CN103715804B - 集合导体及用于生产集合导体的方法 - Google Patents

Abstract

一种集合导体，包括：多根集合布置的导线；和铜箔，所述铜箔缠绕在集合布置的导线上且被熔接至所述导线，并且所述铜箔在与所述导线形成接触的一侧上具有镀锡层。

Description

集合导体及用于生产集合导体的方法

技术领域

本发明涉及一种集合导体及用于生产所述集合导体的方法。更具体地，本发明涉及通过将多根导线系在一起而形成集合导体的结构，以及生产所述集合导体的方法。

背景技术

已经建议通过将多根导线系在一起而形成的集合导体用作电机的定子线圈的导体。

日本专利申请公开No.2008-186724(JP2008-186724A)公开了一种集合导体，其中多根具有矩形横截面的导线被彼此平行地集合布置。粘合剂被施加到导线的侧面，导线通过粘合剂而被粘合在一起。这防止了导线在被集合布置时彼此分离。此外，绝缘膜被设置为围绕导线的最外层并且将集合布置的导线系在一起。

一些常规的集合导体具有铜箔，所述铜箔缠绕在具有矩形横截面的集合布置的导线上，以将导线系在一起。当将这样的集合导体弯曲成定子线圈的形状时，由于较小的电机线圈端的需求，存在较小的弯曲半径的趋势。因此，集合导体的内周上的铜箔可能在压应力下经受屈曲变形。当铜箔以该方式仅售屈曲变形时，弯曲部不能够形成为期望的形状且可能干涉邻近的线圈。

发明内容

本发明提供一种集合导体，该集合导体通过将铜箔缠绕在具有矩形横截面的集合布置的集合导体上而形成，且其中能够防止在集合导体的内周上的铜箔在集合导体被弯曲时经受屈曲变形，使得由铜箔厚度的进一步降低造成的涡流损耗能够被降低，且本发明提供一种生产该集合导体的方法。

根据本发明的第一方面的集合导体包括：多根集合布置的导线；和铜箔（14），所述铜箔缠绕在集合布置的导线上且被熔接至所述导线，且所述铜箔在与导线接触的一侧上具有镀锡层。导线可以在与导线的轴向方向垂直的方向上具有矩形横截面。

在第一方面中，集合导体可以具有通过弯曲集合导体的一部分而形成的弯曲部，且其中铜箔的一端与铜箔的另一端重叠的的重叠部可以位于弯曲部内周侧上。在第一方面中，集合导体可以具有通过弯曲集合导体的一部分而形成的弯曲部，并且在弯曲部的内周侧上的铜箔可以比在弯曲部的外周侧上的铜箔厚。

根据本发明的第二方面的用于生产集合导体的方法包括：集合地布置多根导线；将带有镀锡层的铜箔缠绕在导线上，从而镀锡层与导线形成接触；以及通过加热来熔融镀锡层以通过熔融的镀锡将铜箔接合到导线。

在第二方面中，铜箔可以缠绕在导线上，从而铜箔的两端彼此重叠，且该方法还可以包括：弯曲集合导体，从而铜箔的端部重叠的接缝位于产生的弯曲部的内周侧上。

在第二方面中，导线可以被重塑，从而导线能够在与导线的轴向方向垂直的方向上具有矩形横截面。

根据本发明的集合导体以及根据本发明的各方面的生产集合导体的方法，能够防止在集合导体内周上的铜箔在集合导体弯曲时经受屈曲变形。因此，通过进一步减小铜箔的厚度，能够减小涡流耗损。

附图说明

在下文中，参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优势、技术意义和工业意义，其中相似的附图标记表示相似的元件，且其中：

图1是示出根据实施例的集合导体的构造的图；并且

图2A、图2B、图2C和图2D是示出根据实施例的生产集合导体的过程的图。

具体实施方式

在下文中，参考附图对根据本发明的集合导体的实施例用于生产集合导体的方法进行描述。首先参照图1描述根据该实施例的集合导体。图1是示出根据实施例的集合导体的构造的图。

