用在定子組件中的端蓋及組裝該定子組件的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供與定子組件一起使用的端蓋。端蓋包括齒部分、軛部分和唇部。齒部分包括第一端和相對的第二端，并且軛部分形成在齒部分的第一端處。軛部分包括從齒部分延伸的至少一個臂。唇部沿著至少一個臂部分和齒部分中的至少一者限定。
【專利說明】用在定子組件中的端蓋及組裝該定子組件的方法
相關(guān)申請的交叉引用
[0001]本申請要求2012年4月13日提交的美國臨時申請N0.61/624051的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。
【背景技術(shù)】
[0002]本文所描述的實(shí)施例總體上涉及電機(jī)，并尤其涉及被包含在電機(jī)內(nèi)的定子組件，該定子組件包括用于使定子疊層絕緣的端蓋。
[0003]至少在一些公知的凸極類型電機(jī)中，定子鐵芯由定子疊層形成。電磁線圍繞著定子鐵芯的多個部分纏繞，以形成定子繞組。端蓋可以用來將電磁線的端繞組匝與電接地絕緣。至少一些已知的定子疊層通過從庫存材料片沖壓出定子齒線性條而形成。定子疊層被堆疊以形成包括多個定子段的定子鐵芯。端蓋被放置成使得電磁線可以圍繞著這些定子段卷繞。端蓋被構(gòu)造用于在定子疊層和電磁線繞組之間提供電絕緣。
[0004]至少在一種已知的定子組件中，定子鐵芯具有包括開口，該開口被構(gòu)造用于接收被包括在端蓋內(nèi)的特征件。所述特征件用于將端蓋固定到定子鐵芯，使得端蓋與定子鐵芯齒適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)。然而，定子鐵芯中的開口會導(dǎo)致不希望的電磁特性。
[0005]至少在另一種已知的定子組件中，每個端蓋包括從該端蓋突出的柱或鉤。栓系件(tie-down)纏繞在相鄰的定子段之間，并與相鄰的端蓋的鉤接合以在組裝過程中將相鄰的定子段保持在一起。但是，利用栓系件讓相鄰的定子段的柱接合卻無法讓定子鐵芯與電磁線絕緣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明在一個方面提供與定子組件一起使用的端蓋。端蓋包括齒部分、軛部分和唇部。齒部分包括第一端和相對的第二端，軛部分形成在齒部分的第一端處。軛部分還包括從齒部分延伸的至少一個臂。唇部沿著齒部分和至少一個臂部分中的至少一個限定。
[0007]本發(fā)明在另一個方面提供包括至少一個定子段的定子組件。該定子組件包括鐵芯、端蓋以及導(dǎo)線。鐵芯所包括的齒包括至少一個端面。端蓋與所述至少一個端面相鄰地定位，并包含齒部分、軛部分和唇部。齒部分包括第一端和相對的第二端，軛部分形成在齒部分的第一端處。軛部分還包括從齒部分延伸的至少一個臂。唇部沿著齒部分和至少一個臂部分中的至少一個限定。導(dǎo)線圍繞鐵芯齒纏繞，使得端蓋位于鐵芯齒和導(dǎo)線之間。
[0008]本發(fā)明在又一個方面提供組裝定子組件的方法。定子組件包括多個定子段，每個定子段包括至少一個端蓋和鐵芯的至少一部分。鐵芯包括具有至少一個端面的齒，并且每個端蓋均包括軛部分和齒部分。利用包括第一部件和從其延伸的第二部件的工具來組裝定子組件。所述方法包括:將至少一個端蓋鄰近齒的至少一個端面定位，利用所述工具將至少一個端蓋與至少一個端面對準(zhǔn)，并圍繞鐵芯齒纏繞導(dǎo)線以使至少一個端蓋定位在至少一個端面與導(dǎo)線之間?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1是示例性定子組件的透視圖。
[0010]圖2是圖1所示的定子組件的主透視圖。
[0011]圖3是圖1所示的定子組件的放大透視圖。
[0012]圖4是圖2所示的定子組件的放大主透視圖。
[0013]圖5是可能被包含在圖1所示定子組件中的示例性端蓋的透視圖。
[0014]圖6是圖5所示端蓋的第二側(cè)的透視圖。
[0015]圖7是可以被包含在圖1-圖3所示定子組件中的示例性絕緣構(gòu)件的透視圖。
[0016]圖8是沿線8-8獲得的圖3所示定子組件的剖視圖。
