CN103516088A - 组合的线圈绝缘体及相关的电机元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线圈绝缘体(20),其设计为围绕电机的转子或定子的齿(14)定位。根据本发明,该绝缘体(20)首先由绝缘体的本体(23)形成,其包括框架(24),框架(24)具有两个侧向窗口(243,244)且由刚性材料制成;以及其次由附加元件(25)形成,其由柔性材料制成,其比本体(23)的材料更薄并且是更好的热导体。该元件(25)包括两个侧向壁(253,254),所述侧向壁(253,254)设计为对着框架(24)的横向窗口(243,244)定位。本体(23)包括狭槽(27),用于插入由柔性材料制成的元件(25)。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合的线圈绝缘体,其包括具有不同热传导性能的两个部分构成,以及涉及由包括所述线圈绝缘体的扣齿的转子或定子构成的电机元件。
本发明涉及电机领域,例如马达、交流发电机、或交流发电机起动器。
本发明关于交流发电机具有特别有利的应用,其用在所谓的“增程器”系统中,所述增程器系统被设计用于提高电动车辆的自主性。为此目的,这些系统包括机械地驱动交流发电机转动的低功率热引擎,当需要时,该交流发电机被设计用于提供电能至电马达的供电电池以用于车辆的牵引。
现有技术
已知的是,电机包括与轴成一体的转子和定子。转子可与驱动和/或从动轴成一体,以及可属于如文献EP 0 803 962中描述的交流发电机形式的旋转电机或如文献EP 0 831 580中描述的电马达形式的旋转电机。
电机包括支撑定子的壳体。该壳体配置为使轴旋转,例如通过轴承,诸如球轴承和/或滚针轴承。转子可包括由层叠金属板制成的本体,其包括容座。永磁体定位在这些容座的至少一些的内部,例如可在文献EP0803692的图1和图2中看到的。
如在为了进一步详细说明而将要参考的文献FR2890798中描述的那样,电机包括具有爪的转子和为一组金属板形式的定子本体,所述金属板设置有齿以用于线圈的装配,所述线圈属于定子绕组。定子的本体包括朝着内部开口的凹口,并且每个凹口由两个连续的齿定界。这些齿具有平行的边沿,并且已知为头部的材料带存在于凹口的基部和本体的外周边边之间。在这些齿上,装配有预先成形的线圈,由缠绕数匝的电线制成。这些电线包括例如涂敷瓷漆的铜线。
如图1所示,每个线圈围绕电绝缘凹口1装配,本体2包括壁4,该壁4限定界定整体矩形形状的框架5。绝缘体的本体2另外地包括前边缘7和后边缘8,所述前边缘7和后边缘8与框架5的壁4一起限定用于装配线圈9的凹槽。后边缘8被设计为定位在头部6的附近,而前边缘7位于电机的内侧。该组件被设计为围绕齿10装配。
根据一个实施例,两个线圈通过线圈绝缘体被嵌入单个凹口中,每个线圈围绕着限定该凹口的一个齿缠绕。这些线圈彼此互相连接,例如通过焊接或通过连接器的方式,以便形成多相类型的电机的相。
发明内容
本发明的目标是根据情况来改善线圈绝缘体与转子或定子的齿之间的热传导。
为此目的,本发明涉及一种线圈绝缘体,其被设计用于围绕电机的转子或定子的齿定位,其特征在于,其由以下形成:
本体,其包括框架,所述框架具有两个横向窗口且由刚性材料制成;
附加元件,由柔性材料制成,其比本体的材料更薄并且是更好的热导体,由柔性材料制成的该元件具有两个侧向壁,所述两个侧向壁被设计为对着框架的侧向窗口定位;
该本体包括狭槽,用于插入由柔性材料制成的所述元件。
根据一个实施例,该本体还包括限定用于线圈的绕组的装配沟槽的前边缘和后边缘。
根据一个实施例,该线圈绝缘体在该框架的壁的至少一个内表面上的包括臂,所述臂在它们的基部处通过锚固在该框架上的额外厚度连接,这些臂相对于所述框架的壁的内部表面升高,从而形成用于由柔性材料制成的该元件的插入的狭槽。
根据一个实施例,将臂彼此连接的所述额外厚度嵌入在该电机的内侧面上。
