CN101272067A - 一种电机定子及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机定子及其制造方法，尤其是涉及具有空心套连接件的定子以及用于形成空心套连接件的方法，其中该空心套连接件与定子绕线导线一体形成，从而避免需要使用单独的空心套连接件。本发明电机定子具有由矩形绝缘导线形成绕线的定子芯；至少一个矩形绝缘导线，其中该导线一端具有比其他矩形导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；延伸导线的第二长度毗邻被剥离绝缘层的延伸导线末端，该第二长度比第一长度小；延伸导线的第三长度毗邻不大于导线第二长度的端部，第三长度围绕延伸导线两个相对侧的垂直轴线，以大致封闭的环折弯。

Description

一种电机定子及其制造方法

技术领域

本发明涉及电机定子以及其他导线缠绕电磁设备领域。

现有技术

本发明的受让人Tecnomatic S.P.A.过去已经利用缠绕线圈的扁平或者方形导线完成一定数量的电机定子和D.C.电机转子。这里使用的“扁平”或者“方形”导线是指具有四个大致扁平侧面，每个侧面与相邻侧面通常以倒圆的棱边连接。在方形导线的情况下，导线可以形成方形，然后涂覆常规绕线绝缘层，或者在某些情况中，预先涂覆的圆导线滚压成方形。在导线首先通过抽拉或其他方式形成方形后再涂覆的情况下，即使较小倒圆的棱边也可以实现目的，但在绝缘层不被破坏的情况下，将圆导线滚压成方形的方式也存在着一定的限制。即使导线首先形成预期形状后再进行涂覆，由于各种原因，也有必要在边缘上进行一定程度的圆化，这些原因包括：在涂覆过程中防止表面张力把涂层从锐边拉起；防止锐边在随后的涂覆中被切割以及防止电场集中在锐边上而引起过早断裂。如这里使用的那样，术语“方形”或者“扁平”或者其他用来描述绝缘铜导线横截面的等同术语以普遍意义来使用，而不解释为不包括连接基本上扁平侧面的明显的或者大致的圆角。这里及权利要求中使用的“扁平”是指具有两个相对侧面，这两个侧面比其他相对的两个侧面具有更大的间距，其宽度比厚度大。这里及权利要求书中使用的“平直”是指基本上没有弯曲。相应地，扁平或者方形导线可以是平直的也可以是不平直的。在这里使用的“矩形”为指扁平或者方形的更普通的术语，方形为矩形的特殊情况是，其中两个相对侧面之间的尺寸等于其他两个相对侧面之间的尺寸。

由于具有可放入到绕线槽内的较大的铜横截面，因此用于绕线的扁平或者方形导线的使用非常有效，同时形成具有较高动力重量比电机。为了将电线做成缠绕线，使用较长一点的导线来提供突出的绕线连接端。然而，在现有技术中，还需要一个单独的煅型或其它方法做成的空心套连接件与绕线连接端连接，需要单独部件和单独操作，潜在地造成了元件与元件连接时电阻发生不同的变化。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够自动形成的、用于电机绕线过程的矩形导线的方法。

根据本发明的优选技术方案，提供了一种电机定子，包括：

具有由矩形绝缘导线形成绕线的定子芯；

至少一个矩形绝缘导线，其中该导线一端具有比其他矩形导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

延伸导线的第二长度毗邻被剥离绝缘层的延伸导线末端，该第二长度比第一长度小；

延伸导线的第三长度毗邻不大于导线第二长度的端部，该导线第三长度围绕延伸导线两个相对侧的垂直轴线，以大致封闭的环折弯。

进一步，还可以使所述环被挤压扁平，从而使其具有的厚度比导线小。

更进一步，还可以在挤压后，使将环围绕形成的中心开口进行冲孔以达到预定的直径。也可以使所述第二长度大于第三长度，同时所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压平坦。

在形成空心套，也就是所述的环的过程中，使所述导线的第三长度在第一方向折弯，然后以圆弧折弯以形成环，该环的中心大致与导线中心对齐。

根据本发明的另一方面，提供了一种电机定子，其包括：

具有由扁平绝缘实心铜导线形成绕线的定子芯；

至少一个扁平绝缘实心铜导线，其中该导线一端具有比其他扁平绝缘实心铜导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

延伸导线的第二长度毗邻被剥离绝缘层的延伸导线末端，该第二长度比第一长度小；

靠近端部的延伸导线的第三长度不大于延伸导线第二长度，该第三长度在延伸导线宽度平面内，在第一方向折弯，然后在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式折弯，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与延伸导线的中心对齐。

