用于电动机的隔离环
优先权要求及相关申请的交叉引用
本申请要求24月7日递交的美国临时专利申请No 61/167,229的权益和优先权，其以全文引用的方式引入本文作为参考。
技术领域
本发明大体上涉及电动机，更具体地涉及用于电动机的定子组件的隔离环。
背景技术
电动机包括具有用于该电动机的导体的定子组件。在条绕定子组件中，所述导体是分别穿入定子叠片堆(stator stack)的实心铜条。在导体穿入定子叠片堆之后，导体被分别绞扭到需要的位置。
在装配定子组件期间，金属工具定位成邻近在定子叠片堆冠状侧(crown-side)的定子叠片堆。另外的金属工具也定位在定子叠片堆的绞扭侧(twist-side)。在定子叠片堆的冠状侧和绞扭侧，金属工具均是围绕定子叠片堆圆周布置的多个金属指状物。所述指状物在穿入定子叠片堆的各个导体之间径向延伸。
在定子叠片堆的冠状侧，金属指状物在装配和绞扭操作期间协助将导体保持在期望的位置。在定子叠片堆的绞扭侧，金属指状物在绞扭操作期间协助将导体保持在期望的位置并且为绞扭各个导体提供引导。在装配完成之后，金属指状物被取走，从而在导体之间留出空间。如定子组件的工作所要求的那样，先前被金属指状物占据的空间使导体与定子叠片堆电隔离并使导体互相之间电隔离。
发明内容
一种定子组件，包括定子叠片堆和多个从定子叠片堆延伸的导体。隔离环设置在定子叠片堆上。隔离环包括多个向内凸出的指状物。每个向内凸出的指状物均设置在所述多个导体中的相应导体之间。
隔离环包括大体环形形状的主体和多个向内凸出的指状物。隔离环也包括多个附接部件，用于将隔离环的主体固定到定子组件。所述多个附接部件间隔地位于主体的圆周周围。
一种装配定子组件的方法，包括：将至少一个装配环固定到定子叠片堆；以及将多个导体穿过定子叠片堆，使得装配环上的多个指状物中的每一个都设置在所述多个导体的相应导体之间。
本发明还涉及以下技术方案：
方案1.一种定子组件，包括：
定子叠片堆；
多个从所述定子叠片堆延伸的导体；以及
位于所述定子叠片堆上的隔离环，其中，所述隔离环进一步包括：
多个向内凸出的指状物，其中，每个所述向内凸出的指状物均位于所述多个导体中的相应导体之间。
方案2.如方案1所述的定子组件，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定位于所述多个指状物的每一侧面上的倾斜表面。
方案3.如方案1所述的定子组件，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定位于所述多个指状物的每一侧面上的弯曲表面。
方案4.如方案3所述的定子组件，其中，所述多个导体中的每一个均与位于所述多个指状物中的相邻指状物上的弯曲表面对准。
方案5.如方案1所述的定子组件，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定位于所述多个指状物的每一侧面上的倒角。
方案6.如方案5所述的定子组件，其中，从所述定子叠片堆延伸的槽缝内衬与所述倒角对准。
方案7.如方案1所述的定子组件，还包括围绕所述隔离环的圆周间隔开的多个附接部件。
方案8.如方案7所述的定子组件，其中，所述多个附接部件中的每一个均包括销，并且其中，所述销位于由所述定子叠片堆限定的附接孔内。
方案9.如方案8所述的定子组件，其中，所述销与所述定子叠片堆具有过盈配合。
方案10.如方案8所述的定子组件，其中，所述销具有锥形边缘，用以将所述销引导到所述附接孔内。
方案11.一种用于定子组件的隔离环，包括：
大体上环形形状的主体；
多个向内凸出的指状物；以及
多个附接部件，用于将所述主体固定到所述定子组件，其中，所述多个附接部件围绕所述主体的圆周间隔开。
方案12.如方案11所述的隔离环，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定倾斜表面。
方案13.如方案11所述的隔离环，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定弯曲表面。
方案14.如方案13所述的隔离环，其中，所述弯曲表面用于与所述定子组件的多个导体对准。
方案15.如方案11所述的隔离环，其中，所述多个指状物中的每一个均具有侧面，每一所述侧面均限定倒角。
方案16.如方案15所述的隔离环，其中，所述倒角用于与所述定子组件的槽缝内衬对准。
方案17.一种装配定子组件的方法，包括：
将至少一个装配环固定到定子叠片堆；以及