根据一个实施例,该线圈绝缘体另外地包括用于将该线圈绝缘体联接在该转子或定子的齿上的系统。
根据一个实施例,该联接系统由从边缘的脊部得到的至少一个联接插塞和具有较浅深度的至少一个沟道形成,该沟道被称作为“叩坑”并设置在该齿的侧向表面上用于联接插塞的卡扣。
根据一个实施例,该线圈绝缘体包括两组两个联接插塞和设置在齿的自由端部的侧部上的两个沟道,并且每个沟道被设计为接收一组的两个联接插塞。
根据一个实施例,该线圈绝缘体另外地包括设置在该沟槽的侧部的至少一个边缘中的沟道,以用于在该线圈的水平处清漆的通过。
根据一个实施例,该线圈绝缘体包括设置在该沟槽的侧部的一个边缘中的两个沟道和设置在另一边缘中的另一个沟道。
根据一个实施例,该线圈绝缘体包括相对于该本体可弯曲并功能保证装配在两个相邻齿上的两个线圈之间的电绝缘的至少一个的翅片,所述翅片位于该边缘中的一个的延伸部中。
根据一个实施例,该线圈绝缘体另外地包括踵部,所述踵部位于该后边缘的延伸部中,并被设计抵靠该定子或转子的凹口的基部布置。
根据一个实施例,该线圈绝缘体包括凹痕,所述凹痕设置在该框架的角的水平处具有圆形形状的部分中,从而便于该线圈导线的缠绕。
根据一个实施例,该线圈绝缘体包括隆起部,所述隆起部限定用于外部连接器的指引销的通道。
本发明还涉及一种电机的定子或转子,其包括从头部得到的齿,围绕该头部有定位支撑线圈的根据本发明的线圈绝缘体,以支撑线圈。
附图说明
通过阅读下面的说明以及参考附图,将会更好地理解本发明。这些附图仅通过本发明的非限制性说明提供。
已经描述的图1示出了根据现有技术的线圈绝缘体,其被设计用于装配在定子的齿上。
图2a和2b分别地示出了根据本发明的裸定子和定子的示意图,其包括通过根据本发明的线圈绝缘体而装配在齿上的线圈。
图3a示出了根据本发明的线圈绝缘体的本体的前部的透视图。
图3b示出了形成根据本发明的线圈绝缘体的由柔性材料制成的元件和本体的后部的透视图。
图3c示出了根据本发明的线圈绝缘体的后视图,示出了插入在线圈绝缘体的本体中的狭槽中的由柔性材料制成的该元件。
图3d示出了根据本发明的线圈绝缘体的横截面视图,其接合在由间断线示出的定子的齿上。
图4a和4b示出了根据本发明的线圈绝缘体的透视图,其包括用于将翅片卡扣在线圈绝缘体的本体上的第一类型系统。
图4c示出了由根据本发明的线圈绝缘体的本体的边缘支撑的凸耳的详细视图。
图5a和5b示出了根据本发明的线圈绝缘体的透视图,其包括用于将翅片卡扣在线圈绝缘体的本体上的系统的变化例。
图5c示出了位于该翅片的边沿与根据图5a和5b中的实施例的线圈绝缘体的边缘之间的连接部的截面的详细视图。
图6示出了根据本发明的线圈绝缘体的另一实施例,其中翅片的弯曲区域提供引导线圈导线的端部的功能。
具体实施方式
图2a和2b示出了具有轴线X的定子11,该定子11具有本体12,该本体12包括规律地分布在内周边上的齿14以及朝着内部开口的凹口15,两个连续的凹口15通过齿14分隔开。这些齿14具有平行地成对的边沿141-144,对应于头部17的材料带存在于凹口15的基部和本体12的外周边之间。本体12由堆叠的金属板形成,所述金属板由铁磁材料制成,所示金属板在垂直于轴线X的径向平面上延伸。该组金属板通过轴向地穿过堆叠金属板从一侧到另一侧的铆钉(未示出)被保持。
如图2b所示,预成形线圈19装配在定子的齿14上。这些线圈19由缠绕数匝的导线形成。这些导线包括导电线,例如铜线和/或铝线,其涂敷有电绝缘体如瓷漆。这些电线可具有为圆形、矩形的横截面或者它们可具有平的形状。
根据一个实施例,两个线圈19嵌入在单个凹口15中,每个线圈19围绕齿14中的一个缠绕,该齿14通过线圈绝缘体20限定该凹口。线圈19彼此互相连接,例如通过焊接或者通过连接器22,以便形成可以是多相类型的电机的相U、V、W。
