CN111684691A - 用于弯曲和制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的单元、装置、设备和方法 - Google Patents

Abstract

为了实现弯曲过程的弯曲和同步的改进的可能性，本发明实现一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元(10)，其具有：第一保持元件(12)，用于保持要弯曲的线材(16)的第一区段(14)；第二保持元件(18)，用于保持要弯曲的线材(16)的第二区段(20)；和至少一个弯曲模(22，24)，用于弯曲线材(16)在第一区段(14)和第二区段(20)之间的过渡区域(26)，其中第一和第二保持元件(12，18)经由至少一个机械的控制凸轮(30，32)彼此接合，以控制第一和第二保持元件(12，18)的相对枢转和相对移动。此外，描述一种具有多个这种弯曲单元(10)的弯曲装置(66)、一种具有多个经由控制凸轮同步的弯曲单元(10)的波形绕制设备(64)以及一种弯曲方法和一种波形绕组制造方法。

Description

用于弯曲和制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的单元、装 置、设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元。此外，本发明涉及一种用于成型用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形形状的弯曲装置。此外，本发明涉及一种用于制造用于电机的波形绕组的波形绕制设备。此外，本发明涉及一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲方法。最后，本发明涉及一种用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制法。

背景技术

对于技术背景参照如下文献：

[1]WO 2017/148619 A1

[2]EP 1 270 104 A1

[3]US 2016/052041 A1

[4]US 2010/231083 A1

[5]US 2009/276997 A1。

本发明在于针对高功率、可靠运行和高效率设计的电动机或其他电机例如发电机的制造领域。尤其地，应制造如下电动机，所述电动机可用作为电动车辆或混动车辆的行驶发动机并且例如具有在20kW和400kW之间的额定功率。为了构造这种性能卓越的电机的定子，有利的是，提供尽可能高的线圈密度。对此从文献[1]、[3]和[5]中已知，提供一种波形绕组，在所述波形绕组中，线材的线材区段设有弯曲部，所述弯曲部可以嵌入到保持体如尤其定子或转子的主体的径向敞开的槽中。为了实现尤其高的填充度，线圈绕组尤其由具有矩形横截面的线材制造，对此在[1]、[3]和[5]中专门提出弯曲方法或波形绕组制造设备，所述波形绕组制造设备具有带有弯曲单元的弯曲装置。在此，弯曲单元用于制造弯曲部。用于弯曲相邻的弯曲部的弯曲装置具有第一弯曲单元和第二弯曲单元。波形绕制设备具有多个这种弯曲装置。

从附加的文献[2]和[4]中已知其他的弯曲单元、弯曲装置和具有多个这种弯曲装置的机器。

在文献[1]中描述一种用于制造尤其作为定子绕组在电机中使用的波形弯曲的线材区段的设备，所述设备具有线性引导装置和多个成型元件，所述成型元件在线性引导装置上可纵向移动地并且可转动地支承并且所述成型元件分别具有用于固定要弯曲的线材区段的容纳区域。相邻的成型元件的彼此指向的端部构成为保持元件，其中在第一成型元件处的第一保持元件和在第二成型元件处的第二保持元件一起作为弯曲单元共同作用，以制造弯曲部。对此，成型元件为了将在其上固定的线材区段弯曲成波形形状可反向地转动并且同时可沿着线性引导装置移到一起。在[1]中未解决制造弯曲部的过程如何可以同步。全部成型元件的转动运动和线性运动不彼此协调。此外，在[1]中线材的弯曲轮廓在弯曲过程期间完全未限定，因为各个成型元件仅彼此间具有端部止挡，然而在实际的工艺期间不彼此同步。线材因此以不确定的形状拱曲。此外，[1]对于成型元件的线性运动和转动运动都不包含用于驱动所述设备的解决方案。

从[2]中已知一种用于弯折管例如用于机动车的燃料管路的管或用于冷却蛇管的管的弯曲机。这种管的弯曲行为原则上不同于弯曲具有矩形横截面的线材区段。为了可以在管内部横截面不塌陷的情况下执行这种管的弯曲，弯曲机具有带有呈圆柱体形式的成型元件的弯曲单元，围绕所述弯曲单元借助两个保持元件弯曲所述管。对此在一个保持元件上设有齿条并且在另一保持元件上设有与齿条啮合的齿轮。在弯曲机中，多个弯曲装置与这种弯曲单元彼此耦联，使得实现用于制造波形弯曲的管的设备，其中围绕圆形的成型元件弯曲每个弯曲部。在该情况下，进程通过各个弯曲单元中的齿条和正齿轮同步。借助所述设备不可能的是，将轮廓成型成弯曲部，因为弯曲部仅能够以预设的半径围绕正齿轮的中点弯曲。此外，由于齿部的类型，在管的各个保持元件之间出现相对运动。另一缺点是，直的部段不固定地夹入设备中，而是仅按压到一侧的止挡部上。

