CN101952916A - 扁绕绕组的卷绕方法和扁绕绕组的卷绕设备 - Google Patents

Abstract

一种用于形成具有非圆外形的扁绕绕组的卷绕方法，所述扁绕绕组包括弯曲部分(12c)、短边部分(12b)和长边部分(12b)。所述方法通过以下来实现：将导线(11)馈送与短边部分(12a)或者长边部分(12b)对应的长度；并且在使绕组(15)整体旋转的同时通过弯曲夹具(54)来沿边弯曲导线(11)，以形成弯曲部分(12c)。绕组(15)的长边部分(12b)的侧表面由第一支撑块(52)、第二支撑块(53)、第一阻挡块(55)、第二阻挡块(56)等支撑。

Description

扁绕绕组的卷绕方法和扁绕绕组的卷绕设备

技术领域

本发明涉及用于通过使用扁绕绕组的卷绕设备有效卷绕线圈的技术。

背景技术

作为要用在旋转电机中的线圈，除了由圆形截面的导线制成的卷绕线圈之外，还有一种由矩形截面的扁导线制成的卷绕线圈。为了增大允许在线圈中流动的电流量，线圈必须由厚导线形成。导线的截面面积的增大趋于导致由圆形截面制成的卷绕线圈的空间系数的劣化。另一方面，由矩形截面制成的卷绕线圈即使在该导线具有更大的截面面积时也不太可能使空间系数劣化。

迄今，要求在安装在车辆中的旋转电机中使用的线圈紧凑并具有高性能。尤其是，用在车辆驱动部分中的旋转电机必须被供应有大的电流量，而旋转电机具有严格的尺寸限制，这是因为它需要安装在发动机室中。因而，能提高空间系数的由矩形截面的扁导线制成的线圈优选地用在安装在车辆中的驱动电动机中。

然而，为了缩短线圈端的长度，该旋转电机需要非圆形外形的线圈，更具体地，尽可能接近矩形的外形。这种非圆形线圈由于长边部分和短边部分之间卷绕速度的不同而可能在制造过程中造成各种问题。如果卷绕以极低的速度进行，则即使非圆形线圈也能容易地卷绕。然而，为了提高生产率，非圆形线圈必须以高速卷绕。

JP2002-184639A公开了一种用于从这种扁导线制造线圈的技术。此技术通过旋转椭圆筒状卷绕芯体将扁导线卷绕在该芯体上。扁导线因而卷绕在卷绕芯体上以遵循卷绕芯体的形状。此外，通过保持构件将扁导线压靠与卷绕芯体一起旋转的固定构件以约束卷绕期间扁导线的膨胀和导线的振动或晃动。

此保持构件可在要制造的线圈的厚度方向上滑动。随着扁线圈的卷绕前进，保持构件将移动离开固定构件。制动装置设置在与卷绕芯体垂直的预定位置处以在扁导线的运动中造成阻力。此制动装置可在卷绕芯体的轴线方向上与保持构件一起运动。

扁导线以此方式伴随着被保持构件施压而卷绕。因而，在扁导线卷绕在椭圆筒状卷绕芯体的过程中，可以防止由于长边部分和短边部分的卷绕速度的不同而引起的扁导线的惯性振动或晃动，因而，实现了高速线圈卷绕。

JP2006-288025A公开了一种与矩形线圈、矩形线圈制造方法和矩形线圈制造设备有关的技术。用于沿边弯曲矩形扁导线的弯曲装置包括用于夹持线性扁导线的保持装置、(该保持装置具有宽度等于扁导线的槽)、在沿边弯曲过程中将与扁导线的内周接触的辊子状约束装置、以及在沿边弯曲过程中将与扁导线的外周接触并旋转以沿边弯曲扁导线的施压装置。

扁导线经过弯曲装置，并且施压装置旋转以沿边弯曲扁导线的预定部分。然后，馈送扁导线，直到用于下一个沿边弯曲的另一部分进入到预定位置，并且重复相同的操作。通过重复这种操作，因而通过沿边弯曲制造了由扁导线制成的线圈。

发明内容

本发明要解决的问题

在JP2002-184639A和JP2006-288025A中公开的由扁导线制造线圈的技术会引起以下缺点。

在通过JP2002-184639A中公开的方法制造线圈的情况下，线圈的内周的形状形成为与卷绕芯体的形状一致。然而，为了将线圈插在定子等中，存在尽可能高提高空间系数的需要。因而，优选地，制造具有梯形外形而不是椭圆筒状形状的线圈。然而，如果卷绕芯体是圆锥形状，则不允许保持构件移动。JP2002-184638A的方法不能直接地应用到梯形线圈的卷绕。

