專利名稱：滾花的多導(dǎo)體繞組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電機(jī)械，包括具有帶電繞組的定子的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。電機(jī)械，如發(fā)電機(jī)，通常被用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。電機(jī)械通常包括定子和與其對(duì)齊的轉(zhuǎn)子。所述定子包括電繞組，并且所述轉(zhuǎn)子相對(duì)所述定子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生交變電流 (“AC”)在所述繞組中運(yùn)動(dòng)。在所述繞組和各種部件，如電源總線之間提供電連接，使得所述 AC電流能在所述定子和作為負(fù)載的所述各種部件之間流動(dòng)。在很多場(chǎng)合下，需要在繞組之間利用黃銅合金將多個(gè)繞組銅焊在一起。

發(fā)明內(nèi)容
示例性的電機(jī)械包括圍繞軸線設(shè)置的具有多個(gè)狹槽的定子。所述電機(jī)械還包括每個(gè)都具有第一部分和第二部分的多個(gè)繞組。所述多個(gè)繞組中的至少兩個(gè)被至少部分地設(shè)置在所述多個(gè)狹槽的每一個(gè)內(nèi)。每一個(gè)狹槽的所述多個(gè)繞組的至少一個(gè)的所述第一部分或第二部分的至少一個(gè)包括帶有具有多個(gè)溝槽的表面的第一暴露末端，所述表面與同一狹槽的至少一個(gè)其他繞組的第二暴露末端接觸。所述第一暴露末端和第二暴露末端形成所述多個(gè)繞組之間的接合部。銅焊材料分散在位于所述第一暴露末端和所述第二暴露末端之間的多個(gè)溝槽中。示例性的定子包括多個(gè)狹槽，第一繞組和第二繞組。所述第一繞組具有帶有第一表面的暴露末端。所述第二繞組具有帶有第二表面的暴露末端。所述第一繞組和第二繞組具有大體上矩形的截面，并且被至少部分地插入所述多個(gè)狹槽之一中。在所述第一表面和所述第二表面之間的接合部包括具有多個(gè)溝槽的所述第一表面或所述第二表面中的至少一個(gè)。銅焊材料被設(shè)置在所述第一表面和所述第二表面之間。示例性的繞組包括多個(gè)繞組，每個(gè)繞組都包括具有暴露末端的第一部分和具有暴露末端的第二部分。每一個(gè)所述第一部分都被對(duì)齊以使得至少一個(gè)側(cè)面朝向并且接觸另一個(gè)第一部分。每一個(gè)所述第二部分也被對(duì)齊使得至少一個(gè)側(cè)面朝向并且接觸另一個(gè)第二部分。至少一個(gè)接合部是由所述多個(gè)繞組的第一部分形成的，并且至少一個(gè)接合部是由所述多個(gè)繞組的第二部分形成的。每一個(gè)接合部包括具有至少一個(gè)表面的暴露末端。在朝向并且接觸所述第一部分的暴露末端的至少一個(gè)表面和朝向并且接觸所述第二部分的暴露末端的至少一個(gè)表面上都形成了多個(gè)溝槽。黃銅合金被分散在所述多個(gè)溝槽的每一個(gè)中。用于安裝滾花的繞組的示例性方法包括提供多個(gè)具有大體上的矩形截面的繞組。 至少一個(gè)所述繞組的第一暴露末端的表面是滾花的，并且與另一個(gè)繞組的第二暴露末端對(duì)齊。將所述多個(gè)繞組的對(duì)齊的暴露末端銅焊在一起。然后將所述多個(gè)繞組至少部分地插入定子的多個(gè)狹槽的每一個(gè)中，以便所述繞組沿著所述狹槽的縱向側(cè)堆疊。通過(guò)以下說(shuō)明和附圖，可以最好地理解上述和其他特征，下面是附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明。


圖1是示例性電機(jī)械組件的示意圖。
圖2是示例性定子的透視圖。圖3A是示例性繞組的透視圖。圖;3B是圖3A所示示例性繞組的肘節(jié)部分局部放大透視圖。圖4是具有圖2所示示例性定子的繞組的狹槽的側(cè)視剖視圖。圖5是具有圖2所示示例性定子的一部分的局部放大透視圖。圖6是圖2所示示例性定子的透視俯視圖，包括不在狹槽內(nèi)的繞組部分。圖7A是滾花之前繞組的示例性暴露末端的透視側(cè)視圖。圖7B是滾花之后繞組的示例性暴露末端的透視側(cè)視圖。圖7C是滾花之后繞組的另一個(gè)示例性暴露末端的透視側(cè)視圖。圖7D是在所有表面都被滾花的滾花之后繞組的另一個(gè)示例性暴露末端透視側(cè)視圖。圖8是暴露末端的示例性滾花表面的剖視側(cè)視圖。圖9A是銅焊夾內(nèi)多個(gè)繞組的示例性對(duì)齊的透視俯視圖。圖9B是銅焊夾內(nèi)多個(gè)繞組的另一種示例性對(duì)齊的透視俯視圖。圖10是用于將滾花繞組安裝在定子內(nèi)的示例性方法。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，示意性示出了示例性電機(jī)械10，如發(fā)電機(jī)或輔助電源設(shè)備。如圖所示， 電機(jī)械10包括與轉(zhuǎn)子13對(duì)齊的定子12。