从[3]中已知一种用于制造波形弯曲的线材区段的设备。在此，滑板借助于螺杆彼此相对移动并且同时横向于拉紧运动移到一起。在此通过剪切运动来确保各个滑板均匀地移到一起。对此，仅仍必须使三个轴电同步。弯曲头部的形状，即线材的各个弯曲部的形状，在从[3]中已知的方法中通过滑板的形状表现。在从[3]中已知的方法中，直的部段不固定夹入设备中，而是仅由于张紧在各个滑板之间拉直。在此，对于线材的负荷变得非常高，因为弯曲头部应在相同步骤中成形并且对此需要的拉力直接导致线材的变长。

从[4]中已知一种用于制造具有矩形的弯曲头部的波形弯曲的线材区段的设备。在此通过各个成型元件中的多个转动点来制造所述形状。线材固定夹入笔直的部段中，使得所述部段精确地保持笔直。在从[4]中已知的方法中，始终仅可以制造波形缠绕垫的小的部段，这引起周期时间问题。此外，可能的头部形状是非常有限的。

从[5]中已知一种用于制造具有矩形的弯曲头部的波形弯曲的线材区段的设备。在此通过成型元件中的多个转动点来制造所述形状。在第二步骤中，冲制最终的头部形状。在从[5]中已知的方法中，始终也仅可以制造波形缠绕垫的小的部段，这引起周期时间问题。此外需要多个工艺步骤。

发明内容

本发明提出如下目的，提供一种用于弯曲和制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的单元、装置、设备和方法，借助其可以简单地同步各个弯曲进程。

相应的波形绕制设备尤其应构成为，使得其是同步的，以至于需要尽可能少的驱动。

为了实现所述目的，本发明提出一种根据权利要求1所述的用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲单元。

并列权利要求的主题是：包括多个这种弯曲单元的用于成型用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形形状的弯曲装置；包括多个这种弯曲装置的用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制设备；用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲方法，所述弯曲方法优选可借助弯曲单元执行；和波形绕组制造方法，其中执行多个这种弯曲。

本发明的其他有利的设计方案是从属权利要求的主题。

本发明根据其第一方面提出一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元，所述弯曲单元具有：第一保持元件，用于保持要弯曲的线材的第一区段；第二保持元件，用于保持要弯曲的线材的第二区段；和至少一个弯曲模，用于弯曲线材的在第一区段和第二区段之间的过渡区域，其中第一和第二保持元件经由至少一个机械的控制凸轮彼此接合，以控制第一和第二保持元件的相对枢转和相对移动。

