用于電機的絕緣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】條繞定子包括限定多個槽的定子芯部。條式導體布置在每個槽內。每個槽包括槽襯和絕緣體帽。每個槽襯包括抵靠內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部部分。每個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部部分。每個槽中的絕緣體帽的側部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊每個槽中的槽襯的側部部分。每個槽在第一壁表面和第二壁表面的每個中包括凹陷結構，以容納絕緣體帽和槽襯的重疊的側部部分。
【專利說明】用于電機的絕緣系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及電機，更具體地是電機的條繞定子。

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


【發(fā)明內容】

[0003] 提供了一種電機。電機包括轉子組件，和在圓周上繞轉子組件同心布置的條繞定 子。條繞定子與轉子組件繞中央軸線同心地定位。轉子組件與條繞定子磁性地相互作用， 以繞中央軸線旋轉。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 子芯部包括徑向內表面，所述徑向內表面繞中央軸線同心地布置。定子芯部限定多個槽，所 述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向內表面向外延伸。多個條式導體布 置在所述多個槽的每個內。每個槽包括第一壁表面、第二壁表面、內壁表面和外壁表面。第 一壁表面布置為對著第二壁表面。內壁表面布置為對著外壁表面。每個槽包括槽襯和絕緣 體帽，其協(xié)作以在所述多個條式導體和定子芯部之間絕緣。每個槽襯包括抵靠內壁表面布 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部部分。每個絕緣體帽包括 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部部分。每 個槽中的絕緣體帽的側部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊每個槽中的槽襯的側 部部分。每個槽在第一壁表面和第二壁表面的每個中包括凹陷結構，以容納絕緣體帽和槽 襯的重疊的側部部分。
[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表面，所述徑向內表面繞中央軸線同心地布置。定子芯部 限定多個槽，所述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向內表面向外延伸。多 個條式導體布置在所述多個槽的每個內。每個槽包括第一壁表面、第二壁表面、內壁表面 和外壁表面。第一壁表面布置為對著第二壁表面，內壁表面布置為對著外壁表面。每個槽 包括槽襯和絕緣體帽，其協(xié)作以在所述多個條式導體和定子芯部之間絕緣。槽襯包括抵靠 內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部部 分。絕緣體帽的側部部分分別沿第一壁表面和第二壁表面重疊槽襯的側部部分。
[0005] 相應地，每個槽中的槽襯和絕緣體帽在槽中的條式導體和槽的所有表面之間絕 緣。槽襯僅抵靠槽的三個壁表面絕緣，即，第一壁表面、第二壁表面和內壁表面，同時絕緣體 帽抵靠第四壁表面（即，外壁表面）以及內和外壁的凹陷截面絕緣。由于槽襯僅需要抵靠三 個壁表面絕緣，槽襯可包括箍邊端，以在導線插入期間防止絕緣體被推出，并增加對撕扯的 阻力。第一側壁和第二側壁中的凹陷結構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)勢將從用于實施本發(fā)明的最佳模式的 以下詳細描述連同附圖時顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1是電機的示意性局部橫截面圖；
[0008] 圖2是電機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施例的示意性局部透視圖。