集合导体10具有多根矩形横截面的导线12和铜箔14，所述铜箔被缠绕在导线12上，以将所述导线12系在一起。

导线12由导电材料诸如铜制成。导线12的外表面涂覆有氧化铜膜。该氧化铜膜通过在一定温度下将导线12维持在空气中特定时段而形成。应该注意到本发明不限于该构造，且所述膜可以由不同的材料制成，诸如树脂，只要膜的材料比导线12的材料具有更高的电阻即可。

如图1所示，八根导线12被集合地布置成两行四列且彼此平行地延伸。导线12的数目八以及行和列的数目二和四仅是示例。本发明不限于这些数目，且可以或可以不彼此平行地布置多根导线12。

铜箔14以一端与另一端重叠的方式缠绕在集合布置的集合导体12上。铜箔14的两端在此处重叠的接缝在下文中被称作“重叠部16”，所述接缝在缠绕铜箔14时形成。重叠部16沿着集合导体10延伸的方向形成。

铜箔14将集合布置的导线12系在一起且防止导线12彼此分离。此外，铜箔14起到导体的作用，并且还在该集合导体10被用作电机的定子线圈（未示出）时允许电流流过铜箔14。铜箔14具有例如0.1mm的厚度。然而，本发明不限于该构造，并且铜箔可以更薄，只要能够防止铜箔经受如后描述的屈曲变形使得当集合导体10被用作定子线圈时能够减少涡流损耗即可。

集合导体10具有弯曲部18，该弯曲部18通过将集合导体10的一部分弯曲成定子线圈的形状来形成。当集合导体10被弯曲时，在弯曲部18的内周侧20（弯曲半径的内侧）上产生压应力。如在背景技术中所描述，当铜箔在压应力下经受屈曲变形时，集合导体10可能不能够保持其矩形横截面且可能干涉邻近的线圈。

在该实施例的集合导体10中，镀锡铜箔，即在一侧上具有镀锡层的铜箔被用作铜箔14。铜箔14以镀锡的一侧面对导线12的方式缠绕在导线12上。然后，镀锡被熔融以将铜箔14熔接至导线12。这是集合导体10的典型特征。

通过该结构，铜箔14被熔接至导线12熔接并且与导线12成一体，从而增强了铜箔14的刚度。因此，当集合导体10被弯曲时，防止铜箔14在弯曲部18的内周侧20上生成的压应力下经受屈曲变形。当铜箔14不可能经受屈曲变形时，能够将集合导体10形成期望的弯曲形状，从而消除与邻近的定子线圈彼此干涉的可能。

在该实施例的集合导体10中，重叠部16被形成为位于弯曲部18的内周侧上。通过该结构，铜箔14在弯曲部18的内周侧上要比任何部分处都要厚，且在该区域中的铜箔14的刚度要比其它任何区域中都要高。因此，防止在弯曲部18的内周侧20上的铜箔14在当集合导体10弯曲时产生的压应力下经受屈曲变形。重叠部16优选地形成在内周侧20上的整个区域上，从而重叠部16能够承受在弯曲部18的内周侧20上产生的压应力。

参照图2A至图2D描述用于生产该实施例的集合导体10的方法。如图2A所示，制备具有矩形横截面的导线12。当将导线12在特定温度下保持在空气中特定时段时，在导线12的外表面上形成氧化铜膜。然后如图2B所示，八根导线12被彼此平行地集合布置为两行，每行四根，或在沿导线的轴向方向观看时被集合布置为一个圆。

如图2C所示，铜箔14被缠绕在集合布置的导线12上。此时，铜箔14被缠绕为使得铜箔14的镀锡层与导线12形成接触。此外，铜箔14被缠绕为使得重叠部16位于弯曲部18的内周侧20上，该弯曲部18随后将在集合导体10被弯曲时形成。

