CN104823365A - 具有电母线的电气机器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气机器(20)，该电气机器包括：定子(38)；转子(46)，所述转子由定子(38)环绕并且能够相对于定子旋转；供电端子组件(70)；和电子模块(102)，所述电子模块电连接到所述定子(38)。电子模块(102)包括端子(162)，所述端子具有至少一个结合区域(172)。电母线(126)附接到供电端子组件(70)，并且包括：第一导体部分和第二导体部分(146、148)，所述第一导体部分和第二导体部分均具有连接区域(160)，所述连接区域连结到电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)。电子模块(102)的端子(162)通过第一导体部分和第二导体部分(146、148)电连接到所述供电端子组件(70)。本发明还公开了一种制造这种电气机器(20)的方法。

Description

具有电母线的电气机器及其制造方法

相关领域的交叉引用

本申请涉及在2012年12月5日提交的题目为电气机器和附件的美国临时专利申请序列号No.61/733,552(代理人案号No.22888-0080)；在2012年12月5日提交的题目为场效应晶体管整流器桥构造的美国临时专利申请序列号No.61/733,838(代理人案号No.22888-0081)；和在2012年12月5日提交的题目为“用场效应晶体管半电桥电路整流交流信号的系统、方法和电路”(代理人案号No.22888-0082)；并且其涉及并且声明在2012年12月4日提交的题目为用于提供电气机器中的供电母线的系统、装置和方法的美国临时专利申请序列号No.61/733,263的优先权(代理人案号No.22888-0079)。所有上述专利申请的全部公开内容均以引用方式并入本发明。

技术领域

本公开涉及电气机器和用于电气机器的电母线以及它们的制造方法。

背景技术

电气机器可以包括定子、相对于定子旋转的转子以及壳体，所述壳体构造成接收定子和转子。壳体典型地相对于转子定位定子，以形成转子和定子之间的磁通，并且可以包括盖，所述盖构造成包封电气机器的各部分。一些电气机器还包括风扇，所述风扇随着转子一起旋转，并且形成从定子移除热量的冷却系统的一部分，所述定子典型地包括定子芯和定子绕组。通常，每个定子绕组对应于交流信号的相位。例如，具有三个独立定子绕组的电气机器可以是三相电气机器，其中，交流电流信号中的每一个的相位与另外两个相位分离开120度。类似，六相位电气机器可以具有六个独立的定子绕组。

电气机器可以接收和/或产生用于它们操作的外部转矩。接收外部转矩的电气机器通常作为发电机操作，而产生外部转矩的电气机器通常作为电动机操作。仍有其它电气机器选择性地或作为发电机或者作为电动机操作。由作为电动机操作的电气机器接收的电流诱发产生作用于转子上的机械转矩；作为发电机操作的电气机器根据施加到转子的机械转矩而产生电流或者电压。在任意一种情况中，均可以以本领域技术人员众所周知的方式引导交流电流通过定子的电气绕组。

用发电机将动能转换为电能或者用电动机将电能转换为动能能够因电阻损耗和切换损耗而产生大量热量。改进电气机器的设计以增加能量效率(诸如减小这种损耗)是令人期望的。

发明内容

根据本公开的电气机器包括电母线，所述电母线构造成提供了改进的功能性能和制造优势；电母线例如可以是供电母线。在此公开的供电母线提供了用于在电子装置的端子与电气机器的供电端子之间传导电流的平行路径。另外，供电母线可以构造成提供这样的表面，电阻焊接机的焊条施加到所述表面，以将电子装置的端子电阻焊接到供电母线。

作为一个示例，在此公开的电母线的一个实施例包括单个导体，所述单个导体构造成用于联接到电气机器的供电电压接口。可以形成单个导体以包括第一导电部分和第二导电部分，每个导电部分构造成接触电子装置的端子。电子装置的端子可以涂覆有或者镀有有助于形成端子与电母线之间的焊接联结点的材料。第一导电部分和第二导电部分可以定位成使得它们都保持与电气机器中的电子装置的端子接触，其中，电子装置的端子布置在第一导电部分和第二导电部分之间。

第一导电部分和第二导电部分可以电阻焊接到电子装置的端子。例如，电阻焊接机的焊头可以接触单个导体，以将第一导电部分和第二导电部分机械保持抵靠在布置在它们之间的电子装置端子的相对表面上。电阻焊接机将电能提供到焊头或者提供到焊头之间，以诱发穿过单个导体和电子装置的端子的电流，并且电流可以通过每个导体部分、与导体部分相抵接的端子上的任何涂层或者镀层、和端子。由电流产生的热量形成端子与第一导电部分之间的第一焊接联结点以及端子与第二导电部分之间的第二焊接联结点。母线可以由单根挤出或者拉制的金属丝形成，所述挤出或者拉制的金属丝可以由铜或者铜合金制成，其中，第一导体部分和第二导体部分均具有与电阻焊接机的焊头和电子装置触点的端子相接触的裸铜区域。电阻焊接机将电压或者电流施加到裸铜区域，以在第一导体部分的裸铜区域与第二导体部分的裸铜区域之间产生电流，其中，电流还穿过端子和端子上的涂层或者镀层。电流电阻加热端子和与端子接触的铜材料，以形成第一焊接联结点和第二焊接联结点。

