用于電機(jī)的絕緣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】條繞定子包括限定多個(gè)槽的定子芯部。條式導(dǎo)體布置在每個(gè)槽內(nèi)。每個(gè)槽包括槽襯和絕緣體帽。每個(gè)槽襯包括抵靠內(nèi)壁表面布置的端部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分。每個(gè)絕緣體帽包括抵靠外壁表面布置的基部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分。每個(gè)槽中的絕緣體帽的側(cè)部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊每個(gè)槽中的槽襯的側(cè)部部分。每個(gè)槽在第一壁表面和第二壁表面的每個(gè)中包括凹陷結(jié)構(gòu)，以容納絕緣體帽和槽襯的重疊的側(cè)部部分。
【專利說明】用于電機(jī)的絕緣系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及電機(jī)，更具體地是電機(jī)的條繞定子。

【背景技術(shù)】
[0002] 用于電機(jī)的條繞定子包括限定多個(gè)槽的定子芯部。多個(gè)條式導(dǎo)體布置在每個(gè)槽 內(nèi)。每個(gè)槽包括槽襯，槽襯布置在條式導(dǎo)體和槽的壁之間，以在條式導(dǎo)體和定子芯部之間絕 緣。在條式導(dǎo)體插入到槽中期間，槽襯必須不被扯出或推出槽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 提供了一種電機(jī)。電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件，和在圓周上繞轉(zhuǎn)子組件同心布置的條繞定 子。條繞定子與轉(zhuǎn)子組件繞中央軸線同心地定位。轉(zhuǎn)子組件與條繞定子磁性地相互作用， 以繞中央軸線旋轉(zhuǎn)。條繞定子包括沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸的定子芯部。定 子芯部包括徑向內(nèi)表面，所述徑向內(nèi)表面繞中央軸線同心地布置。定子芯部限定多個(gè)槽，所 述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向內(nèi)表面向外延伸。多個(gè)條式導(dǎo)體布 置在所述多個(gè)槽的每個(gè)內(nèi)。每個(gè)槽包括第一壁表面、第二壁表面、內(nèi)壁表面和外壁表面。第 一壁表面布置為對著第二壁表面。內(nèi)壁表面布置為對著外壁表面。每個(gè)槽包括槽襯和絕緣 體帽，其協(xié)作以在所述多個(gè)條式導(dǎo)體和定子芯部之間絕緣。每個(gè)槽襯包括抵靠內(nèi)壁表面布 置的端部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分。每個(gè)絕緣體帽包括 抵靠外壁表面布置的基部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分。每 個(gè)槽中的絕緣體帽的側(cè)部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊每個(gè)槽中的槽襯的側(cè) 部部分。每個(gè)槽在第一壁表面和第二壁表面的每個(gè)中包括凹陷結(jié)構(gòu)，以容納絕緣體帽和槽 襯的重疊的側(cè)部部分。
[0004] 還提供了一種條繞定子。條繞定子包括沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸的 定子芯部。定子芯部包括徑向內(nèi)表面，所述徑向內(nèi)表面繞中央軸線同心地布置。定子芯部 限定多個(gè)槽，所述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向內(nèi)表面向外延伸。多 個(gè)條式導(dǎo)體布置在所述多個(gè)槽的每個(gè)內(nèi)。每個(gè)槽包括第一壁表面、第二壁表面、內(nèi)壁表面 和外壁表面。第一壁表面布置為對著第二壁表面，內(nèi)壁表面布置為對著外壁表面。每個(gè)槽 包括槽襯和絕緣體帽，其協(xié)作以在所述多個(gè)條式導(dǎo)體和定子芯部之間絕緣。槽襯包括抵靠 內(nèi)壁表面布置的端部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分。絕緣體 帽包括抵靠外壁表面布置的基部部分，和分別抵靠第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部 分。絕緣體帽的側(cè)部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊槽襯的側(cè)部部分。