[0017]圖9可以被包含在圖1所示定子組件中的示例性定子段的透視圖。
[0018]圖10是圖1所示的定子組件和用于組裝該定子組件的示例性工具的透視圖。
[0019]圖11是圖9所示工具的透視圖。
[0020]圖12是沿線12-12獲得的圖10所示定子組件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明所描述的方法和系統(tǒng)總體上涉及被包含在電機(jī)內(nèi)的定子組件。更具體地，定子組件包括端蓋，該端蓋有助于減小定子繞組與定子鐵芯之間的電傳導(dǎo)(electricalconductive transfer)。此外,端蓋包括形成在其中的唇部特征件,該唇部特征件被構(gòu)造用于與對應(yīng)的絕緣構(gòu)件嚙合，使得每個端蓋在將導(dǎo)線圍繞定子段纏繞之前保持在抵靠相應(yīng)定子疊層的位置。
[0022]更具體地，每個端蓋包括被構(gòu)造用于接合絕緣構(gòu)件的相應(yīng)套接部(cuff)的唇部特征件。唇部特征件允許套接部閂扣(latch)到端蓋上，進(jìn)而允許套接部將端蓋固定在期望位置中。此外，圍繞鐵芯疊層纏繞導(dǎo)線會產(chǎn)生出被引導(dǎo)在端蓋和絕緣構(gòu)件上的機(jī)械應(yīng)力。具體來說，導(dǎo)線在定子疊層的拐角處施加了最大量的機(jī)械應(yīng)力。在一些實(shí)施例中，為了提供額外的強(qiáng)度，帶套接部的特征件鄰近于承受最大機(jī)械應(yīng)力的定子疊層的區(qū)域定位。另外，唇部特征件有利于將絕緣構(gòu)件維持在鄰近定子段的適當(dāng)位置中。這樣以來，當(dāng)圍繞各定子段纏繞導(dǎo)線時，端蓋和絕緣構(gòu)件都保持靜止不動。
[0023]在示例性實(shí)施例中，端蓋由非導(dǎo)電性材料構(gòu)造，這種材料具有的強(qiáng)度足以承受住被要求用來在維持電氣間隙的同時圍繞定子段纏繞導(dǎo)線的作用力。在示例性實(shí)施例中，端蓋沒有被包覆模制(over-molded)，并沒有顯著地減小在相鄰電子段之間的槽區(qū)域。這樣以來，可以配合到槽區(qū)域中的銅導(dǎo)線量就不會因端蓋而顯著地減少。
[0024]如下面詳細(xì)描述，端蓋具有大致圓形的形狀，使得導(dǎo)線可以更容易地圍繞各定子段纏繞。已知端蓋通常具有尖銳的拐角處，該尖銳拐角處使得需要施加更大的作用力來將導(dǎo)線抵靠端蓋纏繞。將導(dǎo)線圍繞端蓋的轉(zhuǎn)角處纏繞需要將導(dǎo)線彎曲成矩形構(gòu)造。此外，端蓋曲率的突然變化導(dǎo)致導(dǎo)線扭變，使得導(dǎo)線繞組的減少的橫截面形成熱點(diǎn)。因此，與非弧形端蓋相比時，本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例有利于減小被要求用來將導(dǎo)線圍繞各定子段纏繞的作用力。
[0025]圖1是一個示例性定子組件100的透視圖。在該示例性實(shí)施例中，定子組件100被構(gòu)造用于例如無刷直流電動機(jī)、永磁交流(PMAC)電動機(jī)和/或任何其它適合的電機(jī)。在該示例性實(shí)施例中，定子組件100包括定子鐵芯110、多個端蓋300、以及多個絕緣構(gòu)件400。定子組件100可包括多個定子段200，例如:第一定子段202、第二定子段204、第三定子段206、第四定子段208、第五定子段210、第六定子段212、第七定子段214、第八定子段216、第九定子段218、第十定子段220、第十一定子段222、以及第十二定子段224。雖然示出為包括十二個定子段，但是定子組件100也可包括任何合適數(shù)量的定子段，以使定子組件100具有如本文所描述的功能。
[0026]在一些實(shí)施例中，鐵芯110可以形成為高導(dǎo)磁材料制成的扁平疊層(未示出)的堆疊體，或者鐵芯110可為實(shí)心鐵芯。形成鐵芯110的多個疊層可以是互鎖的，或者可以是松散的。