当线圈的长边部分和短边部分的长度差越大时，扁导线的惯性振动不可避免地变大，以致于JP2002-184639A的方法不能充分地吸收惯性振动。然而，更大数量的线圈在提高旋转电机的动力和实现其平滑运转方面更有优势。为此目的，线圈必须设计有长边部分和短边部分之间大的长度差。

另一方面，JP2006-288025A的方法还能制造具有在长边部分和短边部分之间大的长度差的线圈。然而，线圈处于自由状态，并因而很可能随着线圈的卷绕的进行而受到惯性的影响。当导线以相当高的速度卷绕时，已经卷绕部分在周围摆动，造成线圈的不期望的形状损失或者变形。

为了低成本提供旋转电机，必须降低在一个旋转电机中使用的多个线圈的成本。为了降低成本，必须高速生产线圈。然而，JP2005-288025A需要使施压装置的旋转和返回的操作。此操作将干扰高速卷绕。

换言之，JP2002-184638A的技术不能容易地生产在长边部分和短边部分之间具有大的长度差的线圈，并且JP2006-288025A的技术不能容易地高速卷绕线圈。

近年来的安装在混合动力车辆等中的电动机要求输出高动力，并还要求尺寸紧凑。此外，还要求产品价格的竞争性。期望实现在长边部分和短边部分之间具有大的长度差的线圈的高速卷绕。

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种布置成高速卷绕包括弯曲部分和非弯曲部分的线圈的扁绕绕组的卷绕方法和扁绕绕组的卷绕设备。

本发明的其他目的和优点将部分地在以下描述中阐述，并且将部分地从描述中变得明显，或者可以通过实施本发明而学习。本发明的目的和优点可以借助于在权利要求书中具体指出的手段和组合来实现和获得。

解决问题的手段

(1)为了实现以上目的，本发明提供了一种用于形成具有非圆外形并包括弯曲部分和非弯曲部分的扁绕绕组的扁绕绕组的卷绕方法，该方法包括：将导线馈送与所述非弯曲部分对应的距离；并且在使所述绕组整体旋转的同时通过弯曲夹具沿边弯曲所述导线，以形成所述弯曲部分；其中，所述绕组的所述非弯曲部分的侧表面由侧支撑构件支撑。

此处，绕组包括通过沿边弯曲制成的具有非圆外形的完成的线圈和在卷绕过程中未完成的线圈。

在高速卷绕的情况下，当如要解决的问题中所提及绕组在周围摆动时，非圆扁绕绕组会造成形状损失。具体地，绕组必须在开始沿边弯曲导线时同时旋转。然而，如果绕组未被支撑，则源自惯性的力造成绕组随着卷绕速度增大而停留在那位置。另一方面，在完成沿边弯曲之后，力作用在绕组上以使其继续移动。

卷绕速度越高，惯性力变得越大。当惯性力大于导线的刚度时，绕组在卷绕操作过程中趋于失去其形状。为了避免这种缺陷，绕组的非弯曲部分的侧表面由侧支撑构件支撑，从而即使当上述惯性力作用在绕组上时也能防止绕组变形。结果，能实现绕组的高速卷绕。

(2)在扁绕绕组的卷绕方法(1)中，优选地，侧支撑构件位于所述绕组的所述非弯曲部分的旋转后侧或者旋转前侧，并将与所述绕组同步旋转。

如上所述，由于惯性力在开始沿边弯曲导线时作用，侧支撑构件置于绕组的旋转后侧。由于惯性力在沿边弯曲导线结束时作用，侧支撑构件置于绕组的旋转前侧。因而，绕组能被支撑。

此处，“旋转前侧”表示绕组在旋转方向的前侧，并且“旋转后侧”表示绕组在旋转方向的后侧。绕组和侧支撑构件同时旋转以设定更长的时间用于通过侧支撑构件支撑绕组的非弯曲部分的侧表面。这使得可以更可靠地防止绕组15的振动或者晃动，并还防止其变形。因而，使绕组的高速卷绕可以实行。

(3)在扁绕绕组的卷绕方法(2)中，优选地，所述侧支撑构件作为共同的阻挡件插在所述绕组内以从所述绕组的内周侧支撑所述绕组的所述旋转前侧和所述旋转后侧两者，并与所述绕组同步旋转。

前述侧支撑构件可以置于绕组内，而不是置于绕组的外侧。当侧支撑构件置于绕组内并且与绕组同步旋转时，能防止绕组在沿边弯曲导线过程中变形。因而，使绕组的高速卷绕可以实行。

