專利名稱：單一軌道層定子終端組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電機(jī)。更具體地，涉及一種端接有六個相的定子 的導(dǎo)體和車輛交流發(fā)電機(jī)中集中的引線的裝置以及一種制造該裝置的方 法。
背景技術(shù)：
電機(jī)，譬如交流發(fā)電機(jī)或者說同步交流發(fā)電機(jī)，是領(lǐng)域內(nèi)公知的。 現(xiàn)有的交流發(fā)電機(jī)典型地包括置于一個交流發(fā)電機(jī)殼體中的一個定子組 件和一個轉(zhuǎn)子組件。所述定子組件安裝在所述殼上并且包括一個大體上 圓柱形的定子芯，所述定子鐵芯具有多個形成于其中的槽。所述轉(zhuǎn)子組 件包括一個附著在一個大體上圓柱形的軸上的轉(zhuǎn)子，所述圓柱形的軸可 旋轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體中并且與所述定子組件同軸。所述定子組件包括 多個繞在其上的電線，形成六個相。所述定子引線被典型地集中在一個 小的區(qū)域中，甚至可能集中在連續(xù)的線槽中，并且被放線和連接到一個 定子終端組件上。具有六個相的定子典型地具有包括六個導(dǎo)電軌道的定子終端組件。 所述導(dǎo)電軌道的一個末端連接到所述定子引線并且另一個末端連接到一 個整流器電橋的二極管對或者一個類似的開關(guān)元件。為了成功地為二極
管散熱，希望將十二個(六對)二極管物理上繞著交流發(fā)電機(jī)的圓周展開。 因此，導(dǎo)電軌道有一個相互接近的末端(定子引線末端)和另一個展開的末 端(二極管對末端)。在定子引線末端，導(dǎo)電軌道常常相互干擾并且部分地 把一個軌道沿軸向方向布置在另一個軌道的頂部是實(shí)踐中常用的。這就 是俗稱的雙層軌道定子終端組件。這使得終端組件的厚度在一些情況下 可能阻塞交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部的氣流。這種情況可能導(dǎo)致整流器冷卻問題。 另外，如果有一種降低其厚度的途徑， 一個雙層的軌道將會看作占據(jù)了 例如可以用于整流器散熱片的寶貴空間。而且，雙層軌道定子終端組件 要求單獨(dú)地形成每個軌道，否則會制造上困難且成本高昂，因?yàn)樾枰?疊單個的軌道。相反地，當(dāng)把多個導(dǎo)體軌道布置成使軌道沒有沿軸向方 向部分地置于其它軌道的頂部上時(shí)，考慮把這些導(dǎo)體軌道布置在一個單 一層中。因此，希望提供一種六相交流發(fā)電機(jī)的一種定子終端組件，所述定 子終端組件具有降低的厚度以改善譬如整流器冷卻問題之類的電機(jī)特 性，并且還希望提供一種可簡化制造的定子終端組件。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于電機(jī)定子的終端組件。該終端組件包括至少五 個布置在一個單一層中的導(dǎo)電軌道，所述至少五個軌道中的每一個軌道 都被構(gòu)造和布置成在一個整流器電橋與從所述定子延伸的多個引線中的 至少一個引線之間提供電連通，所述引線中的至少五個布置在所述電機(jī) 的圓周的小于90度的一個弧段中。所述至少五個軌道至少部分地封裝在
一個不導(dǎo)電的殼中。通過用一片導(dǎo)電材料在一個單一層中形成至少五個軌道來制造所述 終端組件，所述至少五個軌道中的每個軌道通過多個支線與所述至少五 個軌道中的相鄰軌道保持連接。所述軌道至少部分地封裝在一個不導(dǎo)電 的殼中，在此之后，切斷所述多個支線，形成至少五個單個的軌道并且 由此消除所述至少五個軌道之間的電連通。


本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從以下參照附圖的一個優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說 明中容易地理解本發(fā)明的上述優(yōu)點(diǎn)以及其它的優(yōu)點(diǎn)，在附圖中 圖1是一個單層定子終端組件的一種實(shí)施方式的平面圖； 圖2是一個終端組件的局部放大平面圖，示出了終端連接件； 圖3是一個終端組件的局部放大立體圖，示出了終端連接件。
