CN103151867A - 用于支撑电机中的导体的垫片 - Google Patents

Abstract

用于支撑电机中的导体的垫片。一种用于支撑电机的定子组件中的导体的垫片包括多个定位元件，所述多个定位元件与绕组布置中的特殊区域中的多种导体相配合。阐释的垫片包括绝缘体，所述绝缘体由非导电材料形成并且包括轴向向内的表面，以接触短导体和用于接收交叉导体的交叉袋，所述交叉导体电连接内绕组组和外绕组组。垫片还示例性地包括相位超前袋，所述相位超前袋轴向向内，以接收终端相位超前导体。

Description

用于支撑电机中的导体的垫片

技术领域

本发明整体涉及一种电机，更具体地，涉及一种垫片，所述垫片用于电绝缘形成在电机的定子组件中的绕组布置的各种导体。

背景技术

电机可以包括与汽车动力传动系统有关的多种用途。例如，传统汽车可以使用电机作为用于内燃机的起动电动机或用作交流发电机，以发电并且将电力传送到车辆配件和/或为车辆电池充电。

示例地电机包括转子和定子。定子由定子叠片或定子芯和多个导电体，或者绕组构成，所述绕组插入在定子叠片中。绕组在焊接的端部匝处互连（例如焊接在一起）或者接合，以形成电机运转所需的电路。特别地，当定子通过磁场与转子相互作用时，电机运转，以将电能转化成机械能，或者将机械能转化为电能。

导体可以形成多相电机。每相均与其它相互连，以完成完整的电路。使导体彼此电绝缘，以确保电动机不会发生短路。制造电动机的常见问题是在制造过程期间可能会损坏导体。这可以由形成在导体中以便优化定子内的布线的弯曲或扭转所造成。取决于定子的尺寸和构造，弯曲和扭转或许只是一个极端情况。更加特别地，在被支承在导体外表面上的绝缘体中可以发生损坏。

发明内容

本公开涉及一种垫片，所述垫片用于支撑电机的定子组件中的导体，所述垫片包括由非导电材料形成的绝缘体。第一表面由绝缘体支撑并且轴向向内，以接触内绕组组的多个短导电体。第二表面由绝缘体支撑并且定位成轴向向内并且从第一表面径向向内，以接触外绕组组的多个短导电体。交叉袋由绝缘体支撑并且在第一表面和第二表面之间径向延伸，并且轴向向内，以接收限定了交叉导体的导电体，以电连接内绕组组和外绕组组。相位超前袋被绝缘体支撑并且轴向面向外，以接收终端相位超前导体。

根据本公开的其它示例性实施例，电机包括定子芯，所述定子芯包括侧壁，所述侧壁绕轴向轴线延伸。内绕组组被定子芯支撑并且包括多个普通导电体和多个短导电体。第一绕组组是设置在第一导体层和第二导体层中的多相绕组，从第一导体层径向向外定位所述第二导体层。外绕组组由定子芯支撑并且定位成从内绕组组径向向外并且包括多个普通导电体和多个短导电体。第二绕组组是设置在第三导体层和第四导体层中的多相绕组，从第三导体层径向向外定位所述第四导体层。多个交叉导电体由定子芯支撑，以电连接内绕组组和外绕组组。多个终端相位超前导体由定子芯支撑，每个终端相位超前导体均电联接到内绕组组和外绕组组的相位中的一个。垫片包括绝缘体，所述绝缘体由非导电材料形成，所述垫片定位成从定子芯轴向向外并且包括多个定位元件，所述多个定位元件与内绕组组和外绕组组的短导电体、内绕组组和外绕组组的普通导电体、多个交叉导体和终端相位超前导体相配合。

根据本公开的另一个示例性实施例，形成电机的定子组件的方法包括以下步骤：设置具有插入端和相对端的定子芯；将多个普通导电体放置在定子芯的狭槽内；将多个短导电体放置在定子芯的狭槽内；将多个交叉导体放置在定子芯的狭槽内；以及将垫片定位在定子芯的插入端的附近。所述方法还包括以下步骤：使得垫片的第一表面与短导电体对准；使得交叉袋与交叉导体对准；并且使得垫片朝向定子芯的插入端运动，使得短导电体接合第一表面并且将短导电体推入到定子芯的狭槽内，并且交叉导体被接收在垫片的交叉袋中。

