CN104521108A - 具有单体相隔离器的一体化相连接隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定子组件，其包括线圈隔离器，该线圈隔离器具有第一凸缘、相分离器和活动铰链，该活动铰链连接第一凸缘和相分离器，线圈隔离器被构造成用于包围定子叠片叠堆并且用于将线圈缠绕到该定子叠片叠堆上并与该定子叠片叠堆电隔绝，该相分离器能够沿径向闭合，以用于将线圈的一部分包围在线圈隔离器中。形成定子的方法包括：将隔离器放置到叠片叠堆区段上；将线圈缠绕到隔离器上；折叠隔离器的相分离器，以包围线圈的一部分；以及将多个汇流条彼此物理隔离地放置到相分离器上。将相母线与定子的线圈绝缘的方法包括形成线圈绝缘体，该线圈绝缘体具有绕线筒、相分离器和活动铰链，该活动铰链将绕线筒联接到相分离器。

Description

具有单体相隔离器的一体化相连接隔离器

相关专利申请

本申请要求2012年7月11日提交的系列号为61/670,485的美国专利申请的优先权，该专利申请全文以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及电机，更具体地，本发明涉及具有分段式定子的电机。

背景技术

在电机中越来越要求更高的效率以及提高的功率和转矩密度。常规的电机通常具有由叠堆的叠片形成的定子铁芯，叠堆的叠片具有向内伸出的齿状物，在相邻的齿状物之间限定有狭槽。在许多电机中，例如在无刷AC和DC电机中，线圈缠绕单体齿状物，使得形成线圈的铜线填充狭槽。当定子铁芯是形成完整环的单个结构时，触及狭槽出现制造困难，这限制了每个狭槽内能够获得的铜线的密度。狭槽内线材的密度直接影响所获得的电机的效率以及功率和转矩密度，原因在于较高的填充因数提供增强的性能特性。

增大电机的狭槽填充因数的一种已知方法是利用分段式定子铁芯。不采用围绕单个一体式定子铁芯的齿状物的绕组线圈，通过首先在叠片的叠堆之外形成单体定子齿状物来制造分段式定子铁芯。然后，线圈缠绕单体定子齿状物。在完成线圈的缠绕之后，其上缠绕有线圈的单体齿状物组装成环，并且连接在一起以形成定子组件。在缠绕过程期间没有任何相邻齿状物妨碍触及的情况下将线圈缠绕单体定子齿状物的能力允许分段式定子铁芯实现较高的狭槽填充密度，并且由此提供增强的性能特性。

线圈隔离器通常用于分段式定子组件。线圈隔离器可以包覆成型到叠片叠堆上，或者可以形成为组装到叠片叠堆的顶部上的两件式结构。例如，线圈隔离器可以由导热、电绝缘树脂形成，该树脂防止线圈导体与叠片钢之间的接触。

从旋转电气装置(例如马达或发电机)的定子的多个单体线圈绕组组件延伸的相引线和中性点引线(它们绕定子中心轴线成环形地布置)的相互连接通常是复杂的和/或耗时的。此外，引线和/或它们彼此的连接或与其它部件的连接应当是电绝缘的，以防止短路/接地，并且应当是机械稳定的，以防止导体运动。这些设计参数在若干个相必须彼此电绝缘的多相定子中是复杂的。

汇流条组件或类似结构通常用于多个单体线圈绕组组件的多种相引线和中性点引线的更加快速、更加可靠的相互连接。然而，母线必须相对于定子的其余部分正确地取向、包装和安装，优选地处于定子壳体中，以保护其免于外在伤害。此外，当用于多个相的母线组件处于定子的轴向端部处时，可能需要单独的环形隔离器来将母线与单体线圈隔离，并且这样的环形隔离器通常需要对准并降低了执行导体焊接和连接可用的空间。

发明内容

因此，期望通过提供一体化相隔离器来消除上述缺陷，该相隔离器消除了额外隔离器的需要，去除了张紧构件，并且降低了成本和组装时间。

根据示例性实施例，电机的定子组件包括线圈隔离器，该线圈隔离器具有第一凸缘、相分离器和活动铰链，该活动铰链连接第一凸缘和相分离器，线圈隔离器被构造成用于包围定子叠片叠堆的一部分并且用于将线圈缠绕到该定子叠片叠堆上并与该定子叠片叠堆电隔绝，该相分离器能够沿径向闭合，以用于将线圈的一部分包围在线圈隔离器中。

