CN104604106A - 由两个部件制成的混合线圈绝缘件,以及相应的电机元件 - Google Patents
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Abstract
本发明主要涉及一种线圈绝缘件(20),该线圈绝缘件意于绕电机的定子或转子的齿(14)定位。该线圈绝缘件(20)包括本体(23),该本体具有形成框架(24)的端壁(241、242)和侧壁(243、244),每个侧壁(243、244)包括窗(701、702),由具有良好导热性能的柔性材料制成的插入元件(711、712)意于被定位为对着该窗。该线圈绝缘件(20)包括前边缘(261)和后边缘(262),每个边缘都由被横向边沿(291、292)联接在一起的纵向边缘(281、282)形成。本体(23)由两个部件(401、402)制成,该两个部件沿基本上平行于框架(24)的侧壁(243、244)且经过端壁(241、242)的平面(Pm)竖直地分隔。本发明还涉及电机的相应的元件,所述元件可包括设置有承载根据本发明的由两个部件制成的线圈绝缘件的齿的定子或转子。
Description
技术领域
本发明涉及一种制成两个部件的混合线圈绝缘件,以及涉及一种电机元件,该电机元件由包括齿的定子或转子组成,所述齿每个盖有所述线圈绝缘件,线圈围绕该绝缘件缠绕。“混合”绝缘件是指由具有不同特性(特别是导热方面)的至少两种不同材料制成的绝缘件。
本发明涉及电机领域,诸如马达、交流发电机、或交流发电机-起动机。本发明对用于所谓的增程式系统的交流发电机具有特别有利的应用,所述增程式系统设计为增加电动车辆的自主性。为此,这些系统包括机械地旋转交流发电机的低功率热机,该交流发电机设计为,当需要时,向车辆的电牵引马达的供电电池提供电能。
背景技术
已知电机包括与轴成一体地转子和定子。该转子可与驱动轴和/或从动轴成一体,并且可属于如文献EP0803962中描述的交流发电机形式的旋转电机,或属于如文献EP0831580中描述的电马达。
电机包括支承转子的壳体。该壳体构造为旋转该轴,例如借助于轴承,诸如滚珠轴承和/或滚针轴承。转子可包括由包括容座的层压板制成的本体。永磁体定位在这些容座的至少一些的内部中,如例如可从文献EP0803962的图1和2中看到的。
如在文献FR2890798中所描述的,并将参考该文献以用于进一步的细节,电机包括具有爪件的转子和定子本体,该定子本体为一组设置有齿的板的形式,所述齿用于装配属于定子绕组的线圈。定子本体包括凹口,该凹口朝向内部打开,每个凹口由两个连续的齿而界定。这些齿具有平行的边缘,并且在本体的外周边和凹口的基部之间存在有材料带,称为头部。在这些齿上,装配有预成型的线圈,该线圈由绕多个线匝缠绕的电线制成。该电线例如由涂覆有瓷漆的铜线组成。
如可从图1看出的,每个线圈绕电绝缘凹口绝缘件1安装,其中本体2包括壁4,该壁4界定了具有整体上矩形形式的框架5。绝缘件的本体额外地包括前边沿7和后边沿8,该前边沿和后边沿与框架5的壁4一起限定了用于装配线圈9的沟槽。后边沿8设计为定位在头部6的附近,而前边沿7位于该电机的内侧上。该组件设计为绕齿10缠绕。
在一个实施例中,两个线圈被植入在单个凹口中,每个线圈绕齿中的一个缠绕,所述齿借助于线圈绝缘件而界定该凹口。这些线圈互连至彼此,例如通过焊接或借助于连接器,以形成该电机的相,该电机可以是多相类型的。
发明内容
本发明的目的是有助于线圈绝缘件绕电机的定子或转子的齿的生产和组装,而同时改善线圈和齿之间的热传递。
为此,本发明的主题是一种线圈绝缘件,该线圈绝缘件设计为绕电机的转子或定子的齿定位,其特征在于,该线圈绝缘件包括本体,该本体具有形成框架的端壁和侧向壁,侧向壁每个都包括窗,由柔性材料制成的附加元件设计为对着所述窗定位,该柔性材料是良好的热导体,所述本体还包括前边沿和后边沿,所述前边沿和后边沿每个都由通过横向边界彼此连接的纵向边界形成,这些前边沿和后边沿限定用于线圈的缠绕的装配沟槽,并且特征还在于,所述本体由两个部件制成,该两个部件根据一平面而竖直地分隔,所述平面基本上平行于框架的侧向壁并且经过端壁。
根据一个实施例,每个部件包括:
-具有窗的框架的侧向壁,以及前边沿和后边沿的对应的纵向边界;以及
-框架的端壁的一部分,以及前边沿和后边沿的对应的横向边界的一部分。
根据一个实施例,具有整体上矩形形式的附加元件具有纵向边沿,所述纵向边沿朝向框架外部折叠,并且设计为与设置在绝缘件的每个部件的边沿的纵向边界中的凹进协作。
根据一个实施例,具有整体上矩形形式的附加元件具有横向边沿,所述横向边沿朝向框架内部折叠,并且设计为与设置在绝缘件的每个部件的端壁部分中的槽协作。
根据一个实施例,一个部件支承翅片,该翅片可相对于本体折叠,并且可保证装配在两个相邻齿上的两个线圈之间的电绝缘,该翅片位于边沿中的一个的纵向边界的延伸部中。