当考虑举例说明作为目前认为实施本发明的最优模式的示例性实施例的以下详细描述时，本发明的其它特征和优势将对本领域中的那些技术人员而言是清楚的。

附图说明

图示的详细描述具体涉及附图，其中

图1是从插入侧观察的示例性定子组件的透视图；

图2是图1的定子芯的简图，其示出了位于所述定子芯中的狭槽；

图3是本公开的示例性垫片的外透视图；

图4是图3的垫片的内透视图；

图5是在图1的示例性定子组件的插入端处形成的特殊连接的示意性表示；

图6是图3的垫片的外透视图，其示出了与垫片相配合的导体，其中，为了清晰起见，移除了普通导体和短导体；

图7是与图6类似的内透视图；

图8是示出了与图3的垫片相配合的普通导体的内透视图；

图9是与图8类似的外透视图；

图10是示出了与图3的垫片相配合的短导体的内透视图；

图11是与图10类似的外透视图；

图12是与图3的垫片相配合的交叉导体的透视图；

图13是与图3的垫片相配合的中性导体的透视图；

图14是示出了与图3的垫片相配合的终端相位导线的外透视图；

图15是与图14类似的内透视图；

图16是与图15类似的另一个内透视图；

图17是从插入侧观察的示例性定子组件的透视图；

图18是本公开的示例性垫片的外透视图；

图19是图18的垫片的内透视图；

图20是在图17的示例性定子组件的插入端处形成的特殊连接的示意性表示；

图21是示出了与垫片相配合的导体的外透视图，其中为了清晰起见，移除了普通导体和短导体；

图22是与图21类似的内透视图；

图23是与图18的垫片相配合的普通导体的内透视图；

图24是与图23类似的外透视图；

图25是示出了与图18的垫片相配合的短导体的内透视图；

图26是与图25类似的外透视图；

图27是与图18的垫片相配合的交叉导体的透视图；

图28是与图18的垫片相配合的中性导体和跨接导体的透视图；

图29是示出了与图18的垫片相配合的终端相位导线的外透视图；和

图30是与图29类似的内透视图。

具体实施方式

在此描述的本发明的实施例并非意为穷举或者将本发明限制为公开的精确形式。相反，已经选择了选为描述的实施例，以使得本领域中的技术人员实践本发明。

开始参照图1，示出了用于在电机12中使用的示例性并联定子组件10的透视图。如在此更加详细描述的那样，定子组件10被认为是并联，原因在于其相位绕组并行互连。定子组件10包括插入端14和相对的端或连接端16。当电机12用作电动机（诸如起动电动机或牵引电动机）时，其包括定子组件10，所述定子组件10通过磁场可操作地联接到转子（未示出），以将电能转换成机械能。以类似的方式，电机12还可以用作交流发电机或发电机，以经由磁场将机械能转变成电能来发电并且将电力例如传送到车辆配件和/或为车辆电池充电。

定子组件10示例性地包括定子芯或叠片20和多个导电体或绕组30。定子芯20包括圆筒形侧壁22，所述圆筒形侧壁22绕纵向轴线23延伸并且限定了敞开的中心部分24。轴向方向A延伸通过定子组件10的插入端14和相对的端或连接端16之间的敞开的中心部分24，并且径向方向R垂直于轴向方向A远离纵向轴线23朝向侧壁22延伸。在特定的示例性实施例中，圆筒形壁22可以包括一个或多个层压叠片或层（未示出）。在特定的示例性（侧/侧部）实施例中，圆筒形壁22可以由硅钢构成，这减少了在电机12运转期间产生的磁滞和涡流损耗。可替代地，圆筒形壁22可以由固体粉状金属体构成。而且，定子芯20可以包括金属（例如，钢）框架（未示出）。

定子芯20的圆筒形壁22在圆周内表面32和圆周外表面34之间延伸，并且示例性地包括多个沿着圆周间隔开并且沿着轴向延伸的狭槽36（图2），通过所述狭槽36接收导体30。图1和2的示例性的定子芯20包括60条狭槽36。开口到定子狭槽36的开口示例性地设置成贯通定子芯20的内表面32以及定子芯20的插入端14和连接端16。