根据另一个示例性实施例，形成定子的方法包括：将隔离器放置到叠片叠堆区段上；将线圈缠绕到隔离器上；折叠隔离器的相分离器，以包围线圈的一部分；以及将多个汇流条彼此物理隔离地放置到相分离器上。

上述发明内容并不限制本发明，本发明由所附的权利要求限定。类似地，标题和摘要也不以任何方式限制要求保护的发明的范围。

附图说明

结合附图，参考以下实施例的说明，示例性实施例的上述方面将会变得更加明显并且将得到更好的理解，其中：

图1为电机的示意图；

图2为常规的分段式定子组件的局部俯视平面图；

图3为常规的叠片叠堆的透视图；

图4为叠片的俯视平面图；

图5为常规的两件式隔离器的透视图；

图6为具有叠片叠堆的定子区段70的透视图；

图7为示例性分段式定子的透视图；

图8为母线组件的一部分的剖视图；

图9A和9B提供处于相应打开和闭合位置中的隔离器组件80的横截面图；

图10为活动铰链的示意图；

图11为形成为单体活动铰链的系列的示例性铰链部分的横截面图；

图12为具有活动铰链节段的系列的活动铰链的示例性实施例的局部透视图，活动铰链节段形成有宽度大致恒定的螺线型结构；

图13为包围叠片叠堆的至少一部分的隔离器的横截面图；以及

图14A和14B为分别示出了处于打开和闭合位置中的隔离器141的横截面图。

对应参考符号表明贯穿若干视图的对应部分或类似部分。

具体实施方式

图1为示例性电机1的示意图，该电机具有定子2，该定子包括定子绕组3，例如一个或多个线圈。环形转子本体4也可以包括例如通过模铸工艺形成的绕组和/或永久磁体和/或导体条。转子本体4是转子的一部分，转子包括由前支承组件6和后支承组件7支撑的输出轴5。支承组件6、7固定到壳体8。通常，定子2和转子本体4基本上为圆柱形形状，并且与中心纵向轴线9同中心。尽管转子本体4示出为处于定子2的径向内侧，但是作为另外一种选择，在多个实施例中，转子本体4可以形成在定子2的径向外侧。电机1可以是马达/发电机或其它装置。在示例性实施例中，电机1可以是用于混合动力车辆或电动车辆的牵引马达。壳体8可以具有多个纵向延伸的翅片(未示出)，这些翅片形成在壳体外表面上，彼此间隔开，以耗散定子绕组3中产生的热。

图2为常规的分段式定子组件10的局部俯视平面图，该定子组件包括壳体12，该壳体包围分段式定子13的外周边。转子(未示出)被支撑以在定子铁芯13内旋转。每个定子铁芯区段14可以形成为实心铁芯，或者形成为单体叠片的叠堆，通常为钢，例如涂覆有电绝缘体的硅钢。在图示的例子中，十二个定子铁芯区段14串联地配合，以形成环形定子。每个定子铁芯区段14具有轭部部分18和齿形磁极部分19。齿状物19每个都具有弧形内边缘表面24和周向延伸的突起20、21。轭部18具有在一个周向端部上沿轴向延伸的周向舌状物突起23，并且在其相对的周向端部上具有沿轴向延伸的周向凹槽22。通过将铁芯区段14的舌状物23放置到相邻铁芯区段14的凹槽22中，定子铁芯区段14串联地配合。定子铁芯区段14的弧形径向外表面25抵靠壳体12的环形内表面26，由此壳体12将定子铁芯区段14保持为环形形状。由此，每个相应舌状物部分19的径向内表面24对准成面向转子的圆圈。定子铁芯区段14之间的舌状物和凹槽连接使得分段式定子铁芯13能够容易地组装。

