CN111149285A - 用于绕线波形绕线垫的方法和装置以及可以通过其制造的波形绕线垫 - Google Patents

Abstract

为了方便在电机部件中生产线圈绕组，本发明提供了一种用于绕线波形绕线垫(20)以形成电机的线圈绕组(12)的方法和装置，其中一根或多根导线(24)以预定的线间距(d1、d2、d3)缠绕在导线部分之间，其中，对于波形绕线垫(24)的不同区域，线间距设置为不同。

Description

用于绕线波形绕线垫的方法和装置以及可以通过其制造的波 形绕线垫

本发明涉及一种用于绕线波形绕线垫以形成电机的线圈绕组的波形绕线方法。本发明还涉及一种用于形成电机的线圈绕组的波形绕线垫。最后，本发明涉及一种用于绕线波形绕线垫以形成电机的线圈绕组的波形绕线装置。

关于本发明的技术背景，参考以下来文献：

[1]WO 2016/174542 A1

[2]DE 10 2015 120661 A1

[3]DE 10 2015 120963 A1

[4]EP 3 182 568 A1

本发明在电动马达或其他电机(例如发电机)的生产领域中，用于设计高性能、可靠的操作和高效率的电动马达或其他电机(例如发电机)。尤其是要制造出可以用作电动车辆或混合动力车辆的驱动发动机并且具有例如在20kW和400kW之间的额定输出的电动机。为了制造这种高性能电机的定子，它有利于提供尽可能高的线圈密度。

在这方面，从前述文献[1]至[4]中提供的波形绕线垫可知，其可以装配到夹持体，尤其是诸如定子或转子的主体的径向开口的凹槽中。为了实现特别高的填充水平，线圈绕组特别是由具有矩形横截面的导线制成，对于这种绕组方法而言，设计用于绕线具有圆形横截面的导线的绕组方法不是很合适。因此，根据文献[1]至[4]，提出了一种用于提供线圈绕组的波形绕线垫，其包括例如多根平行线，所述多根平行线具有布置在定子的凹槽中的直的导线部分。这些笔直的部分在电机的部件中在内径向位置和外径向位置之间交替，在这些直的导线部分之间，在波形绕线垫的纵向边缘处设有被称为端匝的折回部分。

为了绕线波形绕线垫，文献[2]至[4]建议将一束平行线绕线到可绕旋转轴线旋转的绕线叶片上。在绕线之前，将平行线束的某些部分弯曲以形成倾斜的导线部分，该倾斜的导线部分在直的导线部分之间延伸，并在折回后在绕线叶片上形成端匝。

[1]描述了用不具有绕线叶片的绕线装置绕线波形绕线垫。通常，在设置在可绕旋转轴线旋转的折回构件上的弯曲边缘上进行折回处理。

以这种方式产生了波形绕线垫，该波形绕线垫在两层中具有直的导线部分并且在它们之间具有端匝，其延伸的长度使得其可以多层插入定子中。定子的凹槽仅比要插入其中的导线略大，因此导线的插入很难处理。

本发明本身的目的是提供一种波形绕线垫及其制造方法和装置，通过该波形绕线垫可以简化电机的制造过程。

为了实现该目的，本发明提供了一种具有权利要求1的步骤的波形绕线方法以及具有独立权利要求的特征的波形绕线垫和波形绕线装置。

有利的实施方式是从属权利要求的主题。

根据第一方面，本发明提供了一种用于绕线波形绕线垫以形成电机的线圈绕组的波形绕线方法，其特征在于，绕线一根或多根以预定的线间距在导线部分之间的线，其中，线间距对于波形绕线垫的不同区域设置不同。

不同的线间距可以以不同的方式形成。特别地，当几根导线彼此平行地加工时，有利的是，将导线夹持在优选地构造成用于以预定的间隔夹持导线的钳夹上。

优选地，更换用于夹持基本上被彼此平行地引导的导线的夹持装置上的至少一个第一钳夹更换，以形成不同的线间距。

优选地，在可旋转的绕线装置上的至少一个第二钳夹被更换以形成不同的线间距。

优选地，改变通过倾斜的导线部分彼此连接的两个导线部分之间的偏移，以形成不同的线间距。

优选地，在波形绕线垫的不同区域中以不同的方式形成端匝，该端匝优选地形成为折回的U形的导线部分。

根据一个替代方案，本发明提供了一种用于绕线波形绕线垫以形成电机的线圈绕组的波形绕线方法，其特征在于，绕线一根或多根具有预定线间距的导线，其中，在波形绕线垫的不同区域以不同的方式形成端匝。

优选地，所述波形绕线方法包括以下步骤：

通过使多个钳夹，在沿着绕线装置的旋转轴线的方向延伸的钳夹引导件上移动，来运送将要制造的波形绕线垫的已经绕线的区域。

优选地，所述波形绕线方法包括以下步骤：

让钳夹从钳夹引导件末端返回其开始处。

根据另一方面，本发明提供了一种用于形成电机的线圈绕组的波形绕线垫，其中，大体上直的导线部分以预定的线间距彼此设置，其中，波形绕线垫具有区域，其中预定的线间距不同。