具體實(shí)施方式
在圖1中示出了一個具有六個相的單層定子終端組件10的實(shí)施方 式。終端組件10包括一個軌道組30和一個軌道組32。軌道組32是軌道 組30的鏡像，從而在本文中將詳細(xì)地說明軌道組30，因此，可以理解是， 除非另有說明，以下的說明也適用于軌道組32。軌道組30包括以共面方式布置的一個第一軌道12、 一個第二軌道 14和一個第三軌道16。每個軌道都包括到一個徑向向外延伸的用于連接 到一個定子引線的終端連接件28和兩個徑向向內(nèi)延伸的、用于將終端組 件10連接到包括在一個交流發(fā)電機(jī)組件的一個整流器電橋中的兩個二極管的連接件34。在一個實(shí)施方式中，軌道組30通過沖壓工藝由一片銅或者其它的導(dǎo) 電材料形成，得出一個基本上布置在一個單一層中的軌道組30，所述單 個層具有一個或者多個把各個單個的軌道連接到相鄰的單獨(dú)軌道的支線 (即，把所述第一軌道12連接到第二軌道14的支線36和把所述第二軌 道14連接到第三軌道16的支線56)。軌道組32用相同的方式形成。然 后通過外模成型(overmolding)工藝把軌道組30和軌道組32—起至少 部分地封裝在絕緣的塑料材料中。在所述外模成型工藝中，其它的特征 也形成在終端組件10中，包括用于固定終端組件10的附著孔38。然后 去除連接各個單個的軌道的所有支線36和支線56，從而防止在單個的軌 道之間的任何不希望的電連接。作為對由分開的工藝形成軌道組30和軌道組32的可供選擇的替代 方案，軌道組30和軌道組32可以由同一片銅或者其它導(dǎo)電材料同時(shí)形 成。得出的是一個軌道組30和一個軌道組32，具有一個或者多個將軌道 組30的單個的軌道連接到軌道組32的單個的軌道的支線58(即，支線 58把軌道組30的第三軌道16連接到軌道組32的第三軌道16)。在如上所述同時(shí)地形成軌道組30和軌道組32以后，通過外模成型 工藝將軌道組30和軌道組32至少部分地封裝在絕緣的塑料材料中。然 后將把單個的軌道連接到相鄰的單個的軌道的支線36、 56和58斷開， 從而切斷在單個的軌道之間的不希望的電連接。
如以上所述的取代于單獨(dú)地形成單個的軌道，把單個的軌道形成軌道組30 (或者結(jié)合的軌道組30和軌道組32)可以簡化終端組件10的制造。 所述的工藝具有減少與沖壓工藝相關(guān)的時(shí)間和成本的優(yōu)點(diǎn)。模制工藝的 成本也會降低，因?yàn)橹辉谀＞咧屑虞d一個(或者兩個)軌道組，相反地， 在傳統(tǒng)的工藝中必須在模具中加載六個單個的軌道。除了制造方面的優(yōu)點(diǎn)以外，終端組件IO還提高了安裝所述終端組件 的電機(jī)的冷卻性能。所述單層的構(gòu)形使得終端組件10在軸向方向上更薄， 由此使得在所述電機(jī)中能夠有更多的內(nèi)部氣流，這提高了冷卻性能。另 外，更薄的終端組件K)在電機(jī)中為包括整流器散熱片的其它的部件留下 更多的可用空間，這些其它部件也有利于提高冷卻性能。為了便于一種單層的構(gòu)形，并且仍然把二極管連接件34和終端連接 件28定位在所希望的位置，采用其它獨(dú)特的元件。首先，在一個傳統(tǒng)的 多層軌道設(shè)計(jì)中，第一層軌道和第二層軌道都安排在一個附著孔的徑向 外側(cè)。為了達(dá)到此目的，所述軌道相互疊層。另一個方面，終端組件IO 通過將第一軌道12安排在附著孔38的徑向外側(cè)并將第二軌道14安排在 附著孔38的徑向內(nèi)側(cè)保持一個單一的層。而且，在所述絕緣的塑料材料 可能位于靠近終端組件10的其它特征的區(qū)域，可能要求第二軌道14的 局部區(qū)域保持從絕緣塑料露出。這樣局部的區(qū)域可以看到位于附著孔38 的徑向內(nèi)側(cè)，其中第二軌道14位于靠近兩個二極管連接件34處。局部 地露出第二軌道14使得能夠適當(dāng)?shù)厍宄饽３尚凸に嚨囊粋€外模成型模 具。第三軌道16包括一個從與包括終端連接件28的端部相對的一個端部徑向向外延伸的接片44。 一個接片孔46位于接片44中。在上面所述 的外模成型的過程中，塑料材料流入進(jìn)接片孔46中并且固化，從而形成 一個固持裝置以更加有效地把第三軌道16固定在終端組件10中。