图3为常规的叠片叠堆11的透视图，该叠片叠堆由相同的单体叠片17构成，这些叠片由电工钢或硅钢形成，并且每个叠片都具有电绝缘涂层。例如，叠片17可以由厚度在0.25mm至2.5mm的钢板或其它材料冲压而成。每个叠片17都具有凹形狭槽15和对应的凸形突出部突起16。通常，通过利用模具和粘接剂或者其它结构对准和固定单体叠片17，来形成叠片叠堆11，以将叠片叠堆11粘接成一体化定子区段铁芯。通过联接凹形狭槽15和凸形突出部16，叠片叠堆11可以串联地连接。叠片叠堆11大致为“I”的形式，具有基本上平的中心部分27，该中心部分连接轭部部分28和齿状物部分29。

图4为叠片40的俯视平面图，该叠片叠堆以形成定子铁芯区段。叠片40具有轭部部分41、中心部分42和齿状物部分43。轭部41在一个周向端部上具有舌状物44，在相对的周向端部上具有凹槽45，由此通过将第一定子铁芯区段的舌状物44插入相邻定子铁芯区段的凹槽45，定子铁芯区段可以串联地连接在一起。齿状物43在其相对的周向端部处具有延伸部分46、47。当定子铁芯区段的系列连接在一起以形成完整的定子时，叠片40的弧形外表面39连接以形成圆圈，该圆圈可以通过带或通过其它结构而支撑在壳体12中。在齿状物43和中心部分42相交处的径向内部位置37与轭部41的平坦部分处的径向外部位置38之间限定有绕线筒放置部分36。

图5为常规的两件式隔离器的透视图。顶部隔离器部件50具有前凸缘52、后凸缘53、绕线部分54和抵接表面48。底部隔离器部件51具有前凸缘55、后凸缘56、绕线部分57和抵接表面49。当顶部和底部隔离部件50、51连接在一起时，顶部和底部隔离部件50、51的相应的中心空间58、59和抵接表面48、49彼此对准。由此，中心空间58、59连接以形成一体积，该体积的宽度等于或稍大于叠片40的中心部分42的宽度，并且该体积的高度等于或稍大于形成定子铁芯区段的叠堆的叠片40的高度。中心空间58、59的深度基本上分别等于凸缘52、53的面向外的侧面之间的距离和凸缘55、56的面向外的侧面之间的距离，并且还基本上等于叠片40的轭部41和齿状物43之间的距离。凸缘53、56分别具有径向外表面31、32，凸缘52、55分别具有径向内表面33、34。

图6为定子区段70的透视图，该定子区段具有通过叠堆和对准单体叠片40而形成的叠片叠堆71。通常，叠片叠堆71的构造包括铆固、粘附、紧固和/或用于保持结构完整性的其它方法，使得单体叠片40不会变得松散或分离。当已经利用叠片40组装定子区段叠片叠堆71时，将导热材料放置到顶部和底部隔离部件50、51的中心空间58、59中，然后，将隔离部件50、51压在一起以将叠片40的中心部分42包围在中心空间58、59中。可以将隔离部件50、51绕定子区段的叠片叠堆进行结构组装并且将导热材料放置在隔离部件和叠片叠堆之间，从而从空间58、59的在定子区段的叠片叠堆和隔离部件50、51之间的部分去除所有的空气。组装的顶部和底部隔离部件50、51紧密地配合在齿状物部分72和轭部部分73之间，并且可以通过之前放置的导热材料(例如硅、尼龙、环氧树脂、树脂、碳纤维或其它合适的物质)而密封到齿状物部分和轭部部分。具体地，凸缘53、56的径向外表面31、32(例如图5)抵靠轭部41的平坦部分上的径向外部位置38，凸缘52、55的径向内表面33、34抵靠齿状物43和中心部分42相交处的径向内部位置37。当组装时，定子区段70形成用于将导体线圈缠绕在绕线空间75中的绕线筒。定子的轭部部分73的舌状物74配合到相邻定子区段的对应凹槽中。

在定子区段70已经组装之后，绝缘平坦线材导体(例如具有1mm乘3mm的矩形轮廓)缠绕每个定子区段70预设数量的匝数，以形成线圈35。在缠绕之后，线圈35可以在去除滞留空气的过程中进行涂漆，由此，涂漆的线圈35具有增大的机械完整性。图7为示例性分段式定子30的透视图，该分段式定子具有单体区段70，这些区段连接在一起以绕中心轴线9形成环形形状。叠片叠堆71的径向内表面24面向中心。每个线圈35都具有第一线圈端部68和第二线圈端部69。线圈端部68、69在分段式定子30的相同轴向端部处沿轴向延伸，以便后续连接到线材母线组件。