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用任何繞線定子 12和轉(zhuǎn)子13布置，以及具有更多部件或不同布置方式的電機(jī)械10的情況。電機(jī)械10是由原動(dòng)機(jī)15，如用于航空航天應(yīng)用的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的。如圖所示，軸17連接原動(dòng)機(jī) 15和轉(zhuǎn)子13。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他原動(dòng)機(jī)和連接布置的情況。在一個(gè)例子中，殼體組件11包括封裝電機(jī)械10的各個(gè)部件的輸入殼體23。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋包括更多部件和不同布置方式的情況。在一個(gè)例子中，輸入殼體23封裝定子12和轉(zhuǎn)子13。軸17伸入輸入殼體23，以便連接到轉(zhuǎn)子13。如圖所示，輸入殼體23封裝定子12 和轉(zhuǎn)子13。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋在輸入殼體23中封裝更多部件，如過(guò)熱保護(hù)裝置 (未示出)，以及殼體23部分覆蓋電機(jī)械10的情況。參見(jiàn)圖2，示例性定子12圍繞軸線14設(shè)置，并且包括多個(gè)狹槽16和多個(gè)繞組18。 如圖9A中更詳細(xì)地示出，所述多個(gè)繞組18的每一個(gè)具有大體上矩形的截面。在一個(gè)例子中，多個(gè)繞組18具有帶有倒圓棱角的大體上矩形的截面。每一個(gè)所述多個(gè)繞組18的至少一部分伸入所述多個(gè)狹槽16的每一個(gè)中。所述多個(gè)狹槽16是繞定子12的內(nèi)部圓周20周向分布的。所述多個(gè)狹槽16延伸定子12的長(zhǎng)度22，并且平行于軸線14。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他長(zhǎng)度和取向的狹槽16的情況。定子12包括多個(gè)突升連接部M，這些連接部與變流器沈和相位出路27電連接， 以便在定子12和其他部件或裝置觀之間提供電連接。在一個(gè)例子中，示出了三對(duì)突升連接部對(duì)，一對(duì)中的每一個(gè)突升連接部M間隔180度。所述突升連接部對(duì)M還可以錯(cuò)開(kāi) 120度，以便提供三相交流電布置。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他的AC相位布置和突升連接部M數(shù)量的情況。參見(jiàn)圖3A和3B，繼續(xù)參見(jiàn)圖2，示例性繞組18包括肘節(jié)30，第一部分32，和第二
5部分34。肘節(jié)30是通過(guò)對(duì)繞組18的一部分31實(shí)施扭轉(zhuǎn)和彎曲以便形成插入所述定子的狹槽16的末端而形成的。通過(guò)扭轉(zhuǎn)和彎曲繞組18形成肘節(jié)30，形成了繞組18的獨(dú)立的第一部分32和第二部分34。不過(guò)，即使繞組18在肘節(jié)30處被扭轉(zhuǎn)形成一定角度，使得第一部分32和第二部分34能沿相同的方向延伸，但第一部分32和第二部分34也會(huì)保持大體上矩形的截面。繞組18是由導(dǎo)電材料制成的，如銅或其他類似的導(dǎo)電材料。參見(jiàn)圖4，繼續(xù)參見(jiàn)圖2，3和4，多個(gè)繞組18至少部分地被插入所述多個(gè)狹槽16 的每一個(gè)中。所述多個(gè)繞組18的每一個(gè)被插入成以便肘節(jié)30被首先插入并且移動(dòng)到每一個(gè)狹槽16的底端40。每一個(gè)繞組18的第一部分32和第二部分34位于相同的狹槽16中。 每一個(gè)繞組18的第一部分32位于第二部分34的相對(duì)軸線14的徑向向內(nèi)的位置。第一部分32和第二部分34從每一個(gè)狹槽16的底端40伸出。在一個(gè)例子中，兩個(gè)繞組18被插入每一個(gè)狹槽16中。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋每一個(gè)槽16保持多于兩個(gè)的繞組18的情況。被插入每一個(gè)狹槽16中從而形成匹配的繞組組120的至少兩個(gè)繞組18被對(duì)齊成使得分隔所述至少兩個(gè)繞組18的間隙最小或沒(méi)有。在所述多個(gè)狹槽16的每一個(gè)內(nèi)，相同的狹槽16中的每一個(gè)繞組18的每一個(gè)第一部分32被分成一組以形成內(nèi)組46，相同的狹槽中的每一個(gè)繞組18的每一個(gè)第二部分34被分成一組以形成外組48。參見(jiàn)圖5，繼續(xù)參見(jiàn)圖2和4，第一部分32的至少一部分和第二部分34的至少一部分伸出到多個(gè)狹槽16外面。