條繞定子的導電連接的製作方法
2023-06-17 23:38:26 1
專利名稱：條繞定子的導電連接的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及一種電機的定子，如電動馬達、發電機和電動馬達/發電機。
背景技術：
電動馬達通過磁場和載流導體的相互作用使用電能產生機械能。相反的過程，使用機械能產生電能，是通過發電機完成的。混合動力車輛、電動車輛和混合動力電動車輛上使用的牽引馬達通常執行這兩項任務。其他電機，如馬達/發電機，兼具了馬達和發電機的各種不同的特徵。電機可包括繞中心軸線可旋轉的元件。可旋轉的元件，其被稱為轉子，可與被稱為定子的靜止元件同軸。電機利用轉子和定子之間的相對旋轉產生機械能或電能。
發明內容
提供一種條繞定子，其可連接到多個固定端子。條繞定子包括多個定子齒和多條磁線。多條磁線中的每條具有繞多個定子齒中的至少一個纏繞的繞組部分和遠離該繞組部分延伸的接合部分。多條柔性引線均具有第一部分，其直接超聲焊接到多條磁線的接合部分的相應一個上。多條柔性引線中的每條的第二部分遠離第一部分(遠離多條磁線的接合部分)柔性地延伸並構造為附接到固定端子的相應一個上。條繞定子還可包括多個接合絕緣體，使得每個接合絕緣體基本覆蓋磁線的接合部分的相應一個以及柔性引線的第一部分。多條柔性引線可以是多股絞合線，且多條磁線可以是實心金屬線。當結合參考附圖，本發明的上述和其它優點將從以下實施本發明的優選實施例和其他實施例的詳細描述中變得顯而易見。
圖1為條繞定子的軸測示意圖2為圖1所示條繞定子的一部分平面示意圖；和圖3為在磁線和柔性引線之間超聲波焊接連接的詳細示意圖。
具體實施例方式參考附圖，其中在所有幾個附圖中相同的參考數字對應於相同或相似的部件，圖1 中所示為電機的條繞定子10，如電動馬達、發電機或電動馬達/發電機。條繞定子10可繞轉子(未示出)布置，轉子可繞與條繞定子10大體上共同的軸線轉動。儘管本發明只關於汽車應用做了詳細的描述，本領域技術人員將認識到本發明更廣泛的應用。本領域技術人員還將認識到這些術語如「以上」、「以下」、「向上」、「向下」等等用於描述附圖，但是不代表對附加權利要求所定義的本發明的範圍限制。
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條繞定子10包括多個定子齒12。在條繞定子10的結構中，定子齒12形成在疊片組14中，其可分成多個層，如圖1所示，或可以是單個的、實心的片。疊片組14還提供定子齒12的支撐結構，允許載荷在定子齒12和條繞定子10附接或配合的結構之間傳遞。多條磁線16相對於且繞定子齒12布置。條繞定子10的繞組方式可包括本領域技術人員所知的分布式整數槽繞組、分數槽繞組、或其他繞組方式。此外，任意繞組方式可使用具有矩形截面的磁線16 (如圖1所示)作為繞組導體以增加定子槽的槽填充，或使用具有圓形截面的磁線16。條繞定子10和磁線16能連接到具有多個固定端子22的接線盒20。固定端子22 為條繞定子10提供電連接且是逆變器模塊的一部分或與逆變器模塊連通。在所示結構中， 接線盒20具有三個固定端子22。多條柔性引線M在磁線16和固定端子22之間提供連接手段。現在參考圖2，並繼續參考圖1，從側面或平面視圖示出了條繞定子10的一部分。 如圖ι所示，多條磁線16的大多數圍繞多個定子齒12中的至少一個(從圖2看是隱藏的) 纏繞。這些部分可稱作繞組部分(在圖中未單獨標記)。多條磁線16中的每條還具有遠離繞組部分和定子齒12延伸的接合部分26。多條柔性引線M可以是具有在絕緣層內的多條內部金屬線(通常是扭絞的)的多股絞合線。多條磁線16是實心金屬線。如這裡所使用的，柔性的通常是指電纜或金屬線能夠重複彎曲而不會損傷或損壞。柔性引線M是柔性的，但是磁線16不是。如這裡所討論的，多條柔性引線M具有第一部分30(從圖1和圖2看大部分是隱藏的)，其直接超聲波焊接到多條磁線16的接合部分沈中的相應一個，形成實心狀的焊接區域觀(從圖1和圖2看是隱藏的，如圖3所示)。該連接為磁線16提供導電接觸點。柔性引線M還包括遠離磁線16柔性延伸的第二部分32，該第二部分構造為連接到相應的一個固定端子22。柔性引線M的組合連接在磁線16和固定端子22之間提供電連接。在條繞定子 10的生產和裝配期間，形成磁線16以便接合部分沈布置在預定位置和方位上。然而，在生產過程中的變化可能會導致一個或多個接合部分沈的不精確的位置和方位。與形成用於與固定端子22直接連接的磁線16相反，柔性引線M在磁線16和固定端子22之間提供可調整的連接，其可克服生產中的變化。柔性引線M的第二部分32遠離磁線16的接合部分 26柔性地延伸以便接合部分沈的任何未對準或錯位都不會阻礙磁線16到固定端子22的導電連接。