根据一个实施例,一个部件包括位于后边沿的纵向边界的延伸部中的跟部,该跟部设计为抵靠转子或定子中的凹口的基部而放置。
根据一个实施例,该两个部件在两个部件彼此重叠的水平处具有结合区域。
根据一个实施例,所述结合区域位于端壁的部分的端部的水平处,以及在绝缘件的两个部件的边沿的横向边界的部分的水平处。
根据一个实施例,端壁的部分在绝缘件的部件间的结合区域的水平处变薄。
根据一个实施例,在结合区域中,一个部件的端壁的部分支承凸耳,该凸耳设计为通过卡扣进设置在绝缘件的另一部件的端壁的部分中的开口而协作。
根据一个实施例,所述凸耳为三角斜坡的形式。
根据一个实施例,根据垂直于侧向壁的方向,凸耳短于开口,使得游隙存在于在凸耳的边缘和相应开口的边缘之间。
根据一个实施例,两个部件构造为使得:根据垂直于侧向壁的方向,游隙存在于两个部件之间的结合区域中。
根据一个实施例,一个部件的端壁的部分的定位为朝向框架的内部的边缘和另一部件的端壁的部分的对应于所述端壁的厚度变化的区域,在相反于彼此的方向上成斜面。
根据一个实施例,绝缘件的支承翅片的部件包括卡扣系统,该卡扣系统保证了翅片的自由端在相反于支承翅片的边沿上的固定。
根据一个实施例,每个部件的前边沿的纵向边界在其一个端部处构造为保证线圈的电线的端部的引导。
根据一个实施例,绝缘件的每个部件包括具有圆形形式的印记,该印记设置在侧向壁和端壁的部分之间的角度的水平处,以便于线圈的电线的缠绕。
根据一个实施例,绝缘件的每个部件还包括设置在边沿的至少一个中的槽,用于漆在线圈的水平处通过。
本发明的主题还包括一种电机的定子或转子,其包括起源于头部的齿,绕该齿定位有根据本发明的为两个部件的线圈绝缘件,该线圈绝缘件支承线圈。
附图说明
本发明将在阅读下面的描述并参考附图而被更好地理解。这些附图仅通过本发明的图示提供,并且绝不用于限制。
图1,如已经描述的,示出了根据现有技术的线圈绝缘件,该线圈绝缘件设计为绕定子的齿装配;
图2a和2b分别示出了裸露的定子和包括借助于根据本发明的线圈绝缘件而装配在齿上的线圈的定子的示意图。
图3和图4示出了分别处于组装位置和未组装位置的围绕定子的齿的根据本发明的线圈绝缘件的两个部件的透视图;
图5示出了构成根据本发明的线圈绝缘件的不同元件的透视图;
图6a和图6b示出了根据本发明的线圈绝缘件的每个部件的透视图;
图7示出了根据本发明的线圈绝缘件的两个部件之间的结合区域的横截面视图;
图8a和8b分别示出了支承固定凸耳的根据本发明的线圈绝缘件的部件的正视图和侧视图;
图9示出了装配在定子的齿上的、根据本发明的线圈绝缘件的平面图;
图10a和10b分别示出了根据本发明的线圈绝缘件的侧视图和透视图,其中线圈绕该线圈绝缘件缠绕;
图11示出了由根据本发明的线圈绝缘件的一部分的边沿支撑的凸耳的详细视图,该凸耳与设置在绝缘件的翅片中的开口协作;
图12a和12b示出了根据本发明的线圈绝缘件的视图,包括用于将翅片卡扣进线圈绝缘件的本体的系统的变型;
图13示出了根据本发明的线圈绝缘件的另一实施例,根据该实施例,翅片的折叠区域保证了线圈电线的端部的引导功能。
相同、类似或可比拟的元件从一张图到另一张图保持相同的附图标记。
具体实施方式
图2a和2b示出了具有轴线X的定子11,该定子具有本体12,本体12包括绕内周边均匀分布的齿14,以及朝向内部打开的凹口15,两个连续地凹口15由齿14分隔。这些齿14具有成对平行的边缘141-144,其中对应于头部17的材料带存在于本体12的外周边和凹口15的基部之间。在它们的自由端侧,齿14可具有边沿501,该边沿可从图4中清楚地看到,并且该边沿在齿14的两侧上周向地延伸。齿14可以是附加齿,其可借助于滑动耦合系统而被使得与本体12成一体。为此,齿14在它们基部处包括位于其一个侧部上的舌部502,以及在相反侧部中的槽503,该舌部502和槽503设计为与具有互补形式的本体12相协作。
本体12由铁磁材料制成的堆叠板形成,所述板在垂直于轴线X的径向面上延伸。这组板借助于从堆叠板的一侧轴向地通到另一侧的铆钉(未示出)而固持。如可从图2b中看出的,预成型的线圈19装配在定子的齿14上。这些线圈19由绕多个线匝缠绕的电线制成。该电线由导电电线构成,例如涂覆有诸如瓷漆的电绝缘体的铜和/或铝线。电线可具有圆形或矩形的横截面,或它们可具有扁平的形式。
根据一个实施例,两个线圈19被植入在单个凹口15中,每个线圈19绕齿14中的一个缠绕,该齿借助于线圈绝缘件20而界定该凹口。线圈19互连至彼此,例如通过焊接或借助于连接器22,以形成该电机的相U、V、W,该电机可以是多相类型的。
线圈绝缘件20是电绝缘件,在该示例中,该电绝缘件由可模制的电绝缘材料,诸如塑料材料,而制成。如图3、4和5所示,绝缘件20包括由两个部件401和402形成的本体23,该两个部件绕齿14组装,并且由边沿501径向地固持。当两个部件组装时(见图3),本体23包括具有整体上矩形形式的框架24,该框架设计为绕齿14定位,以将线圈19相对于金属的齿14电绝缘。该框架24由上壁241和下壁242以及两个侧向壁243和244形成,该上壁和下壁也被成为端壁241、242,并且基本上垂直于轴线X,该两个侧向壁将端壁241和242连接至彼此。侧向壁243和233平行于定子11的轴线X。
