CN111201700A - 用于制造定子的半成品的方法和用于制造定子的半成品的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造电机的定子(1)或转子的半成品的方法，所述方法包括以下方法步骤：提供叠片组(2)，所述叠片组(2)具有多个沿周向分布设置的容纳槽(5)；提供多个导体元件(3、4)；将所述导体元件(3、4)装入至少个别所述容纳槽(5)，将所述导体元件(3、4)这样装入容纳槽(5)中，使得导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)沿轴向从叠片组(2)的至少一个轴向端部(7、8)伸出；沿径向(22)弯曲所述导体元件突出部(11、12)；沿周向(16、17)弯曲导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)。

Description

用于制造定子的半成品的方法和用于制造定子的半成品的 设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造电机的定子或转子的半成品的方法以及一种用于实施所述方法的设备。

背景技术

DE 10 2015 217 922 A1公开了一种用于制造定子的方法，在叠片组的槽中分别设置双层绕组的每个层的一个电导体元件。为此设定，在叠片组的端侧上，对于一个层或两个层，在定位过程中，通过将正常倾斜工具(

)与一些导体元件的轴向导体端部沿轴向插接在一起，并且接下来使所述正常倾斜工具相对于叠片组相对转动，以及通过将选择性倾斜工具与其余导体元件的轴向导体端部沿轴向插接在一起，使得所述层的所有导体元件的导体端部这样相对于彼此运动，使得这些导体端部相对于彼此具有设定为用于将这些导体端部的一部分另一个层的对应导体端部连接的相对最终位置。

DE 10 2015 217 922 A1的方法的缺点是，导体元件的各个层的导体端部在转动时相互摩擦，由此可能损坏导体元件的绝缘层。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的缺点并提供一种方法和一种设备，通过所述方法和设备能够制造定子，同时不会损坏导体元件。

所述目的通过根据权利要求的方法和设备来实现。

根据本发明提供一种用于制造电机的定子或转子的半成品的方法。

所述方法包括以下方法步骤：

提供基本上圆筒形或圆柱形的叠片组，所述叠片组具有多个沿周向分布设置的、在叠片组的第一轴向端部和第二轴向端部之间延伸的容纳槽；

提供多个杆状或卡箍状的导体元件；

将导体元件装入至少个别所述容纳槽中，所述导体元件在相互间隔开的容纳槽中设置在不同的径向的导体元件层中，并且将所述导体元件这样装入容纳槽中，使得导体元件的导体元件突出部沿轴向从叠片组的至少一个所述轴向端部伸出，所述导体元件突出部从叠片组端部区域经由中间区域延伸到末端区域；

沿径向弯曲所述导体元件突出部；

沿周向弯曲导体元件的导体元件突出部，其中沿第一周向弯曲径向的第一导体元件层的导体元件的导体元件突出部，并且沿相反的第二周向方向弯曲径向的第二导体元件层的导体元件的导体元件突出部，从而设置在相互间隔开容纳槽中并且位于彼此相邻的导体元件层中的导体元件的末端区域相互汇集/交会。

根据本发明具有这样的优点，即，通过沿径向弯曲导体元件突出部，在接下来沿周向弯曲导体元件突出部时可以减小导体元件相互间的摩擦。由此可以实现的是，在沿周向弯曲导体元件突出部时不会刮掉绝缘层。这带来了这样的优点，即可以改进定子的质量。

此外可能适宜的是，隆起地沿径向弯曲所述导体元件突出部，此时，这样弯曲所述导体元件突出部，使得在弯曲过程结束时导体元件突出部的末端区域比导体元件突出部的中间区域更靠近叠片组的中央。换而言之，这样弯曲所述导体元件突出部，使得所述导体元件突出部具有向外隆起的拱曲结构。通过这个措施，可以使导体元件突出部的形状与在沿周向弯曲之后导体元件突出部的最终形状相适配，由此可以减小对导体元件突出部的剪切作用。

此外可以设定，沿径向向外弯曲导体元件的所述中间区域。由此可以实现一种特别有利的形状，以便避免对绝缘层的剪切作用。

此外可以设定，在沿径向弯曲导体元件突出部时，沿径向观察内部的弯曲工具沿径向向外推压导体元件突出部的中间区域，而沿径向观察外部的弯曲工具沿径向向内推压至少导体元件的末端区域。此时有利的是，通过内部的弯曲工具和外部的弯曲工具可以实现沿径向弯曲导体元件突出部。

这样的实施形式也是有利的，根据该实施形式可以设定，内部的弯曲工具和外部的弯曲工具构造成滚轧工具，在滚轧过程中，所述弯曲工具被引导围绕叠片组的周边行进至少一次。这种滚轧工具带来这样优点，即可以均匀地弯曲所有导体元件突出部。这种滚轧工具此外还可以具有简单的结构并且由此可以经济地制造。

根据另一个改进方案，可以引导所述弯曲工具多次围绕经过叠片组的周边，内部的弯曲工具和/或外部的弯曲工具的推进过程分配到多次环绕行进上地进行。通过这个措施，可以以多个单个阶段进行弯曲，由此，对于每个弯曲步骤，不必过强地弯曲导体元件突出部。

