CN105284036A - 用于对电动发电机的极构件进行定位和缠绕的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于缠绕极构件(11)的线圈的匝的设备和方法，其中，极构件(11)至少包括凸缘部分(13b)，该凸缘部分连接到主体部分(13a)以在缠绕过程中容纳线圈C的匝。该设备包括导线分配器构件(50’)，该导线分配器构件用于分配导线W以通过相对于被缠绕的极构件的导线分配器构件(50’)的运动来形成线圈C的匝。该设备还设置有极构件保持件(10)，该极构件保持件包括适于容纳极构件(11)的凸缘部分(13b)的多个座(15)、用于用推力啮合极构件(11)的第一端(13b”)的座(15)的多个基底构件(18)以及与每个座(15)相关联的锁定装置(20)，该锁定装置用于相对于导线分配器构件(50’)啮合和定位极构件(11)的第二端(13b’)。本发明还涉及如前描述的极构件保持件(10)。

Description

用于对电动发电机的极构件进行定位和缠绕的设备和方法

技术领域

本发明涉及使用诸如飞轮或针形分配器的导线分配器缠绕极构件的解决方案，该导线分配器具有相对于极构件(polemember)的线圈容纳部的相对运动。

背景技术

众所周知，缠绕之后，极构件被组装在一起以形成缠绕铁芯，该缠绕铁芯通常是使极构件的场指向内部的电机的定子组件。

在缠绕过程中，预定匝数的导线需要被精确传递并定位以形成线圈。线圈的匝需要按照所需的位置精度进行分层，并且形成所述匝的导线伸展需要有规律地进行定位。根据这些原则的极构件的缠绕和组装已在EP1098425中进行了描述，其中提供了用于保持所述极构件的夹钳。每个夹钳在传送台的各个移动装置上是可移动的以为了定子的缠绕和组装对极构件进行定位。所述极构件通过组装在夹钳上的卡子(catches)被固定至夹钳。每个夹钳设置有用于抵接极构件的下端的架子。

在准备缠绕以及在缠绕过程中对极构件进行定位所采用的设备和操作在实现线圈形成的精度方面具有重要贡献。该精度尤其受到在缠绕过程中用于缠绕的飞轮或针的高缠绕速度以及施加在导线上的张力的影响。目的是确保依赖于极构件的构造和用于缠绕的导线的特性的线圈的正确成形。

发明内容

本发明的一个范围是提供一种在线圈的缠绕过程中用于保持极构件的保持件。

本发明的另一个范围是提供一种用于对极构件进行定位和缠绕的设备和相关的方法，从而可以相对于公共基准来参照定位(reference)线圈的位置。

本发明的又一个范围是提供一种用于对极构件和连接极构件的线圈的导线进行定位的设备和相关的方法。

本发明的还一个范围是提供一种用于对极构件进行定位和缠绕的设备和方法，其中，所述设备和方法可以在具有用于将极构件传送至绕线机(winder)的不同类型的传送装置的生产系统中使用。