如圖2所示，條繞定子10可包括多個接合絕緣體36。多個接合絕緣體36中的每個基本覆蓋磁線16的接合部分沈中的相應一個和連接到其上的柔性引線M的第一部分 30。從圖2看去，接合絕緣體36覆蓋了柔性引線M的第一部分30與磁線16的接合部分 26的大部分。現在參考圖3，繼續參考圖1和圖2，示意地示出了在磁線16和柔性引線M之間的其中一個連接。在圖3中，接合絕緣體36以虛線示出，更好地示出了柔性引線M和磁線 16之間的連接。如在圖3中最佳地看出，所示的每個接合部分沈包括具有第一厚度的主體區域 38，和具有第二厚度的平坦區域40。平坦區域40的第二厚度小於第一厚度，這樣與主體區域38相比，平坦區域40提供了增加的接觸塊或表面。柔性引線M的第一部分30超聲波焊接到相應的一個平坦區域40，在它們之間產生導電連接。在超聲波焊接中，高頻超聲波聲振動被局部地應用到在壓力下被保持在一起的工件上，以產生實心狀焊接。因此，柔性引線M的第一部分30連接到接合部分沈(或，特別是平坦區域40)而沒有連接螺栓、鉚釘、焊料焊接材料、或將材料結合在一起所必需的粘合劑。此外，接合部分沈未被明顯地彎曲、形成波紋、或繞柔性引線M變形以便連接兩個部件。做為選擇地，如果磁線16具有足夠的截面寬度，接合部分沈可以不包括平坦區域 40。在這種結構中，柔性引線M的第一部分30可直接超聲波焊接到主體區域38而不使磁線16的第一部分30變平或以其他方式改變磁線16的第一部分30。將柔性引線M的第一部分30直接焊接到主體區域38而不改變磁線16的第一部分30可從條繞定子10的生產和裝配中省略過程或步驟。如圖1和2所示，磁線16相對於固定端子22具有變化的離開方向或方位。因此， 柔性引線M在非柔性磁線16和固定端子22之間提供可調節的導電連接。此外，如圖3所示，接合部分26不需要包括大的懸臂彎曲以便配合或連接到固定端子22 (圖3中不可見)。主體區域38和平坦區域40都是單一的單件磁線16的一部分。平坦區域40可以被衝壓或以其它方式形成在接合部分26的一端。在圖3所示的結構中，平坦區域40是平面的且大致與鄰接的主體區域38平行。儘管實施本發明的最佳模式和其他實施例已經詳細地描述，但是本領域技術人員將認識到用以在附加權利要求的保護範圍內實施本發明的各種變換的設計和實施例。
權利要求
1.一種條繞定子，包括多個定子齒；圍繞多個定子齒中至少一個纏繞的磁線；形成在磁線的一端的接合部分；和具有直接超聲波焊接到該接合部分的第一部分和遠離該第一部分柔性地延伸的第二部分的柔性引線。
2.如權利要求1的條繞定子，其中該接合部分包括具有第一厚度的主體區域，和具有第二厚度的平坦區域，第二厚度小於第一厚度，其中該柔性引線超聲波焊接到平坦區域。
3.如權利要求2的條繞定子，其中該柔性引線是多股絞合線，且該磁線是實心金屬線。
4.如權利要求3的條繞定子，其中該平坦區域大致與該主體區域共面。
5.如權利要求4的條繞定子，還包括至少基本覆蓋該磁線的平坦區域和該柔性引線的第一部分的絕緣體。
6.一種能連接到多個固定端子的條繞定子，包括多個定子齒；多條磁線，每條具有圍繞多個定子齒中的至少一個纏繞的繞組部分和遠離該繞組部分延伸的接合部分；和多條柔性引線，每條具有直接超聲波焊接到多條磁線的接合部分中的相應一個的第一部分，和遠離該第一部分柔性延伸且構造為連接到固定端子中的相應一個的第二部分。
7.如權利要求6的條繞定子，還包括多個接合絕緣體，其中每個接合絕緣體基本覆蓋磁線的接合部分的相應一個以及柔性引線的第一部分。
8.如權利要求7的條繞定子，其中多條柔性引線是多股絞合線，且多條磁線是實心金屬線。
9.如權利要求8的條繞定子，其中每個接合部分包括具有第一厚度的主體區域，和具有第二厚度的平坦區域，第二厚度小於第一厚度，其中每條柔性引線超聲波焊接到相應的一個平坦區域。
10.如權利要求9的條繞定子，其中每個平坦區域基本與每個相應的主體區域平行。
全文摘要
一種條繞定子，其可連接到多個固定端子，包括多個定子齒和多條磁線。多條磁線中的每條具有圍繞多個定子齒中的至少一個纏繞的繞組部分和遠離該繞組部分延伸的接合部分。多條柔性引線均具有第一部分，其直接超聲焊接到多條磁線的接合部分中的相應一個。多條柔性引線中的每條的第二部分遠離第一部分柔性地延伸並構造為連接到固定端子中的相應一個。
文檔編號H02K3/50GK102244420SQ20111012229
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者L. 凱澤 E., 博斯特維克 P. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司