优选的是，所述控制凸轮的或多个控制凸轮中的至少一个控制凸轮的至少一部分刚性地与第一保持元件或与第二保持元件连接，并且尤其在第一或第二保持元件上构成。

优选的是，所述控制凸轮的或多个控制凸轮中的一个控制凸轮的全部组成部分刚性地与第一保持元件或与第二保持元件连接，尤其在第一或第二保持元件上构成。

优选地，至少一个控制凸轮在保持元件中的至少一个保持元件上构成。

优选的是，至少一个控制凸轮具有不同曲率的区域。

优选的是，至少一个控制凸轮具有笔直的区域或端部区域或者弯曲的区域或端部区域。

优选的是，至少一个控制凸轮具有不同于圆形形状的椭圆的凸轮区域。

优选的是，至少一个控制凸轮具有从一个端部区域朝向另一端部区域观察阶梯式的和/或逐渐增大的曲率。

优选的是，至少一个控制凸轮与弯曲形状相关地构成为，使得线材在整个弯曲过程期间保持张紧。

在一个可设想的设计方案中，至少一个控制凸轮可以在一个保持元件上构成，并且其中在另一保持元件上构成的抓握元件沿着控制凸轮运动。

优选的是，第一保持元件具有第一控制凸轮并且第二保持元件具有第二控制凸轮，使得第一和第二控制凸轮作为滚动凸轮彼此滚转。

在此，第一和第二控制凸轮可以摩擦配合地和/或形状配合地接合。例如，在每个控制凸轮上可以设有滚转区域或滚动区域，在其上控制凸轮摩擦配合地彼此作用。

优选的是，在第一和第二控制凸轮上构成有互补的突出部-凹陷部构造和/或齿部，用于实现在第一和第二保持元件之间的形状配合的接合。

优选的是，弯曲模的第一区域在第一保持元件上构成并且弯曲模的第二区域在第二保持元件上构成。

优选的是，弯曲模的第一区域和第二区域分别具有在两个弯曲区域之间的至少一个笔直区域。

优选的是，弯曲模的第一区域和第二区域彼此镜像地构成。

优选的是，第一和第二保持元件分别具有槽容纳部或引导槽，用于固持第一或第二区段。

优选的是，第一和第二保持元件借助于至少一个预紧装置弹性地沿接合方向彼此预紧。

优选的是，弯曲单元具有用于执行配合弯曲的至少一个配合弯曲元件，所述配合弯曲元件在第一和第二保持元件为了执行弯曲而彼此枢转时可运动到保持元件上，以便在保持元件和配合保持元件之间执行配合弯曲。

优选地，至少一个配合弯曲元件构成为冲头，所述冲头相对于保持元件可移动。

优选地，波形绕制设备的多个弯曲单元中的一个弯曲单元配有至少一个配合弯曲元件。

优选地，至少一个弯曲模具有凹部，其中配合弯曲元件设计用于，沿凹部的方向弯曲线材。

优选地，配合弯曲元件具有至少一个凹部，用于容纳线圈绕组的弯曲部；和至少一个与凹部相邻的突出部，用于弯曲线材的连接于弯曲部的区域。

根据另一方面，本发明实现一种用于成型用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形形状的弯曲装置，所述弯曲装置包括根据上述设计方案之一的第一弯曲单元和根据上述设计方案之一的第二弯曲单元，其中第一弯曲单元的保持元件之一和第二弯曲单元的保持元件之一借助于围绕转动点可转动的刚性的连接元件彼此连接。

优选的是，连接元件和通过其连接的保持元件一件式地在成型元件上构成，用于成型处于两个弯曲部之间的笔直的线材区段。

根据另一方面，本发明实现一种用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制设备，包括多个根据上述设计方案之一的弯曲装置和至少一个用于第一和/或第二保持元件和/或第一和/或第二弯曲单元和/或连接元件和/或成型元件的线性引导装置。

优选的是，分别相邻的连接元件或成型元件通过经由弯曲单元的控制凸轮的接合而耦联，以便使其沿着至少一个线性引导装置的移动运动和转动运动同步。

优选的是，连接元件或成型元件的转动点位于沿着或平行于线性运动方向伸展的线上。

优选的是，至少两个沿线性运动方向相邻的弯曲单元镜像地设置和/或构成。

优选的是，设有用于将连接元件或成型元件保持在一起的至少一个或多个弹性构件。

优选地，波形绕组制造设备具有配合弯曲装置，所述配合弯曲装置具有至少一个配合弯曲元件，优选每弯曲单元各自具有至少一个配合弯曲元件，用于执行在通过弯曲元件执行的弯曲处的配合弯曲。

优选地，配合弯曲元件设置在弯曲单元的保持元件在执行相对枢转之后所处的部位处，其中配合弯曲元件构成用于运动到保持元件上，以便执行配合弯曲。优选地，将冲头设作为配合弯曲元件。

根据另一方面，本发明实现一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲方法，包括：

借助于第一保持元件保持要弯曲的线材的第一区段，

借助于第二保持元件保持要弯曲的线材的第二区段，

借助于弯曲模弯曲线材在第一区段和第二区段之间的过渡区域，在弯曲过渡区域时，借助于机械的控制凸块来控制第一和第二保持元件的相对枢转和相对移动，经由所述控制凸轮，第一和第二保持元件接合，其中与弯曲模相关地选择控制凸轮，以便在弯曲过程期间将过渡区域保持靠在弯曲模上。

优选地，在此与弯曲模相关地选择控制凸轮，以便在弯曲过程期间将过渡区域以预紧保持靠在弯曲模上。

优选地，弯曲方法包括：

借助于至少一个控制凸轮保持第一和第二保持元件接合，使得所述控制凸轮的或多个控制凸轮中的一个控制凸轮的至少一部分刚性地与第一保持元件或第二保持元件连接，并且尤其在第一或第二保持元件上构成。

