CN110784077A - 用于旋转系统的定子组件的制造系统和制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造用于电气化旋转系统的定子组件的方法包括将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以限定第一构造。所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸。所述方法还包括在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组以限定第二构造。此外,所述方法包括通过固定装置在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加预加载荷。此外,所述方法包括在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部以限定第三构造。

Description

用于旋转系统的定子组件的制造系统和制造方法
技术领域
本公开通常涉及一种定子组件。更特定来说,本公开涉及一种用于旋转系统的定子组件(例如车辆发动机系统的电子增压器)的制造系统和制造方法。
背景技术
旋转系统(例如电动马达和发电机)通常包括定子组件和转子组件。定子组件可以包括缠绕在定子叠片周围的导电绕组。旋转系统可以包括在各种部件中,例如用于车辆发动机系统的电驱动压缩机或电子增压器。
定子组件的常规制造方法可能存在某些挑战。例如,在定子叠片上形成绕组可能困难、耗时且低效。另外,可能需要手动实施一些制造步骤,这负面地影响可制造性。
发明内容
在一个实施例中,公开了一种制造用于电气化旋转系统的定子组件的方法。所述方法包括将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以限定第一构造。所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸。所述方法还包括在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组以限定第二构造。此外,所述方法包括通过固定装置在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加预加载荷。此外,所述方法包括在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以限定第三构造。
在另一实施例中,公开了一种用于制造用于电气化旋转系统的定子组件的制造系统。所述制造系统包括至少一个附接系统、绕组系统以及固定装置。所述至少一个附接系统被构造成将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以形成第一构造。所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸。所述绕组系统被构造成在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组以形成第二构造。所述固定装置被构造成在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加预加载荷。所述至少一个附接系统被构造成在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以限定第三构造。
在额外实施例中,公开了一种制造用于发动机系统的电子增压器的方法。所述方法包括将第一齿和第二齿附接到内部支撑件,以限定第一构造。所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸。所述方法还包括在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组以限定第二构造。此外,所述方法包括通过固定装置在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加径向预加载荷。此外,所述方法包括在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以限定第三构造。另外,所述方法包括将所述第三构造安装为电子增压器内的定子组件。所述定子组件被构造成按围绕轴线的选择性旋转驱动所述电子增压器的转子组件。
附图说明
在下文中将结合以下附图描述本公开,其中相似的附图标记表示相似的元件,并且其中:
图1是车辆发动机系统的示意性视图,其包括根据本公开的示例性实施例的电气化旋转系统;
