專利名稱:用于分段定子的端蓋的制作方法
用于分段定子的端蓋相關(guān)申請的交叉引用本申請與快件編號為EV 317623705 US 、代理人編號為 10800.0048.NPUS00且名為"End Cap for Interconnecting Winding Coils of Segmented Stator to Reduce Phase-on-Phase Conditions and Associated Methods"的美國發(fā)明專利申請，快件編號為EV 317623609 US、代理人 文件編號為10800.0051.NPUS00且名為"Lead End Cap for Segmented Stator"的美國外觀設(shè)計專利申請，快件編號為EV317623714 US、代理人 文件編號為10800.0050.NPUS00且名為"Base End Cap for Segmented Stator"的美國外，見設(shè)計專利申請以及快件編號為EV 317623688 US、代理 人文件編號為10800.0047.NPUS00且名為"Contoured Stator"的美國外 觀設(shè)計專利申請同時提交，上述申請公開了相關(guān)的主題。技術(shù)領(lǐng)域：
本公開的主題涉及用于電磁機器的定子組件。具體而言，本公開的主 題與"松散的"分段定子組件有關(guān)，該定子組件具有不連續(xù)的、單獨繞線的定子片段以及端蓋。在一個實例中，本^^開的"爭;^散的"分段定子組件 可用在制冷系統(tǒng)中壓縮機的封閉式電動機之中。背景^支術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中，用于電磁機器——例如制冷系統(tǒng)的封閉式壓縮機電 機一 一的分段定子是公知的。分段定子組件典型地包含形成電動機定子的 多個片段。定子典型地被容納在殼體之中，轉(zhuǎn)子和軸被安置、以便在定子 的內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)。定子的各個片段包括軛部和齒部。如同電磁機器——例如感應(yīng)式電動機、無刷永磁(BPM)電動機以及開關(guān)^茲阻(SR)電動機等——9
的現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，用磁導(dǎo)線對定子齒部進行繞線，以便形成具有 多相的繞組線圏。端蓋裝配在定子片段的末端上，以便幫助將導(dǎo)線布置在片段上。例如，授予Peachee等人、名為 "Washing machine including a segmented stator switched reluctance motor"的美國專利No, 6，584,813公開了 一種在片段上 采用端蓋的分段定子組件，并整體并入此處作為參考。另外，授予Sheldon 的美國專利No. 2,688,103、授予Mon'川的美國專利No. 2,894,157、授予 Yamazaki的美國專利No. 6，127，753、授予Nashiyama等人的美國專利No. 6,509,665以及Harter等人的美國專利申請No. 2002/0084716 7>開了用于 定子的端蓋的不同實例?，F(xiàn)有技術(shù)中的端蓋典型地粘合在片段上，并且在 各片段齒部的周圍以及端蓋的部分上繞制繞組線圏。因此，端蓋的任何問 題可能在繞組線圏產(chǎn)生不良的繞組特性，例如，不希望的繞組線圏重疊或 齒部周圍繞組線圏的密度不夠。分段定子需要不同的制造步驟對所有在片段上單獨繞制的線圏進行互 連以形成相繞組。為了對定子的繞組線圏進行互連，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)知 道采用印刷電路板對定子的不同繞組線圈進行互連。印刷電路板通常為環(huán) 形，并具有多個端子墊片，端子墊片連接到定子各端蓋上的引線腳?？刹捎没ミB導(dǎo)線而不是印刷電路板對相反電相(opposing electrical phases)(電壓)的不同繞組線圏進行連接。互連導(dǎo)線的末端可被熔接或 焊接到定子端蓋上的？ 1線腳上，如同授予Sheldon的美國專利No. 2,688,103 所公開的那樣?？刹捎脦追N不同的方法設(shè)置互連導(dǎo)線的路徑。在一個實例 中，可在片段外側(cè)部分周圍設(shè)置互連導(dǎo)線的路徑。在現(xiàn)有技術(shù)中，在定子 外側(cè)提供用于i殳置導(dǎo)線路徑的鉤子、以便在定子的外側(cè)部分上i殳置互連導(dǎo) 線的路徑是公知的。然而，在壓縮機電機中，不希望在定子的外側(cè)部分上 設(shè)置導(dǎo)線路徑。在另一實例中，可在定子的內(nèi)側(cè)部分設(shè)置互連導(dǎo)線的路徑。在現(xiàn)有技 術(shù)中，采用綁結(jié)環(huán)(stitcher ring)來引導(dǎo)導(dǎo)線、以便在定子內(nèi)側(cè)部分上設(shè) 置互連導(dǎo)線路徑是/^知的。例如，Emerson Electric Co所制造的、零件編 號為280138的綁結(jié)環(huán)用在電動機中設(shè)置互連導(dǎo)線的路徑。這種綁結(jié)環(huán)是具 有用于穿過轉(zhuǎn)子軸的中央開口的盤。綁結(jié)環(huán)定位在定子的前端，并部分地 裝配在定子內(nèi)腔上方。在綁結(jié)環(huán)的一側(cè)提供多個鉤子，這些鉤子用于在繞 組線圏之間設(shè)置導(dǎo)線路徑。在另一實例中，授予Kondo等人的美國專利 No. 5,900,687公開了一種具有凹槽的端板，其用于在不同相的線圏之間布 置導(dǎo)線。該端板固定在內(nèi)腔區(qū)域中定子繞組線圏的上部。由于在定子上所布的互連導(dǎo)線被彼此相鄰地安置，相鄰互連導(dǎo)線之間 的大電壓差可產(chǎn)生電動才幾中的相間狀況(phase-on-phase condition)，并 可能導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣的過早失效。在壓縮機電機中，相鄰導(dǎo)線之間任何大的 電壓差可能被放大，這是因為該電機被用作充磁夾具，其中，在給定的瞬 間，1600伏、1200安以上將經(jīng)過定子。另外，壓縮機電機可與脈寬調(diào)制 (PWM)驅(qū)動器一起使用。來自PWM驅(qū)動器的波形可能在波形的前沿 和后沿上具有高電壓尖峰，產(chǎn)生對相導(dǎo)線進^f亍分隔的需要。習(xí)慣上，電動 機在形成單獨的繞組線圏的磁導(dǎo)線之間采用MYLAR⑧或NOMEX⑧制成 的絕*彖。在現(xiàn)有技術(shù)中，在對繞組線圏進行互連的互連導(dǎo)線之間采用輔助 絕緣也是公知的?？上У氖?，這種輔助絕緣增大了電動機的制造成本和生 產(chǎn)時間。某些分段定子組件采用片段上的互鎖裝置或鉸鏈來將它們保持在一 起。例如，授予Yamazaki等人的美國專利No. 6,127,753公開了具有鉸接 端的片段，鉸接端將相鄰片段連接在一起。與具有互鎖片段的分段定子不相反，這種片段具有有脊端和有槽端。這些端僅僅在相鄰片段上配合在一 起，因此，在沒有某些其他固定結(jié)構(gòu)的情況下，這些片段沒有在物理上被 保持在一起。因此，這些定子片段用于形成"禮，的"分段類型的定子。 "術(shù)〉散的"分段定子典型地需要輔助的阻擋裝置一一例如厚重的金屬帶， 以便在使片段形成定子的環(huán)形時將片段保持在一起。當(dāng)制造電動機時或當(dāng) 將定子作為分離零件運送給消費者時，這種厚重的帶被安置在片段外徑的 周圍，以便將它們保持在一起。另外，傳統(tǒng)的分段定子沒有提供對片段進 行軸向?qū)?zhǔn)以防止制造過程中公差上的不可接受的差異的現(xiàn)成方法。當(dāng)前， 現(xiàn)有"^支術(shù)中不存在用于"^ft的"分段定子的軸向?qū)?zhǔn)方式。如上所述，分段定子可用在制冷系統(tǒng)中的壓縮機的封閉式電動機中。 壓縮機在壓縮機的底部具有油泵，其被稱為貯油槽。典型地，通過封閉式 電動機的軸對油進行泵送，經(jīng)過定子和轉(zhuǎn)子，到達壓縮機的主軸承。油從 該軸承4皮釋放到電動機的前端，以便排回到貯油槽。電動機的輪廓——例如分段定子的輪廓——可決定允許油以何種方式從電動機前端返回到5&油 槽中。另外，來自封閉式電動機貯油槽的油還可在典型端蓋的空腔和凹部 淤積，這可能防礙油返回到貯油槽中。例如，如果電動機不具備足夠的排 油面積，油將在電動機的前端被攔蓄。油的攔蓄可在制冷系統(tǒng)中產(chǎn)生較高 的油循環(huán)，可能使油泵匱乏油，并可能妨礙壓縮機的性能。另一方面，如 果電動機有太大的排油面積用于油的返回，定子可能與所希望的相比具有 較少的背鐵。具有較少背鐵的定子可能具有較高的磁通飽和以及降低的性會匕 目匕.面積。定子的平面面積提供了油從電動機前端到貯油槽經(jīng)過的排油面積。 在某些定子中，將平面面積做得非常大，使得用于形成定子的材料能被有 效率地使用。然而，定子中這些平面面積的大尺寸可能使電動機的殼體變 形。例如，形成具有平面面積的定子的層疊的進行過程可能產(chǎn)生殼體變形 的問題。另外，渦形剪^漠式在用于壓縮機時，由于定子外側(cè)平面面積的 物理尺寸，可能產(chǎn)生殼體變形問題。因此，典型地在定子中的平面面積尺 寸與用于制造定子的材料的有效使用之間做出折衷。本公開的主題被指向克服或至少是減小上述一個或一個以上的問題。
實用新型內(nèi)容
用于電磁機器的定子包含多個不連續(xù)的、單獨繞制的定子片段，定子 片段具有安置在片段上的端蓋。在一個實施形態(tài)中，端蓋具有用于將端蓋 以干涉配合安置在片段上的支柱。在另一個實施形態(tài)中，端蓋具有成角度
的表面，以便幫助在片段上繞巻導(dǎo)線。在又一個實施形態(tài)中，端蓋具有相 互配合的雌雄耦合，以便將相鄰片段耦合在一起。在再一個實施形態(tài)中， 端蓋具有用于將片段對準(zhǔn)在基本同一平面上的指狀物和槽。在進一步的實 施形態(tài)中，端蓋具有包括鉤子、架和凸緣在內(nèi)的導(dǎo)線隔離裝置，用于對互 連導(dǎo)線進行隔離，該互連導(dǎo)線被布在定子上以便對片段進行電氣互連。在 另一個實施形態(tài)中，片段在其外緣上具有用于排油的扇形輪廓，且端蓋具 有用于排油的通道。上述概述不是為了對各種可能的實施例或本公開的每種實施形態(tài)進行S、妙,"-口 o