优选地，弯曲方法包括：

借助于至少一个控制凸轮保持第一和第二保持元件接合，使得所述控制凸轮的或多个控制凸轮中的一个控制凸轮的全部组成部分刚性地与第一保持元件或与第二保持元件连接，尤其在第一或第二保持元件上构成。

优选地，弯曲方法包括：

在保持元件完成相对枢转之后，借助于至少一个配合弯曲元件执行配合弯曲。

根据另一方面，本发明提出一种用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形缠绕制造方法，包括借助于上述类型的弯曲方法在沿线材的纵向方向连续设置的弯曲单元中同步地弯曲多个弯曲部，所述弯曲单元分别具有第一保持元件和第二保持元件，所述第一保持元件和第二保持元件借助于控制凸轮接合，其中连续设置的弯曲单元借助于可转动地和可移动地支承的刚性的连接元件耦联。

波形绕制方法的优选的设计方案具有至少一个、多个或全部下述步骤：

a)使用根据上述设计方案之一的波形绕制设备，

b)将直的线材置入或拉紧到处于展开状态中的波形绕制设备中，在所述展开状态中，在保持元件或成型元件上的引导槽彼此定向，

c)将连接元件或成型元件均匀地移到一起并且反向转动，以将弯曲部弯曲，

d)在达到推到一起的最终位置之后，将弯曲成波形绕组的线材取出。

保持元件优选地设计成，使得第一和第二区段固定地夹紧。

优选地，在步骤c)中进行限定的过度弯曲并且随后再次将区段移动到最终位置中。

由此，完成弯曲的波形绕组的区段可以彼此平行地定向。

因为线材在弯曲之后总是少量地回弹，有利的是，将线材过度弯曲，即比对于完成的线材形状所需要的更大程度地弯曲，以便考虑回弹从而实现期望的最终形状。

在此优选的是，保持元件构成为具有槽或类似的容纳部，用于在两侧包围第一区段和第二区段，在所述第一区段和第二区段之间应进行弯曲。

为了制造波形绕组的基本形状，存在不同的缠绕方法。在此提出的发明尤其涉及所谓的扁平缠绕。在扁平缠绕中目标是，将具有矩形横截面的线材尽可能受保护地在一个平面中弯曲成期望的形状。这尤其有利地能够借助根据在此所附的权利要求的单元、装置、设备和方法来实现。迄今从[1]至[5]中已知的设备仅能够实现制造通常矩形的或非限定的头部形状，而借助根据本发明的优选的设计方案的弯曲单元可以实现匹配于不同的成型元件。

在尤其优选的设计方案中，区段夹紧或者至少被引导到弯曲单元的保持元件中。这抵抗在已知的设备中在弯曲部之间的平行的直的部段中可能出现的变形，因为这在已知的设备中自由地在空间中弯曲并且不被引导或夹紧。在本发明的优选的设计方案中，此外可以抵抗在线材和弯曲单元或其保持元件之间的相对运动，所述相对运动会引起损坏。

在波形绕制设备的一个优选的设计方案中，为了制造均匀的波形缠绕垫，使整个进程同步，即全部成型元件的同时的转动运动和线性运动可以均匀地并且受控地发生。

在[1]至[5]的设备中的问题是，尽管每个成型元件具有相同的转动角，然而全部成型元件具有不同的线性移动路径。经由齿条和多个正齿轮的耦联因此没有意义。单独地驱动所有轴会是非常昂贵的，因为弯曲成波形绕组的线材可以具有超过60圈；附加地，那么还必须使全部超过120个驱动(每成型元件各一个转动驱动和线性驱动)同步并且监控。此外有利的是，限定地保持线材张紧，以便实现保持不变的头部形状。

在根据本发明的弯曲单元中，经由至少一个机械的控制凸轮进行相邻的保持元件和/或相邻的成型元件的运动的同步，在所述保持元件和/或成型元件的端部处构成有保持元件。

在波形绕制设备的一个优选的设计方案中，成型元件在一个或多个线性引导装置上移到一起并且成型元件同时相反地转动。在此，相邻的成型元件经由至少一个机械的控制凸轮为了其运动的同步而彼此接合。例如，成型元件在专门的滚动凸轮上彼此滚转。控制凸轮，其滚动凸轮，优选构造为，使得线材在整个弯曲过程期间保持张紧。这能够实现围绕多个弯曲半径弯曲和具有仅一个运动的直的部段，由此可以制造更复杂的头部形状。

