用于电机的绝缘系统的制作方法
【专利摘要】条绕定子包括限定多个槽的定子芯部。条式导体布置在每个槽内。每个槽包括槽衬和绝缘体帽。每个槽衬包括抵靠内壁表面布置的端部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分。每个绝缘体帽包括抵靠外壁表面布置的基部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分。每个槽中的绝缘体帽的侧部部分分别沿第一壁表面和第二壁表面重叠每个槽中的槽衬的侧部部分。每个槽在第一壁表面和第二壁表面的每个中包括凹陷结构，以容纳绝缘体帽和槽衬的重叠的侧部部分。
【专利说明】用于电机的绝缘系统
【技术领域】
[0001] 本发明大体涉及电机，更具体地是电机的条绕定子。
【背景技术】
[0002] 用于电机的条绕定子包括限定多个槽的定子芯部。多个条式导体布置在每个槽 内。每个槽包括槽衬，槽衬布置在条式导体和槽的壁之间，以在条式导体和定子芯部之间绝 缘。在条式导体插入到槽中期间，槽衬必须不被扯出或推出槽。
【发明内容】
[0003] 提供了一种电机。电机包括转子组件，和在圆周上绕转子组件同心布置的条绕定 子。条绕定子与转子组件绕中央轴线同心地定位。转子组件与条绕定子磁性地相互作用， 以绕中央轴线旋转。条绕定子包括沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸的定子芯部。定 子芯部包括径向内表面，所述径向内表面绕中央轴线同心地布置。定子芯部限定多个槽，所 述槽沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸，且从径向内表面向外延伸。多个条式导体布 置在所述多个槽的每个内。每个槽包括第一壁表面、第二壁表面、内壁表面和外壁表面。第 一壁表面布置为对着第二壁表面。内壁表面布置为对着外壁表面。每个槽包括槽衬和绝缘 体帽，其协作以在所述多个条式导体和定子芯部之间绝缘。每个槽衬包括抵靠内壁表面布 置的端部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分。每个绝缘体帽包括 抵靠外壁表面布置的基部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分。每 个槽中的绝缘体帽的侧部部分分别沿第一壁表面和第二壁表面重叠每个槽中的槽衬的侧 部部分。每个槽在第一壁表面和第二壁表面的每个中包括凹陷结构，以容纳绝缘体帽和槽 衬的重叠的侧部部分。
[0004] 还提供了一种条绕定子。条绕定子包括沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸的 定子芯部。定子芯部包括径向内表面，所述径向内表面绕中央轴线同心地布置。定子芯部 限定多个槽，所述槽沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸，且从径向内表面向外延伸。多 个条式导体布置在所述多个槽的每个内。每个槽包括第一壁表面、第二壁表面、内壁表面 和外壁表面。第一壁表面布置为对着第二壁表面，内壁表面布置为对着外壁表面。每个槽 包括槽衬和绝缘体帽，其协作以在所述多个条式导体和定子芯部之间绝缘。槽衬包括抵靠 内壁表面布置的端部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分。绝缘体 帽包括抵靠外壁表面布置的基部部分，和分别抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部 分。绝缘体帽的侧部部分分别沿第一壁表面和第二壁表面重叠槽衬的侧部部分。
[0005] 相应地，每个槽中的槽衬和绝缘体帽在槽中的条式导体和槽的所有表面之间绝 缘。槽衬仅抵靠槽的三个壁表面绝缘，即，第一壁表面、第二壁表面和内壁表面，同时绝缘体 帽抵靠第四壁表面（即，外壁表面）以及内和外壁的凹陷截面绝缘。由于槽衬仅需要抵靠三 个壁表面绝缘，槽衬可包括箍边端，以在导线插入期间防止绝缘体被推出，并增加对撕扯的 阻力。第一侧壁和第二侧壁中的凹陷结构允许槽衬和绝缘体壁分别沿第一壁表面和第二壁 表面重叠，而不影响电机的性能。
[0006] 本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的 以下详细描述连同附图时显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1是电机的示意性局部横截面图；
[0008] 图2是电机的条绕定子的放大示意性横截面图；
[0009] 图3是图2所示的条绕定子的示意性局部透视图；
[0010] 图4是条绕定子的替换实施例的放大示意性横截面图；
[0011] 图5是图4所示的条绕定子的替换实施例的示意性局部透视图。
【具体实施方式】
