CN1289473A

CN1289473A - 在定子中插入线圈装置的改进

Info

Publication number: CN1289473A
Application number: CN99802665A
Authority: CN
Inventors: 何塞·萨罗·阿隆索
Original assignee: Zanussi Elettromeccanica SpA
Current assignee: ACC Compressors SpA
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2001-03-28
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: JP2002529042A; CN1110884C; ITPN980047U1; US6553654B1; IT245327Y1; BR9907054A; EP1121746A1; WO2000025411A1

Abstract

把线圈插入定子的装置包括一个可动的插线毂盘,许多沿上述可动毂盘周边设置的平行的电线导向叶片,一个叶片组导柱,导柱上设有许多凹口,可容纳在外表面上设有一条槽的相关叶片。上述凹口中设有一条肋,肋突向相关凹口的内部,并且平行于其纵向作延伸,当把叶片组导柱插入上述电线导向叶片时,肋适于与相关的槽接合。在一个优选的情形中,上述槽被成对地设置在一个相关的叶片上,并且相对于通过上述可动毂盘轴线的垂直平面为对称。

Description

在定子中插入线圈装置的改进

本发明涉及了一种改进装置，它利用自动设备把电线圈插入电机的定子中。

电机中的定子通常已知基本上由两个主要结构制成，即定子叠片组和各种电线线圈，线圈适当地插在上述定子叠片组的相关沟槽内。

在定子制造时，利用了自动机械以及装配的工具和工艺，装配工具和工艺是为了把各种电线线圈插入定子叠片组的相关沟槽而专门研制和设计的。这种“专用”设备包括一个工具，它在该技术中一般称为“线圈插入工具”，并由以下部分形成：

-设有可动电线导向叶片的可动插线毂盘，

-不动电线导向叶片的保持座，

-插线叶片组的导柱。

对熟悉该技术的人员来说，一般均已知这些术语；但是，考虑到这里处理的问题非常专业，为了有助于更好地理解以下的描述，采用与以下描述和所附权利要求中相同的术语，特别强调上面列举工具的主要构件如下。可动插线毂盘

它是由刚性中心体形成的工具，通常为金属和基本上为圆柱形，其侧面上设有许多相互规则地隔开的凹口；这些凹口具有细长的形状，在上述柱体侧面上敞开，并且设置成使其内表面呈现在，即露在上述柱体的底部，该内表面为直纹曲面，即是由一条直线仅作平行的平移运动所产生的表面。

在一个可供替代的装置中，上述凹口中设有许多电线导向叶片，它由细长件构成，其外表面也采取直纹曲面的形式，其相关轴线与上述柱体轴线平行和等距。不动电线导向叶片的保持座

该构件完全与上述构件相似，因此为了简洁起见，其描述在这里可以略去。总之，这两个构件的实际形状及其尺寸均作成：从上述柱体一侧，简单地把上述可动毂盘引入柱形空间(它由设置在上述保持座柱体外面上的电线导向叶片在外阻隔分界而成)中，就能使可动插线毂盘配合在上述不动电线导向叶片的保持座中。这通常是可能的，因为在保持座上的叶片和在可动毂盘上的叶片相互交替地设置，从而可动毂盘的叶片能够配合在不动电线导向叶片保持座柱体的凹口中。叶片组的导柱

叶片组导柱是由刚性中心体形成的柱形构件，通常为金属，其侧面上设有许多相互规则地隔开的凹口；这些凹口具有细长的形状，在上述柱体侧面上敞开，并且设置成使得其为直纹曲面的内表面呈现在，即露出在上述柱体的底部。实际上，该叶片组导柱完全相似于对可动毂盘和不动叶片保持座所描述的柱体。

作为更充分的信息，这里还应该看到，可动毂盘的结构有时可插入和牢固地锁定在不动叶片的保持座中，从而后者在表面上成为一个结构，使得两个柱体基本上不可能相互区别。但是，这种变化方式不属于本发明的目的，因此为了更清楚起见，这里略去对它的描述。

以下简短描述把线圈装配到定子中的程序：

-开始时，把可动毂盘在不动叶片保持座中插到所希望的深度，而可理解到，在这两个构件已经连结在一起的情形时，当然可略去该阶段；总之，在不动叶片和相邻可动叶片之间，造成许多沿着叶片长度方向延伸的相应的平行间隙；

-由此，按照基本上已知的方式，把线圈适当地插入上述间隙，使得相关的电线在上述间隙内和沿着间隙分布到一定高度；

-然后在相对于柱体的另一侧，把叶片组导柱装在由上述叶片最末端部分所限定的周边内；这显然是容许的，因为在叶片组导柱中的凹口被设置成能够容纳上述叶片的最末端部分，从而保证了在以下阶段中这种叶片的导向功能；