結(jié)合附圖，通過閱讀下面對具體實施例的詳細介紹，將最好地理解本公開主題的前述概述、優(yōu)選實施例以及主題的其他實施形態(tài)。在附圖中 圖l示出了安置在殼體中的、根據(jù)本公開的某些教授的分段定子組件實施例的平面圖；圖2A至2B示出了所公開的分段定子組件的頂透視圖和底透視圖； 圖3A至3B示出了所公開分段定子組件的層疊片段的平面圖和透視圖；圖4示出了所公開分段定子組件某部分的詳細平面圖； 圖5A至5D示出了所公開定子組件的片段上的前端蓋的實施例的各種 視圖；圖6A至6F示出了所公開定子組件的前端蓋的各種孤立視圖；圖7A至7C示出了將相鄰前端蓋的末端耦合在一起的替代實施例；圖8A至8B示出了將相鄰前端蓋的末端耦合在一起的另一替代實施例；圖9A至9C示出了所公開定子組件的片段上的底端蓋的實施例的各種 視圖；圖10A至10F示出了所公開定子組件的底端蓋的各種孤立視圖； 圖11示出了具有不同堆疊高度的相鄰片段上的、所公開的前端蓋和底，方式；圖13原理性地示出了所公開定子組件的一個實例上的通量密度路徑；圖14示出了所公開片段相對于殼體圓周的平面圖。所公開的端蓋、片段、定子和相關(guān)方法允許各種各樣的更改和替代方 式，在附圖中以舉例的方式示出并在這里詳細介紹了其具體實施例。圖形 和書面描述不是為了以任何方式限制這一創(chuàng)造性構(gòu)思的范圍。相反，提供 圖形和書面描述是為了按照35 U.S.C. §112的要求、參照特定實施例向本 領(lǐng)域"^支術(shù)人員說明該創(chuàng)造性構(gòu)思。
具體實施方式
A. 定子組件參照圖1以及圖2A至2B,示出了根據(jù)本公開某些教授的分段定子組 件10的實施例。圖1示出了所公開定子組件從前端的平面圖，圖2A與2B 分別示出了所公開定子組件10從前端和底端的透S見圖。所公開的定子組件 10屬于"+>敎的"分段定子類型。所公開的定子組件10可用在變速電動 才幾應(yīng)用場合之中，例如車輛或住宅制冷系統(tǒng)的封閉式壓縮機。然而，本/> 開的某些教授可用于其他類型的定子以及其他的電動機應(yīng)用場合。分段定子組件IO包含多個不連續(xù)的定子片段20。片段20具有前端蓋 50和底端蓋150。在本實例中，分段定子組件10具有九個片段20，用導(dǎo) 線對這些片段獨立地進行繞巻，形成繞組線圏92，可以想到具有不同數(shù)量 的片段和端蓋的替代實施例，且這些實施例也是可行的。分段定子組件IO 典型地被容納在電動機殼體(未示出)中，安置轉(zhuǎn)子和軸(未示出)以便 在定子10的內(nèi)腔ll內(nèi)旋轉(zhuǎn)。B. 片段參照圖3A-3B，在平面圖和透視圖中分別示出了用于所公開定子組件
10的層疊片段20。各片段20的構(gòu)造通常與用于傳統(tǒng)分段定子的片段構(gòu)造 相類似。例如，各片段20由多個大致相同的薄片21組成。薄片21由不銹 鋼制成并被堆疊在一起以形成片段20。各片段20包含軛部22和齒部24。軛部22具有外側(cè)邊30,其限定了 后部通道38。后部通道38以壓配合關(guān)系容納端蓋50與150的一部分，協(xié) 助將端蓋50和150耦合到定子片段20,其將在下面詳細介紹。在本實施 例中，各片段20包含軛部22中所限定的有脊端34和有槽端32。當(dāng)片段 20形成定子10的環(huán)形形狀時，相鄰片段20的有槽端32和有脊端34彼此 相互配合，如圖l和圖2A-2B中所最好地示出的那樣。特別地，在使相鄰 定子片段20在一起的時候，有槽端32容納有脊端34。相鄰端32與34在 至少一個方向上禁止相鄰定子片段20的相對移動。與現(xiàn)有技術(shù)中具有互鎖 鉸鏈或拼接件(puzzle pieces )——該互鎖鉸鏈或拼接件起到直接將相鄰定 子段連接在一起的作用 一一的定子組件不同，在缺少某些其他固定結(jié)構(gòu)的 情況下，本實施例中的有槽端32和有脊端34不能在物理上將相鄰定子片 段20保持在一起。因此，本實施例中的定子片段20形成"+>散的，，分段 類型的定子。在本實施例中，片段20的齒部24具有磁極端26，其通常為"T，，形。 磁極端26的內(nèi)側(cè)面(即磁極端26的、遠離輒部22朝向的表面)形成所裝 配定子的內(nèi)腔，在該內(nèi)腔中安置轉(zhuǎn)子以便旋轉(zhuǎn)。如現(xiàn)有技術(shù)所知，導(dǎo)線(未 示出)在定子片段20的齒部24周圍繞巻，以形成繞組線圏。磁極端26 的外側(cè)面(即磁極端26的、朝向軛部22的表面)至少部分地有助于將繞 組線圈安置和保持在齒部24上所希望的位置，如同下面詳細介紹的那樣。C.前端蓋如上所述，如圖1與2A-2B所示，所裝配的分段定子10中的不連續(xù) 定子片段20中的每一個具有前端蓋50和底端蓋150。參照圖5A-5D，在 幾個孤立視圖中示出了具有端蓋50與150的不連續(xù)定子片段20,以便為 所7>開的定子組件揭示前端蓋50的相關(guān)細節(jié)。前端蓋50用在定子片段20 的前端上(即定子片段20被定位為向著主軸承或電動機"頂部"的一端)。
前端蓋50由不導(dǎo)電材料組成，優(yōu)選為由Dupont的RYNITE FR530組成。 前端蓋50——其還在圖6A-6F的各種孤立視圖中示出——包含主體部 分60、繞線部分74和內(nèi)側(cè)壁76。前端蓋50裝配在定子片段20上，使得 端蓋50的基本平坦的表面52位于片段20的前端附近。特別地，主體部分 60位于片段20的軛部22上，繞線部分74位于在片段20的齒部24上， 內(nèi)側(cè)壁76位于片段20的磁極端26上。如圖6D與6F中的側(cè)視圖所最好 地示出的那樣，前端蓋50的主體部分60和內(nèi)側(cè)壁76延伸遠遠超過繞線部 分74，并形成繞線容器(winding pocket) 70，且主體部分60和內(nèi)側(cè)壁76 具有高出齒部基本相同的高度。如圖5A-5D原理性地示出的那樣，繞組線 圏92的導(dǎo)線在繞線容器70內(nèi)繞巻在齒部24周圍，使得部分繞組線圏92 部分地位于主體部分60與內(nèi)側(cè)壁76之間，且部分地位于端蓋50的繞線部 分74上。如圖6A中最好地示出的那樣，前端蓋50的繞線部分74限定了多個 肋，這些肋對于端蓋50的模塑在一定程度上是必要的。優(yōu)選為繞線部分 74限定五個肋，以便為端蓋50提供足夠的強度。這些肋可在繞線容器 70—一計劃在該繞線容器中繞巻導(dǎo)線一一中形成，如圖6A所示。在替代 實施例中，底面52 (在圖6B中示出)可作為替代地限定所述多個肋。在 底面52上形成肋在加固端蓋50的方面是有利的，這是因為當(dāng)被定位為貼 著片段表面時這些肋將受到壓迫。另外，在繞線部分74的上表面上，繞線 部分74與內(nèi)側(cè)壁76的連接可能是高應(yīng)力點。通過在繞線部分74的底面 52上形成肋，繞線部分74到內(nèi)側(cè)壁76的潛在"高應(yīng)力"連接將是均勻的， 這可減小繞線部分74與內(nèi)側(cè)壁76之間的破損的可能性。1.固定裝置如圖5A-5D中所最好地示出的那樣，前端蓋50用多個支柱定位在定 子片段20上。在本實施例中，前端蓋50包括兩個齒支柱82和一個主體支 柱88。齒支柱82附著于內(nèi)側(cè)壁76,主體支柱88附著于主體部分60的邊， 且支柱82和88從端蓋50的平坦表面52延伸，以^f更裝配在片段20上。當(dāng) 端蓋50被定位在片段20上的時候，齒支柱82配合在齒部24的任一側(cè)， 主體支柱88配合在通道38中，其中，通道38在片段20外側(cè)邊30上形成。 齒支柱82的邊以干涉配合(interference fit )方式配合在齒部24的4壬一側(cè)， 齒支柱82的外側(cè)表面定位為貼著磁極端26的內(nèi)側(cè)面。三個支柱82和88基本將端蓋50保持在片段20上，并在片段20上充 分對準(zhǔn)端蓋50。在端蓋50通過支柱82與88基本穩(wěn)固在片段20上的情況 下，防止了端蓋50在繞制過程或在其他制造步驟期間移動。例如，支柱 82和88將端蓋50的任何軸向和切向移動減到最小，并消除了將端蓋50 粘合到片段20的需求。按照慣例，現(xiàn)有技術(shù)中已知的端蓋被粘合在片段上， 以防止端蓋在制造過程中從一側(cè)移動到另一側(cè)或移到內(nèi)腔之中。然而，在 所公開的端蓋50中，在不需要粘合的情況下，齒支柱82和主體支柱基本 上將端蓋50保持在片段20上的適當(dāng)位置。2.凹陷區(qū)域(undercut areas )由于前端蓋50的支柱82與88具有與片段20形成干涉配合的邊，在 將端蓋50定位在片段20上的時候，這些邊貼著定子片段20的邊經(jīng)過。因 此，在將端蓋50安置在片段20上的時候，片段20的邊可能刮掉塑料支柱 82與88的材料，并可能迫使刮掉的材料貼著端蓋50的平坦表面52。表面 52與片段20之間所聚集的任何刮掉的材料可能妨礙端蓋50貼著片段20 的前端嚴格平坦地配合。因此，如圖6B中的底視圖所最好地示出的那樣， 所公開的端蓋50在表面52上鄰近齒支柱82和鄰近主體支柱88的地方限 定了凹陷通道54。這些凹陷通道54收集當(dāng)端蓋50凈皮裝配到片段上時所有 從支柱88與88上刮掉的材料，使得端蓋50的平坦表面52可緊密地貼著 片段的前端配合。如同圖6B的底視圖中所示，前端蓋50的平坦表面52限定了削痕 (divot) 57，以^f更容納互鎖突出部(interlock tab)(圖3A所示的元件 37)，互鎖突出部習(xí)慣上用于片段薄片的堆疊。另外，主體部分60的外側(cè) 邊限定了通道67 ，其容納片段上其他的互鎖突出部(圖3A所示的元件37 )。 如圖6B中所最好地示出的那樣，前端蓋50上的通道67以端蓋50的外側(cè) 邊連通主體部分60的孔61，〗吏得通道67還起到排油孔的作用，如下面詳
細介紹的那樣。3.容器特性在本實施例中，并且如圖4中的詳細視圖所最好地示出的那樣，前端 蓋50各自優(yōu)選為包含用于絕緣位移連接器(IDC)(未示出)的第一與第 二容器68+和68-。IDC容器68+與68-各自包含內(nèi)側(cè)縫69-1和外側(cè)縫69-0。 用于形成繞組線圏92的導(dǎo)線的前段93L裝配在一個IDC容器68+中，繞 組線圏92的導(dǎo)線90的尾端93T裝配在另一 IDC容器68-之中。在下面詳 細介紹的一個例證性互連方案中，用于對同 一相的片段20的繞組線圏進行 互連的相互連導(dǎo)線94A也裝配在端蓋50上的一個IDC容器68+中。在這 種例證性互連方案中，用于對定子的繞組線圏92的公共端進行互連的中性 或公共互連導(dǎo)線96裝配在另一IDC容器68-中。因此，縫69-I、 69-0使 導(dǎo)線90、 94、 96通過IDC容器68+、 68-在定子組件10的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面 之間經(jīng)過。外側(cè)縫69-0以規(guī)定的關(guān)系將導(dǎo)線定位到定子組件10的外側(cè)面，以及 定位到在其中安置定子組件10的任何外殼(未示出)。如圖6A中的頂視 圖所最好地示出的那樣，標(biāo)柱(post) 148從鄰近外側(cè)縫69-0的主體部分 60延伸。在繞制過程中使用這些標(biāo)柱148，并在隨后的裝配過程中最終移 除它們。特別地對IDC容器68+、 68-的內(nèi)側(cè)縫69-1進行定位，以便保證形成 繞組線圏92的導(dǎo)線90能以到片段20的齒部24的規(guī)定關(guān)系被定位。如圖 6A所特別地以及最好地示出的那樣，IDC容器68+的內(nèi)側(cè)縫69-1基本對準(zhǔn) 到與片段20的齒部24相鄰裝配的繞線部分(未示出)的邊。優(yōu)選為在端 蓋50的主體部分60上從縫69-0到繞線部分74的邊形成凹槽65。如圖4 所最好地示出的那樣，凹槽65用于將繞組線圏82的前段93L引導(dǎo)和隱藏 到片段的齒部。另一方面，如圖6A所最好地示出的那樣，其他IDC容器 68-的內(nèi)側(cè)縫69-1被定位為與繞線部分74的邊的距離較遠。如圖4中最好 地示出的那樣，其他IDC容器68-的內(nèi)側(cè)縫69-1容納繞組線圏92的尾段 93T。
