专利名称：用于电机的分段定子的绝缘和对准的利记博彩app
技术领域：
本实用新型一般涉及具有分段(segmented )定子的电机，所述分段定 子包括具有连续绝缘和/或对准(alignment)特征的定子段(stator segment)。
背景技术：
用于电机的各种分段定子设计已经被熟知。根据定义，这些分段定子 包括多个装配在一起的单独的定子段。每个定子段通常包括由叠片 (laminated)钢形成的并限定了轭和齿部分的金属心。绝缘材料通常被设 置在每个金属芯的一个或多个部分以阻止该金属芯和缠绕在定子齿上的磁 导线之间的直接接触(或形成电弧)。
在装配的分段定子中，每个定子段的绝缘材料通常沿着它们的侧边邻 接相邻定子段的绝缘材料。然而，这些相邻绝缘材料之间的任何空隙将带 来潜在的、在定子齿上的磁导线和定子段的金属芯之间的电弧路径，这种 电弧路径将导致电短路。为此，绝缘纸有时被设置在相邻定子段之间的金 属接合处。或者可选地，缠绕在定子齿上的线的总量有时被限制为确保磁 导线和金属芯之间足够的间隙。此外，在装配分段定子以将各个定子段的 端面彼此对准时，普遍使用固定工具(fixturing tool)和设备。
如本实用新型人所认识到的，分段定子和定子段的现有设计在几个方
面是不利的。例如，沿着相邻定子段之间接合处使用绝缘纸增加了制造复 杂度和分段定子的成本。类似地，使用固定工具来对准相邻定子段的端面 增加了制造复杂度和分段定子的成本。此外，限制缠绕在定子齿上的磁导 线的总量可能会不利地影响分段定子的性能或效率。
实用新型内容
为了克服现有技术的分段定子设计在成本和性能方面的上述缺点，而 提出了本实用新型。本实用新型在i殳计用于具有连续绝缘和/或对准特征 的分段定子的定子段方面是成功的。
根据本实用新型的一个方面，用于分段定子的定子段包括辄部分、齿
部分和绝缘材料。该绝缘材料沿着该轭部分的至少一个侧边延伸并被构造 为在分段定子中被装配在一起时与相邻定子段的绝缘材料重叠，以此来提 供沿着相邻定子段之间的M处的连续绝缘。
根据本实用新型的另一方面，用于分段定子的定子段包括扼部分、齿 部分和至少 一个第 一 突起，该突起从辄部分延伸并被构造为在分段定子中 装配在一起时与相邻定子段的表面衔接以此来防止相邻定子段之间的相对 轴向移动。
根据本实用新型的另 一方面，用于电机的分段定子包括多个环状排列 的定子段。每个定子段包括轭部分、齿部分和绝缘材料。该轭部分限定了 齿部分从其延伸的壁。该至少一个定子段的绝缘材料沿着壁的一部分与相
邻定子段的绝缘材料重叠，以此来提供在壁的所述部分上的连续的绝缘。 根据本实用新型的另 一方面，用于电机的分段定子包括多个环状排列
的定子段。每个定子段包括轭部分、齿部分和一对从辄部分的相对侧边和
相对端面延伸的突起。每个定子段的一对突起都与相邻定子段的上表面和
下表面衔接以防止多个定子段之间的相对轴向移动。
根据本实用新型的另一个实施例，用于电机的分段定子包括多个环状
排列的定子段。每个定子段包括轭部分、齿部分、金属心、设置在金属芯 上的绝缘材料、和一对从辄部分的相对侧边延伸的突起。每个定子段的一
此外，i个定子段的绝缘材料限定了在定子段的辄部分的相对侧:的舌榫 和榫槽。每个定子段的舌榫和榫槽分别与相邻定子段的榫槽和舌榫相衔接 以提供沿着相邻定子段的金属芯之间的掩^处的连续绝缘。
本实用新型的其他方面部分是显然的，部分在下面指出。应当理解的是本实用新型的各个方面可以被单独实施或互相组合实施。还应理解虽然 详细的描述和附图指出了本实用新型的特定示例性实施例，但是仅仅意在 例示并不应被解释为对本实用新型范围的限定。
图1A是根据本实用新型的一个示例性实施例的定子段的透视图1B是图1A中定子段的侧视图2是被装配在一起的两个根据图1的定子段的透视图3是图2中相邻定子段之间的掩^处的部分透视图4是根据本实用新型的另一个优选实施例的分段定子组件的透视图。
在所有附图中相同的标号代表相同的元件或特征。
具体实施方式
下面描述本实用新型的示意性实施例。为了简洁，在本说明书中不是 描述实际实施的所有特征。应当理解在任何实际实施例的开发中，必须做 出许多特定于实施的决定来达到特定目标，比如性能目标或遵循系统相关、 经济相关、和/或环境的限制。此外，应当理解这种开发努力会是复杂和 耗时的，但对于阅读了本公开的本领域普通技术人员来说仍将是例行任务。
根据本实用新型的第一个示例性实施例的用于电机的分段定子的定子 段被图示在图1A和1B (有时合在一起叫做"图1")中并使用标号100 指示。如图1所示，该定子段100包括扼部分102、齿部分104和电绝缘 材料106。该绝缘材料106覆盖定子段100的一些部分，并在定子段100 被结合到缠绕的分段定子组件中时将这些部分与缠绕在齿部分104上的线 以及其他部件电绝缘，如在下面进一步解释的。
