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CN111130282A - 制造定子的方法 - Google Patents

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CN111130282A CN201910430905.5A CN201910430905A CN111130282A CN 111130282 A CN111130282 A CN 111130282A CN 201910430905 A CN201910430905 A CN 201910430905A CN 111130282 A CN111130282 A CN 111130282A
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Abstract

一种用于制造定子的方法,包括如下步骤:(1)提供定子铁芯模块,该定子铁芯模块在定子铁芯模块的第一侧上具有第一定子夹具,第一定子夹具被构造为在固定位置上支撑第一组定子铁芯接合部;(2)提供第一冠状件模块,第一冠状件模块具有一组第一冠状件接合部和支撑第一组第一冠状件接合部的第一冠状件夹具;(3)将第一定子夹具与第一冠状件夹具对准,是的第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部对准;以及(4)将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合。

Description

制造定子的方法
技术领域
本公开涉及一种定子制造方法。
背景技术
电动机使用电势能通过磁场与载电流导体相互作用来产生机械能。电机可以包括可绕着中心轴旋转的元件。可旋转元件(其可称为转子)可以与静止元件(其可称为定子)同轴。电机利用转子与定子之间的相对转动来产生机械能或电能。
传统上通过手工弯折形成定子线圈的导线来制造定子。首先,可以将导线切割成所需长度并剥皮,然后一次一个地将其弯折成发夹形状,然后发夹的两个支腿一次分离出一个发夹,并且手柄插入定子的一端,其中导线的伸出定子的另一端的剥皮端在一个方向上全部均匀地弯曲成一行,并且在相邻一排的全部剥皮端均匀地在相反的方向弯折,从而形成给定相位的两排电线的互连可以一次焊接,以提供定子绕组。然而,为了实现用于这些相位的连接,以及为了将相位互连,需要将对应的导线反复弯折以将它们与每个相位内的连接隔离开,这些事又可以用手预先完成。
发明内容
本公开提供用于制造定子的改进的方法。在第一实施方案中,该方法包括如下步骤:(1)提供定子铁芯模块,所述定子铁芯模块在所述定子铁芯模块第一侧上具有第一定子夹具(第一定子夹具被构造为在固定位置上支撑第一组定子铁芯接合部);(2)提供第一冠状件,第一冠状件具有一组第一冠状件接合部和支撑第一组第一冠状件接合部的第一冠状件夹具;(3)将第一定子夹具与第一冠状件夹具对准,使第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部对准;以及(4)将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合。前述方法可以进一步包括如下可选步骤:正好在将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合之前,使用单个刀片同时地将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部铣削。无论第一组定子铁芯接合部和第一冠状件接合部的端部是否被铣削,前述方法可以进一步包括如下步骤:在对准的第一定子夹具与第一冠状件夹具之间提供钎焊盘,使得第一组定子铁芯接合部与所述第一冠状件接合部通过钎焊工序接合。可以将钎焊盘设置为供应在通过钎焊工序将所述对准的第一冠状件接合部与所述对准的第一组定子铁芯接合部接合时所需的必要焊补材料。
在前述方法下,第一定子夹具与第一冠状件夹具的至少其中之一可以可选地是由绝缘材料形成的整体组件。当整体组件用于第一定子夹具和/或第一冠状件夹具时,第一定子夹具和/或第一冠状件夹具仍可以是最终定子组装件的一部分。然而,还要理解的是,可能的是第一定子夹具与第一冠状件夹具的至少其中一个可以各由可拆卸内线圈和可拆卸外线圈形成,使得所述内线圈和所述外线圈中的至少一个限定冷却通道。在此情形下,可以在完成接合工序之后将第一定子夹具和/或第一冠状件夹具从所述定子组装件拆除。所述内线圈和所述外线圈其中任一个或二者中限定的冷却通道被构造为将热量从所述定子模块传递出去,其中这种量热是在所述接合工序期间生成(感应焊、钎焊等)。