根据本公开的电气机器的某些实施例包括电子模块，所述电子模块连结到母线，所述电子模块包括具有结合区域的端子。电母线可以包括第一导体部分和第二导体部分以及由第一导体部分和第二导体部分形成的端子接触部分。端子接触部分构造成匹配电气机器的供电端子组件，由此第一导体部分和第二导体部分都与供电端子组件电连通。第一导体部分具有连结到电子模块的端子的结合区域的端子接触区域，而且第二导体部分具有连结到电子模块的端子的结合区域的端子接触区域，由此电子模块的端子通过母线的第一导体部分和第二导体部分两者与供电端子组件电连通。在一些实施例中，第一导体部分的端子接触区域和第二导体部分的端子接触区域位于其连接区域中，并且电阻焊接到电子模块的端子的结合区域。在一些实施例中，第一导体部分和第二导体部分的连接区域基本彼此平行。第一导体部分和第二导体部分的横截面形状可以是基本圆形的，但是在一些替代实施例中，可以为基本矩形的(如在此使用的，矩形包括正方形)。在一些实施例中，第一导体部分的端子接触区域可以包括形成第一导体部分的结合区域的冲压表面区域。类似地，第二导体部分的端子接触区域也还可以包括形成第二导体部分的结合区域的冲压表面区域。

根据本公开的用于制造电气机器的方法的实施例包括用于将母线与电子模块附接的处理。这种处理可以包括提供具有端子的电子模块，所述端子具有结合区域；和提供母线，所述母线包括具有连接区域的第一导体部分和具有连接区域的第二导体部分。母线相对于电子模块定位成使得端子的结合区域靠近第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域。然后，将电能施加到第一导体部分和第二导体部分，以将第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域电阻焊接到端子的结合区域。第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域均可以包括结合表面区域。为了形成联结点，可以将机械力施加到第一导体部分和第二导体部分，以使得第一导体部分的结合表面区域和第二导体部分的结合区域与端子的结合区域相接触。为了有助于电阻焊接联结点，第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域均可以包括焊头接触区域。电能通过焊接机的第一焊头和第二焊头施加到第一导体部分和第二导体部分，所述第一焊头和第二焊头分别放置成与第一导体部分和第二导体部分的焊头接触区域相接触。

在根据本公开的用于制造电气机器的方法的一些实施例中，将母线定位成使得电子模块的端子布置在第一导体部分与第二导体部分之间。另外，可以通过使用焊接机的第一焊头和第二焊头将电子模块的端子夹捏在第一导体部分的结合表面区域和第二导体部分的结合表面区域之间来施加机械力。

本公开提供了一种电气机器，所述电极包括：定子；由定子支撑并且相对于定子可旋转的转子；供电端子组件；和电连接到定子的电子模块。电子模块包括端子，所述端子具有至少一个结合区域。电母线附接到供电端子组件，并且包括第一导体部分和第二导体部分，所述第一导体部分和第二导体部分均具有连结到电子模块的端子的结合区域的连接区域。电子模块的端子通过第一导体部分和第二导体部分电连接到供电端子组件。

电气机器的另一方面在于：第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域分别附连到电子模块的端子的结合区域。

电气机器的另一方面在于：母线还包括端子接触部分，所述端子接触部分布置在第一导体部分与第二导体部分之间，其中，端子接触部分附接到供电端子组件。

电气机器的又一方面在于：端子接触部分构造成至少部分地环绕供电端子组件的供电电压接线柱。

电气机器的另一方面在于：第一导体部分的连接区域基本平行于第二导体部分的连接区域。

电气机器的另一方面在于：电子模块的端子布置在第一导体部分的连接区域与第二导体部分的连接区域之间。

电气机器的又一方面在于：第一导体部分的连接区域包括整平的接触区域，并且第二导体部分的连接区域包括整平的接触区域，每个整平的接触区域适于分别面对面接触地抵接电子模块的端子的结合区域。

电气机器的另一方面在于：第一导体部分和第二导体部分均具有导体段，所述导体段具有第一横截面形状，并且第一导体部分和第二导体部分的连接区域具有相应的与第一横截面形状显著不同的横截面形状。

电气机器的又一方面在于：第一横截面形状是基本圆形的，并且连接区域的横截面形状均具有基本平坦部分，所述平坦部分适于分别面对面地抵接电子模块的端子的结合区域。

电气机器的另一方面在于：第一导体部分和第二导体部分由一体的细长金属导体形成。

本公开还提供了一种用于制造电气机器的方法，所述电气机器具有由定子支撑并且相对于定子可旋转的转子，所述方法包括：提供了一种电子模块，所述电子模块旨在连接到定子，并且包括端子，所述端子具有至少一个结合区域；提供母线，所述母线包括具有连接区域的第一导体部分和具有连接区域的第二导体部分；将母线相对于电子模块定位，使得端子的结合区域靠近第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域；和将电能施加到第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域，以将第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域中的每一个电阻焊接到端子的结合区域。

方法的另一方面在于：第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域均包括结合表面区域，这种方法还包括将机械力施加到第一导体部分和第二导体部分，以使得第一导体部分的结合表面区域和第二导体部分的结合表面与端子的结合区域相接触。