在图1的实施例中，绝缘材料106沿着辄部分的相对侧边108、 110 延伸，并且被构造为与相邻定子段的绝缘材料重叠。特别地，绝缘材料106 在一个侧边106上限定一个舌榫112并且在另一个侧边110上限定一个榫槽114。舌榫112被构造为衔接与侧边108相邻设置的类似定子段的榫槽。 榫槽114被构造为衔接位于与側边110相邻设置的类似定子段的舌榫。如 图IB所示，舌榫112和榫槽114分别沿着侧边108、 110的整个长度延伸。
图2示出了两个连接在一起并且与图1的定子段100相同的的定子段 100A、 100B。如图2所示，定子段100B的舌榫112B被接纳在定子段100A 的榫槽114A内。通过这种方式，定子段100A的绝缘材料106A沿着在相 邻定子段100A、 100B之间的掩^处202与定子段100B的绝缘材料重叠。 由于这种重叠绝缘，沿着掩^处202在绝缘材料106A、 106B之间没有直 接电弧路径(到下层金属芯)。通过这种方式，在相邻的定子段IOOA、 100B 之间沿着接合处202提供了连续的绝缘屏障。
如图2进一步所示，绝缘材料106A， 106B优选地覆盖由相邻轭部分 102A、 102B限定的壁204，以及从壁204延伸的齿部分104A、 104B。通 过这种方式，以及与沿着接合处202提供的重叠绝缘相结合，绝缘材料 106A、 106B在限定辄部分102A、 102B和齿部分104A, 104B的典型叠片 金属(例如钢)心以及当定子段100A、 100B结合到缠绕的分段定子组件 中时缠绕在齿部分104A、 104B周围的线之间形成连续绝缘屏障。
如图3最佳示出的，舌榫112B和榫槽114A都具有三角形状，如从定 子段的端面124所看到的。然而应当理解的是，可将各种其他形状应用于 舌榫和榫槽，并且可使用各种其他重叠绝缘构造来消除直接电弧路径，而
不脱离本实用新型的范围。图3进一步示出了在这种特定实施例中，绝缘 材料106A、 106B怎样沿着相邻定子段100A、 100B的金属芯119A、 119B 之间的接合处208彼此重叠。
再次参照图1，因为定子段100设置有沿着一个侧边108的舌榫112 和沿着相对侧边110的榫槽114，定子段100具有模块化构造。换句话说，
或者可选择地，定子段100可例如在两个侧边108、 IIO上设置有舌榫，用 于与具有互补的榫槽的相邻定子段配合。然而在这种情况下，必需使用至 少两个不同的定子段构造来形成分段定子组件。定子段100还可设置有多个舌榫和/或多个榫槽，或者以其他方式设置有这样的绝缘材料，该绝缘材 料被构造为与相邻定子段的绝缘材料重叠，而不脱离本实用新型范围。
在图1的实施例中，绝缘材料106通过重叠注塑(overmolding)形成 在轭部分和齿部分102、 104上。换句话说，绝缘材料106 (例如热塑性材 料/热固性材料)在限定轭部分和齿部分102、 104的钢心119A的部分上成 型。除其他优点外，重叠注塑可用于确保每个定子段100具有大体统一的 尺寸，不管在下层钢心上的任何尺寸变化。在图l的实施例中，绝缘材料 106的最小厚度是大约0.94英寸。或者可替换的，绝缘材料106可使用任 何合适材料和材料厚度单独形成(例如作为绝缘盖或端盖)，并且然后装 配在定子段100上。
图4示出了才艮据本实用新型另一个实施例的片断定子组件400。定子 组件400由多个定子段100A-100L构造，其中每个定子段与图1的定子段 100相同。在图4的实施例中，^^用十二个定子段100A-100L来形成十极、 十二个槽的定子组件400。然而应当理解的是，可使用其他数量的定子段 以及其他极/槽组合，而不脱离本实用新型的范围。
此外，图4示出了缠绕在定子段的每个齿部分周围的线圏材料402(例 如铜线、铝线等)。如从以上描述中可清楚看到的，线圏材料402通过形 成在壁204上的连续绝缘屏障(包括重叠绝缘材料)与每个定子段的钢心 电绝缘。
进一步参照图1B，定子段100还设置有两个从辄部分102延伸的对准 突起120、 122，所述突起被构造为衔接相邻定子段的表面。这些突起防止 在相邻定子段之间在轴向方向(即平行于分段定子和电机的中心轴方向) 上的相对移动，如以下所进一步解释的。在图1B的实施例中，突起120、 122 "^殳置在辄部分102的相对侧边108、 110和相对端面124、 126上。然 而应当理解的是，更多或更少的突起可设置在定子段100上，并且在与突 起120、 122的不同位置，而不脱离本实用新型的范围。