[0027]在一些實(shí)施例中，多個端蓋300包括第一端蓋301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321 和 323，以及第二端蓋 302、304、306、308、310、312、314、316、318、320、322和324。在該示例性實(shí)施例中，每個定子段均包括第一端蓋和第二端蓋。例如，第三定子段206包括第一端蓋305和第二端蓋306，第四定子段208包括第一端蓋307和第二端蓋308，第五定子段210包括第一端蓋309和第二端蓋310，并且第六定子段212包括第一端蓋311和第二端蓋312。此外，在一些實(shí)施例中，多個絕緣構(gòu)件400包括絕緣構(gòu)件402、404、406、408、410、412、414、416、418、420 和 422。
[0028]圖2是定子組件100的主視透視圖。在該示例性實(shí)施例中，在相鄰的定子段200之間限定有多個槽。例如，在定子段202與204之間限定有第一槽262，在定子段204與206之間限定有第二槽264，在定子段206與208之間限定有第三槽266，在定子段208與210之間限定有第四槽268，在定子段210與212之間限定有第五槽270，在定子段212與214之間限定有第六槽272，在定子段214與216之間限定有第七槽274，在定子段216與218之間限定有第八槽276，在定子段218與220之間限定有第九槽278，在定子段220與222之間限定有第十槽280，并且在定子段222和224之間限定有第i^一槽282。因此，如下文更詳細(xì)解釋地，可以在每個槽內(nèi)放置絕緣構(gòu)件400，以將鐵芯110基本上絕緣。
[0029]圖3是定子組件 100的放大透視圖，圖4是定子組件100的放大主視圖。應(yīng)當(dāng)理解，僅僅為便于展示，端蓋310和312已被移除。在該示例性的實(shí)施例中，鐵芯110包括多個軛250、多個腳部254、以及在其間延伸的多個齒252。更具體地說，例如，第五定子段210的鐵芯110的一部分包括腳部240，該腳部具有從定子段210的齒252延伸的第一部分242和第二部分244，而第六定子段212的鐵芯110的一部分包括腳部241，該腳部具有從定子段212的齒252延伸的第一部分243和第二部分245。在一些實(shí)施例中，多個定子段200中的至少一個定子段包括通孔226，用于接收貫穿螺栓(未示出)。在一個實(shí)施例中，每隔兩個定子段(例如定子段204、210、216和222)便包括被限定在相應(yīng)軛250中的通孔226。鐵芯110還包括多個柔性部分258，這些柔性部分連接相鄰軛250，并被構(gòu)造成使得定子組件100能夠被環(huán)狀地布置。
[0030]此外，在示例性實(shí)施例中，多個絕緣構(gòu)件400中的一個絕緣構(gòu)件位于被限定在相鄰定子段200之間的槽內(nèi)。具體而言，絕緣構(gòu)件400位于在鐵芯110的相鄰齒252之間。在一個實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件410沿定子段210的鐵芯腳部部分244、定子段210的鐵芯齒252、定子段210的鐵芯軛250、定子段212的鐵芯軛250、定子段212的鐵芯齒252、以及定子段212的鐵芯腳部部分243延伸。因此，絕緣構(gòu)件410跨越被限定在定子段210與定子段212之間的槽270。
[0031]在一些實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件400與端蓋300聯(lián)接。例如，在示例性實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件406與第一端蓋305和307聯(lián)接，并與第二端蓋306和308聯(lián)接，使得每個端蓋300均位于在鐵芯110的端面256和繞組230之間。因此，端蓋300以及絕緣構(gòu)件404和406的一部分位于齒252與繞組230之間，從而將鐵芯110基本上絕緣。