如果所述定子模块不包含任何线圈端(所述定子模块的第一侧以及所述定子模块的第二侧),前述方法可以进一步包括如下步骤:在所述定子铁芯模块的第二侧上提供第二定子夹具,以及提供具有一组第二冠状件接合部的第二冠状件(第二冠状件夹具支撑第二组第一冠状件接合部);将所述第二定子夹具与所述第二冠状件夹具对准,使得第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部对准;以及将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部接合。在此情况下,第二定子夹具被构造为将第二组定子铁芯接合部支撑在固定位置中。相似地,在此情况下,该方法还可以进一步包括如下可选步骤:刚好在将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部接合之前,使用单个刀片同时地将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部铣削。无论第二组定子铁芯接合部和第二冠状件接合部的端部是否被铣削,前述方法可以进一步包括如下步骤:在所述对准的第二定子夹具与第二冠状件夹具之间提供钎焊盘,使得第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部通过钎焊工序接合。可以将钎焊盘设置为供应在通过钎焊工序将所述对准的第一冠状件接合部与所述对准的第一组定子铁芯接合部连接时所需的必要焊补材料。
在实施将第二冠状件模块与第二冠状件夹具一起提供的附加步骤的上述方法下,要理解的是,第二定子夹具和/或第二冠状件夹具中的至少一个可以可选地是由绝缘材料形成的整体组件。当整体组件用于第二定子夹具和/或第二冠状件夹具时,第二定子夹具和/或第二冠状件夹具仍可以是最终定子组装件的一部分。然而,还要理解的是,可能的是第二定子夹具与第二冠状件夹具中的至少一个可以各由可拆卸内线圈和可拆卸外线圈形成,使得所述内线圈和所述外线圈中的至少一个限定冷却通道。在此情况下,可以在完成接合工序之后将第二定子夹具和/或第二冠状件夹具从所述定子组装件拆除。而且,所述内线圈和所述外线圈其中任一个或二者限定的散热通道被构造为将热量从所述定子模块传递出去,其中此热量是在所述接合工序期间生成(感应焊、钎焊等)。
在本公开的又一实施方案中,一种制造模块化定子的方法可以包括如下步骤:(1)提供具有第一定子夹具的定子铁芯模块,第一定子夹具被构造为在固定位置上支撑第一组定子铁芯接合部;(2)提供第一冠状件,第一冠状件具有一组第一冠状件接合部和用于支撑第一组第一冠状件接合部的第一冠状件夹具;(3)将第一定子夹具与第一冠状件夹具对准,使得第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部对准;以及(4)将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部焊接,同时通过第一定子夹具与第一冠状件夹具中的至少一个限定的多个冷却通道将来自该焊接工序的热量同时传递出去。
前述方法可以可选地包括如下附加步骤:(1)提供设在所述定子铁芯模块第二侧上的第二定子夹具;(2)提供第二冠状件,第二冠状件具有一组第二冠状件接合部和用于支撑一组第二冠状件接合部的第二冠状件夹具;(3)将第二定子夹具与第二冠状件夹具对准,使得第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部对准;以及(4)将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部焊接,同时通过第二定子夹具与第二冠状件夹具中的至少一个限定的多个冷却通道将来自该焊接工序的热量同时传递出去。
根据下文参考附图进行的详细描述,本公开及其具体特征和优点将变得显而易见。
附图说明
根据以下的详细描述、最佳实施方式、权利要求和附图,本公开的这些和其他特征和优点将变得显而易见,其中:
图1示出了根据本公开组装的模块化定子组装件的放大视图;
图2A示出了在将定子铁芯模块接合到第一冠状件模块和/或第二冠状件模块之前的模块化定子组装件的示意图;