除了縫69-I、 69-0以外，如圖4中最好地示出的那樣，前端蓋50在 主體部分60的內(nèi)側(cè)面包含連接基準(zhǔn)壁140。連接基準(zhǔn)壁140被定位為遠離 1DC容器68+、 68-，并在制造過程中當(dāng)將導(dǎo)線定位在定子10上的時候用 于將導(dǎo)線與縫69-l、 69-0對準(zhǔn)。壁140的邊142與內(nèi)側(cè)縫69-1基本對準(zhǔn)， 并用于相對于內(nèi)側(cè)縫69-I使導(dǎo)線彎曲。連接基準(zhǔn)壁140還有伸出主體部分 60的尖端或部分144。尖端144產(chǎn)生基準(zhǔn)點，該基準(zhǔn)點用于在IDC容器68+、 68-的縫69-1、 69-0中對準(zhǔn)導(dǎo)線。例如，壁140的尖端144伸出主體部分 60足夠遠，以便在導(dǎo)線被引入縫69-1與69-0之前允許繞線針(winding probe)或繞線管(winding nozzle )在IDC容器68+、 68-上使導(dǎo)線彎曲。 壁140的伸出尖端144的存在消除了對伸出主體部分60的鉤子的需求，鉤 子可能對自動化繞線工藝造成干擾。如圖4中最好地示出的那樣，前端蓋50在IDC容器68+與68-中的每 一個的附近還具有對準(zhǔn)槽146。通過為對準(zhǔn)自動化裝置——該裝置在IDC 容器68+與68-中嵌入IDC (未示出) 一一提供基準(zhǔn)點，對準(zhǔn)槽146有助于 定子10的自動化裝配。例如，本實施例優(yōu)選采用Tyco制造的絕緣位移連 接器(1DC) 。 1DC裝配在容器68+、 68-中。優(yōu)選為:1DC容器68+與68-在容器內(nèi)具有向上的標(biāo)柱，以便幫助1DC的定位。 一旦安裝好后，1DC電 氣連接經(jīng)過容器68+與68-的互連導(dǎo)線(例如94A和96 )和繞組線圏導(dǎo)線 (例如92)。另外，IDC提供了用于引線的接線端，以便連接到電動機。 端蓋50還包含安裝孔66，其中，可扣接(snap)用于夾持引線的電纜扎 線(cable tie)。D.底端蓋如上所述，定子10的不連續(xù)片段20具有底端蓋150。參照圖9A至 9C,用多個孤立視圖示出了具有端蓋50與150的定子片段20，以便為所 公開定子組件揭示底端蓋150的相關(guān)細節(jié)。底端蓋150用在定子片段20 的底端(即定子片段定位為向著貯油槽或電動機"底部，，的一端)。底端 蓋150基本類似于上面討論的前端蓋。例如，底端蓋150——其在圖10A 至10F的多個孤立3見圖中示出——包含主體部分160、繞線部分174、內(nèi)
側(cè)壁176和基本平坦的表面152。用與前端上的前端蓋類似的裝配方式，將底端蓋150裝配在定子片段 20的底端上。例如，底端蓋150有兩個齒支柱182,齒支柱182附著于內(nèi) 側(cè)壁176并從平坦表面152延伸。所乂>開的端蓋150還有主體支柱188， 主體支柱188附著于主體部分160，并從底面152延伸。當(dāng)安置在片段20 上的時4美，底端蓋150的齒支柱182以干涉配合貼著》茲極端26并配合齒部 的一側(cè)裝配，主體支柱188配合在片段20的外側(cè)邊30上形成的通道38 之中。支柱182和188將底端蓋150牢固地保持在片段20上，因此，在繞 線過程或其他制造步驟中，不允許端蓋150移動。與上面討論的前端蓋相類似，如圖10A中的頂-f見圖所最好地示出的那 樣，底端蓋150在平坦表面152上鄰近支柱182和188的地方包含凹陷通 道154,其用于收集當(dāng)?shù)锥松w150被安置到片段上的時候從支柱182與188 刮下的材料。另外，底端蓋150的平坦表面152限定了削痕157，且主體 部分60的邊限定了凹處167,凹處167用于容納互鎖突出部(圖3A中的 元件37)，互鎖突出部習(xí)慣上用于片段薄片的堆疊。E.繞線步驟在所公開定子10的裝配過程中，例如，在現(xiàn)有技術(shù)已知的工藝中由多 個堆疊的薄片形成片段20，如圖3A與3B所示。于是，前端蓋與底端蓋 50與150被安置在不連續(xù)的片段20上。接著，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣， 將MYLAR⑧或其他這種材料的長條(未示出)附著在片段20的齒部24 的側(cè)面。長條典型地具有用于附著的粘合底布，并為有待繞在齒部24上的 導(dǎo)線提供保護和絕緣。然后，在片段20上形成繞組線圏92，其在例如圖 5C與5D中原理性地示出。通過例如飛繞(fly winding)或針繞(needle winding)等現(xiàn)有技術(shù)中已知的技術(shù)形成繞組線圏92。優(yōu)選為，本實施例 采用具有主軸(spindk)和線軸(bobbin)的繞制技術(shù)，其中，在各個不 連續(xù)的定子片段20周圍獨立地繞制繞組線圏92。在本實施例中，"松散的"分段定子的一個好處是可對不連續(xù)的定子 片段20自由地進行處理，并可對不連續(xù)的定子片段20獨立地進行旋轉(zhuǎn)，20
以《更用導(dǎo)線進行繞制、形成繞組線圏。因此，對不連續(xù)定子片段20的齒縫 面積(slot area)的利用增強了繞線過程的精度，并提供了更密的齒縫填 充(slot fUls)。另外，對不連續(xù)片段20的利用允許片段20以高速繞線。簡言之，主軸/線軸繞線技術(shù)開始于將片段20—一其具有附著的絕緣長 條以及端蓋50與150——放在機床(arbor machine )上，該機床抓住片段 20的末端32與34。導(dǎo)線的前段在凸出的標(biāo)柱148周圍彎曲，以便將導(dǎo)線 定位在端蓋50上的固定位置上，其中，標(biāo)柱148在前端蓋50的外側(cè)上。 然后，使導(dǎo)線插入1DC容器68+的縫69。機床旋轉(zhuǎn)片段20，可移動的導(dǎo) 線管向片段20饋送導(dǎo)線。在片段20旋轉(zhuǎn)的同時，導(dǎo)線繞在片段20的齒部 24以及端蓋50與150的繞線部分74與174的周圍，形成繞組線圏92。在線圏92完成后，接著，導(dǎo)線經(jīng)過前端蓋50上的中性IDC容器68-的縫69向著端蓋50的外側(cè)偏轉(zhuǎn)，然后，在該處對導(dǎo)線進行修整。優(yōu)選為 以某個角度從外側(cè)縫69-0使導(dǎo)線彎曲，以便防止修整后導(dǎo)線脫離容器68-。 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，以給定的方向繞著片段20的齒部24繞制線圏， 當(dāng)該繞組在該給定方向上被勵磁時，獲得具有極性的電磁鐵。在定子的不 同片段20上獨立地重復(fù)這樣的一種繞線過程。如圖5C與5D所原理性地示出的那樣，對繞組線圏92的導(dǎo)線進行繞 巻，使得繞組線圏92的部分也部分地位于端蓋50與150的內(nèi)側(cè)壁76與 176和主體部分60s與160之間。此外，對繞組線圏92的導(dǎo)線進4亍繞巻， 使得線圏92的部分部分地位于片段20的軛部22和支柱82與182之間。 前端蓋與后端蓋50與150上相對的支柱82與182的末端優(yōu)選為彼此基本 相接，以便不使磁極端26的金屬顯著暴露出來，如圖5C與5D中最好地 示出的那樣。因此，支柱82與182為繞組線圈顯箸增加了與形成片段20 的磁極端26的金屬之間的絕緣。為了在繞線過程中有助于導(dǎo)線的繞巻，在安置于片段上時，前端蓋 50——如圖6D與6F的側(cè)視圖最好地所示——具有繞組容器70，繞線容器 70給出了在片段的齒部(未示出)與端蓋50周圍基本恒定的槽尺寸。前 端蓋50上的主體部分60具有基本垂直于繞線部分74的內(nèi)側(cè)面，繞線部分
74裝配在片段的齒部之上。內(nèi)側(cè)壁76具有基本垂直于繞線部分74并與主 體部分60的內(nèi)側(cè)面相對的外側(cè)面。端蓋50的成角度表面75從繞線部分74到外側(cè)壁76的內(nèi)側(cè)面成角度。 成角度的表面75被配置為將繞組線圏的導(dǎo)線(未示出)定位在主體部分 60與內(nèi)側(cè)壁76之間的槽區(qū)域內(nèi)。另外，齒支柱82各自在支柱82的外側(cè) 具有成角度的表面85。成角度的表面85從片段齒部(未示出)的一側(cè)成 角度。成角度的表面85被類似地配置為將繞組線圏的導(dǎo)線定位在片段的軛 部22和》茲極端26之間的槽區(qū)域中，如圖5C與5D所示。端蓋50的導(dǎo)線容器70被成形為在軸向和環(huán)向上具有基本相同的^f黃截 槽面積(cross-sectional slot area)。如圖6D所示，內(nèi)側(cè)壁76附近的成角 度表面75限定角度a。如圖6B所示，支柱82上的成角度表面85限定角 度a2。角度c^優(yōu)選為基本等于角度Qf2。另外，這些成角度表面75與85 優(yōu)選為在彼此相接的地方平滑過渡，使得成角度表面之間的過渡相對于片段齒部同樣限定了與角度OH和0!2相同的角度。在一個實施例中，角度w和的為大約110度。如圖3A與3B所示，例如，齒部24的側(cè)面優(yōu)選為基本垂直于片段20 的前端和底端。如上所述，前端蓋50的底面52^t定位為平行地貼著片段 的前端，繞線部分72的邊與片段齒部的邊對準(zhǔn)。由于端蓋50的導(dǎo)線容器 70被成形為在軸向和環(huán)向上具有基本相同的橫截槽面積。因此，在片段20 在繞線過程中被旋轉(zhuǎn)時，導(dǎo)線被賦予基本恒定的槽尺寸(slot dimension )。 因此，繞組線圏在片段上的繞制可以更快、更緊、更一致地進^f亍。另外， 當(dāng)在繞線過程中對導(dǎo)線堆疊成層時，形成繞組線圏的導(dǎo)線可良好地落在導(dǎo) 線容器70內(nèi)的空間，并可減小或消除線圏在繞制過程中的"導(dǎo)線坍塌(wire collapse)"和導(dǎo)線交叉，這可獲得更密的繞組線圏。為了在繞線過程中有助于導(dǎo)線繞巻，當(dāng)安置在片段上時，底端蓋 150——如圖
