CN106487141B - 用于旋转电机的电枢 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于旋转电机的电枢，包括：楔形物，该楔形物在封闭其中缠绕线圈的槽的开口的同时，通过支撑布置在槽内左右两侧的线圈，来防止线圈分离，其中楔形物包括：本体部，被插入到槽中，并具有“V”状，本体部的两端被联接到铁芯的相邻的卡锁槽；以及防分离部，其在本体部的两端形成弯曲区域，并且一体联接到本体部，防分离部在槽内彼此相邻布置，并支撑本体部。

Description

用于旋转电机的电枢

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的电枢，更具体涉及以下这种用于旋转电机的电枢，其包括改良从而更容易装配的楔形物。

背景技术

通常地，电机是指将电能转换成机械能或将机械能转换为电能的能量转化设备。电动机和发电机是这种电机的代表性例子。近年来，为了增加机器的效率和功率密度，人们已经开发出各种形式的旋转电机。特别是，在车辆中安装和使用多个电动机和发电机。例如，用于车辆运动的驱动源的驱动电动机安装在包含电动车、混合动力车和燃料电池车等在内的环境友好型车辆中。另外，各种电动机被用作车辆中各种设备或组件的致动器。

在现有技术中，旋转电机包括定子和转子。定子包括铁芯和联接(如，附连)到或嵌入到铁芯中的永磁体，转子包括铁芯和缠绕在铁芯的槽中的线圈。因此，线圈可布置在定子上，而不是转子上，并且永磁体可布置在转子上，而不是定子上。此外，转子和定子都可以具有缠绕线圈或绕线式转子同步电动机(WRSM)。在诸如电动机或发电机的旋转电机中，线圈缠绕在周围的转子或定子的部分称作电枢。因此，在其槽中线圈缠绕在周围的转子铁芯或定子铁芯是电枢铁芯。此外，在旋转电机的电枢中使用楔形物，以固定地支撑缠绕在槽中的线圈的位置，从而防止线圈从该位置分离。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于旋转电机的电枢，其包括楔形物，利用弹力作用防止线圈与槽分离。

在示例性实施例的一个方面，用于旋转电机的电枢可包括楔形物，在封闭其中缠绕线圈的槽的开口的同时，通过支撑布置在槽内左右两侧的线圈，来防止线圈分离，其中楔形物包括：本体部，被插入到槽中，并具有“V”状。此外，本体部的两端可被联接到铁芯的相邻的卡锁槽。防分离部在本体部的两端形成弯曲区域，并且可联接(例如，一体连接)到本体部，防分离部可以在槽内彼此相邻布置(例如，排列)，并支撑本体部。

楔形物可利用弯曲区域的“V”状，被插入到卡锁槽中；并且卡锁槽可具有与弯曲区域相对应的形状。楔形物可由具有弹力的金属材料制成。防分离部的相邻端部可在槽内形成为圆弧状(rounded)，并且防分离部可以以支撑本体部从而弹性地张开本体部的方式来保持楔形物的形状。楔形物与槽中的线圈相接触的表面可涂覆有绝缘材料，绝缘材料也可布置在表面与线圈之间，以使楔形物与线圈之间保持绝缘。

附图说明

下面参考其中以附图阐释的示例性实施例，详细描述本发明的上面和其它特性，其中：

图1是示出根据现有技术安装常规楔形物的旋转电机的电枢的示例性剖视图；

图2是示出根据本发明示例性实施例的安装在旋转电机的电枢的槽中的楔形物的示例性剖视图；

图3是示出根据本发明示例性实施例的在旋转电机的电枢内的弯曲区域的示例性放大图；

图4是示出根据本发明示例性实施例与旋转电机的电枢分离的楔形物的示例图；

图5是示出根据本发明示例性实施例安装到旋转电机的电枢的楔形物的示例图。

应当理解的是，附图不必按比例绘制，而是呈现出说明本发明基本原理的各种优选特征的简化表示。本文中所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，这些特征将部分地由预期的特定应用和使用环境来确定。

在附图中，在全部的几张图中，附图标记始终指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

在下文对于本发明的各种示例性实施例的参考将会详细给出，实施例的例子在附图示出且在下面描述。虽然本发明将连同示例性实施例描述，但应理解本说明不旨在限制本发明在那些示例性实施例中。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可包括在由附加权利要求所定义的本发明的精神和范围内的各种替代、改进、等效物和其它实施例。