图2B示出了与定子铁芯接合部对准的冠状件接合部和焊接工具一起的放大视图;
图2C示出了在将定子铁芯模块接合到第一冠状件模块和第二冠状件模块两者之后的模块化定子组装件的示意图;
图2D示出了具有发夹线圈的定子铁芯的放大视图;
图3示出了定子铁芯模块的前视图;
图4示出了图3中的定子铁芯模块的平视图;
图5示出了设在(第一或第二)冠状件模块中的示例线圈端部;
图6示出了(第一或第二)冠状件模块的示例平视图;
图7示出了同时铣削与定子铁芯接合部对准的冠状件接合部的可选步骤;
图8A示出了图8B中所示的钎焊/连接合骤中使用的钎焊盘;
图8B示出了将冠状件接合部与定子铁芯接合部钎焊在一起的步骤;
图9A示出了用于定子模块和/或冠状件的两件式夹具的第一示例;
图9B示出了定子模块和/或冠状件的两件式夹具的第二示例;以及
图10示出了具有模块化定子组装件的车辆的示意图。
在几个附图的所有描述中,相似参考标记指代相似部件。
具体实施方式
现在将详细地对本公开的目前优选的组成、实施方案和方法进行说明,这些组成、实施方案和方法构成发明人目前知悉的实施本公开的最佳方式。这些附图不一定按比例绘制。然而,要理解的是,所公开的实施方案仅仅是可以多种和替换换形式实施的本公开的示例。因此,本文所公开的具体细节不应被解释为限制,而仅仅作为本公开的任何方面的代表性基础和/或用于教导本领域技术人员以多种方式利用本发明系统和/或方法的代表性基础。
除非在示例中,或另有明确说明,否则在描述本公开的最广泛范围时在本说明书中指示材料量或反应条件和/或用途的所有数值量应理解为通过词汇“大约”进行了修改。数值极限内的实施一般是优选的。再有,除非有明确相反陈述:百分比、“份数”和比率值是按重量计算的;对于本公开有关的给定目的适合或优选的一组或一类材料的描述意味着该组或类的两个或更多个成员的混合物同样是适合或优选的;首字母缩写词或其他缩写词的第一个定义适用于同一个缩写词在本文中的所有后续用法,并且适用于最初定义的缩写的常规语法变化;并且,除非明确相反的陈述,否则属性的测量是通过针对同一个属性先前或稍后引述的相同技术来确定的。
还应理解,本公开不限于下文描述的具体实施方案和方法,因为具体的组成和/或条件当然可能变化。而且,本文所用术语仅用于描述本公开的具体实施方案的目的,并且无意以任何方式作出限制。
还必须指出,正如说明书和所附权利要求中所使用的,除非上下文中另外明确陈述,否则单数形式的“一个”和“该”包括复数个引述项。例如,引述单数形式的组件理应包括多个组件。
术语“包括”与“包含”、“具有”、“含有”或“表征为”是同义的。这些术语是包容性和开放性的,并且不排斥附加的、未被引述元件或方法步骤。
短语“由...组成”排除权利要求中未指定的任何元件、步骤或组成。短语“基本上由...组成”将权利要求的范围限定为所指定的材料或步骤,以及那些对要求保护的主体的基本特性和新颖性特性没有实质性影响的材料或步骤。
术语“包含”、“由..组成”和“基本上由...组成”可以替代使用。在使用这三个术语中的其中之一时,当前公开并要求保护的主题可以包括使用其他两个术语中的任何一个。
在本申请中,如果引述出版物,这些出版物通过引用整体并入本申请,以便更充分地描述本公开所属技术领域的现状。
下文详细描述本质上仅是示例性的,并不旨在限制本公开或申请以及本公开的使用。再者,前文的背景技术或下文具体实施方式中提出的任何原理均无意要构成约束。
根据本公开的旋转电机8的定子10(图10)配备有线圈20,这些线圈通过分布式绕组互连到旋转电机8的定子铁芯12上(参见图1、图2A和图10)。定子10由定子铁芯模块110和至少第一冠状件模块30构成。定子铁芯模块110包括定子铁芯12(图1、图3、图4),其中线圈20的直线导体部22的各个部分设置在槽18中(图4)。要理解的是,定子铁芯12(由叠片构成)和线圈20统称为定子10(可能包括或不包括两个冠状件)。定子10和转子构成电机8(图10)。