图2是根据示例性实施例的图1的旋转系统的定子组件的端部视图;
图3是示出根据示例性实施例的制造图2的定子组件的方法的流程图;
图4是根据本公开的示例性实施例的所示制造系统的示意性视图,其制造在图2的定子组件的制造中使用的第一构造;
图5是与图4的制造系统一起形成的第一构造的端部视图;
图6是所示制造系统的示意性视图,其由图5的第一构造制造第二构造;
图7是第二构造的端部视图;并且
图8是所示制造系统的固定装置和组装系统的透视图,其由图7的第二构造制造图2的定子组件;并且
图9是根据本公开的示例性实施例的定子组件的端部视图。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上仅是示例性的,并且并不旨在限制本公开或本公开的应用和用途。此外,并不旨在受到在前述背景技术或以下具体实施方式中提出的任何理论的约束。
概括地说,本文中公开的示例性实施例包括一种用于旋转系统(例如电动马达)的经改进的定子组件。还公开了用于制造定子组件的制造系统和用于制造定子组件的方法。
特别地,公开了制造定子组件的系统和方法,其促进制造、增加可制造性并提高制造效率。由各种零部件逐步组装定子叠片以限定各种构造。这例如通过允许绕组以有效方式高精度且可重复地设置在所述叠片上来提高制造效率。此外,定子组件可以包括相对少的零部件,使得制造成本相对低。此外,在组装和/或工具加工中使用的零部件、固定装置、支撑件等等可以以提高制造精度(例如,在制造公差内构建)的特征来构造。例如,所述零部件可以在组装过程期间预加载,从而确保定子组件坚固并且在旋转系统内提供高效性能。另外,本公开的定子组件、制造系统和制造方法可以包括实现定子组件和旋转系统的自动化和大批量制造的各种特征。
图1是本公开的示例性电气化旋转系统100的示意性视图。在一些实施例中,旋转系统100可以包括电子增压器(e-charger)102。一般来说,电子增压器102可以包括壳体101、转子组件103和定子组件108。定子组件108可以固定并包含在壳体101内。转子组件103可以接收在定子组件108内并且可以经由一个或更多个轴承被支撑成在壳体101内围绕旋转轴线105旋转。
压缩机叶轮104可以固定地安装在转子组件103上并且可以容纳在蜗壳壳体107内。供应到定子组件108的电功率可以使转子组件103和所附接的压缩机叶轮104围绕轴线105驱动地旋转。因此,压缩机叶轮104可以接收入口流体流113并且将加压流体流115输出到下游部件。
在一些实施例中,电子增压器102可以设置在车辆内。另外,在一些实施例中,电子增压器102可以并入包括涡轮增压器112的涡轮增压器系统中。
涡轮增压器112可以是常规的并且可以包括涡轮增压器壳体114和转子116。转子116被构造成在涡轮增压器壳体114内围绕转子旋转轴线118旋转。
涡轮增压器112包括涡轮机区段119,涡轮机区段119被构造成从发动机(例如,从内燃发动机134或其它类型的发动机的排气歧管132)周向地接收高压和高温排气流130。涡轮机叶轮126(并且因此转子116)通过高压排气流130按围绕转子旋转轴线118的旋转驱动,高压排气流130变成释放到下游排气管138中的低压排气流136。
涡轮增压器112还包括压缩机区段121,压缩机区段121带有通过排气驱动式涡轮机叶轮126驱动旋转的压缩机叶轮128。压缩机叶轮128被构造成将所接收的输入空气140压缩成加压空气流142。由于压缩过程,加压空气流142的特征在于超过输入空气140的温度的升高的温度。
空气流142可以被引导通过空气冷却器144(即,中间冷却器),例如对流冷却式增压空气冷却器。空气冷却器144可以被构造成从空气流142耗散热,从而增加其密度。所产生的冷却和加压空气流146被引导到内燃发动机134的进气歧管148中,或者可替代地,引导到后级串联压缩机中。系统的操作可以由ECU 150(发动机控制单元)控制,ECU 150经由通信连接部152连接到系统的其余部分。
如图1中示意性地表示,电子增压器102可以安置在涡轮增压器112的上游。例如,从电子增压器102输出的加压流体流115可以与排气流130混合和/或以其它方式向涡轮机区段119提供空气输入以使涡轮机叶轮126转动,并且因此,使涡轮增压器112的压缩机叶轮128旋转。然而,将了解,电子增压器102可以不同地并入在车辆内,而不背离本公开的范围。例如,在一些实施例中,电子增压器102可以安置在涡轮增压器112的下游。在两种情况下,电子增压器102可以增加到达发动机134的空气流并提高发动机性能。电子增压器102可以减少瞬变过程时间和涡轮迟滞。电子增压器102还可以提供若干益处,例如减少的排放、提高的燃料效率等等。而且,涡轮增压器112的大小可能因包括电子增压器102而相对小。