这些和其它范围通过使用根据权利要求1的特征的用于保持极构件的保持件装置来获得。

根据本发明的另一方面，权利要求10中限定了用于对电动发电机的极构件进行定位和缠绕的设备。

根据本发明的又一方面，权利要求18中限定了用于对电动发电机的极构件进行定位和缠绕的方法。

本发明的其他特征由从属权利要求限定。

附图说明

现在将参照附图，通过以下示例性而非限制性的示例性实施方式的描述来示出本发明，其中：

-图1是本发明的设备的立体图；

-图2是图1的设备的一部分的立体图，为清楚起见移除了图1的某些部分；

-图3是从图2的方向3观察的图；

-图4是从图3的方向4-4观察的局部截面图，其示出了在图3中省略了的附加部件；

-图5是与图4的视图类似的视图；

-图5a是图5的一部分的放大图；

-图5b是图5的一部分的放大图；

-图6是从图5的方向6-6观察的局部截面图；

-图7是与图3的视图类似的视图，然而相对于图3的实施方式，图7的实施方式添加了某些部分；

-图8是从图7的方向8-8观察的局部截面图。

具体实施方式

图1示出了在传送装置40’的运送托板40上组装的极构件保持件10。极构件11容纳在极构件保持件10的各个座(seat)15中。

具体参照图2和图3，极构件保持件10的主体部分14设置有围绕极构件保持件10的主体部分14的纵向轴线10'等角距离设置的座15。

在图2和图3中，为清楚起见，主体部分14已被从托板40拆下，并且极构件11已被从座15移除。

如图1和图4所示，通过将极构件11的两个侧边11’中的每一个的一部分放置在座15中的相应槽16和17中，可以将极构件11容纳在座15中。如图2和图3所示，槽16和17具有在座15中加工出的凹槽的形式。

如图2、图3、图4和图6所示，板形式的基底构件18邻近各个座15的基座端部地组装。具体地，基底构件18被组装在中间构件28的座28'中，中间构件28可以是通过螺栓65组装的邻近主体部分14的端部的板的形式(还参见图6)。

参照图2和图4，底部构件24被临近中间构件28地组装。底部构件24具有用于容纳诸如弹簧19’的推动装置19的座24’。更具体地，弹簧19’的一端位于各个座15的底部构件24的各自的座24’中。弹簧19’的另一端被容纳在基底构件18的各自的座18’中。由在中间构件28的各自的座28’中组装的基底构件18和抵靠中间构件28组装的底部构件24形成的支承组件通过螺栓65被固定到主体部分14的中心部分14’(还参见图6)。如图2和图4所示，在该支承组件中，弹簧19’被预加压以便当极构件不存在于座15中时，或者当极构件存在于座15中但被未锁定时，迫使基底构件18抵接中心部分14’的端部。

如图3所示，中心部分14'还设置有与座15连通的凹部22。

如图4所示，通过在中心部分14’的中空的中心中插入轴装置70，主体部分14被组装并参照定位在托板40上。具体地，如图4所示，轴装置70包括与中心部分14’的键槽啮合的齿71。这种啮合确保中心部分14'在托板40上处于预定的角度位置。

如图1至图4所示，板构件20'形式的锁定装置20被组装在中心部分14’上。板构件20'设置有用于容纳螺栓32的部分的槽31。螺栓32被拧入中心部分14’中。螺栓32的头部32’保持与板构件20’相邻且处于同一水平(参见图2和图3)。如图4所示，板构件20'以轴10'为中心，其中，肩部20’a啮合在中心部分14’的中空部分33中。

以这种方式，板构件20’可绕轴10’旋转，以使板构件20’的部分20’b到达座15之上(参照图5的状态)。具体地，如图5a所示，每一个部分20’b都设置有边缘(border)34，该边缘34与极构件11的凸缘部分13b的端部13b’啮合。

板构件20’可通过板构件20’的销41的啮合而围绕轴10’旋转。如图4中用虚线表示所示，销41以衬套(bush)42的形式与各个旋转装置42’啮合。一旦衬套42与销41啮合，则衬套42围绕轴10’旋转以围绕轴10'旋转板构件20'，以便于使板构件20’的部分20’b到达座15之上。

为了在座15中定位极构件11，可通过夹子72夹住极构件11的主体部分13a的两个相对侧来保持结构件11。接着，如图4所示，极构件11的侧边11'可与槽16和17对准并在槽16和17中下降(侧边11'在图4中未编号，尽管侧边11'在图1被示出和编号)。

具体地，如图4所示，示出了在极构件11的侧边11'在槽16和17中下降之后，在极构件11的主体部分13a的两个相对侧夹紧极构件的夹子72。如图4所示，夹子72中的一个被容纳在凹部22中。类似地，一旦夹子72如图4所示那样已夹紧极构件11，则可通过抬起夹子72将极构件11从座15移除。

