用於電樞的絕緣體的製作方法
2023-10-05 08:06:59
專利名稱：用於電樞的絕緣體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於旋轉電機電樞的絕緣體和更具體地涉及一種改進的絕緣體結構，該結構便於組裝到電樞鐵心上。
背景技術：
眾所周知，提供一種絕緣線架組件，該絕緣線架組件環繞並絕緣環繞磁極齒的線圈繞組。通常這些線架成對地設置成每半個包圍著面對槽間內極齒的部分。為了便於安裝，例如，公布的公開號2003-88029(A)的日本申請中已經提出了使與對面的極齒表面嚙合的絕緣體側面對面端逐漸變細。可是即使這樣處理，剩餘的腿是直的並可能阻礙裝配。另外太多的極齒可能被暴露出。
因此，本發明主要的目標是提供一種用於旋轉電機電樞的絕緣體，該電機容易裝配並使暴露極齒數量降到最小。
發明內容
本發明適用於旋轉電機電樞線圈繞組的絕緣體中。電樞有有圓筒形部分的鐵心，多個沿圓周間隔開的齒相對於軸從鐵心上沿徑向延伸，該軸是在電機和限定的槽之間相對轉動的軸。絕緣體有多個沿圓周隔開的、具有至少三個側的延伸部分。所述諸側中的兩側適於沿相鄰齒的面對面徑向延伸。剩餘側包括一互連側，該側在兩側共用外圍端部之間延伸，並且適於設置在相鄰齒間槽的一端處。諸側的突出端軸向上從諸側的最大長度的至少一個頂點處開始沿軸向逐漸變細，這便於沿軸向在槽中將絕緣體裝配到電樞中。
附圖的簡要說明
圖1是依照本發明構造電樞的分解、透視圖；圖2是沿圖1相同方向上看的擴大的透視圖，但是只示出了上部絕緣體的半體；圖3是圖2中所示的絕緣半體的頂俯視圖；圖4是絕緣半體的底俯視圖；圖5是沿圖3相同方向上看的局部進一步放大的視圖；圖6是示出一個實施例中的絕緣半體的圓周擴展圖；
圖7是圓周擴展圖，部分類似於圖7，但是示出依照本發明實施例中的兩個絕緣半體是怎樣聯繫的；圖8是圓周擴展圖，示出了依照該實施例的兩個絕緣半體；圖9是沿圖8中9-9線的放大橫截面圖；圖10是與圖7部分相似的圓周擴展圖，示出了依照另一實施例的兩個絕緣半體；圖11是與圖8部分相似的圓周擴展圖，但示出了依照本實施例的兩個絕緣半體；圖12是沿圖11中12-12線的放大橫截面圖，與圖9部分相似；圖13是與圖7和10部分相似的圓周擴展圖，示出了仍依照另一實施例的兩個絕緣半體；圖14是與圖8和11部分相似的圓周擴展圖，但示出了依照該實施例的兩個絕緣半體；圖15是沿圖14中15-15線的放大橫截面圖，與圖9和12部分相似。
具體實施例方式
現在詳細參照上述附圖，並首先參考圖1，依照本發明的帶有絕緣體的電樞作為一部分通常用21表示。依照用於三相電動機的所示實施例，這個實施例中的電樞21包括定子，該定子通常用22表示，和布線基座23，用已經描述的方式連接到定子22的一軸向端上(圖1中上端面)。
定子22由層壓薄板體構成的鐵磁定子軛24組成。定子軛24通常形成環形使得環繞住轉子(未示出)外圍。這個圓周部分25的組成是許多完整的磁極齒26從該圓周部分徑向地向裡突出並在這個實施例中磁極齒26沿圓周等距隔開。槽27形成在每個倆相鄰磁極齒26之間。
按已經描述的方式固定到鐵心24兩側上的是上和下絕緣線架半體，通常分別用28A和28B表示。插入部分或者插入接線片，通常用29A和29B表示，其與槽的數目相同並與正對定子鐵心24的環狀絕緣半體28A和28B形成一個整體。這些插入部分或者插入接線片29A和29B從上面和從下面插入到槽27中，使得兩個絕緣體28A和28B沿圓周固定並安裝到定子軛24中。