在具有分段式定子30的示例性3相电机1中，十八个定子区段70中的每第三个通过母线电连接在相应的线圈端部69处。因此，三个相A、B和C中的每个相具有绕轴线9并联的六个线圈35。十八个线圈端部68通过母线连接在一起，以形成中性点。用于中性点和相A、B、C的母线均设置有与诸如电源(未示出)的外部电气设备连接的连接部件。

图8为母线组件60的一部分的剖视图，该母线组件由环形下托盘62、环形相A汇流条63、环形相B汇流条64、环形相C汇流条65、环形中性点汇流条66和顶部覆盖件61形成，该环形下托盘配合到分段式定子30的轴向端部上。中性点母线66电连接到穿过顶部覆盖件61伸出的接线柱67，以通过卷边和/或焊接而连接到十八个第一线圈端部68。类似地，相A汇流条63具有六个连接端子77，以电连接到六个相A线圈端部69，相B汇流条64具有六个连接端子78，以电连接到六个相B线圈端部69，相C汇流条65具有六个连接端子79，以电连接到六个相C线圈端部69。这些端子67、77、78、79中的任一个还可以用来电连接到外部设备。下托盘62包括支撑结构76，该支撑结构用于将母线组件60固定到壳体12或电机1的其它结构。

母线组件60将用于相A、B、C中的每个相的相应线圈35单独地连接在一起，并且将线圈端部68连接到中性点母线66，同时使得这些公用母线中的每一个彼此电气地隔离，并且不与叠片叠堆71接触。在某些包装和包封设计中，可能要求利用母线63-66的轴向外侧的端子将线圈端部68、69和外部连接部件连接到母线63-66。在这种情况下，线圈端部68、69和外部端子67、77-79可能要求装配在与母线63-66相同的空间中。可以通过改变结构，例如改变母线组件60的结构，来满足这些和其它要求。然而，多种托盘和母线组件增加了部件的数量、连接的数量以及相分离部分中的空间要求。因此，劳动力成本、零部件和相关费用较高，并且设计要求在空间考量上受到限制。

图9A和9B提供处于相应打开和闭合位置中的隔离器组件80的示例性实施例的横截面图。隔离器80可以形成为任何数量的单体部件，并且以举例的方式示出为一体的装置，其具有连接在一起以包围叠片叠堆71的中心部分的顶部隔离器部分89和下部隔离器部分90。图9A的打开位置在凸缘部分82、83和凸缘部分84、85之间提供绕线空间81，以用于将线圈35缠绕在相隔离器中。在线圈35缠绕之后，定位相关的线圈端部68、69，并且对缠绕的线圈35进行涂漆。然后，相分离器86向下折叠成抵靠凸缘端部表面87。活动铰链88形成为顶部隔离器部分89的整体部分，并且允许设计者优化与铰接相关的标准和变量，如本文所述。相分离器86具有延伸部分91-94，这些延伸部分布置成在它们之间形成相应的母线通道95-97。在例如图9B所示的闭合位置中，活动铰链88以分散弯曲力的方式变形，使得铰链88上的后弯曲应力分散和/或最小化。汇流条98、99、100分别放置到通道96、95、97中，以用于作为相A、B、C的电连接。中性点汇流条101可以任选地设置成与延伸部分91相邻。

活动铰链88可以形成为例如如图10中所示的单个铰链节段102，或者其可以形成为例如如图11中所示的铰链节段的系列。通过将活动铰链88实施为铰链节段102的系列，相分离器86的打开和闭合状态之间发生的角位移由此分散在多个单体铰链节段102之间。通过将应力和应变分散在多个活动铰链节段102之间，可以使用较厚的材料，弹性获取为所述铰链节段的系列的弯曲性的总和，并且可以优化活动铰链88的弹性区域。由此，单体铰链节段102的应变不会超过塑料可能发生永久变形的点，并且塑料或其它材料将在挠曲之后恢复其形状并具有较长的寿命。例如，尽管用途主要关于单次弯曲到图9B所示的闭合位置，但是活动铰链88可以较佳地经受处理和制造，并且可以通过优化的构造而具有提高的可靠性。