在缠绕铜箔14之后，通过例如使导线12一起通过具有矩形横截面开口的模具而将导线12从圆形截面重塑为矩形截面。然后，在导线12被重塑为矩形横截面之后，导线12被加热至高于锡的熔点239℃的温度，例如240℃，以将铜箔14上的镀锡熔融，从而将铜箔14熔接至导线12，如图2D所示。此时，铜箔14的两端被熔接，以形成重叠部16。通过该工艺，生产了线性集合导体10，其中集合布置的导线12被系在一起且通过铜箔14防止彼此分离。

为将线性集合导体10形成定子线圈的形状，弯曲夹具（未示出）被用于将集合导体10弯曲以形成弯曲部18。此时，因为铜箔14与邻近的导线12成一体，且作为先前步骤的结果，已经形成厚度是其它部分的两倍的重叠部16，所以弯曲部18的内周侧20上的铜箔14的抗屈曲变形强度被增加。通过该结构，即使当集合导体10弯曲时在内周侧20上生成压应力，也防止铜箔14在该应力下也经受屈曲变形。因此，由于铜箔14能够在弯曲部18的内周侧20上维持其设计的横截面形状，所以定子线圈能够被装配到芯子，且不担心干涉其它定子线圈。

此外，通过电沉积在已经被形成为定子线圈的集合导体10的表面上形成树脂层。树脂层不仅具有绝缘性能，而且还减少集合导体10表面的摩擦系数且使得更易于将定子插入到狭槽中。虽然在该实施例中描述了使集合导体10经受电沉积涂层的情形，但是本发明不限于该构造。涂层可以通过浸涂、涂料或沉积工艺来形成，只要该涂层具有绝缘性能即可。

虽然在用于生产该实施例的集合导体10的方法中描述了具有圆形横截面的导线12被首先集合布置的情形，但是本发明不限于该工艺。可以集合布置事先被形成为矩形横截面的导线12。

Claims (7)

1.一种集合导体(10)，所述集合导体(10)包括：

多根集合地布置的导线(12)；以及

铜箔(14)，所述铜箔(14)缠绕在所述集合地布置的导线上并且熔接到所述导线，并且所述铜箔(14)在与所述导线接触的一侧上具有锡镀层，

其中，所述集合导体具有弯曲部，并且重叠部位于所述弯曲部的内周侧上，在所述重叠部中所述铜箔的一端与所述铜箔的另一端重叠，并且其中所述重叠部(16)沿着所述集合导体(10)延伸的方向形成。

2.根据权利要求1所述的集合导体，其中，所述导线在与所述导线的纵向方向垂直的方向上具有矩形横截面。

3.根据权利要求1或2所述的集合导体，其中，所述铜箔(14)的两端被熔接以形成所述重叠部(16)。

4.根据权利要求1或2所述的集合导体，其中，所述弯曲部的内周侧上的所述铜箔比所述弯曲部的外周侧上的所述铜箔厚。

5.一种用于生产集合导体(10)的方法，所述方法包括：

集合地布置多根导线；

将具有锡镀层的铜箔(14)缠绕在已布置的导线上，从而所述锡镀层与所述导线接触；以及

通过加热来熔融所述锡镀层以通过已熔融的锡镀层将所述铜箔接合到所述导线，

其中，所述铜箔缠绕在所述导线上，从而所述铜箔的两端彼此重叠，所述方法还包括：

弯曲所述集合导体，从而所述铜箔的端部重叠的重叠部(16)位于生成的弯曲部的内周侧上，其中所述重叠部(16)沿着所述集合导体(10)延伸的方向形成。

6.根据权利要求5所述的用于生产集合导体的方法，其中，所述铜箔(14)的两端被熔接以形成所述重叠部(16)。

7.根据权利要求5或6所述的用于生产集合导体的方法，所述方法还包括：

使所述导线再成形，从而所述导线在与所述导线的纵向方向垂直的方向上具有矩形横截面。