分段定子芯部的製作方法

2023-05-17 19:07:16

專利名稱：分段定子芯部的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，且更具體地涉及用於電機的定子。
背景技術：
電機使用電勢能通過磁場和帶電流導體的相互作用而產生機械能。使用機械能來產生電能的相反過程通過交流或直流發電機實現。其它 電機，譬如電動/發電機，結合電動機和發電機兩者的各種特徵。電機可以包括可繞中央軸線旋轉的元件。可旋轉元件，其可以被稱為轉子，可以與靜止元件(其可以被稱為定子)共軸線。電機使用在轉子和定子之間的相對旋轉來產生機械能或電能。

發明內容
提供了一種定子芯部。該定子芯部包括第一疊片和第二疊片。第一疊片由多個第一段形成且具有多個第一安裝耳部。第二疊片由多個第二段形成且具有多個第二安裝耳部。第一疊片和第二疊片與公共軸線對齊，且繞公共軸線相對於旋轉。第一疊片相對於第二疊片旋轉的角度不是直角，使得第一疊片和第二疊片之間的相對角度不是九十度。當結合附圖時，從下面的用於執行如所附權利要求限定的本發明的一些最佳方式和其它實施例的具體描述可容易地明白本發明的上述特徵和優點，以及其它特徵和優點。


圖I是由四段每層的多個層形成的定子芯部的示意性等軸視圖；圖2是圖I中所示的定子芯部的示意性俯視圖；圖3A是可被用於構成圖1-2中所示的定子芯部或與其類似的定子芯部的一個第二段的示意性俯視圖；圖3B是可被用於構成圖1-2中所示的定子芯部或與其類似的定子芯部的一個第一段的示意性頂視圖；圖4是在定子段(譬如那些在圖1-3B中示出的)之間的接合區域的示意性等軸放大視圖。
具體實施例方式參考附圖，其中相似的參考標號在各圖中在任何情況下都對應於相同或相似的部件，定子芯部10的兩個示意圖在圖I和圖2中示出。圖I示出了定子芯部10的等軸視圖，且圖2示出了俯視圖。在其他圖中示出的結構和部件可以與那些在圖1-2中示出的相結合和一起使用。儘管本發明針對機動車應用進行詳細描述，本領域技術人員將理解本發明的更廣泛的應用性。本領域技術人員將會理解諸如「上方」、「下方」、「上」、「下」等術語被用於描述附圖，且並不對本發明範圍有任何限制，本發明的範圍由所附權利要求限定。定子芯部10在圖1-2中被示出處於部分組裝狀態，且可以被用於構成定子(未示出)。定子芯部10可以是電機(未示出)的一個部件，該電機譬如為電動機、發電機或電動/發電機。定子芯部10包括一個或多個第一層或第一疊片12和一個或多個第二層或第二疊片14。第一疊片12和第二疊片14以交替層的形式被布置或堆疊以形成如圖1-2所示的定子芯部10。第一疊片12和第二疊片14與公共軸線16對齊，且相對於彼此繞公共軸線16旋轉使得第一疊片12相對於相鄰或相接的第二疊片14偏置，由此形成砌磚式樣式(bricklayer type pattern)。在相鄰的第一疊片12和第二疊片14之間的旋轉的角度不是直角(即，不是九十度)。在圖1-2所示的定子芯部10中，第一疊片12繞中心軸線16相對於第二疊片14 旋轉約四十五度。然而，第一疊片12可以繞公共軸線16旋轉其它的相對取向，譬如相對於第二疊片14約四十到五十五度或三十到六十度。定子芯部10被配置為與一個或多個定位結構20相接合。定位結構20可以配合或附接到電機的殼體或支撐件(未示出)，其中該定子芯部10被結合到該電機中，或定位結構20可以被結合到殼體中。替代地，當定子芯部10是變速器或混合變速器(未示出)的一部分時，定位結構20可以配置為附接到變速器殼體(未示出)。定位結構20僅被示意性地示出以顯示相對於第一疊片12和第二疊片14的定位。定位結構20可以為，例如且非限定地，銷、釘、從周邊部件延伸的凸起、或緊固件。第一疊片12由多個第一段22形成，且第二疊片14由多個第二段24形成。各第一段22協作以限定第一疊片12為定子芯部10的多個單獨層，且各第二段24協作限定第二疊片14為定子芯部10的多個單獨層。由此，每一個第一疊片12和第二疊片14可以實際上被視為分別由第一段22和第二段24的單層所限定。所示第一疊片12和第二疊片14分別由四個第一段22和四個第二段24形成。然而，其它數量的段可以被使用來建立定子芯部10的層。由於在相鄰第一疊片12和第二疊片14之間的旋轉角度不是直角，在第一段22之間以及同樣第二段24之間的接口或接合部(？ 