DE102019105386A1

DE102019105386A1 - Verfahren zur herstellung eines stators

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Publication number: DE102019105386A1
Application number: DE102019105386.2A
Authority: DE
Inventors: Jihyun Kim; Khwaja M. Rahman; Robert T. Dawsey
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2019-09-12
Also published as: CN110233555A; US20190280573A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines Stators vor, das die folgenden Schritte beinhaltet: (1) Bereitstellen einer Vielzahl von Statorblechen; (2) Stapeln der Vielzahl von Statorblechen in einem Statorgehäuse; (3) Bereitstellen einer Vielzahl von Leitern; (4) Verschieben von mindestens zwei linearen Abschnitten jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz für den linearen Abschnitt; (5) Anwenden einer Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, um so die Doppelpositionsschlitze in eine geschlossene Position zu schließen. Die Vielzahl von Statorblechen, die eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen definieren, befinden sich in einer offenen Position, wenn die Statorbleche in dem Statorgehäuse gestapelt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet von Fahrzeug-Elektromotoren und insbesondere auf Statoren mit einer verbesserten Leiteranordnung zur Verwendung in Fahrzeug-Elektromotoren und auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Statoren.
HINTERGRUND
Fortschritte in der Technologie haben zu erheblichen Veränderungen im Design von Automobilen geführt. Eine dieser Änderungen betrifft die Komplexität und den Stromverbrauch verschiedener elektrischer Systeme in Automobilen, insbesondere von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen. So verwenden beispielsweise Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff wie Hybridfahrzeuge oft elektrochemische Energiequellen, wie beispielsweise Batterien, Ultrakondensatoren und Brennstoffzellen, um die Elektromotoren (oder Motoren) zum Antreiben der Räder mit Energie zu versorgen, gelegentlich zusätzlich zu einer anderen Energiequelle, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor.
Elektromotoren beinhalten typischerweise einen Rotor, der sich auf einer Welle innerhalb einer stationären Statoranordnung dreht. Die Rotor- und Statoranordnungen erzeugen jeweils Magnetfelder, um den Rotor in Drehung zu versetzen und mechanische Energie zu erzeugen. Die Statoranordnung beinhaltet typischerweise einen Kern mit einer Vielzahl von ferromagnetischen ringförmigen Schichten (oder Laminierungen), die als Stapel angeordnet sind. Jede Laminierung weist mehrere Schlitze auf, die, wenn sie ausgerichtet sind, axiale Pfade bilden, die sich durch die Länge des Kerns erstrecken. Leitfähige Elemente, wie beispielsweise Stangen, Drähte oder dergleichen, typischerweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, werden durch diese Öffnungen um den Lamellenkern gewickelt. Der Strom, der durch diese Leiter fließt, die von einer Stromquelle wie einer Batterie oder einer Brennstoffzelle angetrieben werden, erzeugt einen elektromagnetischen Fluss, der bei Bedarf moduliert werden kann, um die Drehzahl oder das Drehmoment des Motors zu steuern.
In einer typischen Statoranordnung mit Stabwicklung werden verschiedene Drähte oder andere Leiter separat in jede Nut eingeführt. Die Leiter werden typischerweise verdrillt, aufgereiht und verschweißt, um ein Wellenwicklungsmuster zu bilden, nachdem sie in die Nutöffnungen eingeführt wurden. Dies kann jedoch zu Zeit-, Kosten- und Arbeitsaufwand bei der Herstellung der Statoranordnung und/oder bei einem Stator mit einer größeren Anzahl von Schweißstellen führen, als optimal ist.
Dementsprechend ist es wünschenswert, eine verbesserte Statoranordnung vorzusehen, welche die Montagezeit verkürzt und gleichzeitig die Leiter/Drähte robust in den Nuten hält. Es ist auch wünschenswert, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Stators vorzusehen, das beispielsweise weniger Zeit, Kosten und/oder Aufwand mit sich bringt. Andere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden des Weiteren aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines Stators vor, das die folgenden Schritte beinhaltet: (1) optionales Bereitstellen einer Vielzahl von Statorblechen; (2) optionales Stapeln der Vielzahl von Statorblechen in einem Statorgehäuse; (3) Bereitstellen einer Vielzahl von Leitern; (4) Verschieben von mindestens zwei linearen Abschnitten jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz in einem Stator mit einer Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, die sich in einer offenen Position befinden; (5) Anwenden einer Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, um so die Doppelpositionsschlitze in eine geschlossene Position zu schließen. Die Vielzahl von Statorblechen, die eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen definieren, befinden sich in einer offenen Position, wenn die Vielzahl von Statorblechen in dem Statorgehäuse gestapelt ist.
Die Vielzahl von Statorblechen definiert ein Paar von Stator Zahnspitzen zwischen jedem Doppelpositionsschlitz. Das Paar Statorzahnspitzen befindet sich in einer vertikalen Position, wenn die linearen Abschnitte jedes Leiters in den Doppelpositionsschlitz geschoben werden. Das Paar von Statorzahnspitzen bewegt sich jedoch in eine horizontale Position, wenn die Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen angewendet wird. Daher befindet sich das Paar von Statorzahnspitzen in der zweiten horizontalen Position, nachdem die Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen angewendet wurde. Das vorgenannte Verfahren kann ferner den Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Auskleidungen beinhalten, die konfiguriert sind, um jeden Leiter zu schützen, der in jedem Doppelpositionsschlitz angeordnet ist. Jede Auskleidung kann um jeden Leiter gewickelt werden, der in eine Nut eingeführt wird. Alternativ kann das Verfahren auch den Schritt des Einsetzens jeder Auskleidung in einen Doppelpositionsschlitz beinhalten, bevor die mindestens zwei linearen Abschnitte jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz verschoben werden.
