CN111355347A - 接合定子组件的线端的方法及其工具组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及接合定子组件的线端的方法及其工具组件。本公开涉及一种接合定子组件的线端的方法。该方法涉及将多个指状物朝该线端径向向内推进并旋转该指状物。该指状物具有接合该线端的突起部。用于接合该线端的工具组件具有第一平板、第二平板，并且具有该指状物。该第一平板具有狭槽，并且该第二平板具有齿。该指状物具有骑在该第一平板的该狭槽中的销，并且该指状物具有与该第二平板的该齿啮合的齿。

Description

接合定子组件的线端的方法及其工具组件

背景技术

本公开涉及诸如马达和发电机的电气装置的定子组件的制造，并且更具体地涉及用于接合定子组件的线端的工具。

定子组件是较大的电气设备(诸如马达和发电机)的部件。马达和发电机越来越多地装备在先进且更加电气化的汽车推进系统中。定子组件可包括钢层叠堆和位于层片处的铜绕组。杆销定子组件是一种可具有矩形横截面的厚规格铜绕组的定子组件。杆销定子组件中的铜绕组的线端通常从层片的一端突出。成对的相邻线端通常接合在一起，以便在它们之间建立电连接。连接可涉及焊接。

发明内容

在一个实施方案中，接合定子组件的线端的方法可包括推进步骤和旋转步骤。推进步骤可涉及将多个指状物朝定子组件的线端径向向内推进。旋转步骤可涉及旋转指状物。指状物的突起部接合定子组件的线端。

在一个实施方案中，将指状物径向向内推进涉及旋转第一平板。

在一个实施方案中，第一平板具有位于第一平板中的狭槽。指状物具有销。当旋转第一平板时，销骑在狭槽中。

在一个实施方案中，将指状物径向向内推进涉及将全部指状物同时推进以便同时实现定子组件的全部线端的接合。

在一个实施方案中，旋转指状物涉及旋转第二平板。

在一个实施方案中，第二平板具有一组第一齿。指状物各自具有一组第二齿。当旋转第二平板时，第一齿组与第二齿组啮合。

在一个实施方案中，旋转指状物涉及同时旋转全部指状物以便同时实现定子组件的全部线端的接合。

在一个实施方案中，该方法还包括启动第一致动器以将指状物径向向内推进。

在一个实施方案中，该方法还包括启动第二致动器以旋转指状物。

在一个实施方案中，该方法还包括使指状物径向向外回缩远离定子组件的线端。

在一个实施方案中，该方法还包括在旋转指状物时通过指状物的突起部挤压定子组件的线端对。

在一个实施方案中，该方法不包括指状物相对于定子组件在z轴上的运动。

在一个实施方案中，用于接合定子组件的线端的工具组件可包括第一平板、第二平板和多个指状物。第一平板具有位于第一平板中的多个狭槽。第二平板上具有一组第一齿。指状物可与定子组件的线端接合。在第一平板经受旋转运动时，指状物具有可骑在第一平板的狭槽中的多个销。指状物还具有在第二平板经受旋转运动时可与第二平板的第一齿组啮合的一组第二齿。

