CN108123559B - 定子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种定子(10)，该定子包括定子绝缘体支承件(40)，定子绝缘体支承件包括外环状部分(41)、内环状部分(45)、多个绝缘体支承件齿(50)以及多个绝缘体支承件槽(51)。定子绝缘体支承件(40)以使多个绝缘体支承件槽(51)的位置与多个槽(15)的位置对应的方式布置在定子芯(12)上。在外环状部分(41)上、在与绝缘体支承件齿(50)在周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向轴向方向突出的第一突起(42)。在每个第一突起(42)中均形成有用于将清漆引导至槽(15)的、沿着周向方向延伸的第一清漆引导槽(42a)和用于限制分段线圈(30)在轴向方向上的运动的、与轴向方向垂直的第一线圈支承表面(42b)。

Description

定子
技术领域
本公开涉及用于旋转电机的定子。
背景技术
已知下述用于旋转电机的定子：在该定子中，通过连接多个导体段而形成的分段线圈附接至定子芯。在这种定子中，为了固定分段线圈并辐射分段线圈的热量，通常进行涂清漆处理。在涂清漆处理中，将用于绝缘的清漆浸渍在附接至定子芯的分段线圈之间的整个区域中，然后使清漆硬化。
顺便提及，在上面描述的定子中，可以在定子芯的轴向端面上布置定子绝缘体支承件。定子绝缘体支承件用于协助使构成分段线圈的导体段弯曲的工作。定子绝缘体支承件包括外环状部分、内环状部分、多个绝缘体支承件齿以及多个绝缘体支承件槽。绝缘体支承件齿呈放射状连接在外环状部分与内环状部分之间。绝缘体支承件槽形成为被在周向方向上与外环状部分和内环状部分相邻的绝缘体支承件齿围绕。日本未审专利申请公报No.2016-039712描述了具有这种绝缘体支承件齿的定子包括齿外侧安置部分。在齿外侧安置部分中，在与绝缘体支承件齿在周向方向上的位置相同的位置处设置有在从径向外侧朝向径向内侧的方向上朝向轴向中央侧倾斜的锥度面。日本未审专利申请公报No.2016-039712表明通过这样的定子绝缘体支承件的构型可以将更多的清漆供应至定子芯和分段线圈连接的部分。
发明内容
日本未审专利申请公报No.2016-039712中公开的定子在定子绝缘体支承件的齿外侧安置部分处承受分段线圈的载荷。然而，如果上述锥度面形成在要承受分段线圈的载荷的齿外侧安置部分处，则分段线圈在锥度面处不能受到良好的支承。出于该原因，分段线圈可能不能相对于定子芯适当地定位。附加地，当齿外侧安置部分的锥度面承受分段线圈的载荷时，很可能过度的力会施加至定子绝缘体支承件，从而损坏定子绝缘体支承件。
本公开是鉴于以上背景做出的。本公开的目的是提供能够借助于定子绝缘体支承件提高定子芯与分段线圈之间的连接的可靠性并且能够适当地支承分段线圈的载荷的定子。
一个示例性方面在于一种定子，所述定子包括定子芯、定子绝缘体支承件和分段线圈。所述定子芯包括：环状的磁轭部分；多个定子齿，所述多个定子齿从所述磁轭部分的内周表面沿径向方向突出；以及多个槽，所述多个槽形成于相邻的所述定子齿之间。所述定子绝缘体支承件包括：外环状部分；内环状部分；多个绝缘体支承件齿，所述多个绝缘体支承件齿径向地连接在所述外环状部分与所述内环状部分之间；多个绝缘体支承件槽，所述多个绝缘体支承件槽形成为被沿周向方向与所述外环状部分和所述内环状部分相邻的所述绝缘体支承件齿围绕，其中，所述定子绝缘体支承件布置在所述定子芯的轴向端面上，使得所述外环状部分定位在所述磁轭部分上并且所述多个绝缘体支承件槽的位置分别与所述多个槽的位置对应。所述分段线圈包括多个导体段，所述多个导体段通过所述槽和所述绝缘体支承件槽缠绕在所述定子齿上。所述分段线圈通过清漆固定至所述定子芯。在所述定子绝缘体支承件的所述外环状部分上、在与所述绝缘体支承件齿在周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向轴向方向突出的第一突起，并且在每个所述第一突起中均形成有第一清漆引导槽和第一线圈支承表面，所述第一清漆引导槽沿着所述周向方向延伸以便将清漆引导至所述槽，所述第一线圈支承表面与所述轴向方向垂直以便限制所述分段线圈在所述轴向方向上的运动。
