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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Statorherstellungsverfahren.
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HINTERGRUND
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Ein Elektromotor nutzt die elektrische Energie, um durch das Zusammenspiel von Magnetfeldern und stromführenden Leitern mechanische Energie zu erzeugen. Elektrische Maschinen können ein Element beinhalten, das um eine Mittelachse drehbar ist. Das drehbare Element, das als Rotor bezeichnet werden kann, kann koaxial zu einem statischen Element, das als Stator bezeichnet werden kann, sein. Die elektrische Maschine nutzt die Relativdrehung zwischen Rotor und Stator, um mechanische Energie oder elektrische Energie zu erzeugen.
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Statoren werden traditionell durch manuelles Biegen der Drähte, die die Statorspulen bilden, hergestellt. Zuerst kann der Draht auf die gewünschte Länge geschnitten und abisoliert, dann nacheinander in eine Haarnadelform gebogen werden, dann werden die beiden Schenkel der Haarnadel für jede Haarnadel nacheinander getrennt und von Hand in ein Ende eines Stators eingeführt, wobei die abisolierten Enden der aus dem anderen Ende des Stators herausragenden Drähte alle in einer Reihe gleichmäßig in eine Richtung gebogen sind und alle in der benachbarten Reihe gleichmäßig in die entgegengesetzte Richtung gebogen werden, so dass die Verbindung der Drähte in den beiden Reihen, die eine bestimmte Phase bilden, nacheinander geschweißt werden kann, um die Statorwicklungen bereitzustellen. Um jedoch die Verbindungen zu den Phasen zu bringen und die Phasen miteinander zu verbinden, mussten die entsprechenden Drähte neu gebogen werden, um sie von den Verbindungen innerhalb jeder Phase zu trennen, was wiederum zuvor von Hand gemacht wurde.
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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Stators dar. In einer ersten Ausführungsform beinhaltet das Verfahren die Schritte von: (1) Bereitstellen eines Statorkernmoduls mit einer ersten Statorbefestigung auf einer ersten Seite des Statorkernmoduls (die erste Statorbefestigung ist konfiguriert, um einen ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten in einer festen Position zu tragen); (2) Bereitstellen einer ersten Krone mit einem Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten und einer ersten Kronenbefestigung, um den ersten Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten zu tragen; (3) Ausrichten der ersten Statorbefestigung mit der ersten Kronenbefestigung, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten ausgerichtet ist; und (4) Verbinden des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten. Das vorstehende Verfahren kann ferner den optionalen Schritt des gleichzeitigen Fräsens des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten und der ersten Kronenübergangsabschnitte mit einem einzigen Blatt beinhalten, kurz bevor der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten verbunden wird. Unabhängig davon, ob die Enden des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten und der ersten Kronenübergangsabschnitte gefräst werden, kann das vorstehende Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Lötscheibe zwischen der ersten Statorbefestigung und der damit ausgerichteten ersten Kronenbefestigung beinhalten, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten durch einen Lötvorgang verbunden wird. Die Lötscheibe kann vorgesehen sein, um das erforderliche Lotmaterial bereitzustellen, das benötigt wird, wenn die ausgerichteten ersten Kronenübergangsabschnitte mit dem ausgerichteten ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten über einen Lötvorgang verbunden werden.
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Nach dem vorstehenden Verfahren kann die erste Statorbefestigung oder die erste Kronenbefestigung optional eine monolithische Komponente aus Isoliermaterial sein. Wenn eine monolithische Komponente für die erste Statorbefestigung und/oder die erste Kronenbefestigung verwendet wird, kann die erste Statorbefestigung und/oder die erste Kronenbefestigung Teil der endgültigen Statoranordnung bleiben. Es versteht sich jedoch auch, dass es möglich ist, dass die erste Statorbefestigung oder die erste Kronenbefestigung jeweils aus einer abnehmbaren Innenspule und einer abnehmbaren Außenspule gebildet sein können, so dass die Innen- oder Außenspule einen Kühlkanal definiert. In diesem Szenario kann die erste Statorbefestigung und/oder die erste Kronenbefestigung nach Abschluss des Fügevorgangs aus der Statorbaugruppe entfernt werden. Der Kühlkanal, der in einer oder beiden der Innenspule und der Außenspule definiert ist, ist konfiguriert, um Wärme vom Statormodul abzuführen, wobei diese Wärme während des Fügeprozesses (Induktionsschweißen, Löten usw.) erzeugt wird.
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Für den Fall, dass das Statormodul keine Spulenenden aufweist (sowohl auf der ersten Seite des Statormoduls als auch auf der zweiten Seite des Statormoduls), kann das vorstehende Verfahren weiterhin die folgenden Schritte beinhalten: Bereitstellen einer zweiten Statorbefestigung auf der zweiten Seite des Statorkernmoduls und Bereitstellen einer zweiten Krone mit einem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten (die zweite Kronenbefestigung trägt den zweiten Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten); Ausrichten der zweiten Statorbefestigung mit der zweiten Kronenbefestigung, sodass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten ausgerichtet ist; und Verbinden des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten. Unter diesen Umständen ist die zweite Statorbefestigung konfiguriert, um einen zweiten Satz von Statorkernübergangsabschnitten in einer festen Position zu halten. Unter diesen Umständen kann dieses Verfahren auch den optionalen Schritt des gleichzeitigen Fräsens des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten und der zweiten Kronenübergangsabschnitte mit einem einzigen Blatt beinhalten, kurz bevor der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten verbunden wird. Unabhängig davon, ob die Enden des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten und der zweiten Kronenübergangsabschnitte gefräst werden, kann das vorstehende Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Lötscheibe zwischen der zweiten Statorbefestigung und der damit ausgerichteten zweiten Kronenbefestigung beinhalten, so dass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten durch einen Lötvorgang verbunden wird. Die Lötscheibe kann vorgesehen sein, um das erforderliche Lotmaterial bereitzustellen, das benötigt wird, wenn die ausgerichteten ersten Kronenübergangsabschnitte mit dem ausgerichteten ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten über einen Lötvorgang verbunden werden.