如图2和3示出的，定子100B的突起120B衔接相邻定子段100A的顶端面124。因此，突起120B防止在相邻定子段100A， IOOB之间在第一 轴向方向上的相对移动。类似地，定子段100B的突起122B被构造为衔接 相邻定子段100C (在图2中未示出)的底端面126。因此，突起122B防 止在相邻定子段IOOB、 100C之间在与第一轴向方向相反的第二轴向方向 上的相对移动。因此，当多个定子段100被结合到图4的分段定子组件400 中时，多个定子段的突起120、 122将共同防止每对相邻的定子段之间在两 个方向上的相对轴向移动。因此，当由定子段100A-100L生产分段定子组 件400时不需要j吏用固定i殳备来对准定子100的端面124、 126。
每个定子段100的突起120、 122优选形成这样的尺寸，使得相邻定子 段可被互相扣合(即通过干涉配合)来可释放地将每个定子段固定于相邻 定子段。通过这种构造，每个轭部分102的金属芯夹在其每个侧边108、 IIO上的两个突起之间。此外，每个突起120、 122优选地沿着相邻定子段 之间的接合处延伸。这在图3中最佳地示出，其中示出突起120B在相邻 定子段100A、 100B的钢心119A、 119B之间的接合处208上延伸。或者 可选择地，可使用其他构造来用于这种对准突起。此外，对准突起可被构 造为衔接相邻定子段的任何期望的表面从而防止相邻定子段的相对轴向移 动。
在图1的实施例中，突起120、 122由绝缘材料106通过重叠注塑形成。 因此，突起120、 122与舌榫112和榫槽114以及绝缘材料106的其他部分 一体形成。或者可选择地，突起、舌榫和榫槽中的每个都可通过独立重叠 注塑过程和/或通过单独地制造一个或多个这些部件并且手工或机械地将 这些部件装配到定子段100上来单独形成。此外，在图l的实施例中，突 起120被构造为衔接相邻轭部分的顶端面上的绝缘材料，以及突起122被 构造为衔接另一个相邻轭部分底端面上的钢心。
尽管对准突起以及重叠绝缘特征都被结合在图1的定子段100、以及 图4的分段定子组件400中，应当理解的是这些特征可彼此独立地实施。 例如，定子段100可设置有重叠绝缘特征而没有一个或多个对准突起，反 之亦然。本领域技术人员将认识到本实用新型的指教可应用到使用分段定子的 各种电机(包括电动机和发电机)，包括那些使用外部转子设计的电机。
优选的应用包括但是不限于气候控制系统(climate control system )(包括 用于空气处理机(airhandler)的鼓风机电动机)以及液压泵。
本领域的技术人员将认识到可对以上描述的示例性实施例和实施方式 作出各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，包含在以上描述中或 者在附图中示出的所有内容应当被解释为示意性而不是限制的含义。
权利要求1.一种用于分段定子的定子段，其特征在于，该定子段包括轭部分、齿部分和至少第一突起，所述第一突起从轭部分延伸并且被构造为当一起装配到分段定子中时衔接相邻定子段的表面，从而防止相邻定子段的相对轴向移动。
2. 如权利要求1所述的定子段，其特征在于，所述第一突起 包括在轭部分上成型的绝缘材料。
3. 如权利要求1所述的定子段，其特征在于，该定子段进一 步包括第二突起，所述第二突起从轭部分延伸并且被构造为当一 起装配到分段定子中时衔接相邻定子段的表面。
4. 如权利要求3所述的定子段，其特征在于，所述笫一和第 二突起位于轭部分的相对側边上。
5. 如权利要求4所述的定子段，其特征在于，所述第一和第定到相邻定子段。
6. 如权利要求3所述的定子段，其特征在于，所述第一和第 二突起位于轭部分的相对端上，第一突起被构造为衔接相邻定子 段的顶表面，并且第二突起被构造为衔接相邻定子段的底表面。
7. 如权利要求1所述的定子段，其特征在于，所述第一突起 被构造为当相邻定子段被一起装配到分段定子中时在相邻定子段 之间的接合处上延伸。
8. —种用于电机的分段定子，该定子包括多个环状排列的定 子段，其特征在于，每个定子段包括轭部分、齿部分和一对从轭 部分的相对侧边和相对端面延伸的突起，每个定子段的该对突起 衔接相邻定子段的顶表面和底表面，来防止多个定子段之间的相 对轴向移动。
专利摘要一种用于电机的分段定子的定子段包括绝缘材料，该绝缘材料被构造为与相邻定子段的绝缘材料重叠来沿着相邻定子段之间的接合处提供连续绝缘。作为附加或作为替换，定子段可包括一个或多个对准突起，所述对准突起被构造为衔接相邻定子段的表面来防止相邻定子段之间的相对轴向移动。
文档编号H02K1/12GK201146412SQ20082000169
公开日2008年11月5日 申请日期2006年11月22日 优先权日2005年11月22日
发明者D·M·莱尔, P·G·迈克尔斯, W·P·斯图尔特 申请人:艾默生电气公司