优选地，波形绕线垫可以通过根据前述实施例中任一个的波形绕线方法和/或通过根据以下说明的任何一个实施例的波形绕线装置来生产。

优选地，具有第一线间距d1的第一区域在波形绕线垫的纵向范围的方向从波形绕线垫的一端延伸，具有第三线间距d3的第三区域在纵向范围的方向上向波形绕线垫的另一端延伸，在第一区域和第三区域之间设置具有第二线间距d2的第二区域，并且：d1<d2<d3。

优选地，在波形绕线垫的不同区域中以不同的方式形成端匝，所述端匝优选地形成为折回的成U形的导线部分。

根据另一方面，本发明提供了一种用于形成电机的线圈绕组的波形绕线垫，其中，大体上直的导线部分以预定的线间距彼此设置，其中，波形绕线垫具有区域，区域中端匝的形状不同。

优选地，端匝在第一区域中从波形绕线垫的一端沿波形绕线垫的纵向延伸，形成为在横向于纵向方向的第一方向上更朝向一侧，并且在第三区域中从波形绕线垫的另一端沿纵向延伸，端匝在第二方向上更朝向另一侧，该第二方向横向于纵向方向与第一方向相反。

因此，例如，在工作中用作线圈绕组的波形绕线垫的由第一区域形成的外层中，端匝可以径向向外更大程度地延伸，并且，在由第三区域形成的内层中，端匝可以更大程度地向内延伸。因此使波形绕线垫的安装更加容易。

在将其安装在电机的部件中之前，即在未变形、无负载的状态下，在根据本发明的一个实施例的波形绕线垫中获得了所有上述性能和特征。

根据另一方面，本发明提供了一种用于绕线波形绕线垫以形成电机的线圈绕组的波形绕线装置，该波形绕线装置包括：

至少一个用于引导导线使导线保持基本上彼此平行的夹持装置，在该夹持装置上设置有用于与导线接触的第一钳夹；

一种绕线装置，该绕线装置可绕旋转轴旋转并具有至少一个弯曲边缘，并且在其上设置有第二钳夹，用于与导线接触，以便在绕弯曲边缘弯曲时使导线夹持在上面；

钳夹更换组件，用于更换第一和/或第二钳夹。

优选地，根据前述实施例中任一项的波形绕线方法，波形绕线装置被设置用于执行所述波形绕线方法。

在优选的实施方式中，绕线装置包括弯曲叶片或绕线叶片，该弯曲叶片或绕线叶片可绕旋转轴线旋转并且在其上设置有至少一个弯曲边缘，优选为第一弯曲边缘和第二弯曲边缘。

代替弯曲叶片或绕线叶片，可以使用几乎任何类型的弯曲边缘，以便使用钳夹将波形绕线垫向弯曲边缘弯曲，例如，与弯曲边缘一起的两个第二钳夹。例如，在此过程中，弯曲边缘可能像绕线叶片一样旋转，类似于文献[1]中描述的方式。在此过程中，当达到一定程度的弯曲时，可将弯曲边缘拉开，然后通过压缩产生其余的弯曲。

对于围绕弯曲边缘的弯曲过程，分别设置至少两个第二钳夹是有利的。优选地，第二钳夹中的一个在导线进给方向上设置在弯曲边缘的上游，从而导线不会在向下方向上“偏离”，即，提供支撑，抵抗由弯曲边缘施加到导线上的力。优选地，另一个第二钳夹将导线压向弯曲边缘。

优选地，用于形成斜的导线部分的偏移通过夹持装置的第一钳夹弯曲，而折回过程通过折回装置的第二钳夹进行。

优选地，第二钳夹在折回装置上被引导。

优选地，绕线装置具有用于在钳夹导轨上引导多个第二钳夹的钳夹引导件，该钳夹导轨在旋转轴线方向上以至少一个方向分量延伸。

优选地，钳夹更换组件具有用于将第二钳夹馈送到钳夹引导件中的钳夹进给装置和/或用于使第二钳夹从钳夹引导件的端部返回至钳夹引导件的起点的钳夹返回装置。

优选地，在钳夹引导件的区域中还设置有用于形成波形绕线垫的端匝的端匝形成装置，同时将波形绕线垫夹持在至少一个第二钳夹上。

优选地，端匝形成装置具有多个区域，所述多个区域设置有不同模具或压模，用于在波形绕线垫的不同区域中形成不同的端匝。

钳夹更换组件的各个钳夹更换单元在每种情况下可以具有至少一个用于更换钳夹的盒。例如，可以使用旋转盒或线性盒。

优选地，夹持装置上的钳夹更换组件具有用于更换第一钳夹的旋转盒。替代地，提供线性盒。也可以将旋转盒和线性盒组合起来使用。

优选地，第一和/或第二钳夹具有导线容纳部分，用于侧向定位基本上彼此平行地引导的导线。

优选地，提供了不同的第一和/或第二钳夹，在它们的导线容纳部分之间具有不同的间隔，并且可以由钳夹更换组件来更换。

优选地，设置多个夹持装置，其中至少一个可以优选以从动方式移动，它是相对于至少另一个和/或相对于绕线装置在横向于旋转轴线的方向上和/或在平行于旋转轴线的方向上移动。