示例性地，狭槽36各个均支撑导体30的至少一部分，所述导体30布置在电枢绕组组中，所述电枢绕组组分别包括第一（或内）和第二（或外）绕组组38和40。更加具体地，每条狭槽36均示例性地包括两个绕组组的部分，所述绕组组包括第一绕组组38和第二绕组组40。在每条狭槽36中的第一绕组组38包括一个相位的两个导体30，并且在每条狭槽36中的第二绕组组40包括另一个相位的两个导体30。类似地，在示例性实施例中的其它狭槽36的每一个均还包括一个相位的两个导体30和另一个相位的两个导体30。在其它示例性实施例中，狭槽36中的每一个还能够包括同一相位的所有四个导体30。在此公开的示例性的绕组布置是三相位绕组布置，所述三相位绕组布置包括相位A、B和C。然而，应当理解的是本公开可以应用于其它多相绕组布置。

导体30示例性地由诸如铜的导电材料形成，所述导电材料具有矩形横截面，所述导体30用于形成电枢绕组组38和40。参照图2和5，导体30示例性地布置在四个同心环或层中，其中第一层42定位成最靠近定子芯20的内表面32，随后的第二层44定位成位于第一层42的径向外部，第三层46定位成位于第二层44的径向外部，以及第四层48定位成位于第三层46的径向外部并且定位成最靠近定子芯20的外表面34。第一和第二层42和44限定了第一绕组组38，而第三和第四层46和48限定了第二绕组组40。尽管可以使用矩形横截面导体30，以享有具有高槽填充率（SFR）的半闭合或全闭合电枢狭槽的优势，但是其它导体（例如，圆形横截面）也可以作为其的替代方案。

用于在定子组件10内使用的导电体30示例性地包括普通导体52（图8和9）、短导体54（图10和11）、交叉导体56（图12）、中性导体58（图13）和终端相位超前导体（terminal phase-lead conductor）60（图14-16）。导体52、54、56、58、60中的每一个均可以是多种U形夹布置。在Remy International,Inc.拥有的授予Cai的美国专利No.7,622,843中提供了关于示例性的U形夹导体的其它细节，其公开的内容均以援引的方式明确并入本发明。

定子组件10示例性地包括普通区域59和特殊区域61，所述普通区域59和所述特殊区域61由导体30构成。如在此更加详细描述的那样，特殊区域61中的电连接确定了定子组件10的类型和构造。如本领域中已知的那样，特殊区域61可以包括例如短导体54、交叉导体56、中性导体58和终端相位超前导体60，用于与外部电气部件（未示出）相联接。示例性的垫片100定位在特殊区域61中，以定位并且电绝缘多个导体30。

参照图8和9，在第一和第二绕组组38和40中使用普通导体52。在定子组件10内使用的导体30（即，普通）数量最多并且所述导体30具有大体U形发夹的布置，所述布置包括由弯折部分64分开的第一和第二支腿62a和62b。每个支腿62a和62b均包括相关的支腿端部68a和68b（图8）。导体52的方向在弯折部分64处改变了大体180度。每个普通导体52均在其相应的绕组组38和40内跨越狭槽36的预定构件（即，节距）。在特定的示例性实施例中，每个普通导体52均构造成跨越其绕组组38、40的12个狭槽。在示例性实施例中，对于总数48个普通导体52（16/相位×3相位=48）而言，每相位需要十六个普通导体52。

参照图10和11，短导体54与普通导体52类似，但是具有更短的节距（即，跨越更少的狭槽36）。短导体54还具有大体U形发夹的布置，所述短导体54包括第一和第二支腿72a和72b，具有端部78a和78b，弯折部分74分开端部78a和78b。在示例性地的实施例中，对于总数为12个的短导体54（4/相位×3相位=12）而言，每个相位需要4个短导体54。示例性地，每个绕组组38、40设置了6个短导体54。

现在参照图12，交叉导体56与普通导体52的发夹形布置相类似，但是尺寸略微较大，原因在于交叉导体56用于在绕组组38和40之间延伸（即，跨越狭槽36之间的更大距离），并且在每个相位中在绕组之间设置了组对组的连接。交叉导体56具有第一和第二支腿53a和53b，具有端部55a和55b，弯折部分57将端部55a和55b分开。在示例性实施例中，对于总数为6个的交叉导体56（2/相位×3相位=6）而言，每个相位需要两个交叉导体56。

参照图13，中性导体58各个均示例性地具有W形并且包括设置成与绕组布置的第四层48电连通的第一支腿82、第二支腿84和第三支腿86。每个中性导体58均可以由U形发夹导体88和单个支腿导体90形成。中性导体58用作用于绕组布置的中性连接。而且，示例性的并联绕组布置需要内和外中性导体58a和58b（图5）。