绝缘体支承件槽中的形成在第一突起上的第一线圈支承表面承受分段线圈的载荷。在定子绝缘体支承件的第一突起中，第一线圈支承表面形成为与轴向方向垂直以限制分段线圈在轴向方向上的运动。由此可以增加分段线圈与第一线圈支承表面之间的接触面积。因此，分段线圈的载荷可以由定子绝缘体支承件适当地支承。落在第一突起上的清漆沿着形成在第一突起中且沿周向方向延伸的第一清漆引导槽流动并被引导至槽。也就是说，通过形成在定子绝缘体支承件的第一突起中的第一清漆引导槽，清漆可以高效地供应到槽中。由于定子芯和分段线圈在分段线圈所插入的槽内的部分中彼此靠近，因此定子芯和分段线圈在该部分处连接。因此，可以通过利用第一清漆引导槽将清漆高效地供应到槽中而提高定子芯与分段线圈之间的连接的可靠性。
此外，在所述定子绝缘体支承件的所述内环状部分上、在与所述绝缘体支承件齿在所述周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向所述轴向方向突出的第二突起，并且在每个所述第二突起中均形成有第二清漆引导槽和第二线圈支承表面，所述第二清漆引导槽沿着所述周向方向延伸以便将清漆引导至所述槽，所述第二线圈支承表面与所述轴向方向垂直以便限制所述分段线圈在所述轴向方向上的运动。
在定子绝缘体支承件的第二突起中，第二线圈支承表面形成为与轴向方向垂直以限制分段线圈在轴向方向上的运动。由此可以增加分段线圈与第二线圈支承表面之间的接触面积。形成在第二突起上的第二线圈支承表面与形成在第一突起上的第一线圈支承表面一起承受分段线圈的载荷。以这种方式，分段线圈的载荷可以由定子绝缘体支承件更适当地支承。在绝缘体支承件槽中，通过在第一突起中形成沿着周向方向延伸的第一清漆引导槽并且在第二突起中形成第二清漆引导槽，可以更高效地将清漆供给到定子芯与分段线圈进行连接的部分中。这有助于提高定子芯与分段线圈之间的连接的可靠性。
根据本公开，可以借助于定子绝缘体支承件提高定子芯与分段线圈之间的连接的可靠性并且可以适当地支承分段线圈的载荷。
本发明的上述及其他目的、特征和优点将通过下文给出的详细描述以及附图得以更全面的理解，其中，附图仅作为说明而给出，因此不能被认为是对本发明的限制。
附图说明
图1是示出了根据实施方式的定子的构型的立体图；
图2是导体段的外部视图，该导体段构成根据实施方式的定子的分段线圈；
图3是示出了根据实施方式的定子的定子绝缘体支承件的构型的平面图；
图4是示出了由图3的虚线A包围的区域的放大立体图；
图5是沿着图3的V-V线截取的截面图；
图6是示出了根据改型示例1的定子绝缘体支承件的对应于图4的放大立体图；以及
图7是沿着图6的VII-VII线截取的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的实施方式进行描述。
首先，将参照图1对根据该实施方式的旋转电机的定子10的构型进行描述。图1是示出了根据该实施方式的定子10的构型的立体图。在图1中，定子10以轴向方向Z沿竖向方向(图1中的竖向方向)定向的状态示出。在图1中，定子10的取向与实际使用的取向相差90度。如图1中所示，定子10包括定子芯12、定子绝缘体支承件40和分段线圈30。
定子芯12通过沿轴向方向层叠盘状磁性材料的多个电磁钢板而形成。定子芯12包括环状的磁轭部分13和多个定子齿14，所述多个定子齿14从磁轭部分13的内周表面上的在周向方向上的多个位置朝向径向方向突出。定子芯12还包括形成于相邻的定子齿14之间的多个槽15。
定子绝缘体支承件40布置在定子芯12的轴向端面(图1中的上部端面)上。稍后将对定子绝缘体支承件40的细节进行描述。分段线圈30包括稍后将描述的多个导体段31。所述多个导体段31通过槽15和稍后将描述的绝缘体支承件槽51缠绕在定子齿上。
图2是构成分段线圈30(参见图1)的导体段31的外部视图。如图2中所示，导体段31通过采用沿边弯曲(edgewise bending)使具有矩形截面的扁平的方形导体D成形为大致U形形状并且在导体D的表面上涂覆绝缘涂层而形成。导体段31包括引线末端部分31a、槽内导体部分31b和反引线部分31c。引线末端部分31a是从图1中示出的定子芯12的轴向端面(图1中的上部端面)突出的部分。绝缘涂层从引线末端部分31a的末端脱落。槽内导体部分31b是插入到图1中示出的定子芯12的槽15中的部分。反引线部分31c是定位在定子芯12在轴向方向上的另一端侧(图1中的下侧)的部分。在反引线部分31c中形成有曲柄形状的曲柄状部分31e。