第二 軌道14在繞著接片44的局部區(qū)域48中徑向向外地延伸以保持所述單層 軌道構(gòu)形并且還保持第二軌道14的所希望的寬度。依次地，第一軌道12 在局部區(qū)域50中徑向向外延伸以保持一個單層軌道構(gòu)形并且還保持第一 軌道12的所希望的寬度。圖2和圖3示出了終端組件10，在此，終端連接件28被集中在交 流發(fā)電機(jī)的小于大約90度的圓周上。終端連接件28的這種集中對于把 終端組件IO配合到這樣一種定子設(shè)計(jì)是有利的，該定子設(shè)計(jì)要求定子引 線從相鄰的芯槽引出定子芯。傳統(tǒng)的巻曲接腳，全部形成在大體上相同 的軸向位置上，在由單片的銅材沖制時(shí)可能互相干涉(在扁平的狀態(tài) 下)。作為可供選擇的替代方案，可以縮短所述傳統(tǒng)的巻曲接腳以減少所 述干涉，然而，當(dāng)繞著一個定子引線巻曲所述縮短的傳統(tǒng)的巻曲接腳時(shí)， 巻曲接腳的縮短的巻曲長度可能不足以保持一個定子引線。為了解決上述問題，圖2和圖3中所示的每個終端連接件28都包括 一個上巻曲接腳40和一個下巻曲接腳42。如在圖3中可以看得最清楚， 上巻曲接腳40和下巻曲接腳42被定位在不同的軸向位置。所述軸向方 向定義為與所述交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸同軸。當(dāng)終端連接件28處于圖3所 示的沖壓過的扁平狀態(tài)， 一個單個的軌道的上巻曲接腳40將被定位在一 個相鄰的單個的軌道的下巻曲接腳42的徑向外側(cè)。因此，上巻曲接腳40
和下巻曲接腳42可以形成一個足夠的長度以有效地保持一個定子引線， 而不會與相鄰的終端連接件28的巻曲接腳干涉。這種巻曲接腳構(gòu)形使得 相互間距小的終端連接件28能夠由一個單一銅片沖制。盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，可以理解的是，所屬領(lǐng)域 技術(shù)人員，不論是現(xiàn)在還是將來，都可以對本發(fā)明作出落入權(quán)利要求書 的范圍中的各種改進(jìn)和深化。權(quán)利要求書應(yīng)當(dāng)構(gòu)成對首次披露的本發(fā)明 適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于電機(jī)定子的終端組件，包括至少五個布置在一個單一層中的導(dǎo)電軌道，每一個軌道都被構(gòu)造和布置成在一個整流器電橋與從所述定子延伸的多個引線中的至少一個引線之間提供電連通，所述引線中的至少六個布置在所述電機(jī)的圓周的小于90度的一個弧段中；及一個不導(dǎo)電的殼，其至少部分地封裝所述至少五個軌道。
2. 如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道中的一 個或者多個包括一個接片，所述接片包括一個固持孔，在被封裝時(shí)，所 述固持孔把包括所述接片的一個或者多個軌道固持在所述終端組件內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求2所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道中的一 個第一軌道在一個局部區(qū)域中徑向向外地延伸以避免與所述至少五個軌 道中的一個第二軌道干涉。
4.如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道中的一 個或者多個軌道包括一個用于與所述多個引線中的一個相應(yīng)的引線電連 通的連接件。
5. 如權(quán)利要求4所述的終端組件，其中， 一個第一連接件包括至少 一個第一接腳，并且一個第二連接件包括至少一個第二接腳，所述第一 接腳被定位在不同于所述第二接腳的軸向位置。
6. 如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道是六個軌道。
7. 如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道中的一個軌道的一部分從所述不導(dǎo)電的殼中露出，使得能夠清除外模成型模具。