将多个导体穿过所述定子叠片堆，使得所述装配环上的多个指状物中的每一个均位于所述多个导体的相应导体之间。
方案18.如方案17所述的方法，还包括：
将第一装配环固定到所述定子叠片堆的冠状侧；以及
将第二装配环固定到所述定子叠片堆的绞扭侧。
方案19.如方案17所述的方法，还包括：
绞扭所述至少一个装配环的所述多个指状物的所述多个导体。
方案20.如方案17所述的方法，其中，绞扭所述多个导体还包括：使用在所述多个指状物中的每一个上的相应弯曲表面来引导所述多个导体。
结合附图时，从以下对实施本发明的最佳方式的详细描述中可以容易地看出本发明的上述特征和优点及其他特征和优点。
附图说明
图1是定子组件冠状侧的部分示意透视图；
图2是图1的定子组件冠状侧的一部分的放大示意侧视图，其示出了隔离/装配环的一部分和多个导体；
图3是图1的定子组件绞扭侧的部分示意透视图；
图4是图1和图3的定子组件绞扭侧的一部分的放大示意图，其示出了隔离/装配环的一部分和多个导体；
图5是用于图1和图3的定子组件的隔离/装配环的附接部件的第一实施例的部分截面示意图；以及
图6是用于图1和图3的定子组件的隔离/装配环的附接部件的第二实施例的部分截面示意图。
具体实施方式
参考附图，其中在所有若干视图中，相似的附图标记表示相同或相似的部件，图1示意性地示出了用于电动机(未示出)的定子组件10的部分视图。定子组件10包括定子叠片堆12。定子叠片堆12限定多个槽缝14(在图2中示出)，槽缝14完全延伸通过定子叠片堆12。多个导体16被从定子叠片堆12的冠状侧18穿过槽缝14。导体16从定子叠片堆12的冠状侧18延伸。导体16也从定子叠片堆12的绞扭侧20(在图3中示出)的槽缝14延伸。隔离环22A于插入导体16之前装配在定子叠片堆12上。隔离环22A将导体16互相之间及与定子叠片堆12的端部之间进行电隔离。
因为隔离环22A可以于插入导体16之前装配在定子叠片堆12上，故隔离环22A也可以充当用于协助装配定子组件10的装配环，如下面进一步详细描述的。隔离环22A可以充当隔离装置、装配装置或隔离及装配装置的组合，在下文将被称作为隔离/装配环22A以表示隔离/装配环22A可能的应用。本领域的技术人员能够确定用于特定定子组件10的隔离/装配环22A的特定意图和应用。
隔离/装配环22A具有大体环形的形状并且由例如塑料的电隔离材料制成。隔离/装配环22A可以通过注模制成。可替代地，隔离/装配环22A可以由导电材料制成并且涂覆上电隔离材料。隔离/装配环22A具有多个指状物24。指状物24从隔离/装配环22A的主体26向内径向凸出。另外，附接部件28围绕隔离/装配环22A的圆周设置，用于将隔离/装配环22A固定到定子叠片堆12。附接部件28可以包括在主体26圆周周围的不同位置，用于将隔离/装配环22A附着到定子叠片堆12。
图2是定子组件10的冠状侧18的一部分的放大示意侧视图，示出了从定子叠片堆12和隔离/装配环22A的中心向外看时的隔离/装配环22A的一部分。导体16从定子叠片堆12内的槽缝14延伸。槽缝内衬(slot liner)30设置在导体16与定子叠片堆12之间的槽缝14的每一侧。槽缝内衬30将导体16与定子叠片堆12隔离。
隔离/装配环22A的指状物24从隔离/装配环22A的主体26(在图1中示出)向内径向延伸。隔离/装配环22A在定子组件10的冠状侧18依靠在定子叠片堆12的端部32上。
在示出的实施例中，隔离/装配环22A具有大体U形截面。指状物24的截面形状可以根据要与隔离/装配环22A一起使用的特定定子组件10以及隔离/装配环22A的应用，随应用而改变。虽然U形减少了隔离/装配环22A的质量，但是隔离/装配环22A可以根据特定定子组件10而具有其他截面形状或者可以是实心的。本领域的技术人员能够确定用于定子组件10的隔离/装配环22A的期望截面形状。
指状物24包括侧面34，每一侧面34均限定倾斜部36。倾斜部36有助于将导体16引导到每个指状物24之间的期望位置处。另外，倾斜部36在装配期间有助于引导并且有助于防止对槽缝内衬30的破坏。
指状物24的侧面34还每个均限定倒角40。倒角40设置在定子叠片堆12上的与槽缝内衬30相同的轴向位置上。如上述提及的，隔离/装配环22A于导体和槽缝内衬30穿入定子叠片堆12之前固定到定子叠片堆12。因此，倒角40使槽缝内衬30相对于定子叠片堆12排列在期望的轴向位置上。倒角40在定子组件10装配期间也保护槽缝内衬30并且减少来自于导体16的施加到槽缝内衬30端部的应力。