方法的又一方面在于：第一导体部分和第二导体部分的连接区域各个均包括焊头接触区域，并且将电能施加到第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域还包括：将焊接机的第一焊头放置成与第一导体部分的焊头接触区域相接触；将焊接机的第二焊头放置成与第二导体部分的焊头接触区域相接触；以及在第一焊头与第二焊头之间传导电能。

方法的另一方面在于：还包括通过将电阻焊接机的第一焊头施加到第一导体部分的连接区域以及将电阻焊接机的第二焊头施加到第二导体部分的连接区域而将电子模块的端子夹捏在第一导体部分与第二导体部分之间。

发明的另一方面在于：将母线相对于电子模块定位，使得端子的结合区域靠近第一导体部分的连接区域和第二导体部分的连接区域包括：定位母线，使得电子模块的端子布置在第一导体部分与第二导体部分之间。

方法的又一方面在于：还包括利用第一焊头和第二焊头将电子模块的端子夹捏在第一导体部分的连接区域与第二导体部分的连接区域之间。

方法的另一方面在于：提供包括具有连接区域的第一导体部分和具有连接区域的第二导体部分的母线的步骤包括：形成一体的细长金属导体，以在将母线相对于电子模块定位之前提供第一导体部分和第二导体部分的间隔开的基本平行的连接区域。

方法的另一方面在于：提供包括具有连接区域的第一导体部分和具有连接区域的第二导体部分的母线的步骤包括：形成一体的细长金属导体，以在将母线相对于电子模块定位之前整体地提供布置在第一导体部分与第二导体部分之间的端子接触部分。

方法的又一方面在于：还包括形成导体以提供具有基本环形形状的端子接触部分。

方法的另一方面在于：提供包括具有连接区域的第一导体部分和具有连接区域的第二导体部分的母线的步骤包括：使得一体放入细长金属导体塑性变形，以提供第一导体部分和第二导体部分的连接区域的整平的接触区域。

附图说明

结合附图参照示例性实施例的以下描述，根据本公开的设备和/或方法的上述方面和其它特征及优势将变得更加显而易见并且将得到更好理解，其中：

图1示出了呈交流发电机形式的电气机器的剖视图，其中，电母线是供电母线；

图2示出了图1中示出的电气机器的框架组件和盖的等距视图；

图3示出了在图1和图2中示出的电气机器的框架组件的等距视图；

图4示出了图3中示出的供电端子组件的一部分的截面图；

图5示出了由金属丝制成的供电母线的等距视图；

图6示出了供电母线的与电子组件的端子有关系的一部分的等距视图；

图7示出了供电母线与电子组件的端子之间的关系的截面图；

图8示出了供电母线的端子接触区域的截面图；

图9示出了具有整平的接触区域的端子接触区域的俯视图；

图10示出了具有整平的接触区域的端子接触区域的侧视图；

图11示出了由具有基本矩形横截面的金属条形成的供电母线的另一个实施例的等距视图；和

图12示出了使得供电母线与电子组件相连接的操作。

对应的附图标记表示贯穿若干附图中的对应零件。尽管附图示出了所公开的设备和方法的实施例，但是附图并不必按比例或者按相同的比例绘制，并且某些的特征可以扩大或者省略，以更好地图解并且解释本公开。而且，在示出了截面图的附图中，为了清晰，已经省略了多个截面元件的剖面线。应当理解的是，省略这种剖面线仅仅是为了图解清晰的目的。

具体实施方式

下文描述的本发明的实施例并不旨在具有排它性或者将本发明局限于在以下详细描述中公开的精确形式。而是，选择和描述这些实施例，使得本领域中的其它技术人员可以领会并且理解本发明的原理和实践。

在详细描述中公开的实施例涉及用于提供以交流发电机举例的电气机器中的电母线的系统、装置和方法，所述交流发电机包括供电母线，较之现有电气机器和电母线，所述供电母线构造成提供了改进的功能性能和制造优势。示例性供电母线可以提供用于在电子装置的端子和电气机器的供电端子之间传导电流的平行路径。另外，母线可以构造成提供表面，电阻焊接机的焊头或电极可施加到所述表面，以将电子装置的电阻焊接到母线。

作为一个示例，在此公开的电母线的实施例可以包括单个导体，所述单个导体预先成型或者成形为联接到交流发电机的供电端子。单个导体还可以预先成型以包括构造成接触电子装置的端子的第一导电部分和第二导电部分。单个导体可以被弯曲以形成端子接触部分，第一导电部分和第二导电部分都从所述端子接触部分延伸。第一导电部分和第二导电部分可以电阻焊接到电子装置的端子，所述端子可以涂覆有或者镀有有助于形成焊接联结点的材料。为了将单个导体焊接到电子装置的端子，第一导电部分和第二导电部分可以保持成与电子装置的端子相接触，而由焊头将电能施加到第一导电部分和第二导电部分中的每一个。在一些情况中，单个导体可以由细长的导电金属材料(诸如铜或者铜合金)片形成。单个导体可以是挤出或者拉制的金属丝或者冲压片材。单个导体材料的横截面可以为基本圆形的，或者可替代地，为基本矩形或者六边形。