滚动凸轮可以单纯地经由摩擦配合彼此接合。优选地，滚动凸轮经由形状配合彼此接合。尤其优选地，沿着滚动凸轮设有齿部，所述齿部除了摩擦配合之外引起形状配合，这能够实现对称的和均匀的弯曲过程，从而能够实现准确的同步。

下面进一步地阐述本发明的优选的设计方案的一些优点。

不同于现有技术，成型元件优选地具有专门的滚转凸轮，所述滚转凸轮使需要的运动彼此同步。

通过在滚转凸轮上的齿部的附加的形状配合，得到成型元件与相应的相邻件的可靠的运动耦联，这引起，整个弯曲链彼此尽可能精确地链接。

滚转凸轮可以优选地设计成，使得线材始终期望地张紧。由此，头部可以直接弯曲成限定的形状，因为所述头部紧密贴靠到成型元件上。也可能的是均匀限定的过渡弯曲和形成在例如平行的直的部段之间的不同的间距。

通过在滚动凸轮上的附加的形状配合，得到成型元件与相应的相邻件的运动耦联，这引起，整个弯曲链彼此链接。与现有技术不同，这能够实现借助仅一个被驱动的轴线以任意多圈弯曲任意长度的线材。

通过更换各个成型元件，在此可以形成任意多的各种头部形状和在直的部段之间的间距。

优选地，成型元件可转动地支承在一个或多个线性引导装置上。在此所述成型元件优选地设置成，使得端部始终镜像地彼此接合并且成型元件的转动轴线位于平行于线性引导装置的线上。

优选地，各个成型元件通过弹性构件保持在一起并且确保保持元件在其至少一个控制凸轮上始终接合。例如，这样滚动凸轮上的齿部可以通过弹性力始终保持接合。

弯曲过程优选地主要具有三个步骤，如在下文中更详细示出。

可选地，在达到最终位置之前，线材也还可以被过度弯曲，并且过度弯曲的程度通过滚靴处的或成型元件的其他元件或其固持件处的止挡设定。

在第一步骤中，将线材置入或拉入到直的设备中。

在第二步骤中，优选将成型元件均匀地移到一起并且反向转动。

在第三步骤中，运动进行到最终位置中。在此，可选地可以提出，事先使区段运动超出最终位置，以便执行过度弯曲并且之后运动才进行到最终位置。

在所述方法的另一设计方案中提出，在达到成型元件的最终位置之后，借助一个或多个冲头——配合弯曲元件的实例——配合弯曲部成型为波形头部。由此可以减少在从设备中取出之后线材的回弹。此外，由于低张紧可以更容易地取出线材。

随后可以取出波形绕组。

附图说明

在下文中根据所附的附图详细阐述实施例。其中示出：

图1示出在弯曲之前的展开的初始状态中用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元的一个实施方式的示意图；

图2示出与图1的视图类似的弯曲单元的示意图，其中弯曲单元处于在弯曲时的中间位置中；

图3示出类似于图2和3的视图，其中弯曲单元处于在弯曲过程结束时的最终位置中；

图4示出用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制设备的示意俯视图，所述波形绕制设备包括多个弯曲装置，所述弯曲装置包含多个在图1中示出的类型的弯曲单元，其中波形绕制设备处于在弯曲波形绕组之前的起始位置中；

图5示出处于中间位置的波形绕制设备的俯视图；

图6示出处于在弯曲过程结束时的最终位置中的波形绕制设备的俯视图；

图7示出用于形成图4至6的波形绕制设备的弯曲装置的成型元件的俯视图；

图8示出图7的成型元件的下视图；和

图9示出贯穿图4的波形绕制设备的横截面，用于示出成型元件在沿着线性引导装置可移动的滑座上的支承，和

图10示出处于最终位置的弯曲单元的另外的设计方案的类似于图3的视图。

具体实施方式

在图1至3中示出在弯曲过程期间不同位置中的用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元10的第一实施方式。在此，图1示出处于弯曲过程之前的起始位置中的弯曲单元10；图2示出处于在弯曲过程期间的中间位置中的弯曲单元10，而图3示出在执行弯曲过程之后处于最终位置的弯曲单元。图10示出类似于图3的处于最终位置的弯曲单元10的另一实施方式的视图。

在所示实施方式中，弯曲单元10具有用于保持要弯曲的线材16的第一区段14的第一保持元件12和用于保持要弯曲的线材16的第二区段20的第二保持元件18。此外，弯曲单元10具有至少一个用于弯曲线材16的过渡区域26的弯曲模22、24。过渡区域26处于第一区段14和第二区段20之间并且通过弯曲单元10成型为头部28。至少一个弯曲模22、24根据期望的头部28的形状构成。