现在参照图14-16，在示例性的绕组布置中，在定子组件10的插入侧上，终端相位超前导体60设置了用于每个绕组相位（A、B、C）的终端。示例性地，终端相位超前导体60包括三个导体92、94、96，每个绕组相位包括一个导体。每个导体92、94、96均分别包括内支腿92a、94a、96a和外支腿92b、94b、96b。连接器孔眼98定位在每个终端相位超前导体支腿92、94、96的端部处。

图5还详细图解了特殊连接，所述特殊连接包括（1）连接绕组组38和40所需的连接（即，第二层44和第三层46之间的连接）；（2）不同相位绕组之间的中性连接；和（3）用于每个相位绕组的终端连接。这些连接中的每一个均由以上详细描述的导体中的一个来完成，例如：分别为（1）交叉导体56；（2）中性导体58；和（3）终端相位超前导体60。

第一类型的特殊连接是连接两个绕组组38和40的连接（即，第二层和第一层之间的连接）。这些特殊连接示例性地由交叉导体56形成。第二类型的特殊连接是不同相位绕组之间的中性连接。这个特殊连接示例性地由中性导体58制成。可以设置中性连接，使得对于多相位机器（电机）而言以星形连接或三角形连接的方式连接衬层。对于每个相位绕组而言，第三类型的特殊连接均是终端连接。这种特殊连接利用终端相位超前导体60制成。

再此参照图3和4，用于支撑不同导体52、54、56、58、60的示例性垫片100包括电绝缘体102。在一个示例性实施例中，电绝缘体102由诸如聚合物的非导电材料形成。这种聚合物可以是通常称为

的聚四氟乙烯。垫片100定位成从定子芯24轴向向外并且靠近所述定子芯24的插入侧26。在定子组件10的特殊区域61内垫片100沿着圆周间隔开，并且所述垫片100构造成定位多个导体30并且将多个导体30相互隔远离，以防止所述多个导体30之间的无意电接触和在其间发生短路。垫片100还可以用作推动器或组装工具，以促进将特定导体30插入在定子芯24内。尽管在模制过程期间示例性的电绝缘体102形成一个整体，但是在其它实施例中，电绝缘体102可以由多个部件所限定，所述多个部件互锁以捕获多个导体30。

垫片100包括多个定位元件，所述多个定位元件在定子组件10的特殊区域中与多个导电体30相配合，所述导电体30包括普通导体52、短导体54、交叉导体56、中性导体58和终端相位超前导体60。垫片100的电绝缘体102包括轴向向内的表面或内表面104和轴向面向外的表面或外表面106。弧形内侧部和外侧部108和110在电绝缘体102的相对的端部112和114之间延伸。内侧部108径向向内（朝向定子芯20的中央轴线23），而外侧部110径向向外（远离定子芯20的中央轴线23）。

参照图4、10和11，垫片100包括第一定位元件，所述第一定位元件由被绝缘体102支撑的第一表面115所限定，并且所述第一表面115轴向向内，以选择性接触内绕组组38的短导电体54。示例性地，多个沿着圆周间隔开的第一钉或衬垫116共同限定的第一表面115，所述第一钉或衬垫116从垫片100的内表面104轴向向内延伸。每个衬垫116接触内绕组组38的相应短导体54的弯折部分74。第二定位元件由被绝缘体102支撑的第二表面118所限定。第二表面118定位成从第一表面114径向向内并且轴向向内，以接触外绕组组40的多个短导电体54。而且，第二表面118由多个沿着圆周间隔开的第二钉或衬垫120共同限定，所述第二钉或衬垫120从内表面104轴向向内延伸，第一衬垫116定位成从第二衬垫120径向向内。每个第二衬垫120均接触外绕组组40的相应的短导体54的弯折部分74。

参照图4、8和9，内表面104限定了由绝缘体102支撑的第三定位元件或表面。内表面104轴向向内，以在外绕组组38和内绕组组40的特殊区域61内接触多个普通导体52。更加具体地，表面104接触内绕组组和外绕组组38和40的选择性的普通导体52的弯折部分64。

参照图4和12，多个交叉袋124限定了第四定位元件，所述多个交叉袋124在垫片100的内表面104内向内延伸，并且所述第四定位元件在第一表面116和第二表面120之间径向延伸。交叉袋124轴向向内，以接收交叉导体56。更加具体地，交叉袋124沿着圆周延伸并且径向位于相对的表面108和110之间，以容纳交叉导体56的弯折部分57。交叉袋124示例性地径向定位在第一衬垫和第二衬垫116和120之间。