如图1和图4所示，极构件11的侧边11’可下降到槽16和17中，直至极构件11的凸缘部分13b”的端部抵接基底构件18为止。

接着(参见图4)，可具有例如环35的形式(虚线表示示出)的装置35'施加推力，该推力与推动装置19的弹力相反，具体地，该推力与弹簧19的弹力相反。装置35’可与极构件11的结构部分45抵接以将极构件11推动至相对于板构件20’的下侧的预定水平之下。以这种方式，施加反向力作用，压缩了弹簧19'。如图5a所示，一旦达到该预定水平，板构件20'可围绕轴10’旋转以使边缘34与极构件11的凸缘部分13b的端部13b'对齐。

接着，对结构部分45的推动动作可停止，并且环35可从啮合位置移除。这使得不再与环35对抗的弹簧19'能够通过基底构件18使凸缘部分13b的下端13b”向上方偏移，参见图5b。如图5a和图5b所示，这使得凸缘部分13b的上端13b'啮合板构件20’的下侧的边缘34。

结果，极构件保持件10的所有极构件11将使诸如凸缘部分13b的13b'的多个端部中的一个与相同的基准表面(位于板构件20’的下侧上的边缘34的表面)对齐，并且将被锁定在座15中。与边缘34的基准表面对齐的凸缘部分的端部13b'可对应于形成极构件11的磁通结构(magneticfluxstructure)的叠片结构的堆(apileoflaminations)80的顶部。单个叠片可具有在一定的容差范围内的厚度变化。这可导致各种极构件具有不同高度的叠片结构的堆的情况，然而，极构件11将在板构件20’的公共基准表面(即边缘34的表面)处与它们的端部13b’中的一个端部对齐。

图5示出了设置在缠绕机中用于缠绕导线W以便在极构件11的主体部分13a上形成匝C的主体部分14。在图5的情况下，导线分配器构件50'是围绕轴50”旋转以形成匝C的飞轮50的形式。作为对使用飞轮的替代，导线分配器构件50'可以是利用绕极构件11的平移和旋转运动而移动的针。此外，该针可具有分层运动，以径向布置匝，即朝向保持件的轴10'。

在图2中，主体部分14已通过未示出的可夹持中心部分14’的部分14c的夹子而从位于托板40上的轴装置70上移除(参见图4)。具体地，如图5所示，夹子夹住中心部分14’的外部以夹住主体部分14并将主体部分14传送至绕线机，其中极构件11被锁定并参照定位在座15中。

主体部分14通过轴装置60保持在缠绕机中。如图5所示，轴装置60包括诸如按压齿61’形式的按压装置61，按压装置61从轴62突出以按压中心部分14’的肩部63。这导致底部构件24对轴装置60的锥形构件64的夹紧动作，以确保主体部分14在施加缠绕张力的过程中保持稳定。如图5所示，齿65啮合中心部分14’的键槽，以确保主体部分14在轴装置60上处于预定的角度位置，并因此主体部分14可相对于位于缠绕机中的飞轮或针进行角分度。

在图1和图3的情况下，主体部分14被布置成从托板40上拆下以传送到缠绕机。另一种替代方案可以是保持件10被永久地组装在托板上。在这种情况下，托板40和保持件10一起被传送至缠绕机，其中托板40被设置成定位极构件11以进行缠绕。

另一种替代方案可提供：轴装置70被组装在诸如链或皮带传送机的连续传送机上，从而主体部14可从传送机上拆下以传送到缠绕机。

图7示出了其中导线的支承件300相对于邻近板构件20’的主体部分14静止的实施方式。

导线W的支承件300相对于主体部分14静止，当使得销41围绕轴10'旋转板构件20’时，板构件20'自由围绕轴10'旋转。如上所述，该旋转的完成以使板构件20’的部分20’b到达座15之上，以对极构件11进行参照定位并锁定。导线的支承件300设置有孔302，该孔302用于允许诸如图4的42的衬套进入销41，该销41用于围绕轴10'旋转板构件20’。导线的支承件300设置有导线的引导件301，可以使导线W绕经引导件301以保持导线W被固定(anchor)和拉紧。