[0032]更具體地，以定子段206為例，端蓋305和306以及絕緣構(gòu)件404和406被構(gòu)造成基本上覆蓋定子段206的鐵芯110的被暴露的疊層。在一些實(shí)施例中，端蓋305和306以及絕緣構(gòu)件404和406與鐵芯齒252相鄰地定位，并將鐵芯齒252與繞組230絕緣。在示例性實(shí)施例中，導(dǎo)線232圍繞鐵芯齒252纏繞以形成繞組230，使得端蓋305和306、絕緣構(gòu)件406的齒部分434(圖7中所示)、以及絕緣構(gòu)件404的齒部分444(在圖7中示出)位于鐵芯齒252與導(dǎo)線232之間。因此，繞組230至少部分地延伸進(jìn)入槽264和266，而端蓋305和306被成形成沒有延伸進(jìn)入槽264和266。此外，在一些實(shí)施例中，繞組230可以位于定子段206的軛250與腳部254之間。
[0033]圖5和圖6是端蓋300的透視圖。在示例性實(shí)施例中，端蓋300包括齒部分330、在齒部分330的第一端部331處形成的軛部分350、以及在齒部分330的第二端部332處形成的腳部部分340。齒部分可以具有任何合適的形狀以讓定子組件100能夠具有如本文所述的功能。例如，齒部分330可以具有大致柱形的形狀，該形狀限定出被形成在其中的半柱形空腔356。此外，空腔356使齒部分330的長度從第一端部331延伸到第二端部332。軛部分350包括從齒部分330延伸的第一臂部分352、從齒部分330延伸的第二臂部分354、以及被限定在其間的中間部分358。在示例性實(shí)施例中，緊固件孔口 360被限定在中間部分358中。腳部部分340包括的中間部分342大致為矩形形狀，并基本上垂直于齒部分330取向。腳部部分340還包括從齒部分330和中間部分342延伸的第一部分344、以及從齒部分330和中間部分342延伸的第二部分346。第一部分344的形狀與鐵芯腳部的第一部分242(圖3所示)的形狀相對應(yīng)，而第二部分346的形狀與鐵芯腳部的第二部分244(圖3所示)的形狀相對應(yīng)。
[0034]在一些實(shí)施例中，第一緊固特征件被包括在端蓋300內(nèi)。例如，在示例性實(shí)施例中，端蓋300包括至少一個唇部380，該唇部沿著齒部分330以及軛部分350的第一部分352和/或第二部分354中的至少一個限定。在示例性實(shí)施例中，唇部380至少部分地沿著齒部分330的第一側(cè)333和齒部分330的第二側(cè)335延伸，并且至少部分地沿著軛部分350的第一側(cè)337和軛部分350的第二側(cè)339延伸。在一個實(shí)施例中，唇部380可沿腳部340的第一部分344和第二部分346延伸。在另一實(shí)施例中，唇部380可至少部分地沿著齒部分330的第一側(cè)333和第二側(cè)335以及軛部分350的第一側(cè)337和第二側(cè)339中的任何組合延伸。此外，在示例性實(shí)施例中，端蓋300包括在齒部分330以及臂部分352和354內(nèi)限定的凹陷部382。凹陷部382被定位在齒部分330以及臂部分352和354的外邊緣上，使得唇部380由凹陷部382限定。此外，如上所述，端蓋300的唇部380被構(gòu)造成沒有延伸進(jìn)入并且 / 或者減小槽 262、264、266、268、270、272、274、276、278、280 以及 282 的區(qū)域。
[0035]端蓋300可由任何合適的材料構(gòu)成，以便讓端蓋300能夠具備如本文所述的功能。更具體地，端蓋300可由任何合適的非傳導(dǎo)性材料構(gòu)成。例如，端蓋300可以由(但并不限于)Valox?"DR51M( “ Valox，，是荷蘭 Bergen op Zoom 的 Sabic Innovative Plastics 的注冊商標(biāo))構(gòu)成。
[0036]圖7是絕緣構(gòu)件400的透視圖，該絕緣構(gòu)件在一個實(shí)施例被包括在定子組件100(如圖1所示)內(nèi)。定子組件100的每個絕緣構(gòu)件400基本相同，因此，本文中詳細(xì)描述一個絕緣構(gòu)件400。