所述多個(gè)繞組18的每一個(gè)被封裝在不導(dǎo)電的絕緣體50中。 不過(guò)，絕緣體50在繞組18的暴露末端被剝掉，以允許繞組18電接觸。因此，暴露末端52 被構(gòu)造成允許電流流過(guò)所連接的繞組18。在定子12周圍的某些點(diǎn)上提供突升連接部24，以便為電流提供從定子12上輸出的通道。突升連接部M是導(dǎo)電的，并且通過(guò)取代所述繞組18之一的第二部分34的一部分而與繞組18形成電連接。突升連接部M被銅焊在第二部分34上。眾所周知，所述銅焊包括在填料金屬和要結(jié)合的兩個(gè)金屬的表面之間形成冶金結(jié)合。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他方法連接繞組18和突升連接部M的情況。通過(guò)將突升連接部M電連接在第二部分34上，突升連接部M能夠接收來(lái)自多個(gè)繞組18的電流，并且將電流從定子12移開(kāi)，如上文所述。參見(jiàn)圖6，繼續(xù)參見(jiàn)圖2和5，示出了繞組18的位于多個(gè)狹槽16上方的部分。由于每一個(gè)繞組18延伸到狹槽16外面，所以繞組18被彎曲以便繞組18大體上與定子12的內(nèi)部圓周20對(duì)齊，從而允許非相鄰的第一部分32和第二部分34彼此大體上平行地對(duì)齊以用于電連接。所述多個(gè)繞組18的每一個(gè)的第一部分32位于所述多個(gè)繞組18的每一個(gè)的第二部分34的徑向內(nèi)部。非相鄰的第一部分32和第二部分34的對(duì)齊允許電流連續(xù)地流過(guò)繞組18，而不會(huì)使繞組18短路。內(nèi)組46和外組48是由相同狹槽16共有的多個(gè)繞組18形成的。在一個(gè)例子中， 內(nèi)組46是一對(duì)第一部分32，而外組48是一對(duì)第二部分34。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋內(nèi)組46和外組48由其他數(shù)量的第一部分32和第二部分構(gòu)成的情況。內(nèi)組46和外組48 的暴露末端52對(duì)齊以便每一內(nèi)組46與來(lái)自非相鄰的狹槽16的外組48電連接。對(duì)齊的內(nèi)組46和外組48在暴露末端52處被銅焊在一起，以便形成銅焊接合部160。在一個(gè)例子中，銅焊夾62被用于協(xié)助電連接內(nèi)組46和外組48。銅焊夾62是由導(dǎo)電材料制成，并且允許電流在在內(nèi)組46和外組48之間流動(dòng)。如圖所示，銅焊夾62可以是 H-夾。不過(guò)，根據(jù)內(nèi)組46和外組48對(duì)齊的需要，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他夾構(gòu)造。 在一個(gè)例子中，銅焊夾62是黃銅合金，如AWS A5.8 BCup-5。銅焊夾62的使用，導(dǎo)致內(nèi)組 46被導(dǎo)電地且物理地緊固在外組48上，允許電流在繞組18之間流動(dòng)。參見(jiàn)圖7A，繼續(xù)參見(jiàn)圖3A和5，所述多個(gè)繞組18保持由成對(duì)的相對(duì)的側(cè)面76，78 限定的大體上矩形的截面。一對(duì)中的每一個(gè)側(cè)面76，78可以彼此平行并分別垂直于另一相對(duì)的對(duì)的每個(gè)側(cè)面78，76。如圖所示，所述多個(gè)繞組18保持大體上矩形的截面，同時(shí)具有連接相對(duì)的側(cè)面對(duì)76，78的倒圓棱角。本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋多個(gè)繞組以不改變相對(duì)的側(cè)面對(duì)76、78的對(duì)齊的其他布置保持大體上矩形的截面的情況。每一對(duì)側(cè)面76，78包括示例性繞組18的暴露末端52，該末端是第一部分32的一部分，并且具有沒(méi)有絕緣體50的分別為和12^-b的表面對(duì)。盡管僅示出了第一部分32，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋根據(jù)繞組18的對(duì)齊，暴露末端52對(duì)示例性繞組18的第二部分34來(lái)說(shuō)也一樣的情況，如在圖9A和9B中更詳細(xì)地示出的。暴露末端52的表面12h_b， 124a-b具有從暴露末端52的頂端到絕緣體50起始處測(cè)量的深度126。在一個(gè)例子中，深度1 在0.650-0. 850英寸(16. 51-21.59 mm)的范圍內(nèi)。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他深度126。將一種工具，如滾花工具127，應(yīng)用在暴露末端52的至少一個(gè)表面12h_b，124a-b 上，以便對(duì)表面122，124進(jìn)行滾花，從而形成多個(gè)溝槽1 和多個(gè)隆起140(參見(jiàn)圖7B)。