Jede Statorzahnspitze kann eine Verrundung und eine Kerbe definieren. Die Verrundung kann an einem distalen Ende der Statorzahnspitze und an der Innenbasis der Statorzahnspitze definiert werden. Die Kerbe ist an der Außenbasis der Statorzahnspitze definiert, sodass sich die Statorzahnspitze leicht in die geschlossene, horizontale Position über der offenen Nut bewegen kann. Wie vorstehend angegeben, wird eine Spannvorrichtung verwendet, um die Doppelpositionsschlitze von einer geöffneten Position in eine geschlossene Position umzukonfigurieren, indem die Statorzahnspitzen aus einer vertikalen Position in eine geschlossene Position gedrückt werden. Die Spannvorrichtung kann in verschiedenen Formen ausgeführt sein, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, einen Zylinder oder einen Kegel. Im Falle der Verwendung eines Zylinders wird die Zylinderwand in radialer Richtung gegen die vertikalen Statorzahnspitzen gedrückt, sodass die Statorzahnspitzen aus der vertikalen, offenen Position in die horizontale, geschlossene Position bewegt werden. Im Falle der Verwendung eines Kegels kann der Kegel jedoch auf den Stator aufgebracht werden, indem der Kegel in das erste Ende des Stators eingeführt und gegen das zweite Ende des Stators gedrückt wird. Die kegelförmigen, winkligen und geraden Oberflächenbereiche biegen die vertikalen Statorzahnspitzen in eine geschlossene, horizontale Position, wenn sich der Kegel vom ersten Ende des Stators zum zweiten Ende des Stators bewegt.
Die horizontale, geschlossene Position der Statorzähne ist so konfiguriert, dass ein Herausbewegen des Leiters aus der vorgesehenen Nut des Leiters verhindert wird. Es versteht sich, dass jede Statorzahnspitze eine plastische Verformung erfährt, wenn die Statorzahnspitze aus der vertikalen geöffneten Position in die geschlossene, horizontale Position bewegt wird.
Die vorliegende Offenbarung sieht auch einen Elektromotor mit einem Motorgehäuse, einem Stator, der eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen definiert, eine Drehachse, einen Rotor und einen Leiter vor. Der Stator beinhaltet ferner ein Paar klappbare Statorzahnspitzen, die zwischen jeder Nut angeordnet sind. Der Leiter beinhaltet mindestens zwei lineare Abschnitte, die in mindestens zwei Doppelpositionsschlitzen angeordnet sein können. Der Rotor kann drehbar im Stator installiert sein, worin der Rotor eine Wellenöffnung beinhaltet, sodass die Drehachse durch diese hindurch eingesetzt und fixiert werden kann. Der Stator beinhaltet eine Vielzahl von gestapelten Statorblechen. Das Paar Statorzahnspitzen befindet sich in einer vertikalen Position, wenn mindestens zwei lineare Abschnitte jedes Leiters in den Doppelpositionsschlitz geschoben werden. Das Paar klappbarer Statorzahnspitzen zwischen jedem Schlitz ist so konfiguriert, dass sie sich von einer offenen, vertikalen Position in eine geschlossene, horizontale Position bewegen, worin die klappbaren Statorzahnspitzen eine plastische Verformung erfahren, wenn sich die Statorzahnspitzen in die geschlossene, horizontale Position bewegen. Eine Spannvorrichtung kann auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen und deren zugehörigen Statorzahnspitzen in radialer Richtung aufgebracht werden, um die Statorzahnspitzen aus der offenen vertikalen Position in die geschlossene, horizontale Position zu bewegen. Die Spannvorrichtung kann in einer Vielzahl von Formen ausgeführt sein, die einen Kegel oder einen Zylinder beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Jede Statorzahnspitze kann, muss jedoch nicht notwendigerweise, eine Verrundung und eine Kerbe beinhalten, um die Bewegung der Statorzahnspitzen aus der offenen, vertikalen Position in die geschlossene, horizontale Position zu erleichtern. Die Verrundung kann an einer oder mehreren Stellen definiert werden. So kann beispielsweise die Verrundung an einem distalen Ende der Statorzahnspitze definiert werden, sodass die Spannfläche leicht auf die Innenwand der Statorzahnspitze gleiten und die Statorzahnspitze in der richtigen Position schließen kann. Die Kerbe kann an einer Basis der Statorzahnspitze definiert sein, worin sich die Kerbe an der Außenwand der Statorzahnspitze befindet. Die Kerbe ist auch konfiguriert, um die Bewegung der Statorzahnspitze von der offenen, vertikalen Position in eine geschlossene, horizontale Position über die Nut zu erleichtern.
Der Elektromotor der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Vielzahl von Auskleidungen beinhalten, worin jede Auskleidung in der Vielzahl von Auskleidungen konfiguriert ist, um jeden Leiter zu schützen, der in jedem Doppelpositionsschlitz angeordnet ist. Jede Auskleidung in der Vielzahl von Auskleidungen kann zwischen dem Leiter und einer Nutbasis angeordnet sein.
Die vorliegende Offenbarung und ihre besonderen Eigenschaften und Vorteile wird aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen offensichtlicher werden.
Figurenliste
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, dem besten Modus, den Ansprüchen und den dazugehörigen Zeichnungen ersichtlich:

1 ist ein exemplarisches schematisches Diagramm eines Fahrzeugs.
2 ist eine Querschnittsansicht des Elektromotors in 1.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches, nicht einschränkendes Verfahren der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
4A ist eine vordere, Querschnittsansicht des Stators vor der Installation der Leiter, worin sich die Nuten in der offenen Position befinden.
4B ist eine vordere, Querschnittsansicht des Elektromotors von 2 nach der Installation der Leiter, worin sich die Nuten in der geschlossenen Position befinden.
5A ist eine vergrößerte Ansicht der Statornuten in 4A.
5B ist eine Ansicht der Statornuten in 5A, wenn die Leiter installiert sind.
5C ist eine Ansicht der Statornuten in 5B, wenn die Spannvorrichtung auf die Statorzahnspitzen aufgebracht wird, wodurch sich die Statorzahnspitzen von der geöffneten Position in den 4A-4B in die geschlossene Position bewegen (5D).
5D ist eine Ansicht der Statornuten der 4A-4C in der geschlossenen Position, nachdem die Spannvorrichtung angewendet wurde.