铰链节段102具有铰链半径103，该铰链半径有助于聚合物分子取向，并且还确定了当进行折叠时弯曲力如何分布。分子取向使得铰链102具有强度和长的寿命。在活动铰链102的与铰链半径103相对的侧面上形成有具有岸部长度105的岸部104，以用于进一步降低破裂和应力过度集中的可能性、防止刻痕、并且当折叠活动铰链102时提供较为平滑的铰接动作。活动铰链102的弯曲部分106在最小宽度位置处具有铰链厚度107。

图11为形成为单体活动铰链的系列的示例性铰链部分108的横截面图，每个铰链部分具有针对图10的活动铰链102一般性地描述的各个参数。“系列”描述了相邻的多个活动铰链形成为在每个活动铰链节段102之间具有纵向肋部节段。在图11的例子中，相邻的活动铰链109、110、111通过肋部/脊部112、113而彼此分隔开。例如，在给定系列的相邻活动铰链109-111中，根据所用的材料、铰链厚度107，并且根据给定铰链部分中的活动铰链节段102的数量等，脊部112的宽度可以是对应铰链半径103的一半至四倍。肋部112的宽度114可以与肋部113的宽度115相同，或者宽度114、115可以是不同的，以应对当折叠和展开铰链节段108时出现的不同应力矢量。

类似地，活动铰链109-111可以形成有相同的尺寸(参考图10一般性地所述的)，或者这样的尺寸可以是不同的，以优化应力和应变的分布，例如以便实现长的铰链寿命或者实现大的角位移。例如，将活动铰链109的铰链宽度107增大到大于活动铰链110、111的铰链宽度，用来将一定量的弯曲力传递到铰链110、111，由此扩散或分散这样的弯曲力。活动铰链109-111的半径103的相对位置以及这些活动铰链之间的弯曲体积关系可以根据铰链节段108中所用的活动铰链的数量、相分离器86的尺寸和重量、以及诸如塑性材料的环境温度规格的其它因素而变化。肋部宽度114、115、活动铰链凹部109-111的尺寸以及相关的厚度可以根据矢量分量的计算、材料特性、预期运动速度、老化要求、弯曲的容易程度、纵向肋部的数量、质量和其它参数来指定。

例如，当确定一些列活动铰链109-111以及它们之间的对应肋部宽度114、115的相对尺寸时，设计者可以首先确定多个活动铰链单独的行程范围，或者相分离器86相对于凸缘82(图9A)的行程范围。接下来，设计者可以基于单独的应用来选择用于行程范围的期望的力分布。例如，当铰链节段的数量较少、材料的厚度较大等情况时，由给定厚度形成的铰链节段108可以具有较硬的动作。在这种情况下，改变肋部宽度114、115可以通过更加有效地传递力而提供较容易的相对铰接动作。类似地，改变单体活动铰链的半径103以获得期望的容易铰接运动可能导致铰链寿命稍稍降低的折中结果。在另一个例子中，当针对铰链节段108及其活动铰链系列已经确定了期望的力分布时，通过根据给定长形肋部的宽度114、115、对应相邻活动铰链109-111的弯曲部分106的最小厚度、给定活动铰链的半径103、给定活动铰链的岸部104的长度105和/或深度116等之间的比/相互关系来选择尺寸，设计者可以针对活动铰链系列选择实施这样的分布。这样的相关尺寸选择可以根据与设计者的部署下的变量相对应的自由度的关系数据库来限定。不同的模式可以用来过滤这样的数据库，例如：作为均匀系列，其中该系列中的每个单体活动铰链具有相同的尺寸；作为逐渐系列，其中对于系列的相邻活动铰链而言，所选择的尺寸根据曲线(例如线性、非线性、指数等)增大/减小，例如冷/热温度系列，其中尺寸和材料成分针对抗裂性进行优化；以及作为任何其它系列，包括但不限于系列的不同分布限定(例如挠曲范围、弹簧刚度和/或材料弹性)的相应组合。本领域技术人员将容易地确定在活动铰链系列中实施的额外的模式和修改。