线圈绝缘体20是电绝缘体,在这个实施例中其由电绝缘和可模制材料制成。如从图3a和3b中可以清楚地看到的,线圈绝缘体20具有本体23,本体23包括框架24,框架24被设计为围绕齿14定位,从而将线圈19相对于金属齿14电绝缘。该框架24包括基本上垂直于轴线X的上壁241和下壁242。框架24还包括两个侧向窗口243、244,它们根据垂直于上壁241和下壁242的平面而延伸。该绝缘体的本体23还包括前边缘261和后边缘262,前边缘261和后边缘262限定用于装配线圈19的沟槽。后边缘262被设计为定位在头部17的附近,而前边缘261位于齿14的自由端侧上,即位于转子(未示出)的外周边侧。在这种情况下,本体23由刚性电绝缘材料制成,例如塑料材料,诸如PA6.6,其可通过纤维加强,例如玻璃纤维。壁241和242形成边缘261和262之间的支柱,并且可具有与边缘261、262相同的厚度。作为变化例,壁241、242可比边缘261、262厚。
如在图3b和3c中看到的,线圈绝缘体20还包括由柔性材料制成的元件25,其更薄,且与本体23的材料相比是更好的热导体。元件25优选地为由注册商标“Nomex”类型的材料制成的纸的形式。由纸制成的元件25包括成对地平行的侧向壁251-254。元件25的形状通过折叠基本上矩形的纸带获得。
本体23包括用于将由柔性材料制成的元件25插入并保持在框架24内部的狭槽27。为此目的,绝缘体20在框架24的上壁241和下壁242的内表面上包括臂30,臂30通过锚固在框架24中的额外厚度35而连接到它们的基部。这些臂30相对于壁241、242的内表面升高,从而形成用于元件25插入的狭槽27。将臂30彼此连接的额外厚度35嵌入在与电机的转子相对的内部侧上,从而防止浸渍清漆在电机的转子和定子之间的间隙的水平处流入电机的内部。这些臂30基本上垂直于前边缘261和后边缘262延伸。在这种情况下,线圈绝缘体20包括由每个壁241、242支撑的三个臂30。
元件25的上壁251和下壁252可因此被插入到狭槽27中,从而保持楔入在臂30与框架24的上壁241和下壁242的内部表面之间。在元件25已插入到狭槽27中之后,元件25的两个侧向壁253、254则被定位为面对两个侧向窗口243、244。由厚的和刚性的材料制成的框架24的上壁241和下壁242因此使得可以高效地支撑线圈,而不会当电线围绕框架24缠绕时损坏电线。作为良好热导体的元件25的侧向壁253、254足以允许线圈19与齿14之间的有效地热传输。
为了得到臂30,盲沟道43设置在框架24的上壁241和下壁242的内表面中。这些沟道43基本上垂直于前边缘261和后边缘262延伸。这些沟道43闭合,即它们不在前边缘261侧上向外开口。这些沟道43限定肋,所述肋根据它们的长度分裂,以得到臂30。这些臂30在它们的基部处通过沟槽43的未向外开口的部分连接,从而形成额外厚度35。当由柔性材料制成的元件25定位在框架24内时,沟槽43允许浸渍清漆在绝缘体20和齿14之间通过,用于两个元件14和20彼此的固定。
可选地,如图3a、3b和3c所示,框架24包括部分40,所述部分40具有在框架24的壁之间的角部水平处为圆形的形式,其在其表面上具有凹痕,以便于线圈19的电线的缠绕。根据一个实施例,这些凹痕,每个与电线的绕组协同工作,具有根据绕组的形状而相对于前边缘261和后边缘262稍微倾斜的延伸方向,以便最优化定子11的凹口15的填充。
此外,每个肋261、262包括两个纵向边界,标号281的纵向边界针对前边缘261,标号282的纵向边界针对后边缘262。这些纵向边界281和282与侧向壁243和244一起形成接收绕组的侧部的沟槽的那部分。每个边缘261和262还包括两个横向边界,标号291的横向边界针对前边缘261,标号292的横向边界针对后边缘262,它们与每个边缘261、262的纵向边界281、282彼此相连接。这些横向边界291、292与上壁241和下壁242一起形成接收绕组的端部的沟槽的那部分,所述绕组从齿14的两侧轴向地延伸并且被称作为髻部。