在定子芯12(参见图1)中，图2中示出的多个导体段31在所述多个导体段31在定子芯12的径向方向上对准的状态下插入到在周向方向上彼此间隔开且其间插置有多个槽15的两个槽15中。图2中示出的导体段31的引线末端部分31a——即从定子芯12的轴向端面突出的部分(参见图1)——被弯曲成朝向定子芯12的轴向方向倾斜。稍后将描述的定子绝缘体支承件40用于协助弯曲导体段31的引线末端部分31a的工作。在导体段31的引线末端部分31a被弯曲之后，在径向方向上彼此相邻的导体段31在引线末端部分31a的涂层脱落的部分处被焊接并连接至彼此。于是形成了分段线圈30(参见图1)。此外，分段线圈30通过清漆固定至定子芯12。
接着，将对定子绝缘体支承件40的构型进行描述。应当指出的是，在以下描述中也将适当地参照图1。
图3是示出了定子绝缘体支承件40的构型的平面图。如图3中所示，定子绝缘体支承件40包括环形形状的外环状部分41、环形形状的内环状部分45以及多个绝缘体支承件齿50，内环状部分45的中心轴线与外环状部分41的中心轴线相同，所述多个绝缘体支承件齿50径向地连接在外环状部分41与内环状部分45之间。定子绝缘体支承件40包括多个绝缘体支承件槽51，所述多个绝缘体支承件槽51是被在周向方向上与外环状部分41和内环状部分45相邻的绝缘体支承件齿50围绕而形成的矩形的细长孔。定子绝缘体支承件40是非磁性的并且由诸如PPS(聚苯硫醚)的树脂材料制成。在定子绝缘体支承件40中，外环状部分41定位在定子芯12的磁轭部分13上。
图4是示出了由图3中的虚线A包围的区域的放大图。如图4中所示，定子绝缘体支承件40布置在定子芯12的轴向端面上，使得多个绝缘体支承件槽51的位置分别与多个槽15的位置对应。也就是说，绝缘体支承件槽51与相应的槽15的轴向开口端连通。如上所述，多个导体段31(参见图2)通过槽15和绝缘体支承件槽51缠绕在定子齿上。定子绝缘体支承件40的绝缘体支承件齿50形成为半圆形形状。导体段31的引线末端部分31a(参见图2)在与绝缘体支承件齿50的弧形形状的弯曲部分接触的同时被弯曲。
如图4中所示，在定子绝缘体支承件40的外环状部分41上、在与绝缘体支承件齿50在周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向轴向方向突出的第一突起42。第一突起42呈四棱柱形状。第一突起42在周向方向上的两个上端部均被倒角，使得当从径向方向观察时这两个上端部为弧形形状。此外，为了限制分段线圈30(参见图1)在轴向方向上的运动，在第一突起42上形成有与轴向方向垂直的第一线圈支承表面42b。在第一突起42中的每个第一突起中，沿着周向方向形成有用于将清漆通过绝缘体支承件槽51引导至槽15的第一清漆引导槽42a。应当指出的是，内环状部分45可以在与绝缘体支承件齿50在周向方向上的位置相同的位置处包括朝向轴向方向突出的突起。
图5是沿着图4的V-V线截取的截面图。如图5中所示，绝缘体支承件槽51中的形成在第一突起42上的第一线圈支承表面42b承受分段线圈30的载荷F1。在定子绝缘体支承件40的第一突起42中，第一线圈支承表面42b形成为与轴向方向垂直以限制分段线圈30在轴向方向上的运动。由此可以增加分段线圈30与第一线圈支承表面42b之间的接触面积。因此，分段线圈的载荷可以由定子绝缘体支承件40适当地支承。
如上所述，分段线圈30通过清漆固定至定子芯12。如图5中所示，当分段线圈30固定至定子芯12时，定子芯12的轴向方向借助于定子绝缘体支承件40与分段线圈30的轴向方向在竖向方向上对准。然后，在该状态下，清漆如箭头α1指示的那样从上方落下。
如图4和图5中所示，落在第一突起42上的清漆如箭头γ1指示的那样沿着第一清漆引导槽42a流动并且通过绝缘体支承件槽51被引导至槽15。也就是说，通过形成在第一突起42中的第一清漆引导槽42a，清漆可以高效地供应到槽15中。由于定子芯12和分段线圈30在分段线圈30所插入的槽15内的部分中彼此靠近，因此定子芯12和分段线圈30在该部分处连接。因此，可以通过利用第一清漆引导槽42a将清漆高效地供应到槽15中而提高定子芯12与分段线圈30之间的连接的可靠性。
[改型示例1]
图6是根据改型示例1的定子绝缘体支承件140的对应于图4的放大图。如图6中所示，在定子绝缘体支承件140的内环状部分45上、在与绝缘体支承件齿50在周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向轴向方向突出的第二突起46。设置在内环状部分45上的第二突起46的构型与设置在外环状部分41上的第一突起42的构型基本相同。即，第二突起46呈四棱柱形状。此外，第二突起46在周向方向上的两个上端部均被倒角，使得当从径向方向观察时这两个上端部为弧形形状。此外，为了限制分段线圈30在轴向方向上的运动，在第二突起46上形成有与轴向方向垂直的第一线圈支承表面42b。在第二突起46中的每个第二突起中，沿着周向方向形成有用于将清漆引导至绝缘体支承件槽51的第二清漆引导槽46a。