参照图4和13，垫片100的第五定位元件由形成在垫片100内的中性袋128所限定，以接收中性导体58b。中性袋128形成在由内表面104和外侧部110所限定的绝缘体102的轴向向内的径向内边缘内。在图13中，单个中性袋128示出在绝缘体102内，以接收中性导体58b。然而，在其它示例性实施例中，第二中性袋（未示出）可以形成在绝缘体102的内侧部108内，以接收外中性导体58a。示例性地，在由对位芳纶合成纤维（众所周知

）形成的套管132上，中性导体58的至少一部分覆盖有能够熔化的含氟聚合物，示例性地为氟化乙丙稀（FEP）热收缩包覆130，以为了防止导体58发生磨损并且提供电绝缘。

参照图3和14-16，垫片100的第六定位元件可以包括由绝缘体102支撑的多个相位超前的袋136、138、140，以接收相位超前导体60的导体92、94、96。相位超前袋136、138、140各包括第一、第二、第三、和第四部分142、144、146和148。第一部分142形成在绝缘体102的外表面106内并且轴向向外。第二部分144是形成在内侧部108内的轴向延伸的狭槽并且径向向内。第三部分146是形成在外侧部110中并且径向向外的轴向延伸的狭槽。第四部分148是形成在绝缘体102的内侧部108中的沿着圆周延伸的狭槽。第一部分142、第二部分144和第四部分148接收终端相位超前导体60的内支腿92a、94a、96a。类似地，第一部分142和第三部分146接收终端相位超前导体60的外支腿92b、94b、96b。相位超前袋136、138、140协助将孔眼98定位成与外部终端块体（未示出）适当地对准。另外，当将相位超前支腿92、94、96联接到终端块体时，垫片100限制了相位超前支腿92、94、96的运动。

在特定的示例性实施例中，垫片100的电绝缘体102可以形成有散热元件。例如，通道（未示出）可以形成在电绝缘体102内并且供应有流体（例如，空气或油），以帮助垫片100附近的导体30散热。

图17示出了示例性实施例串联定子组件210。定子组件210与定子组件10类似，但是却包括与并联截然相反串联的导体30。像这样，就以上详细描述的那样相同的附图标记将指示类似的元件。

连同普通导体52、短导体54、交叉导体56、中性导体58和终端相位超前导体60一起，串联定子组件210包括跨接导体211（图20和28）。跨接导体211可以具有与以上详细描述相同的U形夹布置相同并且用于串联相位绕组中的每一个。如图28所示，每个跨接导体211均包括被弯折部分215所连接的一对支腿213a和213b。示例性地，在此详细描述的绕组布置中共使用了三个跨接导体211a、211b、211c，每相位一个跨接导体（1/相位×3相位=3）。

图20是示出了并联定子组件210的示例性特殊连接的绕组简图。具体地，特殊区域中的不同导体提供：（1）连接绕组组38和40所需的连接（即，第二层44和第三层46之间的连接）；（2）不同相位绕组之间的中性连接；（3）用于每个相位绕组的终端连接；和（4）串联相位绕组中的每一个所需的连接（即，相位路径之间的连接）。这些连接中的每一个均可以由以上详细描述的导体中的一个来完成，例如：分别为（1）交叉导体56；（2）中性导体58；（3）终端相位超前导体60；和（4）跨接导体211。

第一种类型的特殊连接件是连接两个绕组组38和40所需的连接（即，第二层和第一层之间的连接）。这些特殊连接示例性地由交叉导体56形成。第二类型的特殊连接是不同相位绕组之间的中性连接。这这个特殊连接由中心导体58形成。可以设置中性连接，使得针对多相位机器而言以星形连接或三角形连接来连接绕组。第三类型的特殊连接是对每个相位绕组的终端连接。这个特殊连接件由终端相位超前导体60形成。第四类型的特殊连接是以串联的方式连接同一相位的绕组分支所需的连接。该特殊连接由跨接导体211形成。

参照图18-19和21-22，示出了其它示例性垫片300，所述垫片300用于与串联定子组件210一起使用。在一个示例性实施例中，垫片300包括由非导电材料（诸如聚合物）形成的绝缘体302。聚合物可以是聚四氟乙烯，通常被称为垫片300定位成从定子芯24轴向向外并且靠近所述定子芯24的插入侧14。垫片300在定子组件210的特殊区域61内沿着圆周间隔开，并且构造成定位多个导体30并且使得多个导体30相互隔远离，以防止在多个导体30无意间电接触和在多个导体30之间发生短路。垫片300还可以用作推动件或组装工具，以促进将特定的导体30插入在定子芯20内。