如图7所示，导线W连接各个极构件11的线圈。在将极构件11组装在座15中的过程中，使用图中未示出的导线的自动操纵器使导线W绕经导线的引导件301。

在从极保持件10上拆下极构件11的相反情况下，如上所述，夹子可将极构件从座15移除，并且导线的操纵器可将导线W从绕经导线的引导件301的缠绕状况移除。

图8示出了具有中心部分14’的导线的支承件300的组装配置。衬套303插在导线的支承件300和板构件20'之间。螺栓32将导线的支承件300和衬套303连接至中心部分14’。当由诸如42的衬套的旋转导致的销41围绕轴10’旋转时，板构件20’的槽31允许板构件20’围绕轴10’旋转。

以上根据本发明的方法和设备的实施方式的描述将从概念视角完全揭示本发明，从而使得其他人通过应用现有的知识，在无需进一步研究以及不脱离本发明的情况下，将能够在不同的应用中修改和/或适用该具体实施方式，并且，因此，这意味着，这种适用和修改将必须被认为是等同于所例示的具体实施方式。本文所描述的用于实现不同功能的装置和材料可因此具有不同的性质，而不脱离本发明的领域。应当理解，本文所使用的措辞或术语是为了描述而非限制。

Claims (22)

1.一种用于保持极构件(11)的极构件保持件(10)；其中，极构件(11)至少包括凸缘部分(13b)，该凸缘部分(13b)接合到主部分(13a)以在缠绕过程中容纳线圈(C)的匝；

-所述极构件保持件(10)包括：

-具有多个座(15)的主体(14)；其中，每个座(15)容纳所述极构件(11)的所述凸缘部分(13b)；

-在所述主体(14)上组装的多个基底构件(18)；每个基底构件(18)临近极构件(11)的第一端(13b”)地组装以啮合所述极构件的所述第一端(13b”)；

-与每个座(15)相关联的推动装置(19)，该推动装置(19)用于推动所述基底构件(18)以推动所述极构件；

-与每个座(15)相关联的锁定装置(20)，该锁定装置(20)用于啮合和参照定位所述极构件(11)的第二端(13b’)。

2.根据权利要求1所述的极构件保持件，其中，所述锁定装置(20)被组装成在所述主体(14)上旋转以锁定所述极构件(11)。

3.根据权利要求1所述的极构件保持件，其中，所述锁定装置(20)设置有用于对所述极构件(11)的所述第二端(13b’)进行参照定位的公共的基准表面(34)。

4.根据权利要求3所述的极构件保持件，其中，基底构件(18)向上方推动所述凸缘部分(13b)的下端(13b”)，并且所述基准表面(34)与所述凸缘部分(13b)的上端(13b’)啮合。

5.根据权利要求1所述的极构件保持件，其中，座(15)与所述主体(14)的凹部(22)连通。

6.根据权利要求1所述的极构件保持件，该极构件保持件还包括设置有导线引导件(301)的导线支承件(300)，线圈(C)的导线(W)在所述导线引导件(301)处被固定并拉紧。

7.根据权利要求1所述的极构件保持件，其中，在所述主体(14)上组装有支承组件；所述支承组件包括用于支承所述推动装置(19)的底部构件(24)和用于安装所述基底构件(18)的中间构件(28)。