图1示出了呈交流发电机的电气机器20的示例性实施例的剖视图。电气机器20的其它替代实施例可以构造成作为电动机或者作为电动机/发电机设备，控制所述电动机/发电机设备以交流发电机模式操作或者以电动机模式操作。如图所示，电气机器20包括盖22、框架组件24和定子壳体26。盖22构造成与框架组件24匹配，所述框架组件24利用第一紧固件28和第二紧固件30附接到定子壳体26。定子壳体26具有内部定子壳体表面32和外部定子壳体表面34，所述内部定子壳体表面32和所述外部定子壳体表面34可以连结以形成限定了定子壳体通风孔36的边缘。

电气机器20包括定子38，所述定子38具有定子芯40和定子线组42，所述定子线组42具有端部匝44，所述端部匝44延伸超过定子芯40。电气机器20还包括：转子46，所述转子46固定到轴48，用于随着所述轴48旋转；和风扇50，所述风扇50位于框架组件24与转子之间，并且能够随着转子和轴一起旋转。风扇50可以构造成离心式风扇。

参照图2和图3，框架组件24包括刚性框架52，所述刚性框架52由诸如铝或者铝合金的铸件的金属材料形成。框架52具有外部框架表面56和内部框架表面58，所述外部框架表面56和所述内部框架表面58连结以形成框架通风孔54的边缘60。框架通风孔54可以提供通道，风扇50可以从电气机器20的内部区域通过所述通道排出冷却空气。

盖22具有内部盖表面62和外部盖表面64，所述内部盖表面62和所述外部盖表面64连结以形成供电端子开口68的外周边缘66。电气机器20包括供电端子组件70，所述供电端子组件70具有供电电压接线柱72，所述供电电压接线柱72延伸通过供电端子开口68。供电电压接线柱72由刚性的导电材料(诸如钢)形成。如图所示，供电电压接线柱72构造成螺纹接收由刚性适当的导体材料形成的环形紧固件74并且与该环形紧固件接触。环形紧固件74呈现盘状，并且具有相对的基本平坦表面78。参照图1，面朝上的平坦表面78提供了用于电缆82的电接触表面，所述电缆82被用螺母固定到供电端子组件70。紧固件74构造成提供了与电缆的面对面接触，以相对于单纯线对线接触增加它们能够电连通的区域，这减小了供电端子组件70和电缆之间的阻抗。

当电气机器20构造成作为发电机或者交流发电机时，电气机器20产生了作用于供电电压接线柱72上的供电电压。在这种情况中，电气机器20将施加到转子46的机械转矩转换成在供电端子组件70处的供电电压。供电电压可以经由联接到供电电压接线柱72的电缆82分配到各个装置。可替代地，电气机器20的一些实施例可以构造成作为电动机操作。在这种情况中，供电电压经由电缆82提供给供电电压接线柱72，并且后续被引导到定子绕组，所述定子绕组磁产生作用于转子和其轴上的机械转矩。

内部盖表面62和外部盖表面64还连结以形成盖通风孔84的侧通风口边缘88。盖22还具有侧盖部分90和顶部盖部分92，其中，顶盖部分92围绕电气机器20的中央区域具有略微对称的形式，而侧盖部分90形成不规则的圆柱状，所述不规则的圆柱状与顶盖部分92相交叉以形成盖的倒圆或者弯曲的肩部部分94。在一些实施例中，如图所示，盖通风孔84的侧通风口边缘88横向于弯曲的肩部部分94，由此每个盖通风孔84的一部分基本位于侧盖部分90和顶盖部分92中。顶盖部分92可以包括由顶部通风口边缘98限定的顶部通风孔96。盖通风孔84和顶部通风孔96的位置和形状构造成将冷却空气流引导到电气机器20的各个部分上方。作为一个示例，盖22的一些实施例可以将顶部通风孔96定位在调节器100上方或者附近，所述调节器100构造成监测供电电压接线柱上的供电电压，并且根据供电电压来调节电气机器20的操作。在电气机器作为交流发电机操作的情况中，调节器100控制由转子46产生的磁通，以调节供电电压的量值。在操作期间，调节器100由通过顶部通风孔96吸入的空气流冷却，当风扇50通过框架通风孔54从电气机器驱逐冷却空气时，由风扇50在盖22内部产生低空气压力而引发这种小股气流。

电气机器20的一些实施例具有盖通风孔84，所述盖通风孔84基本靠近电子组件102，所述电子组件102在交流发电机中为电子模块，所述电子模块构造成校正从定子绕组42接收的交流电流信号，并且转换成提供给供电电压接线柱72的直流电流供电电压。在其它实施例中(例如，DC电动机)，电子组件102可以是一种电子模块，所述电子模块构造成将来自供电电压接线柱72的直流电流供电电压通过定子绕组42转换成交流电流信号，以驱动转子46。盖通风孔84可以成形为将冷却空气流围绕电子组件102引导，和/或定位成将空气流引导到电导体104的一部分上方。