0D與10F的側(cè)視圖中最好地示出的那樣一一同樣具有繞線 容器170,繞線容器170給出在片段齒部(未示出)和端蓋150周圍基本 恒定的槽尺寸。繞線容器170基本類似于上面對于前端蓋所公開的內(nèi)容。
例如，底端蓋150上的主體部分160具有基本垂直于繞線部分174的內(nèi)側(cè) 面，繞線部分174裝配在片段的齒部上。內(nèi)側(cè)壁176具有基本垂直于繞線 部分174且與主體部分160的內(nèi)側(cè)面相向的外側(cè)面。端蓋150的成角度表 面175從繞線部分174到外側(cè)壁176的內(nèi)側(cè)成角度，以便定位繞組線團的 導(dǎo)線。另外，齒支柱182各自在支柱182的外側(cè)具有成角度的表面185， 以便定位繞組線團的導(dǎo)線。與上面介紹的前端蓋一樣，成角度表面175和 185被類似地配置為定位導(dǎo)線，且表面175與185各自相對于齒部限定基 本相等的角度。F.定子的機械裝配在按照這里詳細介紹的本公開的某些教授獨立地對片段20進行繞制 之后，將獨立繞制的片段20裝配為通常為環(huán)形的構(gòu)造以形成定子。如本公 開在背景部分所述的那樣，某些分段定子組件在片段上采用了互鎖裝置或 鉸鏈以便將它們保持在一起。在另一類型的分段定子組件中，在2003年4 月30日提交的、名為"Segmented Stator with Improved Handling and Winding Characteristics and Method of Winding the Same"的待準(zhǔn)美國專 利申請No. 10/427,450——其整體并入此處作為參考——公開了一種分段 定子組件，其在片段上采用可彎曲的外殼結(jié)構(gòu)以便將它們保持在一起。相 反，本實施例的定子片段20優(yōu)選為具備有脊端與有槽端32與34,有脊端 與有槽端32與34被定位為彼此物理接觸，以便形成閉合的磁路，且定子 片段20之間不存在直接的、片段到片段的連接物。1.端蓋之間的耦合如本公開背景部分所述的那樣，特別是在制造過程中，典型的"松散" 分段定子(例如那些具有不通過鉸鏈互鎖在一起的片段的定子)需要厚重 的箍帶將片段保持在一起，箍帶典型地由金屬制成并位于片段外側(cè)周圍。 然而，在本實施例中，所乂>開端蓋50與150的相應(yīng)端62/64和162/164耦 合在一起，以便將獨立繞制的定子片段20互連在一起或基本保持在一起。 可以手工或自動化地將所/>開端蓋50和150的相應(yīng)端62/64和162/164耦 合在一起。在如圖5A-5D中最好地示出的前端蓋50上，端蓋主體部分60
的一端62優(yōu)選為包含雄耦合62,另 一端64優(yōu)選為包含雌耦合64。雄耦合 與雌耦合62與64優(yōu)選為與端蓋50的主體部分60結(jié)合的裝置。雄耦合62 優(yōu)選為從主體部分60中與片段20的軛部22的有槽端32鄰近的一端伸出。 另外，雌耦合64優(yōu)選為被限定在主體部分60中與輒部22的有脊端32鄰 近的一端上。例如，如圖4中最好地示出的那樣，雄耦合和雌耦合62與64在相鄰 端蓋50之間配合在一起，基本將片段20保持在一起。在本實施例中，雄 耦合與雌耦合62與64為扣接裝置(sii叩feature)。雄耦合62包含可變 形的叉狀扣鎖，雌耦合64包含有凹槽的缺口 。當(dāng)按壓到雌耦合64中時， 叉狀扣鎖62末端上的齒接合在雌耦合64的凹槽內(nèi)部。雄耦合與雌耦合62 與64消除了對在所裝配定子的制造或運輸過程中將片段獨立地保持在一 起的、沉重的金屬箍帶或任何其他的特別固定物的需求。在圖7A、 7B所示的替代實施例中，相鄰端蓋50與50'的末端62， 與64可采用分立的C形夾100耦合在一起。相鄰端蓋50與50，的末端 62，與64可各自限定容器102。分立的C形夾100—一例如其可以是不銹 鋼的——可裝配在相鄰端蓋50與50，的容器102中，以便將它們耦合在 一起。容器102各自可包含在端蓋50與50，的空腔61的內(nèi)壁上形成的固 定肋103。固定肋103可接合C形夾100并將其保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｅc固 定肋103以及圖7B所示的相反，容器102可各自包含在端蓋50與50'的 空腔61的內(nèi)壁上形成的固定槽103， 。 C形夾100'可具有帶鉤的末端， 該末端可裝配在固定槽103'中，以便將夾子100'保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。?103，可沿著端蓋50，與50的高度延伸，以便允許由于堆疊片段20與20， 和端蓋50與50，的公差中的差異在相鄰端蓋50與50，之間進行調(diào)整。在圖8A與8B所示的另一替代實施例中，相鄰端蓋50與50'的末端 62，與64可采用分立的開口銷104并禺合在一起。相鄰端蓋50'的一端62， 可包含桿107,桿107從端蓋50，的側(cè)面延伸并具有固定孔108。相鄰端 蓋50的另一端64可限定孔105，開口銷104插入孔105。 一個端蓋50， 上的才f 107可裝配到相鄰端蓋50的側(cè)壁上的開口 106中。開口銷104可通 過端蓋50的孔105裝配，開口銷的末端可連接到桿107上的孔108中。通 過這種方式，開口銷104和桿107可基本將相鄰的端蓋50與50，保持在 一起。另外，側(cè)壁上的開口 106——桿107通過其插入——可沿著端蓋50 與50，的高度延伸，以便允許相鄰端蓋50與50，之間的調(diào)節(jié)。 2.對準(zhǔn)裝置如圖9A到9C中最好地示出的那樣，底端蓋150類似地具有末端162 與164,其配合在一起以便將相鄰的片段20保持在一起。本實施例中的末 端162與164與上面介紹的前端蓋中的基本類似。除了配合的末端162和 164以外，底端蓋150有用于對準(zhǔn)相鄰片段20的裝置。對準(zhǔn)裝置包含主體 部分160的一端上的對準(zhǔn)槽192,并包含另一端上的對準(zhǔn)指狀物194。優(yōu)選為指狀物194從主體部分160具有雌耦合164的一端延伸。指 狀物194從主體部分60延伸，以4更插入相鄰底端蓋150的槽192中。如圖 10C中最好地示出的那樣，對準(zhǔn)指狀物194具有基本與端蓋150的基本平 坦的表面152處于同一平面的側(cè)面195。當(dāng)?shù)锥松w150被安置在片段上的 時候，指狀物194的側(cè)面195基本與片段的底端位于同一個平面上。優(yōu)選 為槽192被限定在具有雄耦合162的主體部分160的同一側(cè)。如圖10A 中最好地示出的那樣，對準(zhǔn)槽192向著端蓋150的末端敞開，以便插入相 鄰底端蓋150的指狀物194。另外，對準(zhǔn)槽192具有向著底端蓋150的平 坦表面152的敞開側(cè)面193。當(dāng)?shù)锥松w150被安置在片段上的時候，槽192 的敞開側(cè)193使片段的底端暴露出來。參照圖11，前端蓋和底端蓋50與150被3見為在所裝配定子的相鄰片 段20上耦合在一起。在定子的不同片段20上的端蓋50與150可具有不同 的公差值。另外，不同片段20的堆疊高度的變化可能多達每堆疊加或減兩 (2)個薄片的厚度，其可能是由于用于形成片段20的多個薄片中的差異 導(dǎo)致的。當(dāng)不同的片段20^U文在一起裝配成定子時，公差和堆疊高度上的 差異可導(dǎo)致軸向A (例如大體上與所裝配定子中心軸平行的方向)上的不 均勻度。出于說明性目的，圖11中相鄰的片段20被示為具有不同的堆疊 高度S^和SH2。
所公開的端蓋50與150具有對公差和堆疊高度上的差異進行克服的裝 置。當(dāng)相鄰片段20的底端蓋150^tit在一起時，端蓋150上的指狀物194 配合在相鄰端蓋150上的槽192之中。指狀物194的末端優(yōu)選為如所示出 的那樣具有倒角，因為指狀物194插入到槽192中。當(dāng)定位在槽192中時， 指狀物
94的側(cè)面195貼著由槽192的開口側(cè)(未標(biāo)識)暴露出來的、相 鄰片段20的基本平坦的底表面28定位。因此，相鄰片段20的基本平坦的 底表面28基本處于同一平面P上。另外，當(dāng)端蓋50和150配合在一起時，雄耦合與雌耦合62與64和 162與164可相對于彼此在軸向A上進行調(diào)整。如圖5A-5D或9A-9C特別 以及最好地示出的那樣，基本上沿著端蓋50與150的高度形成雄耦合與雌 耦合62與64和162與164，且雌耦合64與164在軸向上為末端敞開的。 因此， 一旦配合在一起時，雄耦合與雌耦合62與64和162與164可在軸 向上相對于彼此調(diào)節(jié)，以便適應(yīng)定子在裝配時不同的片段20和端蓋50與 150之間的公差和堆疊高度中的差異。另外，前端蓋50上的雄耦合與雌耦合62與64優(yōu)選為不延伸到前端蓋 50底部的基本平坦的表面，如圖11以及圖6B-6F所示。通過這種方式， 在耦合62與64之下形成一般如63所示的凹陷。在相鄰片段20和前端蓋 50如圖U所示的那樣耦合在一起的情況下，這些凹陷63為相鄰片段20 之間的公差或堆疊高度上的任何差異提供了空間。因此，如果一個片段20 具有與相鄰片段20的堆疊高度SH2相比較大的堆疊高度SH,，相鄰端蓋 50上的耦合62或64將不接觸較大堆疊的片段20的頂端。相反，凹陷63 將適應(yīng)較大堆疊的片段20上的任何超出的堆疊高度。所公開的端蓋50與150中的這些裝置可減小與分段定子相關(guān)聯(lián)的某些 問題的影響。在一個典型問題中，在制造過程中當(dāng)殼體被壓在定子之上時， 分段定子中的不均勻度可能產(chǎn)生問題。殼體可能首先碰到某些片段20,導(dǎo) 致片段20可能相互脫離或可能迫使殼體不正確地按壓在定子上。當(dāng)在定子 上推壓殼體時，底端蓋150上的對準(zhǔn)槽192和指狀物194為所裝配定子提 供了基本水平的底部，用于當(dāng)在定子上按壓殼體時支撐(hold)定子。在 另一個與分段定子相關(guān)聯(lián)的典型問題中，可在制造過程中累積定子、電動機和壓縮機的不同部件的公差值。用對準(zhǔn)槽192和指狀物194對準(zhǔn)片段20 的底端蓋150和底面28為公差提供了基準(zhǔn)點。通過這種方式，在制造定子、 電動機和壓縮機時，制造者可更好地適應(yīng)或控制公差值的累積。另外，對準(zhǔn)片段20的底端蓋150和底面28可減小分段定子中的不均 勻度，這種不均勻度在如下所述用互連線縫合(stitch)電動機時可能會導(dǎo) 致問題。如同本公開背景部分所提及的那樣，在定子IO被縫合時，分段定 子10的任何不均勻度可能產(chǎn)生問題。在定子被安置以便進行片段20之間 的互連時，自動化的縫合裝置可在各獨立的堆疊片段20上施加力。