后边缘262的一个纵向边界282通过踵部31延伸,而后边缘262的另一纵向边界282通过翅片32延伸,经由翅片32与后边缘262之间的连接区域34。该连接区域34的厚度小于后边缘262的厚度,从而构成一弯曲区域。翅片32可因此根据该弯曲区域34而在该线圈绝缘体的本体23的方向上弯曲,其垂直于上壁241和下壁242纵向地延伸。一旦翅片32已被弯曲,其在两个相继的线圈19之间构成电绝缘壁,而踵部31使得可以减小电压降。踵部31比翅片32更薄和更窄,如图3a、3b、4a和5a所示。
在图2b、3a和3b的实施例中,翅片32被设计为是弯曲和保持自由的。在这种情况下,当线圈绝缘体20装配在齿14上时,给定绝缘体20的翅片32抵靠支撑在相邻线圈绝缘体20的前边缘261上。
在图4和5的实施例中,翅片32通过系统36固定,用于卡扣到位于翅片32侧上的前边缘261的纵向边界281中。如图4a和4b所示,卡扣系统36由凸部361形成,所述凸部由前边缘261的纵向边界281支撑。这些凸部361被设计为通过卡扣到设置在翅片32的壁中的窗口362中而协作。如图4c所示,这些凸部361每个具有钩状的形式,具有侧部363,所述侧部263为终止于边缘364的三角状斜面形式,因此使得可以在凸部361已经穿过窗口362之后保持翅片32。如在弯曲区域中那样,翅片32的位于窗口362侧的边沿也被变薄,以便允许翅片32抵靠线圈19的侧部的最优设置(参考图4b)。相反地,可以提供位于前边缘261的纵向边界281中的窗口362,而凸部361被翅片32的边沿支撑。
可替换地,如图5a和5c所示,卡扣系统36由凹口371形成,所述凹口设置在前边缘261的厚度中。翅片32的自由边沿然后形成舌部372,所述舌部372被设计插入凹口371内,以便保持翅片32抵靠绝缘体20的本体23向后弯曲。为此目的,如图5c所示,翅片32的形成舌部372的部分具有减小的厚度,从而便于舌部372在凹口371中的定位以及确保翅片32抵靠线圈19的侧向侧的良好设置。凹口371制造在具有额外厚度373的前边缘261的纵向边界281的端部中。该纵向边界281因此具有“U”型形状的边沿,其在支撑翅片32的后边缘262上开口。
如图2b所示,踵部31被设计为抵靠定子11的凹口15的基部布置,由在两个连续的齿14之间延伸的头部17的内周边构成。该踵部31用于将线圈19高效地与头部17隔离开的目的,这使得可以限制线圈19的电压损失。为此目的,踵部31具有与头部17的厚度相对应的长度,以及与两个连续的相邻齿14之间的距离相对应的宽度。
优选地,如图2b、3a、3b、4a、4b、5a和5b所示,前边缘261的纵向边界281设置在它们的一个端部33处以用作用于线圈19的每个输出端191、192的电线引导部。为此目的,纵向边界281在一个端部33处具有接收电线的端部的盘状形式。线圈19的电线可通过被支撑在盘的侧向表面上而保持在位以用于连接器22的焊接。
可替换地,在图6所示的实施例中,翅片32从前边缘261得到,该翅片的弯曲区域34则被设置为用于引导线圈19的电线的端部191、192。该电线然后沿着其整个长度、沿着该弯曲区域被引导,这便于焊接操作中对其进行保持。为此目的,具有与线圈19的电线形状互补的形状的孔洞设置在具有减小厚度的弯曲区域34中。作为变化例,前边缘可配备有具有弯曲区域34的另一翅片32,用于引导线圈19的电线的其它端部192、191。通过这个实施例中的翅片(一个或多个)32,可得到更加坚固和受控的端部(一个或多个)192、191的位置,从而便于焊接操作。这也便于线圈与线圈绝缘体的组装。这也允许减小翅片32的宽度。在这个实施例中,绝缘体的本体包括狭槽和如在之前附图中那样升高的臂,用于由柔性材料制成的元件的插入和保持。这个不同与翅片32的位置有关。