在操作期间，转子46和轴48的旋转致使风扇50将冷却空气循环通过框架组件24，并且产生通过盖通风孔84和顶部通风孔96进入到电气机器20的内部区域的气流，并且通过框架通风孔54从电气机器排出变暖的空气。冷却气流的第一部分可以通过盖通风孔84进入到电气机器中，而冷却气流的第二部分通过顶部通风孔96进入到电气机器中。冷却气流的第一部分和第二部分可以在电气机器内相互混合，并且一起被通过框架通风孔54从电气机器排出。抽吸通过盖通风孔84和顶部通风孔96的气流在被通过框架通风孔54排出之前，冷却调节器100、电子组件102、电导体104和定子绕组42的各部分。可以调节盖通风孔84和顶部通风孔96的相对尺寸和位置以控制空气流量。例如，可以基于盖通风孔84中的相应一个相对于电子组件102的相关一个的位置来引导通过盖通风孔84的目标通气量。另外，可以基于每一个所述盖通风孔84的外周的形状来调节气流的方向。顶部通风孔96的外周的形状和表面区域还可以构造成控制通过顶部通风孔96的气流的体积和方向，并且可以调节通过顶部通风孔96的气流的相对体积，以增加或者减小通过每一个所述盖通风孔84的气流的体积。

参照图2，框架通风孔54中的一些可以构造成提供框架紧固件通道110，所述框架紧固件通道110接收与在图1中示出的第一紧固件28和第二紧固件30类似的紧固件，凭借所述紧固件，框架52和定子芯40可以固定在一起。框架52还可以包括安装吊耳116(在附图中示出了安装吊耳中的一个)。参照图3，每个安装吊耳116具有通孔118，所述通孔118可以构造成接收螺栓(未示出)，用于将电气机器20固定到安装支架(未示出)。安装支架抵接围绕通孔118定位的吊耳116的安装表面120，所述安装支架在电气机器20是交流发电机情况中可以附接到车辆发动机。在一些实施例中，一个或者多个通孔118的内表面122成攻螺纹，以螺纹接合接收于其中的螺栓，用于将电气机器20固定到其支架。

供电端子组件70包括支座124，所述支座124构造成附连供电电压接线柱72。支座124保持供电电压接线柱72与电母线126的相互关系。图4示出了没有紧固件74的供电端子组件70的剖视图。供电电压接线柱72可以包括轴部分128，所述轴部分128包括螺纹76和锚固端130，从而使得电压接线柱具有略微类似具有大头部的螺栓的构造。锚固端130具有提供了基本平面的基本平坦的接触表面132，所述基本平面构造成与母线126的端子接触部分144低阻抗电接触。

在供电端子组件70的一些实施例中，锚固端部130可以结合到支座124中。作为一个示例，供电端子组件70可以包括由不导电材料制成的支座124。例如，支座124可以由尼龙或者填充有玻璃的尼龙材料制成，并且通过注塑成形处理形成。有利地，在支座124由不导电材料形成的情况中，供电电压接线柱72因由不导电材料形成的支座124而固有地与框架52电绝缘，从而在锚固端130和支座124之间或者在框架52和支座124之间不需要设置电绝缘件，否则将设置电绝缘件。

如图4所示，支座124形成有竖直内侧壁134，所述竖直内侧壁与平坦的水平顶部表面136相交以形成边缘138，所述边缘环绕供电电压接线柱72。内侧壁134从水平顶部表面136延伸到支座124中，并且与水平表面140相交以形成安装腔142，所述安装腔构造成接收供电电压接线柱72的锚固端130。在一些实施例中，支座124可以围绕锚固端130形成并且部分地包封锚固端130，以将供电电压接线柱72固定到供电端子组件70中。可替代地，在其它实施例中，锚固端130可以以粘合方式附接到内侧壁134和安装腔142的水平表面140。例如，环氧树脂可以施加到内侧壁134和水平表面140，然后将供电电压接线柱72插入到安装腔142中，并且随后使环氧树脂固化，以将供电电压接线柱72粘附到支座。在这些实施例中，可以使用双部分环氧树脂，以将供电电压接线柱72以粘合方式附接到支座124。不受锚固端132是否附连到支座124的影响，优选的是锚固端的平坦接触表面132保持暴露，用于与母线126的端子接触部分144电接触。

母线126由导电材料(诸如铜或者铜合金)形成。在一些实施例中，供电母线126由一段金属线形成。可以将一段金属线预先成形或者弯曲成所期望的形状，以将供电电压接线柱72连接到电子组件102。可替代地，供电母线126可以由单条金属片材形成。

参照图3，电气机器20包括附连到框架组件24的三个独立的电子组件102。电子组件102中的每一个具有端子162，所述端子构造成或接收来自供电端子组件70的供电电压(如在电动机的情况中)或者将供电电压提供到供电端子组件70(如在交流发电机的当前情况中)。供可以形成电母线126以提供每一个电子组件102与供电电压接线柱72之间的连接。尽管没有示出，但是在一些可替代的实施例中，供电母线126可以构造成还将供电电压接线柱72连接到调节器100。