如果一 個片段20 "高出"較低的支撐基準(zhǔn)面(例如一個片段20的底面高于其他 片段20的一般平面P)，縫合操作的力可能導(dǎo)致片段移動，并可能產(chǎn)生誤 縫合零件或報廢零件。在縫合處理過程中，使片段20如圖11所討論的那 樣基本位于一個平面P并從該平面P或與之平行的平面支撐定子10可基 本避免這些制造問題中的任何一種。出于這個原因，由對準(zhǔn)槽和指狀物192 和194提供的、各獨立片段20之間一致的基準(zhǔn)面是有益的。G.導(dǎo)線隔離如上面在本/>.開背景部分所提到的那樣，感應(yīng)式電動機、BPM電動機 或SR電動機所有三種類型可能具有相間問題，其中，相反電相的相鄰導(dǎo) 線在相鄰導(dǎo)線之間產(chǎn)生大的電壓差。當(dāng)電動機用作使大的電壓和電流在給 定瞬間通過定子的充磁夾具時，這種相間問題可能惡化。另外，驅(qū)動器(未 示出)運行以控制定子10的繞組線圏的勵磁。在一個實施例中，脈寬調(diào)制 (PWM)驅(qū)動器可用于所公開的定子組件10。然而，也可采用對繞組線 圈的勵磁進行控制的其他傳統(tǒng)技術(shù)。如上所述，當(dāng)PWM驅(qū)動器用于驅(qū)動 電動才幾時，相間問題將被加重，這是因為來自PWM驅(qū)動器的波形可能在 波形的前沿和后沿上具有高電壓尖峰，產(chǎn)生對相進行分隔的需要。在本實施例中，優(yōu)選為在鄰近的繞組線圏92之間采用傳統(tǒng)的絕緣。然 而，如上所述，現(xiàn)有^t支術(shù)中的解決方案不僅在鄰近繞組線圍之間采用了絕 緣，還在鄰近的互連導(dǎo)線之間采用了額外的絕緣——例如MYLAR⑧或 NOMEX⑧片和管，以便潛在地減小相間問題的影響?？上У氖牵~外的絕 緣增加了制造電動機的成本和時間。如前面所提到那樣，現(xiàn)有技術(shù)中的解 決方案可能簡單地在定子外側(cè)設(shè)置導(dǎo)線路徑以4更對不同相的繞組線圏進行 互連。另外，現(xiàn)有技術(shù)的解決方案可能僅在端蓋上采用標(biāo)柱以便使導(dǎo)線彎 曲，或采用具有不同的鉤子的環(huán)來在線圏之間設(shè)置導(dǎo)線的路徑?，F(xiàn)有技術(shù) 中這樣的解決方案允許不同相的導(dǎo)線緊挨著通過(pass next to each other) 或甚至是接觸，這可能產(chǎn)生不希望的相間問題。 1.前端蓋上的路線設(shè)置器在本實施例中，前端蓋50包含用于對互連導(dǎo)線進行路線設(shè)置以及分隔 的多個導(dǎo)線隔離裝置。與現(xiàn)有技術(shù)不同，導(dǎo)線隔離裝置目的在于通過防 止任何給定相的互連導(dǎo)線接觸不同相的其他導(dǎo)線或被定位為非常接近不同 相的其他導(dǎo)線，基本消除或減小相鄰互連導(dǎo)線之間的相間問題，而不釆用 額外絕緣。在一個實例中，導(dǎo)線隔離裝置在相鄰的互連導(dǎo)線之間產(chǎn)生最小 為0.030英寸(一個導(dǎo)線直徑)的空氣間隙。另外，對所公開端蓋50上的 導(dǎo)線隔離裝置進行設(shè)計，以用于自動化的縫合。在前端蓋50的本實施例中， 如圖5A-6F所示，導(dǎo)線隔離裝置包含內(nèi)側(cè)路徑設(shè)置器或鉤子110、外側(cè)路 徑設(shè)置器或鉤子120以及位于所公開的端蓋50上的另 一個內(nèi)側(cè)路徑設(shè)置器 或壁架130。a. 內(nèi)側(cè)鉤如圖5B中最好地示出那樣，例如，內(nèi)側(cè)鉤110位于前端蓋50的內(nèi)側(cè) 壁76上，并從內(nèi)側(cè)壁74的一個側(cè)邊延伸。內(nèi)側(cè)鉤HO具有高凸全彖112、 低凸緣114和扣鎖(catch) 116。高凸緣112以，巨定子片段20較遠的距離 對導(dǎo)線路徑進行設(shè)置，低凸緣114以距定子片段20較近的距離對導(dǎo)線路徑 進行設(shè)置。因此，內(nèi)側(cè)鉤110的高凸緣與低凸緣112與114對互連導(dǎo)線—— 該導(dǎo)線的路徑被設(shè)置為從定子的一個部分到另一個部分一一進行分隔。扣 鎖U6將互連導(dǎo)線定位在凸緣112與114上，并可用于使互連導(dǎo)線彎曲。b. 外側(cè)鉤如圖5C所示，例如，外側(cè)鉤120位于前端蓋50的主體部分60上與
一個IDC容器68+鄰近的地方。外側(cè)鉤120延伸超出主體部分60，并具有 高凸緣122和低凸緣124。高凸緣122以距定子片段20較遠的距離對互連 導(dǎo)線路徑進行設(shè)置，低凸緣124以距定子片段20較近的距離對互連導(dǎo)線路 徑進行設(shè)置。因此，外側(cè)鉤120上的高凸緣與低凸緣122與124對互連導(dǎo) 線一一其被設(shè)置為從定子的一個部分到另一部分一一進行分隔。高凸緣 122優(yōu)選為限定缺口 (notch) 126,缺口 126用于將導(dǎo)線定位在高凸緣122 上。如上所述，優(yōu)選為在塑模過程中不需要側(cè)拉(side pull)的情況下對端 蓋50進行注射塑模，使得端蓋50的表面可由被拉開的兩個模具(die)形 成。為了形成在主體部分60近旁經(jīng)過的低凸緣124,在主體部分60上鄰 近^f氐凸緣124的地方限定窗口 125 (在圖6A與6B中示出)。窗口 125與 主體的孔61連通，并允許在不采用側(cè)拉的情況下對端蓋50進行塑模，這 將減小與制造相關(guān)的時間和成本。 C.壁架如圖5A中最好地示出那樣，例如，壁架130位于內(nèi)側(cè)壁76的外側(cè)面 上。在本實施例中，內(nèi)側(cè)壁76與現(xiàn)有端蓋上的相比較高，且目的在于防止 互連導(dǎo)線干擾旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(未示出)。另外，高內(nèi)側(cè)壁76有助于引導(dǎo)互連 導(dǎo)線，使得它們不會彼此接觸。壁架130包含高凸緣132和低凸緣134， 用于分隔被設(shè)置為經(jīng)過內(nèi)側(cè)壁76從定子的一個部分到另一部分的互連導(dǎo) 線。高凸緣132以距定子片段20較遠的距離對互連導(dǎo)線路徑進行設(shè)置，低 凸緣134以距定子片段20較近的距離對互連導(dǎo)線路徑進行設(shè)置。高凸緣 132優(yōu)選為位于內(nèi)側(cè)壁76側(cè)邊上內(nèi)側(cè)鉤110的近旁，低凸緣134優(yōu)選為位 于內(nèi)側(cè)壁76的相向側(cè)端的近旁。在繞制電動機各相的同時，互連導(dǎo)線能夠 4皮擱在內(nèi)側(cè)壁76上的壁架130上，這可防止互連導(dǎo)線在導(dǎo)線被拉緊時干擾 轉(zhuǎn)子。2.例證性縫合操作在將獨立繞制的片段20配合在一起的情況下，所裝配定子可在制造過 程中行進，而不需要殼體或金屬箍帶將片段20保持在一起。如圖1所示， 可將傳統(tǒng)的塑料電纜扎線12放置在定子組件10的周圍，以便在進一步的29
制造步驟中臨時阻擋定子組件。在進一步的制造步驟中，對片段中不同的繞組線圏進行互連，以形成 所希望的電動機相布置。在現(xiàn)有技術(shù)中，用于對分段定子的繞組線圏進行 連接的多種技術(shù)是已知的也是已經(jīng)采用了的。然而，在本實施例中，將縫 合過程用于電氣連接獨立的繞組線圏，形成所希望的相模式。縫合過程可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的技術(shù)手工或自動進行。優(yōu)選為用于所公開定子 IO的縫合過程由自動化縫合裝置進行，用于在定子上定位互連導(dǎo)線，以便 對繞組線圏進行互連。自動化縫合裝置的細節(jié)和縫合技術(shù)在2002年7月 11 日提交的、題為 "Improved Interconnection Method for Segmented Stator Electric Machines"的待準(zhǔn)美國專利申請No. 10/193,515中公開，該 申請整體并入此處作為參考。簡言之，自動化縫合裝置可類似于對獨立的定子片段進行繞線的傳統(tǒng) 繞線^:備，因為對互連導(dǎo)線進行布線的機理與用于在片段周圍繞巻導(dǎo)線的 機理基本類似。自動化縫合裝置優(yōu)選為計算機數(shù)控(CNC)機器。例如， 自動化縫合裝置可具有饋送導(dǎo)線的導(dǎo)線管、安置導(dǎo)線的靜止或可移動的主 軸、以及支撐定子的旋轉(zhuǎn)或靜止的支架?？梢杂每删幊痰姆绞揭苿俞樅? 或定子，以便在定子上從端蓋到端蓋安置互連導(dǎo)線。例如，自動化的縫合 裝置可由控制器和電動機裝置移動，而定子保持靜止。另一方面，自動化 的縫合裝置可以為靜止的，而定子由控制器和電動機裝置定位?；蛘?，自 動化的縫合裝置和定子均可由控制器和電動機裝置移動。為了防止相間問題，前端蓋50上的內(nèi)側(cè)鉤110、外側(cè)鉤120和壁架130 用在自動化縫合處理中，對電動機的不同相進行連接。自動化的縫合操作 可采用導(dǎo)線管一一其具有4mm的直徑一一在不同的端蓋50之間放置互連 導(dǎo)線。由于導(dǎo)線管相對于定子10的部件移動，導(dǎo)線管可能為內(nèi)部間隙需要 額外的空間，因此，優(yōu)選為，前端蓋50的裝置為這種導(dǎo)線管的經(jīng)過提供至 少4mm的間隙。在圖12A至12D中，原理性地示出了在所公開的定子組件10上進行 縫合操作的優(yōu)選步驟。如圖12A所示，所公開的定子組件10的當(dāng)前實例　有九個定子片段，它們以順時針方向連續(xù)編號。定子10的各個片段20用 表示片段20上繞組線圏的相的標(biāo)號來識別。為清楚起見，圖12A至12D 沒有示出繞組線圏。在本實施例中具有九個片段20的情況下，每相繞組A、 B、 C包含繞在三個定子片段20齒部周圍的繞組線圏，其在定子10的周 圍交替放置。圖12A至12D中片段的數(shù)量和相的數(shù)量僅為例證性的，在不 脫離本公開教授的情況下，可采用其他的布置。 a. C相互連當(dāng)如圖12A所示開始使片段20形成環(huán)形定子10時，相A、 B、 C的 繞組線圏(未示出)沒有彼此電氣連接。對用于例證性定子組件10的繞組 線圏進行連接的第一縫合步驟涉及以相反的方向(例如在本實例中為逆時 針方向)連接C相繞組線圏。在下面的附圖中，為清楚起見沒有示出步驟 間的任何縫合互連導(dǎo)線。另外，為清楚起見，也沒有示出用在縫合處理中 的、最終被移除的任何多余導(dǎo)線部分。在第一縫合步驟中，部分C相互連 導(dǎo)線94C通過片段S-3的端蓋上的容器IDC+被定位。如上所述，S-3的繞 組線圏92的前段已經(jīng)通過容器IDC+被設(shè)置路徑，因此，C相互連導(dǎo)線與 用于該繞組線圏的導(dǎo)線可由1DC (未示出) 一一其將在后面的裝配階段中 放置在容器lDC+中——電氣連接。