优选地，设置至少一个固定的夹持装置和至少一个可移动的夹持装置。

优选地，可移动的夹持装置的移动行程是可调节的。

本发明的优选实施例涉及用于电动机或其他电机(例如发电机)的定子和转子的绕线垫的生产。绕线垫的优选实施例具有多根缠结的导线或由这种导线组成。

这种绕线垫用于在电机的部件上，特别是定子或转子上形成线圈绕组。为此目的，在一种可能的制造这种部件的方法中，将绕线垫绕线在连接工具上或直接装配在诸如定子的部件中。为此，例如在部件上设置用于容纳导线部分的凹槽。最常见的是，绕线垫的几层相连的层是一层又一层地插入的。结果，绕线垫的内层的直径小于绕线垫的外绕线层的直径。因此，在一定数量的凹槽的情况下，凹槽间距向内侧变小。因此，当先前已知的绕线垫被安装在接合工具上或定子中时，它们必须变形。本发明的优选实施例涉及具有不同线间距的绕线垫。此外，本发明的一个方面涉及这种绕线垫的生产。

本发明的优选实施例涉及具有不同线间距的绕线垫。其中，这种垫子在将其绕线到连接工具上或直接将其插入电机的部件(例如电动机的定子)中时是有利的。

本发明的优选实施方式涉及一种用于绕线不同的导线间距的方法和装置。优选地，这通过使用可更换的钳夹和/或循环钳夹成为可能。

优选地，提出一种具有循环钳夹的装置。优选地，循环钳夹用于形成绕线垫。

绕线垫的一个优选实施例用于绕定子的周围绕线数次。这导致不同层的半径不同。也导致在插入各个凹槽期间的问题。因此，垫子的优选实施例分为三个不同部分，每个部分具有不同的线间距。垫子本身具有两层，每层在侧面都具有折回部分，即所谓的端匝。优选地，导线之间的间距仅很小；例如，它们在几毫米的范围内。导线间距之间的差例如在0.01mm和0.5mm之间。具有不同的线间距的区域的数量例如取决于与其一起产生的层的数量。如果只将绕线垫仅两层放置在组件上，则两个区域(例如，具有不同导线间距的区域)将是合适的。如果要提供四层，则具有不同线间距的四个区域将是有利的。

根据另一方面，本发明涉及根据前述实施例中任一项所述的波形绕线垫在电机的部件，特别是电动机或发电机的定子或转子的部件，更特别是电动汽车的驱动发动机的生产中的用途。

根据另一方面，本发明涉及一种用于制造电机，特别是电动机的转子或定子，尤其是电动或混合动力车辆的驱动电动机的部件的方法，该方法包括：根据前述实施例中任一项所述的波形绕线方法，并且将波形绕线垫插入到部件的夹持体中，从而形成部件的线圈绕组。

根据另一方面，本发明涉及一种用于制造电机，尤其是电动机的转子或定子，尤其是电动或混合动力车辆的驱动电动机的部件的装置，该装置包括根据前述实施例中任一项所述的波形绕线装置，以及一种用于将波形绕线垫插入部件的夹持体中的插入装置。优选地，插入装置包括插入工具，例如可以将波形绕线垫缠绕放置在其上，然后再插入。

通过本文描述的实施例与来自上述文献[1]、文献[2]、文献[3]和文献[4]的特征或实施例的组合，本发明的方法、装置和垫子的其他可能的实施例是显而易见的，关于进一步的细节可在文献中明确参考。