[0005] 相應(yīng)地，每個(gè)槽中的槽襯和絕緣體帽在槽中的條式導(dǎo)體和槽的所有表面之間絕 緣。槽襯僅抵靠槽的三個(gè)壁表面絕緣，即，第一壁表面、第二壁表面和內(nèi)壁表面，同時(shí)絕緣體 帽抵靠第四壁表面（即，外壁表面）以及內(nèi)和外壁的凹陷截面絕緣。由于槽襯僅需要抵靠三 個(gè)壁表面絕緣，槽襯可包括箍邊端，以在導(dǎo)線插入期間防止絕緣體被推出，并增加對撕扯的 阻力。第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的凹陷結(jié)構(gòu)允許槽襯和絕緣體壁分別沿第一壁表面和第二壁 表面重疊，而不影響電機(jī)的性能。
[0006] 本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其他特征和優(yōu)勢將從用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的 以下詳細(xì)描述連同附圖時(shí)顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是電機(jī)的示意性局部橫截面圖；
[0008] 圖2是電機(jī)的條繞定子的放大示意性橫截面圖；
[0009] 圖3是圖2所示的條繞定子的示意性局部透視圖；
[0010] 圖4是條繞定子的替換實(shí)施例的放大示意性橫截面圖；
[0011] 圖5是圖4所示的條繞定子的替換實(shí)施例的示意性局部透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)人員將認(rèn)識到，諸如"之上"、"之下"、"向上"、"向下"、"頂部"、"底 部"等術(shù)語用來描述附圖，且不表示對本發(fā)明的范圍的限制，所述范圍如由所附的權(quán)利要求 限定。此外，在本說明書中針對功能和/或邏輯塊組件和/或各處理步驟對本發(fā)明進(jìn)行了 描述。應(yīng)意識到，這樣的塊組件可通過任何數(shù)量的構(gòu)造為執(zhí)行特定功能的硬件、軟件、和/ 或固件組件實(shí)施。
[0013] 參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在幾幅圖中指向相同的部件，電機(jī)在圖1中的20 處大致示出。參考圖1，電機(jī)20可包括，但不限于，電馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、或其他類似的裝置。電 機(jī)20包括轉(zhuǎn)子組件22和條繞定子（bar wound stator)24。條繞定子24在圓周上繞轉(zhuǎn)子 組件22布置，且與轉(zhuǎn)子組件22同心地繞中央軸線26定位。轉(zhuǎn)子組件22與條繞定子24磁 性地相互作用，用于繞中央軸線26旋轉(zhuǎn)，如本領(lǐng)域已知的。
[0014] 條繞定子24包括定子芯部28。定子芯部28沿中央軸線26延伸，在第一軸向端和 第二軸向端之間。定子芯部28包括徑向內(nèi)表面30,所述徑向內(nèi)表面繞中央軸線26同心地 布置。定子芯部28的徑向內(nèi)表面30布置為與轉(zhuǎn)子組件22相對和面對。定子芯部28限定 多個(gè)槽32。如所示，槽32沿中央軸線26在定子芯部28的第一軸向端和第二軸向端之間延 伸，且從徑向內(nèi)表面30徑向向外延伸。每個(gè)槽32限定與中央軸線26垂直的大致矩形的橫 截面。
[0015] 參考圖2,每個(gè)槽32包括第一壁表面34、第二壁表面36、內(nèi)壁表面38和外壁表面 40。第一壁表面34布置為對著第二壁表面36。內(nèi)壁表面38布置為對著外壁表面40。每 個(gè)槽32的內(nèi)壁表面38是槽32的徑向最內(nèi)壁表面，且布置為鄰近定子芯部28的徑向內(nèi)表 面30。每個(gè)槽32的外壁表面40是槽32的徑向最外壁表面。每個(gè)槽32的第一壁表面34 和第二壁表面36在每個(gè)槽32的內(nèi)壁表面38和外壁表面40之間延伸。此外，應(yīng)意識到，每 個(gè)槽32的內(nèi)壁表面38和外壁表面40在每個(gè)槽32的第一壁表面34和第二壁表面36之間 延伸。