在定子铁芯模块110的第一侧36上,多个第一定子铁芯接合部22a从定子铁芯模块110的第一侧36伸出。第一冠状件模块包括呈圆柱形形状的绝缘模具32,其中线圈端部26被成型在或嵌入在绝缘模具32内。第一冠状件模块30的线圈端部26被包括在第一冠状件模块中,使得线圈端部26的第一冠状件接合部(端部)26a突出第一冠状件模块30的绝缘模具32之外。定子10具有这样的结构,其中在第一冠状件模块30接合到定子铁芯模块110时,第一定子铁芯接合部22a和第一冠状件接合部(端部)26a接合。就前述结构和方法而言,应理解,定子铁芯模块110可以包括也可以不包括位于或接近于定子铁芯模块110第二侧的线圈端部24。因此,旋转电机8的定子10包括定子铁芯模块110和一(或二)个冠状件模块,其中这些定子线圈的线圈端部可以被嵌入在冠状件模块中。在本发明中,定子铁芯12具有一个或两个冠状件(第一冠状件模块30或第一和第二冠状件30、40两者),这取决于定子铁芯模块110是否包含位于或接近于定子铁芯模块110第二侧38的线圈端部24。如果实施两个冠状件模块30、40,则定子铁芯模块110设在第一冠状件模块30与第二冠状件模块40之间,如图1和图2A所示。
在一个非限制性实施方案中,定子铁芯模块110具有定子铁芯12和多个直线导体部22,如图1至图2B所示。定子铁芯12以其中心部分沿轴向设有孔部14的圆柱形形状构成该圆柱形,同时内周缘部附近形成多个沟槽18,如图3和图4所示。线圈的直线导体部22的一个区域22t(图2A)设置在沟槽18中。直线导体部可能不一定包括如图2A和图2C所示的线圈端。然而,直线导体部22可以是发夹线圈37的一部分,如图2D所示。无论如何,定子铁芯模块110的直线导体部22设有从定子铁芯12第一侧36突出的接合部22a。如果直线导体部22不是发夹线圈37的一部分(参见图2A和图2C),则定子铁芯模块110可以进一步包括接合部22b,接合部位于从定子铁芯12第二侧38伸出的导体端部。
第一冠状件模块30可以设在定子铁芯模块110上方(如图1所示)。第一冠状件模块30可以由具有圆柱形的绝缘模具32组成,其中第一线圈端部26被嵌入在或成型于绝缘模具32内。绝缘模具32可以(但不一定)由树脂形成。如图所示,第一冠状件模块30可以圆柱形构成,以及具体地,设有孔部34,该孔部沿轴向从外冠表面31t(顶端部)的中心部分延伸到对接冠状表面31b(底端部)的中心部分。第一冠状件模块30中的线圈端部26设有多个第一冠状件接合部26a,这些第一冠状件接合部从第一冠状件模块30的绝缘体模具32的对接冠表面31b(底端部)伸出。第一冠状件模块30的第一冠状件接合部26a接合到定子铁芯模块110的对应第一定子铁芯接合部22a。
在本示例中,第一冠状件夹具71(70)可以设在第一冠状件模块30中接合部26a的附近对接冠表面31b处。该第一冠状件夹具71(70)在各个接合部熔合时起电绝缘件的作用,并用作相邻线圈之间的绝缘件。第一冠状件夹具71还用于将第一冠状件接合部26a固定到位,并帮助第一冠状件接合部26a与第一定子铁芯接合部22a对准。当实施第一冠状件模块30和第一冠状件夹具71时,还实施第一定子夹具74。第一定子夹具74可以设在定子铁芯模块110中的接合部22a附近在第一侧36处。该第一定子夹具74(70)在各个接合部熔合时起电绝缘件的作用,并用作相邻线圈之间的绝缘件。第一定子夹具74还用于将第一定子接合部22a固定到位,并帮助第一冠状件结合部26a与第一定子铁芯接合部22a对准。再有,如果定子铁芯模块110包含发夹线圈37,则只需要一个冠状件模块30。然而,如果定子铁芯模块110不包括任何发夹线圈37,则实现第二冠状件模块40。
第二冠状件模块40可以设在定子铁芯模块110下方(如图1所示)。第二冠状件模块40可以包括呈圆柱形形状的绝缘模具42,其中多个线圈端部24被嵌入到或成型在绝缘模具42中。此第二冠状件模块40可以限定孔部44,该孔部沿轴向方向从第二冠状件模块40的顶面42a的中心部分延伸到第二冠状件模块40的底面42b的中心部分。第二冠状件模块40的线圈端部24各自设有接合部24a,这些接合部从第二冠状件模块40的对接表面42a伸出。第二冠状件模块40的这些冠状件接合部24a接合到定子铁芯模块110的对应第二接合部22b。
在本示例中,第二冠状件夹具72(70)设在接合部24a附近,使得接合部24a延伸穿过第二冠状件夹具72中的孔。接合部24a由此从第二冠状件夹具72伸出。该第二冠状件夹具72(70)在各个接合部熔合时起电绝缘件的作用,并用作相邻线圈之间的绝缘件。注意,第二冠状件夹具72(70)可以,但并非一定由与绝缘体42相同的材料整体成型。而且,在本示例中,与线圈电连接的多个端子9设为从第二冠状件模块40的外表面42b伸出。旋转电机的转子(未示出)可以设在第一冠状件模块30的孔部34、定子铁芯模块110的孔部14以及第二冠状件模块40的孔部44中。
