[发明专利]具有改进的导体组件的定子及制造定子的方法

说明书

关于联邦赞助研究或开发的声明

本发明是在美国能源部授予的HEV、PHEV、FCV(DE-FC26-07NT43123)集成牵引驱动系统下通过政府支持而完成。政府在本发明中具有一定权力。

技术领域

本发明技术领域总体涉及车用电动机的领域，并且更具体地涉及在车用电动机中使用的具有改进导体组件的定子以及制造这样的定子的方法。

背景技术

技术上的进步导致了汽车设计上的重大变化。这些变化之一涉及汽车(特别是替代燃料车辆)内各种电气系统的复杂性以及功率使用。例如，替代燃料车辆(例如混合动力车)通常使用机电功率源，例如电池、超级电容和燃料电池，以向驱动车轮的电牵引机(或者电动机)供能，有时还具有另一个功率源，例如内燃机。

电动机通常包括在固定的转子组件内在轴上旋转的转子。转子和定子组件每个都产生磁场，磁场相互作用以使得转子旋转并产生机械能。定子组件通常包括芯，芯具有布置成堆叠的多个铁磁环形层(或叠层)。每个叠层具有数个槽，当对其时这数个槽形成延伸通过芯的长度的轴向通路。由铜或者铜合金制成的传导元件(例如杆、导线等)通过这些开口缠绕在叠层芯周围。由例如电池或燃料电池的功率源驱动流经这些导体的电流产生电磁通量，电磁通量可以按照需要调制以控制电机的速度。

在典型的条式缠绕定子组件中，不同的导线或者其他导体单独地插入到每个槽中。导体通常在它们被插入到开口中之后被弯曲、连接起来并且焊接在一起。但是，这可能在制造定子组件中消耗时间、成本和人力，和/或导致具有大量非优化焊接位置的定子。

因此，期望提供改进的定子，例如具有减小数量的焊接位置。还期望提供制造定子的改进方法，例如能够导致较小时间、成本和人力的方法。还期望提供具有这种改进定子的电动机。此外，从以下详细说明和所附权利要求，在结合附图与上述技术领域和背景技术考虑时，本发明的其他期望特征和特性将变得明显。

发明内容

根据本发明的示例性实施例，提供一种定子。本发明涉及具有改进的导体组件的定子及制造定子的方法。具体而言，一种定子，包括：定子芯、多个槽和导体。多个槽在所述定子芯内形成。导体连续地布置在所述多个槽中的至少两个内。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供一种制造定子的方法。所述方法包括以下步骤：提供定子芯；在所述定子芯内形成多个槽；和将导体滑动到所述定子芯中，使得所述导体连续延伸通过所述多个槽中的至少两个。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供一种电动机，配置为结合车辆使用。所述电动机包括转子和定子。定子磁耦合到所述转子，并且包括：定子芯、多个槽和多个导线。多个槽在所述定子芯内形成。多个导线布置在所述定子芯内。所述多个导线中的至少一个连续地布置在所述多个槽中的两个内。

本发明涉及下述技术方案。

1.一种定子，包括：

定子芯；

在所述定子芯内形成的多个槽；和

连续地布置在所述多个槽中的至少两个内的导体。

2.根据方案1所述的定子，还包括连续布置在所述多个槽内的多个导线。

3.根据方案2所述的定子，其中所述多个导线中的每个连续地布置在所述多个槽中的至少两个内。

4.根据方案3所述的定子，其中所述多个导线中的每个连续地布置在所述多个槽中的四个内。

5.根据方案4所述的定子，其中所述多个导线中的每个在至少八个位置被弯曲。

6.根据方案1所述的定子，其中：

所述定子芯包括内表面；和

所述多个槽围绕所述内表面大体径向延伸。

7.根据方案1所述的定子，其中所述定子芯包括堆叠层。

8.一种制造定子的方法，所述方法包括以下步骤：

提供定子芯；

在所述定子芯内形成多个槽；和

将导体滑动到所述定子芯中，使得所述导体连续延伸通过所述多个槽中的至少两个。

9.根据方案8所述的方法，还包括以下步骤：

将多个导线滑动到所述定子芯中，使得所述多个导线中的每个连续延伸通过所述多个槽中的至少两个。

10.根据方案9所述的方法，其中将多个导线滑动到所述定子芯中的步骤包括以下步骤：

将所述多个导线滑动到所述定子芯中，使得所述多个导线中的每个连续延伸通过所述多个槽中的四个。

11.根据方案9所述的方法，还包括以下步骤：

在将所述多个导线滑动到所述定子芯中之前使得所述多个导线弯曲。

12.根据方案11所述的方法，其中使得所述多个导线弯曲的步骤包括以下步骤：