为了确保在沟道43中浸渍清漆的注入过程中线圈19在齿14上的有效保持,如图3d所示的联接系统45保证线圈绝缘体20在齿14上的固定。这个连接系统45由联接插塞46和设置在齿14中的具有较浅深度的沟道48形成,该沟道被称作为“叩坑(tapping)”,以与插塞45相卡扣。更具体地,这些插塞46,在该情况下为四个,被面朝齿14的前边缘261的脊部所支撑。在这种情况下,垂直于框架24的壁241和242的前边缘261的脊部每个支撑两个联接插塞46(参考图3a、3b)。两插塞46的每个组件被设计为通过卡扣到设置在齿14的头部中的沟道48中而协同作用。齿14因此包括两个沟道48,所述沟道48设置在齿14的彼此平行的两个侧向表面143、144的端部中并连接齿14的上表面141和下表面142。这些沟道48根据定子11延伸的轴向方向延伸。
插塞46以及沟道48具有互补形状的三角状截面。需要注意的是,当齿14的头部朝着头部17转移时,每个插塞46的厚度以及对应沟道48的深度趋向于减小。一旦插塞46与沟道48协同作用,每个插塞46的被支撑在对应沟道48的一侧上的一侧则趋向于保持绝缘体20在齿14上的平移。这允许在定子11的移位阶段过程中绝缘体20的良好保持,从而允许能够在盲沟道43内注入清漆。
作为变化例或补充,齿14另外地具有粗糙部分(未示出),用于绝缘体20的联接。
为了确保在线圈19的电线的端部192、191在连接器22上的焊接操作过程中将绝缘体20保持在位,定子的本体12还优选地包括两个狭槽50,所述狭槽可从图3d中看出,位于每个齿14的脚部的水平处,即位于齿14与头部17之间的连结部的水平处。这些狭槽50位于齿14的侧向表面的两侧上,以便允许线圈绝缘体20的突出部51穿过。插塞46被定位为保证当插塞46与沟道48协同作用时突出部51在狭槽50中的接合。
此外,为了便于线圈19的电线的浸渍,绝缘体20具有沟道53,沟道53设置在前边缘261和后边缘262的横向边界291、292中,以用于清漆在线圈19的水平上通过(参考图3a、3b、3c、3d、4a、4b、5b)。这些沟道53设置在边缘261、262的面朝接收线圈电线的沟槽的侧部上。这些沟道53基本上垂直于上壁241和下壁242延伸。在这种情况下,线圈绝缘体20包括设置在后边缘262中的两个沟道53以及设置在前边缘261中的一个沟道。浸渍清漆使得可以在线圈的电线之间得到良好的接触,如图3d和5c所示。
如图2b、4b、5a、5b所示,绝缘体20另外地包括隆起部56,所述隆起部限定用于外部导体22的指引销58的通道57。为了便于指引销58在隆起部56之间的插入,隆起部56被形成使得通道57在其敞开到线圈19的电线的端部191、192的一侧上的端部处稍微地被加宽(参考图5a)。
线圈绝缘体20的所有上述形状可优选地通过模制而得到,使得绝缘体20有利地由可模制塑料材料制成。
根据如图3b和3c所示的特定实施例,框架24具有大约为53.6mm的长度L1,大约为20.75mm的宽度L2,以及在垂直于纸面的方向上测得的大约为23.5mm的深度L3。踵部31和翅片32两个均具有大约58.6mm的长度L4,并且踵部31具有大约为10.2mm的宽度L5以及翅片32具有大约为29.2mm的宽度L6。前边缘261和后边缘262具有大约为9.7mm的相对于框架24的壁241、242的高度。在这个实施例中,后边缘262的纵向边界282具有不同的宽度。更具体地,与翅片32相关连的边界282具有8mm的宽度,与踵部31相关联的边界具有7mm的宽度。踵部31具有0.4mm的厚度,而该翅片具有0.8mm的厚度,以及纵向边界282、281和横向边界291、292具有1.5mm的厚度。
如图3c所示,在框架24的角部水平处成圆形的部分40具有大约为2mm的弯曲半径R1,对应的圆的中心C1位于距离上壁241和下壁242大约2mm的距离处,以及位于距离对应的侧向壁243、244大约2mm的距离处。
元件25的横向壁253、254、上壁251和下壁252具有细微的厚度,从而便于线圈19与齿14之间热量的转移。例如,这些壁具有整体上等于0.3mm或者更少的厚度。这些壁的厚度以及因此柔性元件25的厚度可等于0.24mm。上壁241和下壁242具有大约为1.5mm的厚度。臂30的高度为大约0.5mm。用于制造线圈19的电线例如具有大约2mm的直径。盲沟道43的深度为大约0.5mm。
