度116大于定子堆叠部30的长度，以考虑第一和第二渐缩部分122、124。

当沟槽衬件100插入到相邻指状部20之间的间隙22中时，第一渐缩部分122可适于与指状部20的内壁52接触或坐靠在其上(如图2所示)。当沟槽衬件100插入到相邻指状部20之间的间隙22中时，第二渐缩部分124可适于与指状部20的弯曲表面42接触或坐靠在其上。第一和第二渐缩部分122、124可防止沟槽衬件100通过指状部20落到定子堆叠部30中。换句话说，第一和第二渐缩部分122，124可辅助保持沟槽衬件100在间隙22中的位置，而不用使用粘结剂、熔合或其他材料。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附权利要求范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于定子组件的绝缘组件，包括：

大体环形的主体；

至少两个间隔开的指状部，所述指状部从主体径向向内地延伸；

其中，间隔开的指状部在间隔开的指状部之间限定间隙；和

可插入在间隙内的沟槽衬件。

2.如权利要求1所述的绝缘组件，其中，所述主体包括分布于周边的多个部段；和所述多个部段的每个可操作地连接到所述多个部段的另一个。

3.如权利要求1所述的绝缘组件，其中，每个间隔开的指状部具有至少一侧，所述至少一侧限定倒角部，该倒角部适于在间隙中对齐所述沟槽衬件。

4.如权利要求1所述的绝缘组件，其中，每个间隔开的指状部具有至少一侧，所述至少一侧限定成角度表面，该成角度表面适于引导所述沟槽衬件在间隙中的插入。

5.如权利要求1所述的绝缘组件，其中，所述沟槽衬件包括端壁，所述端壁限定第一向内渐缩部分，该第一向内渐缩部分适于将所述沟槽衬件保持在间隙中。

6.如权利要求5所述的绝缘组件，其中，所述沟槽衬件包括侧壁，所述侧壁限定第二向内渐缩部分，该第二向内渐缩部分适于将所述沟槽衬件保持在间隙中。

7.如权利要求1所述的绝缘组件，其中，所述沟槽衬件形成为单个挤压件，该挤压件限定多个腔体。

8.如权利要求7所述的绝缘组件，还包括可从所述定子组件延伸的多个导体，所述多个导体的每个轴向地插入到所述多个腔体的相应一个中。

9.如权利要求8所述的绝缘组件，其中，每个间隔开的指状部具有至少一侧，所述至少一侧限定弯曲表面，该弯曲表面适于引导所述多个导体的每个在所述多个腔体的相应一个腔体中的插入。

10.一种用于定子组件的绝缘组件，包括：

大体环形的主体；

间隔开的多个指状部，所述指状部从主体径向向内地延伸；

其中，所述多个指状部限定多个间隙；

多个沟槽衬件，所述多个沟槽衬件各自定位在多个间隙的相应一个中；

其中，所述多个沟槽衬件的每个限定弯曲部分，该弯曲部分适于保持所述多个沟槽衬件的每个在多个间隙中的相应一个中的位置；和

其中，所述主体包括分布于周边上的多个部段；和所述多个部段的每个可操作地连接到所述多个部段的另一个。

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