[0037]絕緣構(gòu)件400可以由任何合適的電絕緣膜或片材料制成，以使絕緣構(gòu)件400能夠具有如本文所述的功能。例如，在一些實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件400可由厚度為千分之一英寸的紙片、熱塑性材料、熱固性材料、滌綸/聚酯薄膜/滌綸(DMD)材料、以及厚度為至少0.002
英寸的TufQUIN?:形成。在示例性實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件400可由Mylar?聚酯膜片制成(“Mylar”是特拉華州Wilmington的du Pont de Nemours公司的注冊商標(biāo))，且關(guān)于豎直平面A(圖3所示)基本對稱。在一些實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件400由厚度為0.005英寸至約
0.01英寸的Mylar?聚酯膜片制成。
[0038]在示例性實(shí)施例中，絕緣件400按順序地包括第一腳部部分432、第一齒部分434、第一軛部分436、連接部分440、第二軛部分442、第二齒部分444、以及第二腳部部分446。在第一腳部部分432與第一齒部分434之間限定有第一彎曲部433，在第一齒部分434與第一軛部分436之間限定有第二彎曲部435，在第一軛部分436與連接部分440之間限定有第三彎曲部437，在連接部分440內(nèi)限定有第四彎曲部438，在連接部分440與第二軛部分442之間限定有第五彎曲部439，在第二軛部分442與第二齒部分444之間限定有第六彎曲部443，并且在第二齒部分444和第二腳部部分446之間形成第七彎曲部445?；蛘撸^緣構(gòu)件400具有與槽262、264、266、268、270、272、274、276、278、280和282的形狀相對應(yīng)的任何適合形狀。此外，備選地，位于定子組件100兩端處的絕緣構(gòu)件401和423(圖1所示)分別為被截斷的絕緣構(gòu)件401和423，例如為絕緣構(gòu)件400的一半。
[0039]絕緣構(gòu)件400被構(gòu)造用于使每個定子段200的鐵芯110與繞組230基本絕緣。更具體地，齒部分434和444、軛部分436和442、以及腳部部分432和446被構(gòu)造用于使鐵芯110與繞組230絕緣。雖然將在下文更詳細(xì)地描述定子段212，但是以下的描述可以適用于任何的定子段200。在該示例性實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件412的腳部部分432、齒部分434以及軛部分436基本上覆蓋定子段212的表面267，而絕緣構(gòu)件410的腳部部分446，齒部分444以及軛部分442基本上覆蓋定子段212的表面265。在一些實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件412的腳部部分432延伸經(jīng)過腳部241的第二部分245進(jìn)入槽268中，并且絕緣構(gòu)件410的腳部部分446延伸經(jīng)過腳部241的第一部分243進(jìn)入槽266中，從而將腳部241的第一部分243和第二部分245基本上絕緣。然后，腳部部分432和446可圍繞腳部241的第一部分243和第二部分245彎曲。
[0040]絕緣構(gòu)件400的連接部分440被構(gòu)造成使得定子組件100能夠以大致線性的取向布置，并接下來形成環(huán)狀的布置以形成定子環(huán)。通過提供當(dāng)多個定子段200彎曲形成環(huán)狀布置時折曲的額外的絕緣材料，連接部分440有利于將定子組件100形成定子環(huán)。具體來說，當(dāng)定子組件100線性地布置時，連接部分440包括約15°至約45°的角度Q1(圖3所示)。當(dāng)定子組件100被彎曲成環(huán)形布置以形成定子環(huán)時，第四彎曲部438折曲，使得Q1變成更小的銳角。例如，當(dāng)定子組件100被環(huán)狀布置時，角度Q1約是0°。在一些實(shí)施例中，角度91取決于定子組件100中的定子段200的數(shù)目。例如，在包括較少定子段的定子組件中，角度Θ工較大，而在包括較多定子段200的定子組件中，角度G1較小。角度Q1的不同取決于在定子組件100被環(huán)形布置以構(gòu)成定子環(huán)時連接部440所必須彎曲的角度。