6 ist eine vergrößerte Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Statornuten der vorliegenden Offenbarung.
7A veranschaulicht eine Spannvorrichtung in Form eines Zylinders.
7B veranschaulicht eine Spannvorrichtung in Form eines Kegels.

Gleiche Referenznummern beziehen sich auf gleiche Teile in der Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf derzeit bevorzugte Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, welche die besten Arten der Durchführung der vorliegenden Offenbarung darstellen, die den Erfindern gegenwärtig bekannt sind. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich exemplarisch für die vorliegende Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Daher sind die spezifischen Details, die hierin offenbart werden, nicht als Beschränkungen zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für jegliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung und/oder dienen nur als repräsentative Grundlage, um Fachleuten auf dem Gebiet die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln.
Außer in den Beispielen oder wenn ausdrücklich erwähnt, sind alle nummerischen Angaben über Materialmengen oder Reaktions- und/oder Nutzungsbedingungen in dieser Beschreibung so zu verstehen, dass sie durch den Zusatz „etwa“ modifiziert werden, sodass sie den weitestmöglichen Umfang der vorliegenden Offenbarung beschreiben. Das Ausführen innerhalb der angegebenen nummerischen Grenzen wird im Allgemeinen bevorzugt. Ferner gilt, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben: Prozent, „Teile von“ und Verhältniswerte nach Gewicht; die Beschreibung einer Gruppe oder Klasse von Materialien geeignet oder bevorzugt für einen bestimmten Zweck im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung, bedeutet dass Mischungen von zwei oder mehreren Elementen der Gruppe oder Klasse gleichermaßen geeignet oder bevorzugt sind; die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung gilt für alle nachfolgenden Verwendungen derselben Abkürzung und gilt in entsprechender Anwendung für normale grammatikalische Variationen der anfangs definierten Abkürzung entsprechend. Und es wird, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, die Messung einer Eigenschaft anhand derselben Technik bestimmt, wie es vorher oder nachher für dieselbe Eigenschaft angegeben ist.
Es versteht sich ferner, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmten Ausführungsformen und Verfahren beschränkt ist, die im Folgenden beschrieben werden, da bestimmte Komponenten und/oder Bedingungen natürlich variieren können. Des Weiteren dient die hierin verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und ist in keiner Weise als einschränkend zu verstehen.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass, wie in der Spezifikation und den angehängten Patentansprüchen verwendet, die Singularformen „ein/e“ und „der/die/das“ auch die Pluralverweise umfassen, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor. Der Verweis auf eine Komponente im Singular soll beispielsweise eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
Der Begriff „umfassend“ ist gleichbedeutend mit „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“ oder „gekennzeichnet durch“. Diese Begriffe sind einschließlich und offen auszulegen, und schließen zusätzliche ungenannte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
Der Ausdruck „bestehend aus“ schließt jedes Element, jeden Schritt oder Bestandteil aus, der nicht in dem Anspruch spezifiziert ist. Wenn dieser Ausdruck in einem Abschnitt des Hauptteils eines Anspruchs erscheint, anstatt sofort nach der Einleitung zu folgen, begrenzt er nur das Element, das in dem Abschnitt beschrieben ist, wobei andere Elemente nicht vom Anspruch insgesamt ausgeschlossen werden.
Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ begrenzt den Umfang eines Anspruchs auf die angegebenen Materialien oder Schritte, plus denjenigen, die nicht erheblich die Grund- und neuartigen Merkmal(e) des beanspruchten Gegenstands beeinflussen.
Die Begriffe „umfassend“, „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“ können alternativ verwendeten werden. Wo einer von diesen drei Begriffen verwendet wird, kann der vorliegend offenbarte und beanspruchte Gegenstand die Verwendung eines der anderen beiden Begriffe beinhalten.
Offenbarungen der Veröffentlichungen, auf die in dieser Anwendung verwiesen wird, gelten durch Bezugnahme in vollem Umfang in diese Anwendung aufgenommen, um den Stand der Technik, auf die sich dies vorliegende Offenbarung bezieht, genauer zu beschreiben.
1 ist eine schematische Darstellung eines exemplarischen Fahrzeugs 10, wie beispielsweise eines Automobils, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Automobil 10 beinhaltet ein Chassis 12, eine Karosserie 14, vier Räder 16 und ein elektronisches Steuersystem (oder eine elektronische Steuereinheit (ECU)) 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Chassis 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Automobils 10. Die Karosserie 14 und das Chassis 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16 sind jeweils mit dem Chassis 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar gekoppelt.
Das Automobil 10 kann eines von einer Reihe von verschiedenen Typen von Automobilen sein, wie zum Beispiel, eine Limousine, ein Kombi, ein Lastwagen oder ein Sport Utility Vehicle (SUV) und kann ein Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Heckantrieb oder Frontantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) sein. Das Automobil 10 kann weiterhin ein -oder eine Kombination von mehreren- aus einer Anzahl unterschiedlicher Antriebssysteme (oder Stellglieder) umfassen, beispielsweise einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flexfuel“-Motor (FFV) (d. h. Verwendung von einer Mischung aus Benzin und Ethanol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff und/oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektro-Hybridmotor und einen Elektromotor.