备选于此地可以设定，内部的弯曲工具和外部的弯曲工具构造成沿周向分段的挤压工具，所述内部的弯曲工具和外部的弯曲工具沿径向移动。弯曲工具的各个分段这里可以构造成均匀地在周边上分布的。这种分段的挤压工具的优点是，导体元件突出部的整个弯曲过程可以在单一的工作步骤中完成并由此可以缩短加工时间。

在又一个实施方案中还可以设定，只有唯一一个由外部的加工工具和内部的加工工具组成的对构造成分段的挤压工具，该挤压工具在周边的部分区段上延伸。所述叠片组连同容纳在其中的导体元件由此可以依次地弯曲。通过逐步地转动叠片组并重复进行弯曲，可以弯曲所有在周边上分布的导体元件。

此外可以设定，内部的弯曲工具具有隆起。通过所述隆起可以实现导体元件突出部的所述隆起的变形。

此外可以设定，所述外部的弯曲工具具有与所述隆起相对应的凹部。通过这个措施可以实现简洁地弯曲导体元件突出部。

特别有利的是，导体元件突出部隆起的变形具有均匀的过渡半径。

根据一个特殊的实施形式，可以将不同的径向的导体元件层的多个设置在一个容纳槽中的导体元件共同地沿径向弯曲，沿径向观察内部的弯曲工具推压设置在最内部的径向导体元件层中的导体元件的导体元件突出部，并且沿径向观察外部的弯曲工具推压设置在最外部的径向导体元件层中的导体元件的导体元件突出部。通过这个措施可以同时弯曲多个设置在不同的导体元件层中的容纳在一个容纳槽中的导体元件。

根据一个有利的改进方案可以设定，沿径向这样弯曲导体元件突出部，使得在沿周向弯曲所述导体元件突出部期间，所述导体元件突出部相互间发生尽可能小的摩擦。通过这个措施可以实现的是，在沿周向弯曲期间尽可能不损坏绝缘层。

特别可能有利的是，这样隆起地沿径向弯曲导体元件突出部，使得所述导体元件突出部在这个弯曲过程之后具有这样的半径，所述半径基本上的等于导体元件突出部设置所在的相应导体元件层的半径。通过这个措施可以出人意料好地避免刮掉绝缘层。

此外可以设定，在沿径向弯曲导体元件突出部时，在来自不同的径向的导体元件层的各个导体元件之间设置间距保持件。通过这个措施可以实现的是，在导体元件突出部沿径向的弯曲过程之后，使设置在一个容纳槽中的各单个导体元件相互略微隔开间距，由此便于进行导体元件突出部沿周向的进一步弯曲过程。

此外可以设定，将所述导体元件这样定位在叠片组中，使得在叠片组的两个轴向端部处形成导体元件突出部并且使得叠片组的两个轴向端部处的所述导体元件突出部沿径向弯曲。

这样的实施形式也是有利的，根据该实施形式可以设定，所述导体元件设置在至少六个不同的导体元件层中。这样构成的定子适于施加大转矩。

根据另一个改进方案，在每个导体元件层中，可以在至少一些所述容纳槽中设置一个导体元件。

此外可以设定，使各单个导体元件或者导体元件组在沿径向弯曲之后扇形展开并且由此相互隔开间距。由此可以使接下来沿周向对导体元件进行的弯曲变得容易。

此外可以设定，导体元件沿周向的弯曲和导体元件突出部的扇形展开在一次夹紧中进行。由此可以保持安装时间或者说辅助时间尽可能短。特别是可以设想，将用于沿径向弯曲导体元件的内部的弯曲工具和用于扇形展开的展开工具设置在一个机器上。

此外可能适宜的是，这样将导体元件装入叠片组中，即，径向的第一导体元件层的导体元件的导体元件突出部具有比径向的第二导体元件层的导体元件的导体元件突出部小的延伸尺寸，此时，由导体元件形成台阶结构，在扇形展开时，内部的展开工具接合在台阶结构的凸肩上并且压向外部的导体元件，由此外部的导体元件被向外推压。由此便于实现扇形展开，因为所述凸肩可以用作止挡。

此外可以设定，导体元件的导体元件突出部在扇形展开后通过沿主轴线的轴向作用的最终定位工具来最终定位。在所述最终定位时，可以将导体元件突出部带入其用于接下来沿周向进行弯曲的准确位置中。

此外可以设定，在沿周向弯曲之后，沿径向使导体元件的导体元件突出部成对地弯曲合拢。

根据本发明提出一种用于制造电机的定子或转子的半成品的设备。所述设备包括容纳装置，用于容纳圆筒形或圆柱形的叠片组连同设置在叠片组的容纳槽中的导体元件，所述导体元件具有导体元件突出部。此外，还构成有沿径向观察内部的弯曲工具和沿径向观察外部的弯曲工具，所述弯曲工具构造成用于沿径向弯曲导体元件突出部。

此外可以设定，所述内部的弯曲工具和外部的弯曲工具构造成滚轧工具。

备选于此地可以设定，所述内部的弯曲工具和外部的弯曲工具构造成沿周向分段的挤压工具，所述挤压工具能沿径向方向移动。

如果在一个容纳槽中容纳两个导体元件，则位于内部的导体元件称为内部的导体元件，而位于外部的导体元件称为外部的导体元件。

此外可以设定，导体元件的导体元件突出部在其纵向延伸上均匀地沿径向方向弯曲。

此外可以设定，所述内部的弯曲工具和/或外部的弯曲工具在接触面上具有弹性的涂层。通过这个措施可以保护导体元件免受过大的机械载荷影响。特别是由此可以避免，由于弯曲工具损坏设置在导体元件上的绝缘层。