对此，第一保持元件12和第二保持元件18可彼此相对枢转并且可彼此相对移动。图1至3在此示出保持元件12、18的彼此间不同的相对位置。

为了控制第一保持元件12和第二保持元件18的相对枢转和相对移动，第一保持元件12和第二保持元件18经由至少一个机械的控制凸轮30、32彼此接合。

至少一个控制凸轮30、32可以根据期望的弯曲过程和头部28的期望的形状不同地构造。优选地，至少一个控制凸轮30、32构造成，使得过渡区域26在弯曲过程期间保持靠在至少一个弯曲模22、24上并且优选地也保持处于张紧。优选地，至少一个控制凸轮30、32构造为，使得在弯曲过程中最小化或避免在线材16和保持元件12、18之间沿线材的纵向方向的相对运动。

尤其地，至少一个控制凸轮30、32匹配于相应的弯曲模22、24，以便相应地与弯曲模22、24相关地控制相对枢转和相对移动。

在图1至3中示出的实施例中，第一控制凸轮30设置在第一保持元件12上，而第二控制凸轮32设置在第二保持元件18上，其中保持元件12、18彼此经由其控制凸轮30、32抓握。

控制凸轮30、32构成为滚转凸轮或滚动凸轮34，使得保持元件12、18经由其控制凸轮30、32彼此滚转。

优选地，控制凸轮30、32不是圆形的，而是设有不同曲率的区域和/或设有笔直区域36和弯曲区域38。尤其地，控制凸轮30、32构造成，使得其在起始位置中经由笔直的端部区域36抓握，并且具有逐渐增大的曲率的弯曲区域38连接于端部区域。弯曲区域38例如可以在横截面中具有椭圆的区域的形状从而椭圆形地成型。

在未详细示出的设计方案中，控制凸轮30、32单纯地经由平坦的摩擦面——滚转面40——单纯摩擦接合。在所示实施方式中，然而除了滚转面40之外还在第一控制凸轮30上设有第一齿部42和在第二控制凸轮32上设有第二齿部44。第一和第二齿部42、44彼此互补，使得控制凸轮30、32经由其齿部42、44形状配合地接合。

为了形成至少一个弯曲模22、24，在弯曲单元10的所示实施方式中，在第一保持元件12上设有第一弯曲模22并且在第二保持元件18上设有第二弯曲模24。

第一弯曲模22作为总弯曲模的子区域用于成型头部28的第一子区域，而第二弯曲模24作为总弯曲模的另外的子区域用于成型头部28的第二子区域。

如在图3中所示，借助所示弯曲模22、24能够制造头部28的顶部形状，其中在相应的弯曲区域46、50之间的过渡区域26朝向相应的区段14、20具有第一笔直部段52和第二笔直部段54以及在两个笔直部段52、54之间的中部的弯曲区域48。在所示实施方式中，头部28的顶部形状是对称的；这在其他实施方式中可以是不同的。

根据头部28的设计方案，在所示实施方式中，第一弯曲模22与第二弯曲模24对称地构成；但这不是必需的；根据头部28的期望的形状也可以在弯曲单元10中提供一对不对称的弯曲模22、24。

在所示实施方式中，每个弯曲模22、24在至设计用于保持和固定相应的区段14、20的引导槽56的过渡区域中具有第一弯曲区域58，连接于第一弯曲区域的笔直区域60和连接于笔直区域的第二弯曲区域62。

引导槽56在弯曲过程中用于固定区段14、20。通过在两侧将线材16固持在引导槽56中，相应的区段14、20在相应的保持元件12沿一个枢转方向枢转时和在通过沿相反的枢转方向转动保持元件12、18进行弯曲时被固定。替代引导槽56，相应的保持元件也可以具有满足该功能的任意其他形状的进行固定的线材容纳部，例如管部段、两个相对置的夹爪等，。

图1示出处于起始位置的弯曲单元10。第一保持元件12和第二保持元件18彼此定向成，使得其引导槽56彼此齐平。在第一和第二保持元件12、18的引导槽56中不弯曲地置入线材16。