In der in 1 veranschaulichten exemplarischen Ausführungsform ist das Automobil 10 ein Hybridfahrzeug und beinhaltet weiterhin eine Stellgliedanordnung (oder einen Antriebsstrang) 20, eine Batterieanordnung 22, ein Batterieladesystem (SOC) 24, einen Leistungselektronikschacht (PEB) 26 und einen Kühler 28. Die Stellgliedanordnung 20 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 30 und einen Elektromotor 32. Die Batterieanordnung 22 ist elektrisch mit dem PEB 26 gekoppelt und umfasst in einer Ausführungsform eine Lithium-Ionen-(Li-Ionen)-Batterie mit einer Vielzahl von Zellen, wie sie üblicherweise verwendet wird. Der Elektromotor 32 beinhaltet typischerweise eine Vielzahl von elektrischen Komponenten, einschließlich Stator- und Rotoranordnungen. Unter Bezugnahme auf das in 2 dargestellte nicht einschränkende Beispiel kann die Statoranordnung 42 einen ringförmigen Kern beinhalten, der eine Vielzahl von ringförmigen Kernblechen (die beispielsweise nur in 2 als 60-68 dargestellt sind) und eine Vielzahl von Leitern (oder leitenden Elementen) enthält, die sich durch diese Bleche 60-68 erstrecken. Mindestens ein Paar dieser leitenden Elemente ist von benachbarten leitenden Elementen und Kernblechen 60-68 durch eine Isolierschicht elektrisch isoliert, die gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung konfiguriert ist. Die Isolierschicht umschließt im Wesentlichen den Umfang des Paares von leitenden Elementen und bildet eine kontinuierliche isolierende Barriere zwischen den leitenden Elementen und anderen Statorkernelementen.
2 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Elektromotors 32 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform. Es ist anzumerken, dass viele detaillierte Elemente, die häufig in einem derartigen Elektromotor zu finden sind, zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen wurden. Der Elektromotor 32 beinhaltet ein Gehäuse 36, eine Statoranordnung 42, einen Rotor 46 und eine Welle 50. Die Statoranordnung 42 ist im Gehäuse 36 enthalten und fest mit diesem gekoppelt. Der Rotor 46 ist fest mit der Welle 50 gekoppelt, wobei beide Elemente zum Drehen innerhalb der Statoranordnung 42 um eine Drehachse A-A' konfiguriert sind. Der Rotor 46 ist überwiegend aus Elektrostahl gefertigt. Ein Satz Lager 54 ist mit dem Gehäuse 36 benachbart zu beiden Enden desselben gekoppelt und dient als Stütze und Drehkupplung für die Welle 50. Die Statoranordnung 42 beinhaltet auch einen Stator 56 mit einem ersten Ende 57 und einem zweiten Ende 58 und weist eine Vielzahl von einzelnen ringförmigen Laminierungen 60-68 auf, die parallel zueinander in einer gestapelten, säulenförmigen Anordnung zwischen diesen Enden angeordnet sind. Wie in 4 dargestellt, ist jede einzelne Laminierung aus Elektrostahl gebildet und jede einzelne Laminierung weist mindestens einen Doppelpositionsschlitz 52 (oder Kanal) auf, der mit der gleichen Nut 52 in jeder Laminierung im gesamten Stator 56 ausgerichtet ist. Die Doppelpositionsschlitze 52 (und/oder die Statorzahnspitze 72) der vorliegenden Offenbarung sind konfiguriert, um in zwei Positionen zu arbeiten: (1) offen (4A und 5A) und (2) geschlossen (4B und 5D). Wenn der Stator vollständig montiert ist, befinden sich die Schlitze 52 der vorliegenden Offenbarung in der geschlossenen Position 96 (4B und 5D). Wie hierin erläutert, sind die Nuten 52/Statorzahnspitzen 72 der vorliegenden Offenbarung jedoch so konfiguriert, dass sie sich in der in den 4A und 5A dargestellten offenen Position 94 befinden, um den Herstellungsprozess durch eine Reduzierung der Montagezeit zu erleichtern und gleichzeitig ein robustes Design zu gewährleisten, das die leitenden Elemente in der entsprechenden Position hält. Dieser Herstellungsprozess der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es auch, mehr Kupfer/Leiter in die Nut zu packen und so die Schlitzausfüllung zu verbessern. Die Länge der Stator-Endumdrehung kann ebenfalls reduziert werden, wodurch die Packungsdichte des Motors verbessert wird.
Die ausgerichteten Schlitze jeder Laminierung 60-68 bilden einen axialen (im Wesentlichen parallel zur Drehachse A-A') Weg durch den Stator 56, der eine unterschiedliche Anzahl von leitenden Elementen enthalten kann (dargestellt durch ein leitfähiges Element 100, 104, 106 in den 2, 4A-4B), die von anderen Elementen innerhalb des Stators 56 durch eine Isolierschicht elektrisch isoliert sind, die im Folgenden näher beschrieben werden. Die Konfiguration der offenen Schlitze 94 vor dem Einsetzen des leitfähigen Elements 100 ist in den 4A und 5A dargestellt. Die Konfiguration der Nuten während des Einsetzvorgangs des leitfähigen Elements 100 ist in 5B dargestellt. Es versteht sich, dass das/die leitfähige(n) Element(e) 100, jedoch nicht notwendigerweise, manuell in den/die Doppelpositionsschlitz(e) 52 eingebaut werden können. Nachdem die leitfähigen Elemente 100 innerhalb der offenen Nut angeordnet sind, kann eine Biegevorrichtung 80 zum Schließen der offenen Schlitze gemäß 5C implementiert werden, worin die Biegevorrichtung 80 eine Kraft auf die Doppelpositionsschlitze 52 und/oder die phantomartig dargestellten Statorzahnspitzen 72 in radialer Richtung wie dargestellt ausübt. Es versteht sich, dass die Statorzahnspitzen 72 plastische Verformung erfahren, wenn die Biegevorrichtung 80 die Position der Nuten von einer offenen Konfiguration 94 (dargestellt in 5A) in eine geschlossene Konfiguration 96 (dargestellt in 5D) ändert. Die leitfähigen Elemente 100 sind in den geschlossenen Nuten 52 in 4B und 5D angeordnet.