图5示出了由具有一致横截面的圆铜丝形成为一体件的供电母线126的等距视图。供电母线126包括端子接触部分144、第一导体部分146和第二导体部分148，在将母线126与电子组件102装配之前，一体地预先成型所述端子接触部分、所述第一导体部分和所述第二导体部分。端子接触部分144构造成与供电端子组件70相接。如图所示，端子接触部分144包括弯曲部分150，所述弯曲部分150构造成环绕地接收供电电压接线柱72的轴部分128。弯曲部分150形成为具有内径的基本圆形开口环，所述内径等于或者略微大于供电电压接线柱72的螺纹76的最大直径。端子接触部分144具有第一弯头弯曲段152和第二弯头弯曲段154，它们分别将第一导体部分146和第二导体部分148连结到弯曲部分150。在一些实施例中，第一弯头弯曲段152和第二弯头弯曲段154呈镜像的弓状，其构造成使得第一导体部分146和第二导体部分148以基本平行地布置方式对准。第一导体部分146和第二导体部分148均沿着母线126的长度分成直线导体段156，所述每个导体部分146、148的导体段156由曲线段158互连，所述曲线段158将供电母线126构造成与相互平行的第一导体部分和第二导体部分依靠路线相连，并且连接到电子组件102中的每一个。与普通金属线或者金属条类似地，导体材料是柔韧但半刚性的；金属线导体在构造第一导体部分和第二导体部分146、148期间的塑性变形导致母线126保持其弯曲而成的形状。因此，母线126的总体构造在构造成之后保持基本不变。导体部分146、148的横截面可以在构造母线126期间沿着其在某些部位处塑性变形，如在下文进一步论述。例如，图5示出了准备与电子组件102装配的供电母线126的预成型形状，如图3所示。在组装之后，端子接触部分144可以通过紧固件74(未示出)与安装表面120保持接触。

导体段156中的每一个具有连接区域160。连接区域160可以包括端子接触区域164和焊头接触区域166。端子接触区域164可以构造成提供结合表面区域168，所述结合表面区域168有利于形成端子162与供电母线126之间的电连接170。图6和图7示出了供电母线126与电子组件102之一的端子162之间的关系的视图。每个端子162可以镀有涂层，所述涂层有利于连结端子162和供电母线126。例如，在一些实施例中，端子162可以镀有锡或者类似的材料，以改进端子162和供电母线126之间的钎焊接头地形成。可替代地，在一些实施例中，端子162可以镀有镍磷材料，以促进端子162与供电母线126之间的电阻焊接接头的形成。端子162包括附图中用阴影示出的至少一个结合区域172。每个结合区域172是目标区域，在所述目标区域处实现连接区域160的端子接触区域164与端子162之间的结合。如图所示，端子162的横截面是基本矩形并且具有两个结合区域172，分别位于端子162的两个相对侧部中的每一侧上。在一些实施例中，单个结合区域172可以设置在端子162的一侧上，其中，第一导体部分146的连接区域160和第二导体部分148的连接区域160彼此附连。每个连接区域160可以具有与端子接触区域164基本相对的焊头接触区域166，从而提供了连接区域160上的用于电阻焊接机的焊头176的接触点174，如图7所示。连接区域160和/或结合区域172的横截面形状可以因由电阻焊接产生的热量而造成的材料熔融和由电极176施加的机械力而在电阻焊接处理期间局部变形。变形不一定是不可取的，因为其可以增加接触区域164的结合表面区域168，由此扩大导体部分146、148与端子162之间的电接触区域，如参照图7可理解的那样。实际上，如图8至图10所示，端子接触区域164的一些实施例可以被冲压或者铸造成通过使得接触区域164设有整平接触区域178而增加其结合表面区域168，所述整平接触区域178提供了端子接触区域164与端子162的结合区域172之间的增大的面对面接触。因此，第一导体部分和第二导体部分可以包括基本圆形横截面形状的导体段156和具有显著不同横截面形状的连接区域160，所述连接区域160尤其包括由整平的接触区域178限定的基本平坦部分，其适于面对面接触电子模块(102)的端子162的结合区域172。如图9和10所示，每个端子接触区域164可以包括铸造的变形区域180，其有助于增加由整平的接触区域178提供的平坦的面对面接触区域。在母线126的一些实施例中，焊头接触区域166还可以被冲压或者铸造成提供基本平坦表面。在一些实施例中，通过下述方式来形成供电母线126：首先使得导体材料弯曲或者变形为如图5所示的其总体构造，此后夹捏端子接触区域164使得连接区域160塑性变形而形成整平的接触区域178。可替代地，导体材料可以首先被冲压或者铸造形成整平的接触区域178，此后，导体材料塑性变形为母线126的所期望的总体形状。

电母线126的一些可替代实施例还可以包括端子接触部分144，所述端子接触部分144被冲压或者铸造以最大化端子接触部分144与供电端子组件70的接触表面132相接触的表面区域。端子接触部分144的被冲压或者铸造部分可以具有底部表面区域194，所述底部表面区域194基本整平并且定向成与基本平坦接触表面132面对面接触。另外，端子接触部分144的被冲压或者铸造部分可以具有顶部表面区域196，所述顶部表面区域196基本整平并且定向成与紧固件74的相接的基本平坦表面面对面接触。