下面将参照附图更详细地解释本发明的典型的实施例。在图中：

图1示出了沿着定子的剖视图，其包括定子的中心轴线的剖视图，该定子具有基体或夹持体以及线圈绕组，线圈绕组插入到其中并且由波形绕线垫形成；

图2示出了沿着图1的定子的圆周的截面，该截面具有横向于定子的中心轴线延伸的截面，其中示出了径向开口的凹槽和插入其中的波形绕线垫的线截面；

图3示出了图1和图2中波形绕线垫在插入定子中之前的俯视图；

图4示出了图3的细节IV，其示出了波形绕线垫的端部；

图5示出了用于制造图3和图4的波形绕线垫的波形绕线装置的示意图；

图6示出了图5中的波形绕线装置的夹持装置的主视图；

图7示出了夹持装置的透视图；

图8示出了图5的波形绕线装置的区域的俯视图，其中示出了在用于制造波形绕线装置的第一工艺步骤中的第一夹持装置、第二夹持装置和第三夹持装置以及绕线装置的一部分；

图9示出了图8在第二工序中的示意图；

图10示出了图8在第三工序中的示意图；

图11示出了图10的下方侧视图；

图12示出了在其他工序中与图8类似的示意图；

图13示出了从图12的下方观察图12的工序中的波形绕线装置的侧视图；

图14示出了与图8类似的视图，其示出了图12的处理步骤之后的处理步骤，因此构成了绕线循环的结束，随后是根据图8的处理步骤；

图15示出了从图5的下方观察的波形绕线装置的端匝形成装置的侧视图；

图16示出了从图15的右侧观察图15的端匝形成装置的示意图；和

图17示出了图1的定子的细节，用于说明借助于图15和图16中的端匝形成装置来形成波形端匝。

图1和图2示出了可以用作电动车的驱动发动机的电动机的定子10，作为具有线圈绕组12的电动机的部件的示例。

定子10具有作为夹持体14的基体和夹持在其上的线圈绕组12。

夹持体14具有环形构造并且具有一系列径向开口的凹槽16，线圈绕组12的多层直的导线部分18插入到该凹槽中。在所示的示例性实施例中，凹槽16朝向内部敞开。

线圈绕组12是通过插入波形绕线垫20形成的，该波形绕线垫在图3和图4中更详细地示出。

特别从图4明显看出的，波形绕线垫20由彼此平行引导的导线24形成，其中，直的导线部分18以预定的线间距d1、d2、d3设置。为此目的，导线24在波形绕线垫20的第一导线层26和第二导线层28中交替地延伸，其中，通过具有后弯部分32的斜的导线部分30形成的端匝34被设置波形绕线垫20的两个纵向边缘。

图3所示的波形绕线垫20具有第一区域36、第二区域40和第三区域44，第一区域36在插入夹持体14中之后形成线圈绕组12的外层，第二区域40在插入到夹持体14中之后形成线圈绕组12的中间层42，第三区域在插入到夹持体14中之后形成线圈绕组12的内层46。

从图2可以明显看出，由于凹槽16的径向取向，凹槽16在外侧的距离大于内侧的距离。因此，直的导线部分18在插入凹槽16中之后，直的导线部分18在外层38中的间隔比在内层46中的间隔更大。

为了在不使波状绕线垫20变形的情况下使导线24容易地插入到凹槽16内，在图3和图4所示的波状绕线垫20中，在导线的直的导线部分18之间的线间距在不同区域36、40、44被设定为不同。

在此，在这里示出的示例性实施例中形成外层38的第一区域36中的线间距d1大于形成中间层42的第二区域40中的线间距d2。继而，第二区域40的线间距d2大于形成内层46的第三区域44的线间距d3。如图2所示，根据插入凹槽16中的线圈绕组12的线间距来选择线间距d1、d2、d3。

因此，图3和图4示出了用于形成电机的线圈绕组12的波形绕线垫20，其中，大体上直的导线部分18以预定的导线间距d1、d2、d3彼此设置，其中，波形绕线垫20具有区域36、40、44，其中在插入到电机的部件中之前的预定的导线间距d1、d2、d3是不同的。

图1和图17进一步显而易见，在不同区域36、40、44中的形成不同的端匝34。在第一区域36中，端部匝34形成为更靠近波形绕线垫20的横向于其纵向方向的侧面，当在定子10上使用时，端部匝34面向外。第二区域40的端匝34朝向两侧具有相同的程度。同样由于这个原因，波形绕线垫20的形状更好地适合于线圈绕组12的未来形状。

这样，波形绕线垫20更容易插入凹槽16中，从而整体上使定子10的制造更容易。

在优选实施例中，一起提供了不同定义的线间距d1、d2、d3和不同形状的端匝34的两个量度。在其他实施例中，仅提供这些措施中的一个。

在定子10的实施例中显示，线圈绕组12由波形绕线垫20形成，波形绕线垫20绕线成三层38、42、46，并插入凹槽16中。因此，具有不同区域的三个区域36、40、44在所示的实施例中提供了线间距d1、d2、d3。在其他实施例中，线圈绕组12由两层波形绕线垫20组成，其中波形绕线垫20在那种情况下只能具有两个不同导线间距的区域。在其他实施例中，提供了四层或五层，在这种情况下，提供了具有不同导线的线间距的更多区域。

以下，参照图5至图17，对用于制造波形绕线垫20的波形绕线装置50以及用于绕线该波形绕线垫20的波形绕线方法进行更详细地说明。

图5示出了波形绕线装置50的概观。波形绕线装置50用于绕线波形绕线垫20，该波形绕线垫20适于形成用于电机的线圈绕组12。波形绕线装置50具有至少一个夹持装置52、54、56和绕线装置60，该绕线装置可绕旋转轴线58旋转并且具有至少一个弯曲边缘62、64。

在至少一个夹持装置52、54、56上设置有至少一个第一钳夹66，用于将导线24可拆卸地夹持在夹持装置52、54、56上。

在绕线装置60上设置有至少一个第二钳夹68，用于将导线24可拆卸地夹持在弯曲边缘62、64的区域中。

此外，提供了用于更换至少一个第一钳夹66和至少一个第二钳夹68的钳夹更换组件70。

优选地，钳夹更换组件70具有用于更换第一钳夹66的一个或多个钳夹更换单元84，以及用于更换第二钳夹68的一个或多个第二钳夹更换单元。

在所示的波形绕线装置50的实施例中，有用于提供彼此平行地引导的线束24的导线提供装置72，以及设置有端匝形成装置74以及用于将波形绕线垫20转移到工件载体上的输出单元76。