而且,将了解,电子增压器102可以并入不包括涡轮增压器112的系统中。例如,在额外实施例中,电子增压器102可以被构造成向车辆的燃料电池馈送空气。
另外,将了解,如本文中所使用的术语“电子增压器”将被广义地解释,例如,包括带有电驱动压缩机叶轮的装置,而不管电子增压器并入的位置、其中并入电子增压器的系统的类型如何等等。还将了解,本公开的电子增压器还可以称为电驱动压缩机组件。而且,本公开的电子增压器可以被构造为电动超级增压器、混合涡轮增压器、电子增压装置、电子涡轮或其它相关部件。
虽然定子组件108在图1中示出为并入电子增压器102内,但是将了解,定子组件108可以包括在另一电气化旋转系统100内,而不背离本公开的范围。例如,定子组件108可以包括在发电机中,包括在电动马达中用于相对于一个零部件致动另一零部件,或者包括在另一电气化旋转系统100中。
现在参考图2,将根据示例性实施例更详细地讨论定子组件108。电子增压器102的定子组件108可以包括促进制造、增加可制造性并提高制造效率的各种特征。定子组件108可以至少部分使用自动化系统制造。此外,定子组件108可以包括相对少的零部件,使得制造成本相对低。
定子组件108可以通常包括外部支撑件202。外部支撑件202可以是环形、中空和圆柱形的。外部支撑件202可以围绕轴线105居中。外部支撑件202可以包括外直径表面208和内直径表面210。内直径表面210可以包括多个孔口212。孔口212可以是沿着轴线105纵向延伸的细长槽或通道。而且,多个孔口212可以围绕内直径表面210的圆周大致均匀地间隔开。外部支撑件202可以由坚固且刚性的材料形成。例如,在一些实施例中,外部支撑件202可以由硅钢形成。在一些实施例中,外部支撑件202可以称为“背铁”。
定子组件108还可以通常包括多个齿204。在一些实施例中,可以存在六个齿204,如图2中所示。然而,将了解,定子组件108可以包括任何合适数目个齿,而不背离本公开的范围。如将讨论的,齿204可以固定地附接到外部支撑件202。
至少一个齿204可以包括内径向端部220、外径向端部222、第一侧面224和第二侧面226。此外,齿204可以包括由内径向端部220、外径向端部222、第一侧面224和第二侧面226配合地限定的纵向端部205。(虽然在图2中隐藏,但是齿204可以进一步包括与所示端部205相对的另一纵向端部。)齿204还可以在内径向端部220和第一侧面224之间的过渡部处包括第一凸缘228。同样地,齿204可以在内径向端部220和第二侧面226之间的过渡部处包括第二凸缘230。内径向端部220可以在第一凸缘228和第二凸缘230之间凹入地形成轮廓。另外,齿204可以在外径向端部222和第一侧面224之间的过渡部处包括第三凸缘232。同样地,齿204可以在外径向端部222和第二侧面226之间的过渡部处包括第四凸缘234。此外,齿204的第一侧面224可以包括限定第一阶梯238的第一凹口236,并且齿204的第二侧面226可以包括限定第二阶梯240的第二凹口239。横截面轮廓(垂直于轴线105截取)可以沿着齿204的纵向长度大致恒定。而且,在一些实施例中,定子组件108的齿204中的每一者可以大致相同。
在一些实施例中,齿204可以由坚固且刚性的材料形成。例如,在一些实施例中,齿204可以由硅钢形成。
齿204的外径向端部222可以固定地附接到外部支撑件202。例如,外径向端部222可以接收在外部支撑件202的孔口212中的相应孔口内。如此,齿204可以从外部支撑件202的内直径表面210朝向轴线105径向向内突出。在一些实施例中,孔口212与齿204互补(即,相反)地成形,使得外部支撑件202邻接并配合抵靠齿204的第三和第四凸缘232、234、第一和第二凹口236、239以及第一和第二阶梯238、240。换句话说,第三凸缘232可以接收在外部支撑件202的第一底切通道437中。同样地,第四凸缘234可以接收在外部支撑件202的第二底切通道439中。因此,齿204可以“干涉配合”在外部支撑件202内以限制因第三和第四凸缘232、234与外部支撑件202的周围部分之间的干涉所致的径向移动。由于阶梯238、240与外部支撑件202的周围部分之间的干涉,也可能限制径向移动。
此外,在一些实施例中,至少一个齿204可以整体地附接到外部支撑件202。例如,齿204可以焊接到外部支撑件202。齿204和外部支撑件202可以点焊在一起。在一些实施例中,外部支撑件202和齿204可以由相同材料(硅钢)形成以促进焊接过程。本领域普通技术人员将了解,在焊接过程期间,可以熔化外部支撑件202和齿204的材料,可以施加压力,并且可以使所述材料熔合在一起以整体地附接这两个零部件。然而,将了解,齿204可以以不同方式附接到外部支撑件202,而不背离本公开的范围。例如,在额外实施例中,至少一个齿204经由钎焊过程附接到外部支撑件202。