如果在一个容纳槽中容纳多个导体元件，例如4、5、8或10个导体元件，则在每个导体元件对中，位于内部的导体元件称为内部的导体元件，而位于外部的导体元件称为外部的导体元件。由于导体元件优选成对地容纳在所述容纳槽中并且因此存在偶数个导体元件层，最靠近中央的导体元件称为内部的导体元件，而最靠外的导体元件称为外部的导体元件。

此外可以设定，所述导体元件突出部在占导体元件突出部的总长度的50％至100％之间的长度上弯曲。

由于术语“第一导体元件突出部”和“第二导体元件突出部”涉及叠片组的侧面，外部的导体元件可以具有第一导体元件突出部和第二导体元件突出部。

附图说明

为了更好地理解本发明，根据附图来详细说明本发明。

其中分别用明显简化的示意图：

图1示出定子的示意图；

图2示出用于制造定子的方法流程；

图3示出定子的叠片组的端侧视图，所述叠片组带有容纳在其中的导体元件和用于弯曲导体元件突出部的滚轮；

图4示出定子根据图3的剖切线IV-IV的剖视图；

图5示出定子的叠片组的端侧视图，所述叠片组带有容纳在其中的导体元件和分段的弯曲工具，用于弯曲导体元件突出部；

图6示出定子的叠片组的端侧视图，所述叠片组带有容纳在其中的导体元件和分段的弯曲工具的另一个实施例，用于弯曲导体元件突出部；

图7示出定子的另一个实施例根据图3的剖切线IV-IV的剖视图；

图8示出用于同时沿径向弯曲第一和第二导体元件突出部的设备；

图9示出扇形展开过程的示意图；

图10示出纵向定位过程的示意图。

具体实施方式

首先应确定，在不同地说明的实施形式中，相同的部件具有相同附图标记或相同构件名称，包含在整个说明书中的公开内容能够合理地转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件。在说明书中选用的位置说明，如例如上、下、侧等涉及当前说明的以及示出的附图并且在位置变化时这些位置说明能合理地转用到新的位置。

图1示出用于构成未详细示出的电机的定子1的一种可能的构成方案。但下面的说明和描述也可以以类似于此的方式在用于构成电机的转子中应用和实施。下面的说明仅涉及定子1，但也可以适用于转子。

定子1的装配和多个制造步骤优选可以在复杂的制造设备中自动地在多个制造站中多数情况下也是全自动地进行。

原则上，定子1包括叠片组2以及多个容纳在叠片组中的导体元件3、4，用于形成电磁线圈或绕组以及用于由于对线圈或绕组加载电流而产生旋转场。

在图1中的当前实施例中，各单个导体元件3、4以其未变形的初始状态示出，在所述初始状态中，所述导体元件构造成直杆。所述杆通常具有矩形的横截面直到正方形的横截面以及一定的纵向延伸尺寸，并且由导电的材料制成。所述材料多数情况下是铜材料。因此，所述杆也称为型材杆并且由此构成的电绕组可以称为杆绕组。

为了形成电磁线圈或由线圈构成的绕组，在叠片组2中在周边上分布地设置或构成多个容纳槽5，在所述容纳槽中分别容纳或设置至少一个所述导体元件3、4，但优选容纳或设置至少两个所述导体元件3、4。容纳槽5可以沿叠片组2的轴向以相对于由叠片组2限定的主轴线6平行的定向延伸。但也可以选择成，容纳槽5连同要容纳在其中的导体元件3、4相对于主轴线6具有不平行的设置。在任何情况下，容纳槽5都在主轴线6的方向上分别在叠片组2的第一端部7和与第一端部隔开间距设置的第二端部8之间延伸。

所述容纳槽5分别具有与导体元件3、4的横截面尺寸相适配或者在相同的容纳槽5中容纳多个导体元件3、4时分别具有与其中的多个横截面尺寸相适配的容纳槽横截面。

叠片组2沿其主轴线6的方向通过其第一端部7上的第一端面和其第二端部8上的与第一端面隔开间距设置的第二端面限定。这两个端面或端部7、8优选设置成相互平行的以及设置成在关于主轴线6沿垂直方向定向的平面中延伸。在电机的定子1的当前实施例中，叠片组7构造成具有内表面和外表面的空心圆柱体。

如前面已经说明的那样，在每个容纳槽5中设置至少一个导体元件3、4。但也可以给每个容纳槽5设置多个、特别是两个、三个、四个、五个、六个或也可以是更多个导体元件3、4。特别是也可以在每个容纳槽5中容纳八个、十个、十二个或更多个导体元件3、4。但特别是设定，存在一个内部的导体元件3和一个外部的导体元件4。

沿径向方向设置在内部的各导体元件3构成第一导体元件层9，而沿径向方向设置在外部的各导体元件4构成第二导体元件层10。当然，根据上面的实施形式，也可以设置另外的导体元件层。在根据图1的实施形式中，为了清楚起见，仅示出了一个第一导体元件对的设置在内部的导体元件3和设置在外部的导体元件4。