当实施第二冠状件模块40和第二冠状件夹具72时,还实施第二定子夹具76。第二定子夹具76可以设在定子铁芯模块110中的接合部22b附近及第二侧38。该第二定子夹具76(70)在相应接合部熔合时起电绝缘件的作用,并用作相邻线圈之间的绝缘件。第二定子夹具76还用于将第二定子接合部22b固定到位,并帮助第二冠状件结合部24a与第二定子铁芯接合部22b对准。
第一冠状件模块30(和第二冠状件模块40,其中未实施发夹线圈37)可以被组装到定子铁芯模块110以形成定子10。定子铁芯模块110包括定子铁芯12,其中线圈的直线导体部的各个部分设在沟槽18中。接下来,将详细地解释定子铁芯模块110的结构的示例。定子铁芯12以圆柱形形状构成,以及其中心部分中设有孔部14,其中其内周缘部附近设有在轴向方向上穿过的多个沟槽18。这些沟槽18沿着定子铁芯12的内周缘的环向按指定的间隔形成。而且,这些沟槽18被形成为在径向方向上呈辐射。
直线导体部22可以是具有矩形截面(扁平矩形截面)的矩形导线,该矩形导线被插入并保持在每个沟槽18中(参见图2A和图2D)。具体地说,可以在沟槽18中的每一个中的内周缘侧和外周缘侧上分别设有直线导体部22。直线导体部22的端部处的定子铁芯接合部22a、22b被设置为以便于从定子铁芯12的第一侧36(和第二侧38)伸出,并且在接合部22a、22b中的每一个之间形成间隙22g。
接下来将详细地解释冠状件的结构的示例。图5是图示冠状件处的导体部的示例的示意图。图2A和图2C图示冠状件的示例。第一冠状件模块30可以由具有圆柱形形状的绝缘模具32组成,其中第一线圈端部26被嵌入在或成型于绝缘模具32内。成型的部分可以具有在围绕冠状件周缘内部成型的通道,这些通道(在汽车内运行过程中)通过从线圈冠状件部分吸热来冷却定子。相似地,第二冠状件模块40可以包括呈圆柱形形状的绝缘模具42,其中多个线圈端部24被嵌入到或成型在绝缘体模具42中。绝缘体模具32(42)(诸如树脂)形成圆柱形形状,并且在其中形成孔部34(44)。如图5所示,这些线圈的线圈端部具有弯曲导体部26c(24c),并且在弯曲导体导部26c(24c)的导体端部处形成接合部26a(24a)。在本示例中,弯曲导体部26c(24c)以圆形截面形状形成,但可以代之为以矩形截面形状形成。接合部26a(24a)以矩形截面形状形成。接合部26a(24a)中的每一个设在与定子铁芯模块110的接合部对应的相应位置。具体地,接合部26a(24a)如图6所示,沿圆柱形绝缘模具32(42)的内周缘的周向方向按指定间隔在内周缘侧和外周缘侧上设置为两行。
具体地说,参考图6,线圈端部26(24)一端上的接合部M(图5)设在外周缘侧上,而其他接合部N(图5)设在内周缘侧上,并且通过弯曲导体部26c(24c)电连接。在本示例中,使用设在外周缘侧上指定位置处的接合部M作为参考,在周向方向上将弯曲导体部26c(24c)的接合部N布置在内周缘侧上。注意,接合部N和接合部M的位置是根据线圈绕组的方面来指定的。
在制造定子的第一实施方案方法中,该方法包括如下步骤:(1)提供定子铁芯模块110,该定子铁芯模块具有第一定子夹具74,第一定子夹具74被构造为在固定位置上支撑第一组定子铁芯接合部22a;(2)提供第一冠状件模块30,该第一冠状件模块具有一组第一冠状件接合部26a和支撑该第一组第一冠状件接合部26a的第一冠状件夹具71;(3)将第一定子夹具74与第一冠状件夹具71对准,使得第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a对准;以及(4)将第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a连接。前述方法可以进一步包括如下步骤:在将第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a接合之前,使用单个刀片28同时地将第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a铣削。无论第一组定子铁芯接合部22a和第一冠状件接合部26a的端部是否被铣削,前述方法可以进一步包括如下步骤:在对准的第一定子夹具74与第一冠状件夹具71之间提供钎焊盘60,使得第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a通过钎焊工序接合。当将钎焊盘60定位在第一定子夹具74与第一冠状件夹具71之间时,钎焊盘60在第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a之间的区域提供必要的焊补材料64。