定子组件108可以进一步包括内部支撑件420。如图2中所示,内部支撑件420可以是环形的,并且可以包括内部环422和多个保持器突起部424。保持器突起部424可以整体地连接到内部环422并且可以远离其径向突出。而且,保持器突起部424可以围绕内部环422沿周向方向大致均匀地间隔开。在所示出的实施例中,存在六个保持器突起部424;然而,可以存在任何合适数目个保持器突起部424,而不背离本公开的范围。在一些实施例中,保持器突起部424可以包括头部430和颈部428,颈部428在一径向距离处将头部430附接到内部环422。头部430还可以包括从相应颈部428沿相反切向方向延伸的第一凸缘432和第二凸缘434。相邻对保持器突起部424可以限定彼此相对的第一底切部433和第二底切部435。在一些实施例中,内部支撑件420可以是整体一件式构件。而且,内部支撑件420可以由具有相对高刚度的材料(例如钢)形成。
至少一个齿204可以由内部支撑件420的孔口接收以附接齿204和内部支撑件420。例如,齿204的第一凸缘228可以接收在内部支撑件420的第一底切部433内,并且齿204的第二凸缘230可以接收在所述内部支撑件的第二底切部435内。在一些实施例中,内部支撑件420、多个齿204和外部支撑件202可以共同限定定子组件108的定子叠片211。
定子组件108可以进一步包括多个绕组206。绕组206可以包括缠绕在齿204中的相应一者周围的至少一个导电线214。绕组206可以在第一侧面224、纵向端部205、第二侧面226和与端部205相对的隐藏端部上缠绕在所述齿上。更具体来说,至少一个绕组206可以包括电线214的连续节段,其从第一侧面224连续且不间断地延伸,跨越纵向端部205,到达第二侧面226,跨越与端部205相对的隐藏纵向端部,并且回到第一侧面224。换句话说,电线214可以围绕径向轴线106连续缠绕在齿205周围。绕组206可以包括多圈电线214,其可以彼此层叠。因此,绕组206可以包括第一部分244,第一部分244包括层叠在相应齿204的第一侧面224上的电线214的节段。另外,绕组206可以包括第二部分246,第二部分246包括层叠在齿204的第二侧面226上的电线214的节段。此外,绕组206可以包括端部部分248,端部部分248中的一者层叠在端部205上,并且另一者层叠在齿204的相对端部上。将了解,单个连续电线214可以限定第一部分244、第二部分246和端部部分248。(在图2中,隐藏一个绕组206的一个端部部分248以露出齿204的纵向端部205,同时完整示出其它部分)。
现在参考图3,示出制造定子组件108的方法300。图3的方法300可以使用图4-9中示意性地示出的制造系统400来实施。在一些实施例中,方法300可以至少部分地使用制造系统400来自动化。为此,制造系统400可以包括实现自动化的各种部件。例如,制造系统400可以包括控制器402、传送机系统401、至少一个附接系统406、绕组系统408和致动器系统404。
在本文中可以按照功能和/或逻辑块部件以及各种处理步骤来描述方法300和制造系统400的实施例。应了解,此类块部件可以通过被配置成实施指定功能的任何数目个硬件、软件和/或固件部件来实现。例如,本公开的实施例可以采用可以在一个或更多个微处理器或者其它控制装置的控制下执行多种功能的各种集成电路部件,例如,存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等等。另外,本领域的技术人员将了解,本公开的实施例可以结合任何数目个系统实践,并且本文中描述的制造系统400仅是本公开的一个示例性实施例。另外,为简洁起见,在本文中可能不详细描述与系统的信号处理、数据传输、发信号、控制以及其它功能方面(以及系统的个别操作部件)有关的常规技术。此外,在本文中包含的各种图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应注意,在本公开的实施例中可以存在许多替代或额外功能关系或物理连接。
在一些实施例中,控制器402可以是具有硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置403的计算机系统。处理器装置403可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和执行一个或更多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适部件。