出于說(shuō)明目的，僅示出了示例性的滾花工具127應(yīng)用于一個(gè)表面12 ；不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋滾花工具127應(yīng)用于任意或所有的表面12h-b，124a-b的情況。滾花工具127被構(gòu)造成當(dāng)被應(yīng)用時(shí)對(duì)表面12 進(jìn)行滾花，從而在表面12 上形成溝槽1 或切口，和多個(gè)隆起140的圖案(參見(jiàn)圖7B，7C和7D)。滾花工具127壓入表面12加，去除芯材。在黃銅合金被應(yīng)用時(shí)，它流入滾花的表面12 的多個(gè)溝槽1 中，以便將所述多個(gè)繞組18的內(nèi)組 46和所述多個(gè)繞組的外組48銅焊在一起。參見(jiàn)圖7B，繼續(xù)參見(jiàn)圖7A，在形成滾花的表面12 之后，移除滾花工具127，在超過(guò)絕緣體50的表面12 留下多個(gè)溝槽1 和多個(gè)隆起140。出于說(shuō)明目的，僅在表面12 滾花；不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋在表面12h-b，12^-b中的任何表面上滾花的情況。如圖所示，溝槽1 和隆起140是由滾花工具127形成的；不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋通過(guò)其他方式形成溝槽128，至少包括沖壓和模制。在一個(gè)例子中，所述多個(gè)溝槽1 和所述多個(gè)隆起140以直線滾花圖案設(shè)置在表面12 上。所述多個(gè)溝槽1 和多個(gè)隆起140的每一個(gè)相對(duì)軸線132呈45°角130設(shè)置。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋所述多個(gè)溝槽1 和多個(gè)隆起140以不同的角度130設(shè)置的情況。所述多個(gè)溝槽1 在整個(gè)表面12 上是以距離134等距離地間隔開(kāi)。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋以非一致的方式割開(kāi)所述多個(gè)溝槽128的情況。在一個(gè)例子中，溝槽 128以每英寸22- 個(gè)溝槽128等間隔排列，隆起140以每英寸22- 個(gè)隆起140等間隔排列。所述多個(gè)溝槽1 是沿暴露末端52的整個(gè)深度1 設(shè)置的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以利用本發(fā)明的技術(shù)確定所述多個(gè)溝槽128的理想的圖案或非圖案對(duì)齊。參見(jiàn)圖7C，繼續(xù)參見(jiàn)圖7A和7B，在一個(gè)例子中，所述多個(gè)溝槽1 和所述多個(gè)隆起140以菱形滾花圖案被設(shè)置在超出絕緣體50的暴露末端52的表面12 上。出于說(shuō)明目的，僅在表面12 上滾花；不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋在表面122a-b，124a-b中任意一個(gè)上滾花的情況。參見(jiàn)圖7D，繼續(xù)參見(jiàn)圖7A和7B，在一個(gè)例子中，所述多個(gè)溝槽128和所述多個(gè)隆起140以直線滾花圖案被設(shè)置在超出絕緣體50的暴露末端的每一個(gè)表面12h-b，lMa-b 上。參見(jiàn)圖8，繼續(xù)參見(jiàn)圖7B，所述多個(gè)溝槽1 移開(kāi)第一暴露末端52a的表面12 的一部分，從而形成隆起140。每一個(gè)溝槽1 具有杯體142，或由于滾花而使得芯被移開(kāi)的、低于表面12 的平面的區(qū)域。隆起140是由于被移開(kāi)的杯體142的材料在表面12 的平面的之上形成的。溝槽1 的缺口巧4的量度為從每一個(gè)相應(yīng)的隆起140a-b的峰150 到每一個(gè)溝槽128的基點(diǎn)148。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他的溝槽1 形成方式?；c(diǎn)148位于相應(yīng)隆起140a-b的峰150之間的一半處。在一個(gè)例子中，當(dāng)?shù)诙┞赌┒?2b的表面12 被對(duì)齊以接觸第一暴露末端52a時(shí)，每一個(gè)峰150接觸第二暴露末端 52b的表面122a，在每一個(gè)溝槽128的基點(diǎn)148和第二暴露末端52b的表面12 之間留下缺口 154。出于說(shuō)明和清楚目的，放大了圖8的尺寸，并且既不是按真正比例繪制，也不是按相對(duì)比例繪制。在一個(gè)例子中，每一個(gè)溝槽128的寬度146a，等于每一個(gè)隆起140之間的距離 146b，并且在0.035-0. 045英寸(0.889-1. 143 mm)的范圍內(nèi)。