端壁241和242足够厚以有效地支撑该线圈而不会裂开。侧向壁243、244每个包括矩形窗701、702,对着该矩形窗设计为定位有附加元件711、712,所述附加元件711、712为良好的热导体的纸的形式,以有助于在定子的齿14和线圈19之间的热传递。附加元件711、712可比本体23更薄,并且从而比部件401、402更薄。
端壁241、242设计为支撑绕组的端部,其从齿14的两侧轴向延伸并且称为髻部,而与元件711、712相关联的侧向壁243、244设计为支撑线圈19的侧部。
本体23额外地包括前边沿261和后边沿262,该前边沿和后边沿限定了用于装配线圈19的沟槽。后边沿262设计为定位在头部17的附近,而前边沿261位于齿14的自由端侧上,即,在转子(未示出)的外周边侧上。
每个边沿261、262包括两个纵向边界,为具有用于前边沿261的带有参考标记281的纵向边界和用于后边沿262的带有参考标记282的纵向边界。每个边沿261、262还包括两个横向边界,为具有用于前边沿261的带有参考标记291的横向边界和用于后边沿262的带有参考标记292的横向边界,所述横向边界将每个边沿的纵向边界281、282连接到彼此。
如可从图3、4和5中清晰地看到的,本体23由两个部件401、402制成,部件401、402根据线圈绝缘件的基本上中平面Pm(见图3)被竖直地分隔,该中平面平行于侧向壁243、244并且经过端壁241、242。
因此,每个部件401、402包括具有窗701、702的侧向壁243、244,以及对应的前边沿261和后边沿262的纵向边界281、282。绝缘件的每个部件401、402还包括框架的端壁241、242的一部分和对应的前边沿261和后边沿262的横向边界291、292的一部分。每个部件401、402由刚性电绝缘材料制成,例如诸如PA6.6的塑料材料,其可由纤维加强,诸如玻璃纤维。附加元件711、712优选地为由“Nomex”(注册商标)类型的材料制成的纸的形式。
如可从图5和6a中清晰地看出的,部件401从而限制了由与附加元件711相关联的侧向壁244和端壁241、242的部分、以及前边沿和后边沿的纵向边界281和282与横向边界291、292的相应部分限定的半沟槽。部件401包括翅片32,该翅片32位于一个边沿的纵向边界282的延伸部中,在该示例中,该边沿是后边沿262。该翅片32,可相对于后边沿262折叠,并且可保证装配在两个相邻齿上的两个线圈19之间的电绝缘。该翅片32可以是自由的。在该示例中,翅片32被保持为抵靠绝缘件的本体23折回,而同时抵靠相邻线圈绝缘件的前边沿261被支撑,如在图2b中的实施例中所示出的。作为变型,如在图3、4、5、6a和10中的情况,翅片32被保持为借助于卡扣系统36而抵靠本体23折回,该卡扣系统将在下文中更详细描述。
如图5和6b所示,部件402界定了由与附加元件712相关联的侧向壁243和端壁241、242、以及前边沿和后边沿的纵向边界281、281与相应的横向边界291、292的部分限定的半沟槽。部件402包括跟部31,该跟部可从图6b中清晰地看到,位于后边沿262的纵向边界282的延伸部中。如可从图2b中看出的,跟部跟部31设计为抵靠由头部17的内周边构成的定子的凹口15的基部放置,其在两个连续的齿14之间延伸。该根部31的目的在于将线圈19与头部17高效地绝缘,这使得可以限制线圈19的电压损失。为此,根部31具有对应于头部17的厚度的长度,并具有对应于两个连续相邻齿14之间的距离的宽度。
特别地如图5所示,附加元件711、712具有纵向边沿721,该纵向边沿721朝向绝缘件的框架的外部折叠,并且设计为与凹进722协作,该凹进722具有沿着位于线圈绝缘件的框架的内侧的纵向边界281、282的边缘设置的浅的深度。
这些元件711、712还具有横向边缘723,所述横向边缘723朝向绝缘件的框架的内部折叠,并且设计为与槽724协作,该槽724具有设置在面朝框架的内部的端壁部分241、242的表面中的浅的深度。这些槽724具有垂直于绝缘件的前边沿261和后边沿262的取向。
这种类型的构造使得其能够容易地将附件元件711、712对着窗701、702定位。
当元件711、712对着窗701、702定位,并且部件401和402绕定子的齿14安装时,绕齿缠绕的电线将被抵靠形成绝缘件的侧向壁的元件711和712放置,由于元件711、712的窄的厚度以及它们的良好导热特性,从而改善了线圈19和齿14之间的热传递。