图12为具有活动铰链节段118的系列117的活动铰链88的示例性实施例的局部透视图，这些活动铰链节段形成有宽度大致恒定的螺线型结构。也就是，在整个活动铰链节段118的系列117中，壁厚119保持为相同的厚度。在示例性实施例中，通过利用0.6mm的材料，然后将该材料拉延(拉伸)以获得大约0.4mm的最终厚度119，可以确定厚度119。多种方法可以用来控制尺寸公差。设计者对于厚度119的选择可以基于成本的考虑，原因是较厚的产品通常具有较高的单位成本。系列117可以形成为蛇形样式，连续“S”型铰链118每个都具有相同的轮廓和尺寸，但是与铰链部分108(图11)的情况类似，作为另外一种选择，活动铰链系列117可以包括具有不同尺寸的单体铰链。此外，厚度119的样式可以选择成用以允许活动铰链系列117能够沿侧向扩展。例如，当活动铰链88形成有较小的厚度119以及扩展的不太紧密地压缩的活动铰链系列117时，相分离器86可以被放置成使其平躺靠着线圈35。在另一个示例性实施例中，活动铰链88可以形成为弧形或其它非线性结构，使得相分离器86可以沿着周向表面铰接。此外，S形铰链118可以选择性地间隔开或者根据变化的宽度等进行设置。铰链通常具有记忆性和一定量的“回弹”，使得用于活动铰链系列117的所选择的轮廓可以抵抗和/或减小这样的铰链特性。总体上，铰链系列117中的单体铰链的数量越大，则给定铰链节段117可以越容易地适于折叠。

图13为隔离器120的横截面图，该隔离器具有上部节段121和下部节段122，该上部节段和下部节段在接头123处彼此固定，并且包围叠片叠堆71的至少一部分。接头123可以是任何合适的附接结构，包括但不限于舌状物和凹槽、搭接、销和接纳部、闩锁、粘合剂、对准突出部以及其它附接结构。在相应的凸缘125、127和凸缘126、128之间形成有绕线空间124。相分离器129一体地形成在凸缘128的顶部处，并且通过活动铰链130连接到该凸缘。例如，活动铰链130可以是单个活动铰链节段102、活动铰链108的系列或者S形铰链系列117，如本文所述。在线圈35已经缠绕到绕线空间124上并进行涂漆和装饰之后，相分离器129向下折叠到闭合位置(未示出)，由此相分离器129的径向内边缘131靠着凸缘127的内边缘132紧密地配合。在该闭合位置中，A、B和C母线98-100可以被放置到相应的母线狭槽133-135中。狭槽133、134通过隔离物136而分开，并且狭槽134、135通过隔离物137而分开。例如，当凸缘127、128弯曲时，通过具有多种宽度和厚度，活动铰链130可以具有适应于这种弯曲的铰链系列，如本文所述。径向内壁138可以通过合适的附接结构固定到凸缘127，该附接结构包括但不限于舌状物和凹槽、搭接、销和接纳部、闩锁、粘合剂、对准突出部以及其它附接结构。相分离器129的托盘部分139可以形成为用以配合在位于绕线空间124中的线圈35的顶部上，并且可以包括孔(未示出)，这些孔用于灌注材料的通过或者线圈35与汇流条之间的电连接。中性点母线(未示出)可以任选地沿着凸缘127的端部140放置，或者可以放置在其它合适的位置中。作为另外一种选择，在用于中性点母线101(图9B)的相分离器中可以形成有额外的狭槽和对应的隔离物。在闭合位置中，相分离器129提供用于沿径向分开的环形汇流条的相隔离。

图14A和14B为分别示出了处于打开和闭合位置中的隔离器141的横截面图。隔离器141具有顶部节段142和底部节段143，顶部节段和底部节段连接在一起，以包围叠片叠堆71的至少一部分。在节段142、143连接以包围叠片叠堆71的该部分之后，线圈35(图9A)缠绕在线圈绕线空间144中并进行涂漆。一体地形成的相分离器145通过活动铰链147连接到凸缘146。上部节段142的凸缘148具有端部表面149，当相分离器145折叠到闭合位置中时，该端部表面接触相分离器145的抵接表面150。在该闭合位置中，相分离器145具有水平地取向且沿径向延伸的母线狭槽151、152、153，这些母线狭槽通过隔离物154、155相应地分隔开，并且被构造成用以接纳相应的A、B和C相汇流条(未示出)。这样的汇流条可以基本上形成为环，并且类似于汇流条98-100，不同的是具有水平地延伸的横截面轮廓而不是竖向地延伸的横截面轮廓。此外，隔离物156提供与延伸构件158相邻的中性点母线狭槽157。由此，隔离器141提供用于沿轴向分开的环形汇流条的相隔离。