-此时可开始线圈插入操作，它主要为升高可动毂盘，容许它配合到已正好准备和设置的定子叠片组的沟槽内。

由于各种组合力和反力的影响，在该操作时可以肯定，叶片将受到朝外和朝内弯曲的应力，甚至受到扭曲应力。

因为在这些叶片的朝外面对面的边上，设有两个尖角，这里我们称它们为“沟槽衬的保护边缘”，其作用是配合在用于保护沟槽的外膜(也称为“沟槽衬”)入口边之间，它显然造成这些保护边缘承受上述弯曲和／或扭曲应力，尤其是对着相邻线圈的电线。

这种情形通常引起两类缺点：第一个缺点是由于线圈的电线几乎沿着整个边缘长度对边缘摩擦，使上述边缘受到迅速的磨损；因此必须频繁地更换这些工具，考虑到这些工具的单件成本和非常大的数量，由此将付出沉重的费用代价，在这种大规模的工业生产过程中，必须采用非常大的数量，因为对一个有竞争性的产品来说，在今天通常是必需的。

上述缺点的第二个是根据以下情形：由于与上述边缘的上述尖角摩擦，上述电线容易被擦伤或划伤；尤其是，此时其外绝缘漆包层极易损坏，由此使线圈易于断裂，并使相邻的已损电线短路。

因此希望，实际上也是本发明的主要目的，提供一种或几种改进的装置，它们不仅能在线圈插入相关定子叠片组时，防止上述电线导向叶片承受朝外和朝内弯曲应力以及扭曲应力，而且还简单便宜，能够用现有的技术和设备来实现，不需要在制造过程中引入任何修改。

在以下装置中可达到这个目的，它们具有在所附权利要求中列举的特性，并将参照附图采取非限制性的例子描述如下，其中：

图1是在线圈插入操作时，可动毂盘-叶片保持座-叶片组导柱-定子叠片组的组合件的中央垂直剖视图；

图2是定子叠片组的水平剖视图，它与不动电线导向叶片的保持座连接，也与可动的插线毂盘连接，上述剖视图取在叶片组导柱的高度上；

图3是上图一部分的放大视图；

图3A是相对于图3说明的方法，叶片和叶片组导柱凹口形状的变化方式；

图4是叶片组导柱的水平剖视图；

图5是单独叶片组导柱一部分的放大水平剖视图；

图6是本发明不动和可动叶片的典型剖视图；

图7是本发明叶片的正视图。

在以下描述中，按照熟悉该技术人员目前使用的术语，术语“叶片”和“薄片”作为同义词。本发明的基本概念描述如下。

参照图1，可看到这里作为剖视图说明的组合件包括以下构件：

a)定子叠片组1，

b)支承着不动电线导向叶片6的保持座2，

c)具有相关可动叶片7的可动插线毂盘3，

d)包括中心柱体22的叶片组导柱，

e)装置的支承底座5。

这种组合件也可不设置可动插线毂盘3和相关的可动叶片7；此时，通过具有相关不动电线导向叶片6的上述保持座2的简单运动，可把线圈插入，因而导向叶片6相对于其保持座处于不动位置，但相对于上述定子叠片组1变成可动叶片。

在一般已知的情形下，在线圈插入过程的某点上，把上述组合件装入，即作用到定子叠片组1上，可看到定子叠片组1上也设有用于容纳电线线圈的沟槽9。

参照图2，可看到不动叶片6和可动叶片7按照沿圆周相互交替的方式设置，并且它们适于配合在相关的平行凹槽10中，凹槽10设在叶片组导柱之外的王冠状装置中，在图4和5中个别地说明了叶片组导柱的中心体22。

此外，可看到图3还以可清楚识别的方式说明了所谓的“沟槽衬保护边缘”14，它成对地在侧向设置在每个不动或可动叶片上，从每个叶片外侧边上突出，并且配合在沟槽9内的沟槽绝缘层17和上述叶片组导柱的径向部分18之间，后者分界了两侧的相邻凹口。

为了防止叶片朝外弯曲，这是要消除的实际缺点，本发明提出建立一种“锚定”方式，但它必须能伴随着叶片组导柱的运动，在上述不动和可动叶片6、7和相应凹口10之间滑动，凹口10沿着叶片组导柱4柱体的外周边设在王冠状的装置中。

可由上述凹口的空心面即内表面的特殊形状或轮廓，以及每个单叶片外表面的相应形状或轮廓来建立这种锚定，从而这些构件能够相互接合，并且由于叶片组导柱是实心和刚性柱体，依靠与上述叶片组导柱的相关凹口的接合，即使是滑动的接合，可使得不动和可动叶片均完全防止弯曲和扭曲，因此达到了所希望的目的。

当然也可在凹口和叶片之间仅建立一个过盈配合来得到这种锚定，使得叶片不能从凹口拉出，相对于叶片组导柱的中心轴(它与可动毂盘的轴线“C”重合)径向，使相关构件以“欠切割”方式相互接合，能非常容易地得到上述过盈配合。