绝缘件的两个部件401、402具有两个结合区域410,该两个结合区域在图3和7中示出,在该两个绝缘区域的水平处,两个部件401、402的壁彼此重叠。这些结合区域410位于端部241、242的部分的端部的水平处,以及在两个部件401、402的相应横向边界291、292的部分的端部的水平处。两个部件401、402与彼此的重叠使得可以确保在结合区域410的水平处的线圈的良好安装。
在结合区域410处,部件401的端壁241、242的部分在它们的面朝绝缘件的框架的内部的表面上,支承凸耳412,凸耳412设计为通过卡扣进设置在另一部件402的端壁241、242的部分中的开口413(见图4、5、6a、6b和7)而协作。在该示例中,部件401在其端壁部分241、242的每一个上包括两个凸耳412,而部件402在其端壁部分241、242的每个中包括两个相应的开口413。
如图7和8b所示,凸耳412具有三角斜坡的形式,当凸耳412从端壁241、242的部分的自由边缘隔开时,每个凸耳的厚度趋于增加。相应的开口413具有矩形的形式。作为变型,可以设想适合于用于通过将两个部件401和402卡扣进彼此而进行组装的开口413和凸耳412的任意其他形式。开口413和凸耳412的数量可以根据应用而调节。
如可从图7清晰地看到的,根据垂直于侧向壁243、244的方向,凸耳412短于开口413,使得在凸耳412的侧部和相应开口413的边缘之间存在游隙J1。该游隙J1使得能够补偿绝缘件的侧向表面243、244以及齿14的相应表面之间的间隙。
在结合区域410中,部件401的端壁241、242的支承凸耳412的部分定位为朝向框架的外部,而部件402的端壁的部分定位为朝向框架的内部。绝缘部件的端壁241、242在结合区域410的水平处变薄,使得端壁241、242具有恒定的厚度,包括端壁241、242的部分之间的重叠区域中。这种类型的构造允许线圈的电线绕绝缘件在沟槽的基部上的良好缠绕,该沟槽绕其整个周边基本上平坦。
此外,如可从图4和5中看出的,部件401的一个的横向边界291、292的部分设计为位于沟槽的内侧上。部件402的横向边界291、292的部分设计为位于沟槽的外侧上。部件402的横向边界291、292的部分,优选地在结合区域具有过量的厚度,保证了部件401的边界291、292的部分的侧向引导。
两个部件401、402构造为使得,根据垂直于侧向表面243、244的方向,图7中示出的游隙J2存在于两个部件401、402之间的结合区域410中。该游隙J2在线圈电线绕线圈绝缘件的缠绕期间被减少。
此外,绝缘件的部件401、402的构造使得端壁241、242和齿14的表面之间的游隙J3几乎为0。
为了便于组装,端壁241、242的部件402的部分的边缘601(定位为朝向部件402的框架的内部)具有斜面(见图7)。此外,端壁241、242的部分的区域602(对应于这些壁241、242的厚度的变化的部分)在相反于部件402的前述边缘的斜面的方向上成斜面,如图7、8a、8b所示。
作为变型,凸耳412由端壁241、242定位为朝向框架内部的部分支撑,而开口413设置在端壁241、242的定位为朝向框架的外部的部分中。
优选地,如可从图5中看出的,翅片32经由翅片32和后边沿262之间的连接区域34而位于部件401的后边沿262的纵向边界282的延伸部上。该连接区域34的厚度小于后边沿262的厚度,以构成折叠区域。翅片32从而可根据折叠区域34在线圈绝缘件的本体23的方向上被折叠,该折叠区域34垂直于上壁241和下壁242纵向地延伸。
在图3、4、5、6a、10b和11中的实施例中,翅片32借助于用于卡扣进前边沿261的纵向边界281中的系统36被固定,所述边界位于翅片32的侧面。卡扣系统36由前边沿261的纵向边界281所支撑的凸耳361形成。这些凸耳361设计为通过卡扣进设置在翅片32的壁中的窗362而协作。如可从图11中看出的,这些凸耳362的每一个具有钩的形式,该钩具有为终止于边沿364中的三角斜坡形式的侧部363,这使得能够在凸耳361已经通过窗362之后固持该翅片32。如在折叠区域,翅片32定位在窗362的侧面上的边缘也变薄,以允许翅片32抵靠线圈19的侧部的最优放置。相反,可以在前边沿261的纵向边界281中设置窗362,而凸耳361由翅片32的边缘支撑。
替代地,如图12a和12b所示,卡扣系统36由设置在前边沿261的厚度中的凹口371形成。翅片32的自由边缘则形成可被插入到凹口371的内部中的舌部372,以维持翅片32抵靠绝缘件20的本体23折回。为此,如图12b所示,翅片32的形成舌部372的部分具有变薄的厚度,以有助于舌部372在凹口371的内部中的定位,以及以保证翅片32抵靠线圈19的侧向侧部的良好放置。凹口371设置在前边沿261的纵向边界281的具有过量厚度373的端部处。该纵向边界281从而具有“U”形形式的边缘,其在后边沿262的支承翅片32的侧部上打开。