可以理解的是，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、货车，各种商用车辆的客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动汽车、混合动力电动汽车、氢动力汽车和其它替代燃料汽车(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。如在本文中所引用的，混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。

本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。还应该理解的是，在本说明书中使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其组合的存在或增加。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。

除非明确指出或可从上下文明显看出，否则如本文中使用的术语“约”被理解为在本领域中的正常公差范围内，例如，在平均数的两个标准偏差内。“约”可以被理解为在规定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文可以明确知道，否则本文所提供的所有数值都可由术语“约”修正。

图1是示出安装有常规楔形物的旋转电机的电枢的示例性剖视图。如图1所示，装配在铁芯10的槽12内的楔形物封闭(如，阻挡)槽的开口12a，固定地支撑布置在槽内左右两侧的线圈14，并防止线圈从其中分离。楔形物由典型的塑性材料模制而成。在线圈14缠绕在转子铁芯10内的槽12之后，将楔形物轴向地插入到铁芯内的槽中。此外，由于材料的特性，楔形物具有最小(如，低的)强度和耐久性。因此，为了提高强度和耐久度，支撑板2安装在本体板1的内侧。特别地，楔形物能够支撑并张开本体板1。此外，支撑板2通过槽中的狭窄开口12a插入并装配到本体板1中。例如，为了插入支撑板，需要较大的力，并增加了有效装配楔形物的难度。

图2是示出根据本发明示例性实施例的安装在旋转电机的电枢的槽中的楔形物的示例性剖视图。图3是示出根据本发明的示例性实施例的旋转电机的电枢中的弯曲区域的示例性放大图。图4是示出根据本发明的示例性实施例的与旋转电机的电枢分离的楔形物的示例图。图5是示出根据本发明的示例性实施例的安装到旋转电机的电枢的楔形物的示例图。

如图2所示，根据本发明示例性实施例的旋转电机可包括，缠绕在铁芯10的槽12内的线圈14，以及可防止线圈14分离的楔形物15。此外，在封闭(例如，密封或遮挡)槽12中的开口12a的同时，线圈14可固定地被支撑，且可布置在左右两侧，并且可装配在电枢铁芯10的槽12内。

楔形物15可具有使防分离部15b一体连接到本体部15a的预定形状。例如，本体部15a可被插入到槽12中，且可具有“V”状。此外，本体部15a的两端可联接(如，锁闭或附连)到铁芯10相邻的卡锁槽(latch groove)11。防分离部15b在本体部15a的两端可形成弯曲区域A，且可被联接(如，一体连接)到本体部15a。

防分离部15b可在槽12中彼此相邻地布置，且可支撑本体部15a。特别地，楔形物15可包括本体部15a和防分离部15b，且可由具有弹性的金属板制成，且可由弹性钢材料形成。换句话说，楔形物15可包括与线圈14接触的本体部15a。当本体部15a的两端在弯曲部15d附近彼此靠近时，防分离部15b，从其两端弯曲且被形成为圆弧状(rounded)，从而彼此邻近地布置。此外，防分离部15b可被制成弹性体，且可沿向外的方向彼此分离(如，分隔开)。

特别地，楔形物15可由弹性钢材料制成。因此，弹性钢材料的反作用力可作用在彼此邻近布置的防分离部15b上，且防分离部15b可彼此分开。此外，力可应用到联接到卡锁槽11的本体部15a，且楔形物15可被固定到槽12内。此外，与槽12中的线圈14相接触的楔形物15的表面可涂覆有绝缘材料，诸如绝缘纸13等绝缘材料也可布置在该表面与线圈之间。因此，可使楔形物与线圈之间保持绝缘。

此外，图2中的附图标记15c是指由绝缘涂层或绝缘纸形成的绝缘层。在将弯曲区域A插入到卡锁槽11中之后，楔形物15可被固定。如图3所示，每个卡锁槽11可具有预定深度，以防止弯曲区域A与卡锁槽11分离，并具有沿向内的方向逐渐减小的宽度。卡锁槽11可包括与弯曲区域A的形状相对应的形状。例如，由于在防分离部15b的反作用下，楔形物15可通过被装配到卡锁槽11中的弯曲区域A而被保持，因此楔形物15可被保持固定在槽12内。