(4)在扁绕绕组的卷绕方法(1)中，优选地，所述侧支撑构件可移动以前进到所述绕组的所述非弯曲部分的旋转停止位置的前方并后退到所述绕组的旋转范围的外侧。

此处，“旋转停止位置的前方”表示在沿边弯曲导线以形成绕组的过程中，存在侧支撑构件置于绕组的旋转范围内的情况。在此情况下，侧支撑构件会不必要地干扰卷绕。因而，侧支撑构件构造成前进和后退，使得绕组在不与侧支撑构件干涉的情况下卷绕。

(5)在扁绕绕组的卷绕方法(1)至(4)中的一者中，优选地，保持构件沿着所述绕组的厚度的方向滑动，所述保持构件具有沿着在所述绕组旋转期间位于所述绕组的外周侧的所述非弯曲部分的旋转路径的形状。

因而，与侧支撑构件协作，可以约束在高速沿边弯曲导线中引起的绕组的振动或者晃动。

(6)为了实现以上目的，根据另一方面，本发明提供一种用于形成具有非圆外形的扁绕绕组的扁绕绕组的卷绕设备，所述扁绕绕组包括弯曲部分和非弯曲部分，所述设备包括：导线馈送系统，其用于将导线馈送预定的距离；以及弯曲夹具，其用于在旋转所述绕组整体的同时沿边弯曲所述导线，其中，所述设备还包括侧支撑构件，其用于支撑所述绕组的所述非弯曲部分的侧表面。

因而，如同扁绕绕组的卷绕方法(1)那样，侧支撑构件的存在允许在不使绕组变形的情况下进行高速卷绕。因而，能提供一种能执行绕组的高速卷绕的扁绕绕组的卷绕设备。

(7)扁绕绕组的卷绕设备(6)优选地还包括同步机构，其用于与所述绕组同步旋转位于所述绕组的所述非弯曲部分的旋转后侧或者旋转前侧的所述侧支撑构件。

因而，如同扁绕绕组的卷绕方法(2)那样，通过使侧支撑构件与绕组同步旋转可以在没有形状损失的情况下高速卷绕绕组。用于允许此侧支撑构件的移动的同步机构仅仅必须构造成与弯曲夹具同步旋转侧支撑构件。例如，可以想到使用其上安装侧支撑构件并且与绕组的移动同步运转的转动台。

以此方式，侧支撑构件通过同步机构与绕组的旋转同步(即，与弯曲夹具同步)移动。因而，沿边弯曲设备能设置成能执行高速卷绕同时防止惯性力造成的绕组的形状损失。

(8)在扁绕绕组的卷绕设备(7)中，优选地，所述侧支撑构件作为共同的阻挡件插在所述绕组内以从所述绕组的内周侧支撑所述绕组的所述旋转前侧和所述旋转后侧两者，所述侧支撑构件通过所述同步机构与所述绕组同步旋转。

因而，如扁绕绕组的卷绕方法(3)那样，由于侧支撑构件置于绕组内，并与绕组同步旋转，使得能防止绕组变形，并因而能高速卷绕。

(9)扁绕绕组的卷绕设备(6)优选地还包括向前/向后移动机构，其用于使所述侧支撑构件前进到所述绕组的所述非弯曲部分的旋转停止位置的前方，并使所述侧支撑构件后退到所述绕组的旋转范围的外侧。

因而，如扁绕绕组的卷绕方法(4)那样，在侧支撑构件很可能干扰导线卷绕的情况下，侧支撑构件能在卷绕过程中后退。用于使侧支撑构件前进和后退的前进/后退移动机构包括驱动机构，其连接到侧支撑构件以使侧支撑构件后退到绕组的旋转范围之外。例如，可以采用诸如缸的线性移动机构来移动侧支撑构件。

这种侧支撑构件的向前/向后移动机构允许侧支撑构件在不干扰绕组的旋转的情况下支撑绕组的非弯曲部分的侧表面。结果，能提供能执行高速卷绕的扁绕绕组的卷绕设备。

(10)扁绕绕组的卷绕设备(6)至(9)中的一者优选地还包括可沿着所述绕组的厚度方向滑动的保持构件，所述保持构件具有沿着在所述绕组旋转期间位于所述绕组的外周侧的所述非弯曲部分的旋转路径的形状。

