專利名稱：具有用于保持導(dǎo)線的空腔的定子及其構(gòu)成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般屬于電動機和發(fā)電機。更具體地，本發(fā)明屬于定子，其中從繞組(winding)中引出的導(dǎo)線的非纏繞部分保持在定子中構(gòu)成的空腔內(nèi)。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)電動機和發(fā)電機中，保護和限制從繞組中延伸并整體構(gòu)成繞組的導(dǎo)線的非纏繞部分是重要的。特別是具有在直接驅(qū)動洗衣店洗衣機中發(fā)現(xiàn)的類型的定子的情況。限制這種導(dǎo)線，附屬于其上的電導(dǎo)體，和它們之間的連接的現(xiàn)有技術(shù)方法包括使用大量扎線帶(cable tie)來固定緊靠定子本體的導(dǎo)線和連接器。但是，這種扎線帶安裝費時并可導(dǎo)致裝配的定子之間的不一致。更進一步，這樣的現(xiàn)有技術(shù)方法沒有保護導(dǎo)線，導(dǎo)體，和從相對于異物碎片或相對于定子移動、振動或旋轉(zhuǎn)的其他組件的磨損的連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有用于保持和保護導(dǎo)線的非纏繞部分、電導(dǎo)體、及其之間的連接的有效裝置的定子。在空腔內(nèi)保持這些組件，該空腔在定子中構(gòu)成并且以保持和保護組件的方式被覆蓋。在本發(fā)明的一個方面中，定子包括由鐵磁材料構(gòu)成的核心。核心具有圍繞軸圓周地布置(arrange)的多個齒。定子還包括多個線圈。每一個線圈圍繞核心的各自的一個齒纏繞。定子進一步包括從多個纏繞的線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分，和至少兩個電導(dǎo)體。每一個電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式電連接到導(dǎo)線的各自的一個非纏繞部分。更進一步，定子包括相互固定的第一和第二保持構(gòu)件。第一和第二保持構(gòu)件基本上封裝(enclose)圍繞核心的實質(zhì)部分圓周地延伸的空腔?？涨蝗菁{有導(dǎo)線的非纏繞部分的至少一部分。在本發(fā)明的另一個方面中，定子包括由鐵磁材料構(gòu)成的核心。核心具有圍繞軸圓周地布置的多個齒。定子還包括多個線圈。每一個線圈圍繞定子的各自的一個齒纏繞。定子進一步包括從多個線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分，和至少兩個電導(dǎo)體。每一個電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式連接到導(dǎo)線的各自的一個非纏繞部分。更進一步，定子包括空腔和蓋。空腔以弧形(arcuate)的方式至少部分地圍繞軸延伸。導(dǎo)線的非纏繞部分和電連接位于空腔中。電導(dǎo)體延伸到空腔外。蓋以弧形的方式至少部分地圍繞軸延伸并且以防止導(dǎo)線的非纏繞部分移動出空腔的方式固定到空腔。
在本發(fā)明的另一個方面中，定子包括由鐵磁材料構(gòu)成的核心。核心具有圍繞軸圓周地布置的多個齒。定子還包括具有圍繞軸圓周地布置的多個齒的電絕緣體。電絕緣體的齒與核心的齒對齊排列。定子進一步包括多個線圈。每一個線圈圍繞各自的一個齒和電絕緣體的相應(yīng)的一個齒纏繞。更進一步，定子包括從多個纏繞的線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分，和至少兩個電導(dǎo)體。每一個電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式電連接到導(dǎo)線的各自的一個非纏繞部分。電導(dǎo)體以作用于部分電導(dǎo)體的力不能被傳送到電連接這樣的方式固定到電絕緣體。在本發(fā)明的另一個方面，裝配定子的方法包括連接定子絕緣體到定子核心。定子核心具有鐵磁材料構(gòu)成的多個齒，所述齒圍繞軸圓周地布置。定子絕緣體包括空腔。該方法還包括以形成多個線圈的方式圍繞定子核心的齒纏繞導(dǎo)線，所述線圈每個圍繞定子核心的各自的一個齒纏繞，并且以構(gòu)成從線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分的方式。該方法進一步包括以構(gòu)成電連接的方式連接(attach)至少兩個電導(dǎo)體的每一個到導(dǎo)線的各自的一個非纏繞部分，在定子絕緣體的空腔中布線(route)導(dǎo)線的非纏繞部分和電導(dǎo)體，并且以在蓋和定子絕緣體之間保持導(dǎo)線的非纏繞部分這樣的方式將蓋連接到定子絕緣體。
本發(fā)明更進一步的特征和優(yōu)點，以及本發(fā)明的操作，參考附圖在下面詳細描述。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的定子的實施例的透視圖。圖2是其蓋省略的圖I的定子的透視圖。圖3是圖I的定子的底部透視圖。圖4是圖I的定子的絕緣體組件的透視分解圖。圖5是示出安裝在其底部上的扎線帶的下部絕緣體組件自身的細部透視圖。圖6是定子的蓋自身的透視圖。圖7是圖5的蓋的底部透視圖。圖8是圖5的蓋的細部底部透視圖。圖9是定子核心的透視圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的定子的第二實施例的透視圖。在書面的說明書和附圖中的參考數(shù)字指示對應(yīng)的項。
具體實施例方式根據(jù)在圖1，2和3中所示的本發(fā)明，定子的一個典型實施例通常由參考數(shù)字20指示。定子20包括核心22，第一和第二定子絕緣體組件24，繞組26，和蓋28。核心22由鐵磁材料構(gòu)成并且包括疊片核心(單獨的疊片未示出)。如在圖9中更清晰地示出的，核心22圍繞中心軸構(gòu)成一個環(huán)形環(huán)并且包括從中心軸向外徑向延伸的多個齒30。定子絕緣體組件24從繞組26電學(xué)上絕緣核心22的齒30。像核心22本身，每一個絕緣體組件24構(gòu)成圍繞中心軸的環(huán)形環(huán)并且包括從該環(huán)向外徑向延伸的多個齒32。在絕緣體組件24之間夾入核心22。兩個絕緣體組件24的齒32以環(huán)繞核心22的每一個齒30的方式彼此嚙合。上部絕緣體組件24包括在向上凸出的齒環(huán)(rim)36和圍繞環(huán)形環(huán)圓周地相互放置的多個向上凸出的翼片(tab)38之間延伸的環(huán)形通道34。齒環(huán)36通常以弧形的方式延伸并且包括幾個彈簧鎖(snap-lock)凹槽或開口 40。凹槽42從沿著定子20 —側(cè)的通道34穿過上部絕緣體組件24向下延伸并進入下部絕緣體組件。垂直狹縫(slit)44穿過絕緣體組件延伸入凹槽42。如圖5中詳述的,在鄰近開口 45的下部絕緣體組件24中構(gòu)成扎線帶配件46。蓋28構(gòu)成環(huán)形環(huán)并且，如圖6和I中所示，包括幾個鎖片48和偏置突起50。蓋28形成尺寸以覆蓋上部絕緣體組件24的通道34。當(dāng)裝配到上部絕緣體組件24時,蓋28的鎖片48以將蓋自動鎖定到上部絕緣體組件的方式與在上部絕緣體組件24的齒環(huán)36上的彈簧鎖開口 40配合。但是，在該鎖定動作之前，蓋28的偏置突起50嚙合上部絕緣體組件的齒環(huán)36并且必須被彈性地偏斜以使鎖片48與彈簧鎖開口 40嚙合。這樣，在蓋28經(jīng)由鎖片48和彈簧鎖開口 40鎖定到上部絕緣體組件24后，偏置突起50產(chǎn)生消除在蓋和絕緣體組件之間的任何空隙(slack)的偏置力以防止蓋相對于絕緣體組件振動(rattle)。定子22由在絕緣體組件24之間首先夾入定子核心22裝配。此后，圍繞核心22的每一個齒30纏繞導(dǎo)線以構(gòu)成繞組26。應(yīng)當(dāng)明白的是導(dǎo)線也圍繞絕緣體組件24的每一個齒32纏繞，構(gòu)成線圈，這樣線圈不直接接觸核心22。在構(gòu)成繞組26之后，幾個導(dǎo)線的非纏 繞部分52 (圖2)，從繞組延伸并在上部絕緣體組件24的通道34中布線。這些導(dǎo)線的非纏繞部分52的每一個的自由端則以在導(dǎo)線的非纏繞部分與電導(dǎo)體之間構(gòu)成電連接56的方式連接到電導(dǎo)體(例如護套電導(dǎo)體54)的末端。其他電導(dǎo)體，例如接線端，同樣計劃列入本發(fā)明的范圍中。然后電導(dǎo)體54滑動穿過在絕緣體組件24中構(gòu)成的狹縫44并且進入凹槽42。部分電導(dǎo)體54延伸出下部絕緣體組件24的開口 45。在這里描述的典型實施例中，電導(dǎo)體54延伸入定子20中的距離足夠短使得在導(dǎo)線的非纏繞部分52和電導(dǎo)體之間的連接56位于絕緣體組件24的凹槽42中。然后電導(dǎo)體54針對扎線帶配件46彎曲并且扎線帶58以將他們共同固定的方式圍繞配件和電導(dǎo)體放置(參見圖3)。定子20的裝配以上面描述的方式通過將蓋28連接到上部絕緣體組件24完成。如所裝配的，蓋28，通道34，和凹槽42定義捕獲(capture)導(dǎo)線的非纏繞部分52和連接56的空腔的邊界。在空腔中捕獲，導(dǎo)線的非纏繞部分52和連接56被保護并且不能在附近的旋轉(zhuǎn)物體中移動。因此，絕緣體組件24和蓋28作為保持用于保持線圈的非纏繞部分52和連接56的部件共同作用。在圖10中示出根據(jù)本發(fā)明的定子60的第二實施例。除了少數(shù)例外，第二定子60與上面描述的定子20 —樣。不像第一定子20，第二定子60的上部絕緣體由多個絕緣組件24a, 24b, 24c構(gòu)成，每一個絕緣組件構(gòu)成三分之一的環(huán)。共同地,多個絕緣組件24a，24b，24c以與第一定子20的上部絕緣組件24相同的方式運行。相似地，第二定子60包括每一個都扣(snap)到上部絕緣組件24a，24b，24c中的一個的多個蓋28a，28b，28c，28d，28e。不像第一定子20的蓋28，第二定子60的蓋28a，28b，28c，28d，28e不構(gòu)成環(huán)。但是，第二定子60的蓋28a，28b，28c，28d，28e配置為在由上部絕緣組件24a，24b，24c構(gòu)成的通道中保持繞組的非纏繞部分。應(yīng)當(dāng)明白的是絕緣組件和蓋的數(shù)量可比在圖10中示出的更多或更少。應(yīng)當(dāng)明白的是蓋不需要圍繞定子的圓周相等放置。鑒于上述情況，應(yīng)當(dāng)明白的是本發(fā)明取得超過現(xiàn)有技術(shù)定子的多個優(yōu)點。因為可以在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)對在此描述和說明的結(jié)構(gòu)和方法作出各種修改，其目的是包含在前述描述或在附圖中示出的所有內(nèi)容應(yīng)當(dāng)解釋為說明而不是限制。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)當(dāng)由上述典型的實施例限定，而是僅應(yīng)根據(jù)附加在此的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容限定。同樣可以理解的是當(dāng)介紹本發(fā)明在權(quán)利要求或本發(fā)明典型的實施例的上述描述中的本發(fā)明的元件時，術(shù)語“包括”，“包含”和“具有”意指為開放式的并且意味著除了列出的元件還可有附加元件。另外，術(shù)語“部分”應(yīng)當(dāng)解釋為其限定的一些或者全部項目或元件的意思。此外，標識符的使用例如第一，第二和第三不應(yīng)當(dāng)解釋為以在限制之間施加任意相對位置或時間序列的方式。更進一步，在其中遵循的任意方法權(quán)利要求的步驟所呈 現(xiàn)的順序不應(yīng)當(dāng)解釋為以限制在其中這些步驟必須執(zhí)行的順序的方式。
權(quán)利要求
1.一種定子，包括 由鐵磁材料構(gòu)成的核心，所述核心具有圍繞軸圓周地布置的多個齒； 多個線圈，每一個所述線圈圍繞各自的一個所述齒纏繞； 從多個纏繞的線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分； 至少兩個電導(dǎo)體，每一個所述電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式電連接到各自的一個所述導(dǎo)線的非纏繞部分； 彼此固定的第一和第二保持構(gòu)件，所述第一和第二保持構(gòu)件完全封裝圍繞所述核心的實體部分延伸的空腔，所述空腔容納所述導(dǎo)線的非纏繞部分的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定子，其中所述空腔還容納所述電連接，并且其中所述電導(dǎo)體具有延伸出所述空腔的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定子，其中所述第一保持構(gòu)件是電絕緣體并且包括圍繞所述軸圓周地布置的多個齒，所述第一保持構(gòu)件的齒與所述核心的齒對齊排列，每一個所述線圈圍繞所述核心的各自的一個齒和所述第一保持構(gòu)件的相應(yīng)的一個齒纏繞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子，其中所述第一保持構(gòu)件包括環(huán)形通道，所述第二保持構(gòu)件包括蓋，并且所述蓋和通道限定所述腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子，其中所述蓋構(gòu)成一個環(huán)，并且所述第一保持構(gòu)件和所述蓋經(jīng)由互鎖的幾何形狀彼此固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定子，其中所述蓋包括限制相對于所述第二保持構(gòu)件的所述第一保持構(gòu)件的移動的彈性偏斜的偏置部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的定子，其中部分所述電導(dǎo)體延伸出從所述空腔并且所述電導(dǎo)體以作用于部分所述電導(dǎo)體的力不能被傳送到所述電連接這樣的方式固定到所述第一保持構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定子，其中所述第一保持構(gòu)件包括每一個部分地封裝所述空腔的兩個單塊組件。
9.一種定子，包括 由鐵磁材料構(gòu)成的核心，所述核心具有圍繞軸圓周地放置的多個齒； 多個線圈，每一個所述線圈圍繞各自的一個所述齒纏繞； 從所述多個線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分； 至少兩個電導(dǎo)體，每一個所述電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式連接到各自的一個所述導(dǎo)線的非纏繞部分； 空腔，所述空腔至少部分地圍繞所述軸延伸，導(dǎo)線的所述非纏繞部分位于所述空腔中；以及 蓋，所述蓋至少部分地圍繞所述軸延伸并且以防止導(dǎo)線的所述非纏繞部分移出所述空腔的方式固定到相對于所述空腔的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定子，其中并且所述電連接位于所述空腔中，并且所述電導(dǎo)體延伸出所述空腔。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定子，其中所述空腔構(gòu)成一個環(huán)，所述蓋構(gòu)成一個環(huán)，并且所述空腔和所述蓋經(jīng)由互鎖的幾何形狀固定在彼此相對的位置上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定子，其中所述蓋包括以防止在所述蓋和空腔的所述互鎖的幾何形狀之間的空隙的方式使所述蓋在相對于所述腔的方向偏置的彈性偏斜的部分
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定子，其中在包括圍繞所述軸圓周地布置的多個齒的電絕緣體中構(gòu)成所述空腔，所述電絕緣體的齒與所述核心的齒對齊排列，并且每一個所述線圈圍繞所述核心的各自的一個齒和所述電絕緣體的相應(yīng)的一個齒纏繞。
14.一種定子，包括 由鐵磁材料構(gòu)成的核心，所述核心具有圍繞軸圓周地布置的多個齒； 電絕緣體，包括圍繞所述軸圓周地布置的多個齒，所述電絕緣體的齒與所述核心的齒對齊排列； 多個線圈，每一個所述線圈圍繞各自的一個所述齒和所述電絕緣體的相應(yīng)的一個齒纏 繞； 從多個纏繞的線圈延伸的導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分； 至少兩個電導(dǎo)體，每一個所述電導(dǎo)體以構(gòu)成電連接的方式電連接到各自的一個所述導(dǎo)線的非纏繞部分，所述電導(dǎo)體以作用于部分所述電導(dǎo)體的力不能被傳送到所述電連接這樣的方式固定到所述電絕緣體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定子，其中所述電絕緣體包括開口并且所述定子進一步包括扎線帶，所述扎線帶穿過所述開口并且以作用于部分所述電導(dǎo)體的力被傳送到鄰近所述開口的所述電絕緣體這樣的方式環(huán)繞所述電導(dǎo)體。
16.一種裝配定子的方法，所述方法包括 連接定子絕緣體到定子核心，所述定子核心具有圍繞軸圓周地布置的由鐵磁材料構(gòu)成的多個齒，所述定子絕緣體包括空腔； 以構(gòu)成多個線圈和導(dǎo)線的至少兩個非纏繞部分的方式圍繞所述定子核心的齒纏繞導(dǎo)線，每一個所述線圈圍繞所述定子核心的各自的一個齒纏繞，所述導(dǎo)線的非纏繞部分從所述多個線圈延伸； 以構(gòu)成電連接的方式將至少兩個電導(dǎo)體的每一個連接到各自的一個所述導(dǎo)線的非纏繞部分； 在所述定子絕緣體的所述空腔中布線所述導(dǎo)線的非纏繞部分；以及 以在蓋和所述定子絕緣體之間保持所述導(dǎo)線的非纏繞部分這樣的方式將所述蓋連接到所述定子絕緣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括在所述定子絕緣體的所述空腔中布線所述電導(dǎo)體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述定子絕緣體包括圍繞所述軸圓周地布置的多個齒，所述定子絕緣體的齒與所述定子核心的齒對齊排列，并且每一個所述線圈圍繞所述定子核心的各自的一個齒和所述定子絕緣體的相應(yīng)的一個齒纏繞。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中將蓋連接到所述定子絕緣體的步驟以在所述空腔中保持所述電連接這樣的方式發(fā)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括以部分所述電導(dǎo)體延伸出所述空腔并且作用于所述電導(dǎo)體的力將不傳送到所述電連接這樣的方式將所述電導(dǎo)體固定到所述定子絕緣體的至少一個和所述蓋的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述定子絕緣體包括開口并且所述定子進一步包括扎線帶，所述扎線帶穿過所述開口并且以作用于部分所述電導(dǎo)體的力被傳送到鄰近所述開口的所述電絕緣體這樣的方式環(huán)繞所述電導(dǎo)體。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述定子絕緣體的所述空腔包括弧形通道和接線盒并且在所述定子絕緣體的所述空腔中布線所述導(dǎo)線的非纏繞部分的步驟以所述導(dǎo)線的非纏繞部分在所述通道內(nèi)延伸并且進入所述接線盒以及在所述接線盒中保持所述電連接這樣的方式發(fā)生。
全文摘要
定子包括構(gòu)成在繞組的絕緣體內(nèi)的空腔。從繞組延伸的非纏繞的導(dǎo)線部分和連接到其上的電導(dǎo)體容納在空腔內(nèi)。蓋鎖定在定子絕緣體上并且阻止導(dǎo)線的非纏繞部分移出空腔。
文檔編號H02K3/52GK102754313SQ201080063622
公開日2012年10月24日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者B·M·紐伯格, D·E·希爾頓, D·E·拜利, G·M·萊文, J·R·戈爾, J·博雷爾, M·D·皮阿特, M·W·梅杰 申請人:尼得科電機有限公司