第一部分46包括至少兩個(gè)隆起140a-b，每一個(gè)還具有在0.035-0. 045英寸(0.889-1. 143 mm)的范圍內(nèi)的寬度144。 不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用不同的間隔對(duì)齊的情況。在一個(gè)例子中，基點(diǎn)148位于位置147上，點(diǎn)147正好是所述多個(gè)隆起140的相應(yīng)的峰150之間的一半處，位置147距離每一個(gè)相應(yīng)的峰150的距離在0. 0175-0. 0225 英寸(0.4445-0. 5715 mm)的范圍內(nèi)。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用在峰150之間的不同距離上的位置147的情況。在一個(gè)例子中，缺口巧4在0. 0003-0. 007英寸(0. 0762-0. 1778mm)的范圍內(nèi)，在內(nèi)組46的第一暴露末端52a的表面12 和第二暴露末端52b的表面12 之間形成缺口 154。盡管示出了內(nèi)組46，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋將該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于外組48，以及每個(gè)暴露末端的一對(duì)表面12^-b都被滾花并且對(duì)齊情況，具體更詳細(xì)地參見(jiàn)圖9A何9B。參見(jiàn)圖9A，繼續(xù)參見(jiàn)圖6，7A-C和8，在狹槽16的內(nèi)組46之間形成銅焊接合部160。 在另一個(gè)狹槽的外組48之間形成另一個(gè)銅焊接合部160。在該例子中，成對(duì)的第一側(cè)面76 是每一個(gè)繞組18的矩形的截面縱向側(cè)面，或長(zhǎng)的側(cè)面，并且大體上平行于定子12的內(nèi)部圓周20地對(duì)齊。繞組18還被對(duì)齊使得所述多個(gè)繞組18a_b的每一個(gè)的第一側(cè)面76的至少一個(gè)朝向并且接觸另一個(gè)繞組18的至少一個(gè)其他第一側(cè)面76。對(duì)于內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)來(lái)說(shuō)，這種對(duì)齊導(dǎo)致第一繞組18a的表面的至少一個(gè)朝向并且接觸第二繞組18b的表面12 +之一。在該例子中，所述多個(gè)繞組18的至少一個(gè)的表面12 被滾花以便在內(nèi)組46和外組48的接觸繞組18a-b之間形成缺口 154。在該例子中，出于說(shuō)明目的放大了缺口 154。盡管示出了每一個(gè)繞組18的表面12 都相對(duì)并且接觸，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋第一繞組18a的表面12 可以朝向并且接觸第二繞組18b的另一個(gè)表面122b的情況。 盡管內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)具有一個(gè)表面12 被滾花的繞組18a-b，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋繞組18具有多于一個(gè)的表面12h-b，lMa-b被滾花以便可以使用多個(gè)繞組18的情況。在一個(gè)例子中，內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)的第一繞組18a和第二繞組18b之一具有滾花的表面12加。滾花的表面12 在第一繞組18a的暴露末端52和第二繞組18b的暴露末端52a之間形成的缺口巧4在0. 0003-0. 007英寸(0. 0762-0. 1778mm)的范圍內(nèi)。缺口 154使得黃銅合金能在繞組18a-b之間流動(dòng)，并且在銅焊時(shí)，在繞組18a-b的暴露末端 52之間形成銅焊接合部160，產(chǎn)生增強(qiáng)的強(qiáng)度以及適當(dāng)?shù)慕?rùn)和填充，因?yàn)槿笨?IM的規(guī)格是根據(jù)所述黃銅合金的表面張力確定的。在另一個(gè)例子中，內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)的第一繞組18a和第二繞組18b都具有滾花的表面12加。第一繞組18a和第二繞組18b被銅焊在一起，形成的缺口 IM在 0. 009-0. 014英寸(0. 2286-0. 3556 mm)的范圍內(nèi)。缺口巧4使得黃銅合金可以在繞組18a_b 之間流動(dòng)，并且在銅焊時(shí)，在繞組18a_b的暴露末端52之間形成銅焊接合部160，產(chǎn)生增強(qiáng)的強(qiáng)度以及適當(dāng)?shù)慕?rùn)和填充，因?yàn)槿笨?1 的規(guī)格是根據(jù)所述黃銅合金的表面張力確定的。繞組18的內(nèi)組46和繞組18的外組48位于銅焊夾62中。