[0012] 本领域常规技术人员将认识到，诸如"之上"、"之下"、"向上"、"向下"、"顶部"、"底 部"等术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围如由所附的权利要求 限定。此外，在本说明书中针对功能和/或逻辑块组件和/或各处理步骤对本发明进行了 描述。应意识到，这样的块组件可通过任何数量的构造为执行特定功能的硬件、软件、和/ 或固件组件实施。
[0013] 参考附图，其中相同的附图标记在几幅图中指向相同的部件，电机在图1中的20 处大致示出。参考图1，电机20可包括，但不限于，电马达、发电机、或其他类似的装置。电 机20包括转子组件22和条绕定子（bar wound stator)24。条绕定子24在圆周上绕转子 组件22布置，且与转子组件22同心地绕中央轴线26定位。转子组件22与条绕定子24磁 性地相互作用，用于绕中央轴线26旋转，如本领域已知的。
[0014] 条绕定子24包括定子芯部28。定子芯部28沿中央轴线26延伸，在第一轴向端和 第二轴向端之间。定子芯部28包括径向内表面30,所述径向内表面绕中央轴线26同心地 布置。定子芯部28的径向内表面30布置为与转子组件22相对和面对。定子芯部28限定 多个槽32。如所示，槽32沿中央轴线26在定子芯部28的第一轴向端和第二轴向端之间延 伸，且从径向内表面30径向向外延伸。每个槽32限定与中央轴线26垂直的大致矩形的横 截面。
[0015] 参考图2,每个槽32包括第一壁表面34、第二壁表面36、内壁表面38和外壁表面 40。第一壁表面34布置为对着第二壁表面36。内壁表面38布置为对着外壁表面40。每 个槽32的内壁表面38是槽32的径向最内壁表面，且布置为邻近定子芯部28的径向内表 面30。每个槽32的外壁表面40是槽32的径向最外壁表面。每个槽32的第一壁表面34 和第二壁表面36在每个槽32的内壁表面38和外壁表面40之间延伸。此外，应意识到，每 个槽32的内壁表面38和外壁表面40在每个槽32的第一壁表面34和第二壁表面36之间 延伸。
[0016] 至少一个条式导体42,优选多个条式导体42,布置在每个槽32内。如所示，条绕 定子24在每个槽32内包括六个条式导体42。但是，应意识到，条式导体42的数量可与示 例实施例中所示的六个不同。如所示，条式导体42包括与中央轴线26垂直的大致矩形的 横截面。但是，应意识到，条式导体42可构造为包括与中央轴线26垂直的并非附图所示的 大致矩形横截面的横截面形状。
[0017] 每个槽32包括槽衬44和绝缘体帽46。槽衬44和绝缘体帽46协作以在条式导体 42和定子芯部28之间绝缘。槽衬44和绝缘体帽46可包括任何适于在电机20中使用且能 够在条式导体42和定子芯部28之间绝缘的材料，且由所述材料制成。例如，槽衬44和绝 缘体帽46可包括但不限于Nomex?、Peek?、聚酰胺环氧树脂（Polyamide Epoxy)、基于 聚合物材料的组合，且由其制成。
[0018] 参考图2和3,槽衬44包括箍边端48。槽衬44的箍边端48可布置为邻近定子芯 部28的第一端或第二端中的任一个。相应地，每个槽衬44向外延伸超过定子芯部28的两 个轴向端。箍边部分50抵靠其本身沿折痕52折回，以限定槽衬44的箍边端48。槽衬44 的箍边端48阻止槽衬44的推出，同时将条式导体42通过箍边端48插入到定子芯部28的 槽32中。此外，槽衬44的箍边端48在将条式导体42通过箍边端48插入到定子芯部28 的槽32中期间增加对撕扯的阻力。
[0019] 参考图2,每个槽32中的槽衬44包括端部部分54和侧部部分56,该端部部分54 抵靠槽32的内壁表面38布置，侧部部分56分别抵靠槽32的第一壁表面34和第二壁表面 36布置。这样，每个槽32中的槽衬44的一个侧部部分56抵靠第一壁表面34布置，且每个 槽32中的槽衬44的另一个侧部部分56抵靠第二壁表面36布置。每个槽32中的绝缘体 帽46包括基部部分58和侧部部分60,基部部分58抵靠槽32的外壁表面40布置，侧部部 分60分别抵靠槽32的第一壁表面34和第二壁表面36布置。这样，每个槽32中的绝缘体 帽46的一个侧部部分60抵靠第一壁表面34布置，每个槽32中的绝缘体帽46的另一个侧 部部分60抵靠第二壁表面36布置。
[0020] 每个槽32中的绝缘体帽46的侧部部分60分别沿槽32的第一壁表面34和第二 壁表面36重叠每个槽32中的槽衬44的侧部部分56。每个槽32在第一壁表面34和第二 壁表面36的每个中包括凹陷结构62,以容纳绝缘体帽46和槽衬44的重叠的侧部部分56、 60。这样，每个槽32的第一壁表面34包括或限定凹陷结构62,用于容纳抵靠第一壁表面 34布置的绝缘体帽46和槽衬44的重叠侧部部分56、60的组合横截面宽度。类似地，每个 槽32的第二壁表面36包括或限定凹陷结构62,用于容纳抵靠第二壁表面36布置的绝缘体 帽46和槽衬44的重叠侧部部分56、60的组合横截面宽度。