因而，如同扁绕绕组方法(5)那样，可以通过将保持构件与侧支撑构件组合约束绕组的形状损失。因而，能提供能执行绕组的高速卷绕的扁绕绕组的卷绕设备。

附图说明

结合在说明书中并构成此说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的目的、优点和原理。

在附图中，

图1是第一实施例中的扁绕绕组的卷绕设备的示意侧视图；

图2是在第一实施例中通过卷绕导线形成的线圈的立体视图；

图3是在第一实施例中弯曲系统的第一步骤示意图；

图4是在第一实施例中弯曲系统的第二步骤的示意图；

图5是在第一实施例中弯曲系统的第三步骤的示意图；

图6是在第一实施例中弯曲系统的第四步骤的示意图；

图7是示出在第一实施例中弯曲系统的第五步骤的示意图；

图8是示出在第一实施例中弯曲系统的第六步骤的示意图；

图9是示出在第一实施例中弯曲系统的第七步骤的示意图；

图10是示出在第一实施例中弯曲系统的第八步骤的示意图；

图11是第一实施例的扁绕绕组的卷绕设备的各机构的周期的图；

图12是示出侧支撑构件支撑绕组的旋转后侧的状态的侧视图；

图13是示出侧支撑构件支撑绕组的旋转前侧的状态的侧视图；并且

图14是第二实施例的扁绕绕组的卷绕设备的弯曲系统的构造图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

第一实施例

图1是第一实施例的扁绕绕组的卷绕设备10的示意侧视图。此设备10包括馈送系统20、导线夹持部分30、弯曲系统50和开卷器40。该设备10布置成将从开卷器40的绕线架41拉出的导线11形成为绕组15。馈送系统20设置有利用可动夹持器21夹持导线11并将其朝着弯曲系统50馈送预定距离以从绕线架41拉出预定长度的导线11的功能。

在可动夹持器21移动预定距离之后，夹持器21解除夹持，并返回到原位置。重复此操作以在需要的时间馈送预定长度的导线11。馈送系统20包括组合来精确馈送导线11的伺服电动机22和梯形螺杆23。

导线夹持部分30是用于保持导线11的系统，并包括夹持导线11的固定夹持器31。导线夹持部分30还包括引导辊子32，每个引导辊子构造成仅仅沿着馈送导线11的方向旋转。

图2是通过卷绕导线11形成的线圈12的立体视图。此线圈12是作为非圆形扁绕绕组的绕组15的完成的产品。线圈12具有作为非弯曲部分的短边部分12a和长边部分12b以及弯曲部分12c。

为了方便，弯曲部分12c称为第一弯曲部分12c1、第二弯曲部分12c2、第三弯曲部分12c3和第四弯曲部分12c4。在弯曲部分简称为弯曲部分12c的情况下，它表示第一至第四弯曲部分12c1至12c4中的一个或者全部。此外，为了方便，在卷绕线圈11的过程中形成的未完成的产品称为绕组15，并且沿边弯曲之后能安装在未示出的定子中的完成的产品称为线圈12。

在线圈12中，短边部分12a层叠以具有不同长度，使得在图2中线圈12的后侧的短边部分12a比前侧的短边部分12a更长。这是因为线圈12形成有有效地安装在未示出的定子中的梯形横截面。弯曲系统50布置成沿边弯曲导线11以形成绕组15。

图3是弯曲系统50的示意平面视图。此弯曲系统50包括凸缘夹持器51、长边旋转支撑块(以下，第一支撑块)52、短边旋转支撑块(以下，第二支撑块)53、弯曲夹具54、用于长边弯曲的阻挡块55(以下，第一阻挡块)、用于短边弯曲的阻挡块56(以下，第二阻挡块)和上引导件57。

凸缘夹持器51设置成从旋转台58突起，并包括凸缘51a和杆51b。通过凸缘夹持器51相对于旋转台58的竖直移动，凸缘51a抵靠旋转台58夹持导线11的与绕组15的弯曲部分12c的内周侧对应的部分。

为了防止导线11在沿边弯曲过程中膨胀，凸缘51a的下表面和旋转台58的上表面之间的距离能维持为等于导线11的厚度。杆51b连接到动力源，并与旋转台58一起旋转。

第一支撑块52是用于支撑绕组15的旋转后方的侧面(绕组15的位于要转动的绕组15的旋转方向的后侧的侧表面)，即，非弯曲部分的侧支撑构件。块52与旋转台58同步旋转。块52位于支撑绕组15的侧表面的部分中。块52的支撑绕组15的侧表面的表面相对于旋转台58倾斜若干度的角度。此块52的倾斜表面支撑当绕组15形成线圈12时将变成线圈12的长边部分12b的边部分的外表面。

第二支撑块53是用于以与第一支撑块52相同的方式支撑绕组15的位于旋转后侧的侧表面的侧支撑构件，并将与旋转台58同步旋转。块53的用于支撑绕组15的侧表面的表面相对于旋转台58倾斜若干度的角度。块53构造成收退缩到旋转台58中。弯曲夹具54具有几乎等于导线11的厚度的厚度，并置于旋转台58上。当弯曲夹具54与旋转台58同步旋转时，弯曲夹具54将力施加在导线11的侧表面上以沿边弯曲导线11。