构造成杆状的、在原始状态下优选直线延伸的导体元件3和4优选这样设置在叠片组2中，使得所述导体元件具有突出于叠片组2的第一端部7的第一导体元件突出部11和突出于叠片组2的第二端部8的第二导体元件突出部12。

各单个导体元件突出部11、12分别从位于叠片组2的端部7、8的区域内的叠片组端部区域13中、经由中间区域14延伸到末端区域15。导体元件突出部11、12的所述末端区域15同时也是导体元件3、4的末端区域15。

在叠片组2中容纳在各个容纳槽5中的、在初始状态下尚未变形的导体元件3、4可以通过直的杆件形成，在下面的制造步骤中在第一导体元件突出部11和/或导体元件突出部12的区域中使所述杆件相互交叠或者说沿叠片组2的周向16、17弯曲。接下来使第一或内部的导体元件层9的末端区域15选择性地与第二或外部的导体元件层10的与其相对应的末端区域15导电地连接。这可以在第一导体元件突出部11处和/或在第二导体元件突出部12处进行。

在一个备选方案中，也可以设定，导体元件3、4以发卡的形式构成，这些导体元件在装入叠片组2之前已经在导体元件突出部11、12彼此交叠或具有相应的弯曲部。

除了末端区域15以外，导体元件3、5可以按已知的方式设有电绝缘层18或用电绝缘层包围。在杆状的导体元件3、4的周面上的所述绝缘层18优选由塑料制成并且可以用在先进行的涂漆或浸渍工艺施加。

在沿周向16、17弯曲导体元件突出部11、12时，重要的是，绝缘层18不会由于来自不同的导体元件层9、10的各个导体元件3、4的相互摩擦而被刮掉。

将各个导体元件3、4装载或引入相应的容纳槽5中可以分步地或周期式地进行。由于通常尚未变形的导体元件3、4能纵向移动地容纳在相应的容纳槽5中，在转移到后面的加工站或制造站时，要注意导体元件3、4相对于叠片组2的相对位置或者要确保导体元件3、4相对于叠片组2有预先确定的相对位置。

在优选在转移或传送到下面的加工站或制造站之前应执行的定位步骤中，还可以相对于一个所述端部7、8沿轴向方向对导体元件3、4进行定向。这例如可以这样来实现，即，使叠片组2连同已经容纳在叠片组中的导体元件3、4从其优选水平的供料位置转入竖直的定位位置，在所述定位位置中，叠片组2的主轴线6具有竖直的纵向定向。叠片组2可以支承在定位凸台上，此时，导体元件3、4优选在重力作用下进入各个容纳槽5中，直到以其末端区域15与优选环绕构成的定位元件发生接触。定位凸台和定位元件之间的距离根据导体元件3、4的末端区域15突出于叠片组2的一个端部7、8的必要的或预先规定的突出量来选择。例如可以在能在各个工作站之间移动的工件支架上占据这个运送位置。

利用下面说明的方法步骤，如在图2a至2c中示意性示出的方法步骤，可以实现自动地或至少部分自动地制造用于电机的所述类型的定子1或转子的至少一个半成品。

在第一个的步骤中，提供基本上圆筒形的叠片组2。所述叠片组2具有多个在圆周方向上分布设置的、在叠片组2的轴向第一端部7和轴向第二端部8之间延伸的容纳槽5，用于要制造的电磁绕组的导线段。在所示的具有固定的定子1的实施形式中，叠片组2设计成空心圆柱体。但定子也可以设计成具有基本上柱体的实体形状，此时，相应的电机或与此相对应的马达就可以设计成具有圆筒形的转子的所谓外转子马达。

此外，提供多个杆状的导体元件3、4，这些导体元件在初始状态或原始状态下，特别是在其相对于叠片组2的装入状态下，具有直线的或主要为直线的形状，特别是杆状的形状。所述杆状的导体元件3、4这里可以根据容纳槽5的走势也可以设计成螺线形或螺旋轮廓形的，特别是在所谓开斜槽的叠片组2或定子1或者转子中就是这种情况。杆状的导体元件3、4分别具有第一纵向端部11、12和在远端相对置的第二纵向端部13、14。所述多个杆状的导体元件3、4设定为通过预先确定的电布线或连接形成定子1的电绕组。杆状的导体元件3、4的长度19这里大于叠片组2的轴向长度20。

在一个优选的自动执行的方法步骤中，向每个容纳槽5中成对地或者也可以成组地、特别是以两件的多倍的数量成组引入所述杆状的导体元件3、4，如图2a中示出的那样。为了简单起见，仅示出插入叠片组2的个别导体元件3、4。这里优选从叠片组2的第一或第二轴向端部7、8出发实现将未弯曲的、杆状的导体元件3、4引入每个容纳槽中。

在下一个方法步骤中，对引入容纳槽5中的杆状的导体元件3、4进行定位，使得其第一和第二末端区域15分别突出于叠片组2的第一和第二端部7、8并且由此形成第一导体元件突出部11和第二导体元件突出部12。这里，个别导体元件3、4可以具有大于要构成的电绕组内部的其他导体元件3、4的长度19。设计成较长的导体元件3、4这里特别是可以设置成用于形成绕组接线端或连接区。

