具有导引支撑件的定子的制作方法

1.本公开涉及用于制造定子芯的系统和方法。


背景技术：

2.许多车辆采用电机来推进。一些电机是由定子、转子等组成的马达。在此类电机中，定子可以由堆叠在一起以限定定子芯的许多定子叠片组成。


技术实现要素：

3.一种电机包括壳体和多个相同的叠片。所述叠片中的每一者在其周边上限定导引突片。所述叠片堆叠以形成定子，所述定子具有设置在所述壳体内的主体，并且使得所述导引突片限定至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分，所述至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分围绕所述定子的周边彼此间隔开并且接触所述壳体并将所述主体与所述壳体间隔开。
4.一种定子包括多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定至少一个导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此径向间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫。所述各组的壳体接触垫沿着所述定子轴向交替。
5.一种定子包括多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此间隔开的至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分和围绕所述周边彼此间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫。
附图说明
6.图1是定子叠片的平面图。
7.图2是图1的一对定子叠片的平面图。
8.图3是定子的一部分的透视图。
9.图4是电机的一部分的透视图。
10.图5是定子芯的一部分的透视图。
11.图6是图5的定子芯的侧视图。
12.图7是定子芯的透视图。
13.图8是车辆的框图。
具体实施方式
14.本文描述了实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可采用各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员的代表性基础。
15.参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的
特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
16.特别是在轴向长度与直径相比相对较长的电机中，在电机定子周围形成油膜可能有利于热量去除。这可能面临维持定子与壳体之间的适当同心度的问题。在两端导引定子可能导致壳体上的过度机加工操作。在一端导引需要专用于导引的大区域，在所述区域中，油可能无法到达定子。
17.典型的壳体具有均匀内径，而没有特征部专用于导引定子。因此，可以将一系列突片添加到叠片外部轮廓以提供导引功能。突片可以位于叠片的安装耳部的子组附近，以避免增加钢消耗。
18.参考图1，定子叠片10限定围绕其内表面的多个齿12以及围绕其外表面(或周边)的多个安装耳部14(间隔开90
°
)和导引突片16。在该示例中，导引突片16放置在叠片10的相对侧上，每个突片靠近安装耳部14中的一者。在其他示例中，可以使用更少或更多数量(例如，一个、三个、五个等)的导引突片16，并且它们的位置可以是不同的。例如，一对导引突片可以位于叠片的相对侧上。同样地，可以使用更少数量的安装耳部14(例如，间隔开120
°
的三个安装耳部、零个安装耳部等)。尽管导引突片宽度可以取决于设计而变化，但是所示宽度大致等于或小于安装耳部14的宽度。
19.参考图2，一对定子叠片10已经堆叠在一起并且相对于彼此旋转90
°
。顶部定子叠片10处于与图1相同的位置。底部定子叠片相对于该位置已经旋转了90
°
。因此，底部定子叠片10的导引突片16'是可见的。取决于定子叠片10在堆叠时如何旋转和定位，可以形成用于接触壳体的各种表面。
20.在定子芯组装期间旋转叠片以获得芯本身的良好机械性质(例如，直角度、垂直度、同心度)是标准做法。旋转量取决于安装耳部的数量(例如，对于四耳部定子为90
°
、180
°
或270
°
，对于三耳部定子为120
°
或240
°
)。如果不使用耳部来安装定子，则旋转角度由定子齿距的倍数来确定。对于具有四十八个齿的定子，齿距为360
°
/48＝7.5
°
)。通过这种精细旋转，可以沿着定子的外表面形成导引突片的各种布置。
21.参考图3，多个定子叠片已经被堆叠以形成定子芯18。齿12已经以常见方式缠绕有线20。定子叠片10中的每一者相对于前一定子叠片10旋转90
°
已经导致导引突片16在安装耳部14中的每一者的每一侧上形成一对轴向延伸的锯齿状边缘部分22。在这种布置中，轴向延伸的锯齿状边缘部分22中的任一者因此与轴向延伸的锯齿状边缘部分中的另一者间隔开90
°
、180
°
或270
°
。在仅包括三个安装耳部的定子的背景下，轴向延伸的锯齿状边缘部分中的任一者将与轴向延伸的锯齿状边缘部分中的另一者间隔开120
°
或240
°
。在不具有任何安装耳部的定子的背景下，轴向延伸的锯齿状边缘部分中的任一者将与轴向延伸的锯齿状边缘部分中的另一者间隔开齿距的倍数的角度。
22.参考图4，由轴向延伸的锯齿状边缘部分22限定的外表面是定子叠片10的可以接触壳体24的内壁的唯一部分。因此，导引特征允许冷却剂沿着定子外表面流动并增加冷却剂与定子芯18之间的接触表面，以改善电机26内的热交换。
23.参考图5和图6，改变每个叠片的旋转和/或将导引突片定位在安装耳部29的任一侧上可以在定子周边上形成不同的接触垫，如上文所提及的。参考图5和图6，多个定子叠片
已经被堆叠以形成定子芯28。第一组定子叠片中的每一者相对于第一组的相邻定子叠片旋转0
°
(即，不旋转)或180
°
。这导致第一组定子叠片在相同位置具有导引突片，从而形成大的接触垫30。下一组定子叠片中的每一者相对于第一组交替旋转90
°
或270
°
，从而形成相对于第一接触垫30旋转90
°
的第二接触垫30(对于三个安装耳部配置，为120
°
或240
°
，处于齿距的倍数的旋转角度等)。这在定子芯28的整个长度上重复。因此，在该示例中，定子芯28具有围绕定子芯28的周边轴向对准并且彼此径向间隔开的接触垫30的组32。从图6中明显看出，组32的接触垫30沿着定子芯28轴向地交替。
24.参考图7，多个定子叠片已经被堆叠以形成定子芯34。已经组合了上述旋转方案，使得导引突片形成轴向延伸的锯齿状边缘部分22和接触垫30。其他布置也是可能的。