多种隔离器及其节段可以由任何合适的高温材料形成，例如电绝缘材料、导热树脂、碳纤维、尼龙复合材料以及本领域中其它已知材料。通过提供用于将线圈绕组隔离而不与导电表面(例如叠片叠堆的导电表面)接触且用于将相母线结构彼此分开而由此彼此隔离的一体化结构，示例性隔离器实施例提供了用于电机1的简化的多用途设备和制造方法。多个实施例的任何所公开的特征和方法可以用于和代替其它实施例的类似元素。例如，活动铰链的各种构造可以针对给定实施进行修改。此外，在隔离器处于闭合位置之后，通过形成用于进入绕线空间的注入孔，可以执行诸如涂漆、灌注和热控制(例如注入导热材料)的制造步骤。在这种情况下，在涂漆或其它处理步骤之前，汇流条可以在相分离器部分中放置到其最终位置，由此节省额外的制造时间和成本。

虽然已经详细描述了结合本发明的多个实施例，但是本领域技术人员可以对本发明进行进一步的修改和改变。然而，应当清楚地理解，这样的修改和改变处于本发明的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种电机的定子组件，其包括线圈隔离器，该线圈隔离器具有第一凸缘、相分离器和活动铰链，该活动铰链连接第一凸缘和相分离器，其中线圈隔离器被构造成用于包围定子叠片叠堆的一部分并且用于将线圈缠绕到该定子叠片叠堆上并与该定子叠片叠堆电隔绝，该相分离器能够沿径向闭合，以用于将线圈的一部分包围在线圈隔离器中。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其还包括闩锁，该闩锁被构造成用于将相分离器固定在闭合位置中。

3.根据权利要求1所述的定子组件，其中活动铰链形成为单体活动铰链的系列。

4.根据权利要求3所述的定子组件，其中单体活动铰链的各自的尺寸根据该系列的力分布而改变。

5.根据权利要求4所述的定子组件，其中力分布是基于铰链材料的温度相关特性。

6.根据权利要求4所述的定子组件，其中力分布是基于挠曲范围、弹簧刚度和材料弹性中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的定子组件，其中线圈隔离器具有第二凸缘，并且其中在闭合位置中，相分离器联接第一凸缘和第二凸缘。

8.根据权利要求7所述的定子组件，其中在闭合位置中，相分离器径向地容纳在第一凸缘和第二凸缘之间。

9.根据权利要求1所述的定子组件，其还包括多个弧形母线导体，其中相分离器具有至少一个隔离物，该至少一个隔离物被构造成用于将多个母线导体中的母线导体物理地分隔开。

10.根据权利要求9所述的定子组件，其中当相分离器处于闭合位置时，该至少一个隔离物大致沿轴向延伸。

11.根据权利要求9所述的定子组件，其中定子组件具有中心轴线，并且其中当相分离器处于闭合位置时，该至少一个隔离物基本上垂直于该中心轴线。

12.一种形成定子的方法，其包括：

将隔离器放置到叠片叠堆区段上；

将线圈缠绕到隔离器上；

折叠隔离器的相分离器，由此包围线圈的一部分；以及

将多个汇流条彼此物理隔离地放置到相分离器上。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括对缠绕的线圈进行涂漆。

14.根据权利要求12所述的方法，其还包括将相分离器锁定到最终位置中。

15.根据权利要求12所述的方法，其中相分离器通过活动铰链的系列连接到隔离器的其余部分，所述方法还包括根据力分布来确定该系列中的单体活动铰链的尺寸。

16.根据权利要求15所述的方法，其中力分布是基于铰链材料的温度相关特性。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述折叠使相分离器绕活动铰链旋转大约九十度。

18.根据权利要求12所述的方法，其还包括将线圈的端部进给通过相分离器。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括将线圈的端部匹配到汇流条中的一个汇流条。

20.一种将至少一个相母线与定子的线圈绝缘的方法，其包括形成线圈绝缘体，该线圈绝缘体具有绕线筒、相分离器和活动铰链，该活动铰链将绕线筒联接到相分离器。