一見圖4)彼此不堆疊。由此，砌磚式樣式通過第一段22和第二段24形成。當從側視圖或等軸視圖(如圖I)中觀察時，在第一段22或第二段24之間的接合線每隔一層交替。第一段22具有多個第一安裝耳部26，且第二段24具有多個第二安裝耳部28。第一安裝耳部26和第二安裝耳部28被配置為與定位結構相配或接合。第二段24具有通過每個第二段24居中地形成的第二安裝耳部28。然而，對於第一段22，第一安裝耳部26由兩個相鄰第一段22的端部形成。在如圖I所示的定子芯部10中，每層第一安裝耳部26和第二安裝耳部28的數量與每層中的段數相配。然而，不同的耳部與段的組合可以被使用以形成定子芯部10。多個定子齒部30可以被用於將定子繞組(未示出)支撐和對準在形成於定子齒部30之間的繞組槽中。定子繞組是導線或電纜，在電機運行期間，電流可以通過導線或電纜流動。在圖1-2中示出的定子芯部12在內側具有朝向公共軸線16的定子齒部30，同時第一安裝耳部26和第二安裝耳部28在外側，使得定子芯部10用於與內部轉子(未示出)協作。然而，本文中所述關於定子芯部10示出的元件和部件還可以被用於構成具有外側轉子和內側定子的電機，使得定子齒部30可以定位在定子芯部10的外側上且第一安裝耳部26和第二安裝耳部30定位在定子芯部10的內側上。在圖I和2兩者所示的視圖中，定子芯部10從最上面(從圖I中觀察)的第二疊片14略去了一個第二段24。由此，形成一個正位於頂層之下的第一疊片12的第一段22在圖1-2中可見。現參考圖3A和3B，且繼續參考圖1_2，示出了一個第二段24和一個第一段22的俯視圖。如圖1-2所示，第一段22和第二段24可以被用於構成或組裝圖1-2所示的定子芯部10或其它定子配置。在其他圖中示出的結構和部件可以與那些在圖3A和圖3B中示出的相結合併一起使用。第一段22和第二段24的每一個都包括幾個公共結構部。然而，第一段22和第二 段24並不相同且被配置為允許第一疊片12和第二疊片14相對於彼此旋轉或偏置。第一安裝凸片32和第二安裝凸片34從本體36延伸。定子齒部30從本體36與第一安裝凸片32和第二安裝凸片34相對地延伸。本體36提供用於第一段22和第二段24的連結結構且將承載在定子齒部30和安裝耳部26，28之間的負荷。第一安裝凸片32和第二安裝凸片34協作以形成第一安裝耳部26和第二安裝耳部28。第一安裝凸片32和第二安裝凸片34還協作以限定安裝槽38 (其可以在圖1_2中更好地觀察)。安裝槽38被成形或配置為與一個定位結構20相配合，且在本體36附近封閉並在遠離本體36側敞開。由此，第一安裝凸片32和第二安裝凸片34並不完全圍繞與其相配的定位結構20，且安裝槽38的開口向遠離本體36方向。安裝槽38的開口也從組裝的定子芯部10朝外敞開。第一段22和第二段24的每一個還包括本體36的第一端42 (大致在圖3A和3B的頂部附近)和本體36的第二端44 (大致在圖3A和3B的底部附近)。第一端42具有第一接合部46且第二端44具有第二接合部48。在定子芯部10或單個第一疊片12或第二疊片14的組裝期間，第二接合部48與第一接合部46相配合。還參考圖4，且繼續參考圖1-3B，其中示出了在相鄰的第一段22或第二段24之間的接口的示意性的等軸視圖。注意到儘管在圖4中的視圖僅包括在第一段22之間的接合部，該接口表示第一疊片12的第一段22或第二疊片14的第二段24的任一個。在其他圖中示出的結構和部件可以與那些在圖4中示出的相結合和一起使用。如圖4所示且也可以從圖1-2中看到，第一端42上的第一接合部46與第二端44上的第二接合部48互鎖或配合。第二端44的第二接合部48大致與相鄰的第一段22或第二段24的第一端42上的定子齒部30的一個重疊。如圖1-3B所示，第一段22的第一安裝凸片32被定位在與第一接合部46相鄰的第一端42上，而第一段22的第二安裝凸片34被定位在與第二接合部48相鄰的第二端44上。由此，第一疊片12的第一安裝耳部26被形成在第一接合部46和第二接合部48附近，使得第一安裝耳部26由一對第一段22組裝而成。第一接合部46和第二接合部48大致平分第一安裝耳部26。第一安裝耳部26由在兩個第一段22的相鄰端上的第一安裝凸片32和第二安裝凸片34形成。然而，第二疊片14的第二安裝耳部28並不定位在第二段24的相同部分上。