图11示出了供电母线126的实施例，所述供电母线126具有由具有基本矩形横截面的金属条或者金属丝182形成的导体。金属条182的横截面形状可以基本一致。金属条182具有拥有第一宽度W1的第一表面184和相对的第二表面186以及拥有第二宽度W2的第三表面188和相对的第四表面190，所述第二宽度W2可以小于第一宽度W1。第一宽度W1和第二宽度W2可以不同为使得第一表面184和第二表面186(具有第一宽度W1)可以认为是面，而第三表面188和第四表面190(具有第二宽度W2)可以认为是边缘。在端子接触部分144和毗邻端子接触部分的连接区域160之间，第一导体部分146和第二导体部分148均包括扭转区域192，所述扭转区域192使得每个导体部分围绕其相应的纵向轴线旋转大约90度。扭转区域192使得每个导体部分146、148的第一表面/面184和第二表面/面186定向成使得它们提供了连接区域160的焊头接触区域166和/或结合表面区域168。另外，扭转区域192使得第一表面/面184和第二表面/面186定向成最大化端子接触部分144的与紧固件74的相接平坦表面78和供电端子组件70的接触表面132中的相应一个相接触的表面区域。

在用于制造电母线126并且因此用于制造电气机器20的方法的一些实施例中，由通过冲压机(未示出)供给的连续段铜丝形成导体，所述冲压机使得连接区域160变形以形成整平的接触区域178。在一些情况中，冲压机还可以使得每个焊头接触区域166被基本整平。然后可以弯曲导体以形成端子接触部分144。如果使用矩形横截面的金属丝，则导体可以被扭转以形成每个扭转区域192。在一些实施例中，可以冲压或者铸造端子接触部分144，然后可以弯曲导体以形成弯曲段158，从而实现了母线126的所期望构造。

图12示出了示例性处理200的流程图，可以在制造电气机器20(尤其是与连接电母线126和电子组件102)有关的处理中使用所述示例性处理200。在一些实施例中，在步骤202中将电子组件102放置在框架组件24的框架52上。例如，机器人机器可以将电子组件102放置在框架52上。在步骤204中，可以将供电母线126相对于电子组件102和供电端子组件70的接触表面132定位。例如，供电母线126可以由呈条或者金属丝形式的细长的金属导体材料预先成型。可以对导体材料进行弯曲、冲压、变形、铸造和/或它们的某些组合，以预先成型第一导体部分146、第二导体部分148和端子接触部分144。在预先成型供电母线126之后，第一导体部分146和第二导体部分148可以靠近每一个电子组件102的端子162。在一些实施例中，第一导体部分146和第二导体部分148定位在电子组件102的每个端子162的相对侧上。第一导体部分146的结合表面区域168和第二导体部分148的结合表面区域168与端子162的结合区域172对准并且邻近所述结合区域172定位。

在步骤206中，第一导体部分146和第二导体部分148电阻焊接到端子162。在一些实施例中，可以使用电阻焊接机(未示出)将机械力施加到第一导体部分146和第二导体部分148，以使得将第一导体部分的结合表面区域168和第二导体部分148的结合表面区域168放置成与端子162的结合区域172相接触。例如，参照图7，电阻焊接机的第一焊头176可以将机械力施加在第一导体部分146的焊头接触区域166处，而电阻焊接机的第二焊头176可以将相对的机械力施加在第二导体部分148的焊头接触区域166处，以第二导体部分148的结合表面区域168抵靠端子162的结合区域172，保持第一导体部分146的结合表面区域168和第二导体部分148的结合表面区域抵靠它们位于端子162的相对侧部上的相应结合区域172。然后，电流在电极176之间通过，通过第一导体部分146和第二导体部分148的焊头接触区域166，以及通过插入的端子，以将导体部分146、148电阻焊接到端子162。如图所示，在一些实施例中，供电母线126可以定位成使得电子组件102的端子162布置在第一导体部分146和第二导体部分148的平行的连接区域160之间。在这种情况中，通过焊接机的相对的电极176将电子组件102的端子162夹捏在第一导体部分146的端子接触区域164与第二导体部分148的端子接触区域164之间。

在一些实施例中，在实施步骤202之前实施步骤204和206。在这种处理中，可以使用装配夹具(未示出)将电母线126焊接到电子组件102的端子162，所述装配夹具接近框架组件24的框架52的排列，并且将电子组件定位成用于与电母线126相连接。在这种情况中，电子组件102首先被放置在装配夹具上，然后将母线126附接到如上所述的每个端子162，以形成电组件102和已连接的母线126的子组件，所述子组件随后在组装电气机器20期间装配到框架52

尽管已经在上文公开了包括本发明的原理的示例性实施例，但是本发明并不局限于公开的实施例。替代地，本申请旨在涵盖使用其一般原理的本发明的任何修改、用途或者变型。此外，本申请旨在涵盖违背本公开的背离方案，所述背离方案落入本发明涉及的领域内的已知或者惯常的实践以及落入所附权利要求范围内。

Claims (20)

1.一种电气机器(20)，包括：

定子(38)；

转子(46)，所述转子由所述定子(38)环绕并且能够相对于所述定子(38)旋转；

供电端子组件(70)；

电子模块(102)，所述电子模块电连接到所述定子(38)，并且包括具有至少一个结合区域(172)的端子(162)；和

电母线(126)，所述电母线附接到所述供电端子组件(70)，所述电母线(126)包括：

第一导体部分(146)，所述第一导体部分具有连结到所述电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)的连接区域(160)；和

第二导体部分(148)，所述第二导体部分具有连结到所述电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)的连接区域(160)，所述电子模块(102)的所述端子(162)通过所述第一导体部分和第二导体部分(146、148)电连接到所述供电端子组件(70)。

2.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)分别附连到所述电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)。