优选地,如在图3、4、10b和12a中示出的,绝缘件的每个部件401、402的前边沿261的纵向边界281在其一个端部33处构造为用作用于线圈19的每个输出端191、192的电线引导部。为此,纵向边界281在一个端部33处具有接收电线的端部的盘的形式。线圈19的电线可通过被支撑在盘的侧向表面上而被维持在位以用于连接器22的焊接。
替代地,在示于图13的实施例中,翅片32起源于前边沿261,翅片的折叠区域34则被构造用于线圈的电线的端部191、192的引导。电线从而沿着折叠区域沿着其整个长度被引导,这有助于焊接操作期间电线的固持。为此,与线圈19的电线的形式具有互补的形式的中控部设置在具有减小厚度的折叠区域34中。作为变型,前边沿可配备有具有折叠区域34的另一翅片32,用于线圈19的电线的另一端192、191的引导。该实施例中的(一个或多个)翅片32提供了更鲁棒并且在(一个或多个)端部191、192的控制下的定位(localisation),从而有助于焊接操作。这也有助于将线圈与线圈绝缘件的组装。其还允许翅片32的宽度的减少。
可选地,如可特别从图4和9看出的,部件401、402每一个包括部分40,该部分40具有在框架24的壁241-244之间的角度水平处为圆形的形式,并具有表面印记42以便于线圈19的电线的缠绕。根据一个实施例,这些印记42,每个都与电线的缠绕协作,根据缠绕的形式,具有相对于前边沿261和后边沿262略微倾斜的延伸方向,以优化定子11的凹口15的填充。
此外,如从图10b中特别清晰地看出的,为了允许浸渍漆在齿14和绝缘件20之间通过,用于将两个元件14、20固定到彼此,不通槽43设置在部件401、402的端壁的部分的面朝绝缘件20内部的表面上。这些槽43基本上垂直于前边沿261和后边沿262延伸。这些槽43是关闭的,即它们在前边沿261侧上不打开,以防止:当漆从位于头部17侧的槽43的打开端部注入时,浸渍漆在电机的定子和转子之间的空气间隙的水平处流入该电机内部部件中。上壁241和下壁242的内表面从而具有的交替的槽43和位于两个连续地槽43之间的肋44。在该示例中,线圈绝缘件20在壁241、242的内表面上具有5个槽43和4个肋44。壁241、242中的槽43彼此隔开,使得它们不被头部17阻挡。
此外,如图4和9所示,为了有助于线圈19的电线的浸渍,绝缘件20具有设置在前边沿261和后边沿262的横向边界291、292中的槽53,用于浸渍漆在线圈19的水平处通过。这些槽53设置在边沿261、262的面朝接收线圈电线的沟槽的侧部中。这些槽53基本上垂直于上壁241、和下壁242延伸。在该示例中,每个部件401、402包括面向彼此的两个槽53。浸渍漆使得能够在线圈19的电线之间具有良好的接触。
如可从图2b和8a中看出的,绝缘件20额外地包括突起56,该突起56限定了用于外连接器22的引脚58的通路57。每个部件401、402从而在后边沿的横向边界292的面朝绝缘件框架外部的表面上支承突起56。为了便于引脚58插入到突起56之间,突起56形成为使得通路57具有这样的形式,其在线圈19的电线的端部191、192侧打开的端部处略微加宽。
线圈绝缘件的部件401和402的全部上述形式优选地通过模制获得,其中部件401、402有利地由可模制且电绝缘的材料制成,诸如塑料材料。所有上述布置(槽43、槽53、跟部31等)可被应用到图13中实施例中。
在特定的实施例中,当两个部件401、402彼此组装时,框架24具有约53.6mm的长度L1、约20.75mm的宽度L2、以及约23.5mm的深度L3(见图12a)。跟部31和翅片32都具有约58.6mm的长度,并分别具有对于跟部31的约10.2mm的宽度和对于翅片32的29.2mm的宽度。前边沿261和后边沿262相对于框架24的壁241-244具有约9.7mm的高度。在该实施例中,后边沿262的纵向边界282具有不同的宽度。更具体地,与翅片32相关联的边界282具有8mm的宽度,并且与跟部31相关联的边界282具有7mm的宽度。跟部31具有0.4mm的厚度,而翅片具有0.8mm的厚度,并且纵向边界282、281和横向边界291、292具有1.5mm的厚度。
印记的圆形部分具有约2mm的曲率半径。纸件形式的附加元件711、712具有约0.3mm的精细厚度,以有助于线圈19和齿14之间的热传递。上壁241和下壁242在肋44的水平处具有约1.5mm的厚度。不通槽43的深度约为0.5mm。用于制造线圈19的电线具有例如约2mm的直径。
作为变型,线圈绝缘件20可根据垂直于轴线X的横向中平面被制成为两个部件。
根据本发明的定子的缠绕操作在下文中描述。
在第一阶段,附加元件711、712被定位在部件401、402的侧向壁中的相对的窗701、702中。为此,纵向边沿721被定位为与沿着纵向边界281、282的边缘设置的凹进722协作。横向边缘723被定位为与设置在端壁241、242的面朝框架内部的部分的表面中的槽724协作。