由S-3上的容器IDC+，以逆時針方向，向S-3上的低外側(cè)凸緣124對 互連導(dǎo)線94C進行布線，經(jīng)過S-2上的外側(cè)壁，到達S-1上的低內(nèi)側(cè)凸緣 114,又到達S-9上的低內(nèi)側(cè)凸緣114。在具有C相的S-9上，在連接基準(zhǔn) 壁的邊142周圍對互連導(dǎo)線94C進^f亍布線，并使之通過容器1DC+中的縫 定位。接著，將導(dǎo)線94C布線到S-9上的低外側(cè)凸緣124，經(jīng)過S-8上的 外側(cè)壁，到達S-7上的低內(nèi)側(cè)凸緣114，到達S-6上的低內(nèi)側(cè)凸緣114。在 同樣具有C相的S-6上，在連接基準(zhǔn)壁的邊142周圍對導(dǎo)線94C進行布線， 并使之通過容器1DC+中的縫定位。因此，C相互連導(dǎo)線94C對C相片段 S-3、 S-9、 S-6的全部容器1DC+進行互連。最終，C相互連導(dǎo)線94C在S-3 與S-6的容器IDC+的外側(cè)縫處在端蓋50的外側(cè)上進行修整，且縫合過程 繼續(xù)到下一步驟?！?b. B相互連如圖12B所示，接下來的縫合步驟涉及以反方向(例如在本實例中以 逆時針方向)對B相進行連接。在這一縫合步驟中，部分B相互連導(dǎo)線94B 通過片段S-2的端蓋上的容器1DC+被定位。于是，導(dǎo)線94B以逆時針方 向被布線到S-2上的低外側(cè)凸緣124，經(jīng)過S-1上的內(nèi)側(cè)壁，到達S-9上的 高內(nèi)側(cè)凸緣112，又到達S-8上的高內(nèi)側(cè)凸緣112。在具有B相的S-8上， 在連接基準(zhǔn)壁的邊142周圍對導(dǎo)線94B進行布線，并使之通過容器1DC+ 中的縫定位。接著，將該導(dǎo)線布線到S-8上的低外側(cè)凸緣124，經(jīng)過S-7 上的外側(cè)壁，到達S-6上的高內(nèi)側(cè)凸緣112,到達S-5上的低內(nèi)側(cè)凸緣114。 在同樣具有B相的S-5上，在連接基準(zhǔn)壁的邊142周圍對導(dǎo)線94B進行布 線，并使之通過容器IDC+定位。因此，B相互連導(dǎo)線94B對B相片段S-2、 S-8、 S-5的全部容器IDC+進行了互連?；ミB導(dǎo)線94B最終在S-2和S-5 上的容器IDC+的外側(cè)縫處終止。c. A相互連如圖12C所示，接下來的處理步驟涉及以反方向(例如在本實例中以 逆時針方向)對A相進行連接。在這一縫合步驟中，部分A相互連導(dǎo)線 94A通過片段S-7的端蓋上的容器lDC+被定位。由容器IDC+，互連導(dǎo)線 94A以逆時針方向,皮布線，經(jīng)過S-6上的內(nèi)側(cè)壁，到達S-5上的高內(nèi)側(cè)凸 緣112，到達S-4上的高內(nèi)側(cè)凸緣112。在具有A相的S-4上，在連接基準(zhǔn) 壁的邊142周圍對導(dǎo)線94A進行布線，并使之通過容器1DC+中的縫定位。 由容器IDC+，將該導(dǎo)線布線到S-4上的低外側(cè)凸緣124，經(jīng)過S-3上的內(nèi) 側(cè)壁，到達S-2上的高內(nèi)側(cè)凸緣112，到達S-1上的高內(nèi)側(cè)凸緣112。在同 樣具有A相的S-l上，在連接基準(zhǔn)壁的邊142周圍對導(dǎo)線94A進行布線， 并使之通過容器IDC+上的縫定位。因此，A相互連導(dǎo)線94A對A相片段 S-l、 S-4、 S-7的全部容器IDC+進行互連?；ミB導(dǎo)線94A最終在S-l和S-7 的容器1DC+的外側(cè)縫處終止。d. 公共互連如圖12D所示，中性或7>共互連導(dǎo)線96以前向方向連接。在這一縫
合步驟中，部分公共互連導(dǎo)線96被定位在標(biāo)識為S-l的片段的端蓋上的公 共容器fDC-中。如上所述，片段S-l的繞組線圏的導(dǎo)線尾段也通過容器 lDC-定位，因此，互連導(dǎo)線96和繞組線圏的導(dǎo)線可通過1DC(未示出)一一 其將在后面的裝配階段中放置在容器IDC-中一一電氣連接。由容器IDC-， 以順時針方向，在片段S-2上的連接基準(zhǔn)壁的邊142的周圍，對導(dǎo)線96進 行布線，使之在S-2上的容器IDC-中定位，到達S-3上的高外側(cè)凸緣122。 接著，在片段S-3至S-9的每一個上為公共互連導(dǎo)線96重復(fù)相同的布線步 驟。因此，公共互連導(dǎo)線96對片段S-l至S-9的所有中性容器IDC-進行 了互連。互連導(dǎo)線96最終在片段S-l和S-9上的中性容器IDC-的外側(cè)縫 處終止。在圖12A-12D中，對于相和公共互連導(dǎo)線一一其將繞組線圏連接為所 希望的相布置一一的優(yōu)選縫合模式僅僅是示例性的。在不脫離本公開所教 授的情況下，可采用其他的縫合^f莫式。在一個實例中， 一個或一個以上的 對于相的上述縫合方式可用圍繞定子IO的相反方向?qū)崿F(xiàn)。例如，另一縫合 模式可涉及以前進方向(例如順時針)第一連接圖12A中的C相繞組線 圏，以后退方向(例如逆時針)第二連接圖12B中的B相繞組線圏，以前 進方向第三連接圖12C中的A相繞組線圏，最后以后退方向連接圖12D 中所有繞組線圏的中性端。另外，采用本公開和上面公開的例證性縫合模片段和/或較多或較少的相的定子的這種模式。 e. IDC的安置以及其他裝配步驟在如上所述地縫合互連導(dǎo)線之后，將IDC放置在1DC容器IDC+、 IDC-中并壓到通過容器IDC+、 IDC-定位的導(dǎo)線上。如現(xiàn)有技術(shù)中所知，IDC 電氣連接放置在IDC容器中的多個導(dǎo)線，并提供用于連接到相導(dǎo)線引線的 端子末端的終端耦合。優(yōu)選為將Tyco制造的絕緣距離連接器(1DC)用 于所^^開的定子組件10和端蓋50。對互連導(dǎo)線的多余部分以及定子10外 側(cè)面的標(biāo)柱148進行修整，并可將定子10安置在殼體中。最后的裝配步驟涉及將電源引線連接到定子組件。對于三相機器來說，例如，1/4英寸的IDC可被插到前端蓋50上的三個IDC容器IDC+中，就 像片段S-l、 S-2、 S-3的端蓋上的那些一樣。于是，三個電源引線末端的 端子連接器可被連接到這些1/4英寸IDC。最后，電源引線可采用poke-in 扎臣(poke-in tie wrap )附著到定子組件，poke-in扎臣具有末端，該末端 插到前端蓋50上的孔(圖12D中的66 )中。 H.扇形定子除了上面公開的特征之外，所公開的分段定子10包含另外的特征，它 們涉及定子10的輪廓、油冷卻和排放、材料效率以及定子10在殼體中的 一致安裝。如本公開在背景部分所討論的那樣，壓縮機中所用的封閉式電 動機在壓縮機底部具有油泵，也稱作貯油槽。典型地，油通過轉(zhuǎn)子軸中的 空心部分被泵送，經(jīng)過電動機，到達主軸承。在潤滑主軸承之后，油被釋 放在電動機的前端或"頂部，，，以便排回到貯油槽。由于繞組線圏92和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，基本上阻礙了返回油通過定子10的 內(nèi)腔11返回。因此，定子10的外側(cè)輪廓在允許油如何從電動機的前端返 回到貯油槽方面可起到重要作用。例如，如果電動機中沒有足夠的排油面 積，油可能在電動機的頂部被攔蓄，在制冷系統(tǒng)中產(chǎn)生較高的油循環(huán)、可 能使油泵匱乏油，并可能由于系統(tǒng)中的油而不是空氣的壓縮而導(dǎo)致壓縮機 的性能不佳。另一方面，如果定子具有太大的排油面積，定子可能由與所 希望的相比較少的背鐵構(gòu)成，這可能在定子鐵心中產(chǎn)生較高的磁通飽和并 降低電動機的性能。參照圖13，在根據(jù)^^開某些教授的所公開分段定子10的例證性實 施例中原理性地示出了通量密度路徑。在本實例中，所公開的定子10包含 九個片段20。片段20電氣連接在一起，成為定子10的環(huán)形外形，并被容 納在殼體S中，殼體S在圖13中以輪廓線示出。片段20具有繞巻在其齒 部24周圍并用例如塑料長條等絕緣材料分隔的繞組線圏(未示出)。片段 20的磁極端26限定了內(nèi)腔11，且轉(zhuǎn)子14^i文置在內(nèi)腔11中，以便相對 于定子10旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，轉(zhuǎn)子14包含多個內(nèi)置永磁體16，并可與 2002年8月28日提交的、題為"Permanent Magnet Machine"的美國專
利申請No. 10/229,506中所公開的轉(zhuǎn)子類似，該申請整體并入此處作為參考。在本實施例中，定子組件10的各個片段20包含用于排油的特征。與 現(xiàn)有技術(shù)中典型所做的在定子外側(cè)釆用平坦的部分或剖面(cutaways)形 成對比的是，各片段20限定了在片段外側(cè)邊30上形成的扇形輪廓36。因 此，由多個片段形成的、所公開的定子IO具有圍繞定子IO外側(cè)對稱布置 的多個這種扇形輪廓36。定子10的片段20的扇形輪廓36圍繞殼體S和 定子10的圓周提供了對稱的排油面積，以便使油排過電動機。對稱的排油 面積還可提供均勻的電動機冷卻等附加的優(yōu)點。參照圖14，相對于殼體S的圓周，以平面圖示出了所公開定子組件的 片段20的一個實施例。殼體S的圓周用大的半徑RJ艮定，片段20的磁極 端26用較小的同心半徑R2限定。片段20的齒部24有寬度W。優(yōu)選為 用第三半徑R3在片段20的外側(cè)邊30中限定扇形輪廓36。片段20優(yōu)選為 除有脊端與有槽端32與34以外，關(guān)于中心線C對稱。1. 接觸面積定子10與殼體S的圓周之間接觸面積的大小是設(shè)計所公開片段20的 扇形輪廓36時所關(guān)心的一件事。在圖13中，例如，在多個片段20的外側(cè) 邊30與將定子IO保持在適當(dāng)位置的殼體S之間要求至少最小的接觸面積。 典型地，為了將定子IO保持在適當(dāng)?shù)奈恢?，占殼體S總圓周大約18-25% 的接觸面積是所希望的。如圖14所示，所公開片段20的外側(cè)邊30以接觸 面積Ai+A2與殼體S的圓周接觸。因此，優(yōu)選為在片段20上形成扇形 輪廓36,使得外側(cè)邊30與殼體S圓周之間的接觸面積Ai+A2大約為片段 20整個角區(qū)域的18-25%。通過這種方法，用多個片段20形成的圖13中 的定子10可具有外側(cè)邊30與殼體S之間所希望的接觸面積，且可對圖14 所示扇形輪廓36的半徑R3進行選擇，使輪廓36所提供的排油面積A3最 大化。2. 殼體變形回到圖13，定子10造成的殼體S的潛在變形是設(shè)計片段20上的扇形