[0041]絕緣構(gòu)件400還包括被構(gòu)造用于與端蓋300的第一緊固特征件相接合的第二緊固特征件。在示例性實(shí)施例中，絕緣構(gòu)件400包括具有第一端部451和第二端部部452的本體450。第二緊固特征件包括從本體450的第一端部451延伸的第一翻邊(flap) 462、以及從本體450的第二端452延伸的第二翻邊472。第一翻邊462被構(gòu)造成在第一端部451處形成第一套接部(cuff) 460,并且第二翻邊472被構(gòu)造成在第二端部452處形成第二套接部470。在示例性實(shí)施例中，套接部460和470沿齒部分434、軛部分436、連接部分440、軛部分442以及齒部分444延伸。在備選實(shí)施例中，套接部460和470可沿著腳部部分432和446延伸，從而套接部460、470與沿著腳部340的第一部分344和第二部分348延伸的唇部380接合。翻邊462與翻邊472、以及套接部460與套接部470基本類似，因此，下面更詳細(xì)描述第一翻邊462和第一套接部460。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，這樣的描述也可適用于第二翻邊472和第二套接部470。
[0042]圖8是第四定子段208沿線8-8獲得的剖視圖。在示例性實(shí)施例中，套接部460包括從第一端部451延伸并折疊在本體450上的翻邊462。因此,在第一端部451處,在翻邊462和本體450之間形成出褶皺部468。褶皺部468可以被取向成使得翻邊462與本體450相隔一定距離地定位，或者翻邊462可以被取向成使得翻邊462的端部466接觸本體450。在示例性實(shí)施例中，套接部460沒有沿腳部部分432和446形成。在備選實(shí)施例中，翻邊462在絕緣構(gòu)件400的任何適合部分處沿著本體450延伸。此外,在示例性實(shí)施例中，當(dāng)翻邊462折疊到本體450上時，翻邊462沿著本體450的至少一部分長度延伸，該長度為第一端部451與第二端452之間的長度。
[0043]此外，在示例性實(shí)施例中，端蓋307和308與鐵芯110的各端面256相鄰地定位，使得在每個端蓋307和308的內(nèi)表面370與每個端面256之間限定出空腔356。第一套接部460與第一端蓋308的唇部380聯(lián)接，以便將絕緣構(gòu)件406和408緊固至端蓋308和端面256。更具體地，翻邊462的端部466接觸唇部380。套接部460可在彎曲部464處折曲，以增加端部466和本體450之間的距離，從而有助于將絕緣構(gòu)件400聯(lián)接至端蓋308和/或齒252 (圖4所示)。當(dāng)與端蓋307、308和/或齒252聯(lián)接時，隨著導(dǎo)線232圍繞鐵芯齒252卷繞以形成繞組230 (圖4所示)，套接部460和470將絕緣構(gòu)件400固定就位。
[0044]圖9是一個示例性定子段200的透視圖。在示例性實(shí)施例中，定子段200包括引導(dǎo)導(dǎo)線502和帶構(gòu)件504。引導(dǎo)導(dǎo)線502沿著定子組件100(圖1所示)延伸，帶構(gòu)件504用于將引導(dǎo)導(dǎo)線502緊固至端蓋300。例如，在一些實(shí)施例中，帶構(gòu)件504包圍端蓋300，并變緊以將引導(dǎo)導(dǎo)線502緊固至端蓋300和/或繞組230。更具體地說，當(dāng)帶構(gòu)件504包圍端蓋300時，帶構(gòu)件504與中間部分358的緊固件孔口 320以及腳部部分340的凹口 348接合。在該示例性實(shí)施例中，帶構(gòu)件504是束線帶(zip-tie),然而帶構(gòu)件504可以是任何能夠?qū)⒁龑?dǎo)導(dǎo)線502緊固至端蓋300和/或繞組230的合適構(gòu)件。此外，在示例性實(shí)施例中，緊固件孔口 360和凹口 348的尺寸設(shè)計成使得帶構(gòu)件504能夠固定地聯(lián)接至端蓋300。緊固件孔口 360還成形成能夠接納貫穿螺栓(未示出)。