上面描述的实施例是针对具有轴向插入导体16的定子组件10。然而，隔离/装配环22也可以与径向插入导体16一起使用。
指状物24的侧面34还每个均限定弯曲部38。弯曲部38对应于导体16上的曲部42。在定子组件10的冠状侧18，弯曲部38有助于在装配期间使导体16对齐，并且在绞扭操作期间防止导体16的运动，即拉动。
图3是从定子组件10绞扭侧20看的定子组件10的部分示意透视图。与冠状侧18(在图1中示出)相似，导体16从由定子叠片堆12限定的槽缝14(在图2中示出)延伸。另一个隔离/装配环22B于多个导体16从定子叠片堆12的冠状侧18插入之前装配在定子叠片堆12上。隔离/装配环22B可以与设置在定子叠片堆12冠状侧18的隔离/装配环22A具有共同的形状。
隔离/装配环22B具有大体环形的形状并且由例如塑料的电隔离材料制成。隔离/装配环22B可以通过注模制成。指状物24从隔离/装配环22B的主体26向内径向凸出。附接部件28围绕隔离/装配环22B的圆周设置，用于将隔离/装配环22B固定到定子叠片堆12。附接部件28可以包括在主体26圆周周围的不同位置，用于将隔离/装配环22B附着到定子叠片堆12。
图4是定子组件10的绞扭侧20的一部分的放大示意侧视图，示出了朝着定子叠片堆12和隔离/装配环22B的中心向内看时的隔离/装配环22B的一部分。多个导体16从定子叠片堆12内的槽缝14延伸。隔离/装配环22B的指状物24从隔离/装配环22B的主体26向内径向延伸。隔离/装配环22B在定子组件10的绞扭侧20固定到定子叠片堆12。
指状物24包括侧面34(在图2中示出)，每一侧面34均限定弯曲部38。在定子组件10的绞扭侧20，弯曲部38在绞扭操作期间有助于引导导体16。另外，隔离/装配环22B在绞扭操作期间有助于防止导体16被拉入定子叠片堆12中，这经常导致槽缝内衬30(在图2中示出)的撕裂。
弯曲部38对应于导体16上的期望曲部42。也就是，一旦完成绞扭操作，弯曲部38的半径就对应于导体16上曲部42的期望半径。弯曲部38有助于在多个导体16上保持一致的曲部42。因为隔离/装配环22B是电隔离件，故一旦完成装配，隔离/装配环22B就可以留于定子组件10，而不影响定子组件10的工作。因此，隔离/装配环22有助于定子组件10的装配以减少制造时间和成本。
图5是安装在定子叠片堆12上的隔离/装配环22的截面视图，示出了附接部件28的第一实施例。附接部件28包括翼片44，翼片44从隔离/装配环22的主体26径向向外凸出。销46从翼片44延伸。定子叠片堆12限定用于接收销46的附接孔48。附接孔48可以例如在定子叠片堆12的冲压期间形成，以便为每个附接点接收销46。可以特别为销46而形成附接孔48或者可以将销46设计成能配合到定子叠片堆12内预先存在的孔中。多个附接孔48可以设置在定子叠片堆12的圆周周围。
销46限定扩大的脊状部50以便有助于将销46保持在附接孔48内并且有助于在定子组件10的装配期间将隔离/装配环22固定到定子叠片堆12。扩大的脊状部50与定子叠片堆12具有过盈配合。在包括绞扭操作在内的定子组件10的装配之后，隔离/装配环22也由导体16固定到定子叠片堆12。
上面描述的实施例针对具有使用隔离/装配环22的轴向插入导体16的定子组件10。然而，隔离/装配环22也可以用于将导体16隔离和装配在具有径向插入导体16的定子组件10内。
图6是安装在定子叠片堆12上的隔离/装配环22的截面视图，示出了附接部件128的第二实施例。附接部件128包括翼片144，翼片144从隔离/装配环22的主体26径向向外凸出。销146从翼片144延伸。定子叠片堆12限定用于接收销14的附接孔148。可以将附接孔148形成为能接收销146或者可以将销146设计成能配合到形成在定子叠片堆12内的预先存在的孔中。多个附接孔148可以设置在定子叠片堆12的圆周周围。
销146具有锥形边缘152以便有助于将销146对准在附接孔148内，并且有助于在定子组件10的装配期间将隔离/装配环22固定到定子叠片堆12。在包括绞扭操作在内的定子组件10的装配之后，隔离/装配环22也由导体16固定到定子叠片堆12。
参照图5和图6，在可替代布置中，附接部件28和附接部件128都可以被包括在相同的隔离/装配环22上。
虽然已经详细描述了实施本发明的最佳方式，但是对本发明涉及的领域熟悉的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内的、用于实践本发明的各种可替代设计和实施方式。