在前述方法下,第一定子夹具74与第一冠状件夹具71中的至少一个可以可选地是由诸如树脂的绝缘材料形成的整体组件75。当整体组件用于第一定子夹具74和/或第一冠状件夹具71时,第一定子夹具74和/或第一冠状件夹具71仍可以是最终定子组装件的一部分。然而,现在参考图9A至图9B,还要理解,还可能的是,第一定子夹具74和/或第一冠状件夹具71中的至少一个可以各由可拆卸内线圈66和可拆卸外线圈68形成,使得可拆卸内线圈66和外线圈68中的至少一个限定冷却通道78。在此情形下,可以在完成接合工序之后将第一定子夹具74和/或第一冠状件夹具71从定子组装件拆除。内线圈66和外线圈68中任一个或二者中限定的冷却通道78被构造为从接合部22、24、26将热传递出去,其中该热是在接合工序(感应焊接、钎焊等)期间产生的。
成型部分10与定子20对准还可以使用定子叠片周缘36和成型冠状件31外周缘内的定位特征部来实现。它可以是孔和销钉,或者甚至是利用来将定子安装在外壳中的相同特征部。在这种情况下,可以在冠状件模具10和定子20之间利用垫片来控制暴露线圈的距离,以精确地执行焊接工序,并在组装功能性需要的情况下为组装提供刚性。有时,定子具有安装在外壳中的多个耳部。这些耳部还可以用于将冠状件模具10与定子20对准。而且,该对准可以使用与冠状件模具10中的相似的(多个)形状特征部结合使用的定子20外周缘上的(多个)外部特征部(诸如沟槽)来完成。此类特征与夹具71和74结合使用以将模具10与定子20对准,以确保组装过程中线圈26a与线圈22a对准。
前述方法可以进一步包括如下步骤:在定子铁芯模块110上提供第二定子夹具76,并提供第二冠状件模块40,该第二冠模块具有一组第二冠状件接合部24a和用于支撑第二组第一冠状件接合部26a的第二冠状件夹具72;将第二定子夹具76与第二冠状件夹具72对准,使得第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a对准;以及将第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部连接24a。在这种情况下,第二定子夹具76被构造为将第二组定子铁芯接合部22b支撑在固定位置,并帮助将第二组定子铁芯接合部22b与第二组冠状件接合部24a对准。当第二组定子铁芯接合部22b接合到该组第二冠状件接合部24a时,第二定子夹具76还将定子模块110电绝缘。
相似地,在此情况下,该方法还可以进一步包括如下步骤:刚好在将第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a接合之前,使用单个刀片28同时地将第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a铣削。无论第二组定子铁芯接合部22b和第二冠状件接合部24a的端部是否被铣削,前述方法可以进一步包括如下步骤:在对准的第二定子夹具76与第二冠状件夹具72之间提供钎焊盘60,使得第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a通过钎焊工序接合。当将钎焊盘60定位在第二定子夹具76与第二冠状件夹具72之间时,钎焊盘60包括设在第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a之间的焊补材料64。
在前述方法下,第二定子夹具76与第二冠状件夹具72中的至少一个可以可选地是由绝缘材料形成的整体组件75。当整体组件用于第二定子夹具76和/或第二冠状件夹具72时,第二定子夹具76和/或第二冠状件夹具72仍可以是最终定子组装件的一部分。然而,还要理解,可能的事第二定子夹具76与第二冠状件夹具72中的至少一个可以由可拆卸内线圈66和可拆卸外线圈68形成,使得内线圈66和外线圈68中的至少一个限定冷却通道。在这种情况下,只要每个夹具72、76可以被拆装为两个单独的组件,则在接合工序完成后,第二定子夹具76和/或第二冠状件夹具72可以容易地从定子组装件上拆除。内线圈66和外线圈68中任一个或二者中限定的冷却通道78被构造为从焊接接合处25将热传递出去,其中该热是在接合工序(感应焊、钎焊等)过程中产生的。