銅焊夾62使得電流可以在內(nèi)組46和外組48之間流動(dòng)。如圖所示，銅焊夾62可以是H-夾。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋根據(jù)內(nèi)組46和外組48的對(duì)齊的需要使用夾62的其它構(gòu)造的情況。銅焊夾62的使用，導(dǎo)致內(nèi)組46導(dǎo)電地并且物理地緊固在非相鄰的外組48上，使得電流可以在多個(gè)繞組 18之間流動(dòng)。在一個(gè)例子中，在銅焊夾62和多個(gè)繞組18之間提供空腔170?？涨?70在圍繞所述多個(gè)繞組18的所有區(qū)域處與所述多個(gè)繞組18分開(kāi)距離172。在該例子中，距離172在 0.006-0. 010英寸(0. 1524-0. 254 mm)的范圍內(nèi)。不過(guò)，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋使用其他距離172或0 _距離的情況。在一個(gè)例子中，在內(nèi)組46和外組48被插入銅焊夾62并且銅焊之后，將暴露末端 52的頂端174切掉。銅焊夾62位于暴露末端52的末端，并且去掉頂端174可減輕定子12
的重量。參見(jiàn)圖9B，繼續(xù)參見(jiàn)圖6和7A-C，在狹槽16的內(nèi)組46之間形成銅焊接合部160。 在另一個(gè)狹槽的外組48之間形成另一個(gè)銅焊接合部160。在該例子中，所述成對(duì)的第二側(cè)面78是每一個(gè)繞組18的非縱向一側(cè)，或矩形的截面短側(cè)面，并且大體上平行于定子12的內(nèi)部圓周20對(duì)齊。繞組18還被對(duì)齊使得所述多個(gè)繞組18a_b的每一個(gè)的第二側(cè)面78中的至少一個(gè)朝向并且接觸另一個(gè)繞組18的另一個(gè)第二側(cè)面78。對(duì)于內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)來(lái)說(shuō)，所述對(duì)齊導(dǎo)致第一繞組18a的表面12^-b中至少一個(gè)朝向并且接觸第二繞組18b的表面12^-b之一。在該例子中，所述多個(gè)繞組18的至少一個(gè)的表面12 是滾花的，以便在內(nèi)組46和外組48的接觸繞組18a-b之間形成缺口 154。在該例子中，出于說(shuō)明目的放大了缺口 154。盡管示出的每一個(gè)繞組18的表面12 朝向并且接觸，本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋第一繞組18a的表面12 可朝向并且接觸第二繞組18b的另一個(gè)表面124b的情況。盡管內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)具有在一個(gè)表面12 滾花的繞組18a-b，但本發(fā)明的保護(hù)范圍涵蓋繞組18具有多于一個(gè)的滾花的表面以便可以使用多個(gè)繞組18的情況。
在一個(gè)例子中，內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)的第一繞組18a和第二繞組18b之一具有滾花的表面12如。所述滾花的表面在第一繞組18a的暴露末端52和第二繞組18b的暴露末端52a之間形成的缺口巧4在0. 0003-0. 007英寸(0. 0762-0. 1778mm)的范圍內(nèi)。缺口巧4允許黃銅合金在繞組18a-b之間流動(dòng)，并且在銅焊時(shí)，在繞組18a-b的暴露末端52 之間形成銅焊接合部160，產(chǎn)生增強(qiáng)的強(qiáng)度以及適當(dāng)?shù)慕?rùn)和填充，因?yàn)槿笨?154的規(guī)格是根據(jù)所述黃銅合金的表面張力確定的。在一個(gè)例子中，內(nèi)組46和外組48的每一個(gè)的第一繞組18a和第二繞組18b都具有滾花的表面12如。滾花的表面12 在第一繞組18a的暴露末端52和第二繞組18b的暴露末端5 之間形成的缺口 154在0. 009-0. 014英寸(0. 2觀6-0. 3556 mm)的范圍內(nèi)。缺口巧4允許黃銅合金在繞組18a-b之間流動(dòng)，并且在銅焊時(shí)，在繞組18a-b的暴露末端52 之間形成銅焊接合部160，產(chǎn)生增強(qiáng)的強(qiáng)度以及適當(dāng)?shù)慕?rùn)和填充，因?yàn)槿笨?IM的規(guī)格是根據(jù)所述黃銅合金的表面張力確定的。在操作時(shí)，通過(guò)滾花工具127對(duì)暴露末端52進(jìn)行滾花，以便在所述多個(gè)繞組18之間形成缺口 154。通過(guò)對(duì)表面12 +, 12^-b滾花形成的溝槽1 的規(guī)格，至少部分地由所述多個(gè)繞組18之間需要多大的間隙決定。所述多個(gè)繞組18之間的間隙取決于所述黃銅合金的表面張力，它根據(jù)使用的黃銅合金有效橋接不同的缺口 154。