进一步，还可以使所述环被挤压扁平，从而使其具有的厚度比导线小。

更进一步，还可以在挤压后，通过冲孔处理使穿过环中心的开口具有一预定直径。也可以使所述第二长度大于第三长度，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压扁平。

本发明的还提供了一种制造电机定子的方法，其包括：

以绝缘矩形导线缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘矩形导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近其末端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层，该第二长度小于第一长度；以及

在与导线相对侧平行的平面内以圆弧形式折弯延伸导线的末端，以形成大致封闭的环。

进一步，还包括对环进行挤压以使导线扁平。更进一步，还可以包括在环的中心冲压导线，以提供穿过该环的预定直径的开口。或者，挤压该环还可以包括挤压第二长度和第三长度之间部分的导线。

进一步，将延伸导线的末端折弯的步骤还可以包括：在第一方向在一个平面内折弯延伸导线的末端，并且在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式在平面内折弯延伸导线，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与延伸导线中心对齐。

本发明提供的另一种制造电机定子的方法，包括：

以宽度比厚度大的绝缘扁平导线来缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘扁平导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近其末端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层，该第二长度小于第一长度；以及

沿小于第二长度的第三长度，在导线宽度的平面内，在第一方向折弯延伸导线的末端，并且在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式在平面内折弯延伸导线，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与导线的中心对齐；以及

挤压该环以使导线平坦。

进一步，还可以包括在环的中心冲压导线，以提供穿过该环的预定直径的开口。或者，可以使导线的第二长度比形成环所需要的导线长度大，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压平坦。

根据本发明的第三个方面，本发明还提供了一种电机定子，其包括：

具有由绝缘导线形成绕线的定子芯；

至少一个矩形绝缘导线，其中该导线一端具有比其他矩形导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

将超过延伸导线末端第二长度的绝缘层剥离；

靠近该端部的延伸导线的第三长度不大于以大致封闭环折弯的第二长度，并且该环被挤压平坦以具有小于导线的厚度。

进一步，可以使所述第二长度大于第三长度，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压平坦。或者，使导线的第三长度在第一方向折弯，然后以圆弧折弯以形成环，该环的中心大致与导线的中心对齐。

本发明提供的另一种制造电机定子的方法，包括：

以绝缘导线来缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘矩形导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近其末端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层；

以圆弧形式折弯导线的末端，以形成大致的封闭环；以及

挤压该环以使该环平坦。

进一步，环的挤压还可以包括挤压靠近环一定长度的导线。

将延伸导线的末端折弯的步骤还可以进一步包括：在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式折弯延伸导线前，在第一方向折弯延伸导线的末端，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与导线宽度中心对齐。

附图说明

图1示出了本发明正常使用的空心套连接件；

图2和图3示出了本发明的两个矩形导线的横截面；

图4到图7渐次示出了本发明优选实施例中空心套连接件的形成过程；

图8示出了由图4至图7所示过程所形成的空心套连接件；

图9为图8所示的空心套连接件的中心被冲孔后的示意图；

图10为图8所示的空心套连接件进行挤压后略微降低厚度的示意图；

图11为形成本发明空心套连接件的夹具示意图；

图12是绕线电机定子的部分视图。

具体实施方式

本发明提供一种直接由矩形导线形成的空心套连接端，不再需要单独的空心套连接件和将单独的空心套连接件连接到矩形导线上的单独操作。如图1所示，端子柱20和绝缘绕线导线22通过与该导线一体形成的空心套连接端24连接。垫圈26可与端子螺母28一起用于较小直径螺纹部30上，从而将垫圈和空心套连接端24连接到端子接头20上。本发明中所使用的导线22可以是如图2所示的扁平矩形导线，也可以是如图3所示的方形导线。优选实施例中的绝缘导线22包括例如通过机械或者其他手段去除绝缘层的较短区域32(图1)和用于形成空心套连接端24的较薄矩形导线区域34。需要注意，附图仅仅是示意性的而并非按比例绘制，为清楚起见，其厚度上的差异等均被放大了。

图4至图8示出了形成矩形导线的方法。如图4所示，绝缘绕线导线22的剥皮端34位于夹具上，其中该夹具具有固定部36、可旋转成形元件38、用于确定延伸到夹具内剥皮导线34长度的止动件40以及可选择地，还具有其功能将随后描述的第二止动件42。