[0021] 每个槽32包括第一宽度64,其在第一壁表面34和第二壁表面36之间邻近内壁表 面38被测量。每个槽32包括第二宽度66,其在第一壁表面34和第二壁表面36之间邻近 外壁表面40被测量。第二宽度66是第二壁表面36和第一壁表面34的凹陷结构62之间 的宽度。这样，第二宽度66大于第一宽度64。
[0022] 每个槽32的第一侧壁和第二侧壁中的每个中的凹陷结构62包括从外壁表面40 径向向内朝向内壁表面38测量的长度68。凹陷结构62的长度68等于或大于绝缘体帽46 的侧部部分60的长度70。优选地，绝缘体帽46的侧部部分60的长度70,其从绝缘体帽46 的基部部分58测量，在2mm至20mm的范围内。
[0023] 如图2和3所示，每个槽32的绝缘体帽46的侧部部分60分别布置在每个槽32 的第一壁表面34和第二壁表面36与槽衬44的侧部部分56之间。每个槽32的槽衬44的 箍边端48围绕绝缘体帽46的侧部部分60包裹，从而绝缘体帽46的侧部部分60布置在槽 衬44的箍边端48的折叠部内。
[0024] 参考图4和5,条绕定子的替换实施例大致在80处示出。除了槽衬44和绝缘体帽 46的重叠侧部部分56、60的布置之外，图4和5的条绕定子80与图2和3的相同。如图4 和5所不，每个槽32中的槽衬44的侧部部分56分别布置在第一壁表面34和第二壁表面 36与绝缘体帽46的侧部部分60之间。相应地，绝缘体帽46的侧部部分60布置在槽衬44 的内部区域内，在槽衬44的侧部部分56之间。这样，每个槽32的绝缘体帽46的侧部部分 60布置在每个槽32中的槽衬44的侧部部分56和每个槽32的条式导体42之间。
[0025] 详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限 定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换 涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。
【权利要求】
1. 一种条绕定子，包括： 定子芯部，沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸，且包括径向内表面，所述径向内表 面绕中央轴线同心地布置； 其中，定子芯部限定多个槽，所述槽沿中央轴线在第一端和第二端之间延伸，且从径向 内表面径向向外延伸；和 多个条式导体，布置在所述多个槽的每个内； 其中，每个槽包括第一壁表面、布置为对着第一壁表面的第二壁表面、内壁表面和布置 为对着内壁表面的外壁表面； 其中，每个槽包括槽衬和绝缘体帽，所述槽衬和绝缘体帽协作以在所述多个条式导体 和定子芯部之间绝缘； 其中，在每个槽中的槽衬包括抵靠槽的内壁表面布置的端部部分，和分别抵靠槽的第 一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分； 其中，每个槽中的绝缘体帽包括抵靠槽的外壁表面布置的基部部分，和分别抵靠槽的 第一壁表面和第二壁表面布置的侧部部分；且 其中，每个槽中的绝缘体帽的侧部部分分别沿槽的第一壁表面和第二壁表面重叠每个 槽中的槽衬的侧部部分。
2. 如权利要求1所述的条绕定子，其中，每个槽包括在第一壁表面和第二壁表面的每 个中的凹陷结构，以容纳绝缘体帽和槽衬的重叠的侧部部分。
3. 如权利要求2所述的条绕定子，其中，每个槽的第一侧壁和第二侧壁中的每个中的 凹陷结构包括从外壁表面测量的长度，该长度等于或大于绝缘体帽的侧部部分的长度。
4. 如权利要求1所述的条绕定子，其中，每个槽包括第一宽度和第二宽度，所述第一宽 度在第一壁表面和第二壁表面之间邻近内壁表面被测量，所述第二宽度在第一壁表面和第 二壁表面之间邻近外壁表面被测量，其中，第二宽度大于第一宽度。
5. 如权利要求1所述的条绕定子，其中，绝缘体帽的侧部部分包括从基部部分测量的 长度，在2mm至20mm的范围内。
6. 如权利要求1所述的条绕定子，其中，槽衬包括箍边端，所述箍边端邻近定子芯部的 第一端或第二端中的一个布置。
7. 如权利要求6所述的条绕定子，其中，绝缘体帽的侧部部分分别布置在第一壁表面 和第二壁表面与槽衬的侧部部分之间。
8. 如权利要求7所述的条绕定子，其中，槽衬的箍边端绕绝缘体帽的侧部部分包裹。
9. 如权利要求6所述的条绕定子，其中，槽衬的侧部部分分别布置在第一壁表面和第 二壁表面与绝缘体帽的侧部部分之间。
【文档编号】H02K1/16GK104124790SQ201410161836
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】E.L.凯瑟, P.布克霍尔兹, K.M.拉曼 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司