Unter Bezugnahme nun auf 3 sieht die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Herstellung eines Stators vor, das die folgenden Schritte beinhaltet: (1) optionales Bereitstellen einer Vielzahl von Statorblechen; Schritt 110 (2) optionales Stapeln der Vielzahl von Statorblechen in einem Statorgehäuse; Schritt 112 (3) Bereitstellen einer Vielzahl von Leitern; Schritt 114 (4) Verschieben von mindestens zwei linearen Abschnitten jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz für den linearen Abschnitt (in einem Stator mit Doppelpositionsschlitzen); Schritt 116 (5) Aufbringen einer Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, um so den Doppelpositionsschlitz in eine geschlossene Position zu schließen. Schritt 118 Die Vielzahl von Statorblechen (dargestellt als exemplarische Elemente 60-68, die den Statorkern bilden) definiert eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52, die sich in einer offenen Position befinden, wenn die Statorbleche 60-68 im Statorgehäuse gestapelt sind (vor dem Aufbringen der Spannvorrichtung auf die offenen Nuten). Es versteht sich, dass die Schritte 112 und 114 optional sein können, worin der Stator mit den Doppelpositionsschlitzen bereits vor dem Montagevorgang vorgesehen ist.
Wie in den 4A-5D dargestellt, definiert die Vielzahl von Statorblechen 60-68 von 2 (oder Statorkern 70 in den 5A-5D) eine oder mehrere Statorzahnspitzen 72 zwischen jedem Doppelpositionsschlitz 52. Wie im Beispiel der 4A, 5A-5B und 6 dargestellt, befindet sich ein Paar Statorzahnspitzen 72 in einer vertikalen Position 94, wenn die linearen Abschnitte 40 (2) jedes Leiters 100 in den Doppelpositionsschlitz 52 geschoben werden. Wie auch in 2 dargestellt, sind die linearen Abschnitte 40 jedes Leiters 100 die Abschnitte des Leiters, die zwischen den Biegungen 90, 92 des Leiters angeordnet sind. Die linearen Abschnitte 40 jedes Leiters 100 sind so konfiguriert, dass sie in einen Doppelpositionsschlitz des Stators eingesetzt werden können. 2 veranschaulicht schematisch den Leiter mit linearen Abschnitten, die zwischen den Biegungen 90, 92 des Leiters 100 angeordnet sind.
Wie in 5C dargestellt, bewegt sich das Paar von Statorzahnspitzen 72 jedoch in eine horizontale Position (die sich etwa um einen Winkel θ in 5C von 70 Grad bis zu etwa 100 Grad bewegt), wenn die Spannvorrichtung 80 auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52 und/oder Statorzahnspitzen 72 angewendet wird. Daher befindet sich das exemplarische Paar von Statorzahnspitzen 72 in der zweiten horizontalen Position 96, nachdem die Spannvorrichtung 80 auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52 und/oder Statorzahnspitzen 72 angewendet wurde. Unter Bezugnahme auf die 5B-5D kann das vorgenannte Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Vielzahl von Schlitzdurchführungen 74 beinhalten, die konfiguriert sind, um jeden Leiter 100 zu schützen, der in jedem Doppelpositionsschlitz 52 angeordnet ist. Jede Auskleidung 74 kann um jeden Leiter 100 gewickelt werden, der in eine Nut eingeführt wird. Alternativ kann das Verfahren auch den Schritt des Einsetzens jeder Auskleidung 74 in einen Doppelpositionsschlitz 52 beinhalten, bevor die mindestens zwei linearen Abschnitte 40 jedes Leiters 100 in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz 52 verschoben werden.
Wie in 6 dargestellt, kann jede Statorzahnspitze 72 eine Verrundung 76 und eine Kerbe 78 definieren. Die Verrundung 76 kann an einem distalen Ende 82 der Statorzahnspitze 72 und an der Innenbasis 84' der Statorzahnspitze 72 definiert werden. Wie in 6 dargestellt, ist die Kerbe 78 an der Außenbasis 84" der Statorzahnspitzen 72 definiert, sodass sich die Statorzahnspitzen 72 leicht in die geschlossene, horizontale Position über der offenen Nut bewegen können. Wie vorstehend angegeben, kann eine Spannvorrichtung 80 (5C) verwendet werden, um die Doppelpositionsschlitze 52 von einer geöffneten Position 94 ( 5B) in eine geschlossene Position 96 (5D) umzukonfigurieren, indem die Statorzahnspitzen 72 aus einer vertikalen offenen Position 94 in eine geschlossene horizontale Position 96 gedrückt werden. Die Spannvorrichtung 80 kann in verschiedenen Formen ausgeführt sein, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, einen Zylinder 86 (7A) oder einen Kegel 88 (7B). Im Falle der Verwendung eines Zylinders 86 wird die Wand des Zylinders 86 in radialer Richtung gegen die vertikalen Statorzahnspitzen 72 gedrückt, sodass die Statorzahnspitzen 72 aus der vertikalen, offenen Position in die horizontale, geschlossene Position bewegt werden. Im Falle der Verwendung eines Kegels 88 kann der Kegel 88 jedoch auf den Stator aufgebracht werden, indem der Kegel 88 in das erste Ende des Stators eingeführt und gegen das zweite Ende des Stators gedrückt wird. Die winkligen und geraden Oberflächenbereiche des Kegels 88 biegen die vertikalen Statorzahnspitzen 72 in eine geschlossene, horizontale Position, wenn sich der Kegel 88 vom ersten Ende 57 (2) des Stators zum zweiten Ende 58 (2) des Stators bewegt. Die horizontale, geschlossene Position 96 (4B) der Statorzahnspitzen 72 ist so konfiguriert, dass ein Herausbewegen des Leiters 100 aus der vorgesehenen Nut 52 des Leiters im Stator verhindert wird. Es versteht sich, dass jede Statorzahnspitze 72 plastische Verformung durchläuft, wenn die Statorzahnspitzen 72 von der vertikalen offenen Position 94 (5A) in die geschlossene, horizontale Position 96 (5D) bewegt werden.