垫片300包括多个定位元件，所述多个定位元件与定子组件10的特殊区域61中的不同导体30相配合，所述导体30包括普通导体52、短导体54、交叉导体56、中性导体58、终端相位超前导体60、和跨接导体211。垫片300的绝缘体302包括轴向向内的表面或内表面304和相对的轴向向外的表面或外表面306。弧形内侧部和外侧部308和310在绝缘体302的相对的端部312和314之间延伸。内侧部308径向向内（朝向定子芯20的中心轴线23），而外侧部310径向向外（远离定子芯20的中心轴线23）。

参照图19、25和26，垫片300包括定位元件，所述定位元件由绝缘体302支撑的第一表面315所限定，所述第一表面315轴向向内，以连接内绕组组38的选择性的短导体54。示例性地，第一表面315由多个沿着圆周间隔开的第一钉或衬垫316所限定，所述第一钉或衬垫316从垫片300的内表面304轴向向内延伸。第二定位元件由绝缘体102支撑的第二表面318所限定。第二表面318定位成从第一表面314径向向内并且轴向向内，以接触外绕组组40的多个短导体54。而且，第二表面318由多个沿着圆周间隔开的第二钉或衬垫320所共同限定，所述第二钉或衬垫320从内表面304轴向向内延伸，第一衬垫316定位成从第二衬垫320径向向内。

参照图19、23和24，内表面304限定了由绝缘体302支撑的表面的第三定位元件。内表面304轴向向内，以在外绕组组38和内绕组组40的特殊区域61内接触多个普通导体52。

参照图19和27，第四定位元件由多个交叉袋324所限定，所述多个交叉袋324在垫片300的内表面304内向内延伸并且在第一表面316和第二表面320之间径向延伸。交叉袋324轴向向内，以接收交叉导体56。更具体地，交叉袋324沿着圆周延伸并且径向位于相对的表面308和310之间，以容纳交叉导体56的弯折部分57。交叉袋324示例性地定位成径向位于第一衬垫和第二衬垫316和320之间。

参照图19和28，垫片300的第五定位元件是形成在垫片300内的中性袋328，以接收中性导体58。中性袋328形成在由内表面304和外侧部310所限定的绝缘体302的轴向向内的径向内边缘内。

参照图18和29-30，垫片300的第六定位元件包括多个相位超前袋336、338、340，所述多个相位超前袋336、338、340由绝缘体302支撑。相位超前袋336、338、340各包括第一部分342、和第二部分344。第一部分342形成在绝缘体302的外侧表面306内并且轴向向外。第二部分344是形成在外侧部310内并且径向向外的轴向延伸的狭槽。第一部分342和第二部分344接收终端相位超前导体60的支腿92、94、96。

参照图19和28，跨接导体211被接收在跨接袋350内，所述跨接袋350形成在由内表面304和内侧部308限定的绝缘体302的轴向向内的径向内边缘内。跨接袋350沿着圆周延伸并且接收跨接导体211的弯折部分215。

在此将详细描述形成定子组件10的示例性方法。除非另有说明，形成定子组件210的方法将基本相同。示例性方法包括设置定子芯20并且将多个普通导体52和短导体54插入在定子芯20内的步骤。更加具体地，通过定子芯20的插入端14将普通导体52和短导体54插入到选择性狭狭槽36中。多个交叉导体56在定子芯20的插入端14处还插入在选择性狭槽36内。中性导体58还接收在定子芯20的选择性狭槽36的插入端14内。在串联定子组件210中，跨接导体211被插入到定子芯20中并且取代中性导体58中的一个。

接下来，垫片100被定位在定子芯20的插入端14的附近，其中，垫片100的第一表面和第二表面115和118与短导体54对准，交叉袋124与交叉导体56对准，并且内表面104与普通导体52对准。然后，使得垫片100朝向定子芯20的插入端14运动，使得短导体54接合第一表面和第二表面115和118并且被推入到定子芯20的相应狭槽36中，并且交叉导体56被接收在垫片100的交叉袋124内。在特定的示例性实施例中，垫片100的内表面104可以靠置在普通导体52的弯折部分64上。中性导体58还定位在垫片100的中性袋128内。在串联定子组件210中，选择性的跨接导体211定位在垫片300的跨接袋350内。终端相位超前导体60可以定位在垫片100的相位超前袋136、138、140内。