[0016] 至少一個(gè)條式導(dǎo)體42,優(yōu)選多個(gè)條式導(dǎo)體42,布置在每個(gè)槽32內(nèi)。如所示，條繞 定子24在每個(gè)槽32內(nèi)包括六個(gè)條式導(dǎo)體42。但是，應(yīng)意識到，條式導(dǎo)體42的數(shù)量可與示 例實(shí)施例中所示的六個(gè)不同。如所示，條式導(dǎo)體42包括與中央軸線26垂直的大致矩形的 橫截面。但是，應(yīng)意識到，條式導(dǎo)體42可構(gòu)造為包括與中央軸線26垂直的并非附圖所示的 大致矩形橫截面的橫截面形狀。
[0017] 每個(gè)槽32包括槽襯44和絕緣體帽46。槽襯44和絕緣體帽46協(xié)作以在條式導(dǎo)體 42和定子芯部28之間絕緣。槽襯44和絕緣體帽46可包括任何適于在電機(jī)20中使用且能 夠在條式導(dǎo)體42和定子芯部28之間絕緣的材料，且由所述材料制成。例如，槽襯44和絕 緣體帽46可包括但不限于Nomex?、Peek?、聚酰胺環(huán)氧樹脂（Polyamide Epoxy)、基于 聚合物材料的組合，且由其制成。
[0018] 參考圖2和3,槽襯44包括箍邊端48。槽襯44的箍邊端48可布置為鄰近定子芯 部28的第一端或第二端中的任一個(gè)。相應(yīng)地，每個(gè)槽襯44向外延伸超過定子芯部28的兩 個(gè)軸向端。箍邊部分50抵靠其本身沿折痕52折回，以限定槽襯44的箍邊端48。槽襯44 的箍邊端48阻止槽襯44的推出，同時(shí)將條式導(dǎo)體42通過箍邊端48插入到定子芯部28的 槽32中。此外，槽襯44的箍邊端48在將條式導(dǎo)體42通過箍邊端48插入到定子芯部28 的槽32中期間增加對撕扯的阻力。
[0019] 參考圖2,每個(gè)槽32中的槽襯44包括端部部分54和側(cè)部部分56,該端部部分54 抵靠槽32的內(nèi)壁表面38布置，側(cè)部部分56分別抵靠槽32的第一壁表面34和第二壁表面 36布置。這樣，每個(gè)槽32中的槽襯44的一個(gè)側(cè)部部分56抵靠第一壁表面34布置，且每個(gè) 槽32中的槽襯44的另一個(gè)側(cè)部部分56抵靠第二壁表面36布置。每個(gè)槽32中的絕緣體 帽46包括基部部分58和側(cè)部部分60,基部部分58抵靠槽32的外壁表面40布置，側(cè)部部 分60分別抵靠槽32的第一壁表面34和第二壁表面36布置。這樣，每個(gè)槽32中的絕緣體 帽46的一個(gè)側(cè)部部分60抵靠第一壁表面34布置，每個(gè)槽32中的絕緣體帽46的另一個(gè)側(cè) 部部分60抵靠第二壁表面36布置。
[0020] 每個(gè)槽32中的絕緣體帽46的側(cè)部部分60分別沿槽32的第一壁表面34和第二 壁表面36重疊每個(gè)槽32中的槽襯44的側(cè)部部分56。每個(gè)槽32在第一壁表面34和第二 壁表面36的每個(gè)中包括凹陷結(jié)構(gòu)62,以容納絕緣體帽46和槽襯44的重疊的側(cè)部部分56、 60。這樣，每個(gè)槽32的第一壁表面34包括或限定凹陷結(jié)構(gòu)62,用于容納抵靠第一壁表面 34布置的絕緣體帽46和槽襯44的重疊側(cè)部部分56、60的組合橫截面寬度。類似地，每個(gè) 槽32的第二壁表面36包括或限定凹陷結(jié)構(gòu)62,用于容納抵靠第二壁表面36布置的絕緣體 帽46和槽襯44的重疊側(cè)部部分56、60的組合橫截面寬度。
[0021] 每個(gè)槽32包括第一寬度64,其在第一壁表面34和第二壁表面36之間鄰近內(nèi)壁表 面38被測量。每個(gè)槽32包括第二寬度66,其在第一壁表面34和第二壁表面36之間鄰近 外壁表面40被測量。第二寬度66是第二壁表面36和第一壁表面34的凹陷結(jié)構(gòu)62之間 的寬度。這樣，第二寬度66大于第一寬度64。
[0022] 每個(gè)槽32的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的每個(gè)中的凹陷結(jié)構(gòu)62包括從外壁表面40 徑向向內(nèi)朝向內(nèi)壁表面38測量的長度68。凹陷結(jié)構(gòu)62的長度68等于或大于絕緣體帽46 的側(cè)部部分60的長度70。優(yōu)選地，絕緣體帽46的側(cè)部部分60的長度70,其從絕緣體帽46 的基部部分58測量，在2mm至20mm的范圍內(nèi)。
[0023] 如圖2和3所示，每個(gè)槽32的絕緣體帽46的側(cè)部部分60分別布置在每個(gè)槽32 的第一壁表面34和第二壁表面36與槽襯44的側(cè)部部分56之間。每個(gè)槽32的槽襯44的 箍邊端48圍繞絕緣體帽46的側(cè)部部分60包裹，從而絕緣體帽46的側(cè)部部分60布置在槽 襯44的箍邊端48的折疊部內(nèi)。