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Nach dem vorstehenden Verfahren, das die zusätzlichen Schritte der Bereitstellung eines zweiten Kronenmoduls zusammen mit der zweiten Kronenbefestigung durchführt, versteht es sich, dass die zweite Statorbefestigung und/oder die zweite Kronenbefestigung optional eine monolithische Komponente aus Isoliermaterial sein kann. Wenn eine monolithische Komponente für die zweite Statorbefestigung und/oder die zweite Kronenbefestigung verwendet wird, kann die zweite Statorbefestigung und/oder die zweite Kronenbefestigung Teil der endgültigen Statoranordnung bleiben. Es versteht sich jedoch auch, dass es möglich ist, dass die zweite Statorbefestigung und/oder die zweite Kronenbefestigung aus einer abnehmbaren Innenspule und einer abnehmbaren Außenspule gebildet sein kann, so dass die Innen- und/oder die Außenspule einen Kühlkanal definiert. Unter diesen Umständen kann die zweite Statorbefestigung und/oder die zweite Kronenbefestigung nach Abschluss des Fügevorgangs aus der Statorbaugruppe entfernt werden. Darüber hinaus ist der Kühlkanal, der in einer oder beiden von Innenspule und Außenspule definiert ist, konfiguriert, um Wärme vom Statormodul abzuführen, wobei diese Wärme während des Fügeprozesses (Induktionsschweißen, Löten usw.) erzeugt wird.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zur Herstellung eines modularen Stators die folgenden Schritte beinhalten: (1) Bereitstellen eines Statorkernmoduls mit einer ersten Statorbefestigung, wobei die erste Statorbefestigung konfiguriert ist, um einen ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten in einer festen Position zu tragen; (2) Bereitstellen einer ersten Krone mit einem Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten und einer ersten Kronenbefestigung, um den ersten Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten zu tragen; (3) Ausrichten der ersten Statorbefestigung mit der ersten Kronenbefestigung, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten ausgerichtet ist; (4) Schweißen des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten mit den ersten Kronenübergangsabschnitten unter gleichzeitiger Abführung von Wärme aus dem Schweißprozess über eine Vielzahl von Kühlkanälen, die in mindestens einer von der ersten Statorbefestigung und der ersten Kronenbefestigung definiert sind.
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Das vorstehende Verfahren kann optional die folgenden zusätzlichen Schritte beinhalten: (1) Bereitstellen einer zweiten Statorbefestigung, die auf einer zweiten Seite des Statorkernmoduls angeordnet ist; (2) Bereitstellen einer zweiten Krone mit einem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten und einer zweiten Kronenbefestigung zum Tragen des Satzes von zweiten Kronenübergangsabschnitten; (3) Ausrichten der zweiten Statorbefestigung mit der zweiten Kronenbefestigung, so dass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten ausgerichtet ist; und (4) Schweißen des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten unter gleichzeitiger Abführung von Wärme aus dem Schweißprozess über eine Vielzahl von Kühlkanälen, die in mindestens einer von der zweiten Statorbefestigung und der zweiten Kronenbefestigung definiert sind.
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Die vorliegende Offenbarung und ihre besonderen Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, ersichtlich.
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Figurenliste
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Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, dem besten Modus, den Ansprüchen und den dazugehörigen Zeichnungen:
- 1 veranschaulicht eine erweiterte Ansicht der modularen Statorbaugruppe, die gemäß der vorliegenden Offenbarung montiert wird.
- 2A veranschaulicht eine schematische Ansicht der modularen Statorbaugruppe, bevor das Statorkernmodul entweder mit dem ersten Kronenmodul und/oder dem zweiten Kronenmodul verbunden wird.
- 2B veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht der Kronenübergangsabschnitte, die mit den Statorkernübergangsabschnitten ausgerichtet sind, zusammen mit dem Schweißwerkzeug.
- 2C veranschaulicht eine schematische Darstellung der modularen Statorbaugruppe, nachdem das Statorkernmodul sowohl mit dem ersten Kronenmodul als auch mit dem zweiten Kronenmodul verbunden ist.
- 2D veranschaulicht eine erweiterte Ansicht eines Statorkerns mit einer Haarnadelspule.
- 3 veranschaulicht eine Frontansicht des Statorkernmoduls.
- 4 veranschaulicht eine Draufsicht auf das Statorkernmodul in 3.
- 5 veranschaulicht einen exemplarischen Spulenendabschnitt, der in einem (ersten oder zweiten) Kronenmodul angeordnet ist.
- 6 veranschaulicht eine exemplarische Draufsicht auf ein (erstes oder zweites) Kronenmodul.
- 7 veranschaulicht den optionalen Schritt des gleichzeitigen Fräsens der Kronenübergangsabschnitte, die mit den Statorkernübergangsabschnitten ausgerichtet sind.
- 8A veranschaulicht die Lötscheibe, die im Löt-/Fügeschritt verwendet wird, wie in 8B dargestellt.
- 8B veranschaulicht den Schritt des Lötens der Kronenübergangsabschnitte zusammen mit den ausgerichteten Statorkernübergangsabschnitten.
- 9A veranschaulicht ein erstes Beispiel für eine zweiteilige Halterung für das Statormodul und/oder eine Krone.
- 9B veranschaulicht ein zweites Beispiel für eine zweiteilige Halterung für das Statormodul und/oder eine Krone.
- 10 veranschaulicht eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer modularen Statoranordnung.
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Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich auf ähnliche Teile in der Beschreibung mehrerer Ansichten der Zeichnungen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun ausführlich auf die derzeit bevorzugten Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Methoden der vorliegenden Offenbarung verwiesen, die die besten Methoden zur Ausübung der derzeit den Erfindern bekannten Offenbarung darstellen. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen nur exemplarisch für die vorliegende Offenbarung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Daher sind die hierin offenbarten spezifischen Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für jeden Aspekt der vorliegenden Offenbarung und/oder als repräsentative Grundlage für die Unterweisung eines Fachmanns, die vorliegende Offenbarung unterschiedlich anzuwenden.