[0045]圖10-圖12是用工具500組裝的定子組件100的示例性實(shí)施例。在示例性實(shí)施例中，第一工具 506 被插入到第一端蓋 301、303、305、307、309、311、313、315、317、319、321和 323 中，第二工具 508 被插入到第二端蓋 302、304、306、208、310、312、314、316、318、320、322和324中。第一工具506和第二工具508將多個端蓋300與鐵芯110的各個端面256對準(zhǔn)。工具500包括多個第一構(gòu)件512和多個第二構(gòu)件514，這些部件分別沿著第一工具506和第二工具508的主體516延伸。此外，在示例性實(shí)施例中，第一構(gòu)件512和第二構(gòu)件514彼此對準(zhǔn)，并沿著主體516相等地間隔開，使得每個構(gòu)件512和514與相應(yīng)端面256對準(zhǔn)。
[0046]通過將第一構(gòu)件512插入到空腔356中，工具500將每個相應(yīng)端蓋300對準(zhǔn)以便將其與每個相應(yīng)端面256相鄰地定位。第一部件512被構(gòu)造成具有與空腔356的形狀相對應(yīng)的形狀。例如，在該示例性實(shí)施例中，齒部分330具有大致圓形的形狀，而空腔356具有半圓形的橫截面形狀。因此，第一構(gòu)件512具有半圓形的橫截面形狀。此外，在該示例性實(shí)施例中，空腔356的尺寸被設(shè)計成接納第一構(gòu)件512和帶構(gòu)件504的一部分。
[0047]圖12是定子段224的剖視圖。在示例性實(shí)施例中，通過將第一構(gòu)件512插入到與齒部分330的內(nèi)表面370相鄰的空腔356中，工具508被插入到端蓋324中。第二構(gòu)件514與端蓋324聯(lián)接，并同時位于齒330的相對側(cè)。這樣，在將導(dǎo)線232圍繞各齒組件236纏繞時，第二構(gòu)件514將端蓋324保持在適當(dāng)位置。一旦繞組230處于適當(dāng)位置，便移除工具510，并將定子組件100環(huán)形地布置以形成定子環(huán)。
[0048]本文描述的端蓋有利于將定子鐵芯與導(dǎo)電性絕緣，同時端蓋具有圓形形狀以減小被要求用于將導(dǎo)線圍繞各個定子段纏繞的作用力的量。端蓋的大體圓形的形狀導(dǎo)致在定子芯與端蓋之間形成空腔。該空腔接納用于將各端蓋與各鐵芯端面對準(zhǔn)的工具的第一構(gòu)件。這樣，就可以將導(dǎo)線圍繞各定子段纏繞，而不必單獨(dú)地對準(zhǔn)各端蓋。此外，本文描述的端蓋包括唇部特征件，該唇部特征件可與絕緣構(gòu)件的套接部組合使用，以便使端蓋壓靠各端面。這樣，端蓋保持靜止不動以幫助組裝定子組件。
[0049]寫下的本說明書使用示例(包括最佳模式)來披露本發(fā)明，并使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且會包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用的其它示例。這些其它示例如果其所具有的結(jié)構(gòu)元素與權(quán)利要求書的文字語言無差異，或如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元素，那么這些實(shí)施例均包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種與定子組件一起使用的端蓋，所述端蓋包括: 齒部分，該齒部分包括第一端和相對的第二端； 形成在所述齒部分的第一端處的軛部分，所述軛部分包括從所述齒部分延伸的至少一個臂部分；和 沿所述至少一個臂部分和所述齒部分中的至少一者限定的唇部。
2.如權(quán)利要求1所述的端蓋，其中，所述端蓋進(jìn)一步包括被限定在所述至少一個臂部和所述齒部分中的每一者內(nèi)的凹陷部，所述凹陷部限定出從所述至少一個臂部分和所述齒部分中的至少一者延伸的所述唇部。