控制器402可以被配置为具有相关联处理器装置和存储器架构的计算装置,配置为硬连线计算电路(或若干电路)、配置为可编程电路、配置为液压、电气或电动液压控制器,或者以其它方式配置。如此,控制器402可以被配置成关于制造系统400的其它部件和所制造的零部件执行各种计算和控制功能。在一些实施例中,控制器402可以被配置成接收各种格式的输入信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号等等),并且以各种格式输出命令信号(例如,液压信号、电压信号、电流信号、机械移动等等)。
控制器402的处理器403可以与制造系统400的各种其它系统或装置电子、液压、机械或以其它方式通信。例如,控制器402可以与制造系统400的各种致动器、传感器以及其它装置电子或液压通信,包括与致动器系统404、传送机系统401、附接系统406和绕组系统408相关联的各种装置。控制器402可以按各种已知方式(包括经由CAN总线(未示出),经由无线装置或者以其它方式)与这些和/或其它系统或装置(包括其它控制器)通信。
传送机系统401可以包括以选择性和自动化方式将零部件传送到工作区域内预先确定的位置的各种部件。传送机系统401可以包括各种机器人铰接臂。传送机系统401可以包括沿着装配线线性地平移零部件的传送带。传送机系统401可以包括用于将零部件从一个位置(例如,第一工作站)移动到另一位置(例如,第二工作站)的其它装置。
此外,附接系统406可以包括用于将两个或更多个零部件附接在一起的一个或更多个机器、操作装置等等。例如,如将讨论的,附接系统406可以包括压力机(例如,液压机),其具有用于按压配合并将零部件固定地附接在一起的相对的模具。然后可以分开附接系统406的模具,可以移除组装好的零部件,并且可以重复所述按压过程以制成更多组件。在额外实施例中,附接系统406可以包括被构造成将一个构件插入另一构件内的收缩配合系统。在这些实施例中:1) 附接系统406可以使一个构件沿径向方向收缩(例如,通过将所述构件暴露至极冷环境)并且可以使另一构件的孔口沿径向方向扩展(通过暴露至极热环境); 2)可以将所述收缩构件插入到另一构件的扩展孔口中;并且3) 可以将所述零部件调节至室温,使得所述零部件变得彼此固定地附接。因此,附接系统406可以选择性地调节零部件的温度以便附接;然而,在其它实施例中,可以使用本公开的附接系统406来将室温零部件附接在一起。
另外,绕组系统408可以支撑大量电线214(图2)。绕组系统408还可以包括可以使电线214从散装材料集合体移动并且在单独的齿204周围移动以形成定子组件108的绕组206的铰接支撑件和/或一个或更多个铰接臂。
致动器系统404可以被构造成致动传送机系统401、附接系统406和/或绕组器系统408的一个或更多个零部件。如图所示,致动器系统404可以包括用于传送机系统401、附接系统406和绕组器系统408中的每一者的单独的致动器;然而,将了解,致动器系统404可以不同地构造,而不背离本公开的范围。致动器系统404可以包括一个或更多个液压致动器、气动致动器、电动致动器,或者以其它方式构造。这些致动器可以操作地连接到控制器402并且可以与其通信,例如,以从处理器403接收控制命令,向处理器403提供反馈用于闭环控制等等。
如图3和图4中所示,方法300可以在301处开始,其中将定子组件108的齿204附接到内部支撑件420。更具体来说,在一些实施例中,在方法300的301处,处理器403可以生成由传送机系统401的致动器接收的控制命令,并且传送机系统401可以在附接系统406的模具之间依次传送齿204和内部支撑件420。然后,附接系统406可以从控制器402接收控制信号,从而致使其将模具移动在一起并且将齿204按压配合到内部支撑件420。具体来说,可以使齿204的内径向端部220按压进入并接收在一对相邻保持器突起部424之间。当齿204按压配合成与内部支撑件420附接时,齿204可以大致平行于轴线105移动。一旦附接,齿204的第一凸缘228便可以固定(例如,通过摩擦力)在突出部424中的一者的第一凸缘432和颈部428与内部环422之间。齿204的第二凸缘230可以固定在相邻突出部424的第二凸缘434和颈部428与内部环422之间。内径向端部220还可以配合抵靠内部支撑件420的外直径轮廓。
如图5中所示,可以针对其它齿204重复此过程。在一些实施例中,传送机系统401可以在额外齿204的附接期间使所述组件围绕轴线105旋转,如由箭头199所表示。可以依次附接齿204。在其它实施例中,两个或更多个齿204(例如,齿204中的每一者)可以基本上同时附接到内部环422以减少制造时间。