下面描述根据本发明的定子11的缠绕操作。
第一阶段,由“Nomex”制成的纸带根据四个折叠线被折叠,从而得到元件25的矩形形状。元件25然后被插入到本体23中的狭槽27内,从而使得每个元件25的上壁251和下壁252被楔入在臂30与框架24的上壁241和下壁242的内表面之间。侧向壁253和254面对窗口设置,从而帮助定子的线圈与齿14之间的热量传输。需要注意的是,下壁252被分裂开,如图3b所示。壁252的限定狭槽的边沿每个被引入到中间臂30的狭槽中,该中间臂具有比壁252中的狭槽更大的宽度。
因此得到的线圈绝缘体20围绕外部工具定位。为了形成线圈,电线被围绕框架24以及在前边缘261和后边缘262之间缠绕,从而使得线圈19的匝与圆形部分40的凹痕部协同作用。该缠绕过程例如是在彼此叠置的四层绕组上实施的。该绕组被实施为使得线圈19的髻部抵靠本体24的上壁241和下壁242布置,以及线圈19的侧部抵靠通过由Nomex制成的壁253、254形成的绝缘体20的侧向壁。
每个线圈19的电线的端部191、192定位在设置于前边缘261的纵向边界的端部33中的电线引导部中。替换地,如果翅片32从前边缘261获得,翅片32向后弯曲,从而使得配置为用于该目的的弯曲区域34保证线圈输出电线的引导和良好保持。
每个线圈绝缘体20接着被从工具中取出,然后围绕定子11的齿14装配,直至联接插塞46与设置在定子中的叩坑48协同作用,以及该绝缘体的突出部51刺入位于齿14的脚部处的狭槽中。
每个齿14的踵部然后被定位为抵靠在两个连续齿14之间延伸的头部17的内周边上。翅片32朝着绕组向后弯曲,以构成两个相邻线圈19之间的电绝缘壁。图2b因此示出了线圈绝缘体,其三个自由翅片3通过相邻绝缘体20的前边缘261保持向后弯曲。如果可适用的话,作为变化例,翅片32可通过前述卡扣系统36中的一个被保持在向后弯曲位置。
然后实施通过浸渍清漆对定子线圈11的浸渍操作。为此目的,定子11被加热,清漆同样也被加热,以便以液态一滴一滴地引入到盲沟道43中。沟道43的与位于转子的外周边上的多余厚度35对应的闭合侧使得可以防止清漆流入电机的内部。绝缘体20的内表面与齿14的外表面之间的清漆通道使得可以将线圈绝缘体20有效地固定在齿14上。清漆也被引入设置于边缘261、262的横向边界中的沟道53内,从而浸渍线圈19的电线并将它们保持在一起。将注意到,壁241、241的沟道43根据头部17的厚度彼此分隔开。这些沟道43,它们在图2b中未标识,未被头部17所遮蔽。
作为变化例,浸渍操作可通过定子在浸渍清漆浴中的部分进入并转动而实施。作为变化例,浸渍操作可在真空中或通过简单地将定子完全浸入在浸渍清漆浴中而实施。
将注意到的是,绝缘体20在齿14上通过由插塞46和叩坑沟道48形成的系统的联接使得可以保证在浸渍阶段期间绝缘体20在齿14上的准确定位,该浸渍过程涉及到定子11的移位,从而能够将不同的线圈19定位为面对浸渍清漆施加工具。清漆然后被冷却并同时聚合。该清漆例如是基于环氧树脂、不饱和聚酯树脂或硅树脂。可以理解的是,通过已知的方式,加速剂可被添加到树脂中从而减小浸渍的持续时间。
一旦定子线圈11的浸渍阶段已经完成,外部连接器22然后被定位在线圈19之上,从而保证线圈19根据特定配置彼此连接,如图2b所示。该连接器22被定位为使得其脚部61被支撑在头部17的边缘上,以及其指引销58被插入到隆起部56之间。线圈19的电线的端部191、192然后通过焊接电极被焊接到属于连接器22的焊接凸部62上。连接器22因此抵靠头部17的端部边缘被保持在位。
然后,该组件通过被装配而被定位在壳体内,该壳体例如每个通过水来冷却。