3.如權(quán)利要求1所述的端蓋，其中，所述端蓋包括非傳導(dǎo)性材料。
4.一種包括至少一個定子段的定子組件，該定子組件包括: 包括齒的鐵芯，所述齒包括至少一個端面； 鄰近所述至少一個端面定位的端蓋，所述端蓋包括: 齒部分，該齒部分包括第一端和相對的第二端； 形成在所述齒部分的第一端處的軛部分，所述軛部分包括從所述齒部分延伸的至少一個臂部分；和 沿所述至少一個臂部分和所述齒部分中的 至少一個限定的唇部；以及導(dǎo)線，該導(dǎo)線圍繞所述鐵芯的齒纏繞，使得所述端蓋被定位在所述鐵芯的齒與所述導(dǎo)線之間。
5.如權(quán)利要求4所述的定子組件，其中，在所述端蓋的內(nèi)表面與所述至少一個端面之間形成有空腔，所述空腔沿著所述端蓋的所述齒部分的長度延伸，其中，所述空腔被構(gòu)造用于接納一工具的第一構(gòu)件和一帶構(gòu)件的至少一部分。
6.如權(quán)利要求5所述的定子組件，其中，所述齒部分包括大致圓形的形狀，使得所述空腔具有半圓形的橫截面形狀。
7.如權(quán)利要求4所述的定子組件，其中，所述端蓋還包括從所述齒部分的第二端延伸的腳部分，該腳部分被構(gòu)造用于將導(dǎo)線固位在所述腳部分中。
8.如權(quán)利要求4所述的定子組件，其中，所述端蓋還包括: 被限定在所述齒部分的第一端處的中間部分，所述中間部分包括緊固件孔口 ； 從所述齒部分的第二端延伸的腳部分，所述腳部分包括凹口 ；和 包圍所述端蓋的帶構(gòu)件，所述帶構(gòu)件與所述緊固件孔口以及所述凹口接合。
9.如權(quán)利要求4所述的定子組件，其中，所述唇部從所述至少一個臂部分和所述齒部分中的至少一者延伸，從而當(dāng)所述端蓋鄰近所述鐵芯的齒的所述至少一個端面定位時，所述唇部沒有延伸進(jìn)入被限定在相鄰的所述定子段之間的槽中。
10.一種組裝定子組件的方法，所述定子組件包括多個定子段，每個所述定子段包括至少一個端蓋和鐵芯的至少一部分，其中，所述鐵芯包括具有至少一個端面的齒，每個所述端蓋包括軛部分和齒部分，所述定子組件利用一工具來組裝，所述工具包括第一構(gòu)件和從該第一構(gòu)件延伸的第二構(gòu)件，所述方法包括: 將所述至少一個端蓋鄰近所述齒的所述至少一個端面定位； 利用所述工具將所述至少一個端蓋與所述至少一個端面對準(zhǔn)；并且 將導(dǎo)線圍繞所述鐵芯的齒纏繞，使得所述至少一個端蓋被定位在所述至少一個端面與所述導(dǎo)線之間。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述至少一個端蓋與所述至少一個端面之間形成有空腔，其中，將所述至少一個端蓋對準(zhǔn)的步驟進(jìn)一步包括: 將所述第一構(gòu)件插入到所述空腔中，其中，所述第一構(gòu)件具有與所述空腔的形狀相對應(yīng)的形狀； 將所述第二構(gòu)件聯(lián)接至所述至少一個端蓋，使得所述至少一個端蓋的至少一部分被定位在所述第一構(gòu)件與所述第二構(gòu)件之間。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述定子組件包括多個齒和多個端蓋，其中，將所述至少一個端蓋對準(zhǔn)的步驟進(jìn)一步包括將多個第一構(gòu)件和多個第二構(gòu)件沿所述工具的長度間隔開，從而當(dāng)所述工具被用來對準(zhǔn)所述多個端蓋時，各相應(yīng)端蓋與各相應(yīng)端面對準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括將引導(dǎo)導(dǎo)線緊固至所述導(dǎo)線和所述至少一個端蓋中的 至少一者。
【文檔編號】H02K1/18GK103427511SQ201310296255
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月13日
【發(fā)明者】J·J·克賴德勒, W·J·康韋, W·K·安德森 申請人:雷勃美國股份有限公司