25.电机26或本文设想的其他电机可以在机动车辆的背景内使用。参考图8，混合动力电动车辆36包括电动化推进系统，其具有机械地联接到混合动力变速器(未示出)的电机26中的一者或多者。电机26可能够充当马达或发电机。另外，混合动力变速器机械地联接到内燃发动机38。电机26被布置成在发动机38操作或关闭时提供推进扭矩以及减速扭矩能力。电机26能够充当发电机，以通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失的能量来提供燃料经济性益处。电机26可以另外在车辆36操作时施加抵抗发动机输出扭矩的反作用扭矩，以生成电力来对牵引电池40进行再充电。电机26可以通过允许发动机38在最有效的转速和扭矩范围附近运转来进一步减少车辆排放。当发动机38关闭时，车辆36可以使用电机26作为唯一推进源在纯电动驱动模式下操作。混合动力变速器还机械地联接到行车轮，以输出来自电机26和/或燃烧发动机40的扭矩。
26.牵引电池或电池组40存储可以用于为电机26供电的能量。电池组40提供高压直流(dc)输出。一个或多个接触器42可以在断开时将牵引电池40与dc高压总线44隔离，而在闭合时将牵引电池40联接到dc高压总线44。牵引电池40经由dc高压总线44电耦合到一个或多个电力电子模块46。电力电子模块46还电耦合到电机26，并提供在交流(ac)高压总线与电机26之间双向传递能量的能力。在一些示例中，牵引电池40可以提供dc，而电机26则使用三相ac进行操作。电力电子模块46可以将dc转换为三相ac以操作电机26。在再生模式中，电力电子模块46可以将来自充当发电机的电机26的三相ac电流输出转换为与牵引电池40兼容的dc。本文中的描述同样适用于不具有燃烧发动机的纯电动车辆。
27.除了提供用于推进的能量之外，牵引电池40还可以为其他车辆电气系统提供能量。车辆36可以包括电耦合到高压总线44的dc/dc转换器模块48。dc/dc转换器模块48可以电耦合到低压总线50。dc/dc转换器模块48可以将牵引电池40的高压dc输出转换为与低压车辆负载52兼容的低压dc供应。高压负载54也电耦合到高压总线44。
28.牵引电池40可以通过车外电源56再充电，所述车外电源可以是与电气插座的连接件。外部电源56可以电耦合到充电器或另一类型的电动车辆供电装备(evse)58。车外电源56可以是由电力公用事业公司提供的配电网络或电网。evse 58提供电路和控件以用于管理能量在电源56与车辆36之间的传递。车外电源56可以向evse 58提供dc或ac电力。evse 58被配备有与车辆36的充电端口62配合的连接器60。充电端口62与充电模块64电耦合，所述充电模块可以经由一个或多个接触器42与牵引电池40电耦合。
29.所讨论的各种部件可具有一个或多个相关联控制器，以控制、监测和协调部件的操作。控制器可经由串行总线(例如，控制器局域网(can))或经由分立的导体进行通信。另
外，可提供车辆系统控制器66以协调各种部件的操作。
30.虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。
31.如前所描述的，各个实施例的特征可以被组合以形成本发明的可能未被明确描述或示出的另外的实施例。虽然各种实施例可能已经被描述为就一个或多个期望的特性而言相较其他实施例或现有技术实施方式提供了优点或是优选的，但是本领域普通技术人员应认识到，一个或多个特征或特性可被折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于：强度、耐久性、可销售性、外观、包装、大小、可服务性、重量、可制造性、易组装性等。这样，描述为就一个或多个特性而言较其他实施例或现有技术实施方式不太期望的实施例不在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。
32.根据本发明，提供了一种电机，所述电机具有：壳体；以及多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片并且堆叠以形成定子，所述定子具有设置在所述壳体内的主体，并且使得所述导引突片限定至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分，所述至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分围绕所述定子的周边彼此间隔开并且被配置为接触所述壳体并将所述主体与所述壳体间隔开。
33.根据一个实施例，所述叠片中的每一者还在其周边上限定安装耳部，并且其中所述导引突片与所述安装耳部相邻。
34.根据一个实施例，所述安装耳部远离所述主体径向延伸超过所述至少一个导引突片。
35.根据一个实施例，所述锯齿状边缘部分间隔开90
°
、180
°
或270
°
。
36.根据一个实施例，所述锯齿状边缘部分间隔开120
°
或240
°
。
37.根据一个实施例，所述定子具有齿距，并且其中所述锯齿状边缘部分以所述齿距的倍数的旋转角度间隔开。
38.根据一个实施例，所述导引突片还限定至少一个壳体接触垫。
39.根据本发明，提供了一种定子，所述定子具有：多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此径向间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫，其中所述各组的壳体接触垫沿着所述定子主体轴向地交替。
40.根据一个实施例，所述叠片中的每一者还在其周边上限定安装耳部，并且其中所述导引突片与所述安装耳部相邻。
41.根据一个实施例，所述安装耳部远离所述定子主体径向延伸超过所述导引突片。
42.根据一个实施例，所述壳体接触垫中的每一者具有相同数量的导引突片。
43.根据一个实施例，所述各组间隔开90
°
、180
°
或270
°
。
44.根据一个实施例，所述各组间隔开120
°
或240
°
。
45.根据一个实施例，所述定子具有齿距，并且其中所述各组以所述齿距的倍数的旋转角度间隔开。
46.根据一个实施例，所述导引突片还限定轴向延伸的锯齿状边缘部分。
47.根据本发明，提供了一种定子，所述定子具有：多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此间隔开的至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分和围绕所述周边彼此间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫。
48.根据一个实施例，所述叠片中的每一者还在其周边上限定安装耳部，并且其中所述导引突片与所述安装耳部相邻。
49.根据一个实施例，所述安装耳部远离所述定子主体径向延伸超过所述导引突片。