在本发明的又一实施方案中,用于制造模块化定子10的方法可以包括如下步骤:(1)提供定子铁芯模块110,在定子铁芯模块110的第一侧上具有第一定子夹具74,第一定子夹具74被构造为在固定位置上支撑第一组定子铁芯接合部22a;(2)提供第一冠状件,该第一冠状件具有一组第一冠状件接合部26a和支撑该第一组第一冠状件接合部26a的第一冠状件夹具71;(3)将第一定子夹具74与第一冠状件夹具71对准,以使第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a对准;(4)将第一组定子铁芯接合部22a与第一冠状件接合部26a焊接,同时通过第一定子夹具74和第一冠状件夹具71中的至少一个限定的多个冷却通道将来自该焊接工序的热量同时传递出去。
前述方法可以可选地包括如下附加步骤:(1)提供设在定子铁芯模块110第二侧上的第二定子夹具76;(2)提供第二冠状件,该第二冠状件具有一组第二冠状件接合部24a和支撑一组第二冠状件接合部24a的第二冠状件夹具72;(3)将第二定子夹具76与第二冠状件夹具72对准,使得第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a对准;以及(4)将第二组定子铁芯接合部22b与第二冠状件接合部24a焊接,同时通过第二定子夹具76和第二冠状件夹具72中的至少一个限定的多个冷却通道将来自该焊接结合处25的热量同时传递出去。对于本公开的所有实施方案,应理解,与定子模块110和/或冠状件30、40一起使用的夹具70将接合部22、24、26对准,并且在接合工序期间还用于将接合部22、24、26电绝缘。
图10是用于解释配备有根据本发明的旋转电机的车辆示例的概念图。旋转电机8(8A)具有定子和转子(未示出)等,其中前述线圈设在页式定子铁芯上的分布式绕组中。车辆100设有旋转电机8。具体地说,如图10所示的车辆100具有发动机50、诸如铅电池等的第一电池52、诸如锂离子电池等的在必要的情况下提供的辅助电池54、旋转电机8(8A)等。发动机50与旋转电机8(8A)的转子通过诸如传动带的动力传动装置连接,以便能够在其之间传递动力。第一电池52和辅助电池54电连接到旋转电机8(8A)。
在本示例中,旋转电机8(8A)可以用作具有电机功能的发电机。定子很小,并且因此旋转电机8(8A)也可以很小。在旋转电机8(8A)中,转子通过发动机的动力旋转,产生电能,这快速地对电池充电。当发动机50启动(或重新启动)时,旋转电机8(8A)用作高功率启动器。而且,当车辆加速时,旋转电机8(8A)向发动机50提供机动帮助。注意,车辆100和旋转电机8(8A)不限于上述示例。
因此,如上所解释,根据依据本发明的示例的定子10具有在旋转电机8的定子铁芯12上的分布式绕组中互连的线圈。在本示例中,定子10具有包含多个线圈的线圈组20。定子10具有定子铁芯模块110,该定子铁芯模块包括定子铁芯12,其中线圈的直线导体部22的各个部分设在沟槽18中;以及第一冠状件模块30(40),其中线圈的端部通过绝缘体成型而形成。定子铁芯模块110的每个直线导体部22设有接合部22a(22b),作为导体端部的第一接合部,该第一接合部设为从定子铁芯12向第一冠状件模块30(40)侧突出。第一冠状件模块30(40)的每个线圈端部设有接合部26a(24a),作为导体端部的第二接合部,该第二接合部设为从绝缘体模具的端部向定子铁芯模块110侧突出。定子10具有这样的结构,其中接合部22a(22b)作为朝向第一冠状件(22a)的定子铁芯接合部与第一冠状件接合部(26a)接合,以及作为朝向第二冠状件(22b)的定子铁芯接合部与第二冠状件接合部(24a)接合。这使得容易地为定子提供简单的结构。而且,由于冠状件30(40)的线圈端部结构简单,线圈端部可以利用很小形状来构成,并且定子较小。
根据依据本发明的示例的用于制造定子的方法具有通过熔合将定子芯模块110的定子铁芯接合部22与冠状件接合部24、26接合的步骤。这种接合可以通过指定的熔合方法来接合,诸如焊接、钎焊、TIG焊接等。TIG焊接是一种非消耗电极类型的惰性气体弧焊方法,其中在电极中使用钨或钨合金,以及使用氩气等作为保护气体来执行焊接,同时通过将电弧和熔融金属与空气隔离来提供保护。如通常所知,钎焊是一种金属接合工艺,其中通过熔化焊料金属并使其流入接合处来将两个或两个以上的金属物品接合在一起,焊料金属具有比连接金属更低的熔点。在本公开中,钎焊盘在接合处(在定子接合部22a、22b和冠状件接合部24,26之间的区域)提供焊料金属39。可替换地,可使用激光器等作为热源,将定子接合部22a、22b接合到冠状件接合部24、26。