利用仅一个单独的锚定构件或甚至几个构件，当然可以采取各种形式和方式来在凹口和叶片之间实现这种可滑动的“锚定”。

在附图中说明了一种优选的方法，其中由上述径向区18恰当地产生上述的“滑动锚定”。事实上，相对于两个相邻凹口，最好成对地和在径向区18两侧设有肋19，它突入叶片组导柱的相应凹口内。

为了使它们符合所希望目的，上述肋19必须能够与设在不动和可动叶片侧面上适当的相应槽20相接合(图6)。在一种有利的情形中，为了改进上述叶片的制造性、互换性和装配性，相对于通过可动毂盘中心轴“C”的垂直中面“S”，对称地成对设置了相关的槽。

已被实验所证实，为了对朝外和朝内弯曲应力以及扭曲应力，在叶片上施加一个合适的抵抗效应，上述槽和相关的肋必须被设置成相应于面对凹口外部的直线轮廓“D”和位于凹口内部的曲线轮廓“F”之间的过渡区。

上述肋19还必须设有一个三角形的外形，预定与相关叶片配合的棱30必须具有至少为60°的角“r”。

但是，如果必须优先得到叶片对朝外弯曲应力的抵抗，则有利的办法是参照图3和6，在同一凹口内成对相互接合的上述槽20和上述肋19上，至少设有相互抵抗的表面23，它必须是平面，并且方位(H)垂直于相关凹口的中面“S”，从而造成相关肋和槽的相互正面对立的一种接合方式。

最后，考虑到当在装置中采用或已有可动毂盘时，它必须能与相关的可动叶片一起在不动叶片的王冠状装置内滑动，以及该可动毂盘的中心体上设有适当的外凹口，适于容纳相关的垂直滑动的不动叶片，如果上述可动毂盘中心体中的上述外凹口也设有与叶片组导柱中相似的接合肋，则这将特别有利，因为当升高可动毂盘来插入电线线圈时，此时上述可动毂盘的中心体能把不动叶片(中心体正在其中滑动)保持在其正确的位置上，尤其是同时防止它们被迫朝外弯曲。

可以理解到，上述参照附图作出的描述和说明仅作为本发明的非限制性举例，因此可以设想和引入任何数量的其它变化和修改，而不背离本发明的范围。

Claims

1．在定子叠片组(1)中插入线圈的装置，其中上述装置包括：-一个保持座(2)，它支承着许多沿其周边设置的不动电线导向叶片(6)，-一个可能有的可动电线插入毂盘(3)，它具有中心轴(C)并支承着许多可动电线导向叶片(7)，其中上述不动叶片和可动叶片是平行的，上述可动毂盘可相对于上述保持座(2)滑动，-一个叶片组导柱，它设有一个刚性的，基本上为柱形的中心体(22)，在其上面设置了许多平行的凹口(10)，适于容纳相关的不动和可动叶片，其特征在于：上述叶片(6，7)至少部分地在叶片外表面中设有一个槽(20)，它沿着平行于叶片长度的方向作延伸，上述凹口(10)上设有一个相关的肋(19)，它平行于其长度方向作延伸，其中上述肋面对着相关凹口的内部，并且当把上述叶片组导柱插入上述电线导向叶片(6，7)时，适于与上述相关槽(20)接合。

2．按照权利要求1的在定子叠片组中插入线圈的装置，其特征在于：上述槽(20)被成对地设置在一个相关的叶片上，并且相对于通过上述可动毂盘中心轴(C)的垂直中面(S)为对称。

3．按照权利要求2的装置，其特征在于：上述凹口(10)上设有成对的相关肋(19)，它们平行于上述叶片组导柱作延伸，并且面对着相关凹口的内部，其中，当把上述叶片组导柱插入上述电线导向叶片(6，7)时，上述肋适于与成对的上述相关槽(20)接合。

4．按照权利要求3的装置，其特征在于：上述肋和上述槽的方向和尺寸作成能够在上述电线导向叶片(6，7)相互接合时，防止它们受到弯曲和／或扭曲。

5．按照以上权利要求中任一条的装置，其特征在于：上述叶片和相关的凹口上均设有面对着凹口外部的直线轮廓(D)和位于凹口内部的曲线轮廓(F)，槽和相关肋(19)均设置在上述直线轮廓(D)和上述曲线轮廓(F)之间的过渡区中。

6．按照权利要求5的装置，其特征在于：上述肋(19)具有一个三角形，并且终止成一个角形轮廓(30)，上述角形轮廓的角度r大于60°。

7．按照权利要求1到4中任一条的装置，其特征在于：在上述槽和上述肋之间至少一个接触面(23)是平面，其方位(H)垂直于上述毂盘的半径，上述毂盘半径通过上述中心轴和相关的槽。

8．按照以上权利要求中任一条的装置，其中上述可动毂盘上还设有一个中心体，其特征在于：上述中心体上设有相关的外凹口，适于容纳相关的可垂直滑动的不动叶片，上述凹口上设有肋，适于与上述不动叶片(6)的上述槽(20)接合，从而能使上述不动叶片滑动地与上述可动毂盘的上述中心体连接。