在此详细解释的垫片100和300提供了相应定子组件10和210的特殊区域61内的不同导体30之间的固定间隔。垫片100、300还协助相位超前孔眼98的固定定位，以适当地与终端块体对准。每个垫片100、300的绝缘体102、302用于使得特殊区域61内的相应导体30之间电绝缘。考虑到垫片100、300的空间定向和电绝缘功能，在许多实例中可以消除通常施加到单个导体30的绝缘材料。另外，垫片100和300可以用作组装工具，所述组装工具允许在保持插入的导体30之间的相对间隔的同时，同步将导体30插入在特殊区域61内。

尽管已经特定的优选的实施例详细描述了本发明，但是在本发明的如在以下权利要求中描述和限定的精神和范围内还存在变型方案和修改方案。

Claims (32)

1.一种用于支撑电机的定子组件中的导体的垫片，所述垫片包括:

绝缘体，所述绝缘体由非导电材料形成；

第一表面，所述第一表面由所述绝缘体支撑，所述第一表面轴向向内，以接触内绕组组的多个短导电体；

第二表面，所述第二表面由所述绝缘体支撑，所述第二表面定位成轴向向内并且从所述第一表面径向向内，以接触外绕组组的多个短导电体；

交叉袋，所述交叉袋由所述绝缘体支撑，所述交叉袋在所述第一表面和所述第二表面之间径向延伸，并且轴向向内，用于接收限定交叉导体的导电体，以电连接所述内绕组组和所述外绕组组；和

相位超前袋，所述相位超前袋由所述绝缘体支撑，所述相位超前袋轴向向外，以接收终端相位超前导体。

2.根据权利要求1所述的垫片，所述垫片还包括第三表面，所述第三表面由所述绝缘体支撑，所述第三表面轴向向内，以接触所述外绕组组和所述内绕组组的多个普通导电体。

3.根据权利要求2所述垫片，所述垫片还包括中性袋，所述中性袋由所述绝缘体支撑，所述中性袋轴向向外，用于接收限定中性导体的导电体，所述中性导体提供所述外绕组组和所述内绕组组的不同绕组相位之间的中性连接。

4.根据权利要求2所述的垫片，其中，所述第一表面由多个沿着圆周间隔开的第一衬垫所限定，所述第一衬垫从所述第三表面轴向向内延伸，并且所述第二表面由多个沿着圆周间隔开的第二衬垫所限定，所述第二衬垫从所述第三表面轴向向内延伸，所述第一衬垫被定位成从所述第二衬垫径向向内。

5.根据权利要求4所述的垫片，其中，多个所述交叉袋沿着圆周延伸并且定位成径向位于所述第一衬垫和所述第二衬垫中间。

6.根据权利要求3所述的垫片，其中，所述中性袋形成在所述绝缘体的轴向向内的径向内边缘内。

7.根据权利要求1所述的垫片，其中，所述多个相位超前袋在所述绝缘体的径向内边缘至所述绝缘体的径向外边缘之间径向延伸。

8.根据权利要求1所述的垫片，其中，所述绝缘体由聚合物形成。

9.根据权利要求8所述的垫片，其中，所述绝缘体由聚四氟乙烯形成。

10.根据权利要求6所述的垫片，所述垫片在所述中性连接件的至少一部分上的Kevlar套管上还包括FEP热收缩包覆。

11.根据权利要求7所述的垫片，所述垫片还包括定位在所述相位超前袋的径向内边缘处的连接件孔眼。

12.一种电机，所述电机包括：

定子芯，所述定子芯包括绕纵向轴线延伸的侧壁；

内绕组组，所述内绕组组由所述定子芯支撑并且包括多个普通导电体和多个短导电体，第一绕组组是设置在第一导体层和第二导体层中的多相绕组，所述第二导体层被定位成从所述第一导体层径向向外；

外绕组组，所述外绕组组由定子芯支撑并且定位成从所述内绕组组径向向外并且包括多个普通导电体和多个短导电体，第二绕组组是设置在第三导体层和第四导体层中的多相绕组，所述第四导体层被定位成从所述第三导体层径向向外；