用任何需要的方式，將線圈(未示出)纏繞在上面的絕緣體28A和下面的絕緣體28B和定子軛24的極齒26上。這些線圈的端子適當地連接到布線板23上。
因為，除了接線片29A和29B的形狀，絕緣線架半體28A和28B是相同的，首先參照圖2-4對結構進行描述。每個絕緣線架半體28A和28B有環形外表面表示軛部分25，使得環繞相關轉子(未示出)的圓形表面。環狀特徵的基座31的外表面32形成了很多繞組接收器33，該繞組接收器在圓周上間隔排列用於嚙合和固定線圈繞組端子。每個繞組接收器33形成一個切口34，通過該切口34將繞組端子徑向地拉出絕緣線架半體28A和28B。
絕緣線架半體28A和28B也提供多個線圈端子載體部分35，該載體部分35一體從絕緣線架半體28A和28B部分沿徑向向內突出，繞組接收器33形成在該絕緣線架半體上。線圈端載體部分35與定子軛24的磁極齒26嚙合並覆蓋位於磁極齒26側上的線圈端面，每兩個沿圓周相鄰線圈端載體部分35之間的間隔與定子軛24的槽27一致。因此，前面描述的每個插入部分29A和29B(圖1)形成在每兩個相鄰線圈端載體部分35下面和之間的位置。
用於支撐線圈內部圓周端的凸緣36一體地形成在線圈端載體部分35的徑向內部側上。凸緣36接收帶有定子22內圓周部分的線圈端(未示出)。另外，終端，即線圈端，用與通過槽27(圖1)向上和向下纏繞每個磁極齒26的線圈有關，指的是線圈從槽27向上和向下凸出的部分，或者在頂部和底部(翻過來部分)翻轉的部分。線圈端部在其徑向內部側受到上面和下面絕緣體28A和28B的凸緣36底製成，並在其徑向外側由繞組接收器33支撐。
現在這個發明插入部分29A和29B的結構將參照圖5進行描述。為了使其結構更容易被理解，在這附圖中省略了凸緣36。依照本發明，與相鄰對極齒26結合的插入部分由三側組成，包括由一對相對側37、38組成，每個相對側至少覆蓋齒26的相對側表面的部分。這些包括了與一個線圈端載體部分35(圖5中左手側)一體形成的第一側壁37(面A)，其從線圈端載體部分35底頂側邊緣35a開始沿絕緣線架半體28A的軸向延伸；和一個與另一個線圈端載體部分35(圖5和中右手側)一體形成的第二側壁38(面C)，其從該線圈載體部分35的頂側邊緣35a開始沿絕緣線架半體28A的軸向延伸；和一個位於第一側壁37和第二側壁38之間的互連的第三側壁39(面B)，其與第一側壁37和第二側壁38的徑向外端邊緣37a和38a端接。
第一側壁(面A)37、第二側壁(面C)38和第三側壁(面B)39與絕緣線架半體28A和28B的環狀基座31的內部一體形成。為了便於說明，和前面已經注釋過的一樣，第一側壁37的內壁表面叫做面A，第二側壁38的內壁表面叫做面C以及第三側壁39的內壁表面叫做面B。通常U形的插入部分的尖端拐角形成為具有側壁37、38和39的端部邊緣37b、38b和39a，圖5和6中從面C側按順序由P1，P2，P3和P4分別表示。
依照本發明，側壁37、38和39的底部邊緣37b、38b和39a加工成這樣形狀，即它們沒有朝插入鐵心24槽27方向垂直延伸的部分。用這種方式便於平滑插入。基本上來自最大長度的一個或者更多個頂點的這些底緣逐漸變細，可以從下列參照幾個圓周擴展圖中的描述中更好的理解，該擴展圖中側37b、38b和39a合併到位於一個共面中。首先參照圖6的實施例，可以看到三個側壁37、38和39(或者面A，面C和面B)都形成為不規則四側形。當角P1，P2，P3和P4相互比較時，可以看到角P2是突前的尖端，角P1，P3處於大致相同的高度，和角P4在軸向方向上距離角P2最遠並在高度上與線圈端載體部分35最近。另外，上述「沿絕緣線架半體軸向方向上側壁尺寸」指的是這個圖中從線圈端載體部分35到底部37b、38b和39a的直線距離。因此，依照本發明，從線圈端載體部分35到角P2沿Z向的直線距離比從線圈端載體部分35到任何底部位置的直線距離要大。