8. 如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，所述不導(dǎo)電的殼包括一個 或者多個附著特征，使得能夠把所述終端組件附著到電機(jī)上。
9. 如權(quán)利要求8所述的終端組件，其中，所述至少五個軌道中的一 個第一軌道在繞著一個第一附著特征的一個局部區(qū)域中徑向向外地延 伸，并且所述至少五個軌道中的一個第二軌道在繞著所述第一附著特征 一個局部區(qū)域中徑向向內(nèi)地延伸。
10. 如權(quán)利要求1所述的終端組件，其中，至少六個引線從相鄰的 芯槽引出一個定子芯。
11. 一種制造用于電機(jī)定子的終端組件的方法，所述定子具有多個 從其延伸的引線，所述方法包括由一片導(dǎo)電材料形成位于一個單一層中的至少六個軌道，每個軌道由多個支線保持與相鄰的軌道連接；至少部分地把所述至少六個軌道封裝在一個不導(dǎo)電的殼中；及 切斷所述多個支線，從而消除所述至少六個軌道之間的電連通并且由此形成至少六個單個的軌道。
12. 如權(quán)利要求11所述的制造終端組件的方法，其還包括由兩片導(dǎo) 電材料形成位于一個單一層中的至少六個軌道。
13. 如權(quán)利要求11所述的制造終端組件的方法，其中，形成至少六 個軌道還包括在所述至少六個軌道中的一個或者多個軌道上形成一個 接片，所述接片包括一個固持孔。
14. 如權(quán)利要求13所述的制造終端組件的方法，其中，所述至少六個軌道中的一個第一軌道形成為在一個局部區(qū)域中徑向向外地延伸，以 避免與所述至少六個軌道中的一個第二軌道干涉。
15. 如權(quán)利要求11所述的制造終端組件的方法，其中，形成所述至少六個軌道還包括在所述六個軌道中的一個或多個的一個末端形成一
16. 如權(quán)利要求15所述的制造終端組件的方法，其中，形成所述連 接件包括形成一個第一接腳和一個第二接腳，所述第一接腳形成在所述 第二接腳的徑向外側(cè)。
17. 如權(quán)利要求11所述的制造終端組件的方法，其中，至少部分地把所述至少六個軌道封裝在不導(dǎo)電的殼中包括形成一個或者多個附著 特征，使得能夠把所述終端組件附著到電機(jī)上。
18. 如權(quán)利要求17所述的制造終端組件的方法，其中，所述一個或 多個附著特征是附著通孔。
19. 如權(quán)利要求17所述的制造終端組件的方法，其中，所述至少六 個軌道中的一個第一軌道形成為在繞著一個第一附著通孔的一個局部 區(qū)域中徑向向外地延伸，并且所述至少六個軌道中的一個第二軌道形成 為在繞著所述第一附著通孔的一個局部區(qū)域中徑向向內(nèi)地延伸。
20. —種用于電機(jī)定子的終端組件，所述定子具有多個從其延伸的 引線，所述終端組件包括至少六個布置在一個單一層中的導(dǎo)電軌道，所述至少六個軌道中的 每一個軌道都被構(gòu)造和布置成在一個整流器電橋與所述多個引線中的至 少一個引線之間提供電連通；所述至少六個軌道中的一個第一軌道在繞著一個第一附著特征的一 個局部區(qū)域中徑向向外地延伸，并且所述至少六個軌道中的一個第二軌 道在繞著所述第一附著特征的一個局部區(qū)域中徑向向內(nèi)地延伸；所述至少六個軌道中的所述第一軌道在一個不同于繞著一個第一附 著特征的區(qū)域的局部區(qū)域中徑向向外地延伸，以避免與所述至少六個軌 道中的所述第二軌道干涉。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種用于電機(jī)定子的終端組件。該終端組件包括至少五個布置在一個單一層中的導(dǎo)電軌道，每一個軌道都被構(gòu)造和布置成用于與從定子延伸的相應(yīng)引線電連通，從而在一個整流器電橋與定子引線中的至少一個引線之間提供電連接。所述軌道至少部分地封裝在一個不導(dǎo)電的殼中。
文檔編號H02K3/00GK101159393SQ200710151419
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月5日
發(fā)明者斯科特·比策, 柯克·尼特 申請人:雷米國際有限公司