如图5中所示,可以根据方法300的301形成第一构造480。第一构造480可以由多个齿204和内部支撑件420共同限定。齿204可以从内部支撑件420径向延伸,其中外直径开口490限定在相邻对齿204之间。开口490可以沿周向方向限定在一个齿204的第三凸缘232和相邻齿204的相对的第四凸缘234之间。齿间空间492可以从外直径开口490径向向内延伸并且可以限定在一个齿204的第一侧面224和相邻齿204的相对的第二侧面226之间。
此第一构造480为制造方法300提供各种优点。在安装绕组206时,开口490可以提供方便出入口以将电线214缠绕在齿204周围。另外,第一构造480可以是坚固、刚性的,并且可以被构造成具有相对高的公差,因此确保定子组件108被最终良好地构造。
现在参考图3和图6,方法300可以在302处继续。在302处,可以附接绕组206。如图6中所示,处理器403可以生成由绕组系统408的致动器接收的控制命令,并且绕组系统408继而可以将电线214缠绕在第一构造480的齿204周围。电线214可以围绕径向轴线106重复地缠绕,从第一侧面224,跨越纵向端部205,跨越第二侧面226,跨越与端部205相对的纵向端部,并且回到第一侧面224。电线214可以最初邻近内径向端部220缠绕在齿204周围,并且绕组206可以沿径向方向从内径向端部220到外径向端部222向外逐步形成。在一些实施例中,绕组206可以被成形为使得宽度499沿径向方向从内径向端部220到外径向端部222渐缩并逐渐增加。
如图所示,第一构造480的外直径开口490可以提供出入口以将电线214缠绕在齿204周围。具体来说,电线214可以经由外直径开口490由绕组系统408径向向内馈送到齿间空间492中,如由箭头198所指示。绕组系统408可以经由外直径开口490使电线214从齿204的第一侧面224移动到第二侧面226。将了解,外直径开口490促进绕组206的构造,因为其相对宽并且非常容易出入。
可以针对其它齿204重复绕组过程,如图7中所示。传送机系统401可以在绕组206的形成期间使所述组件围绕轴线105旋转,如由箭头197所表示的。在一些实施例中,可以依次形成不同绕组206。在其它实施例中,可以基本上同时形成两个或更多个绕组206(例如,齿204中的每一者)以减少制造时间。
如图7中所示,可以根据方法300的302形成第二构造482。第二构造482可以由多个齿204、内部支撑件420和多个绕组206共同限定。此第二构造482可以为制造方法300提供各种优点。第二构造482可以是坚固、刚性的,并且可以被构造成具有相对高的公差,因此确保定子组件108被最终良好地构造。
接下来,方法300可以在303处继续,如图3、图5和图8中所示。在303处,可以将第二构造482支撑在固定装置450内用于将预加载荷施加到第二构造482。更具体来说,处理器403可以生成由传送机系统401的致动器接收的控制命令,并且传送机系统401继而可以将第二构造482传送到固定装置450中,如图8中所示。固定装置450可以包括基部452和多个接合构件454。基部452可以是环形的并且围绕轴线105居中。接合构件454可以是一端附接到基部并且从其沿着轴线105延伸的细长构件。接合构件454可以被构造成接合第二构造482。(为清楚起见,在图8中隐藏第二构造482的绕组206。)在一些实施例中,接合构件454可以接合齿204的外径向端部222。接合构件454可以弹性弯曲以向齿204施加径向向内的力,如由箭头471所表示的。因此,齿204可以将向内径向载荷473施加到内部支撑件420的外直径表面。因此,固定装置450可以在齿204的内直径端部220和内部支撑件420的外直径表面之间的接头处施加预加载荷。
在一些实施例中,固定装置450可以进一步包括调节构件460。在一些实施例中,调节构件460可以是固定螺钉,其通过螺纹接合到基部452并且沿任一方向通过螺纹前进,例如,以选择性地改变接合构件454和基部452的附接。在一些实施例中,可以调节调节构件460以使接合构件454相对于基部452更刚性,或者反之亦然。在一些实施例中,可以调节调节构件460以改变由固定装置450施加到第二构造482的预加载荷。
所述方法可以在304处继续,如图3中所示。在304处,可以将外部支撑件202附接到第二构造482。更具体来说,如图8中所示,附接系统406可以从控制器402接收控制信号,从而致使其将模具移动在一起并且将外部支撑件202按压配合到第二构造482。如图9中所示,外部支撑件202可以被按压到齿204的外径向端部222上,使得外径向端部222接收在外部支撑件202的孔口212中,如上所讨论的。外部支撑件202在其按压配合到第二构造482时可以大致平行于轴线105移动。一旦附接,外直径开口490便可以由外部支撑件202封闭(沿径向方向)在多个绕组206上方。