在绝缘件的组装期间,支承附加元件711、712的部件401和402绕齿14定位,并且被带至彼此。在两个部件之间的结合区域中,部件402的横向边界291、292的过量厚度保证了横向边界291、292的部分在部件401内的引导。
支承凸耳412的部件401的端壁241、242的定位为朝向框架外部的部分在包含开口413的部件402的边缘上滑动。支撑在部件402的边缘上的部件401的凸耳412则趋于将部件401的端部241、242的部分在与定子的齿14分开的方向上变形,直到凸耳412被完全插入到开口413中。
当凸耳412与开口413协作时,它们保证了两个部件401和402的固持。侧向固持还通过部件402的横向边界291、292的过量厚度而保证。由此形成的线圈绝缘件由齿14的边沿501径向地固持在定子上。
如图7所示,绝缘件的端壁和相应的齿的表面之间的游隙J3几乎为0,而游隙J2存在于绝缘件的侧向壁243、244和齿14的相应壁之间。线圈的缠绕然后根据绕框架24的方向E1-E4(见图10a)、在由线圈绝缘件界定的沟槽内实施,使得线匝与线圈绝缘件的印记42协作。该缠绕例如在绕组的彼此叠合的四层上实施。该缠绕实施为使得线圈19的髻部位于端壁241、242上,并且线圈19的侧部位于绝缘件的侧向壁243、244上,抵靠由Nomex制成的附加元件711、712。该缠绕操作具有减小游隙J2的效果。
每个线圈19的电线的端部191、192定位在电线引导中,该电线引导设置在前边沿261的纵向边界的端部33中。替代地,如果翅片32起源于前边沿261,翅片32折回,使得构造用于该目的的折叠区域34保证了线圈的输出电线的引导和良好的固持。
每个齿14的跟部然后定位为抵靠头部17的内周边放置,在两个连续的齿14之间延伸。翅片32朝向绕组折回,以在两个相邻的线圈19之间构成电绝缘。图2b从而示出了线圈绝缘件,其自由的翅片32通过相邻绝缘件20的前边沿261被维持为折回。如果可用的话,作为变型,借助于前述卡扣系统36中的一个,翅片32可被维持在折回位置中。
定子11的绕组的浸渍操作然后通过浸渍漆而实施。为此,定子11被加热,漆也被加热,以以液态逐滴引导到不通槽43中。不通槽43的位于转子外周边上的关闭侧使得能够防止漆流动到电机的内部中。绝缘件20的内表面和齿14的外表面之间的漆的通路使得能够将线圈绝缘件20高效地固定在齿14上。漆还被导入到设置在边缘261、262的横向边界中的槽53内,以浸渍线圈19的电线,并且将它们保持在一起。应当注意的是,壁241、242中的槽43根据头部17的厚度彼此隔开。这些槽43,在图2b中不具有附图标记,未被头部17隐藏。
作为变型,浸渍操作可通过将定子部分浸入并在浸渍漆浴中滚动而实施。作为变型,浸渍操作可在真空下实施或通过简单地将定子完全浸入在浸渍漆浴中而实施。
漆然后被冷却以及聚合。该漆例如基于环氧树脂、不饱和聚酯树脂或硅树脂。应当意识到,以已知的方式,可以将催化剂加入树脂中以减少浸渍的持续时间。
一旦定子的绕组的浸渍阶段已经完成,外部连接器22则被定位在线圈19之上,以保证线圈19根据特定构造而连接至彼此,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的边沿上,并且其引脚58被插入到突起56之间。线圈19的电线的端部191、192然后借助于焊接电极而被焊接在属于连接器22的焊接凸耳62上。连接器22从而抵靠头部17的端部边沿而被维持在位。
该组件接着借助于烧结而被定位在壳体内,该壳体例如能够被水冷却。
如可从说明书和附图中显而易见的,翅片32在两个连续的线圈19之间构成电绝缘壁。此外,这些翅片32起源于绝缘件20,该绝缘件20在该示例中由可模制的塑料材料制成,使得绝缘件20的制造是容易的,该绝缘件20有利地配备有跟部31。191、192绝缘件20在其相关联的齿14上的装配,以及端部191、192的焊接也是容易的,这是因为绝缘件20的两个部件的构造,其有利地构造为引导线圈19的端部191、192。该浸渍漆借助于槽43而允许线圈在其相关联齿14上的良好的固定,该槽43是不通的,以防止电机的定子和转子之间的空气间隙的污染。更具体的,在该实施例中,头部17具有环形形式,并且构成在轴线X方向上朝向内部延伸的用于齿14的支撑件。该齿14周向地规律分布,并且以已知的方式,空气间隙存在于旋转电机的转子的外周边和齿14的自由端部之间。该空气间隙将不会被浸渍漆污染。跟部31使得能够提高电机的功率。翅片32也使得能够提高电机的功率,而同时使得电机更可靠和紧凑。
电机的转子可以是具有爪件的转子,如文献FR2890798中所述。作为变型,该转子可具有突出的极。作为变型,该转子可以是具有永磁体的转子,如在前述文献EP0803962和EP0831580中所述的。作为变型,具有爪件或突出的极的转子还可包括永磁体。作为变型,齿14无需在周向上规律分布。