在一个实施方案中，狭槽为弧形形状。当旋转第一平板时，指状物在径向上朝定子组件的线端推进。

在一个实施方案中，当旋转第二平板时，指状物绕其轴线旋转以接合定子组件的线端。

在一个实施方案中，指状物具有突起部。当旋转第二平板时，突起部用于挤压定子组件的线端对。

在一个实施方案中，工具组件可包括第一致动器。第一致动器与第一平板互连以用于旋转第一平板。

在一个实施方案中，工具组件可包括第二致动器。第二致动器与第二平板互连以用于旋转第二平板。

在一个实施方案中，在工具组件的使用期间，指状物同时接合定子组件的全部线端。

在一个实施方案中，在工具组件的使用期间，指状物接合定子组件的线端而不会使指状物相对于定子组件在z轴上运动。

附图说明

下文将结合附图描述本公开的一个或多个方面，其中类似的标号表示类似的元件，并且其中：

图1为用于接合定子组件线端的工具组件的一个实施方案的透视图；

图2为定子组件的一个示例的透视图；

图3示出了图1的工具组件的部件；

图4为图1的工具组件的指状物的一个实施方案的放大视图；

图5为图4的指状物的另一放大图；

图6示出了放大和分离的单个指状物的实施方案；并且

图7为指状物突起部的一个实施方案的放大视图。

具体实施方式

参考附图，在接合定子组件14的线端12的方法中采用工具组件10。线端12被接合以用于连接目的。工具组件10被设计和构造成使得在某些实施方案中它可同时接合定子组件14的全部线端12同时保持线端12在接合中的真实位置。工具组件10还可在z轴不运动的情况下执行线端12的接合和脱离接合。与过去的过程相比，本文所述的方法和工具组件10可根据不同的实施方案提供以下改进中的一者或多者：改进部件间的循环时间，减少返工，减小线端12的位置变化，使工具组件10的重复运动最小化以及/或者使部件损坏最小化或完全消除。工具组件10和方法有利于定子组件14的高速和大批量制造，以增加定子到定子的吞吐量和线端12更快的连接过程，从而产生比先前已知的更高效和更有效的过程。

定子组件14只是较大的电气装置(诸如配备在先进且更加电气化的汽车推进系统中的电机或发电机)的一个部件；此外，定子组件14可用于可包括非机动车具体实施的其它应用中。在图2中所示的示例中，定子组件14具有钢层16的叠堆和由层片16承载的铜绕组18。此处的定子组件14为杆销型，但在其它示例中可以是其它类型。铜绕组18的线端12从层片16的端部20突出。作为定子组件14制造中的一个过程线端12的对22连接在一起以便在它们之间建立电连接。连接过程可涉及焊接，并且可在线端12被本文所述的工具组件10和方法接合之后进行。示例性焊接技术包括钨惰性气体焊接(GTAW或TIG)、等离子弧焊接(PAW)、激光焊接或电阻焊接(ERW)。

工具组件10和方法在定子组件14的制造中执行一个过程，并且可构成整个和更大的制造足迹的一个站点。工具组件10可在不同的实施方案中具有各种设计和结构，这取决于(除了其它潜在因素之外)定子组件14及其经受接合的线端12的设计和构造以及随后的连接过程。在附图的实施方案中，工具组件10可包括第一致动器24、第二致动器26、第一平板28、第二平板30和多个指状物32；本领域技术人员将理解，取决于特定应用，工具组件10可包括其它部件诸如支架、壳体、覆盖件和/或引导件。

当提示启动第一致动器24时，第一致动器24向第一平板28施加旋转运动。工具组件10的控制器可管理第一致动器24的启动和停用。具体参考图1，第一致动器24与第一平板28互连以用于旋转第一平板28。作为示例，第一致动器24在不同实施方案中可以是各种类型，包括气动致动器、伺服致动器、液压致动器或螺杆驱动致动器。在图1中，第一致动器24具有汽缸34、轴36和延伸部38。轴36在提示时来回平移。第一致动器24和第一平板28之间的互连可涉及螺栓连接或一些其它紧固技术。在一个示例中，延伸部38联接到第一平板28，并且轴36的向前运动使得第一平板28在第一旋转方向200上旋转，并且轴36的向后运动使得第一平板28在相反的第二旋转方向300上旋转。这些旋转方向上的旋转可仅在推进和回缩指状物32以进行接合和脱离接合动作所需的周向范围内。由于指状物32在图1中被示出处于推进状态，在第一旋转方向200上旋转第一平板28将使指状物32进入回缩状态。