輪廓36時所考慮的另一件事。在關(guān)于定子10的圓周對稱的情況下，片段 20的扇形輪廓36可給出定子10與殼體S之間的上好配合。另夕卜，如果發(fā) 生潛在變形時，關(guān)于定子10的圓周對稱的扇形輪廓36可使殼體S均勻變 形。如本公開在背景部分所述，現(xiàn)有技術(shù)在定子外側(cè)邊周圍采用平坦部分。 與現(xiàn)有技術(shù)不同，定子10上對稱布置的扇形輪廓36減小了可能干擾殼體 S的、定子10的平坦長度，這可減小所不希望的殼體S的變形。如圖14 中最好地示出的那樣，片段20上的扇形輪廓36優(yōu)選為在輪廓36的兩端與 接觸殼體S的外側(cè)邊30相接的地方均具有連綿呈彎曲狀的半徑(swe印ing radii) R4。這種連綿呈彎曲狀的半徑R4基本移除了片段20的外側(cè)邊30 上的尖銳邊緣，并可潛在地減小殼體S的變形。 3.通量密度在圖13所示轉(zhuǎn)子14與定子IO之間的示例對準(zhǔn)中，片段S-2、 S-5和 S-8具有密集的通量路徑。在定子10上保持足夠的背鐵量以避免片段20 中的通量飽和是設(shè)計定子10的扇形輪廓36時的又一個考慮。如上所述， 現(xiàn)有技術(shù)的解決方案可減小所希望的電動機性能需要的定子背鐵量。扇形 輪廓36的本實施例不僅給出了更大的排油面積、顯著減小了殼體變形，所 公開的扇形輪廓36基本將片段20中的背鐵保持在優(yōu)選的水平。在圖14中，片段20被示為具有對稱劃分片段20的中心線C。第一線 Pt被示為從齒部24的內(nèi)轉(zhuǎn)角31到片段20的中心線C ，并基本垂直于中心 線C。第二線P2被示為從內(nèi)轉(zhuǎn)角31到片段20的邊30，并基本平行于中心 線C。由于通量路徑在齒部24與片段20的末端32之間從轉(zhuǎn)角31周圍經(jīng) 過，通量路徑在圖14中被原理性地為穿過第一線與第二線Pi與P2。第一 線PJ艮定了用齒部20的寬度W的 一半表示的橫截面積。為了避免飽和問題，第二線P2優(yōu)選為限定至少與第一線Pl所限定橫 截面積相等的橫截面積。通量路徑在圖14中還被示為穿過從片段20的轉(zhuǎn) 角31延伸到中心線C和扇形輪廓36的任意線U和U，。為了避免飽和問 題，這些任意線U和U，優(yōu)選為限定至少與第一線P^斤限定橫截面積相等 的橫截面積。通過這種方法，在片段20上形成扇形輪廓36，使得片段20
在轉(zhuǎn)角31與扇形輪廓36之間的部分對于經(jīng)過齒部24和片段20的末端32 與34的通量有足夠的背鐵量。 1.前端蓋上的排油孔再度參照圖6A到6F,本實施例中的前端蓋50還包含用于油冷卻和排 放的特征。如圖6B中最好地示出的那樣，前端蓋50上的主體部分60限 定了用于塑模目的的空腔61，這是因為端蓋50用塑料注射塑模而成。主 體部分60還限定了用于電纜扎線(未示出)的安裝孔66。在完成的定子 組件上的前端蓋50上，不是所有的安裝孔66都附著了電纜扎線。例如， 在典型的三相電動機中，只有三個電纜扎線耦合在安裝孔66之中。因此， 多個敞開的安裝孔66將使端蓋50的空腔61暴露出來。由于封閉式壓縮機 應(yīng)用場合中的電動機是在有油的環(huán)境中，當(dāng)電纜扎線不存在時，油可通過 安裝孔66進入端蓋50的空腔61。另外，油可經(jīng)過端蓋50上的其他孔， 例如圖6A與6B中最好地示出的對準(zhǔn)孔146或窗口 125。因此，油可在端 蓋50上的空腔61中聚集，并可在定子前端上淤積，這是不希望看到的。為了防止油的聚集，所公開的端蓋50沿著端蓋50的底邊包含排油孔 67。從端蓋50上方的暴露安裝孔66或其他孔注入空腔61的油可通過排油 孔67排出端蓋50的底部之外。排油孔67基本消除了定子片段20前端以 及端蓋50上方的任何的油的淤積。通過使某些油流經(jīng)端蓋50而不是從定 子10的內(nèi)腔流下，排油孔67可減少通過壓縮才幾系統(tǒng)流通的油量。當(dāng)油通 過定子10的內(nèi)腔時，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運動可迫使油回到壓縮機的頂端，在那里， 油被氣流再次帶起并通過制冷系統(tǒng)流通。盡管排油孔67提供了將油返回到 壓縮機l&油槽的小路徑，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，定子組件10的端蓋50上的排油孔67 可防止大約1/2盎司的油在不提供排油孔67情況下在端蓋50上淤積。另 外，相信排油孔67可通過幫助排油有助于片段上的繞組線圏的冷卻。另外， 端蓋50底邊上的排油孔67還有利地起到片段上的互鎖突出物(圖3A中 的元件37)的釋放區(qū)域(relief area)的作用。如這里以及所附權(quán)利要求
所用，對頂、底、上、下、內(nèi)側(cè)、外側(cè)、前 端、底端等詞語的引用僅用于清楚地示出所公開端蓋和定子組件上部件的
相對位置。這些相對位置的詞語不限制組件的方位，也不限制所公開端蓋 和定子在電動機中的整體方位和運行。創(chuàng)造性構(gòu)思的范圍及應(yīng)用。作為對這里所包含創(chuàng)造性構(gòu)思進行公開的交換， 申請人:希望得到所附權(quán)利要求
提出的所有專利權(quán)。因此，所附權(quán)利要求
包 含在所附權(quán)利要求
或其等價物范圍內(nèi)的所有更改和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于具有導(dǎo)線的電磁機器中的片段的端蓋，該片段具有帶有外側(cè)端的軛部、從所述軛部延伸的齒部、所述齒部上的磁極端，所述端蓋的特征在于包含
第一內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部的一側(cè)的附近；
第二內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部另一側(cè)的附近；以及
外側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述軛部的所述外側(cè)端的附近。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
l的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱以干涉配 合位于所述齒部的所述側(cè)之上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
2的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自具有 以所述干涉配合被定位為貼著所述齒部的所述側(cè)的邊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
2的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自具有 被定位為貼著所ii^極端的內(nèi)側(cè)面的面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
l的端蓋，其中，所述外側(cè)支柱位于限定在所述輒部 的所述外側(cè)端上的槽中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求
l的端蓋，其中，所述端蓋具有與所述片段相鄰的表 面，該表面限定了與所述支柱中的一個相鄰的至少一個凹入?yún)^(qū)域，所述凹 入?yún)^(qū)域用于容納當(dāng)所述端蓋被定位在所述片段上時可能從所述一個支柱上 刮下的材料部分。
7，根據(jù)權(quán)利要求
l的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自具有 末端，所述末端中的每一個與位于所述片段相向面上的另一端蓋上的所述 內(nèi)側(cè)支柱的所述末端基本相接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求
7的端蓋，其中，所勤目向端蓋上的所述第一與第二 內(nèi)側(cè)支柱基本覆蓋所述片段的所M極端的外側(cè)表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求
l的端蓋，其中，所述端蓋包含主體部分，其位于所述輒部附近，并具有基本垂直于所述齒部的內(nèi)側(cè) 面，內(nèi)側(cè)壁，其位于所^極端附近并具有外側(cè)面，所述外側(cè)面基本與所述主體部分的所述內(nèi)側(cè)面相向；繞線部分，其位于所述齒部附近并被連接在所述主體部分與所述內(nèi)側(cè) 壁之間，所述繞線部分具有成角度的表面，所述成角度的表面從所述繞線 部分到所述內(nèi)側(cè)壁的所述外側(cè)面形成角度、并被配置為將導(dǎo)線定位在所述 主體部分與所述內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域。
10. 才艮據(jù)權(quán)利要求
9的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自在 所述支柱的外側(cè)面上具有成角度的表面，所述成角度的表面從所述齒部的 所述側(cè)形成角度、并被配置為將導(dǎo)線定位在所述^^極端與所述扼部之間的 區(qū)域。
11. 根據(jù)權(quán)利要求
10的端蓋，其中，所述內(nèi)側(cè)壁的所述成角度表面與 所述內(nèi)側(cè)支柱的所述成角度表面相對于所述齒部限定基^目同的角度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求
ll的端蓋，其中，所述內(nèi)側(cè)壁的所述成角度表面平 滑地過渡到所述內(nèi)側(cè)支柱的所述成角度表面。
13. —種用于具有導(dǎo)線的電磁機器的定子，該定子的特征在于包含 所述定子的片段，其具有輒部、齒部和磁極端，所述輒部具有外側(cè)端，所述齒部從所述輒部延伸，所^極端在所述齒部上； 端蓋，其位于所述片段附近并包含 第一內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部的一側(cè)的附近；笫二內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部另一側(cè)的附近；以及外側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述輒部的所述外側(cè)端的附近。
14. 一種電磁機器，其特征在于包含具有片段的定子，所述片段具有輒部、齒部和磁極端，所述輒部具有外側(cè)端，所述齒部從所述輒部延伸，所ii^極端在所述齒部上；位于所迷片段上的端蓋，所述端蓋包含 所述端蓋上的裝置，其用于以干涉配合癡^所述齒部的側(cè)面；以及 所述端蓋上的裝置，其用于接合所述輒部的所述外側(cè)端。