从说明书和附图中还显而易见的是,翅片32和跟部31比边沿261、262的边界281、282、291、292薄,并且跟部31比翅片32薄。应当注意的是,连接器22包括具有环形形式的本体,该本体由电绝缘材料制成,在该示例中本体具有脚部61,其中嵌入有圈形的导电轨道,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耳62,以被焊接到线圈19的端部191、192。在该实施例中,轨道彼此堆叠,并且提供有4个轨道,其中该些轨道中的一个构成了旋转电机的相的星形组件的中性点,该旋转电机在该示例中是三相类型的。
应当注意的是,构成中性点的轨道包括多个凸耳62,所述凸耳62的数量等于线圈19的数量,并且多于其他轨道的凸耳62的数量,该凸耳通过连接器22的本体的电绝缘材料(诸如,塑料材料)与彼此绝缘,其中焊接凸耳62可见。应当意识到,轨道的数量取决于应用,并且五个轨道或六个轨道可被设置用于分别具有四相或五相的电机。应当注意到,端部191、192的位置使得能够加长焊接凸耳62的长度,这有助于焊接电极的通过。
应当理解的是,本领域技术人员能够修改线圈绝缘件20的构造以及其应用,而不偏离本发明的内容。因此,在该示例中,本发明应用至定子11,但是其也可被应用到旋转电机的转子。实际上,类似于定子11,转子包括头部和起源于该头部的齿。在定子11的示例中,头部17构成了定子的本体的外周边。在转子的示例中,头部构成转子的本体的内周边。在两种情况下,线圈绝缘件20可绕定子的或转子的齿定位。
作为变型,线圈绝缘件20还包括起源于边沿261、262的至少一个横向边界的其他翅片,以覆盖由上壁241和下壁242支撑的线圈19的髻部。
应当意识到,术语“下”和“上”被理解为关于支撑在平坦支撑件上的线圈绝缘件20,侧向壁243、244垂直于该支撑件。下壁242是最靠近支撑件的壁,而上壁241是最远离支撑件的壁,如图3所示。壁241-244的“内”表面面朝框架24的内部,而壁241-244的“外”表面面朝框架24的外部。
翅片32可被设计为被折叠并自由的,如图2b所示。翅片32可借助于图3或12中的类型的卡扣系统36而被固定在关系到后边沿262的纵向边界上。作为变型,后边沿262的其他纵向边界可配备有跟部31。作为变型,该其他纵向边界未配备有跟部,如图13所示。同样的情况可应用到图3-5中的实施例中。
应当注意到,跟部31可通过具有减小厚度的折叠区域而被连接到后边缘262的纵向边界282,该折叠区域诸如是区域34类型的。
连接器22可具有其他的形式,并且轨道可以是同心的。
旋转电机可设置有如在FR2918512中所述的逆转电流发生器。在该情况下,该发生器的转子电枢可包括头部和齿,以便以前述的方式用于装配根据本发明的线圈绝缘件。同样的情况可应用到该文献的图16中的转子4',其由逆转电流发生器的转子电枢提供。
该旋转电机可属于机动车辆,并且以前述的方式,其可以是交流发电机、可逆交流发电机类型的交流发电机-起动机、电马达或电磁减速器。
在属于电动车辆的增程器的交流发电机的背景下,该转子可以是具有永磁体的转子,其中每个容座中的多个磁体受到弹簧的作用,如在2012年5月24日提交的申请FR12/54733中所描述的。
绝缘件20可绕附加齿定位,或其可与电机的转子或定子的头部成一体。
Claims (19)
1.一种线圈绝缘件(20),其设计为绕电机的转子或定子的齿(14)定位,其特征在于该线圈绝缘件包括本体(23),该本体具有形成框架(24)的端壁(241、242)和侧向壁(243、244),所述侧向壁(243、244)每个包括窗(701、702),由柔性材料制成的附加元件(711、712)设计为对着该窗定位,该柔性材料是良好的热导体,所述本体还包括前边沿(261)和后边沿(262),每个边沿都是由通过横向边界(291、292)彼此连接的纵向边界(281、282)形成,这些前边沿(261)和后边沿(262)限定用于线圈(19)的缠绕的装配沟槽,且在于,所述本体(23)由两部件(401、402)制成,该两个部件根据平面(Pm)竖直地分隔,所述平面基本上平行于侧向壁(243、244)并且经过框架(24)的端壁(241、242)。
2.根据权利要求1所述的绝缘件,其特征在于,每个部件(401、402)包括:
-具有窗(701、702)的框架(24)的侧向壁(243、244),以及前边沿(261)和后边沿(262)的对应的纵向边界(281、282);以及
-框架的端壁(241、242)的一部分,以及前边沿(261)和后边沿(262)的对应的横向边界(291、292)的一部分。
3.根据权利要求2所述的绝缘件,其特征在于,具有整体上矩形形式的附加元件(711、712)具有纵向边沿(721),所述纵向边沿(721)朝向框架(24)的外部折叠并且设计为与设置在绝缘件的每个部件(401、402)的边沿的纵向边界(281、282)中的凹进(722)协作。