在銅焊期間，所述黃銅合金能夠流入缺口 154，從而提供對(duì)所述多個(gè)繞組18的有效的銅焊。提高了銅焊接合部160 的強(qiáng)度，同時(shí)能提供為銅焊接合部160的適當(dāng)?shù)慕?rùn)和填充。所述多個(gè)繞組18的銅焊接合部160和銅焊夾62使得電流可以流過(guò)定子12的多個(gè)繞組18。參見(jiàn)圖10，將滾花的繞組安裝到定子200內(nèi)的方法包括提供多個(gè)具有大體上的矩形截面的繞組202。對(duì)至少一個(gè)所述繞組的第一暴露末端進(jìn)行滾花，從而形成有溝槽的表面 204。所述多個(gè)繞組的至少一個(gè)的第一暴露末端的有溝槽的表面與另一個(gè)繞組的第二暴露末端對(duì)齊206。將所述多個(gè)繞組的對(duì)齊的暴露末端銅焊在一起208。所述多個(gè)繞組至少部分地被插入定子的多個(gè)狹槽的每一個(gè)中，以便繞組沿著狹槽的縱向側(cè)堆疊210。盡管業(yè)已說(shuō)明了優(yōu)選的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，某些改進(jìn)屬于本發(fā)明的范圍。因此，應(yīng)當(dāng)研究以下權(quán)利要求，以便確定本發(fā)明的實(shí)際范圍和內(nèi)容。
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權(quán)利要求
1.一種電機(jī)械，包括圍繞軸線設(shè)置并具有多個(gè)狹槽的定子；和多個(gè)繞組所述多個(gè)繞組中的每一個(gè)具有第一部分，和第二部分，其中，所述多個(gè)繞組中的至少兩個(gè)被至少部分地設(shè)置在所述多個(gè)狹槽的每一個(gè)內(nèi)，其中，每一個(gè)狹槽的所述多個(gè)繞組的至少一個(gè)的所述第一部分或第二部分中的至少一個(gè)包括第一暴露末端，該第一暴露末端帶有具有多個(gè)溝槽的表面，所述表面與相同狹槽的至少一個(gè)其他繞組的相同部分的第二暴露末端接觸，所述第一暴露末端和第二暴露末端形成了所述多個(gè)繞組的接合部，其中，使銅焊材料流入設(shè)置在所述第一暴露末端和所述第二暴露末端之間的并且由所述第一暴露末端的滾花的表面形成的多個(gè)溝槽。
2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)械，其中，所述多個(gè)繞組具有大體上矩形截面。
3.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)械，其中，所述表面在所述第一暴露末端和第二暴露末端之間形成在0.0003-0. 007英寸(0.0762-0. 1778 mm)的范圍內(nèi)的缺口。
4.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)械，其中，所述第二暴露末端包括具有多個(gè)溝槽的表面。
5.如權(quán)利要求4所述的電機(jī)械，其中，所述第一暴露末端的表面和所述第二暴露末端的表面在所述第一暴露末端和所述第二暴露末端之間形成在0. 009-0. 014英寸 (0. 2286-0. 3556 mm)的范圍內(nèi)的缺口。
6.如權(quán)利要求2所述的電機(jī)械，其中，每一個(gè)狹槽中的所述多個(gè)繞組的所述第一部分形成內(nèi)組，每一個(gè)狹槽中的所述多個(gè)繞組的所述第二部分形成外組，第一狹槽的多個(gè)內(nèi)組和第二狹槽的多個(gè)外組被銅焊在多個(gè)銅焊夾上，以便在所述內(nèi)組和外組之間提供電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)械，其中，每一個(gè)內(nèi)組和每一個(gè)外組被對(duì)齊以便所述表面位于所述內(nèi)組和外組的每一個(gè)內(nèi)的所述部分中的至少一個(gè)的縱向側(cè)上，所述縱向側(cè)接觸并且大體上垂直于所述定子的內(nèi)部圓周。
8.如權(quán)利要求7所述的電機(jī)械，其中，所述銅焊夾和繞組之間的空腔在0.006-0.010 英寸(0. 1524-0. 254 mm)的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)械，其中，每一個(gè)內(nèi)組和每一個(gè)外組被對(duì)齊以便所述表面位于組內(nèi)的所述部分的至少一個(gè)的非縱向側(cè)上，所述非縱向側(cè)接觸并且大體上垂直于所述定子的內(nèi)部圓周。
10.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)械，其中，所述多個(gè)溝槽是以等距離間隔的。
11.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)械，其中，所述表面的多個(gè)溝槽形成了直線滾花圖案或菱形滾花圖案。