[0024] 參考圖4和5,條繞定子的替換實(shí)施例大致在80處示出。除了槽襯44和絕緣體帽 46的重疊側(cè)部部分56、60的布置之外，圖4和5的條繞定子80與圖2和3的相同。如圖4 和5所不，每個(gè)槽32中的槽襯44的側(cè)部部分56分別布置在第一壁表面34和第二壁表面 36與絕緣體帽46的側(cè)部部分60之間。相應(yīng)地，絕緣體帽46的側(cè)部部分60布置在槽襯44 的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，在槽襯44的側(cè)部部分56之間。這樣，每個(gè)槽32的絕緣體帽46的側(cè)部部分 60布置在每個(gè)槽32中的槽襯44的側(cè)部部分56和每個(gè)槽32的條式導(dǎo)體42之間。
[0025] 詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求限 定。盡管已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式和其他實(shí)施例，存在各種替換 涉及和實(shí)施例，用于實(shí)踐限定在所附權(quán)利要求中的本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1. 一種條繞定子，包括： 定子芯部，沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且包括徑向內(nèi)表面，所述徑向內(nèi)表 面繞中央軸線同心地布置； 其中，定子芯部限定多個(gè)槽，所述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向 內(nèi)表面徑向向外延伸；和 多個(gè)條式導(dǎo)體，布置在所述多個(gè)槽的每個(gè)內(nèi)； 其中，每個(gè)槽包括第一壁表面、布置為對著第一壁表面的第二壁表面、內(nèi)壁表面和布置 為對著內(nèi)壁表面的外壁表面； 其中，每個(gè)槽包括槽襯和絕緣體帽，所述槽襯和絕緣體帽協(xié)作以在所述多個(gè)條式導(dǎo)體 和定子芯部之間絕緣； 其中，在每個(gè)槽中的槽襯包括抵靠槽的內(nèi)壁表面布置的端部部分，和分別抵靠槽的第 一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分； 其中，每個(gè)槽中的絕緣體帽包括抵靠槽的外壁表面布置的基部部分，和分別抵靠槽的 第一壁表面和第二壁表面布置的側(cè)部部分；且 其中，每個(gè)槽中的絕緣體帽的側(cè)部部分分別沿槽的第一壁表面和第二壁表面重疊每個(gè) 槽中的槽襯的側(cè)部部分。
2. 如權(quán)利要求1所述的條繞定子，其中，每個(gè)槽包括在第一壁表面和第二壁表面的每 個(gè)中的凹陷結(jié)構(gòu)，以容納絕緣體帽和槽襯的重疊的側(cè)部部分。
3. 如權(quán)利要求2所述的條繞定子，其中，每個(gè)槽的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁中的每個(gè)中的 凹陷結(jié)構(gòu)包括從外壁表面測量的長度，該長度等于或大于絕緣體帽的側(cè)部部分的長度。
4. 如權(quán)利要求1所述的條繞定子，其中，每個(gè)槽包括第一寬度和第二寬度，所述第一寬 度在第一壁表面和第二壁表面之間鄰近內(nèi)壁表面被測量，所述第二寬度在第一壁表面和第 二壁表面之間鄰近外壁表面被測量，其中，第二寬度大于第一寬度。
5. 如權(quán)利要求1所述的條繞定子，其中，絕緣體帽的側(cè)部部分包括從基部部分測量的 長度，在2mm至20mm的范圍內(nèi)。
6. 如權(quán)利要求1所述的條繞定子，其中，槽襯包括箍邊端，所述箍邊端鄰近定子芯部的 第一端或第二端中的一個(gè)布置。
7. 如權(quán)利要求6所述的條繞定子，其中，絕緣體帽的側(cè)部部分分別布置在第一壁表面 和第二壁表面與槽襯的側(cè)部部分之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的條繞定子，其中，槽襯的箍邊端繞絕緣體帽的側(cè)部部分包裹。
9. 如權(quán)利要求6所述的條繞定子，其中，槽襯的側(cè)部部分分別布置在第一壁表面和第 二壁表面與絕緣體帽的側(cè)部部分之間。
【文檔編號】H02K1/16GK104124790SQ201410161836
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】E.L.凱瑟, P.布克霍爾茲, K.M.拉曼 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司