虽然前文详细描述中给出了至少一个示例性实施方案,但是应该认识到,存在大量变化方案。还应该认识到,该一个或多个示例性实施方案仅是示例,并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或构造。相反,上述详细描述将为本领域技术人员提供用于实施一个或多个示例性实施方案的方便线路图。应当理解的是,在不脱离所附权利要求及其法律等同物中阐述的公开范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行多种变更。

Claims (10)

1.一种制造定子的方法,包括如下步骤:
提供定子铁芯模块,所述定子铁芯模块在定子铁芯模块的第一侧上具有第一定子夹具,第一定子夹具被构造为支撑第一组定子铁芯接合部;
提供第一冠状件模块,所述第一冠状件模块具有一组第一冠状件接合部和支撑第一组第一冠状件接合部的第一冠状件夹具;
将第一定子夹具与第一冠状件夹具对准,使得第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部对准;以及
将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合。
2.根据权利要求1所述的制造定子的方法,进一步包括如下步骤:
提供设在所述定子铁芯模块的第二侧上的第二定子夹具,第二定子夹具被构造为在第二侧上支撑第二组定子铁芯接合部;
提供第二冠状件模块,第二冠状件模块具有一组第二冠状件接合部和支撑第二组第一冠状件接合部的第二冠状件夹具;
将第二定子夹具与第二冠状件夹具对准,使得第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部对准;以及
将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部接合。
3.根据权利要求1所述的制造定子的方法,进一步包括如下步骤:就在将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合之前,使用单个刀片同时对第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部进行铣削。
4.根据权利要求1所述的制造定子的方法,进一步包括如下步骤:在通过钎焊工序将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合在一起之前,在对准的第一定子夹具与第一冠状件夹具之间提供钎焊盘。
5.根据权利要求4所述的用于制造定子的方法,其中,所述钎焊盘包括焊料,所述焊料被设置在第一组定子铁芯接合部和第一冠状件接合部之间。
6.根据权利要求2所述的制造定子的方法,进一步包括如下步骤:就在将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部接合之前,使用单个刀片同时对第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部进行铣削。
7.根据权利要求3所述的用于制造定子的方法,进一步包括如下步骤:在第一组定子铁芯接合部与所述第一冠状件接合部之间提供钎焊盘,在通过钎焊工序将第一组定子铁芯接合部与第一冠状件接合部接合在一起之前,铣削第一组定子铁芯接合部和第一冠状件接合部。
8.根据权利要求7所述的用于制造定子的方法,其中,所述钎焊盘包括焊料,所述焊料被设置在第一组定子铁芯接合部和第一冠状件接合部之间。
9.根据权利要求5所述的用于制造定子的方法,进一步包括如下步骤:在通过钎焊工序将第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部接合在一起之前,在铣削第二组定子铁芯接合部和第二冠状件接合部之后,在第二组定子铁芯接合部与第二冠状件接合部之间提供钎焊盘。
10.如权利要求9所述的用于制造定子的方法,其中,所述钎焊盘包括焊料,所述焊料被设置在接合在一起的所述第二组定子铁芯接合部和第二冠状件接合部之间。
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