通过第一弯曲区域58形成的外部的弯曲半径的间距对应于弯曲头部28的中立的纤维的长度。

在图2中示出处于中间位置的弯曲单元10，其中保持元件12、18彼此枢转并且借助其——在图1至3中处于图外的——转动轴向彼此移动。在该中间位置中，线材16围绕相应的第一弯曲半径被弯曲，所述第一弯曲半径通过相应的第一弯曲区域58形成。由于第一和第二控制凸轮30、32的滚动凸轮34，线材16和尤其过渡区域26处于张紧从而被拉向第一弯曲区域58并且置于弯曲模22、24的笔直区域60上。由于滚动，因此在第一弯曲区域46之间的过渡区域中不出现圆形部，而是限定笔直部段，因为线材16保持处于张紧。

图3示出如下位置，在所述位置中线材16完成弯曲。保持元件12、16继续彼此转动，其中其转动点继续彼此移动。线材16也围绕第二弯曲区域62弯曲，在此通过笔直区域60保持，使得出现在第一弯曲区域46处的第一半径和在中间弯曲区域48处的第二半径。线材16围绕两个半径弯曲，使得出现头部28的顶部形状。

在图4至6中示出波形绕制设备24，所述波形绕制设备具有多个弯曲单元10，所述弯曲单元同步地彼此运动。波形绕制设备64在此在三个不同的位置中示出，其中根据图4的位置对应于根据图1的相应的弯曲单元10的位置，图5的位置对应于根据图2的相应的弯曲单元10的位置，并且图6的位置对应于图3的相应的弯曲单元10的位置。

波形绕制设备64具有多个弯曲装置66，用于成型用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形形状。相应的弯曲装置66分别具有根据图1至3的视图的第一弯曲单元10-1和第二弯曲单元10-2，所述第二弯曲单元与图1至3的视图镜像地构成。第一弯曲单元10-1在图5和6中在上部示出，并且第二弯曲单元10-2在图5和6的视图中在下部示出。在弯曲装置66中，第一弯曲单元10-1的保持元件12、18中的一个保持元件18和第二弯曲单元10-2的保持元件12、18中的一个保持元件12借助于围绕转动点68可转动的刚性的连接元件70彼此连接。

这在所示实施例中通过如下方式解决，设有多个成型元件72，其中一个实施例进一步在图7和8中示出。在成型元件72上一件式地构成有连接元件70和通过所述连接元件连接的保持元件12、18。对此，第一保持元件12在成型元件72的第一端部区域上构成，而第二保持元件18在成型元件72的第二端部区域上构成。成型元件72例如构成为扁平的杆元件；在保持元件12、18之间的中间区域形成连接区域70。引导槽56优选连续地也在所述中间区域上构成。

优选地，成型元件72从而还有在其上构成的保持元件12、18枢转所围绕的转动点68大致居中地位于成型元件上，大致位于连接元件70的中部。

弯曲装置66例如通过三个彼此相邻设置的成型元件72形成并且用于同步构成线材16的两个相邻的、然而沿相反方向延伸的头部28。各个弯曲单元10以及相邻的弯曲装置66或相邻的成型元件72的运动的同步经由至少一个控制凸轮30、32在所述弯曲单元10中的每一个上的接合来实现。

如进一步地从图4至6以及9中可见，波形绕制设备64具有至少一个线性引导装置74、76，用于引导成型元件72的转动点68的彼此移动。

在所示实施方式中，第一线性引导装置74用于引导第一组成型元件72并且第二线性引导装置76用于引导第二组成型元件72。对此，成型元件72在滑座78、80上引导，其中第一滑座78在第一线性引导装置74上引导，而第二滑座80在第二线性引导装置上引导。

第一组的成型元件72与第二组的成型元件72镜像地设置。

如从图9中可见，每个滑座78、80都具有带有滚珠轴承86的滚靴84，用于在相应的线性引导装置74、76的轨道上滚转。第一组成型元件72的第一滑座78和第二组成型元件72的第二滑座80沿线性引导装置74、76的纵向方向交替地设置。因此，沿线性引导装置74、76的纵向方向，第二组的成型元件72跟随第一组的每个成型元件72。

成型元件72可以分别相同地构成。在一些实施方案中，根据连续设置的头部78的期望的形状设有多个不同的成型元件72，以便产生不同的头部形状。相应的控制凸轮30、32在此分别匹配于用于成型相应的头部28的期望的运动进程以及相应的弯曲模22、24。

由于线性引导装置74、76，成型元件72的全部转动点68在所示实施方式中位于沿着或平行于线性运动方向伸展的线上。

在此处示出的波形绕制设备64中，两个沿线性运动方向相邻的弯曲单元10-1和10-2彼此镜像地设置和/或构成。但是也能够在第一弯曲单元10-1和第二弯曲单元10-2上设有不同的构成方案。