技术特征：
1.一种电机，其包括：壳体；以及多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片并且堆叠以形成定子，所述定子具有设置在所述壳体内的主体，并且使得所述导引突片限定至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分，所述至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分围绕所述定子的周边彼此间隔开并且被配置为接触所述壳体并将所述主体与所述壳体间隔开。2.根据权利要求1所述的电机，其中所述叠片中的每一者还在其周边上限定安装耳部，并且其中所述导引突片与所述安装耳部相邻。3.根据权利要求2所述的电机，其中所述安装耳部远离所述主体径向延伸超过所述至少一个导引突片。4.根据权利要求1所述的电机，其中所述锯齿状边缘部分间隔开90
°
、180
°
或270
°
。5.根据权利要求1所述的电机，其中所述锯齿状边缘部分间隔开120
°
或240
°
。6.根据权利要求1所述的电机，其中所述定子具有齿距，并且其中所述锯齿状边缘部分以所述齿距的倍数的旋转角度间隔开。7.根据权利要求1所述的电机，其中所述导引突片还限定至少一个壳体接触垫。8.一种定子，其包括：多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此径向间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫，其中所述各组的所述壳体接触垫沿着所述定子主体轴向地交替。9.根据权利要求8所述的定子，其中所述叠片中的每一者还在其周边上限定安装耳部，并且其中所述导引突片与所述安装耳部相邻。10.根据权利要求9所述的定子，其中所述安装耳部远离所述定子主体径向延伸超过所述导引突片。11.根据权利要求8所述的定子，其中所述壳体接触垫中的每一者具有相同数量的导引突片。12.根据权利要求8所述的定子，其中所述各组间隔开90
°
、180
°
或270
°
。13.根据权利要求8所述的定子，其中所述各组间隔开120
°
或240
°
。14.根据权利要求8所述的定子，其中所述定子具有齿距，并且其中所述各组以所述齿距的倍数的旋转角度间隔开。15.根据权利要求8所述的定子，其中所述导引突片还限定轴向延伸的锯齿状边缘部分。

技术总结
本公开提供了“具有导引支撑件的定子”。一种定子包括多个相同的叠片，每个叠片在其周边上限定导引突片，并且堆叠以形成定子主体，并且使得所述导引突片限定围绕所述定子主体的周边彼此间隔开的至少两个轴向延伸的锯齿状边缘部分或围绕所述周边彼此间隔开的至少两组轴向对准的壳体接触垫。组轴向对准的壳体接触垫。组轴向对准的壳体接触垫。


技术研发人员：弗朗哥
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/8/9