当提示启动第二致动器26时，第二致动器26向第二平板30施加旋转运动。工具组件10的控制器可管理第二致动器26的启动和停用。继续参考图1，第二致动器26与第二平板30互连，用于旋转第二平板30。作为示例，第二致动器26在不同实施方案中可以是各种类型，包括气动致动器、伺服致动器、液压致动器或螺杆驱动致动器。在图1中，并且与第一致动器24类似，第二致动器26具有缸体40、轴42和延伸部(从图1的视图看延伸部大体上被遮挡)。轴42在提示时来回平移。第二致动器26和第二平板30之间的互连可包括螺栓连接或一些其它紧固技术。在一个示例中，第二致动器26的延伸部连接到第二平板30，并且轴42的向前运动使得第二平板30在第一旋转方向400(与第一旋转方向200相同)上旋转，并且轴42的向后运动使得第二平板30在相反的第二旋转方向500(与第二旋转方向300相同)上旋转。这些旋转方向上的旋转可仅在旋转指状物32进行接合和脱离接合动作所需的周向范围内。

第一平板28用于工具组件10中以为指状物32提供推进和回缩运动。具体参考图3和图5，在该实施方案中，第一平板28具有环形形状。相对于第二平板30，第一平板28位于第二平板30的径向外侧，并且两个平板28、30彼此同心并且呈现独立的旋转运动。多个狭槽44被限定并位于第一平板28中。狭槽44滑动地接纳指状物32。狭槽44相对于第一平板28的环形形状围绕第一平板28的整个圆周设置，并且可能由图3最佳地示出。单个狭槽44为弧形并且在纵向轮廓上弯曲。每个狭槽44被取向成相对于第一平板28的环形形状的半径600(图5)成角度。狭槽44的弧形和弯曲纵向轮廓推动并引导推进和回缩指状物32沿半径600的线性运动。在图5的分段视图中，例如，在第一旋转方向200上旋转第一平板28将使指状物32在径向上向外方向700径向向外运动以便回缩。从回缩状态，在第二旋转方向300上旋转第一平板28将使指状物32径向向内方向800径向向内运动以便推进。在图5中，指状物32被呈现为处于推进状态。这些回缩和推进运动是线性的并且沿第一平板28的相应半径。具体参考图3，由于全部指状物32都滑动地接纳在第一平板28的单个狭槽44中，所以全部指状物32一起并同时相对于彼此推进和回缩。

第二平板30用于工具组件10中以为指状物32提供旋转运动。具体地参考图4的分段视图，在该实施方案中，第二平板30具有环形形状。第二平板30位于第一平板28的径向内侧。第一组齿46位于第二平板30上并且相对于第二平板30的环形形状围绕第二平板30的整个圆周设置，并且可能由图3最佳地示出。第一组齿46与指状物32啮合，并且在旋转第二平板30时，啮合相互作用使得指状物32的工作部分48围绕指状物32的轴线900(图4)旋转到适当的位置。在一个示例中，指状物32可绕轴线900在大约九十度(90°)上来回旋转。在图4中，例如，在第一旋转方向400上旋转第二平板30将使指状物32的工作部分48在第一旋转方向1000上旋转，以使线端12脱离接合。根据如图4中所呈现的接合状态，在第二旋转方向500上旋转第二平板30将使工作部分48在第二旋转方向1100上旋转，以使线端12接合。由于全部指状物32与第一组齿46啮合，因此使得工具组件10的全部指状物32一起彼此一致地旋转。

指状物32用于工具组件10中以接合和脱离接合定子组件14的线端12。围绕工具组件10的整个圆周设置有许多不同的指状物32，可能如图3中最佳所示。为此目的，指状物32可具有各种设计和结构。在附图的实施方案中，每个指状物32具有销50、第二组齿52和多个突起部54。由图4最佳地示出了销50。销50插入并接纳在第一平板28的狭槽44中。当第一平板28旋转时，销50骑在狭槽44的弧形和弯曲纵向轮廓上并沿其行进。第二组齿52可围绕单个指状物32的圆周设置在中途或更多处。第二组齿52与第二平板30的第一组齿46啮合。在第二平板30旋转并且齿46、52啮合时，指状物32的工作部分48与第二组齿52一起旋转，而指状物32的非工作部分56相对于其保持旋转静态。