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Mit Ausnahme der Beispiele oder, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, sind alle numerischen Größen in dieser Beschreibung, die Materialmengen oder Reaktions- und/oder Verwendungsbedingungen angeben, als durch das Wort „ungefähr“ modifiziert zu verstehen, um den größtmöglichen Umfang der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben. Im Allgemeinen wird die Praxis innerhalb der angegebenen numerischen Grenzen bevorzugt. Auch, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben: Prozent, „Teile von“ und Verhältniswerte sind Gewichtsangaben; die Beschreibung einer Gruppe oder Klasse von Materialien, die für einen bestimmten Zweck im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung geeignet oder bevorzugt sind, impliziert, dass Mischungen von zwei oder mehr der Mitglieder 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 für normale grammatikalische Variationen der ursprünglich definierten Abkürzung; und, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, wird die Messung einer Eigenschaft durch dieselbe Technik bestimmt, auf die zuvor oder später für dieselbe Eigenschaft Bezug genommen wurde.
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Es ist auch zu verstehen, dass diese vorliegende Offenbarung nicht auf die im Folgenden beschriebenen spezifischen Ausführungsformen und Methoden beschränkt ist, da spezifische Komponenten und/oder Bedingungen natürlich variieren können. Darüber hinaus wird die hier verwendete Terminologie nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet und soll in keiner Weise einschränkend sein.
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Es ist auch zu beachten, dass die Singularform „ein“, „eine“ und „der/die/das“, wie sie in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet wird, mehrere Referenzen umfasst, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes anzeigt. So ist beispielsweise vorgesehen, dass die Referenz auf eine Komponente im Singular eine Vielzahl von Komponenten umfasst.
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Der Begriff „umfassend“ ist gleichbedeutend mit „einschließend“, „habend“, „enthaltend“ oder „gekennzeichnet durch“. Diese Bedingungen sind inklusive und unbeschränkt und schließen zusätzliche, nicht erwähnte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
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Der Ausdruck „bestehend aus“ schließt jedes Element, j eden Schritt oder jede Zutat aus, die nicht im Anspruch angegeben ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ beschränkt den Umfang eines Anspruchs auf die spezifizierten Materialien oder Schritte sowie auf solche, die die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften des beanspruchten Gegenstands nicht wesentlich beeinträchtigen.
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Die Begriffe „umfassend“, „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“ können alternativ verwendet werden. Wird einer dieser drei Begriffe verwendet, kann der vorliegend offenbarte und beanspruchte Gegenstand die Verwendung eines der beiden anderen Begriffe beinhalten.
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In dieser Anmeldung, soweit auf Veröffentlichungen verwiesen wird, werden die Offenlegungen dieser Veröffentlichungen in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen, um den Stand der Technik, auf den sich diese vorliegende Offenbarung bezieht, besser zu beschreiben.
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Die nachfolgende detaillierte Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll weder die vorliegende Offenbarung noch die Anwendung und Verwendung der vorliegenden Offenbarung einschränken. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird.
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Ein Stator 10 einer rotierenden elektrischen Maschine 8 (10) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist mit Spulen 20 ausgestattet, die durch eine verteilte Wicklung auf einen Statorkern 12 einer rotierenden elektrischen Maschine 8 verbunden sind. (Siehe 1, 2A und 10). Dieser Stator 10 wird durch ein Statorkernmodul 110 und mindestens das erste Kronenmodul 30 gebildet. Das Statorkernmodul 110 beinhaltet einen Statorkern 12 (1, 3, 4), wobei einzelne Teile der linearen Leiterabschnitte 22 der Spulen 20 in den Schlitzen 18 angeordnet sind (4). Es versteht sich, dass der Statorkern 12 (gebildet durch die Lamellen) und die Spulen 20 gemeinsam als Stator 10 bezeichnet werden (der beide Kronen beinhalten kann oder auch nicht). Der Stator 10 und der Rotor bilden die elektrische Maschine 8 (10).
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Auf einer ersten Seite 36 des Statorkernmoduls 110 erstrecken sich eine Vielzahl von ersten Statorkernübergangsabschnitten 22a von der ersten Seite 36 des Statorkernmoduls 110 weg. Das erste Kronenmodul beinhaltet eine Isolierform 32 in Form eines Zylinders, wobei Spulenendabschnitte 26 in die Isolierform 32 gegossen oder eingebettet sind. Die Spulenendabschnitte 26 des ersten Kronenmoduls 30 sind im ersten Kronenmodul so enthalten, dass die ersten Kronenübergangsabschnitte (Enden) 26a der Spulenendabschnitte 26a aus der Isolierform 32 für das erste Kronenmodul 30 ragen. Der Stator 10 weist eine Struktur auf, bei der die ersten Statorkernübergangsabschnitte 22a und die ersten Kronenübergangsabschnitte (Enden) 26a verbunden werden, während das erste Kronenmodul 30 mit dem Statorkernmodul 110 verbunden werden. In Bezug auf die vorstehend genannte Struktur und das Verfahren versteht es sich, dass das Statorkernmodul 110 Spulenendabschnitte 24 an oder nahe der zweiten Seite des Statorkernmoduls 110 beinhalten kann oder nicht. Daher beinhaltet der Stator 10 der rotierenden elektrischen Maschine 8 ein Statorkernmodul 110 und ein (oder zwei) Kronenmodule, wobei Spulenendabschnitte der Statorspulen in ein Kronenmodul eingebettet sein können. In der vorliegenden Erfindung weist der Statorkern 12 entweder eine oder zwei Kronen (erstes Kronenmodul 30 oder sowohl die erste als auch die zweite Krone 30, 40) auf, je nachdem, ob das Statorkernmodul 110 Spulenendabschnitte 24 an oder nahe der zweiten Seite 38 des Statorkernmoduls 110 beinhaltet. Falls zwei Kronenmodule 30, 40 eingesetzt werden, ist das Statorkernmodul 110 zwischen dem ersten Kronenmodul 30 und dem zweiten Kronenmodul 40 angeordnet - wie in den 1 und 2A dargestellt.
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In einer nicht einschränkenden Ausführungsform weist das Statorkernmodul 110 einen Statorkern 12 und eine Vielzahl von linearen Leiterabschnitten 22 auf, wie in den 1-2B dargestellt. Der Statorkern 12 ist in einer runden zylindrischen Form ausgebildet, die mit einem Lochabschnitt 14 entlang der Axialrichtung im Mittelabschnitt desselben versehen ist, wobei eine Vielzahl von Schlitzen 18 in der Nähe des inneren Umfangsabschnitts gebildet ist, wie in den 3 und 4 dargestellt. Ein Bereich 22t (2A) eines linearen Leiterabschnitts 22 einer Spule ist in einem Schlitz 18 angeordnet. Der lineare Leiterabschnitt muss nicht unbedingt ein Spulenende beinhalten, wie in den 2A und 2C dargestellt. Der lineare Leiterabschnitt 22 kann jedoch Teil einer Haarnadelspule 37 sein, wie in 2D dargestellt. Unabhängig davon ist der lineare Leiterabschnitt 22 des Statorkernmoduls 110 mit einem Übergangsabschnitt 22a versehen, der von der ersten Seite 36 des Statorkerns 12 vorsteht. Für den Fall, dass der lineare Leiterabschnitt 22 nicht Teil einer Haarnadelspule 37 ist (siehe 2A und 2C), kann das Statorkernmodul 110 weiterhin einen Übergangsabschnitt 22b an einem Leiterendabschnitt beinhalten, der sich von der zweiten Seite 38) des Statorkerns 12 weg erstreckt.
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Das erste Kronenmodul 30 kann über dem Statorkernmodul 110 angeordnet sein (wie in 1 dargestellt). Das erste Kronenmodul 30 kann aus einer Isolierform 32 mit einer zylindrischen Form bestehen, wobei die ersten Spulenendabschnitte 26 in die Isolierform 32 eingebettet oder geformt sind. Die Isolierform 32 kann, muss aber nicht unbedingt, aus einem Harz gebildet sein. Wie angegeben, kann das erste Kronenmodul 30 in einer runden zylindrischen Form geformt sein und ist insbesondere mit einem Lochabschnitt 34 versehen, der sich entlang der axialen Richtung vom mittleren Abschnitt der äußeren Kronenfläche 31t (oberer Endabschnitt) bis zum mittleren Abschnitt der Schnittstellenkronenfläche 31b (unterer Endabschnitt) erstreckt. Die Spulenendabschnitte 26 im ersten Kronenmodul 30 sind mit einer Vielzahl von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a versehen, die sich von der Schnittstellenkronenfläche 31b (dem unteren Endabschnitt) der Isolierform 32 des ersten Kronenmoduls 30 weg erstrecken. Die ersten Kronenübergangsabschnitte 26a des ersten Kronenmoduls 30 werden mit den entsprechenden ersten Statorkernübergangsabschnitten 22a des Statorkernmoduls 110 verbunden.
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Im vorliegenden Beispiel kann eine erste Kronenbefestigung 71 (70) in der Nähe der Übergangsabschnitte 26a im ersten Kronenmodul 30 an der Schnittstellenkronenfläche 31b angeordnet sein. Diese erste Kronenbefestigung 71 (70) fungiert beim Verschmelzen der jeweiligen Übergangsabschnitte als elektrisches Isolierelement und als Isolierelement zwischen benachbarten Spulen. Die erste Kronenbefestigung 71 dient auch dazu, die ersten Kronenübergangsabschnitte 26a in Position zu sichern und die Ausrichtung der ersten Kronenübergangsabschnitte 26a mit den ersten Statorkernübergangsabschnitten 22a zu unterstützen. Wenn ein erstes Kronenmodul 30 und die erste Kronenbefestigung 71 eingesetzt werden, wird auch eine erste Statorbefestigung 74 eingesetzt. Die erste Statorbefestigung 74 kann in der Nähe der Übergangsabschnitte 22a im Statorkernmodul 110 auf der ersten Seite 36 angeordnet sein. Diese erste Statorbefestigung 74 (70) fungiert zum Zeitpunkt des Verschmelzens der jeweiligen Übergangsabschnitte als elektrisches Isolierelement und zum Isolieren zwischen benachbarten Spulen. Die erste Statorbefestigung 74 dient auch dazu, die ersten Statorkernübergangsabschnitte 22a in Position zu sichern und die Ausrichtung der ersten Kronenübergangsabschnitte 26a mit den ersten Statorkernübergangsabschnitten 22a zu unterstützen. Auch für den Fall, dass das Statorkernmodul 110 Haarnadelspulen 37 beinhaltet, ist nur ein Kronenmodul 30 erforderlich. Enthält das Statorkernmodul 110 jedoch keine Haarnadelspulen 37, so wird ein zweites Kronenmodul 40 eingesetzt.
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Das zweite Kronenmodul 40 kann unter dem Statorkernmodul 110 angeordnet sein (wie in 1 dargestellt). Das zweite Kronenmodul 40 kann eine Isolierform 42 in einer runden zylindrischen Form beinhalten, wobei eine Vielzahl von Spulenendabschnitten 24 in die Isolierform 42 eingebettet oder geformt sind. Dieses zweite Kronenmodul 40 kann einen Lochabschnitt 44 definieren, der sich entlang der axialen Richtung vom Mittelabschnitt der Oberseite 42a des zweiten Kronenmoduls 40 bis zum Mittelabschnitt der Unterseite 42b des zweiten Kronenmoduls 40 erstreckt. Die Spulenendabschnitte 24 des zweiten Kronenmoduls 40 sind jeweils mit Übergangsabschnitten 24a versehen, die sich von der Schnittstellenfläche 42a des zweiten Kronenmoduls 40 weg erstrecken. Diese Übergangsabschnitte 24a des zweiten Kronenmoduls 40 sind mit den entsprechenden Übergangsabschnitten 22b des Statorkernmoduls 110 verbunden.
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Im vorliegenden Beispiel ist eine zweite Kronenbefestigung 72 (70) in der Nähe der Übergangsabschnitte 24a angeordnet, so dass sich die Übergangsabschnitte 24a durch Öffnungen in der zweiten Kronenbefestigung 72 erstrecken. Die Übergangsabschnitte 24a ragen daher aus der zweiten Kronenbefestigung 72 heraus. Diese zweite Kronenbefestigung 72 (70) fungiert zum Zeitpunkt des Verschmelzens der jeweiligen Übergangsabschnitte als elektrisches Isolierelement und zum Isolieren zwischen benachbarten Spulen. Es ist zu beachten, dass die zweite Kronenbefestigung 72 (70) monolithisch aus dem gleichen Material wie der Isolator 42 geformt sein kann, aber nicht unbedingt sein muss. Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Beispiel eine Vielzahl von Klemmen 9, die elektrisch mit den Spulen verbunden sind, aus der Außenfläche 42b des zweiten Kronenmoduls 40 herausragend angeordnet. Ein Rotor (nicht dargestellt) der rotierenden elektrischen Maschine kann im Lochabschnitt 34 des ersten Kronenmoduls 30, im Lochabschnitt 14 des Statorkernmoduls 110 und im Lochabschnitt 44 des zweiten Kronenmoduls 40 angeordnet sein.
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Wenn ein zweites Kronenmodul 40 und die zweite Kronenbefestigung 72 eingesetzt werden, wird auch eine zweite Statorbefestigung 76 eingesetzt. Die zweite Statorbefestigung 76 kann in der Nähe der Übergangsabschnitte 22b im Statorkernmodul 110 auf der zweiten Seite 38 angeordnet sein. Diese zweite Statorbefestigung 76 (70) fungiert zum Zeitpunkt des Verschmelzens der jeweiligen Übergangsabschnitte als elektrisches Isolierelement und zum Isolieren zwischen benachbarten Spulen. Die zweite Statorbefestigung 76 dient auch dazu, die zweiten Statorkernübergangsabschnitte 22b in Position zu sichern und die Ausrichtung der zweiten Kronenübergangsabschnitte 24a mit den zweiten Statorkernübergangsabschnitten 22b zu unterstützen.
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Das erste Kronenmodul 30 (und das zweite Kronenmodul 40, wenn Haarnadelspulen 37 nicht genutzt sind) kann an das Statorkernmodul 110 montiert werden, um den Stator 10 zu bilden. Ein Statorkernmodul 110 beinhaltet einen Statorkern 12, wobei einzelne Teile der linearen Leiterabschnitte der Spulen in den Schlitzen 18 angeordnet sind. Ein Beispiel für eine Struktur für ein Statorkernmodul 110 wird im Folgenden ausführlich erläutert. Der Statorkern 12 ist zu einer runden zylindrischen Form geformt, und in seinem Mittelabschnitt ist ein Lochabschnitt 14 vorgesehen, wobei eine Vielzahl von Schlitzen 18, die in axialer Richtung durchlaufen, in der Nähe des inneren Umfangsabschnitts davon vorgesehen ist. Diese Schlitze 18 werden in vorgegebenen Abständen entlang der Umfangsrichtung des Innenumfangs des Statorkerns 12 gebildet. Darüber hinaus sind diese Schlitze 18 in radialer Richtung verbreitend ausgebildet.
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Ein linearer Leiterabschnitt 22 kann ein rechteckiger Draht sein, der einen rechteckigen Querschnitt (einen flachen rechteckigen Querschnitt) aufweist, der in jeden dieser Schlitze 18 eingesetzt und darin gehalten wird. (Siehe 2A und 2D). Insbesondere können entsprechende lineare Leiterabschnitte 22 auf der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite in jedem dieser Schlitze 18 vorgesehen sein. Die Statorkernübergangsabschnitte 22a, 22b an den Endabschnitten des linearen Leiterabschnitts 22 sind so angeordnet, dass sie von der ersten Seite 36 (und der zweiten Seite 38) des Statorkerns 12 vorstehen, und zwischen jedem der Übergangsabschnitte 22a, 22b sind Spalte 22g gebildet.
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Ein Beispiel für den Aufbau der Krone wird im Folgenden ausführlich erläutert. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Leiterabschnitt an der Krone darstellt. Die 2A und 2C veranschaulichen ein Beispiel für eine Krone. Das erste Kronenmodul 30 kann aus einer Isolierform 32 mit einer zylindrischen Form bestehen, wobei die ersten Spulenendabschnitte 26 in die Isolierform 32 eingebettet oder geformt sind. Der geformte Abschnitt könnte Kanäle aufweisen, die innen um den Umfang der Krone herum geformt sind, um den Stator zu kühlen (während des Betriebs im Auto), indem Wärme aus dem Kronenabschnitt der Spulen entnommen wird. Ebenso kann das zweite Kronenmodul 40 eine Isolierform 42 in einer runden zylindrischen Form beinhalten, wobei eine Vielzahl von Spulenendabschnitten 24 in die Isolierform 42 eingebettet oder geformt sind. Die Isolierform 32 (42), wie beispielsweise Harz, ist zu einer runden zylindrischen Form geformt, und ein Lochabschnitt 34 (44) ist darin ausgebildet. Die Spulenendabschnitte der Spulen, wie in 5 dargestellt, weisen einen gebogenen Leiterabschnitt 26c (24c) auf, und ein Übergangsabschnitt 26a (24a) ist am Leiterendabschnitt des gebogenen Leiterabschnitts 26c (24c) ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel ist der gebogene Leiterabschnitt 26c (24c) mit einer kreisförmigen Querschnittsform ausgebildet, kann aber auch mit einer rechteckigen Querschnittsform ausgebildet sein. Der Übergangsabschnitt 26a (24a) ist in einer rechteckigen Querschnittsform ausgebildet. Jeder der Übergangsabschnitte 26a (24a) ist in einer entsprechenden Position angeordnet, die einem Übergangsabschnitt des Statorkernmoduls 110 entspricht. Insbesondere sind die Übergangsabschnitte 26a (24a), wie in 6 dargestellt, in zwei Reihen auf der inneren Umfangsseite und der äußeren Umfangsseite in vorgegebenen Abständen entlang der Umfangsrichtung des inneren Umfangs der zylindrischen Isolierform 32 (42) angeordnet.
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Insbesondere sind, unter Bezugnahme auf 6, die Übergangsabschnitte M (5) an einem Ende der Spulenendabschnitte 26 (24) auf der äußeren Umfangsseite und die anderen Übergangsabschnitte N (5) auf der inneren Umfangsseite angeordnet und durch die gebogenen Leiterabschnitte 26c (24c) elektrisch verbunden. Im vorliegenden Beispiel werden die Übergangsabschnitte N der gebogenen Leiterabschnitte 26c (24c) auf der inneren Umfangsseite an Positionen positioniert, die neun Schritte entfernt sind, in Umfangsrichtung, wobei die Übergangsabschnitte M, die an vorgegebenen Positionen auf der äußeren Umfangsseite angeordnet sind, als Referenz dienen. Es ist zu beachten, dass die Positionen der Übergangsabschnitte N und M entsprechend dem Wicklungsaspekt der Spulen spezifiziert sind.
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In einem ersten Ausführungsverfahren zur Herstellung eines Stators beinhaltet das Verfahren die folgenden Schritte: (1) Bereitstellen eines Statorkernmoduls 110 mit einer ersten Statorbefestigung 74, wobei die erste Statorbefestigung 74 konfiguriert ist, um einen ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a in einer festen Position zu tragen; (2) Bereitstellen eines ersten Kronenmoduls 30 mit einem Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a und einer ersten Kronenbefestigung 71, um den ersten Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a zu tragen; (3) Ausrichten der ersten Statorbefestigung 74 mit der ersten Kronenbefestigung 71, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a ausgerichtet ist; und (4) Verbinden des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a. Das vorstehende Verfahren kann ferner den Schritt des gleichzeitigen Fräsens des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22a und der ersten Kronenübergangsabschnitte 26a mit einem einzigen Blatt 28 kurz vor dem Verbinden des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a beinhalten. Unabhängig davon, ob die Enden des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22a und der ersten Kronenübergangsabschnitte 26a gefräst werden, kann das vorstehende Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Lötscheibe 60 zwischen der ersten Statorbefestigung 74 und der damit ausgerichteten ersten Kronenbefestigung 71 beinhalten, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a durch einen Lötvorgang verbunden wird. Die Lötscheibe 60 stellt das erforderliche Lotmaterial 64 in den Bereichen zwischen dem ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a bereit, wenn die Lötscheibe 60 zwischen der ersten Statorbefestigung 74 mit der ersten Kronenbefestigung 71 positioniert ist.
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Nach dem vorstehenden Verfahren kann mindestens eine von der ersten Statorbefestigung 74 und der ersten Kronenbefestigung 71 gegebenenfalls eine monolithische Komponente 75 sein, die aus einem Isoliermaterial, wie beispielsweise einem Harz, gebildet ist. Wenn eine monolithische Komponente für die erste Statorbefestigung 74 und/oder die erste Kronenbefestigung 71 verwendet wird, kann die erste Statorbefestigung 74 und/oder die erste Kronenbefestigung 71 Teil der endgültigen Statoranordnung bleiben. Unter Bezugnahme auf die 9A-9B wird jedoch auch verstanden, dass es auch möglich ist, dass die erste Statorbefestigung 74 und/oder die erste Kronenbefestigung 71 jeweils aus einer abnehmbaren Innenspule 66 und einer abnehmbaren Außenspule 68 gebildet sein kann, so dass mindestens eine von der abnehmbaren Innenspule 66 und Außenspule 68 einen Kühlkanal 78 definiert. In diesem Szenario kann die erste Statorbefestigung 74 und/oder die erste Kronenbefestigung 71 nach Abschluss des Fügevorgangs aus der Statorbaugruppe entfernt werden. Der Kühlkanal 78, der in einer oder beiden von der Innenspule 66 und der Außenspule 68 definiert ist, ist konfiguriert, um Wärme von den Übergangsabschnitten 22, 24, 26 wegzuleiten, wobei diese Wärme während des Fügeprozesses (Induktionsschweißen, Löten usw.) erzeugt wird.
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Die Ausrichtung des Formteils 10 mit dem Stator 20 könnte auch durch Positionierungsmerkmale innerhalb des Statorlamellenumfangs 36 und des äußeren Umfangs der geformten Krone 31 erreicht werden. Es könnte ein Loch und ein Dübel oder sogar die gleichen Merkmale sein, die zur Montage des Stators in einem Gehäuse verwendet werden. In diesem Fall könnte ein Abstandshalter zwischen der Kronenform 10 und dem Stator 20 verwendet werden, um den Abstand der freiliegenden Spulen zu kontrollieren, um den Schweißprozess genau durchzuführen und der Baugruppe Steifigkeit zu verleihen, wenn es für ihre Funktionalität erforderlich ist. Manchmal hat der Stator mehrere Ohren, um in einem Gehäuse montiert werden zu können. Diese Ohren können auch zur Ausrichtung der Kronenform 10 auf den Stator 20 verwendet werden. Darüber hinaus kann die Ausrichtung mit Hilfe von externen Merkmalen am äußeren Umfang des Stators 20 erfolgen (z.B. ein Schlitz), die mit ähnlichen Formmerkmalen in der Kronenform 10 verwendet werden. Solche Merkmale werden bei den Befestigungen 71 und 74 verwendet, um die Form 10 am Stator 20 auszurichten, um sicherzustellen, dass die Spule 26a während der Montage an der Spule 22a ausgerichtet ist.
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Die vorstehende Methode kann ferner die folgenden Schritte beinhalten: Bereitstellen einer zweiten Statorbefestigung 76 auf dem Statorkernmodul 110 und Bereitstellen eines zweiten Kronenmoduls 40 mit einem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a und einer zweiten Kronenbefestigung 72 zum Tragen des zweiten Satzes von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a; Ausrichten der zweiten Statorbefestigung 76 mit der zweiten Kronenbefestigung 72, so dass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a ausgerichtet ist; und Verbinden des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a. Unter diesen Umständen ist die zweite Statorbefestigung 76 konfiguriert, um einen zweiten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b in einer festen Position zu halten und dazu beizutragen, den zweiten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit dem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a auszurichten. Die zweite Statorbefestigung 76 isoliert auch das Statormodul 110 elektrisch, wenn der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit dem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a verbunden wird.
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Ebenso kann dieses Verfahren unter diesen Umständen auch den Schritt des gleichzeitigen Fräsens des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22b und der zweiten Kronenübergangsabschnitte 24a mit einem einzigen Blatt 28 kurz bevor der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a verbunden wird, beinhalten. Unabhängig davon, ob die Enden des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22b und der zweiten Kronenübergangsabschnitte 24a gefräst sind, kann das vorstehende Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Lötscheibe 60 zwischen der zweiten Statorbefestigung 76 und der damit ausgerichteten zweiten Kronenbefestigung 72 beinhalten, so dass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b und die zweiten Kronenübergangsabschnitte 24a durch einen Lötvorgang verbunden werden. Die Lötscheibe 60 beinhaltet Lotmaterial 64, das zwischen dem zweiten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b und den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a angeordnet ist, wenn die Lötscheibe 60 zwischen der zweiten Statorbefestigung 76 und der zweiten Kronenbefestigung 72 positioniert ist.
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Nach dem vorstehenden Verfahren kann mindestens eine von der zweiten Statorbefestigung 76 und der zweiten Kronenbefestigung 72 optional eine monolithische Komponente 75 aus Isoliermaterial sein. Wenn eine monolithische Komponente für die zweite Statorbefestigung 76 und/oder die zweite Kronenbefestigung 72 verwendet wird, kann die zweite Statorbefestigung 76 und/oder die zweite Kronenbefestigung 72 Teil der endgültigen Statoranordnung bleiben. Es versteht sich jedoch auch, dass es möglich ist, dass mindestens eine von der zweiten Statorbefestigung 76 und der zweiten Kronenbefestigung 72 aus einer abnehmbaren Innenspule 66 und einer abnehmbaren Außenspule 68 gebildet sein kann, so dass mindestens eine von der Innenspule 66 und der Außenspule 68 einen Kühlkanal 78 definiert. Unter diesen Umständen kann die zweite Statorbefestigung 76 und/oder die zweite Kronenbefestigung 72 nach Abschluss des Fügevorgangs leicht von der Statorbaugruppe entfernt werden, da jede Befestigung 72, 76 als zwei separate Komponenten demontiert werden kann. Der Kühlkanal 78, der in einer oder beiden von der Innenspule 66 und der Außenspule 68 definiert ist, ist konfiguriert, um Wärme von der Schweißverbindung 25 abzuführen, wobei diese Wärme während des Fügeprozesses (Induktionsschweißen, Löten usw.) erzeugt wird.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zur Herstellung eines modularen Stators 10 die folgenden Schritte beinhalten: (1) Bereitstellen eines Statorkernmoduls 110 mit einer ersten Statorbefestigung 74 auf der ersten Seite des Statorkernmoduls 110, wobei die erste Statorbefestigung 74 konfiguriert ist, um einen ersten Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a in einer festen Position zu tragen; (2) Bereitstellen einer ersten Krone mit einem Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a und einer ersten Kronenbefestigung 71, um den ersten Satz von ersten Kronenübergangsabschnitten 26a zu tragen; (3) Ausrichten der ersten Statorbefestigung 74 mit der ersten Kronenbefestigung 71, so dass der erste Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a ausgerichtet ist; (4) Schweißen des ersten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22a mit den ersten Kronenübergangsabschnitten 26a unter gleichzeitiger Wärmeabführung vom Schweißprozess über eine Vielzahl von Kühlkanälen, die in mindestens einer von der ersten Statorbefestigung 74 und der ersten Kronenbefestigung 71 definiert sind.
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Das vorstehende Verfahren kann optional die folgenden zusätzlichen Schritte beinhalten: (1) Bereitstellen einer zweiten Statorbefestigung 76, die auf einer zweiten Seite des Statorkernmoduls 110 angeordnet ist; (2) Bereitstellen einer zweiten Krone mit einem Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a und einer zweiten Kronenbefestigung 72, um den Satz von zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a zu tragen; (3) Ausrichten der zweiten Statorbefestigung 76 mit der zweiten Kronenbefestigung 72, so dass der zweite Satz von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a ausgerichtet ist; und (4) Schweißen des zweiten Satzes von Statorkernübergangsabschnitten 22b mit den zweiten Kronenübergangsabschnitten 24a unter gleichzeitiger Wärmeabfuhr von der Schweißverbindung 25 über eine Vielzahl von Kühlkanälen 78, die in mindestens einer von der zweiten Statorbefestigung 76 und der zweiten Kronenbefestigung 72 definiert sind. In Bezug auf alle Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung versteht es sich, dass die mit dem Statormodul 110 und/oder den Kronen 30, 40 verwendeten Befestigungen 70 die Übergangsabschnitte 22, 24, 26 ausrichten und auch dazu dienen, die Übergangsabschnitte 22, 24, 26 während des Fügevorgangs elektrisch zu isolieren.