与旋转台58的旋转同步，弯曲夹具54与导线11的侧表面相接触地旋转，由此施加导线11的宽度方向的力。结果，沿边弯曲导线11。

引导件59独立于旋转台58固定以引导导线11。因而，当导线11被导线夹持部分30馈送时，导线11能被凸缘夹持器51的杆51b和引导件59引导，使得不振动或者晃动。

第一阻挡块55是用于支撑绕组15的侧表面的侧支撑构件。块55的支撑绕组15的表面涂敷有诸如氨基甲酸乙酯橡胶的缓冲材料以吸收当绕组15碰撞第一阻挡块55时的冲击。第一阻挡块55置于绕组15的旋转停止位置的前方，以支撑绕组15的将变成作为非弯曲部分的长边部分12b的侧表面。

第一阻挡块55独立于旋转台58支撑，并包括向前/向后移动机构，其用于将块55后退到绕组15的旋转范围的外侧，以为了不与绕组15的移动路径相干涉。例如，此移动机构可以通过诸如气缸的线性移动机构来实现。块55的后退位置可以在上引导件57的上方。

第二阻挡块56是用于支撑绕组15的侧表面的侧支撑构件。如第一阻挡块55那样，第二阻挡块56的支撑绕组15的表面涂敷有诸如氨基甲酸乙酯橡胶的缓冲材料以吸收当绕组15碰撞第二阻挡块56时的冲击。第二阻挡块56置于绕组15的旋转停止位置的前方，以支撑绕组15的将变成作为非弯曲部分的长边部分12b的侧表面。

第二阻挡块56独立于旋转台58支撑，并包括向前/向后移动机构，其用于将块56后退到绕组15的旋转范围的外侧，以为了不与绕组15的移动路径相干涉。例如，此移动机构可以通过诸如气缸的线性移动机构来实现。块56的后退位置可以在上引导件57的上方。此外，第二阻挡块56还用作用于馈送导线11的引导件。在第二阻挡块56中，位于旋转台58附近以引导导线11的部分(滑动表面)56a不涂敷有缓冲材料。类似地，第一阻挡块55的位于旋转台58附近的部分(滑动表面)55a不涂敷有缓冲材料。

上引导件57布置为用于保持绕组15的上侧的保持构件。上引导件57具有沿着绕组15的短边部分的旋转路径的形状，在绕凸缘夹持器51旋转以沿边弯曲由凸缘夹持器51夹持的导线11的过程中该短边部分位于绕组15的外周侧。在图3中，上引导件57图示为如同马蹄的形状。上引导件57在本实施例中布置成与绕组15直接接触。可选地，上引导件57不必推压绕组15，因而它可以以固定的间隙与导线15间隔开。

上引导件57构造成随着绕组15的匝数增加而向上移动，并位于与绕组15的上表面恒定接触这样的位置处。上引导件57的向上移动可以由包括专用的线性引导件和电动机的构造来执行。

要求上引导件57的与绕组15接触的表面具有对滑动的阻力。因而，上引导件57与绕组15的接触表面优选地例如用不锈钢材料进行研磨，或者涂覆有钛系材料。

旋转台58设置有第一支撑块52、第二支撑块53和弯曲夹具54。旋转台58可通过旋转机构旋转固定的角度。此旋转机构可以由例如伺服电动机和齿轮箱的组合构成。可选地，它可以通过组合谐波驱动和其他等来微调旋转角度来构造。

因而，旋转台58用作第一支撑块52和第二支撑块53的同步机构。第二支撑块53布置成储存在旋转台58中，即，从旋转台58的上表面退缩到旋转台58中，并相反地通过升降机构从旋转台58的上表面突起。此升降机构可以由例如凸轮构成。

以下将参照图3至图10说明第一实施例中的弯曲系统50的操作。具体地，图3是弯曲系统50的第一步骤的示意图；图4是第二步骤的示意图；图5是第三步骤的示意图；图6是第四步骤的示意图；图7是第五步骤的示意图；图8是第六步骤的示意图；图9是第七步骤的示意图；并且图10是第八步骤的示意图。

在第一步骤中，如图3所示导线11由凸缘夹持器51夹持。具体地，导线11通过被第一支撑块52、弯曲夹具54和凸缘夹持器51引导而馈送预定的距离，然后导线11被凸缘夹持器51夹持。更具体地，导线11被凸缘夹持器51的凸缘51a夹持以抵靠旋转台58。如上所述，旋转台58和凸缘51a之间的距离确定为几乎等于导线11的宽度(厚度)。因而，导线11被实际地保持以不被压扁。