如说明书和附图所示的那样,根据本发明的绝缘体20由两种材料制成,并包括刚性本体23和良好柔性元件25例如纸。作为比本体23更薄和更好的热导体的附加元件25使得可以通过经由齿14的传导而将热量从线圈19排出。该柔性元件25可通过狭槽27而被容易地装配。壁241、242允许线圈19的电线能够良好缠绕,而没有任何损坏的风险。成两部分23、25的绝缘体20制造简单。需要注意的是,翅片32构成两个相继线圈19之间的电绝缘壁。此外,这些翅片32从绝缘体20获得,在这种情况下,绝缘体由可模制塑料材料制成,从而有利地配备有踵部31的绝缘体20的制造是容易的。因为有利地设计为引导线圈19的端部191、192的绝缘体20的构造,绝缘体20在其相关齿14上的装配以及端部191、192的焊接也是容易的。浸渍清漆允许线圈19通过沟道43在其相关的齿14上的良好固定,这些沟道43的两端是封闭的,以防止电机的定子和转子之间的间隙的污染。通过联接系统45,有助于这种固定。更具体地,在这个实施例中,头部17具有环形形状并构成用于在轴线X的方向上朝着内部延伸的齿14的支撑件。齿14规则地在圆周上分布,以及以已知的方式,间隙存在于在齿14的自由端与旋转电机的转子的外周边之间。该间隙不会被浸渍清漆污染。需要注意的是,联接系统45有助于浸渍,以及沟道50有助于焊接操作。踵部31使得可以提高电机的功率。翅片32也可以提高电机的功率,同时使得电机更加可靠和紧凑。由于翅片32、踵部31、以及成两部件23、25的绝缘体20,电机因此可在更高的温度下工作,同时更加有力、可靠和紧凑。
电机的转子可以是具有爪的转子,如文献FR 2 890 798中的那样。作为一种变化例,转子可具有凸极。作为变化例,转子可以是如前述文献EP 0 803962和EP 0 831 580中那样的具有永磁体的转子。作为变化例,具有爪或凸极的转子也可包括永磁体。作为变化例,齿14不必规则地在圆周上分布。
从说明书和附图中也可以明显看出的是,翅片32和踵部31比边缘261、262的边界281、282、291、292更薄,而踵部31具有比翅片32更小的厚度。需要注意的是,连接器22包括由电绝缘材料制成的具有环形形状的本体,在这种情况下,其设置有脚61,其中嵌有环形结构的导电轨道,该导电轨道例如由铜制成。连接器22的每个轨道设置有焊接凸部62,以被焊接在线圈19的端部191、192上。在这个实施例中,这些轨道彼此堆叠,并且设置有四个轨道,其中一个轨道构成旋转电机的相的星形组件的中性点,该旋转电机在这种情况下为三相类型的。需要注意的是,构成该中性点的轨道包括多个凸部62,其等于线圈19的数量,并多于由连接器22的本体的电绝缘材料(例如塑料材料)而彼此隔离开的其它轨道的凸部62的数量,焊接凸部62变得明显。可以理解的是,轨道的数量取决于应用:可为四相或五相电机分别地设置五个轨道或六个轨道。需要注意的是,端部191、192的位置使得可以延伸焊接凸部62的长度,这便于焊接电极的通过。
可以理解的是,本领域技术人员将能够改变线圈绝缘体20的结构,以及其应用,而在不脱离本发明范围。然而,本发明在这种情况下应用于定子11,但是其也可应用于旋转电机的转子。实际上,就像定子11那样,转子包括头部和从头部获得的齿。在定子11的情况下,头部17构成定子本体的外周边。在转子的情况下,该头部构成转子本体的内周边。在这两种情况下,线圈绝缘体20可围绕定子或转子的齿定位。
作为变化例,线圈绝缘体20还包括设置在框架的上表面241和下表面242中的窗口。
作为变化例,线圈绝缘体20还包括从边缘261、262的至少一个横向边界得到的其它翅片,以覆盖由上壁241和下壁242支撑的线圈19的髻部。可以理解的是,作为变化例,绝缘体20可以没有翅片32和/或踵部31。
应当注意的是,术语“上”和“下”是相对于被支撑在平面支撑件上的线圈绝缘体20而理解的,侧向壁243、244垂直于该支撑件。下壁242是最接近该支撑件的壁,而上壁241是最远离该支撑件的壁,具体如图3a和3b所示。壁241、242的“内”表面面朝框架24的内部,而壁241、242的“外”表面面朝框架24的外部。
Claims (14)