在图2b中示出的另一个方法步骤中，将叠片组2连同容纳在其中的导体元件3、4供应给一个设备21，在所述设备中使导体元件突出部11、12沿径向22弯曲。为此，设有内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24，所述内部的弯曲工具推压内部的导体元件3，所述外部的弯曲工具推压外部的导体元件4。

此外，可以设有容纳装置25，所述容纳装置用于容纳叠片组2。所述容纳装置25特别是可以设计成胀开式心轴，所述胀开式心轴导入叠片组2的内部并能够卡住叠片组2。

备选于此可以设定，所述容纳装置25包括夹紧块，所述夹紧块在叠片组的外周上夹紧叠片组2。

在根据图2b的实施例中，内部的弯曲工具23以及外部的弯曲工具24构造成滚轧工具26，所述滚轧工具构造成用于沿径向弯曲导体元件突出部11、12。特别是可以设定，内部的弯曲工具23具有隆起27，而外部的弯曲工具24具有凹部28。隆起27和凹部28彼此相匹配。

为了沿径向22弯曲导体元件突出部11、12，内部的弯曲工具23朝内部的导体元件3或者说内部的导体元件3中最靠内侧的导体元件推进，同时外部的弯曲工具24朝外部的导体元件4或者说朝外部的导体元件4中最靠外侧的导体元件推进。在内部的弯曲工具23贴靠在内部的导体元件3上并且外部的弯曲工具24贴靠在外部的导体元件4上之后，在弯曲工具23、24继续推进时，导体元件突出部11、12被弯曲。接着，可以通过容纳装置25使叠片组2绕其主轴线6转动，从而所有在周边上分布设置的导体元件3、4都沿径向22弯曲。特别是可以设定，在一周回转结束之后，内部的弯曲工具23或外部的弯曲工具24继续推进，从而将总推进量分配到多次回转上。

在一个备选实施方案中，也可以设定，通过容纳装置25保持所述叠片组2静止并且引导构造成滚轧工具26的弯曲工具23、24绕叠片组2的周边行进。在另外一个实施方案中也可以设想，对应于两个上面所述的实施方案的组合，叠片组2和弯曲工具23、24都可以移动。

如图2b所示，可以设定，在第一步骤中仅沿径向22弯曲导体元件3、4的第一导体元件突出部11。接下来可以翻转定子1，从而可以沿径向22弯曲导体元件3、4的第二导体元件突出部12。

在图3和4中更为具体地描述了设备21或者说沿径向22的弯曲过程。

在沿径向22弯曲导体元件3、4完成之后，如图2c所示，沿叠片组2的周向16、17对杆状的导体元件3、4的第一和第二导体元件突出部11、12进行确定的弯曲或折弯。特别是沿第一周向16弯曲内部的导体元件3的第一导体元件突出部11，而沿第二周向17弯曲外部的导体元件4的第一导体元件突出部11。第二导体元件突出部12可以等量相反地弯曲。

这里，根据一个适宜的措施，在所述弯曲或变形过程中设定，将至少一个第一旋转工具30接合或作用在导体元件3、4的第一导体元件突出部11上。附加地，特别是基本上同时地或时间上略微错开地，将至少一个第二旋转工具31接合或作用在导体元件3、4的第二导体元件突出部12上。所述至少一个第一旋转工具30和所述至少一个第二旋转工具31这里可以按本身已知的方式具有用于第一导体元件突出部11或用于第二导体元件突出部12的形锁合地起作用的容纳袋。但所述旋转工具30、31也可以主要基于摩擦锁合原理工作或者基于其他用于有控制地使导体元件3、4塑性变形的带动原理工作。

特别是可以设定，第一导体元件突出部11或第二导体元件突出部12沿周向16、17的这种弯曲可以在与沿径向22弯曲导体元件突出部11、12相同的设备21上执行。

这里可以根据任意由现有技术已知的机构设计容纳装置25。例如，容纳装置25可以设计成钳式抓具、多指抓具的形式，或者甚至设计成磁力抓具或电磁容纳装置的形式。

所述至少一个第一和所述至少一个第二旋转工具30、31这里可以设计成多部分式的，特别是包括同心地彼此嵌套设置的、能相互独立转动的分工具。对于每个旋转工具30、31，这些分工具在叠片组2轴向的端部7、8上这里沿相反的周向16、17转动，如由现有技术已知的那样，以便使导体元件突出部11、12的相邻导体元件层9、10沿相反的周向16、17弯曲。通过每个旋转工具30、31的多个分工具的相反的旋转运动，可以实现使导体元件3、4的导体元件突出部11、12交叠地变形。特别是给每个导体元件层9、10和叠片组2的每个端部7、8分别设置一个分工具，从而在所示实施例中，两个同心地相互嵌套的分工具限定第一旋转工具30，还有两个同心地相互嵌套的分工具限定第二旋转工具31。

在沿周向的弯曲过程结束后，可以将各个导体元件3、4的各个相互朝向的末端区域15相互焊接。

图3用朝第一端部7的俯视图示出叠片组2连同导体元件3、4。

图4示出叠片组2的根据图3的剖切线IV-IV的剖视图。

在图3和4中示出用于沿径向22弯曲导体元件3、4的导体元件突出部11、12的变形过程或设备21。

如由对比观察图3和4可以看出的那样，可以这样弯曲导体元件突出部11、12，使得导体元件3、4的弯曲部的半径32大致等于其中设置有导体元件3、4的导体元件层9、10的半径33。由此在沿周向进一步弯曲导体元件突出部11、12时，可以避免发生对导体元件3、4的绝缘层18的剪切作用。

如能特别好地由图4看到的那样，可以设定，弯曲工具23、24仅接触位于最内侧的内部的导体元件3和位于最外侧的外部的导体元件4。位于中间的导体元件可以夹紧在所述内部的导体元件3和外部的导体元件4之间并且由此通过这种夹紧一起被弯曲。由此，可以同时弯曲多个设置在一个容纳槽5中的导体元件。

如图4所示，可以设定，在径向的弯曲过程期间，向各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12之间引入间距保持件34，通过所述间距保持件使各个导体元件3、4相互隔开间距。

在弯曲过程结束后，可以移除间距保持件34，由此，在各个导体元件3、4之间构成空隙，通过所述空隙可以避免，各个导体元件3、4在沿周向弯曲期间在彼此上产生剪切作用。

如由图7所示，间距保持件34也可以省去，从而各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12直接相互贴靠。

如由图7进一步示出的那样，内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24可以在其远离容纳装置25的边缘区域上具有平行于主轴线6的表面。换而言之，内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24可以在其远离容纳装置25的边缘区域中具有一个带有圆柱形表面的部段。由此，可以沿径向22这样弯曲导体元件突出部11、12，使得在弯曲过程结束之后导体元件突出部11、12的末端区域15平行于主轴线6定向。这带来了这样的优点，在下面沿周向16、17的弯曲中能够良好地进行握持导体元件突出部11、12的末端区域15。此外，通过这个措施可以在后面的焊接过程中使导体元件突出部11、12相对于彼此精确地定位。

内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24的这种构成可以设置在弯曲工具23、24所有所描述的实施方案中。

备选于此也可以设定，附加于内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24可以设置连接在所述弯曲工具上的弯曲工具，所述弯曲工具具有这种圆柱形的区域。

图5示出用于沿径向弯曲各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12的设备21的另一个实施方案，这里对于相同的部件也使用与前面的图1至4相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，可以参考或引用在前面的图1至4中进行的详细说明。

如图5所示，可以设定，内部的弯曲工具23具有多个内部的弯曲工具段35，而外部的弯曲工具24具有多个外部的弯曲工具段36。内部的弯曲工具段35和外部的弯曲工具段36可以沿径向移动，以便能够弯曲各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12。特别是可以设定，在各个内部的弯曲工具段35之间或在各个外部的弯曲工具段36之间构成间隙，从而各弯曲工具段35、36能沿径向22移动。此外可以设定，所述弯曲工具段35通过直线导向结构引导能沿径向22移动地设置在设备21上。

内部的弯曲工具段35可以通过内部的转盘37操控，所述转盘具有内部的导向滑槽38。通过转动内部的转盘37，可以通过导向滑槽使内部的弯曲工具段35沿径向22移动。

类似于此地可以设定，通过具有外部的导向滑槽40的外部的转盘39使外部的弯曲工具段36移动。

图6示出用于沿径向弯曲各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12的设备21的另一个实施方案，这里对于相同的部件使用与前面的图1至5相同的附图标记或构件名称。为了避免不必要的重复，可以参考或引用在前面的图1至5中进行的详细说明。

在所述另外的如图6所示的实施方案中，可以将内部的导向滑槽38和外部的导向滑槽40设置在一个共同的转盘37、39上。这里通过共同的转盘37、39的转动，使得内部的弯曲工具段35和外部的弯曲工具段36彼此同步地推进。

特别是可以设定，在这种具有共同的转盘37、39的实施形式中，内部的导向滑槽38和外部的导向滑槽40相关大小相同方向相反地构成。由此，在所述转盘37、39沿第一转动方向转动时，内部的弯曲工具段35可以向内移动，而外部的弯曲工具段36可以向外移动，由此，弯曲工具段35、36彼此远离地移动。在转盘37、39沿相反的第二转动方向转动时，内部的弯曲工具段35可以向外移动，而外部的弯曲工具段36可以向内移动，由此弯曲工具段35、36相向移动。

此外可以设定，内部的弯曲工具段35和外部的弯曲工具段36分别容纳在弯曲工具段导向结构中，在所述弯曲工具段导向结构中，弯曲工具段能够沿径向22移动地被引导。

图8示出所述设备21的另一个实施例。如图8所示，可以设定，所述设备21构造成，使得导体元件3、4的第一导体元件突出部11和导体元件3、4的设置在定子1的相对侧的第二导体元件突出部11同时弯曲。为此可以设定，所述设备具有两个内部的弯曲工具23和两个外部的弯曲工具24。所述内部的弯曲工具23或外部的弯曲工具24这里可以如已在所述不同的实施方案中说明的那样构成。此外，容纳装置24可以构造成中央的夹紧块，通过所述夹紧块可以在叠片组的外周面上抓握叠片组2并由此可以转动叠片组。备选于此，容纳装置24也可以构造成夹紧辊系统，所述夹紧辊系统可以作用在叠片组2的外周面上。

图9示出扇形展开过程的示意图。如图9所示，可以设定，构成有内部的展开工具41，所述内部的展开工具沿径向向外推压外部的导体元件4的导体元件突出部11、12。此外可以构成有外部的展开工具42，所述外部的展开工具用作支座。所述内部的展开工具41这里可以贴靠在台阶部上，所述台阶部由于各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12不同的长度而构成。

内部的展开工具41和外部的展开工具42可以构造成，使得各个导体元件3、4的导体元件突出部11、12可以在叠片组2的相同的夹紧中弯曲，如通过内部的弯曲工具23和外部的弯曲工具24实现的径向变形那样。

此外可以设有扩张工具43，所述扩张工具在各个导体元件3、4扇形展开之后可以沿叠片组2的轴向插入各个导体元件3、4之间，以便使导体元件3、4进一步变形。

图9示出最终定位过程的示意图。如图9中所示，可以设定，构成有最终定位工具44，所述最终定位工具具有台阶状的凹口45。所述台阶状的凹口45这里可以反映弯曲完成的导体元件3、4的轮廓。台阶状的凹口45的各个台阶特别是可以构造成，使得各个导体元件3、4可以贴靠到所述台阶上并且由此通过最终定位工具44可以沿径向22和/或沿轴向对导体元件进行最终定位。

特别是可以设定，导体元件3、4通过内部的展开工具41成对地预定位并通过最终定位工具44使所有导体元件3、4相互隔开间距。

各实施例示出可能的实施变型方案，在这里应指出的是，本发明不限于具体示出的实施方案本身，而是各个实施方案彼此间不同的组合也是可能的并且这种方案可能性基于通过本发明对技术手段的教导是本领域技术人员能够理解的。

保护范围通过权利要求确定。但说明书和附图可以用于解释权利要求。所示和所述的不同的实施例的各个特征或特征组合也可以构成本身独立的、创造性的或属于本发明的解决方案。这些独立的创造性的解决方案的目的可以由说明书得出。

在具体的说明中的全部关于数值范围的说明应这样理解，即其同时包括其中任意的和所有的部分范围，例如说明1至10应这样理解，即，同时包括从下限1和上限10出发的全部部分范围，就是说，以1或更大的下限开始以及以10或更小的上限结束的全部部分范围，例如1至1.7、或3.2至8.1、或5.5至10。

为了符合规定，最后还应指出，为了更好地理解元件的结构，各元件有时不是符合比例地，和/或是放大和/或缩小地示出的。

附图标记列表

1 定子

2 叠片组

3 内部的导体元件

4 外部的导体元件

5 容纳槽

6 主轴线

7 第一端部

8 第二端部

9 第一导体元件层

10 第二导体元件层

11 第一导体元件突出部

12 第二导体元件突出部

13 叠片组端部区域

14 中间区域

15 末端区域

16 第一周向

17 第二周向

18 绝缘层

19 导体元件的长度

20 叠片组的长度

21 设备

22 径向

23 内部的弯曲工具

24 外部的弯曲工具

25 容纳装置

26 滚轧工具

27 隆起

28 凹部

29 挤压工具

30 第一旋转工具

31 第二旋转工具

32 弯曲半径

33 导体元件层的半径

34 间距保持件

35 内部的弯曲工具段

36 外部的弯曲工具段

37 内部的转盘

38 内部的导向滑槽

39 外部的转盘

40 外部的导向滑槽

41 内部的展开工具

42 外部的展开工具

43 扩张工具

44 最终定位工具

45 台阶状的凹口

Claims (27)

1.用于制造电机的定子(1)或转子的半成品的方法，所述方法包括以下方法步骤：

提供基本上圆筒形或圆柱形的叠片组(2)，所述叠片组(2)具有多个沿周向分布设置的、在叠片组(2)的第一轴向端部(7)和第二轴向端部(8)之间延伸的容纳槽(5)；

提供多个杆状或卡箍状的导体元件(3、4)；

将导体元件(3、4)装入至少个别所述容纳槽(5)，所述导体元件(3、4)在相互间隔开的容纳槽(5)中设置在不同的径向的导体元件层(9、10)中，并且所述导体元件(3、4)这样装入容纳槽(5)中，使得导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)沿轴向从叠片组(2)的至少一个所述轴向端部(7、8)伸出，所述导体元件突出部(11、12)从叠片组端部区域(13)经由中间区域(14)延伸到末端区域(15)；

沿周向(16、17)弯曲导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)，其中，沿第一周向(16)弯曲径向的第一导体元件层(9)的导体元件(3)的导体元件突出部(11、12)，并且沿相反的第二周向(17)弯曲径向的第二导体元件层(10)的导体元件(4)的导体元件突出部(11、12)，从而设置在相互间隔开的容纳槽(5)中并且位于彼此相邻的导体元件层(9、10)中的导体元件(3、4)的末端区域(15)相互汇集，

其特征在于，

在在沿周向(16、17)弯曲所述导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)之前，沿径向(22)弯曲所述导体元件突出部(11、12)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，隆起地沿径向(22)弯曲所述导体元件突出部(11、12)，此时，这样弯曲所述导体元件突出部(11、12)，使得在弯曲过程结束时导体元件突出部(11、12)的末端区域(15)比导体元件突出部(11、12)的中间区域(14)更靠近叠片组(2)的中央。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿径向向外弯曲导体元件(3、4)的所述中间区域(14)。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在沿径向(22)弯曲导体元件突出部(11、12)时，使沿径向观察内部的弯曲工具(23)沿径向向外推压导体元件突出部(11、12)的中间区域(14)，而使沿径向观察外部的弯曲工具(24)沿径向向内至少推压导体元件(4)的末端区域(15)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，内部的弯曲工具(23)和外部的弯曲工具(24)构造成滚轧工具(26)，在滚轧过程中，引导所述弯曲工具围绕叠片组(2)的周边行进至少一次。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，引导所述弯曲工具(23、24)多次围绕叠片组(2)的周边行进，此时，内部的弯曲工具(23)和/或外部的弯曲工具(24)的推进过程分配到多次环绕行进上地进行。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，内部的弯曲工具(23)和外部的弯曲工具(24)构造成沿周向分段的挤压工具(29)，所述内部的弯曲工具和外部的弯曲工具沿径向(23)移动。

8.根据权利要求4至7之一所述的方法，其特征在于，内部的弯曲工具(24)具有隆起(27)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述外部的弯曲工具(24)具有与所述隆起(27)相对应的凹部(28)。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将不同的径向的导体元件层(9、10)的多个设置在一个容纳槽(5)中的导体元件(3、4)共同地沿径向(22)弯曲，沿径向观察内部的弯曲工具(23)推压设置在最靠内部的径向的导体元件层(9)中的导体元件(3)的导体元件突出部(11、12)，并且沿径向观察外部的弯曲工具(24)推压设置在最靠外部的径向的导体元件层(10)中的导体元件(4)的导体元件突出部(11、12)。

11.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，沿径向(22)这样弯曲导体元件突出部(11、12)，使得在沿周向(16、17)弯曲所述导体元件突出部(11、12)期间，所述导体元件突出部尽可能小地相互摩擦。

12.根据权利要求2至11之一所述的方法，其特征在于，这样隆起地沿径向(22)弯曲导体元件突出部(11、12)，使得所述导体元件突出部(11、12)在这个弯曲过程之后具有这样的半径(32)，所述半径基本上等于导体元件突出部设置所在的相应导体元件层(9、10)的半径(33)。

13.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在沿径向(22)弯曲导体元件突出部(11、12)时，在来自不同的径向的导体元件层(9、10)的各个导体元件(3、4)之间设置间距保持件(34)。

14.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述导体元件(3、4)这样定位在叠片组(2)中，使得在叠片组(2)的两个轴向端部(7、8)处形成导体元件突出部(11、12)，并且沿径向(22)弯曲叠片组(2)的两个轴向端部(7、8)处的所述导体元件突出部(11、12)。

15.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述导体元件(3、4)设置在至少六个不同的导体元件层(9、10)中。

16.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在每个导体元件层(9、10)中，在至少一些所述容纳槽(5)中设置一个导体元件(3、4)。

17.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在沿径向(22)弯曲之后，使各单个导体元件(3、4)或者导体元件(3、4)组扇形展开并且由此相互隔开间距。

18.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，导体元件(3、4)沿周向(16、17)的弯曲和导体元件(3、4)的扇形展开在一次夹紧中进行。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，这样将导体元件(3、4)装入叠片组(2)中，即，径向的第一导体元件层(9)的导体元件(3)的导体元件突出部(11、12)具有比径向的第二导体元件层(10)的导体元件(4)的导体元件突出部(11、12)小的延伸尺寸，这里，通过导体元件(3、4)构成台阶结构，在扇形展开时，内部的展开工具(41)接合在台阶结构的凸肩上并且压向外部的导体元件(3)，由此向外推压所述外部的导体元件。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，在扇形展开之后，通过最终定位工具(44)对导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)最终定位，所述最终定位工具(44)具有台阶状的凹口(45)，所述凹口与导体元件突出部(11、12)相对应。

21.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在沿周向(16、17)弯曲之后，沿径向(22)成对地弯曲合拢导体元件(3、4)的导体元件突出部(11、12)。

22.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，沿径向(22)这样弯曲导体元件突出部(11、12)，使得在弯曲过程结束之后导体元件突出部(11、12)的末端区域(15)平行于主轴线(6)定向。

23.用于制造电机的定子(1)或转子的半成品的设备(21)，所述设备具有容纳装置(25)，用于容纳圆筒形或圆柱形的叠片组(2)连同设置在叠片组(2)的容纳槽(5)中的导体元件(3、4)，所述导体元件具有导体元件突出部(11、12)，其特征在于，构成有沿径向观察内部的弯曲工具(23)和沿径向观察外部的弯曲工具(24)，所述弯曲工具(23、24)构造成用于沿径向(22)弯曲所述导体元件突出部(11、12)。

24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述内部的弯曲工具(23)和外部的弯曲工具(24)构造成滚轧工具(26)。

25.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述内部的弯曲工具(23)和外部的弯曲工具(24)构造成沿周向分段的挤压工具(29)，所述挤压工具能沿径向方向移动。

26.根据权利要求23至25之一所述的设备，其特征在于，所述内部的弯曲工具(23)和/或外部的弯曲工具(24)在接触面上具有弹性的涂层。

27.根据权利要求23至26之一所述的设备，其特征在于，所述内部的弯曲工具(23)和外部的弯曲工具(24)在其远离容纳装置(25)的边缘区域上具有平行于主轴线(6)的表面。

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