這便於由三個側壁37、38和39組成的插入部分29A插入到定子軛24的槽27中。因此，當插入部分29A插入到槽27中時，點P2用做插入部分29A的突前尖端(頂點)。而且，因為傾斜底面的交叉點作為插入前端(頂點P2)，所以通過簡單地使側壁38和39的底部38b和39a傾斜，可以使本實施例的插入部分29A被製成楔形。這使其插入部分29A的設計和製造容易。
從圖6中可明顯看出，如果下面的插入部分29B有上面部分29A的鏡像形狀，頂點P2相互成一排並且逐漸變細部分將留下並不希望出現的大氣隙，極齒面對的面將不覆蓋該氣隙。因此使用類似圖7中的結構，頂點(這種情況中P2)沒有沿圓周排列，但是是相互交錯排列的。
如這個圖所示，絕緣線架半體28A和28B以相同方式從上面和下面定子軛24插入到相同槽27中，在第三側壁39的槽27中的兩個相對插入部分29A和29B的遠端通傾斜的間隔相互隔開，該間隔用d表示。第一側壁37和第二側壁38在插入部分29A和29B的徑向外側上彼此相對並相互間隔開距離D。當d被設定為特定的固定值並且底部的傾斜角被設定為固定值時，相對面B之間的間隔d保持恆定，因此表面A和C之間的距離達到D的最大值。因此，極齒的對面的面較少的暴露。
現在參照圖8、9，當圍繞鐵心(未示出)接收時在擴展圓周圖和橫截面圖中分別示出了兩個相對絕緣體28A和28B的插入部分29A和29B是什麼樣的。從這些圖可以清楚的看出，兩個相對插入部分29A和29B滿足在插入部分29A和29B的徑向最外側上的最小值距離d和向徑向內部側逐漸增加達到最大值D。
雖然剛才描述的實施例中的絕緣線架半體28A和28B設計成插入部分為一個在頂點P2上具有突前尖端的整體楔形形狀，依照本發明插入部分的尖端不限制於到位置P2。任何的其他角P1，P3和P4也可以通過使形成帶有傾斜部分的側壁37、38、39的底部81、82、83來製造成插入部分的尖端。而且，插入部分的尖端不限制於角P1-P4，而是可以設定在側壁底部81、82、83上的任何點上。
作為實施例，圖10、11、12分別對應於圖7、8、9描述的實施例而示出另一個實施例。在這個實施例中，相同或類似的結構用同一附圖標記表示。正如已經示出的，插入部分尖端TP形成在互連的第三側壁39底部83寬度方向上的中部上。在圖10的擴展圖中，側壁37、38、39的外側37b、38b和39a以固定角向尖端TP傾斜。
因此當絕緣線架半體28A和28B插入定子軛24(未示出)的槽27中時，如圖10所述，相對插入部分29A、29B的兩個第三側壁39的尖端TP通過傾斜間隔相互隔開，該間隔比如用d表示，和相互相對的第一側壁37和第二側壁38在插入部分29A、29B的徑向外側上相互隔開距離D，該距離D稍大於圖7和9中的D。因此，在以前的實施例中，通過將插入部分尖頂TP定位在第三側壁底部39a的大約中間位置上，而使插入部分29A和29B的頂點定位在絕緣線架半體28A和28B的外周面上。因此，當工人將該插入部分插到槽中時，可能很輕易的以槽對準並平滑地插入它們中。