【具體實施方式】
[0012] 本領域常規(guī)技術人員將認識到，諸如"之上"、"之下"、"向上"、"向下"、"頂部"、"底 部"等術語用來描述附圖，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)明進行了 描述。應意識到，這樣的塊組件可通過任何數(shù)量的構造為執(zhí)行特定功能的硬件、軟件、和/ 或固件組件實施。
[0013] 參考附圖，其中相同的附圖標記在幾幅圖中指向相同的部件，電機在圖1中的20 處大致示出。參考圖1，電機20可包括，但不限于，電馬達、發(fā)電機、或其他類似的裝置。電 機20包括轉子組件22和條繞定子（bar wound stator)24。條繞定子24在圓周上繞轉子 組件22布置，且與轉子組件22同心地繞中央軸線26定位。轉子組件22與條繞定子24磁 性地相互作用，用于繞中央軸線26旋轉，如本領域已知的。
[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包括徑向內表面30,所述徑向內表面繞中央軸線26同心地 布置。定子芯部28的徑向內表面30布置為與轉子組件22相對和面對。定子芯部28限定 多個槽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，且從徑向內表面30徑向向外延伸。每個槽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,每個槽32包括第一壁表面34、第二壁表面36、內壁表面38和外壁表面 40。第一壁表面34布置為對著第二壁表面36。內壁表面38布置為對著外壁表面40。每 個槽32的內壁表面38是槽32的徑向最內壁表面，且布置為鄰近定子芯部28的徑向內表 面30。每個槽32的外壁表面40是槽32的徑向最外壁表面。每個槽32的第一壁表面34 和第二壁表面36在每個槽32的內壁表面38和外壁表面40之間延伸。此外，應意識到，每 個槽32的內壁表面38和外壁表面40在每個槽32的第一壁表面34和第二壁表面36之間 延伸。
[0016] 至少一個條式導體42,優(yōu)選多個條式導體42,布置在每個槽32內。如所示，條繞 定子24在每個槽32內包括六個條式導體42。但是，應意識到，條式導體42的數(shù)量可與示 例實施例中所示的六個不同。如所示，條式導體42包括與中央軸線26垂直的大致矩形的 橫截面。但是，應意識到，條式導體42可構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20中使用且能 夠在條式導體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。相應地，每個槽襯44向外延伸超過定子芯部28的兩 個軸向端。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，同時將條式導體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,每個槽32中的槽襯44包括端部部分54和側部部分56,該端部部分54 抵靠槽32的內壁表面38布置，側部部分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，每個槽32中的槽襯44的一個側部部分56抵靠第一壁表面34布置，且每個 槽32中的槽襯44的另一個側部部分56抵靠第二壁表面36布置。每個槽32中的絕緣體 帽46包括基部部分58和側部部分60,基部部分58抵靠槽32的外壁表面40布置，側部部 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，每個槽32中的絕緣體 帽46的一個側部部分60抵靠第一壁表面34布置，每個槽32中的絕緣體帽46的另一個側 部部分60抵靠第二壁表面36布置。
[0020] 每個槽32中的絕緣體帽46的側部部分60分別沿槽32的第一壁表面34和第二 壁表面36重疊每個槽32中的槽襯44的側部部分56。每個槽32在第一壁表面34和第二 壁表面36的每個中包括凹陷結構62,以容納絕緣體帽46和槽襯44的重疊的側部部分56、 60。這樣，每個槽32的第一壁表面34包括或限定凹陷結構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的重疊側部部分56、60的組合橫截面寬度。類似地，每個 槽32的第二壁表面36包括或限定凹陷結構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的重疊側部部分56、60的組合橫截面寬度。
[0021] 每個槽32包括第一寬度64,其在第一壁表面34和第二壁表面36之間鄰近內壁表 面38被測量。每個槽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的凹陷結構62之間 的寬度。這樣，第二寬度66大于第一寬度64。
[0022] 每個槽32的第一側壁和第二側壁中的每個中的凹陷結構62包括從外壁表面40 徑向向內朝向內壁表面38測量的長度68。凹陷結構62的長度68等于或大于絕緣體帽46 的側部部分60的長度70。優(yōu)選地，絕緣體帽46的側部部分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。
[0023] 如圖2和3所示，每個槽32的絕緣體帽46的側部部分60分別布置在每個槽32 的第一壁表面34和第二壁表面36與槽襯44的側部部分56之間。每個槽32的槽襯44的 箍邊端48圍繞絕緣體帽46的側部部分60包裹，從而絕緣體帽46的側部部分60布置在槽 襯44的箍邊端48的折疊部內。
[0024] 參考圖4和5,條繞定子的替換實施例大致在80處示出。除了槽襯44和絕緣體帽 46的重疊側部部分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，每個槽32中的槽襯44的側部部分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的側部部分60之間。相應地，絕緣體帽46的側部部分60布置在槽襯44 的內部區(qū)域內，在槽襯44的側部部分56之間。這樣，每個槽32的絕緣體帽46的側部部分 60布置在每個槽32中的槽襯44的側部部分56和每個槽32的條式導體42之間。
[0025] 詳細描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍僅由權利要求限 定。盡管已詳細描述了用于執(zhí)行要求保護的發(fā)明的最佳模式和其他實施例，存在各種替換 涉及和實施例，用于實踐限定在所附權利要求中的本發(fā)明。
【權利要求】
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，且包括徑向內表面，所述徑向內表 面繞中央軸線同心地布置； 其中，定子芯部限定多個槽，所述槽沿中央軸線在第一端和第二端之間延伸，且從徑向 內表面徑向向外延伸；和 多個條式導體，布置在所述多個槽的每個內； 其中，每個槽包括第一壁表面、布置為對著第一壁表面的第二壁表面、內壁表面和布置 為對著內壁表面的外壁表面； 其中，每個槽包括槽襯和絕緣體帽，所述槽襯和絕緣體帽協(xié)作以在所述多個條式導體 和定子芯部之間絕緣； 其中，在每個槽中的槽襯包括抵靠槽的內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部部分； 其中，每個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部部分；且 其中，每個槽中的絕緣體帽的側部部分分別沿槽的第一壁表面和第二壁表面重疊每個 槽中的槽襯的側部部分。
2. 如權利要求1所述的條繞定子，其中，每個槽包括在第一壁表面和第二壁表面的每 個中的凹陷結構，以容納絕緣體帽和槽襯的重疊的側部部分。
3. 如權利要求2所述的條繞定子，其中，每個槽的第一側壁和第二側壁中的每個中的 凹陷結構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部部分的長度。
4. 如權利要求1所述的條繞定子，其中，每個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. 如權利要求1所述的條繞定子，其中，絕緣體帽的側部部分包括從基部部分測量的 長度，在2mm至20mm的范圍內。
6. 如權利要求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布置。
7. 如權利要求6所述的條繞定子，其中，絕緣體帽的側部部分分別布置在第一壁表面 和第二壁表面與槽襯的側部部分之間。
8. 如權利要求7所述的條繞定子，其中，槽襯的箍邊端繞絕緣體帽的側部部分包裹。
9. 如權利要求6所述的條繞定子，其中，槽襯的側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)球科技運作有限責任公司