Unter Bezugnahme nun auf 2 sieht die vorliegende Offenbarung auch einen Elektromotor mit einem Motorgehäuse, einem Stator 56, der eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52 definiert, eine Drehachse 50, einen Rotor 46 und einen Leiter 100 vor. Der Stator 56 beinhaltet ferner ein Paar klappbare Statorzahnspitzen 72, die zwischen jeder Nut angeordnet sind, wie in den 5A-5D dargestellt. Der Leiter 100 beinhaltet mindestens zwei lineare Abschnitte 40, die in mindestens zwei Doppelpositionsschlitzen 52 angeordnet sein können, sodass ein linearer Abschnitt 40 in einen Doppelpositionsschlitz 52 eingesetzt wird, während sich der Doppelpositionsschlitz 52 in der offenen, vertikalen Position 94 befindet (5A-5B). Es versteht sich, dass sich der Doppelpositionsschlitz auf die Nuten 52 mit Zahnspitzen bezieht, die so konfiguriert sind, dass sie sich in zwei verschiedenen Positionen befinden - der offenen Position (4A) und der geschlossenen Position ( 4B). Der Stator 56 ist um den Rotor 46 herum eingegrenzt und fest mit dem Gehäuse gekoppelt. Die Welle 50 ist durch die Lager 54 (2) drehbar gelagert und mit diesen gekoppelt. Der Rotor 46 dreht sich mit der Welle 50 im Wesentlichen konzentrisch innerhalb des Stators 56. Der Stator 56 beinhaltet einen Statorkern 70. Der Statorkern 70 umfasst vorzugsweise ein Stapelblech benachbart zu einem ersten Ende 57 davon (2) mit einem ferromagnetischen Ring mit einer inneren Umfangsfläche 38 (4A), die im Wesentlichen innerhalb einer äußeren Umfangsfläche 44 (4A) konzentrisch ist. Der Statorkern 70 und/oder die Vielzahl von Laminierungen 60-68 definieren eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52, wobei sich jede der Nuten 52 im Allgemeinen um die innere Umfangsfläche 38 erstreckt (4A). Mit Bezug auf die in den 4A-4B dargestellten Schlitze nur zur Veranschaulichung wird davon ausgegangen, dass der Statorkern 70 je nach Gesamtkonstruktion des Elektromotors 32 eine unterschiedliche Anzahl von Nuten 52 enthalten kann.
Unter Rückbezug auf 2 ist zu verstehen, dass während des Betriebs Strom durch das leitfähige Element 100 des Stators 56 fließt und einen magnetischen Fluss erzeugt, der mit dem vom Rotor 46 ausgehenden Fluss zusammenwirkt. Die Flusswechselwirkung zwischen Stator 56 und Rotor 46 bewirkt, dass sich der Rotor 46 mit der Welle 50 um die Achse A-A' dreht und dabei mechanische Energie erzeugt.
Unter Rückbezug auf 4B ist eine Querschnittsseitenansicht des Elektromotors 32 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform dargestellt. Der Elektromotor 32 beinhaltet ein Gehäuse 36, den Stator 56, den Rotor 46 und die Welle 50. Der Stator 56 ist um den Rotor 46 herum eingegrenzt und fest mit dem Gehäuse 36 gekoppelt. Die Welle 50 ist durch die Lager 54 (2) drehbar gelagert und mit diesen gekoppelt. Der Rotor 46 dreht sich mit der Welle 50 im Wesentlichen konzentrisch innerhalb des Stators 56. Der Stator 56 beinhaltet einen Statorkern 70. Der Statorkern 70 umfasst vorzugsweise eine Stapellaminierung benachbart zu einem ersten Ende 57 davon (2) mit einem ferromagnetischen Ring in einer äußeren Umfangsfläche 44. Der Statorkern 70 und/oder die Stapellaminierungen 60-68 (2) definieren die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52, worin Statorzahnspitzen 72 zwischen jedem Doppelpositionsschlitz 52 definiert sind.
Im Beispiel der 4A und 4B sind leitfähige Elemente 100 (im Folgenden als Leiter 100 bezeichnet) innerhalb jeder der Nuten 52 angeordnet und erstrecken die Länge des Stators 56 im Wesentlichen axial zueinander ausgerichtet. Obwohl zwei dieser Leiter 100 in 3 als sich durch jeden Schlitz 52 erstreckend beschrieben und veranschaulicht werden, versteht es sich, dass jede Nut 52 eine unterschiedliche Anzahl von diesen Leitern 100 enthalten kann. Jeder Leiter 100 kann jede Form annehmen, wie beispielsweise die eines Stabs, eines Drahtes, eines Rohres oder dergleichen, mit einer geeigneten Querschnittsform, wie zum Beispiel im Wesentlichen rechteckig oder rund. Die Leiter 100 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie zum Beispiel Kupfer oder einer Kupferlegierung.
Unter Bezugnahme auf die 5A-5B befinden sich die beiden Statorzahnspitzen 72 zwischen jedem Schlitz in einer vertikalen offenen Position, wenn der jeweilige lineare Abschnitt 40 jedes Leiters 100 in den Doppelpositionsschlitz 52 geschoben wird. Wie dargestellt, ist das Paar klappbarer Statorzahnspitzen 72 zwischen jeder Nut so konfiguriert, dass sie sich von einer offenen, vertikalen Position 94 (5B) in eine geschlossene, horizontale Position 96 (5D) bewegen, worin die klappbaren Statorzahnspitzen 72 einer plastischen Verformung unterliegen, wenn sich die klappbaren Statorzahnspitzen 72 in die geschlossene, horizontale Position bewegen. Wie in 5C dargestellt, kann eine Spannvorrichtung 80 auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen 52 und deren zugehörigen Statorzahnspitzen 72 in radialer Richtung aufgebracht werden, um die Statorzahnspitzen 72 aus der offenen vertikalen Position in die geschlossene, horizontale Position zu bewegen. Die Spannvorrichtung 80 kann in einer Vielzahl von Formen ausgeführt sein, die einen Kegel 88 oder einen Zylinder 86 beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine vergrößerte Ansicht einer weiteren Ausführungsform dargestellt, worin jeder Statorzahn 72 im Elektromotor, aber nicht notwendigerweise, eine Verrundung 76 und eine Kerbe 78 beinhalten kann, um das Bewegen der Statorzahnspitzen 72 aus der offenen, vertikalen Position in die geschlossene, horizontale Position zu erleichtern. Wie dargestellt, kann die Verrundung 76 an einer oder mehreren Stellen definiert werden. So kann beispielsweise die Verrundung 76 an einem distalen Ende 82 der Statorzahnspitze 72 definiert werden, sodass die Oberfläche der Spannvorrichtung 80 leicht auf die Innenwand der Statorzahnspitze 72 gleiten und die Statorzahnspitze 72 in der richtigen Position schließen kann. Eine Verrundung 76 kann auch an der inneren Basis 84' jedes Statorzahns 72 definiert werden, wie in 6 dargestellt. Die Kerbe 78 kann an einer äußeren Basis 84" der Statorzahnspitzen 72 definiert werden. Die Kerbe 78 ist auch konfiguriert, um die Bewegung der Statorzahnspitzen 72 von der offenen, vertikalen Position 94 (5A) in eine geschlossene, horizontale Position 96 (5D) über die Nut zu erleichtern. Mit Bezug zurück auf die 5B und 5C kann der Elektromotor 32 der vorliegenden Offenbarung ferner eine Vielzahl von Auskleidungen 74 beinhalten, worin jede Auskleidung 74 in der Vielzahl von Auskleidungen 74 zum Schützen jedes Leiters 100 konfiguriert ist, der in jedem Doppelpositionsschlitz 52 angeordnet ist. Jede Auskleidung 74 in der Vielzahl von Auskleidungen 74 kann zwischen dem Leiter 100 und einer Nutbasis 75 (5B) angeordnet sein.
Leitfähige Elemente 100 (im Folgenden als Leiter 100 bezeichnet) sind innerhalb jeder der Nuten 52 angeordnet und erstrecken die Länge des Stators 56 im Wesentlichen axial zueinander ausgerichtet. Obwohl diese Leiter 100 in den 2 und 4A-B als sich durch jeden Schlitz 52 erstreckend beschrieben und veranschaulicht sind, versteht es sich, dass jede Nut 52 eine unterschiedliche Anzahl von diesen Leitern 100 enthalten kann. Jeder Leiter 100 kann jede Form annehmen, wie beispielsweise die eines Stabs, eines Drahtes, eines Rohres oder dergleichen, mit einer geeigneten Querschnittsform, wie zum Beispiel im Wesentlichen rechteckig oder rund. Die Leiter 100 bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie zum Beispiel Kupfer oder einer Kupferlegierung.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die Leiter 100 mit einer geeigneten nicht-leitenden Beschichtung beschichtet werden, um eine galvanische Trennung von anderen benachbarten Elementen zu gewährleisten, die jeden der Leiter 100 umgeben. Während des Betriebs fließt Strom durch den Leiter 100 in jede Nut 52 und erzeugt dadurch einen magnetischen Fluss. Die Paarungen von leitfähigen Elementen sind von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben, die jedes einzelne leitfähige Element 100 vor Kurzschlüssen zu angrenzenden leitfähigen Elementen und Statorkernflächen schützt. Jeder der Leiter 100 kann auch bevorzugt isoliert und voneinander durch die Auskleidungen 74 getrennt werden. Zusätzlich kann jeder Leiter 100 innerhalb des Statorkerns 70 angeordnet sein und sich kontinuierlich durch zwei oder mehr Nuten 52 erstrecken.
Wie in den 4A-4B dargestellt, weisen die Doppelpositionsschlitze 52 zwei Positionen auf (eine offene Position 94 in 4A und eine geschlossene Position 96 in 4B). Die Doppelpositionsschlitze 52 sind so hergestellt und konfiguriert, dass die Geometrie jedes der Schlitze 52 vollständig geöffnet werden kann, um ein einfaches Einführen von Paaren oder Gruppen von Leitern 100 in diese zu ermöglichen, und dass sie geschlossen werden ( 4B und 5D), um den Leiter 100 in jedem Doppelpositionsschlitz 52 besser zu halten. Jeder Leiter 100 kann kontinuierlich innerhalb im Inneren angeordnet sein und sich kontinuierlich durch mindestens zwei der Doppelpositionsschlitze 52 erstrecken. In jedem Fall kann vorzugsweise jeder der Leiter 100 ein kontinuierlicher Leiter sein, der innerhalb der Nuten angeordnet ist und sich kontinuierlich durch zwei oder mehr der Nuten 52 erstreckt. Jeder Leiter 100 kann ein Ende (nicht dargestellt) beinhalten, das so konfiguriert ist, dass es mit einem anderen Leiter 100 gekoppelt werden kann, vorzugsweise durch Verdrillen und Schweißen.
Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet jeder Leiter 100 mindestens zwei lineare Abschnitte 40 (2, 4A-4B), die sich zwischen den Biegungen (schematisch dargestellt als 90, 92 in 2) des Leiters 100 erstrecken. Es versteht sich, dass sich die Biegungen 90, 92 jedes durchgehenden Leiters 100 aus der Nut 52 heraus erstrecken können, während die linearen Abschnitte 40 zwischen jeder Biegung 90, 92 im Allgemeinen in der Nut 52 angeordnet sind. Wie beispielsweise in 2 dargestellt, werden die Biegungen 92 im Leiter 100 am zweiten Ende 58 der Nuten freigelegt, während die Biegungen 90 jedes Leiters am ersten Ende 57 der Nuten freigelegt werden. Es ist anzumerken, dass der Leiter 100, der innerhalb des Stators der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, im Allgemeinen ein kontinuierliches Element ist, das so gewickelt werden kann, dass lineare Abschnitte 40 des Leiters die Abschnitte des Leiters 100 sind, die so konfiguriert sind, dass sie innerhalb der Nuten 52 angeordnet werden können, und der Leiter kann sich an jedem Ende der Nut so biegen, dass die Biegungen 90, 92 außerhalb der Nuten angeordnet sind. Wie zuvor beschrieben, kann jeder lineare Abschnitt 40 der Leiter 104, 106 von einer Auskleidung 74 (5B-5C) umgeben sein und in einer Nut 52 des Statorkerns 70 eingesetzt und anschließend in diesem angeordnet werden. So können beispielsweise die Leiter 104, 106 in 2 mindestens zwei lineare Abschnitte 40 aufweisen (schematisch dargestellt als Element 40 in 2). Die linearen Abschnitte 40 des ersten Leiters 102 können jeweils von einer Auskleidung 74 (5B) umgeben und in einen Doppelpositionsschlitz 52 der 5B-5C eingeführt werden. Darüber hinaus kann in Bezug auf einen zweiten Leiter 106 der 2 und 4A-4B jeder lineare Abschnitt 40 des zweiten Leiters 106 von einer separaten Auskleidung 74 (nicht dargestellt) oder der gleichen Auskleidung 74 umgeben sein, die vom ersten Leiter 104 verwendet und in den Doppelpositionsschlitz 52 eingesetzt wird.