現在參照圖13、14、15，這些示出了本發明的最後所描述實施例中的絕緣線架半體。在這些圖中，象以前的實施例中一樣的相同或者相似的結構用同一附圖標記表示。
在這個實施例中，上面絕緣體部分29A和上面線架半體28A於圖10-12實施例中相同標記表示的部分具有相同的結構。然而下面線架半體，還用相同的附圖標記28B表示並且它的絕緣體部分29B有兩個尖端TP1、TP2。尖端TP1形成為該尖端第一側壁37的突前邊緣37a接合第三側壁39的突前邊緣39a，並且接合點TP2形成為該點上第二側壁38的底部38a接合第三側壁39的底部39a。底部37a、38a和39a朝它們的頂端TP1和TP2傾斜。第三側壁39的底部38a帶有V形凹槽以與插入部分29A第三側壁39的底部39a輪廓互補。
因此依照這個實施例，由於插入部分29B有兩個尖端TP1、TP2，所以作為一個整體的插入部分為一個具有兩個頂點的不規則楔形形狀，這樣可以於前邊實施例一樣毫不費力的插入到槽27中。因此用這個實施例，可以使相對的第三側壁39之間的距離d沒有增加而是保持固定並且最大距離D保持與圖7-9的實施例中距離D相同，小於圖10-12的實施例相應距離D。
因此從以前的描述中應該容易明白，已描述的和表述的實施例便於絕緣體插入到電樞鐵心的槽的附件中，並同時能始終保持很好的覆蓋鐵心齒。當然本領域的技術人員都能理解，已描述實施例僅僅是示意性的，本發明可以在沒有脫離本發明的精神和範圍情況下進行的各種變化和修改，這通過下面的權利要求限定。
權利要求
1.一種用於旋轉電機的電樞線圈繞組的絕緣體，該電樞具有帶圓筒形部分的鐵心，多個沿圓周隔開的齒從該圓筒形部分相對於電機旋轉軸沿徑向延伸並在它們之間限定出槽，所述絕緣體有多個沿圓周隔開的延伸部分，所述延伸部分具有至少三側，所述諸側中的兩側適於沿相鄰齒面對的表面徑向延伸，所述諸側的剩餘部分包括在所述兩側共同外圍端部之間延伸的互連側，所述互連側適於設置在相鄰齒之間槽的一端上，為了便於將所述絕緣體沿軸向在槽中裝配到電樞中，所述諸側的突出端從所述諸側最大長度的至少一個頂點開始沿軸向逐漸變細。
2.如權利要求1中提出的絕緣體，其特徵在於，絕緣體延伸部分的數量等於電樞鐵心槽的數量。
3.如權利要求1中提出的絕緣體，其特徵在於，多個延伸部分通過第四側相互一體連接，該側沿極齒的一軸向面延伸。
4.如權利要求3中提出的絕緣體，其特徵在於，絕緣體延伸部分的數量等於電樞鐵心槽的數量。
5.如權利要求1中提出的絕緣體，其特徵在於，至少一個頂點形成在一側與另一側連接的點上。
6.如權利要求5中提出的絕緣體，其特徵在於，一側包括面對側之一和第三側。
7.如權利要求1中提出的絕緣體，其特徵在於，有一對絕緣體，限定為帶有第一、二和三側，在同一相鄰極齒和槽之間嚙合。
8.如權利要求7中提出的絕緣體，其特徵在於，每個絕緣體延伸部分的數量等於電樞鐵心槽的數量。
9.如權利要求8中提出的絕緣體，其特徵在於，每個絕緣體的多個延伸部分通過第四側相互一體連接，該側相對極齒的軸向面延伸。
10.如權利要求9中提出的絕緣體，其特徵在於，絕緣體的頂點沿圓周相互隔開，使未覆蓋的極齒量最小化。
全文摘要
用於電樞鐵心的絕緣體線架半體的幾個實施例，該電樞鐵心便於裝配並可保持好的極齒覆蓋作用。
文檔編號H02K3/34GK1574551SQ200410055238
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月10日 優先權日2003年6月10日
發明者山田尊司, 東久順, 安藤勸 申請人:株式會社萌力克