在第二步骤中，导线11如图2所示被沿边弯曲。通过旋转弯曲夹具54并由此对导线11施加力来执行此沿边弯曲。通过此沿边弯曲，形成将变为完成的线圈12的第三弯曲部分12c3的部分。

同时，第一支撑块52还旋转。这是为了防止已经卷绕的绕组15的形状损失或者变形。在如图4所示绕组15弯曲(旋转)到预定位置的阶段，绕组15被第一阻挡块55支撑。此第一阻挡块55防止绕组15在前进或者旋转方向上形状损失或者变形。在此时，上引导件57向上移动。

在第三步骤中，第一支撑块52和弯曲夹具54如图5所示返回到各自的原位置。在沿边弯曲导线11之后，第一支撑块52和弯曲夹具54返回到各自预定的位置。在此时，置于绕组15的前进方向中的第一阻挡块55也后退。凸缘夹持器51解除夹持。第二阻挡块56移动到用于引导导线11的位置。

在第四步骤中，导线11如图6所示馈送了与短边部分对应的长度。第二支撑块53从旋转台58突起以支撑绕组15的侧表面。同时，导线11被馈送系统20馈送与短边部分对应的长度。此馈送距离由馈送系统20的伺服电动机调节以随着绕组的匝数增加而变短。短边部分12a层叠以在完成的线圈12中逐渐变短。相应地，馈送系统20还能被控制成执行这种馈送。图6示出了导线11已经馈送了与短边部分对应的长度的状态。

在第五步骤中，导线11如图7所示被凸缘夹持器夹持。具体地，已经馈送与短边部分对应的长度的导线11再次被凸缘夹持器51夹持。在第六步骤中，导线11如图8所示被沿边弯曲。更具体地，导线11在绕组15被第二支撑块53支撑的同时被弯曲夹具54沿边弯曲。因而，形成将变成完成的线圈12的第四弯曲部分12c4的部分。

第一支撑块52设置在旋转台58中，并因而与旋转台58一起旋转。在绕组15如图8所示弯曲到预定位置的阶段，绕组15被第二阻挡块56支撑。此第二阻挡块56防止绕组15在前进方向上失去它的形状。因而，形成绕组15的短边部分。

在第七步骤中，第二支撑块53如图9所示返回到预定的位置。具体地，支撑块53在沿边弯曲导线11之后通过旋转台58的旋转返回到预定的位置，并且支撑块53储存(退缩)在旋转台58中。此时，弯曲夹具54和第一支撑块52同时返回到各自预定的位置。

在第八步骤中，进行导线11的长边馈送。具体地，如图10所示，导线11通过馈送系统20馈送与长边部分对应的长度。第一阻挡块55移动到预定的位置。通过以上步骤，导线11在两个位置处沿边弯曲。随后，在不移动上引导件57的情况下重复第一步骤至第八步骤。因而，导线11在四个位置处沿边弯曲，即，卷绕以形成一匝绕组15。

图11是示出扁绕绕组的卷绕设备10的系统和机构的周期的图，示出了与一匝绕组15对应的周期。对于一匝，沿边弯曲需要执行四次。换言之，重复第一至第八步骤的系列两次以形成一匝绕组15。

在图中，名称为“可动夹持器”的一排表示可动夹持器21的移动，示出了“前进端”和“后退端”的时间。名称为“凸缘夹持器”的一排表示凸缘夹持器51的移动，示出了保持导线11的“夹持”状态和解除对导线11的夹持并移动到上端的“解除夹持”状态的时间。

名称为“固定夹持器”的一排表示导线夹持部分30的移动，示出了保持导线11的“夹持”状态和解除对导线11的夹持并移动到上端的“解除夹持”状态。

名称为“弯曲夹具”的一排表示弯曲夹具54的移动，示出了其中弯曲夹具54移动90°以沿边弯曲导线11的“弯曲”状态和弯曲夹具54处于原位置的“返回”状态。

名称为“上引导件”的一排表示上引导件57的移动，其中“+1T”表示向上移动与导线11的厚度对应的距离，并且“当前位置”表示在向上移动之前上引导件57的位置。

名称为“第一支撑块”的一排表示第一支撑块52的移动。在此排中，“旋转位置”表示沿边弯曲结束时块52的位置，并且“原位置”表示块52的待机位置。

名称为“第二支撑块”的一排表示第二支撑块53的移动。在此排中，“旋转位置”表示沿边弯曲结束时块53的位置，并且“原位置”表示块53的待机位置。

名称为“第一阻挡件”的一排表示第一阻挡块55的移动。在此排中，“原位置”表示块55支撑导线15的位置，并且“后退位置”表示块55后退以为了不与绕组15的旋转相干涉的位置。