第二段24的第一安裝凸片32被定位在第一端42和第二端44之間，而第二段24的第二安裝凸片34被定位在第一端42和第二端44之間。由此，第二安裝耳部28被定位在第一端42和第二端44之間，且形成在單獨的第二段24上。在圖1-2所示的定子芯部10的配置中，第二安裝耳部28被定位為距離第二段24的第一端42和第二端44大致等距。如圖1-2所示，第一疊片12相對於第二疊片14旋轉約四十五度。由此，第一疊片12的第一安裝耳部26與第二疊片14的第二安裝耳部28對齊。第一安裝耳部26和第二安裝耳部28協作以進一步限定安裝槽38。如圖1-2所示，第一疊片12和第二疊片14包括配置為有助於第一疊片12和第二疊片14到最終定子芯部10的組裝的結構。儘管示出了兩個不同的組裝結構，其它結構可 以被併入或僅一個結構可以被使用。第一段22和第二段24的每一個包括多個互鎖件50。多個互鎖件50被配置為具有一些形式的凸和凹結構，其有助於在相鄰第一疊片12和第二疊片14之間的互鎖或建立摩擦。在圖1-2所示的定子芯部10中，互鎖件的凹部分是可見的，且互鎖件50的凸部分在第一段22和第二段24的相對側上且延伸到所示凹部分中。多個互鎖件50的相同樣式在第一段22和第二段24上重複使得第一疊片12可以相對於第二疊片14旋轉而不會改變互鎖件50。第一段22和第二段24的每一個還包括多個焊接通道52。該多個焊接通道52有助於焊接第一疊片12和第二疊片14以保持所示定子芯部10的堆疊配置。詳細的說明書和附圖支持和描述了本發明是支持性和示意性的，但是本發明的範圍僅受到權利要求的限定。儘管用於執行本發明的一些最佳模式和其他實施例已經詳細地描述，存在用於實施所附權利要求中限定的本發明的各種替代設計和實施例。
權利要求
1.一種定子芯部，包括 第一疊片，由多個第一段形成，且具有多個第一安裝耳部； 第二疊片，由多個第二段形成，且具有多個第二安裝耳部；以及其中第一疊片和第二疊片與公共軸線對齊，且繞公共軸線旋轉使得第一疊片相對於第二疊片不成直角。
2.如權利要求I所述的定子芯部，其中第一段和第二段中的每一個還包括 本體； 從本體延伸的第一安裝凸片； 從本體延伸的第二安裝凸片；· 多個齒部，從本體與第一安裝凸片和第二安裝凸片相對地延伸； 其中第一安裝凸片和第二安裝凸片協作以形成第一安裝耳部和第二安裝耳部；以及其中第一安裝凸片和第二安裝凸片協作以限定安裝槽，該槽在本體附近封閉，在遠離本體側敞開。
3.如權利要求2所述的定子芯部，其中安裝槽被配置為與定位結構接合，且其中第一安裝凸片和第二安裝凸片沒有完全包圍定位結構。
4.如權利要求3所述的定子芯部，其中第一段和第二段中的每一個還包括 具有第一接合部的第一端；以及 具有第二接合部的第二端，其中第二接合部被配置為與第一接合部配合。
5.如權利要求4所述的定子芯部， 其中第一段的第一安裝凸片定位在第一接合部附近的第一端上；以及其中第一段的第二安裝凸片定位在第二接合部附近的第二端上，使得第一安裝耳部形成在第一接合部和第二接合部附近。
6.如權利要求5所述的定子芯部， 其中第二段的第一安裝凸片定位在第一端和第二端之間；以及其中第二段的第二安裝凸片定位在第一端和第二端之間，使得第二安裝耳部定位在第一端和第二端之間。
7.如權利要求6所述的定子芯部，其中第二安裝耳部定位為距離第二段的第一端和第二端大致等距。
8.如權利要求7所述的定子芯部，其中第一端的第一接合部大致重疊第二端上的一個齒部。
9.如權利要求8所述的定子芯部，其中第二疊片相對於第一疊片繞公共軸線旋轉約四十到五十度。
10.如權利要求9所述的定子芯部，其中第一段和第二段中的每一個還包括 多個凸互鎖件；以及 多個凹互鎖件，配置為與凸互鎖件配合。
全文摘要
一種定子芯部包括第一疊片和第二疊片。第一疊片由多個第一段形成且具有多個第一安裝耳部。第二疊片由多個第二段形成且具有多個第二安裝耳部。第一疊片和第二疊片與公共軸線對齊，且繞公共軸線旋轉使得第一疊片並不與第二疊片對齊。
文檔編號H02K1/14GK102856991SQ20121022760
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月2日 優先權日2011年6月30日
發明者E.L.凱瑟, P.J.薩瓦吉安, P.波斯特維克 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司