Die linearen Abschnitte 40 der Leiter 100 können leicht in die in den 4A und 5A-5B dargestellten offenen Doppelpositionsschlitze 52 eingesetzt werden. Wenn sich die Doppelpositionsschlitze in der geöffneten Position befinden (4A), kann mehr Kupfer (Leiter 100) in die Nut eingeführt werden (höhere Schlitzausfüllung) und reduziert die Anzahl der Schweißungen. Der Wegfall der Schweißung im Enddrehbereich reduziert die axiale Baulänge des Motors und verbessert so die Packungsdichte des Motors. Auch hier kann, nachdem die linearen Abschnitte 40 der Leiter 100 in die Nuten 52 des Stators 56 eingesetzt wurden, eine in 5C dargestellte Spannvorrichtung 80 verwendet werden, um die offenen Nuten in der offenen Position 94 (5B) so zu rekonfigurieren, dass sie sich in der geschlossenen Position 96 befinden, wie in 5D dargestellt. Die Spannvorrichtung 80 kann in unterschiedlichen Formen ausgeführt sein, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, einen Zylinder 86 (7A) und einen Kegel (7B). Wenn ein Zylinder 86 als Spannvorrichtung 80 verwendet wird, wird der Zylinder 86 in radialer Richtung gegen die offenen Zähne gedrückt. Die zylindrische Spannvorrichtung 80, 86 kann durch einen manuellen oder automatisierten Betrieb am Stator implementiert werden. Die zylindrische Spannvorrichtung kann einen Durchmesser 87 aufweisen, der kleiner oder gleich dem Durchmesser der inneren Umfangsfläche 38 des Stators 56 ist. Wenn jedoch ein Kegel 88 als die Spannvorrichtung 80 verwendet wird, kann die kegelartige Spannvorrichtung 80, 88 von einem Ende (erstes Ende 57 oder zweites Ende 58) des Stators zum anderen Ende des Stators (zweites Ende 58 oder erstes Ende 57 in 2) vor der Montage am Rotor 46 eingesetzt werden. Wenn sich die Spannvorrichtung 80 durch den Stator 56 bewegt (Kegelspitze vorne), zwingen die Kegelflächen die Statorzahnspitzen aus der geöffneten Position in die geschlossene Position. Der Kegeldurchmesser 89 sollte ungefähr gleich oder kleiner als der Durchmesser der inneren Umfangsfläche 38 des Stators 56 sein.
Obwohl in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung mehrere exemplarische Ausführungsformen vorgestellt wurden, ist zu beachten, dass es eine Vielzahl an Variationen gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Stators, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen einer Vielzahl von Statorblechen; Stapeln der Vielzahl von Statorblechen in einem Statorgehäuse, wobei die Vielzahl von Statorblechen eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen definiert, die sich in einer offenen Position befinden; Bereitstellen einer Vielzahl von Leitern, wobei jeder Leiter in der Vielzahl von Leitern mindestens zwei lineare Abschnitte beinhaltet; Verschieben der mindestens zwei linearen Abschnitte jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz für den linearen Abschnitt; und Anwenden einer Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, um die Doppelpositionsschlitze in eine geschlossene Position zu schließen.
Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 1, worin die Vielzahl von Statorblechen ein Paar von Statorzahnspitzen zwischen jedem Doppelpositionsschlitz definiert.
Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 2, worin sich das Paar von Statorzahnspitzen in einer vertikalen Position befindet, wenn die mindestens zwei linearen Abschnitte jedes Leiters in den Doppelpositionsschlitz geschoben werden.
Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 2, worin sich das Paar von Statorzahnspitzen in einer horizontalen Position befindet, nachdem die Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen angewendet wurde.
Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 2, worin jeder Statorzahn eine Verrundung und eine Kerbe definiert.
Verfahren zur Herstellung eines Stators nach Anspruch 5, worin die Verrundung an einem distalen Ende des Statorzahns definiert ist.
Elektromotor, umfassend: ein Motorgehäuse; einen Stator, der eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen definiert, worin ein Paar von klappbaren Statorzahnspitzen zwischen jeder Nut angeordnet ist; und eine Drehachse; einen Rotor, der drehbar im Stator installiert ist, worin der Rotor eine Wellenöffnung beinhaltet, sodass die Drehachse durch diese hindurch eingesetzt und fixiert werden kann; einen Leiter mit mindestens zwei linearen Abschnitten, die in der Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen angeordnet sind.
Elektromotor nach Anspruch 7, worin sich das Paar von Statorzahnspitzen in einer vertikalen Position befindet, wenn die mindestens zwei linearen Abschnitte jedes Leiters in den Doppelpositionsschlitz geschoben werden, und das Paar von Statorzahnspitzen so konfiguriert ist, dass sie sich über eine Spannvorrichtung in eine horizontale Position bewegen, sobald der Leiter in der Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Stators, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Stators, der eine Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen in einer offenen Position definiert; Bereitstellen einer Vielzahl von Leitern, wobei jeder Leiter in der Vielzahl von Leitern mindestens zwei lineare Abschnitte beinhaltet; Verschieben der mindestens zwei linearen Abschnitte jedes Leiters in einen entsprechenden Doppelpositionsschlitz in der Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen; und Anwenden einer Spannvorrichtung auf die Vielzahl von Doppelpositionsschlitzen, um die Doppelpositionsschlitze in eine geschlossene Position zu schließen.