名称为“第二阻挡件”的一排表示第二阻挡块56的移动。在此排中，“原位置”是第二阻挡块56支撑绕组15并引导导线11的位置。“后退位置”是第二阻挡块56后退以为了不与绕组15的旋转相干涉的位置。

可动夹持器21、凸缘夹持器51、导线夹持部分30和弯曲夹具54的移动是参照图3至图10说明的第一至第八步骤重复两次的操作。因而，其细节在此处不再重复。

每次卷绕一匝绕组15时，上引导件57从第一长边弯曲操作开始向上后退以向上移动与导线11的厚度对应的距离。第一支撑块52固定到旋转台58，并因而与旋转台58的旋转同步地移动，即，以与弯曲夹具54相同的方式移动。

另一方面，第二支撑块53可退缩地固定到旋转台58，使得块53仅仅在短边弯曲时从旋转台58的上表面突起。在图中，没有用线表示的部分表示块53储存或者退缩在旋转台58中的时间。

第一阻挡块55和第二阻挡块56移动到各自后退位置达它们很可能与正在旋转的绕组15相干涉的时间段。如果第一和第二阻挡块55和56的每个根据阻挡块55和56的形状或者布置能避免与绕组15相干涉，则它们不必移动来避免干涉。

具有以上构造和操作的第一实施例提供以下优点。

首先，绕组15能高速卷绕。用于形成包括弯曲部分12c、短边部分12a和长边部分12b的非圆形扁绕绕组的第一实施例的扁绕绕组的卷绕方法通过以下来实现：馈送导线11达与短边部分12a和长边部分12b对应的长度，然后在使绕组整体旋转的同时通过弯曲夹具54沿边弯曲导线11，由此形成弯曲部分12c。绕组15的长边部分12b的侧表面由诸如第一支撑块52、第二支撑块53、第一阻挡块55和第二阻挡块56的侧支撑构件支撑。

如在要解决的问题中所述，如果导线11高速卷绕以形成绕组15时，处于正在形成过程中的绕组15会通过惯性力而变形。因而，在第一实施例中，设置用于支撑绕组15的侧表面的侧支撑构件以解决这惯性问题。

图12示出了绕组15的旋转后侧由侧支撑构件支撑的状态。在通过凸缘夹持器51和弯曲夹具54沿边弯曲导线11的情况下，当施加到绕组15的加速度增大时，作用在绕组15上的惯性力大于导线11的刚度。这造成绕组15的塑性变形。如果导线11以高于一定水平的速度卷绕时此现象不可避免。

然而，在本实施例中，绕组15的旋转后侧(即，绕组15的位于旋转台58的旋转方向的后侧的侧表面)被第一支撑块52支撑。这使得可以支撑绕组15的侧表面，并防止由于开始沿边弯曲导线11时的形状损失而造成的绕组15的变形。

在开始和结束沿边弯曲导线11时发生惯性力。当绕组15从停止转为开始旋转和类似地当绕组15从旋转转为停止时发生加速度，因而产生施加到绕组15的惯性力。

在绕组15没有被第一支撑块52支撑的情况下，在开始沿边弯曲导线11时惯性力作用在绕组15上，因而使绕组15变形的力如图12中的双点划线所示作用。此力被第一支撑块52约束，此外，上引导件57置于绕组15上，使得绕组15能在保持其预定形状的同时沿边弯曲。

第二支撑块53能以与第一支撑块52相同的方式操作。然而，块53将大致展示与图12中的块52相同的位置关系。因而，此处将不重复其细节。

图13示出了其中绕组15的旋转前侧(即，绕组15的位于要转动的绕组15的旋转方向的前侧的侧表面)被侧支撑构件支撑的状态。通过将第一阻挡块55置于绕组15的旋转前侧(即，沿旋转台58的旋转方向位于绕组15前方)来防止结束沿边弯曲导线11时绕组15的变形(形状损失)。在绕组15中，如同开始沿边弯曲那样，还在结束沿边弯曲导线11时发生惯性力。此惯性力将导致使绕组15如图13中的双点划线所示变形的力。通过第一阻挡块55和上引导件57来防止惯性力的影响。还要注意，第二阻挡块56以类似于第一阻挡块55的方式作用，因而此处不再重复其细节。

如上，第一支撑块52和第二支撑块53支撑绕组15的侧表面，使得能防止绕组15由于开始沿边弯曲时的惯性力而变形。此外，第一阻挡块55和第二阻挡块56支撑绕组15的侧表面以防止绕组15由于结束沿边弯曲时的惯性力而变形。因而，能执行绕组15的高速卷绕操作。