4.根据权利要求2或3所述的绝缘件,其特征在于,具有整体上矩形形式的附加元件(711、712)具有横向边沿(723),所述横向边沿(723)朝向框架(24)的内部折叠,并且设计为与设置在绝缘件的每个部件的端壁部分(241、242)中的槽(724)协作。
5.根据权利要求2到4中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,所述部件中的一个(401)支承翅片(32),该翅片可相对于本体(23)折叠,并且可保证安装在两个相邻齿(14)上的两个线圈(19)之间的电绝缘,该翅片(32)位于边沿(261、262)中的一个的纵向边界的延伸部中。
6.根据权利要求2到5中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,所述部件中的一个(402)包括位于后边沿(262)的纵向边界的延伸部中的跟部(31),该跟部设计为抵靠转子或定子中的凹口(15)的基部而放置。
7.根据权利要求1到6中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,该两个部件(401、402)在两个部件(401、402)彼此重叠的水平处具有结合区域(410)。
8.根据权利要求7所述的绝缘件,其特征在于,所述结合区域(410)位于端壁(241、242)的部分的端部的水平处,以及在绝缘件的两个部件(401、402)的边沿(261、262)的横向边界(291、292)的部分的水平处。
9.根据权利要求7或8所述的绝缘件,其特征在于,端壁(241、242)的部分在绝缘件的部件(401、402)之间的结合区域(410)的水平处变薄。
10.根据权利要求7到9的任意一项所述的绝缘件,其特征在于在所述结合区域(410)中,所述部件中的一个(401)的端壁(241、242)的部分支承凸耳(412),该凸耳设计为通过卡扣进设置在绝缘件的另一部件(402)的端壁(241、242)的部分中的开口(213)而协作。
11.根据权利要求10所述的绝缘件,其特征在于,所述凸耳(312)为三角斜坡的形式。
12.根据权利要求10或11所述的绝缘件,其特征在于,根据垂直于侧向壁(243、244)的方向,所述凸耳(312)短于开口(313),使得游隙(J1)存在于凸耳(412)的边缘和相应开口(413)的边缘之间。
13.根据权利要求7到12中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,所述两个部件(401、402)构造为使得:根据垂直于侧向壁(243、244)的方向,游隙(J2)存在于所述两个部件(401、402)之间的结合区域(410)中。
14.根据权利要求7到13的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,所述部件中的一个(402)的端壁(241、242)的部分的定位为朝向框架的内部的边缘(601)和另一部件(401)的端壁(241、242)的部分的对应于所述端壁的厚度变化的区域(602)沿相反于彼此的方向成斜面。
15.根据权利要求5和权利要求6到14中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,绝缘件的支承翅片(32)的部件(401)包括卡扣系统(36),该卡扣系统保证了翅片(32)的自由端在相反于支承翅片(32)的边沿(261、262)的边沿上的固定。
16.根据权利要求2和权利要求3到15中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,每个部件(401、402)的前边沿(261)的纵向边界(281)在其一个端部(33)处构造为保证线圈的电线的端部(191,192)的引导。
17.根据权利要求1到16中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,绝缘件的每个部件(401、402)包括具有圆形形式的印记,所述印记设置在侧向壁(243、244)和端壁(241、242)的部分之间的角度水平处,以便于线圈(19)的电线的缠绕。
18.根据权利要求1到17中的任意一项所述的绝缘件,其特征在于,绝缘件的每个部件(401、402)还包括设置在边沿(261、262)的至少一个中的槽(53),用于漆在线圈(19)的水平处的通过。
19.一种电机的定子或转子,包括起源于头部(17)的齿(14),绕该齿定位有根据前述权利要求的任意一项所述的为两个部件(401、402)的线圈绝缘件(20),该线圈绝缘件支承线圈(19)。
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