1.线圈绝缘体(20),设计为围绕电机的转子或定子的齿(14)定位,其特征在于,其由以下形成:
本体(23),包括框架(24),所述框架具有两个侧向窗口(243,244)且由刚性材料制成;以及
附加元件(25),由柔性材料制成,其比本体(23)的材料更薄并且是更好的热导体,由柔性材料制成的该元件(25)具有两个侧向壁(253,254),所述侧向壁设计为对着所述框架(24)的侧向窗口(243,244)定位;
所述本体(23)包括狭槽(27),用于插入由柔性材料制成的该元件(25)。
2.根据权利要求1所述的绝缘体,其特征在于,所述本体(23)另外地包括限定用于线圈绕组的装配沟槽的前边缘(261)和后边缘(262)。
3.根据权利要求2所述的线圈绝缘体,其特征在于,其在所述框架(24)的壁(241,242)的至少一个内表面上包括臂(30),所述臂在它们的基部处通过锚固在该框架上的额外厚度(35)而连接,这些臂(30)相对于该框架(24)的壁(241,242)的该内表面升高,从而形成用于由柔性材料制成的元件(25)的插入的狭槽(27)。
4.根据权利要求3所述的线圈绝缘体,其特征在于,将所述臂(30)彼此连接的该额外厚度(35)嵌入在该电机的所述内侧。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其另外地包括用于将该线圈绝缘体(20)联接在该转子或定子的齿(14)上的系统(45)。
6.根据权利要求5所述的线圈绝缘体,其特征在于,该联接系统(45)通过由边缘(261,262)的脊部得到的至少一个联接插塞(46)和具有较浅深度的至少一个沟道(48)而形成,该沟道被称作为“叩坑”,并设置在该齿(14)的一个侧向表面上,用于与该联接凸部(46)的卡扣。
7.根据权利要求6所述的线圈绝缘体,其特征在于,其包括两组两个联接插塞(46)和设置在该齿的自由端部的侧部上的两个沟道(48),并且每个沟道被设计为接收一组的两个联接插塞(46)。
8.根据权利要求3到7中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其另外地包括设置在该沟槽的侧部的至少一个边缘(261,262)中的沟道(53),用于在该线圈(19)的水平处的浸渍清漆的通过。
9.根据权利要求8所述的线圈绝缘体,其特征在于,其包括设置在该沟槽的侧部的一个边缘(261,262)中的两个沟道(53)和设置在另一边缘中的另一个沟道。
10.根据权利要求3到9中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其包括相对于该本体(23)可弯曲并可保证装配在两个相邻齿(14)上的两个线圈(19)之间的电绝缘的至少一个翅片(32),该翅片(32)位于其中一个边缘(261,262)的延伸部中。
11.根据权利要求3到10中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其另外地包括位于该后边缘(262)的延伸部中的踵部(31),以及被设计为抵靠该定子或转子的凹口(15)的基部布置。
12.根据权利要求1到10中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其包括凹痕,所述凹痕设置在位于该框架(24)的角部的水平处具有圆形形状的部分(40)中,以便于该线圈(19)的电线的缠绕。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的线圈绝缘体,其特征在于,其包括隆起部(56),所述隆起部(56)限定用于外部连接器(22)的指引销(58)的通道。
14.一种电机的定子或转子,包括由头部(17)得到的齿(14),围绕该头部定位有支撑线圈(19)的根据前述任一项权利要求所述的线圈绝缘体(20)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |