專(zhuān)利名稱(chēng)：制作電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定子線(xiàn)圈和一種制作電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的方法，這種電動(dòng)機(jī)包括具有管狀芯部和管狀線(xiàn)圈的定子，管狀線(xiàn)圈設(shè)置成與管狀芯部的內(nèi)表面接觸。具體地，本發(fā)明涉及一種包括兩層繞組的片狀結(jié)構(gòu)件，繞組可與定子或轉(zhuǎn)子芯部連接，以形成磁場(chǎng)。本發(fā)明還涉及一種片狀結(jié)構(gòu)件和與其相連的管狀芯部件。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，已存在具有上面提到種類(lèi)的定子的電動(dòng)機(jī)。對(duì)于傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)，線(xiàn)圈的繞組設(shè)置在芯部的沿軸向延伸的槽中。為了傳導(dǎo)磁性，芯部用含鐵的材料制成。將線(xiàn)圈纏繞在芯部的槽中的原理是其可產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)和保持繞組于適當(dāng)位置。但是，這樣制作繞組很費(fèi)時(shí)，并要求技巧和非常專(zhuān)門(mén)和昂貴的生產(chǎn)裝置。此外，這種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)因?yàn)榇嬖诓?，帶?lái)齒槽效應(yīng)(cogging)的缺點(diǎn)。還有另外一種電動(dòng)機(jī)，其中預(yù)纏繞的線(xiàn)圈形成硬的包括多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)繞組的管狀線(xiàn)圈件。管狀線(xiàn)圈件粘接到管狀芯部件的內(nèi)表面。第二種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)很容易制造，但與首先提到類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)不同，管狀線(xiàn)圈件插入管狀芯部件增加了芯部和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之間的距離，因此使電動(dòng)機(jī)的性能下降。
所提到的第二種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)的管狀芯部件一般通過(guò)在心軸上纏繞絕緣導(dǎo)線(xiàn)來(lái)形成。纏繞后，將具有螺旋線(xiàn)圈形式的導(dǎo)線(xiàn)從心軸上取下。其后，將螺旋線(xiàn)圈斜置進(jìn)行壓平，形成繞組片狀件，該片狀件然后卷繞形成管狀線(xiàn)圈件，其可插入和固定到管狀芯部件。當(dāng)螺旋線(xiàn)圈從心軸上取下時(shí)變得很柔軟，為了線(xiàn)圈不變形，必須小心操作。在斜置和壓平過(guò)程中，難以防止螺旋線(xiàn)圈出現(xiàn)不平整，截面形狀經(jīng)常變形，因此導(dǎo)線(xiàn)傾斜，一般會(huì)出現(xiàn)某些繞組重疊在其他繞組上，使得線(xiàn)圈的厚度增加。由于厚度增加，芯部和線(xiàn)圈之間需要更大空氣隙，從而使電動(dòng)機(jī)的效率下降。管狀線(xiàn)圈件通常在爐中進(jìn)行強(qiáng)化，如背面涂敷導(dǎo)線(xiàn)涂料或所謂的漆。硬管狀線(xiàn)圈件然后插入管狀芯部件。強(qiáng)化的管狀件不能膨脹與芯部件的內(nèi)表面接觸，為了線(xiàn)圈件和芯部件之間建立可靠的接觸，其間的間隙填充有硬化膠。管狀芯部件和轉(zhuǎn)子之間形成的距離，即粘性層的厚度和線(xiàn)圈件厚度，比較大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種制造電動(dòng)機(jī)繞組的方法，所述方法使得電動(dòng)機(jī)更容易制造和具有良好的性能。因此，本發(fā)明的第一方面提供了一種制造帶有多個(gè)電動(dòng)機(jī)導(dǎo)線(xiàn)繞組的片狀件的方法，所述方法包括步驟非粘性層覆蓋心軸外表面的一部分；粘性層覆蓋非粘性層外表面的一部分；纏繞導(dǎo)線(xiàn)到心軸的外表面，形成與粘性層接觸的線(xiàn)圈；從心軸取下線(xiàn)圈和至少一部分粘性層；和壓平線(xiàn)圈，形成包括兩層繞組的片狀結(jié)構(gòu)件，繞組通過(guò)粘接層連接。
由于線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)纏繞到粘性層上，當(dāng)線(xiàn)圈從心軸上取下時(shí)，線(xiàn)圈的各層與相鄰層連接。很容易將線(xiàn)圈斜置和壓平，并形成繞組層的片狀結(jié)構(gòu)件，導(dǎo)致了繞組的截面形狀較少變形，因此，當(dāng)用于電動(dòng)機(jī)時(shí)可具有更好的性能。用于電動(dòng)機(jī)時(shí)，片狀結(jié)構(gòu)件可固定到導(dǎo)磁材料芯部，即構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子或定子的管狀芯部件。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，片狀結(jié)構(gòu)件的厚度基本上等于兩倍的線(xiàn)厚度加上兩倍的施加到非粘性層的外表面的粘性層的厚度。與現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的管狀線(xiàn)圈件的壁厚相比，導(dǎo)線(xiàn)和粘性層的厚度與總厚度的正相關(guān)關(guān)系有很大的不同。在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)從心軸取下線(xiàn)圈時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)繞組變形，其后的線(xiàn)圈壓平導(dǎo)致總壁厚是線(xiàn)圈繞組層的線(xiàn)厚度總和的3倍。
非粘性層可以是施加粘性層前施加到心軸上的非粘性涂層。非粘性層可以是施加到心軸外表面的聚四氟乙烯層，或者是任何非粘性層，如在模具中模制塑料件所用的非粘性層。非粘性層和粘性層可通過(guò)噴涂或類(lèi)似的涂敷技術(shù)施加到心軸上。非粘性層最好是柔性的片狀材料，可以是與粘接劑相連的塑料或紙條墊，即其具有平滑或光滑的表面，有助于方便地脫離片狀粘性的粘結(jié)劑層。心軸的外表面可設(shè)置固定機(jī)構(gòu)，以保持固定到心軸的柔性片狀材料，即可通過(guò)吸力或通過(guò)縱向延伸的槽，如設(shè)置在心軸外表面的張力套管的一部分，以利于從心軸取下線(xiàn)圈。
由于電動(dòng)機(jī)的性能取決于轉(zhuǎn)子和產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的芯部之間的距離，電動(dòng)機(jī)的性能可通過(guò)減少繞組層的厚度來(lái)提高，即片狀結(jié)構(gòu)件的厚度，即通過(guò)卷繞片狀結(jié)構(gòu)件得到的管狀線(xiàn)圈件的壁厚。此外，性能提高還可通過(guò)片狀結(jié)構(gòu)件和芯部件的表面之間建立緊密接觸，其中產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的芯部件是轉(zhuǎn)子或定子的芯部。粘性層可以是彈性粘接材料，即丙烯酸或橡膠基的材料。由于粘接材料具有彈性，片狀結(jié)構(gòu)件變得更柔軟，因此更容易變形和壓入與芯部件的表面接觸，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，尤其是當(dāng)芯部件是管狀，因此具有彎曲的外表面時(shí)。此外，使用彈性粘接材料可顯著地減少使用片狀結(jié)構(gòu)件的電動(dòng)機(jī)的噪音。
至少部分或全部的非粘性層可從心軸上與線(xiàn)圈和粘性層一起取下。通過(guò)這種方式，可保護(hù)粘性層免受灰塵等的作用，直到后面的生產(chǎn)階段，此時(shí)線(xiàn)圈進(jìn)行壓平。在進(jìn)行壓平之前，取下非粘性層，以便暴露粘性層，使得片狀結(jié)構(gòu)件的兩層繞組進(jìn)行連接。
導(dǎo)線(xiàn)可以是規(guī)則的絕緣電導(dǎo)線(xiàn)，是已知的用于電動(dòng)機(jī)繞組的導(dǎo)線(xiàn)，如0.15毫米的導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)具有一層或兩層漆，內(nèi)層漆的熔點(diǎn)高于外層的熔點(diǎn)。通過(guò)在兩個(gè)漆層熔點(diǎn)之間的溫度下對(duì)線(xiàn)圈進(jìn)行熱處理，可使得線(xiàn)圈的繞組之間進(jìn)一步連接。
為了進(jìn)一步支撐結(jié)構(gòu)和防止線(xiàn)圈在從心軸取下時(shí)變形，或在線(xiàn)圈進(jìn)行壓平時(shí)變形，至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)條的剛性片狀材料可施加到粘性層的外表面。該材料條最好是沿線(xiàn)圈軸向施加，即從一個(gè)軸向端部延伸到相對(duì)的軸向端部。在一非常優(yōu)選的實(shí)施例中，兩個(gè)材料條沿軸向施加到線(xiàn)圈兩側(cè)的外表面，即兩個(gè)條之間大約為180°。為了防止線(xiàn)圈變形，材料條的剛性最好比非粘性層更高，材料條最好可提供至少一個(gè)方向的彎曲抗力，因此沿這個(gè)方向手指壓力難以使材料條變形，材料條可容易地沿其他方向變形。這樣的特性可在金屬網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)，以及在帶有可削弱板沿一個(gè)方向抗彎能力的許多平行凹孔的較剛性板上發(fā)現(xiàn)。因此，材料條可沿軸向施加到彈性粘接材料的外表面，可通過(guò)中等的手指壓力彎曲，順應(yīng)心軸外表面的曲率。材料條可用帶孔的材料制造，如金屬網(wǎng)布。具體地，材料條可用金屬網(wǎng)制造，其孔的尺寸允許粘接劑在壓力下通過(guò)。金屬網(wǎng)的金屬絲可選擇其直徑小于線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)的直徑，使得材料條的厚度對(duì)線(xiàn)圈的總厚度的貢獻(xiàn)很小，線(xiàn)圈的總厚度包括金屬絲，粘性層和材料條的厚度。材料條可用鋼絲制造，其直徑在0.05到1.0毫米。孔的大小在0.1到5.0平方毫米的范圍，材料帶還可用復(fù)合材料制造，復(fù)合材料包括玻璃纖維或碳纖維和聚酯樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂。材料條最好具有剛性表面形狀，防止表面出現(xiàn)變形，防止材料條的邊之間角度改變。
為了幫助從心軸取下線(xiàn)圈，可先減少心軸的徑向尺寸，然后再?gòu)男妮S取下線(xiàn)圈和至少部分粘性層。例如，心軸的外表面可由套管或張力套管形成，套管設(shè)有縱向延伸的槽，允許套管或張力套管受壓形成較小徑向尺寸，或心軸可形成彈性軟管，如由橡膠材料制成，其在充有一定壓力的流體介質(zhì)時(shí)，變成足夠剛性，在纏繞過(guò)程施加背壓力。在從心軸取下線(xiàn)圈之前，釋放壓力使得心軸變軟，很容易取下線(xiàn)圈和至少一部分粘性層。
在進(jìn)行壓平之前，通過(guò)插入線(xiàn)圈中的細(xì)長(zhǎng)膨脹件進(jìn)行膨脹，線(xiàn)圈可變形成為任意的截面形狀。將膨脹件插入線(xiàn)圈之后，再使膨脹件和線(xiàn)圈互相分開(kāi)。在線(xiàn)圈膨脹期間，膨脹件的圓周外形可壓入線(xiàn)圈中。膨脹件最好是鋼桿，具有圓形截面，但實(shí)際可具有任何截面形狀，可用任何剛性材料制造。由于纏繞金屬絲到具有多邊形狀的心軸時(shí)金屬絲圍繞銳邊彎曲可帶來(lái)問(wèn)題，金屬絲最好纏繞到具有圓形截面的心軸，然后線(xiàn)圈膨脹成為具有彎曲外形的截面形狀，如橢圓截面形狀。或者，線(xiàn)圈可膨脹成為多邊形截面形狀，如菱形、四邊形、五邊形或六邊形。
由于粘接劑具有彈性，片狀結(jié)構(gòu)件成為柔性的。片狀結(jié)構(gòu)件由于柔性可卷成柔性的管狀線(xiàn)圈件，其可插入管狀芯部件，即形成電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子。片狀結(jié)構(gòu)件的尺寸最好使得管狀線(xiàn)圈件的長(zhǎng)度超過(guò)對(duì)應(yīng)的管狀芯部件的長(zhǎng)度。這使得線(xiàn)圈件可同軸位于芯部件的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，線(xiàn)圈件沿兩個(gè)軸向端部共同延伸。一般地，片狀結(jié)構(gòu)件的厚度在線(xiàn)圈壓平過(guò)程金屬線(xiàn)進(jìn)行折疊的區(qū)域稍微增加。片狀結(jié)構(gòu)件最好卷成管狀線(xiàn)圈件，其中前面進(jìn)行的對(duì)線(xiàn)圈壓平造成的金屬線(xiàn)折疊只位于管狀線(xiàn)圈件的軸向端部，這部分管狀線(xiàn)圈件最好位于管狀芯部件的外側(cè)。
將管狀線(xiàn)圈件插入管狀芯部件之后，線(xiàn)圈件可徑向向外膨脹，從而導(dǎo)致與芯部件內(nèi)表面緊密接觸，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的距離可減少。
在斜置和壓平線(xiàn)圈期間，暴露出片狀結(jié)構(gòu)件中兩層繞組的端部的粘性層。為了保持片狀結(jié)構(gòu)件的管狀，兩個(gè)相對(duì)的端部可粘接到一起，即通過(guò)暴露的粘性層或使用另外的施加到端部的粘結(jié)劑。
作為向外膨脹與管狀芯部件接觸的替代方式，片狀結(jié)構(gòu)件可卷繞或膨脹成其徑向尺寸大于管狀芯部件的內(nèi)部徑向尺寸。插入期間，管狀線(xiàn)圈件受壓進(jìn)入管狀芯部件，由于其具有柔性，可相對(duì)管狀芯部件的內(nèi)表面向外壓出。
為了改進(jìn)芯部件的內(nèi)表面和管狀線(xiàn)圈件之間的接觸，粘結(jié)劑施加到管狀線(xiàn)圈件外表面和芯部件的內(nèi)表面部分中至少一個(gè)上，然后將管狀線(xiàn)圈件插入管狀芯部件。粘結(jié)劑可以是任何能夠?qū)蓚€(gè)部件連接到一起的粘結(jié)劑，如彈性粘接材料。粘結(jié)劑可通過(guò)噴涂或使用刷子或使用膠水帶施加到表面。
作為卷繞單個(gè)片狀結(jié)構(gòu)件形成管狀線(xiàn)圈件的替代方式，可將不止一個(gè)分別包括兩層繞組的片狀結(jié)構(gòu)件設(shè)置成與管狀芯部件的內(nèi)表面緊密接觸。例如，分別連接交流電流的三相的三個(gè)單片結(jié)構(gòu)件可位于管狀芯部件的同樣大，即120°，的圓周部分。不止一個(gè)片狀結(jié)構(gòu)件單獨(dú)壓平，分別連接到芯部件；或可連接起來(lái)形成一個(gè)新的片狀結(jié)構(gòu)件，其包括多個(gè)單獨(dú)金屬絲的繞組層；然后連接到芯部件。
為了加快制造過(guò)程，柔性片狀材料和彈性粘接材料粘性層可通過(guò)一個(gè)操作施加到心軸，即具有粘接帶的形式，其中粘結(jié)劑層預(yù)先施加到柔性片狀材料。例如，可使用3M的Scotch Very High Bond tape，可包括帶有塑料面紙的橡膠或丙烯酸基粘結(jié)劑。
在第二方面，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈，其可根據(jù)上面介紹的本發(fā)明的第一方面的方法的步驟進(jìn)行制造。


下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹，附圖中圖1顯示了心軸和位于其外表面的粘結(jié)劑施加帶；圖2顯示了圖1的心軸，其帶有兩個(gè)設(shè)置到粘結(jié)劑施加帶外表面的材料條；圖3顯示了圖1和2的心軸，其帶有多個(gè)纏繞在外表面的線(xiàn)圈；圖4顯示了從心軸取下時(shí)的線(xiàn)圈；圖5顯示了圖4的線(xiàn)圈，其變形成橢圓截面形狀；圖6和7顯示了壓平線(xiàn)圈，形成了片狀結(jié)構(gòu)件；
圖8顯示了片狀結(jié)構(gòu)件卷繞形成管狀線(xiàn)圈件；圖9到12顯示了管狀線(xiàn)圈件插入芯部件前后和其膨脹與芯部件的內(nèi)表面接觸前后的截面圖；圖13顯示了片狀結(jié)構(gòu)件的兩側(cè)的視圖；圖14和15顯示了直接在心軸上壓平和卷繞三相的單片結(jié)構(gòu)件；圖16顯示了三相電動(dòng)機(jī)的三個(gè)單獨(dú)線(xiàn)圈壓平，然后卷繞片狀結(jié)構(gòu)件于心軸上；圖17顯示了直接在心軸上壓平并卷繞的三相電動(dòng)機(jī)的三個(gè)單獨(dú)線(xiàn)圈；圖18和19顯示了線(xiàn)圈和對(duì)應(yīng)的片狀結(jié)構(gòu)件的可選擇的形狀。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了心軸1，張力套管3設(shè)置在心軸的外表面，允許心軸的徑向尺寸改變，以便容易地取下線(xiàn)圈。張力套管的外表面4上施加了具有粘結(jié)劑施加帶5形式的非粘性層和粘性層，其包括背面紙和彈性粘接材料，如橡膠或丙烯酸基材料。心軸和套管用剛性材料制造，如鋼鐵，其一端可連接到驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸連接到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得心軸繞其中心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。心軸上設(shè)置了槽，可容納柔性片狀材料的邊沿部分，使得圍繞心軸纏繞片狀材料時(shí)，材料容易固定到心軸。出于相同目的，心軸還可以制成帶有多個(gè)小吸孔，其連接到真空泵，在施加彈性粘接材料層時(shí)，可保持柔性片狀件于適當(dāng)位置。吸力可在后來(lái)的從心軸取下線(xiàn)圈之前關(guān)斷。
圖2顯示了施加兩條片狀材料20，21到彈性粘接材料層的外表面，片狀材料的剛性比柔性片狀材料大，如一片金屬網(wǎng)，一片復(fù)合材料，如碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯或環(huán)氧樹(shù)脂，或一片布織物。該材料條是縱向材料條，沿縱向從一個(gè)軸向端部22延伸到相對(duì)的軸向端部23。
圖3顯示了圖1和2的心軸，其上施加了許多金屬絲31的繞組30，如直徑為0.15毫米的金屬絲。金屬絲設(shè)有漆形成的絕緣層。所公開(kāi)的金屬絲是直徑為0.15毫米的銅絲。金屬絲纏繞在彈性粘接材料層的外表面，使得各繞組連接到相鄰的繞組，線(xiàn)圈可纏繞成多層。此外，線(xiàn)圈可用不止一種金屬絲進(jìn)行纏繞。即，對(duì)于2相或3相電動(dòng)機(jī)，其中2個(gè)或3個(gè)單獨(dú)的電絕緣金屬絲纏繞在同一個(gè)心軸上，形成均勻的線(xiàn)圈，其包括2個(gè)或3個(gè)電絕緣的導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)將連接到交流電的各個(gè)相上。在施加了足夠數(shù)量的繞組后，即一層或多層時(shí)，將螺旋線(xiàn)圈從心軸取下。
圖4顯示了從心軸取下的線(xiàn)圈。在這種狀態(tài)下，線(xiàn)圈的形狀得到保持只有依靠與彈性粘接材料層41和兩個(gè)剛性條(圖4中未顯示)和柔性片狀材料或張力套管42相結(jié)合的金屬絲的剛性。
圖5顯示了柔性片狀材料取下后兩剛性材料條51保留在線(xiàn)圈內(nèi)，以支撐線(xiàn)圈變形后的形狀。線(xiàn)圈容易成形為優(yōu)選的截面形狀，如可通過(guò)沿軸向插入細(xì)長(zhǎng)形狀的成形件到線(xiàn)圈內(nèi)。在圖4中，截面形狀是橢圓形，但也可以是四方形或多邊形。如圖所示，柔性片狀材料件已經(jīng)取出，暴露出位于線(xiàn)圈內(nèi)表面的彈性粘接材料層。當(dāng)線(xiàn)圈斜置和壓平形成包括兩個(gè)繞組層的片狀結(jié)構(gòu)件后，粘接劑可彈性地將線(xiàn)圈粘接起來(lái)。
圖6a-6c顯示了斜置和壓平線(xiàn)圈，形成包括兩個(gè)繞組層的片狀結(jié)構(gòu)件。
圖7顯示了圓柱形滾筒71，其用于壓平線(xiàn)圈以形成片狀結(jié)構(gòu)件。
圖8中，圖7的片狀結(jié)構(gòu)件在圓筒形心軸81上卷繞，形成管狀線(xiàn)圈件。心軸81可與圖7的滾筒71相同。
圖9顯示了管狀線(xiàn)圈件的截面圖，管狀線(xiàn)圈件由包括兩層繞組90，91的片狀結(jié)構(gòu)件卷繞而成，兩層繞組由粘性層92連接起來(lái)。粘性層92與在圖1中用標(biāo)記5表示的粘性層相同。
圖10顯示了圖9的管狀線(xiàn)圈件的截面圖，其上施加了粘性層100，以粘接管狀線(xiàn)圈件到電動(dòng)機(jī)的管狀芯部件的內(nèi)表面。
圖11顯示了圖10中的管狀線(xiàn)圈件的截面圖，線(xiàn)圈件插入管狀芯部件110內(nèi)，如圖所示，管狀線(xiàn)圈件尚未膨脹。
圖12顯示出管狀線(xiàn)圈件已經(jīng)膨脹，與管狀芯部件的內(nèi)表面接觸，形成電動(dòng)機(jī)的定子，準(zhǔn)備接納圓柱形轉(zhuǎn)子。
圖13顯示了片狀結(jié)構(gòu)件的前側(cè)130和后側(cè)131，結(jié)構(gòu)件包括兩層導(dǎo)線(xiàn)繞組。
圖14顯示了心軸141的三維視圖，線(xiàn)圈140的一側(cè)連接到心軸。在圖15中，截面圖A-D顯示了線(xiàn)圈件如何斜置和壓平，形成片狀結(jié)構(gòu)件，同時(shí)通過(guò)圍繞心軸卷繞線(xiàn)圈件，片狀結(jié)構(gòu)件形成管狀線(xiàn)圈件。視圖A中線(xiàn)圈件的一邊連接到心軸，視圖B線(xiàn)圈件繞心軸卷繞；視圖C管狀線(xiàn)圈件已經(jīng)形成；視圖D粘性層已經(jīng)施加到管狀線(xiàn)圈件的外表面，準(zhǔn)備插入線(xiàn)圈件到管狀芯部件，在其內(nèi)表面內(nèi)進(jìn)行膨脹。
圖16顯示了用于三相電動(dòng)機(jī)的三個(gè)片狀結(jié)構(gòu)件160，161，162的視圖。A到D的四個(gè)視圖顯示了三個(gè)片狀結(jié)構(gòu)件是如何在一個(gè)操作中形成管狀線(xiàn)圈件。在視圖A各片狀件的一邊固定到心軸163的外表面。在視圖B片狀結(jié)構(gòu)件繞心軸卷繞；在視圖C形成包括三個(gè)單獨(dú)的相導(dǎo)線(xiàn)的管狀線(xiàn)圈件。在視圖D粘性層施加到管狀線(xiàn)圈件的外表面，準(zhǔn)備插入和固定管狀線(xiàn)圈件到管狀芯部件。
圖17中，三個(gè)線(xiàn)圈170，171，172固定到心軸173。通過(guò)繞心軸卷繞成線(xiàn)圈，在一次操作中線(xiàn)圈斜置，壓平并形成管狀線(xiàn)圈件。截面圖A-D中顯示了操作。
圖18顯示了菱形線(xiàn)圈，即通過(guò)圍繞具有菱形截面形狀的心軸纏繞導(dǎo)線(xiàn)得到的線(xiàn)圈。圖19顯示了線(xiàn)圈進(jìn)行壓平以形成片狀結(jié)構(gòu)件。除了菱形形狀外，線(xiàn)圈和其片狀結(jié)構(gòu)件對(duì)應(yīng)于前面介紹的線(xiàn)圈。通過(guò)測(cè)試，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)菱形可減少線(xiàn)圈在斜置和壓平形成片狀結(jié)構(gòu)件時(shí)的不平整，菱形因此有助于提高電動(dòng)機(jī)的性能。
權(quán)利要求
1.一種制造帶有多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)繞組的片狀件的方法，所述方法包括步驟非粘性層覆蓋心軸外表面的一部分；粘性層覆蓋非粘性層外表面的一部分；纏繞導(dǎo)線(xiàn)到所述粘性層的外表面，形成與所述粘性層接觸的線(xiàn)圈；從所述心軸取下所述線(xiàn)圈和至少部分粘性層；和壓平所述線(xiàn)圈，形成片狀結(jié)構(gòu)件，其包括兩層由粘接層連接的線(xiàn)圈繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非粘性層包括柔性片狀材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粘性層包括彈性粘接材料。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少一部分非粘性層與線(xiàn)圈和粘性層一起從所述心軸取下，然后取下非粘性層暴露出粘性層后進(jìn)行線(xiàn)圈壓平。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括施加至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)條片狀材料到粘性層外表面的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)條片材沿所述線(xiàn)圈的軸向施加，從一個(gè)軸向端部延伸到相對(duì)的軸向端部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)條片材的剛度比非粘性層大。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述長(zhǎng)條片材采用的材料可從下面一組材料選擇，包括玻璃纖維，碳纖維，環(huán)氧樹(shù)脂，聚酯，鋼，鋼絲及這些材料的任何組合。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述心軸的徑向尺寸減小后，從心軸取下線(xiàn)圈和至少一部分粘性層。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括進(jìn)行壓平前使線(xiàn)圈膨脹的步驟，其通過(guò)插入細(xì)長(zhǎng)膨脹件到所述線(xiàn)圈，然后使所述膨脹件脫離線(xiàn)圈。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述片狀材料卷成管狀線(xiàn)圈件的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述片狀結(jié)構(gòu)件卷繞成管狀線(xiàn)圈件可通過(guò)固定所述片狀結(jié)構(gòu)件的端部到心軸，然后圍繞所述心軸卷繞所述片狀結(jié)構(gòu)件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在連接所述線(xiàn)圈件和芯部件形成電動(dòng)機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子之前，施加粘性層到管狀線(xiàn)圈件的表面和對(duì)應(yīng)芯部件的表面中至少一個(gè)上的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，使所述管狀線(xiàn)圈件膨脹與管狀芯部件的內(nèi)表面密切接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求11到14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少兩個(gè)片狀結(jié)構(gòu)件的邊緣連接形成一體的片狀結(jié)構(gòu)件，然后卷繞一體的片狀結(jié)構(gòu)件成為管狀線(xiàn)圈件。
16.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括壓平所述線(xiàn)圈的步驟，形成了包括兩層繞組的片狀結(jié)構(gòu)件，壓平步驟包括固定所述線(xiàn)圈的外圓周面到所述心軸；和圍繞所述心軸纏繞線(xiàn)圈，斜置和壓平所述線(xiàn)圈。
17.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)粘結(jié)劑轉(zhuǎn)移帶的形式在一個(gè)操作中將非粘性層和粘性層施加到所述心軸上，所述粘結(jié)劑轉(zhuǎn)移帶具有預(yù)先施加到非粘性層的粘性層。
18.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述粘性層包括彈性粘接材料，所用材料可從包括橡膠的一組材料中選擇，或者所述粘接材料是基于丙烯酸鹽或丙烯酸材料。
19.一種電動(dòng)機(jī)的柔性線(xiàn)圈，其包括多個(gè)由絕緣電導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成的繞組，各繞組通過(guò)彈性粘接材料連接到相鄰繞組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的線(xiàn)圈，其特征在于，所述線(xiàn)圈進(jìn)行壓平，形成包括兩層繞組的片狀結(jié)構(gòu)件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的線(xiàn)圈，其特征在于，所述片狀結(jié)構(gòu)件進(jìn)行卷繞，所述片狀結(jié)構(gòu)件的相對(duì)周邊端部進(jìn)行連接，形成柔性管狀線(xiàn)圈件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的線(xiàn)圈，其特征在于，所述線(xiàn)圈插入所述管狀芯部件，并進(jìn)行膨脹與導(dǎo)磁材料制成的管狀芯部件的內(nèi)表面緊密接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過(guò)制作帶有多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)繞組的片狀件簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)制造的方法。該片狀件卷成管狀體，插入導(dǎo)磁材料制成的管狀定子件，并壓入與其內(nèi)表面接觸。根據(jù)本發(fā)明，心軸外表面的一部分覆蓋了非粘性層和粘性層。然后，導(dǎo)線(xiàn)纏繞到心軸上與粘性層接觸。由于非粘性層的存在，線(xiàn)圈可容易地從心軸取下；由于粘性層的存在，線(xiàn)圈繞組在后面的線(xiàn)圈壓平過(guò)程中保持在適當(dāng)位置。因此，可避免線(xiàn)圈繞組之間的不平整，使得更容易地制造具有高容量的電動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)H02K3/47GK1864315SQ200480029077
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月9日
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