在一些实施例中,固定装置450可以在附接外部支撑件202的同时维持所施加的预加载荷。例如,固定装置450可以保持第二构造482并且施加预加载荷,同时附接系统406的一个模具沿着轴线105移动通过基部452中的开口。此模具可以支撑第二构造482,因为相对的模具支撑外部支撑件202并且将外部支撑件202按压成与齿204附接。
如图9中所示,可以根据方法300的304形成第三构造484。第三构造484可以由多个齿204、内部支撑件420、多个绕组206和外部支撑件202共同限定。在第三构造484中,预加载荷可以维持在齿204和内部支撑件420之间的接头处。第三构造484可以为制造方法300提供各种优点。第三构造484可以是坚固、刚性的,并且可以被构造成具有相对高的公差,因此确保定子组件108被最终良好地构造。
随后,方法300可以在305处继续,如图3中所示。在305处,处理器403可以生成由传送机系统401的致动器接收的控制命令,并且传送机系统401继而可以传送第三构造484并且将第三构造484组装到电子增压器102中,例如图1的电子增压器102。例如,在方法300的305处,可以将转子组件103安装在定子组件108内,并且可以将两者包封和支撑在壳体101内。然后,方法300可以结束,如图3中所示。
因此,本公开的制造系统400和制造方法300呈现各种优点。按高效且方便的方式组装定子组件108。可以经由外直径开口490提供用于绕组206的电线214以减少制造时间并提高精度。可以在各种构造480、482、484中逐步制造定子组件108,并且这些构造可以是坚固的并且被构建成具有高的公差以确保定子组件108被良好地构建。另外,定子组件108可以包括相对少的零部件。另外,方法300可以自动完成,并且制造系统400可以针对提高的制造效率和高重复性包括多个自动化部件。
虽然已经在前述具体实施方式中呈现了至少一个示例性实施例,但是应了解,存在大量变型。还应了解,所述一个或更多个示例性实施例仅是示例,并且并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或构造。相反,前述具体实施方式将向本领域的技术人员提供用于实施本公开的示例性实施例的方便路线图。应理解,可以在不背离如在所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下对在示例性实施例中描述的元件的功能和布置作出各种改变。

Claims (20)

1.一种制造用于电气化旋转系统的定子组件的方法,包括:
将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以限定第一构造,所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸;
在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组,以限定第二构造;
通过固定装置在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加预加载荷;以及
在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以限定第三构造。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,附接所述第一齿和所述第二齿包括限定所述第一构造的外直径开口,所述外直径开口沿周向方向限定在所述第一齿和所述第二齿之间;并且
其中,附接所述绕组包括将导电构件径向移动到所述外直径开口中,以便将所述导电构件附接到所述第一齿。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中,将所述第一齿附接到所述内部支撑件包括将所述第一齿的第一内径向端部插入到所述内部支撑件的孔口中,所述第一内径向端部在所述接头处邻接所述孔口的内表面。
4.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一齿包括凸缘;并且
其中,将所述第一齿附接到所述内部支撑件包括将所述凸缘插入到所述孔口的底切通道内。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中,将所述外部支撑件附接到所述第一齿的所述第一外径向端部包括将所述第一外径向端部插入到所述外部支撑件的孔口中。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一齿包括凸缘;并且