成形操作中的第一步骤是将销子44移到左侧，使剥皮部34形成如图5所示的形状。在此，可选择的第二止动件42(如果使用的话)限制剥皮导线34的末端，以提供如图5所示的形状，然而这只是中间折弯形状，如果不使用止动件，则提示处理将如所述进行。特别地，如图6和7所示，可旋转成形元件38围绕销子44的新中心旋转。此成形操作的结果是形成绝缘导线22的剥皮区域34末端的空心套连接件26′，如果必要，该空心套连接件26′可直接用作空心套连接件。优选实施例中还进行另外两个操作。具体地说，空心套连接件26′的内径46通常不是完全圆的。相应地，如图9所示，空心套连接件26′的中心被冲孔，以提供理想的圆内径。此外在优选方法中，空心套连接件26′被压在挤压砧台48间，以略微降低空心套连接件26′的厚度。通常，厚度降低量优选为相对较小，而挤压操作有利于在空心套连接件的每个侧面上提供扁平表面，从而当其连接到端子柱上时，例如图1所示，其与该端子柱的接触将在空心套连接件的整个表面区域上而不仅仅是在其较高位置处。

如上所述，本发明可以利用任何矩形导线实施，例如方形导线或扁平导线。也可以在圆导线上实施，只是在圆导线中进行时，最后所形成的空心套连接件表面区域一般需要具有更大的扁平度。

如上所述，冲孔通常从空心套连接件中心冲掉最小量的导电材料，冲孔和挤压操作均是可选择的，但为了美观和导电目的，两者都是优选的。再同时使用两者的情况下，虽然可以先进行冲孔操作，再进行挤压操作，但是，在冲孔之前先进行挤压操作，将更有利于确保形成圆开口，并可以使由于冲孔过程所出现的突出的毛口扁平化，否则，该毛口会出现在较高的位置，并导致在端子柱或其他连接部上只有局部接触，可以导致在该位置处有较高的电阻。

图11示出了可用于形成本发明空心套连接件的加工程序。具体地说，扁平导线的折弯需要限制，否则该导线将趋向于围绕较薄尺寸处扭转并折弯。因此，该限制程序需置板50和52并使其保持一定间隔，该间隔大小等于或者略宽于剥皮导线。板50具有销子44，并使销子44单独或者随着板50从图4所示位置强制平移到图5所示位置。板52具有承载成形元件38的可旋转中心，可如图7和8所示强制旋转。如果使用圆导线则不需要该限制板。

图12示出了绕线电机定子的部分。在此具体实施例中的绕线由单独的“U”形矩形导线56组成，该导线从定子铁或者芯体54另一端***，并在其越过定子铁时折弯，其尖端大致与定子轴平行。图中示出的大部分成排导线向右侧折弯，而毗邻该导线的那排导线向左折弯，然后，其邻近尖端被焊接一起，从而形成绕线的末端转弯处。为了形成定子绕线电连接部的定子端子58，具有额外长度的“U”形导线的一个支脚从定子铁的相对末端***，从而使导线60的额外长度越过正常末端转弯处延伸。优选的是，在绕线形成后，端子58形成在导线延伸部60的末端。此外，优选的是，导线60折弯以紧邻同排中具有其他导线的定子铁，从而与形成绕线的其他导线不发生干涉。当然，导线60的额外长度可以是预定长度，并且可以按照需要折弯和/或扭转以适用于特别的应用场合或者电机。此外，尽管图中示出的导线延伸部60和端子56处于定子的外排导线中，但根据特定电机设计的需要，该导线延伸部60和端子56可以位于任何导线排或者以任何数量来形成。

在本发明的其它实施例中，先在一个方向然后在另一个方向折弯的顺序不是在其制造方法中折弯的顺序，而是折弯的物理顺序。同样，在本发明叙术的制造方法中描述的顺序只是为了方便，其可以是也可以不是反映进行各种操作的实际顺序。

为了示意本发明要达到的目的而非限制本发明在此所披露和描述的本发明的优选实施例，本领域技术人员可以理解的是，在不脱离发明精神和范围情况下，可进行形式和细节上的各种变化。

Claims (23)