多个交叉导体，所述多个交叉导体被所述定子芯支撑，以电连接所述内绕组组和所述外绕组组；

多个终端相位超前导体，所述多个终端相位超前导体由所述定子芯支撑，每个所述终端相位超前导体均电联接到所述内绕组组和所述外绕组组的相位中的一个；和

垫片，所述垫片包括绝缘体，所述绝缘体由非导电材料形成，所述垫片被定位成从所述定子芯轴向向外并且包括多个定位元件，所述多个定位元件与所述内绕组组和所述外绕组组的短导电体、所述内绕组组和所述外绕组组的所述普通导电体、所述多个交叉导体和所述终端相位超前导体相配合。

13.根据权利要求12所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件包括：

第一表面，所述第一表面由所述绝缘体支撑，所述第一表面轴向向内，以接触所述内绕组组的多个所述短导电体；和

第二表面，所述第二表面由所述绝缘体支撑，所述第二表面定位成轴向向内并且从所述第一表面径向向内，以接触所述外绕组组的所述多个短导电体。

14.根据权利要求13所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件包括第三表面，所述第三表面轴向向内，以接触所述外绕组组和所述内绕组组的多个普通导电体。

15.根据权利要求14所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件还包括由所述绝缘体支撑的多个交叉袋，所述交叉袋在所述第一表面和所述第二表面中间径向延伸，并且轴向向内，以接收所述交叉导体。

16.根据权利要求15所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件还包括由所述绝缘体支撑的多个相位超前袋，所述相位超前袋轴向向外，以接收终端相位超前导体。

17.根据权利要求16所述的电机，所述电机还包括：

中性导体，所述中性导体提供了所述内绕组组和所述外绕组组的不同绕组相位之间的中性连接；并且

其中，所述垫片的所述定位元件还包括中性袋，以接收所述中性导体。

18.根据权利要求13所述的电机，其中，所述第一表面由沿着圆周间隔开的多个第一衬垫限定，所述第一衬垫从所述第三表面轴向向内延伸，并且所述第二表面由沿着圆周间隔开的多个第二衬垫所限定，所述第二衬垫从所述第三表面轴向向内延伸，所述第一衬垫定位成从所述第二衬垫径向向内。

19.根据权利要求13所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件包括多个所述交叉袋，所述交叉袋在所述第一表面和所述第二表面中间径向延伸，并且轴向向内，以接收所述交叉导体。

20.根据权利要求17所述的电机，其中，所述中性袋形成在所述绝缘体的轴向向内的径向内边缘内。

21.根据权利要求12所述的电机，其中，所述垫片的所述定位元件包括接收所述终端相位超前导体的多个所述相位超前袋，所述相位超前袋在所述绝缘体的径向内边缘至所述绝缘体的径向外边缘之间径向延伸。

22.根据权利要求12所述的电机，其中，所述绝缘体由聚合物形成。

23.根据权利要求22所述的电机，其中，所述绝缘体由聚四氟乙烯形成。

24.根据权利要求17所述的电机，所述电机在所述中性连接件的至少一部分上的Kevlar套管上还包括FEP热收缩包覆。

25.根据权利要求21所述的电机，所述电机还包括定位在所述相位超前袋的径向内边缘处的连接件孔眼。

26.根据权利要求12所述的电机，其中，所述导体包括U形发夹式导体，所述U形发夹式导体包括第一支腿部和第二支腿部和连接所述第一支腿部和所述第二支腿部的U形弯折部分。

27.一种形成电机的定子组件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供定子芯，所述定子芯具有插入端和相对的端；

将多个普通导电体放置在所述定子芯的狭槽内；

将多个短导电体放置在所述定子芯的狭槽内；

将多个交叉导电体放置在所述定子芯的狭槽内；

将垫片定位在所述定子芯的所述插入端的附近；

使得所述垫片的第一表面与所述短导电体对准；

使得交叉袋与所述交叉导体对准；和

使得所述垫片向所述定子芯的所述插入端运动，以使得所述短导电体接合所述第一表面并且被推入到所述定子芯的所述狭槽中，并且所述交叉导体被接收在所述垫片的所述交叉袋内。

28.根据权利要求27所述的方法，所述方法还包括使得所述垫片运动成与所述普通导电体相接触的步骤。

29.根据权利要求27所述的方法，所述方法还包括将多个终端相位超前导体放置在所述垫片的相位超前袋内的步骤。

30.根据权利要求27所述的方法，所述方法还包括将中性导体放置在所述垫片的中性袋内的步骤。

31.根据权利要求30所述的方法，所述方法还包括将热收缩包覆放置在所述中性导体上的Kevlar套管上的步骤。

32.根据权利要求27所述的方法，其中，所述垫片由非导电材料形成。

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