突起部54直接接合定子组件14的线端12并与其邻接接触。在不同的实施方案中，突起部54可采取不同的形式。在图6和图7的实施方案中，突起部54位于指状物32的工作部分48的末端节段处并随之旋转。在该实施方案中，突起部54总共有四个：两个外突起部58和两个内突起部60。突起部54具有在外突起部58和内突起部60之间形成楔形通道62的倾斜面对表面。通道62在管头64处较宽以便初始接纳线端12，并且朝后端66逐渐变窄。具体参考图7，当指状物32朝线端12旋转以接合时，通道62的管头64接纳线端12的对22。一个对22通过内突起部60与另一对22分开。在旋转中，对22通过通道62前进并且经由变窄通道62挤压和分类。一旦指状物32停止旋转，线端12的对22就被适当地接合并准备好用于连接过程。此处，线端12在被挤压和分类时经受最小程度的操作，因此基本上保持其与定子组件14的真实位置。此外，指状物32不沿z轴1200(图3)运动以接合和脱离接合线端12。

如上所述，接合线端12的方法可涉及若干步骤。在一个实施方案中，从回缩状态，旋转第一平板28并且将指状物32朝线端12径向向内推进。当将指状物32的末端节段推进到限定在连续一组线端12之间的间隙68(图2)中时，突起部54可处于旋转位置以避免在推进期间妨碍线端12。一旦完全推进使突起部54位于间隙68(图1)中，则旋转第二平板30，并且指状物32的工作部分48开始旋转。然后，突起部54直接接合线端12，并且对22被挤压和分类以用于连接过程。在连接之后，工作部分48可在相反的旋转方向上旋转，并且指状物32可从间隙68回缩以用于后续处理。

应当理解，前面是对本公开的一个或多个方面的描述。本公开不限于本文所公开的特定实施方案，而是仅由下文的权利要求限定。此外，除非是上文明确定义的术语或短语，否则前述说明书中包含的陈述涉及特定实施方案，并且不应被解释为对本公开范围的限制或对权利要求中所用的术语的定义的限制。各种其它实施方案以及对所公开的实施方案的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。所有此类其它实施方案、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。

如在本说明书和权利要求中所用的，术语“如”、“例如”、“比如”、“诸如”和“像”以及动词“包含”、“具有”、“包括”及它们的其它动词形式，在与一个或多个部件或其它项目的列表结合使用时，各自均被理解为是开放式的，这意味着该列表不应被视为排除其它附加部件或项目。就其它术语而言，除非这些术语在需要不同解释的上下文中使用，否则应该使用其最广泛的合理含义来解释这些术语。

Claims (10)

1.一种接合定子组件的线端的方法，所述方法包括：

将多个指状物朝所述定子组件的所述线端径向向内推进；以及

旋转所述多个指状物，其中所述多个指状物的突起部接合所述定子组件的所述线端。

2.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，其中将所述多个指状物径向向内推进涉及旋转第一平板。

3.根据权利要求2所述的接合定子组件的线端的方法，其中所述第一平板具有位于所述第一平板中的多个狭槽，并且所述多个指状物具有多个销，当旋转所述第一平板时，所述多个销骑在所述多个狭槽中。

4.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，其中将所述多个指状物径向向内推进涉及同时推进全部所述多个指状物以同时接合所述定子组件的全部所述线端。

5.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，其中旋转所述多个指状物涉及旋转第二平板。

6.根据权利要求5所述的接合定子组件的线端的方法，其中所述第二平板具有一组第一齿，并且所述多个指状物各自具有一组第二齿，当旋转所述第二平板时，所述第一齿组与所述第二齿组啮合。

7.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，其中旋转所述多个指状物涉及同时旋转全部所述多个指状物以同时接合所述定子组件的全部所述线端。

8.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，所述方法还包括启动第一致动器以将所述多个指状物径向向内推进。

9.根据权利要求8所述的接合定子组件的线端的方法，所述方法还包括启动第二致动器以旋转所述多个指状物。

10.根据权利要求1所述的接合定子组件的线端的方法，所述方法还包括使所述多个指状物径向向外回缩远离所述定子组件的所述线端。

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