1.一种电机定子，包括：

具有由矩形绝缘导线形成绕线的定子芯；

至少一个矩形绝缘导线，其中该导线的一端具有比其他矩形导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

延伸导线的第二长度，毗邻被剥离绝缘层的延伸导线末端，该第二长度比第一长度小；

延伸导线的第三长度，毗邻不大于导线第二长度的端部，该导线第三长度围绕延伸导线两个相对侧的垂直轴线，以大致封闭的环折弯。

2.如权利要求1的电机定子，其中所述环被挤压平坦，从而使其具有的厚度比导线小。

3.如权利要求2的电机定子，其中在挤压后，穿过环中心开口的直径为一预定直径。

4.如权利要求2的电机定子，其中所述第二长度大于第三长度，所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压扁平。

5.如权利要求1的电机定子，其中所述导线的第三长度在第一方向折弯，然后以圆弧折弯以形成环，该环的中心大致与导线中心对齐。

6.一种电机定子，包括：

具有由扁平绝缘实心铜导线形成绕线的定子芯；

至少一个扁平绝缘实心铜导线，其中该导线的一端具有比其他扁平绝缘实心铜导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

延伸导线的第二长度，毗邻被剥离绝缘层的延伸导线末端，该第二长度比第一长度小；

延伸导线的第三长度，毗邻不大于导线第二长度的端部，该第三长度在延伸导线宽度平面内，在第一方向折弯，然后在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式折弯，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与延伸导线的中心对齐。

7.如权利要求6的电机定子，其中所述环被挤压扁平，从而使其具有的厚度比导线小。

8.如权利要求7的电机定子，其中在挤压后，穿过环中心开口的直径为一预定直径。

9.如权利要求7的电机定子，其中所述第二长度大于第三长度，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压平坦。

10.一种制造电机定子的方法，包括：

以绝缘矩形导线缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘矩形导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近该端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层，该第二长度小于第一长度；以及

在与导线相对侧平行的平面内以圆弧形式折弯延伸导线的一端，以形成大致封闭的环。

11.如权利要求10的方法，进一步包括对环进行挤压以使导线平坦。

12.如权利要求11的方法，进一步包括在环的中心将导线冲孔，以提供穿过该环的预定直径的开口。

13.如权利要求11的方法，其中挤压该环还包括挤压第二长度和第三长度之间的导线。

14.如权利要求10的方法，其中将延伸导线的一端折弯的步骤包括：在一个平面内的第一方向上折弯延伸导线的一端，并且在与第一方向相对的第二方向上以圆弧形式在该平面内折弯延伸导线，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与延伸导线的中心对齐。

15.一种制造电机定子的方法，包括：

以宽度比厚度大的绝缘扁平导线来缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘扁平导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近该端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层，该第二长度小于第一长度；以及

沿小于第二长度的第三长度，在导线宽度的平面内，在第一方向折弯延伸导线的一端，并且在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式在平面内折弯延伸导线，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与导线的中心对齐；以及

在厚度方向上挤压该环以使导线平坦。

16.如权利要求15的方法，进一步包括在环的中心将导线冲孔，以提供穿过该环的预定直径的开口。

17.如权利要求15的方法，其中导线第二长度比形成环所需要的导线长度大，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分进行挤压。

18.一种电机定子，包括：

具有由绝缘导线形成绕线的定子芯；

至少一个矩形绝缘导线，其中该导线的一端具有比其他矩形导线较长以越过定子芯绕线末端转弯处延伸的第一长度；

延伸导线的第二长度，其经过绝缘层剥离；

延伸导线的第三长度，毗邻不大于导线第二长度的端部，该第三长度大致封闭形成环，并且该环被挤压扁平以具有小于导线的厚度。

19.如权利要求18的电机定子，其中所述第二长度大于第三长度，同时将所述环在第二长度和第三长度之间的部分挤压平坦。

20.如权利要求18的电机定子，其中导线的第三长度在第一方向折弯，然后以圆弧折弯以形成环，该环的中心大致与导线的中心对齐。

21.一种制造电机定子的方法，包括：

以绝缘导线来缠绕电机定子芯，使至少一个绝缘矩形导线的一端具有越过绕线末端转弯处延伸的第一长度；

在靠近其末端的延伸导线的第二长度处剥离绝缘层；

以圆弧形式折弯导线的末端，以形成大致的封闭环；以及

挤压该环以使该环平坦。

22.如权利要求21的方法，其中环的挤压还包括挤压靠近环一定长度的导线。

23.如权利要求21的方法，其中把延伸导线的末端折弯的步骤包括：在与第一方向相对的第二方向以圆弧形式折弯延伸导线前，在第一方向折弯延伸导线的末端，以形成大致封闭的环，该环的中心大致与导线的中心对齐。

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