3.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述电母线(126)还包括端子接触部分(144)，所述端子接触部分布置在所述第一导体部分(146)与所述第二导体部分(148)之间，所述端子接触部分(144)附接到所述供电端子组件(70)。

4.根据权利要求3所述的电气机器(20)，其中，所述端子接触部分(144)构造成至少部分地环绕所述供电端子组件(70)的供电电压接线柱(72)。

5.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述第一导体部分(146)的连接区域(160)基本平行于所述第二导体部分(148)的连接区域(160)。

6.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述电子模块(102)的端子(162)布置在所述第一导体部分(146)的连接区域(160)与所述第二导体部分(148)的连接区域(160)之间。

7.根据权利要求6所述的电气机器(20)，其中，所述第一导体部分(146)的连接区域(160)包括整平的接触区域(178)，而且所述第二导体部分(148)的连接区域(160)包括整平的接触区域(178)，每个整平的接触区域(178)适于分别面对面接触地抵接所述电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)。

8.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述第一导体部分(146)和所述第二导体部分(148)均具有导体段(156)，所述导体段具有第一横截面形状，并且所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域具有相应的与所述第一横截面形状显著不同的横截面形状。

9.根据权利要求8所述的电气机器(20)，其中，所述第一横截面形状是基本圆形的，而连接区域(160)的所述横截面形状均具有由整平的接触区域(178)限定的基本平坦部分，所述整平的接触区域(178)适于分别面对面接触地抵接所述电子模块(102)的端子(162)的结合区域(172)。

10.根据权利要求1所述的电气机器(20)，其中，所述第一导体部分和第二导体部分(146、148)由成一体的细长金属导体形成。

11.一种用于制造电气机器(20)的方法，所述电气机器具有转子(46)，所述转子由定子(38)环绕并且能够相对于所述定子旋转，所述方法包括：

提供一种电子模块(102)，所述电子模块旨在连接到所述定子(38)并且包括具有至少一个结合区域(172)的端子(162)

提供母线(126)，所述母线包括具有连接区域(160)的第一导体部分(146)和具有连接区域(160)的第二导体部分(148)；

将所述母线(126)相对于所述电子模块(102)定位以使得所述端子(162)的结合区域(172)靠近所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)；和

将电能施加到所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)，以将所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)中的每一个电阻焊接到所述端子(162)的结合区域(172)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一导体部分(146)的连接区域(160)包括结合表面区域(168)，而且所述第二导体部分(148)的连接区域(160)包括结合表面区域(168)，并且所述方法还包括：

将机械力施加到所述第一导体部分(146)和所述第二导体部分(148)，以使得所述第一导体部分(146)的结合表面区域(168)和所述第二导体部分(148)的结合表面区域中的每一个与所述端子(162)的结合区域(172)相接触。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一导体部分(146)的连接区域(160)包括焊头接触区域(166)，所述第二导体部分(148)的连接区域(160)包括焊头接触区域(166)，并且将电能施加到所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)还包括：

使得焊接机的第一焊头(176)与所述第一导体部分(146)的焊头接触区域(166)相接触；

使得焊接机的第二焊头(176)与所述第二导体部分(148)的焊头接触区域(166)相接触；和

在所述第一焊头与第二焊头(176)之间传导电能。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

通过将电阻焊接机的第一焊头(176)施加到所述第一导体部分(146)的连接区域(160)且将电阻焊接机的第二焊头(176)施加到所述第二导体部分(148)的连接区域(160)，将所述电子模块(102)的端子(162)夹捏在所述第一导体部分(146)与所述第二导体部分(148)之间。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述母线(126)相对于所述电子模块(102)定位以使得所述端子(162)的结合区域(172)靠近所述第一导体部分(146)的连接区域(160)和所述第二导体部分(148)的连接区域(160)包括：

定位所述母线(126)，使得所述电子模块(102)的端子(162)布置在所述第一导体部分(146)与所述第二导体部分(148)之间。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

利用第一焊头(176)和第二焊头(176)将所述电子模块(102)的端子(162)夹捏在所述第一导体部分(146)的连接区域(160)与所述第二导体部分(148)的连接区域(160)之间。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括具有连接区域(160)的第一导体部分(146)和具有连接区域(160)的第二导体部分(148)的母线(126)包括：

在将所述母线(126)相对于所述电子模块(102)定位之前，形成一体的细长金属导体，以提供所述第一导体部分(146)和所述第二导体部分(148)的间隔开的基本平行的连接区域(160)。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括具有连接区域(160)的第一导体部分(146)和具有连接区域(160)的第二导体部分(148)的母线(126)包括：

在将所述母线(126)相对于所述电子模块(102)定位之前，形成一体的细长金属导体，以整体地提供端子接触部分(144)，所述端子接触部分布置在所述第一导体部分(146)与所述第二导体部分(148)之间。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括形成所述细长金属导体，以提供具有基本圆形形状的端子接触部分(144)。

20.根据权利要求11所述的方法，其中，提供具有连接区域(160)的第一导体部分(146)和具有连接区域(160)的第二导体部分(148)的母线(126)包括：

使得一体的细长金属导体塑性变形，以提供所述第一导体部分的连接区域(160)和第二导体部分(146、148)的连接区域的整平的接触区域(178)。