15. 根據(jù)權(quán)利要求
14的定子，其還包含這樣的裝置該裝置基本覆蓋 所it^極端的外側(cè)表面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求
14的定子，其中 所述片段包含表面，所述端蓋位于該表面上，所述端蓋限定槽區(qū)域，所述槽區(qū)域用于在所述齒部的所述側(cè)面和表面 周圍繞巻導(dǎo)線，以及所述端蓋還包含這樣的裝置該裝置在所述端蓋上，用于在所述齒部
17. —種用于電磁機器的片段的端蓋，該電磁機器具有導(dǎo)線，所述片 段具有軛部、齒部與磁極端，所述輒部具有外側(cè)端，所述齒部從所述軛部 延伸，所，極端在所述齒部上，所述端蓋的特征在于包含主體部分，其位于所述輒部的附近，并具有基本垂直于所述齒部的內(nèi) 側(cè)面；內(nèi)側(cè)壁，其位于所述磁極端的附近并具有外側(cè)面，所述外側(cè)面基本與 所述主體部分的所述內(nèi)側(cè)面相向；第一內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部的一側(cè)的附近； 第二內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部另一側(cè)的附近；以及繞線部分，其位于所述齒部附近并被連接在所述主體部分與所迷內(nèi)側(cè) 壁之間，所述繞線部分具有成角度的表面，所述成角度的表面從所述繞線 部分到所述內(nèi)側(cè)壁的所述外側(cè)面形成角度、并被配置為將導(dǎo)線定位在所述 主體部分與所迷內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求
17的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自具 有以干涉配合定位為貼著所述齒部的所述側(cè)的邊。
19. 棉^據(jù)權(quán)利要求
17的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱在所述 支柱的外側(cè)面上各自具有成角度的表面，所述成角度的表面從所述齒部的側(cè)面成角度、并被配置為將導(dǎo)線定位在所i^極端與所述輒部之間的區(qū)域。
20. 根據(jù)權(quán)利要求
19的端蓋，其中，所述內(nèi)側(cè)壁的所述成角度表面與 所述內(nèi)側(cè)支柱的所述成角度表面相對于所述齒部限定了基;M目同的角度。
21. 才艮據(jù)權(quán)利要求
20的端蓋，其中，所述內(nèi)側(cè)壁的所述成角度表面平 滑過渡到所述內(nèi)側(cè)支柱的所述成角度表面。
22. 才艮據(jù)權(quán)利要求
17的端蓋，其中，所述第一與第二內(nèi)側(cè)支柱各自具 有末端，所述末端中的每一個與位于所述片段的相向表面上的另一端蓋的 所述內(nèi)側(cè)支柱的所述末端基^目接。
23. —種用于具有導(dǎo)線的電磁機器的定子，其特征在于包含 所述定子的片段，所述片段具有輒部、齒部與磁極端，所述輒部具有外側(cè)端，所述齒部從所述扼部延伸，所ii^極端位于所述齒部上； 位于所述片段附近的端蓋，其包含主體部分，其位于所述輒部附近并具有基本垂直于所述齒部的內(nèi)側(cè)面；內(nèi)側(cè)壁，其位于所^^極端附近并具有外側(cè)面，所述外側(cè)面與所述主體部分的所述內(nèi)側(cè)面基4^目向；第一內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部的一側(cè)的附近； 第二內(nèi)側(cè)支柱，其從所述端蓋延伸，并位于所述齒部另一側(cè)的附近；以及繞線部分，其位于所述齒部附近并被連接在所述主體部分與所述內(nèi) 側(cè)壁之間，所述繞線部分具有成角度的表面，所述成角度表面從所述 繞線部分到所述內(nèi)側(cè)壁的所述外側(cè)面成角度、并被配置為將導(dǎo)線定位 在所述主體部分與所述內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域。
24. —種電磁機器的端蓋，該電磁機器具有定子，該定子具有多個相 鄰的片段，所述端蓋的特征在于包含主體部分，所述主體部分被配置為用 于定位在所iM目鄰片段中的一個的輒部上，所述主體部分具有第一與第二 末端，所述第一與第二末端被配置為耦合到相鄰端蓋上的末端以便將所述 相鄰片段基本保持在一起。
25. 根據(jù)權(quán)利要求
24的端蓋，其中，所述端蓋包含所述第一末端上的 第一耦合以及所述第二末端上的第二耦合。
26. 根據(jù)權(quán)利要求
25的端蓋，其中，所述笫一耦合可調(diào)節(jié)地與相鄰的 相同端蓋的所述第二耦合相耦合，以便調(diào)節(jié)所勤目鄰端蓋之間的對準(zhǔn)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求
25的端蓋，其中，所述第一耦合包含雄元件，所述 第二耦合包含雄元件。
28. 根據(jù)權(quán)利要求
27的端蓋，其中，所述雄元件包含叉狀扣鎖，所述 叉狀扣鎖從所述主體部分的所述第一末端延伸、用于扣接配合在相鄰的相 同端蓋的所述雌耦合中。
29. 根據(jù)權(quán)利要求
27的端蓋，其中，所述雌元件包含限定在所述第二 末端上的扣接槽。
30. 根據(jù)權(quán)利要求
27的端蓋，其中，所#元件被配置為用于定位在 所述片段的有槽端附近，且其中，所述雌元件被配置為用于定位在所述片 段的有脊端附近。
31. 根據(jù)權(quán)利要求
24的端蓋，其中，所述端蓋的所述末端限定槽，所 述槽被配置為用于通過夾子M，所述夾子具有第一與第二部分，所述第 一部分用于裝配在所述槽中的一個之內(nèi)，所述笫二部分用于裝配在相鄰的 相同端蓋的所述槽中的一個之內(nèi)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求
24的端蓋，其中，所述片段具有表面，所述端蓋可 被定位在所"面上，且其中，所述端蓋還包含限定在所述第一末端上的槽，其具有將所述片段的所g面暴露在外 的開口端，以及指狀物，其從所述第二末端延伸，并具有與所述片段的所"面基本可定位于同一平面的側(cè)面，其中，所述指狀物裝配在相鄰的相同端蓋上的所述槽中，所述指狀物 的所述側(cè)面被定位為貼著相鄰的所述片段的所^面，使得所述相鄰片段 的所g面基本在同一平面上。
33. —種電磁機器，該機器的特征在于包含定子，其具有多個相鄰片段；多個端蓋，各個端蓋具有主體部分并具有第一與第二末端，所述主體 部分被定位在所勤目鄰片段中的一個的輒部之上，用于耦合相鄰的所述端蓋的所述第 一與第二末端、以便將所^M目鄰片 M本保持在一起的裝置。
34. —種用于具有定子的電磁機器的端蓋，所述定子具有多個相鄰片段，每一片段具有片^面，所述端蓋的特征在于包含主體，其具有主體表面，所述主體表面被配置為用于貼著所述片段中 的一個的所述片^面定位，使得所迷主體表面與所述片^^面基本位于 同一平面上，其中，所述主體表面的一部分可被定位為貼著相鄰的所述片段的所述 表面，以便在大體上平行于所述定子中心軸的方向上對準(zhǔn)相鄰片段，使得 所述相鄰片段的所i!4面基本位于同 一平面上。
35. 根據(jù)權(quán)利要求
34的端蓋，其中，所述主體表面的所述部分包含從 所述主體的第 一末端延伸的指狀物。
36. 根據(jù)權(quán)利要求
35的端蓋，其中，主體包含限定在所述主體的第二 末端上的槽，所述槽具有開口側(cè)，所述開口側(cè)將所述片段的所述表面暴露 在外，所述槽凈皮配置為用于容納相鄰的所述片段上相鄰的所述端蓋的所述 指狀物。
37. 根據(jù)權(quán)利要求
35的端蓋，其中，所述指狀物可被定位在所述片段 的有脊端附近，且其中，所述槽可被定位在所述片段的有槽端附近。
38. 根據(jù)權(quán)利要求
35的端蓋，其中，所述主體還包含所述指狀物附近的所述主體的所述第一末端上的雌耦合；以及所述槽附近的所述主體的所述第二末端上的雄耦合，其中，所^目鄰端蓋上的所*耦合與所述雌耦合彼此配合，將所述相鄰片tt本保持在一起。
39. 根據(jù)權(quán)利要求
38的端蓋，其中，所*元件包含從所述第一末端延伸的叉狀扣鎖并被配置為用于扣接配合在相鄰的相同端蓋的所述雌元件 中。
40. 根據(jù)權(quán)利要求
38的端蓋，其中，所述雌元件包含限定在所述第二 末端上的扣接槽。
41. 一種用于電磁機器的定子，其特征在于包含 所述定子的多個相鄰片段，每一片段具有片M面；以及 多個端蓋，每一端蓋包含主體，其具有被定位為貼著所述片段中的一個的所述片^面的主體表面，使得所述主體表面與所述片a面基本位于同一平面上，其中，所述主體表面的一部分被定位為貼著相鄰的所述片段的所述 表面，以便在大體上平行于所述定子的中心軸的方向上對準(zhǔn)相鄰片段， 使得所勤目鄰片段的所M面基本位于同一平面上。
42. —種電磁機器，其特征在于包含 具有多個相鄰片段的定子，每一片段具有片M面；多個端蓋，每一端蓋被定位為貼著所勤目鄰片段中的一個的所述片段 表面、并具有第一與第二末端；以及位于所述端蓋上的裝置，其用于在大體上平行于所述定子的中心軸的 方向上對準(zhǔn)相鄰的所述端蓋的所述第一與第二末端，使得所勤目鄰片段的 所述片^面基本位于同 一平面。
43. —種電磁機器的端蓋，該機器具有定子，該定子具有多個相鄰片 段，所述端蓋的特征在于被配置為用于定位在所勤目鄰片段中的一個上并 具有包含第 一與第二末端的主體部分，所述第一與第二末端被配置為用于 耦合到相鄰端蓋的末端、以便基本將所述相鄰片段保持在一起，所述第一 末端包括可變形的雄元件，所述第二末端包括雌元件，所述可變形的雄元 件被配置為用于扣接配合所述相鄰端蓋中的一個的所述雌元件。
專利摘要
電磁機器的定子包含多個不連續(xù)的、單獨繞制的定子片段，該定子片段具有位于片段上的端蓋。端蓋具有用于將端蓋以干涉配合定位在片段上的支柱。端蓋具有成角度的表面，以便幫助導(dǎo)線在片段上的繞卷。端蓋具有相互配合的雌雄耦合，以便將相鄰的片段耦合在一起。端蓋具有用于將片段對準(zhǔn)在基本同一平面上的指狀物和槽。端蓋具有導(dǎo)線隔離裝置，包括鉤、架和凸緣，用于對布置在定子上以便將片段電氣互連的互連導(dǎo)線進行分隔。片段在其外緣上具有扇形輪廓，以便排油；端蓋具有用于排油的通道。
文檔編號H02K1/14GKCN201051684SQ200590000055
公開日2008年4月23日 申請日期2005年3月18日
發(fā)明者J·J·尤爾科沃斯基, J·S·羅斯, M·E·卡里爾, P·G·邁克爾斯, 王偉榮 申請人:艾默生電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan