[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)子組件制造技術(shù)及其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710071163.2
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN107276274A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.W.西蒙斯;J.邁耶
• 申請（專利權(quán)）人: 源捷公司
• 主分類號: H02K3/04
• 分類號: H02K3/04;H02K1/28;H02K1/26;H02K15/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 丁藝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及電機組件，以及更具體地說，涉及有效的轉(zhuǎn)子制造技術(shù)及其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子組件。

背景技術(shù)

為了響應(yīng)由不斷升高的燃料價格和全球變暖的可怕后果驅(qū)動的消費者的需求，汽車工業(yè)慢慢開始接受對超低排放、高效率汽車的需求。雖然行業(yè)中的一些人正試圖通過設(shè)計更有效的內(nèi)燃機實現(xiàn)這些目標，但其他人正在將混合動力或全電氣傳動系統(tǒng)合并到他們的車輛陣容中。然而，為了滿足消費者的期望，汽車工業(yè)必須不僅實現(xiàn)更環(huán)保的傳動系統(tǒng)，而且必須這樣做，同時保持合理水平的性能、行程(range)、可靠性和成本。

近年來，電動車輛已經(jīng)證明不僅是環(huán)境友好的，而且能夠滿足(如果不超過)消費者對性能的需求和期望。雖然早期的電動車輛使用DC電機以便達到驅(qū)動車輛所需的可變水平的速度和轉(zhuǎn)矩，但是利用直接轉(zhuǎn)矩控制的現(xiàn)代電機控制系統(tǒng)的出現(xiàn)允許AC電機提供相同水平的性能，同時提供許多與AC電機相關(guān)的益處，包括小尺寸、低成本、高可靠性和低維護。

目前，各種技術(shù)被用于制造在AC電機中的轉(zhuǎn)子組件，這些技術(shù)提供一系列性能能力。不管制造技術(shù)如何，一般來說，轉(zhuǎn)子組件由組合以形成堆疊的多個疊片盤組成。堆疊內(nèi)的疊片盤包括多個在圓周上間隔開的開口或槽。穿過每組開口或槽的是金屬導電條，通常由鋁或銅制成。開口或槽可以被對準，使得導電條平行于轉(zhuǎn)子組件的軸線，或者它們可以是輕微偏斜的，使得導電條相對于轉(zhuǎn)子組件的軸線傾斜。導電條可以就地鑄造(cast in place)或預制并插入和通過疊片盤的堆疊。在轉(zhuǎn)子組件的任一端部是通過將延伸超過堆疊的導電條的端部機電結(jié)合在一起而形成的端環(huán)。在常規(guī)的轉(zhuǎn)子組件中，導電條和端環(huán)通常是銅焊或電子束焊接在一起。

在第4,064,410號美國專利中提供了常規(guī)轉(zhuǎn)子組件的例子。如所公開，轉(zhuǎn)子組件通過將多個弓形間隔開的導電條插入通過疊片盤的堆疊而形成。放置于堆疊的相對端部的端環(huán)被焊接至條的突出端部部分。

雖然常規(guī)的轉(zhuǎn)子組件通常使用與導電條分開制造的端環(huán)，但是壓鑄技術(shù)可以用于在單個操作中鑄造導電條和端環(huán)。例如，第2,607,969號和第2,991,518號美國專利分別公開了常規(guī)和真空助力壓鑄技術(shù)(vacuum-assisted die casting)，用于從各種導電金屬鑄造轉(zhuǎn)子組件。然而，由于較高的熔融溫度和較大的銅密度，這些專利中公開的技術(shù)最適用于鋁鑄件。第5,332,026號美國專利公開了鑄造系統(tǒng)的改進，其設(shè)計用于彌補與壓鑄銅相關(guān)的一些不尋常的問題，從而允許在壓鑄轉(zhuǎn)子中實現(xiàn)95％或更大的轉(zhuǎn)子籠電導率。

為了減小與端環(huán)組件相關(guān)的電阻，第8,365,392號美國專利公開了一種轉(zhuǎn)子組件，其中，在轉(zhuǎn)子條的端部部分之間銅焊棒條(slugs)，銅焊接頭接觸大百分比的轉(zhuǎn)子條端部部分。在每個轉(zhuǎn)子條/棒條組件被加熱以形成多個銅焊接頭之后，對兩個轉(zhuǎn)子條/棒條組件中的每一個進行加工以移除周向邊緣部分。然后，在至少一個實施例中，容納環(huán)(containment ring)在每個轉(zhuǎn)子條/棒條組件的加工區(qū)域上配合。

雖然存在可用于制造電動車輛電機的轉(zhuǎn)子組件的各種技術(shù)，但是存在與每種方法相關(guān)的在制造復雜性和成本以及由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子的電氣和機械特性之間的取舍。因此，需要一種轉(zhuǎn)子制造方法，其既有成本效率并且能夠產(chǎn)生具有優(yōu)異電氣特性的結(jié)構(gòu)堅固的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明提供這樣的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容