图7是沿着图6的VII-VII线截取的截面图。如图7中所示，绝缘体支承件槽51中的形成在第二突起46上的第二线圈支承表面46b与分段线圈30接触并且承受分段线圈30的载荷F2。在定子绝缘体支承件40的第二突起46中，第二线圈支承表面46b形成为与轴向方向垂直以限制分段线圈30在轴向方向上的运动。由此可以增加分段线圈30与第二线圈支承表面46b之间的接触面积。形成在第二突起46上的第二线圈支承表面46b与形成在第一突起42上的第一线圈支承表面42b一起承受分段线圈30的载荷。以这种方式，分段线圈的载荷可以由定子绝缘体支承件40更适当地支承。
如图7中所示，当分段线圈30固定至定子芯12时，定子芯12的轴向方向借助于定子绝缘体支承件140与分段线圈30的轴向方向在竖向方向上对准。在该状态下，清漆如箭头α2指示的那样从上方落下。
如图6和图7中所示，落在第二突起46上的清漆如箭头γ2指示的那样沿着第二清漆引导槽46a流动并且通过绝缘体支承件槽51被引导至槽15。通过在第一突起42中形成第一清漆引导槽42a并且在第二突起46中形成第二清漆引导槽46a，可以更高效地将清漆供给到槽15中。如上所述，由于定子芯12和分段线圈30在分段线圈30所插入的槽15内的部分中彼此靠近，因此定子芯12和分段线圈30在该部分处连接。因此，通过如该改型示例中的那样构造定子绝缘体支承件140，清漆可以更高效地供给到槽15中。这有助于提高定子芯12与分段线圈30之间的连接的可靠性。
应当指出的是，本公开不限于以上实施方式，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以进行适当的改型。
根据如此描述的本发明，将明显的是本发明的实施方式可以以许多方式变化。这些变化不被视为脱离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员显而易见的是，所有这些改型都要包括在所附权利要求的范围内。

Claims (2)

1.一种定子，包括：
定子芯，所述定子芯包括：
环状的磁轭部分；
多个定子齿，所述多个定子齿从所述磁轭部分的内周表面沿径向方向突出；以及
多个槽，所述多个槽形成于相邻的所述定子齿之间；
定子绝缘体支承件，所述定子绝缘体支承件包括：
外环状部分；
内环状部分；
多个绝缘体支承件齿，所述多个绝缘体支承件齿径向地连接在所述外环状部分与所述内环状部分之间；
多个绝缘体支承件槽，所述多个绝缘体支承件槽形成为被沿周向方向与所述外环状部分和所述内环状部分相邻的所述绝缘体支承件齿围绕，其中，所述定子绝缘体支承件布置在所述定子芯的轴向端面上，使得所述外环状部分定位在所述磁轭部分上并且所述多个绝缘体支承件槽的位置分别与所述多个槽的位置对应；以及
分段线圈，所述分段线圈包括多个导体段，所述多个导体段通过所述槽和所述绝缘体支承件槽缠绕在所述定子齿上，其中，
所述分段线圈通过清漆固定至所述定子芯，
在所述定子绝缘体支承件的所述外环状部分上、在与所述绝缘体支承件齿在周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向轴向方向突出的第一突起，并且在每个所述第一突起中均形成有第一清漆引导槽和第一线圈支承表面，所述第一清漆引导槽沿着所述周向方向延伸以便将清漆引导至所述槽，所述第一线圈支承表面与所述轴向方向垂直以便限制所述分段线圈在所述轴向方向上的运动，并且
所述第一线圈支承表面形成在所述第一突起的径向内侧，并且所述第一清漆引导槽在所述第一突起中位于所述第一线圈支承表面的径向外侧。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，在所述定子绝缘体支承件的所述内环状部分上、在与所述绝缘体支承件齿在所述周向方向上的位置相同的位置处设置有朝向所述轴向方向突出的第二突起，并且在每个所述第二突起中均形成有第二清漆引导槽和第二线圈支承表面，所述第二清漆引导槽沿着所述周向方向延伸以便将清漆引导至所述槽，所述第二线圈支承表面与所述轴向方向垂直以便限制所述分段线圈在所述轴向方向上的运动。
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