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10 ist ein konzeptionelles Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für ein mit der rotierenden elektrischen Maschine ausgestattetes Fahrzeug nach dem Beispiel der vorliegenden Erfindung. Die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) weist einen Stator auf, wobei die oben genannten Spulen in einer verteilten Wicklung auf dem Statorkern angeordnet sind, und einen Rotor (nicht dargestellt) und dergleichen. Das Fahrzeug 100 ist mit einer rotierenden elektrischen Maschine 8 ausgestattet. Insbesondere weist das in 10 dargestellte Fahrzeug 100 einen Motor 50, eine erste Batterie 52, wie eine Bleibatterie oder dergleichen, eine Sekundärbatterie 54, wie eine Lithium-Ionen-Batterie oder dergleichen, die bei Bedarf vorgesehen ist, eine rotierende elektrische Maschine 8 (8A) und so weiter auf. Der Motor 50 und der Rotor der rotierenden elektrischen Maschine 8 (8A) sind durch Leistungsübertragungsmittel, wie beispielsweise einen Riemen, verbunden, um eine Kraftübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen. Die erste Batterie 52 und die Sekundärbatterie 54 sind elektrisch mit der rotierenden elektrischen Maschine 8 (8A) verbunden.
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Im vorliegenden Beispiel kann die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) als elektrischer Energieerzeuger mit Motorfunktion verwendet werden. Der Stator ist klein, und so kann auch die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) klein sein. In der rotierenden elektrischen Maschine 8 (8A) wird der Rotor durch die Leistung des Motors gedreht, um elektrische Energie zu erzeugen, die die Batterie schnell auflädt. Beim Anlassen (oder Neustart) des Motors 50 fungiert die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) als Hochleistungsstarter. Darüber hinaus bietet die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) dem Motor 50 beim Beschleunigen des Fahrzeugs eine motorisierte Unterstützung. Es sei bemerkt, dass das Fahrzeug 100 und die rotierende elektrische Maschine 8 (8A) nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt sind.
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Daher weist der Stator 10 nach dem Beispiel der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erläutert, Spulen auf, die in einer verteilten Wicklung auf dem Statorkern 12 der rotierenden elektrischen Maschine 8 miteinander verbunden sind. In dem vorliegenden Beispiel hat der Stator 10 eine Spulengruppe 20, die eine Vielzahl von Spulen umfasst. Der Stator 10 weist ein Statorkernmodul 110 auf, das einen Statorkern 12 umfasst, wobei einzelne Teile von linearen Leiterabschnitten 22 von Spulen in Schlitzen 18 angeordnet sind, und ein erstes Kronenmodul 30 (40), wobei die Endabschnitte der Spulen durch Isolierformung gebildet sind. Jeder lineare Leiterabschnitt 22 des Statorkernmoduls 110 ist mit einem Übergangsabschnitt 22a (22b) als erstem Übergangsabschnitt am Leiterendenabschnitt versehen, der vom Statorkern 12 zur ersten Kronenmodul 30 (40)-Seite vorsteht. Jeder Spulenendabschnitt des ersten Kronenmoduls 30 (40) ist mit einem Übergangsabschnitt 26a (24a) als zweitem Übergangsabschnitt am Leiterendenabschnitt versehen, der aus dem Endabschnitt der Isolierform zur Seite des Statorkernmoduls 110 ragt. Der Stator 10 weist eine Struktur auf, wobei die Übergangsabschnitte 22a (22b) als Statorkernübergangsabschnitte in Richtung der ersten Krone (22a) mit Übergangsabschnitten der ersten Krone (26a) verbunden sind und die Statorkernübergangsabschnitte in Richtung der zweiten Krone (22b) mit Übergangsabschnitten der zweiten Krone (24a) verbunden sind. Dies macht es einfach, einen Stator mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen. Da der Spulenendabschnitt der Krone 30 (40) eine einfache Struktur aufweist, kann zudem der Spulenendabschnitt mit einer kleinen Form geformt sein, und der Stator ist klein.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Stators nach einem Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Schritt zum Verbinden der Statorkernübergangsabschnitte 22 des Statorkernmoduls 110 und der Kronenübergangsabschnitte 24, 26 durch Schmelzen. Diese Verbindung kann durch ein vorgeschriebenes Schmelzverfahren, wie Weichlöten, Hartlöten, WIG-Schweißen oder dergleichen, hergestellt werden. Das WIG-Schweißen ist ein Schutzgas-Lichtbogenschweißverfahren von der Art des Nichtverbrauchs einer Elektrode, bei dem Wolfram oder eine Wolframlegierung in der Elektrode verwendet wird und Argongas oder dergleichen als Schutzgas verwendet wird, um das Schweißen durchzuführen und gleichzeitig Schutz zu bieten, indem der Lichtbogen und das geschmolzene Metall von Luft isoliert werden. Wie allgemein bekannt, ist das Löten ein Metallverbindungsprozess, bei dem zwei oder mehr Metallteile durch Schmelzen miteinander verbunden werden und ein Lot in die Verbindung fließt, wobei das Lot einen niedrigeren Schmelzpunkt als das angrenzende Metall aufweist. In der vorliegenden Offenbarung stellt die Lotscheibe das Lot 39 an der Verbindung (in den Bereichen zwischen den Statorübergangsabschnitten 22a, 22b und den Kronenübergangsabschnitten 24, 26) zur Verfügung. Alternativ kann ein Laser oder dergleichen als Wärmequelle zum Verbinden der Statorübergangsabschnitte 22a, 22b mit den Kronenübergangsabschnitten 24, 26 verwendet werden.
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Obwohl in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung mindestens eine exemplarische Ausführungsform vorgestellt wurde, ist zu beachten, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Es ist auch zu beachten, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu dienen, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken. Vielmehr wird den Fachleuten durch die vorstehende detaillierte Beschreibung eine komfortable Anleitung zur Umsetzung der exemplarischen Ausführungsform oder der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung gestellt. Es ist zu verstehen, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen dargelegt sind, abzuweichen.