12.一種定子，包括 多個(gè)狹槽；具有帶有第一表面的暴露末端的第一繞組；具有帶有第二表面的暴露末端的第二繞組，所述第一繞組和第二繞組具有大體上矩形的截面，并且被至少部分地插入所述多個(gè)狹槽之一；所述第一表面和所述第二表面之間的接合部，所述接合部包括具有多個(gè)溝槽的所述第一表面或所述第二表面的至少一個(gè)；和設(shè)置在所述第一表面和所述第二表面之間的銅焊材料。
13.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，所述銅焊材料是AWSA5.8 BCup-5。
14.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，所述多個(gè)溝槽的每一個(gè)在第一隆起的峰和第二隆起的峰之間，所述峰間隔距離在0. 035-0. 045英寸(0. 889-1. 143 mm)的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的定子，其中，所述多個(gè)溝槽的每一個(gè)包括位于所述第一隆起的峰和所述第二隆起的峰之間的一半處的基點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，每一個(gè)暴露末端在0.650-0. 850英寸 (16. 51-21. 59 mm)的范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，所述多個(gè)溝槽是非一致地間隔開(kāi)的。
18.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，所述多個(gè)溝槽的每一個(gè)的寬度在0.035-0. 045英寸(0. 889-1. 143 mm)的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求12所述的定子，其中，所述多個(gè)溝槽通過(guò)滾花工具形成的。
20.—種繞組組，包括多個(gè)繞組，每一個(gè)繞組包括具有暴露末端的第一部分；具有暴露末端的第二部分，每一個(gè)所述第一部分被對(duì)齊以使得至少一個(gè)側(cè)面朝向并且接觸另一個(gè)第一部分，并且每一個(gè)所述第二部分被對(duì)齊以使得至少一個(gè)側(cè)面朝向并且接觸另一個(gè)第二部分；在朝向并且接觸所述第一部分的暴露末端的至少一個(gè)第一表面和朝向并且接觸所述第二部分的暴露末端的至少一個(gè)第二表面上形成多個(gè)溝槽，將銅焊材料分散在所述多個(gè)溝槽的每一個(gè)中；和由所述多個(gè)繞組的第一部分形成的至少一個(gè)接合部和由所述多個(gè)繞組的第二部分形成的至少一個(gè)接合部，每一個(gè)接合部包括具有所述第一或第二表面中的至少一個(gè)的暴露末端。
21.一種用于將滾花的繞組安裝在定子內(nèi)的方法，包括 提供具有大體上的矩形截面的多個(gè)繞組；對(duì)所述繞組中的至少一個(gè)的第一暴露末端進(jìn)行滾花，以便形成帶溝槽的表面； 將所述繞組中的至少一個(gè)的第一暴露末端的帶溝槽的表面與另一個(gè)繞組的第二暴露末端對(duì)齊；對(duì)所述多個(gè)繞組的對(duì)齊的暴露末端進(jìn)行銅焊；和將所述多個(gè)繞組至少部分地插入定子的多個(gè)狹槽的每一個(gè)中，以便所述繞組沿著所述狹槽的縱向側(cè)堆疊。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括將第一狹槽的第一部分的內(nèi)組的暴露末端和第二狹槽的第二部分的外組的暴露末端銅焊到銅焊夾內(nèi)的步驟。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括切斷所述暴露末端頂端的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及滾花的多導(dǎo)體繞組。示例性的電機(jī)械包括圍繞軸線設(shè)置的具有多個(gè)狹槽的定子。所述電機(jī)械還包括每一個(gè)都具有第一部分和第二部分的多個(gè)繞組。所述多個(gè)繞組中的至少兩個(gè)被至少部分地設(shè)置在所述多個(gè)狹槽的每一個(gè)內(nèi)。每一個(gè)狹槽的所述多個(gè)繞組的至少一個(gè)的所述第一部分或第二部分的至少一個(gè)包括第一暴露末端，其帶有具有多個(gè)溝槽的表面，所述表面與所述相同狹槽的至少一個(gè)其他繞組的第二暴露末端接觸。所述第一暴露末端和第二暴露末端構(gòu)成了所述多個(gè)繞組之間的接合部。銅焊材料被分散在設(shè)置在所述第一暴露末端和所述第二暴露末端之間的多個(gè)溝槽中。
文檔編號(hào)H02K3/12GK102386704SQ20111024816
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者帕特爾 D., W. 弗里斯克 G. 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司