其中,将所述外部支撑件附接到所述第一齿的所述第一外径向端部包括将所述凸缘插入到所述孔口的底切通道内。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,施加所述预加载荷包括通过所述固定装置在所述接头处施加径向预加载荷,所述径向预加载荷迫使所述第一齿径向向内朝向所述内部支撑件。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述固定装置包括基部和由所述基部支撑的接合构件;
所述方法进一步包括使所述接合构件与所述第一齿接合,以便朝向所述内部支撑件径向向内推动所述第一齿并且施加所述预加载荷。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述固定装置进一步包括被构造成选择性地调节所述预加载荷的调节构件;并且
所述方法进一步包括通过所述调节构件调节由所述接合构件施加在所述第一齿上的所述预加载荷。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述接合构件被构造成接合所述第一齿的所述第一外径向端部,以施加所述预加载荷。
11.根据权利要求1所述的方法,进一步包括将所述外部支撑件整体地附接到所述第一齿和所述第二齿。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,将所述外部支撑件整体地附接到所述第一齿和所述第二齿包括以下操作中的至少一者:将所述外部支撑件焊接和钎焊到所述第一齿和所述第二齿。
13.一种用于制造用于电气化旋转系统的定子组件的制造系统,所述制造系统包括:
至少一个附接系统;
绕组系统;以及
固定装置;
所述至少一个附接系统被构造成将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以形成第一构造,所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸;
所述绕组系统被构造成在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组,以形成第二构造;
所述固定装置被构造成在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加预加载荷;并且
所述至少一个附接系统被构造成在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以便限定第三构造。
14.根据权利要求13所述的制造系统,其中,所述第一构造包括沿周向方向限定在所述第一齿和所述第二齿之间的外直径开口;并且
其中,所述绕组系统被构造成通过将导电构件径向移动到所述外直径开口中以将所述导电构件附接到所述第一齿来附接所述绕组。
15. 根据权利要求13所述的制造系统,其中,所述第一构造包括所述第一齿的被接收在所述内部支撑件的孔口内的第一内径向端部,所述第一内径向端部在所述接头处邻接所述孔口的内表面。
16.根据权利要求15所述的制造系统,其中,所述第一齿包括凸缘;并且
其中,所述至少一个附接系统被构造成将所述凸缘插入到所述孔口的底切通道内。
17. 根据权利要求13所述的制造系统,其中,所述第一齿的所述第一外径向端部在所述第三构造中被接收在所述外部支撑件的孔口内。
18.根据权利要求17所述的制造系统,其中,所述第一齿包括凸缘;并且
其中,所述至少一个附接系统被构造成将所述凸缘插入到所述孔口的底切通道内。
19.根据权利要求13所述的制造系统,其中,所述固定装置被构造成在所述接头处施加径向预加载荷,所述径向预加载荷迫使所述第一齿径向向内朝向所述内部支撑件。
20.一种制造用于发动机系统的电子增压器的方法,所述方法包括:
将第一齿和第二齿附接到内部支撑件以限定第一构造,所述第一齿和所述第二齿在所述第一构造中远离所述内部支撑件径向延伸;
在所述第一构造的所述第一齿周围附接绕组,以限定第二构造;
通过固定装置在所述内部支撑件和所述第二构造的所述第一齿之间的接头处施加径向预加载荷;
在施加所述预加载荷的同时将外部支撑件附接到所述第一齿的第一外径向端部并且附接到所述第二齿的第二外径向端部,以限定第三构造;
将所述第三构造安装为电子增压器内的定子组件,所述定子组件被构造成按围绕轴线的选择性旋转来驱动所述电子增压器的转子组件。
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