导线提供装置72具有在此未详细示出的用于导线鼓的轴承，从导线架上可以拉出单独的导线24并且引导成平行于至少一个夹持装置52。

在所示的波形绕线装置50中不仅设置了一个夹持装置52，而且还设置了多个夹持装置52、54、56，借助这些夹持装置，在折回导线24上的端匝之前，可以执行运输步骤和弯曲步骤。

在特定的示例性实施例中，提供了构造成用于馈送导线的第一夹持装置52。特别地，第一夹持装置52可以作为第一机器轴线在导线的进给方向上(在图5中向左和向右)来回移动。

此外，设置有第二夹持装置54，该第二夹持装置本身构造成在波形绕线装置50内被固定或固定的。因此，该第二夹持装置54形成第二机器轴线。

此外，设置有第三夹持装置56，为了弯曲斜的导线部分30的偏移，该第三夹持装置56可以作为第三机器轴线在横向于进给方向的方向上(在线束的宽度方向或旋转轴线58的方向)上来回移动。为此，第三夹持装置56可相对于图5中的第二夹持装置54上下移动。

所有前述的夹持装置52、54、56可一起向上和向下移动，以便跟随至少一个弯曲边缘62、64的移动。

每个夹持装置52、54、56具有多个第一钳夹66。在这种情况下，每个夹持装置52、54具有成对的相关联的第一钳夹66，它们可以相对地彼此相对移动。图6和图7示出了每个夹持装置52、54、56的示例性构造。为此，提供了第一钳夹支架78和第二钳夹支架80，它们可以在钳夹支架引导件82上彼此相对移动。如图6中的箭头所示，为了将导线24夹在相应的一对第一钳夹66之间，或者可以使其彼此远离以释放导线24。

如图6和图7所示，分别成对地设置了不同的第一钳夹66-1、66-2、66-3，其被构造成用于限定不同的线间距d1、d2、d3。

总体上，提供了用于第一线间距d1的一对第一钳夹66-1，用于第二线间距d2的一对第一钳夹66-2和用于第三线间距d3的一对第一钳夹66-3。

钳夹更换组件70具有第一钳夹更换单元84，用于更换相应的夹持装置52、54、56上的相应的一对第一钳夹66。

在图6和图7所示的实施例中，用于更换第一钳夹66的钳夹更换单元84被构造为旋转盒86。在第一钳夹支架78上设有带有一个不同的第一钳夹66-1、66-2、66-3的第一旋转盒86-1，在第二钳夹支架80上设置有具有第一钳夹66-1、66-2、66-3的对应部分的第二旋转盒86-2。

第二钳夹支架80上的钳夹在其夹紧表面上具有固定容纳槽88作为导线容纳部分87，其间距对应于期望的导线间距d1、d2、d3。第一钳夹支架78上的钳夹在其夹持表面上具有柔性轮廓，该轮廓具有作为导线容纳部分87的柔性容纳槽90，其间隔也对应于各自期望的线间距d1、d2、d3，然而，其中，将容纳槽90的位置配置为柔性的。例如，这通过能够弹性屈服的弹性构件92来实现。可以通过弹性构件92将柔性夹紧力施加到导线24。

如果在从区域36、40、44中的一个到另一个的过渡处提供不同的线间距d1、d2、d3，则通过旋转旋转盒86-1、86-2提供分别匹配的一对第一钳夹66-1、66-2、66-3。因此，创建了钳夹更换系统。

第一钳夹66例如设置在旋转模块上，并且根据线间距d1、d2、d3自动地更换。在所示的示例性实施例中，提供了两个分别具有三个钳夹的旋转模块。因此，可以绕线三个不同的线间距。第一钳夹66-1、66-2、66-3的轮廓确定线间距。每根导线24通过挠性轮廓可靠地夹在第二钳夹支架80上的钳夹和第一钳夹支架78上的相对的钳夹中。

如上面已经提到的，第二夹持装置54和第三夹持装置56被构造成与第一夹持装置52基本相同。在这种情况下，第二夹持装置54的钳夹支架引导件82可以被设置为在波形绕线装置50中固定，通过固定在只能相对于机床的高度方向移动的夹持装置托架(未示出)上。第一夹持装置52的钳夹支架引导件82设置在滑动件或类似物上，该滑动件或类似物可以在送线方向上来回移动，未详细示出，并且，例如以可移动的方式支撑在夹持装置上。第三夹持装置56的钳夹支架引导件82可横向于其移动，例如，其还被布置在未详细示出的滑动件或类似物，并且也可以在夹持装置支架上移动。

如图5所示，再次参考，在此详细示出的示例性实施例中的绕线装置60具有绕着旋转轴线58可旋转的绕线叶片94。该叶片94构造成具有圆锥形末端的带状，因此，第一弯曲边缘62和相对的第二弯曲边缘64分别形成在窄侧。

此外，绕线装置60具有多个第二钳夹68。第二钳夹68构造为循环钳夹。它们可以被引导成在循环路径96上从绕线装置60的末端到其开始。在绕线装置60中，设置有钳夹引导件98，在该钳夹引导件98上，首先将循环的第二钳夹68朝着绕线叶片94的相应侧引导以捕获导线24，然后沿着绕线叶片94在与之垂直的进给方向(图5中向上)上进行引导，即特别是沿旋转轴线58的方向。

钳夹引导件98和循环路径96形成钳夹更换组件70的第二钳夹更换单元。提供了多个不同的第二钳夹68，每个第二钳夹68包括具有固定容纳槽88的导线容纳部分87，如上面关于第二钳夹支架80的第一钳夹66-1、66-2、66-3所描述的那样。不同的第二钳夹68具有容纳凹槽88，作为导线容纳部分87，容纳凹槽88根据分别要处理的导线的线间距d1、d2、d3彼此间隔开。

循环路径96形成了一个钳夹返回装置100，用于将第二钳夹68从钳夹引导件98的端部返回到钳夹引导件98的起点。循环路径96-例如借助于未示出的缓冲器，或用于第二钳夹68的容纳盒-被构造成使得匹配的第二钳夹在导线容纳部分87之间具有正确间隔，在钳夹引导件98的开始处分别供应。因此，还提供了用于将相应地匹配的第二钳夹68供给到钳夹引导件98中的钳夹供给装置102。

第二钳夹68在块体或本体上具有夹紧表面，通过该夹紧面，它们适于在的钳夹引导件98上可靠地引导，例如被构造为轨道。

钳夹引导件98在旋转轴线58的方向上延伸超过绕线叶片94，进入端匝形成装置74，该端匝形成装置74在图15和图16中更详细地示出。

端匝成形装置74具有成形单元104，该成形单元带有一个或多个成形压模106和相对支架108的。在所示的实施例中，在第一区域36上有用于形成端匝34的第一成形压模106-1，在第二区域40上有用于形成端匝34的第二成形压模106-2和在第三区域44上有用于形成端匝34的第三成形压模106-3。成形压模106-1、106-2、106-3分别具有不同的成形几何形状。在形成端匝34的过程中，波形绕线垫20被夹持在循环的第二钳夹68中。

下面参照图8至图17，更详细地说明可以利用波形绕线装置50执行的波形绕线方法。

在图8的所示，在制造波形绕线垫20的开始时，首先将所有夹持装置52、54、56上的旋转模块调节至第一钳夹66-1以达到第一线间距d1。第二夹持装置54和第三夹持装置56的钳夹支架78、80彼此相对移动，从而使导线24被夹在第二夹持装置54的第一钳夹66和第三夹持装置56的钳夹之间，使导线24以导线的线间距d1被夹持在导线容纳部分87中。第一夹持装置52的钳夹支架78、80彼此远离地运动。第一夹持装置52在导线提供装置72的方向上移动。第三夹持装置56在与旋转轴线58平行的方向上移动。

因此，第二夹持装置54的第一钳夹66和第三夹持装置56的第一钳夹66夹紧导线24。第一夹持装置52的第一钳夹66打开。第二夹持装置54和第三夹持装置56相对于彼此的运动产生了偏移110。同步地，将循环的第二钳夹68推到缠绕叶片94上，并且在这种情况下，也将各自的第二钳夹68的导线容纳部分87的间隔调整为第一线间距d1。循环的第二钳夹68相应地在钳夹引导件98中进一步被推动。

这导致了如图9所示的情况。从这种情况开始，如图10和图11所示，第一夹持装置52的钳夹支架78、80彼此相对移动，从而第一夹持装置52的第一钳夹66夹住导线24，当第二夹持装置54的钳夹支架78、80和第三夹持装置56的钳夹支架彼此远离地移动时，它们释放导线24。同时，由钳夹进给装置102在绕线叶片94的前面提供新的第二钳夹68。第二钳夹支架78将导线24夹持在正确的距离处，并且当通过旋转绕线叶片94弯曲导线时用作反支撑。绕线叶片94现在处于旋转状态。在导线24上产生的绕线叶片94的牵引力的同时，第一夹持装置52朝向绕线叶片94移动。与此同时，钳夹进给装置102将新设置的第二钳夹68朝向绕线叶片94移动。在此过程中，新提供的第二钳夹68从绕线叶片94前面的位置移动到绕线叶片94下方的位置。该第二钳夹68在此过程中引导导线24，并且在弯曲期间用作反支撑。

在一优选实施例中，绕线叶片94的旋转轴线58是固定的。因此，夹持装置52、54、56被附接到公共夹持装置支架，该夹持装置支架可以上下移动，未详细示出，并确保所供应的导线24跟随弯曲边缘62、64的运动。这在图12和图13中示出。

在图14中，波形绕线装置50再次位于初始位置，也如图8所示。随着绕线叶片94的每半圈旋转，新的循环第二钳夹68被拧到钳夹引导件68上。相应具有螺纹的第二钳夹68夹持在相关的钳夹引导件98上，直到成形单元104之后，然后被钳夹返回装置100拉紧并返回到循环路径96上。

以这种方式，首先绕线第一区域36的绕组。为了过渡到第二区域40，然后通过钳夹更换组件70更换夹持装置52、54、56上的第一钳夹66。在此，通过旋转旋转盒36-1、36-2来用第一钳夹66-2替换第二线间距d2。因此，然后由钳夹进给装置102供给不同的第二钳夹68，并设置在绕线叶片94前面的位置。同时，调节第三夹持装置56的运动路径。从第二区域40到第三区域44的过渡以相同的方式进行。

波形绕线垫20的已经绕线的相应区域首先沿旋转轴线58的方向上在绕线叶片94上向前移动，同时由循环的第二钳夹68引导，该第二钳夹在钳夹引导件98中引导，并因此被转移到图15和图16所示的成形单元104中。因此，在绕线叶片94上弯曲之后，波形绕线垫20在循环的第二钳夹68中向前移动。在成形单元104中，现在彼此相对地两个钳夹68被挤压到彼此上。然后，端匝34是由对应支架108和一个或多个成形压模106形成。通过第二钳夹68将导线24夹持在限定的导线线间距d1、d2、d3，并且防止了导线24在成型过程中扭曲。当形成端匝34时，通过成形压模106将端匝34压平。根据定子中的位置(在此方面，参见图17)，端匝34可通过不同的压模几何形状稍微向外或向内形成。为此，提供了根据图16的不同的成型模106-1、106-2、106-3。

因此，可以制造出图3所示的波形绕线垫20。

波形绕线垫20用于绕定子10的圆周绕线数次。这导致不同层38、42、46具有不同的半径。这是在插入各个凹槽期间导致问题。因此，波形绕线垫20被分成三个不同的部分-区域36、40、44，每个部分具有不同的线间距d1、d2、d3。波形绕线垫20本身具有两个导线层27、28，每个导线层在侧面具有折回的部分-端匝34。导线之间的间距仅很小；例如，它们在较低的毫米范围内。

绕线机的示例性配置-波形绕线装置50-如下：

首先，有一个导线开卷过程。然后，进行送线。为此，存在一个装置52，该装置用作第一机器轴线并且能够沿导线进给方向移动，在此过程中借助于夹持钳夹沿着导线24移动。

然后，存在另一装置56，该装置用作第二机器轴线并且能够横向于第二机器轴线移动，以使导线24相对于彼此弯曲偏移110。在该装置56之后，绕线过程发生，例如，绕绕线叶片94绕线，绕线叶片94能够绕横向于导线进给方向的旋转轴58旋转以产生绕组。在绕线叶片94的区域中，具有横向于进给轴线延伸的轨道，并且可以在其上放置不同的第二钳夹68。相应的线容纳槽提供这些第二钳夹68。在具有不同线间距的实施例中，提供具有相应线间距的相应凹槽。相邻的导线24随即被捕获，并通过旋转绕线装置60将其弯曲。由于夹持装置56的偏移导致横向移动，因此导线束被推向侧面。然后，将下一个线束折回。

然后在轨道的端部处设置用于形成端匝34的成形单元104。端匝34也通过第二钳夹68形成。因此，它们确定了限定的线间距。

限定的线间距是通过在弯曲过程中借助于绕线装置60夹持第二钳夹68而得出的。因此，这种弯曲过程在每种情况下都会产生正确的线间距。

三个夹持装置52、54、56中的每一个都具有钳夹更换单元84，通过该钳夹更换单元84可以使用具有不同的线间距槽的第一钳夹66。

如果改变了线间距，则相应地使用另一个钳夹；此外，改变了执行横向弯曲过程的第三夹持装置56的偏移。

成形单元104是当绕线装置60静止时闭合并挤压端匝34的挤压单元。

因此，具有成形的端匝34的缠绕的波形绕线垫20在成形单元104的端部露出，然后可以将其装配到定子10中。

波形绕线装置50的不同的单元和装置可以是电动机，例如致动电动机。气动和液压驱动也是可能的。

参考标记列表：

10 定子

12 线圈绕组

14 夹持体

16 凹槽

18 直的导线部分

20 波形绕线垫

24 导线

26 第一线层

28 第二线层

30 斜的导线部分

32 后弯部分

34 端匝

36 第一区域

38 外层

40 第二区域

42 中层

44 第三区域

46 内层

50 波形绕线装置

52 第一夹持装置

54 第二夹持装置

56 第三夹持装置

58 旋转轴线

60 绕线装置

62 第一弯曲边缘

64 第二弯曲边缘

66 第一钳夹

66-1 用于第一导线间距的第一钳夹

66-2 用于第二导线间距的第一钳夹

66-3 用于第三导线间距的第一钳夹

68 第二钳夹

70 钳夹更换组件

72 导线提供装置

74 端匝成形装置

76 输出单元

78 第一钳夹支架

80 第二钳夹支架

82 钳夹支架引导件

84 钳夹更换单元

86 旋转盒

86-1 第一旋转盒

86-2 第二旋转盒

87 导线容纳部分

88 固定容纳槽

90 柔性容纳槽

92 弹性构件

94 绕线叶片

96 循环路径

98 钳夹引导件

100 钳夹返回装置

102 钳夹进给装置

104 成形单元

106 成形压模

106-1 第一区域端匝成形压模

106-2 第二区域端匝成形压模

106-3 第三区域端匝成形压模

108 相对支架

110 偏移

d1、d2、d3 线间距

Claims (15)

1.一种用于绕线波形绕线垫(20)以形成电机的线圈绕组(12)的波形绕线方法，其特征在于，在导线部分(18、30)之间以预定的线间距(d1，d2，d3)缠绕一根或多根导线(24)，其中对于波形绕线垫(20)的不同区域设置不同的线间距(d1、d2、d3)。

2.根据权利要求1所述的波形绕线方法，

其特征在于：

更换在夹持装置(52、54、56)上的至少一个第一钳夹(66)，用于引导导线(24)保持基本上彼此平行，和/或更换可旋转的绕线装置(60)上的至少一个第二钳夹(68)以形成不同的线间距(d1、d2、d3)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的波形绕线方法，

其特征在于：

为了形成不同的线间距(d1、d2、d3)，改变通过斜的导线部分(30)彼此连接的两个导线部分(18、30)之间的偏移。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的波形绕线方法，

其特征在于，通过在钳夹引导件(82)上移动钳夹(68)，借助于多个钳夹(68)来运送待制造的波形绕线垫(20)的已经绕线的区域(36、40、44)，所述钳夹引导件(82)沿绕线装置的旋转轴线(58)的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的波形绕线方法，

其特征在于：

让钳夹(68)从钳夹引导件(82)的末端返回到其起点。

6.一种用于形成电机的线圈绕组(12)的波形绕线垫(20)，其中，大体上直的导线部分(18)以彼此预定的线间距(d1、d2、d3)布置，其中，波形绕线垫(20)具有区域(36、40、44)，其中预定的线间距(d1、d2、d3)不同。

7.根据权利要求6所述的波形绕线垫(20)，

其特征在于：

具有第一导线间距d1的第一区域(36)从波形绕线垫(20)的一端沿波形绕线垫(20)的纵向范围的方向延伸，具有第三线间距d3的第三区域(44)在波形绕线垫(20)的纵向范围的方向上延伸到另一端，在第一区域(36)和第三区域(44)之间设置具有第二线间距d2的第二区域(40)，并且：d1＜d2＜d3。

8.一种用于绕线波形绕线垫(20)以形成电机的线圈绕组(12)的波形绕线装置(50)，其包括：

至少一个夹持装置(52、54、56)，用于引导导线(24)保持基本上彼此平行，在其上设置有用于与导线(24)接触的第一钳夹(66)，

绕线装置(60)，该绕线装置可绕旋转轴线(58)旋转，并具有至少一个弯曲边缘(62、64)，并且在其上设置有第二钳夹(68)，用于与导线(24)接触，以便在绕弯曲边缘(62、64)弯曲时固定导线(24)，以及

钳夹更换组件(70)，用于更换第一和/或第二钳夹(66、68)。

9.根据权利要求8所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

绕线装置(60)具有钳夹引导件(98)，该钳夹引导件用于在钳夹导轨上引导多个第二钳夹(68)，该钳夹导轨在旋转轴线(58)的方向上具有至少一个方向分量。

10.根据权利要求9所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

钳夹更换组件(70)具有用于将第二钳夹(68)供给到钳夹引导件(98)中的钳夹进给装置(102)和/或用于将第二钳夹(68)从钳夹引导件(98)的末端返回到钳夹引导件(98)的起点的钳夹返回装置(100)。

11.根据权利要求9或10所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

在钳夹引导件(98)的区域中还设有端匝形成装置(74)，该端匝形成装置(74)用于在将波形绕线垫(20)夹持在至少一个第二钳夹(68)上的同时形成波形绕线垫(20)的端匝。

12.根据权利要求8至11中的任一项所述的波形绕线装置(50)

其特征在于：

夹持装置上的钳夹更换组件(70)具有用于更换第一钳夹(66)的旋转盒(86)。

13.根据权利要求8至12中的任一项所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

第一和/或第二钳夹(66、68)具有导线容纳部分(87)，用于侧向定位基本上彼此平行地引导的导线(24)。

14.根据权利要求13所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

不同的第一和/或第二钳夹(66、68)在其导线容纳部分(87)之间提供了不同间隔，并且可以由钳夹更换组件(70)进行更换。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的波形绕线装置(50)，

其特征在于：

提供了多个夹持装置(52、54、56)，其中至少一个可以优选以从动方式相对于至少另一个和/或相对于绕线装置(60)在垂直于旋转轴线(58)的方向上和/或在平行于旋转轴线(58)的方向上移动，和/或

提供至少一个固定的夹持装置(52、54、56)和至少一个可移动的夹持装置(52、54、56)，和/或

可移动的夹持装置(52、54、56)的移动行程是可调节的。

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