第二实施例

图14是第二实施例的扁绕绕组的卷绕设备10的弯曲系统50的构造图。此实施例的结构几乎与第一实施例相同，不同在于弯曲系统50。因而，以下描述将集中在弯曲系统50。

布置中心支撑块70代替第一支撑块52、第二支撑块53、第一阻挡块55和第二阻挡块56，并使其以与那些块52、53、55和56相同的方式作用。中心支撑块70具有与绕组15的内周一致的梯形截面，使得块70能刚好装配在绕组15内，由此用作用于从其内周支撑绕组15的旋转前后侧两者的共同阻挡件，从而防止其形状损失。

中心支撑块70设置有布置在上引导件57上方的旋转系统，并能与旋转台58的旋转同步地移动以跟踪绕组15将经过所沿的路径。绕组15的路径与第一实施例中的图3至图11所示的相同，因而省略其细节。

中心支撑块70在绕组15完全地形成为线圈12之后必须向上移除。因而，用于使中心支撑块70同步旋转的同步系统还必须布置在扁绕绕组的卷绕设备10上方。中心支撑块70还设置有使块70相对于绕组15前进和后退的向前/向后移动机构。由于设备10包括该中心支撑块70，即使在高速沿边弯曲导线11中，也能防止绕组15由于惯性力而变形。

本发明不限于以上实施例，并且可以在不脱离其基本特征的情况下以其他具体的形式来实施。

例如，可以伴随着后退位置的变化来改变第一阻挡块55和第二阻挡块56的位置、后退时间和其他条件。

例如，第一阻挡块55后退到绕组15的旋转范围之外。可选地，它可以后退到绕组15的上方，而不是图5所示的位置等。这同样可以应用到第二阻挡块56。

Claims (10)

1.一种扁绕绕组的卷绕方法，其用于形成具有非圆外形的扁绕绕组，所述扁绕绕组包括弯曲部分和非弯曲部分，所述方法包括：

将导线馈送与所述非弯曲部分对应的距离；并且

在使所述绕组整体旋转的同时通过弯曲夹具来沿边弯曲所述导线，以形成所述弯曲部分；

其中，所述绕组的所述非弯曲部分的侧表面由侧支撑构件支撑。

2.根据权利要求1所述的扁绕绕组的卷绕方法，其中

所述侧支撑构件位于所述绕组的所述非弯曲部分的旋转后侧或者旋转前侧，并与所述绕组同步旋转。

3.根据权利要求2所述的扁绕绕组的卷绕方法，其中

所述侧支撑构件作为共同的阻挡件插在所述绕组内以从所述绕组的内周侧支撑所述绕组的所述旋转前侧和所述旋转后侧两者，并与所述绕组同步旋转。

4.根据权利要求1所述的沿边弯曲方法，其中

所述侧支撑构件可移动以前进到所述绕组的所述非弯曲部分的旋转停止位置的前方并后退到所述绕组的旋转范围的外侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扁绕绕组的卷绕方法，其中

保持构件沿着所述绕组的厚度方向滑动，所述保持构件具有沿着在所述绕组旋转期间位于所述绕组的外周侧的所述非弯曲部分的旋转路径的形状。

6.一种扁绕绕组的卷绕设备，其用于形成具有非圆外形的扁绕绕组，所述扁绕绕组包括弯曲部分和非弯曲部分，所述设备包括：

导线馈送系统，其用于将导线馈送预定的距离；以及

弯曲夹具，其用于在旋转所述绕组整体的同时来沿边弯曲所述导线，

其中，所述设备还包括侧支撑构件，其用于支撑所述绕组的所述非弯曲部分的侧表面。

7.根据权利要求6所述的扁绕绕组的卷绕设备，还包括：

同步机构，其用于与所述绕组同步旋转位于所述绕组的所述非弯曲部分的旋转后侧或者旋转前侧的所述侧支撑构件。

8.根据权利要求7所述的扁绕绕组的卷绕设备，

所述侧支撑构件作为共同的阻挡件插在所述绕组内以从所述绕组的内周侧支撑所述绕组的所述旋转前侧和所述旋转后侧两者，所述侧支撑构件通过所述同步机构与所述绕组同步旋转。

9.根据权利要求6所述的沿边弯曲设备，还包括向前/向后移动机构，其用于使所述侧支撑构件前进到所述绕组的所述非弯曲部分的旋转停止位置的前方，并使所述侧支撑构件后退到所述绕组的旋转范围的外侧。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的扁绕绕组的卷绕设备，还包括可沿着所述绕组的厚度方向滑动的保持构件，所述保持构件具有沿着在所述绕组旋转期间位于所述绕组的外周侧的所述非弯曲部分的旋转路径的形状。

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