下面将描述将具有上述结构的楔形物15联接到电枢铁芯10的槽12中的过程。可将线圈14缠绕到电枢铁芯10的槽12中。如图4所示，楔形物15的本体部15a的端部，可在弯曲区域15d附近彼此靠近地布置，并且本体部15a具有“V”状。楔形物15可径向地插入到槽12。换句话说，防分离部15b可彼此相邻，并可从本体部15a的两端弯曲，从而彼此接近。特别地，由于作为弹性恢复力的反作用力，可施加到彼此相邻布置的防分离部15b之间，因此弯曲区域A可将力施加到卡锁槽11。因此，当弯曲区域A被插入到卡锁槽11时，楔形物15可被固定在槽12中。

例如，每个防分离部15b的一端，可以在将楔形物15插入到槽12之前，与相关联的弯曲区域A形成约140°的角度。由于防分离部15b可在将楔形物15插入到槽12中之后彼此靠近地布置，因此每个防分离部15b的一端可相对于相关联的弯曲区域A形成约125°的角度。利用封闭状态下产生的反作用力，弯曲区域A可被联接(例如，固定)到卡锁槽11。当具有上述结构的楔形物15被装配到槽12中时，本体部15a可以支撑配置在左右两侧的线圈14的方式固定到(例如，保持在固定的位置)槽12内。另外，本体部15a可通过弯曲部15d封闭槽12的开口12a，以牢靠地防止线圈14的分离。

此外，在典型的旋转电机的电枢铁芯中，在铁芯10的槽12的内壁表面与线圈14之间可布置绝缘纸13或绝缘膜，以提供预期的绝缘特性。另外，当将楔形物15插入并装配到槽12中时，楔形物15可沿轴向而非径向布置。换句话说，本体部15a可通过将弯曲部A装配到卡锁槽11中而轴向滑动。

因此，当防止线圈分离的楔形物15被安装在槽12中时，楔形物15可基于具有弯曲区域A的楔形物15的形状，利用弹力作用而被固定到槽12中。在如上参考图1所述的常规旋转电机的电枢中，分离的支撑板2可省略安装，以提供结构加固。因此，可有效改善楔形物15的装配。本发明可防止线圈从电枢分离。例如，防分离部的弹力，可在楔形物彼此相邻的两端弯曲并形成，而无需单独的结构。本发明可通过利用在楔形物彼此相邻的两端弯曲并形成的防分离部的弹力，来防止线圈从槽中分离，而无需单独的结构。

上面已经参考本发明的示例性实施方式对其进行了详细描述。然而，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的原理和精神的情况下，还可以对这些实施方式进行修改，本发明的范围被限定在所附的权利要求及其等价形式中。

Claims (7)

1.一种用于旋转电机的电枢，包括：

楔形物，所述楔形物在封闭其中缠绕线圈的槽的开口的同时，通过支撑布置在所述槽内左右两侧的线圈，来防止线圈分离，其中所述楔形物包括：

本体部，被插入到所述槽中，并具有“V”状，所述本体部的两端被联接到铁芯的相邻的卡锁槽；以及

防分离部，其在所述本体部的两端形成弯曲区域，并且一体联接到所述本体部，所述防分离部在所述槽内彼此相邻布置，并支撑所述本体部，

其中所述防分离部的相邻端部在所述槽内形成为圆弧状，并且所述防分离部在弹力作用下，以支撑所述本体部从而张开本体部的方式来保持所述楔形物的形状。

2.根据权利要求1所述的电枢，其中所述楔形物利用所述弯曲区域的“V”状，被插入到所述卡锁槽中；并且所述卡锁槽与所述弯曲区域的形状相对应。

3.根据权利要求1所述的电枢，其中所述楔形物是具有弹力的金属材料。

4.根据权利要求1所述的电枢，其中所述楔形物与所述槽中的线圈相接触的表面涂覆有绝缘材料，绝缘材料也可布置在所述表面与线圈之间，以使所述楔形物与线圈之间保持绝缘。

5.根据权利要求1所述的电枢，其中每个所述卡锁槽具有预定深度，以防止所述弯曲区域从所述卡锁槽分离。

6.根据权利要求1所述的电枢，其中每个所述卡锁槽具有沿向内的方向逐渐减小的预定宽度。

7.根据权利要求1所述的电枢，其中所述楔形物沿轴向被插入并装配到所述槽中。

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