8.根据权利要求1所述的极构件保持件，其中，所述主体(14)设置有中空部分，所述中空部分用于容纳轴装置(70)以将所述极构件保持件(10)定位在传送装置上。

9.根据权利要求8所述的极构件保持件，其中，在所述中空部分中应用按压装置(61)以将所述极构件保持件(10)保持在绕线机中。

10.一种用于在极构件(11)上缠绕线圈的匝的设备；其中，极构件(11)至少包括凸缘部分(13b)，该凸缘部分(13b)接合到主部分(13a)以在缠绕过程中容纳线圈(C)的匝；所述设备包括：

-导线分配器构件(50’)，该导线分配器构件(50’)用于分配导线(W)以通过实现相对于被缠绕的所述极构件的运动来形成线圈(C)的匝；

-极构件保持件(10)，其中，该极构件保持件(10)设置有：

-主体(14)，该主体(14)具有用于容纳所述极构件(11)的所述凸缘部分(13b)的多个座(15)；

-所述座(15)的多个基底构件(18)，所述多个基底构件(18)用于啮合所述极构件的第一端(13b”)；

-与每个座(15)相关联的推动装置(19)，该推动装置(19)用于用推力推动所述基底构件(18)以推动所述极构件；

-与每个座(15)相关联的锁定装置(20)，该锁定装置(20)用于相对于所述导线分配器构件来啮合和参照定位所述极构件(11)的第二端(13b’)。

11.根据权利要求10所述的设备，该设备还包括轴装置(60)，该轴装置(60)用于被插入到所述极构件保持件(10)的中空部分中以相对于所述导线分配器构件定位所述极构件保持件(10)。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述锁定装置(20)被组装成在所述主体(14)上旋转以锁定所述极构件(11)。

13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述锁定装置(20)设置有用于对所述极构件(11)的所述第二端(13b’)进行参照定位的公共的基准表面(34)。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，基底构件(18)向上方推动所述凸缘部分(13b)的下端(13b”)，并且所述基准表面(34)与所述凸缘部分(13b)的上端(13b’)啮合。

15.根据权利要求11所述的设备，该设备还包括第二轴装置(70)，该第二轴装置(70)用于被插入到所述极构件保持件(10)的所述中空部分中以相对于传送装置(40’)定位所述极构件保持件(10)。

16.根据权利要求10所述的设备，该设备还包括用于旋转所述锁定装置(20)的装置(42’)以及用于施加与所述推力相反的力来定位所述极构件以进行参照定位的装置(35’)。

17.根据权利要求10所述的设备，该设备还包括设置有导线引导件(301)的导线支承件(300)，线圈(C)的导线(W)在所述导线引导件(301)处被固定并拉紧。

18.一种用于在极构件(11)上缠绕线圈的匝的方法；其中，极构件(11)至少包括凸缘部分(13b)，该凸缘部分(13b)接合到主部分(13a)以在缠绕过程中容纳线圈(C)的匝；所述方法包括:

-实现用于分配导线(W)的导线分配器构件(50’)相对于被缠绕的所述极构件(11)的运动以形成线圈(C)的匝；

-提供极构件保持件(10)，其中，所述极构件保持件(10)包括具有多个座(15)和基底构件(18)的主体(14)；

-在所述座(15)中容纳所述极构件(11)的所述凸缘部分(13b)；

-将所述极构件的第一端(13b”)与在所述主体(14)上组装的所述基底构件啮合；

-用推力推动所述基底构件(18)以推动所述极构件；

-相对于所述导线分配器构件(50’)来啮合和参照定位所述极构件(11)的第二端(13b’)。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，参照定位所述极构件的所述第二端(13b’)的步骤使用公共的基准表面来进行。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，基底构件(18)向上方推动所述凸缘部分(13b)的下端(13b”)，并且所述基准表面(34)与所述凸缘部分(13b)的上端(13b’)啮合。

21.根据权利要求18所述的方法，该方法还包括施加与所述推力相反的力来定位所述极构件(11)以进行参照定位。

22.根据权利要求18所述的方法，该方法还包括提供具有导线引导件(301)的导线支承件(300)；以及绕所述导线引导件固定线圈(C)的导线(W)。