如这例如在图2中的弯曲单元10-2中的一个弯曲单元中通过一类橡胶带所示，第一保持元件12和第二保持元件18可以通过弹性构件82加载弹性力，所述弹性力沿保持元件12、18的经由至少一个控制凸轮30、32的接合方向作用。对此，例如保持元件12、18从而还有相邻的在其上构成有所述保持元件12、18的成型元件72朝向彼此预紧。预紧力引起控制凸轮30、32弹性地彼此压靠，使得改进摩擦配合和/或形状配合。

借助每个弯曲单元10能够执行用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲方法。在此，要弯曲的线材16的第一区段16借助于第一保持元件12保持，要弯曲的线材16的第二区段20借助于第二保持元件18保持，并且此外第一保持元件12和第二保持元件18的用于将过渡区域26弯曲成头部28的相对枢转和相对移动借助于至少一个机械的控制凸轮30、32控制，经由所述控制凸轮，保持元件12、18接合。

与分别使用的弯曲模22、24相关地选择相应的控制凸轮30、32的形状。尤其选择成，使得线材16的过渡区域26在弯曲过程期间保持靠在弯曲模22、24上。

优选地，这进行成，使得过渡区域26在张紧情况下保持靠在弯曲模22、24上。

借助于在图4至9中示出的波形绕制设备64，用于制造多个弯曲部的多个这样的弯曲方法可以同步地执行。

由此，实现用于制造电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制法，其中借助于所述弯曲方法在沿线材16的纵向方向上连续设置的弯曲单元10、10-1、10-2中同步执行多个弯曲。

在波形绕制法的一个实施方式中，对此将线材16引入尤其插入或拉入到成型元件72的彼此定向的引导槽56中。这在波形绕制设备64的展开状态中进行，如在图4中所示。

随后，成型元件72均匀地并且反向地移到一起并且相对于彼此转动，如这在图5中所示。在此，进行过度区域26的弯曲，如这对于根据图1至3的视图的各个过渡区域26已阐述的那样。

在一个优选的设计方案中，移到一起和转动进行成，使得区段14、20运动超出其真正期望的最终位置，使得线材在过渡区域26处过度弯曲。随后，将区段14、20通过反向转动以小的量回引至在图6中示出的最终位置，在那里将完成弯曲的线材16取出。

对于关于线材16、头部28、定子或电机的其他构件以及对于波形绕制设备的其他构件或可能的驱动的另外细节，参照文献[1]至[5]。

在图10中以类似于图3的视图示出弯曲单元10的另一实施方式，其中第一保持元件12和第二保持元件18处于最终位置中。在所述实施方式中，弯曲单元10构成有至少一个配合弯曲元件88，例如呈冲头90的形式，所述配合弯曲元件可以朝向保持元件12、18和远离所述保持元件运动。

保持元件12、18的弯曲模22、24在笔直区域60上或在笔直区域60的部位上分别具有凹部92。

配合弯曲元件88具有带有其他凹部94的成型面和在两侧连接于凹部94的突出部96，所述突出部与保持元件12、18的凹部92相对置。

在如关于根据图1至3的实施方式阐述的那样进行的弯曲过程中，配合弯曲元件88首先仍缩回，直至达到根据图3和在此根据图5的最终位置。然后，配合弯曲元件88朝向保持元件12、18移动。突出部96抓住笔直部段52、54并且将其朝保持元件上的凹部92的方向按压，由此实现配合弯曲部98。

优选地，波形绕制设备的每个弯曲单元10设有配合弯曲元件88。所述配合弯曲元件可移动地安置在弯曲单元10处于根据图6的相应的最终位置中的部位处。

在此针对各个实施方式阐述的特征和细节可以任意组合以形成其他实施方式，其中也可以省去特征。

附图标记列表：

10 弯曲单元

10-1 第一弯曲单元

10-2 第二弯曲单元

12 第一保持元件

14 第一区段

16 线材

18 第二保持元件

20 第二区段

22 第一弯曲模

24 第二弯曲模

26 过渡区域

28 头部

30 第一(机械的)控制凸轮

32 第二(机械的)控制凸轮

34 滚动凸轮

36 笔直区域(控制凸轮)

38 弯曲区域(控制凸轮)

40 滚转面

42 第一齿部

44 第二齿部

46 第一弯曲区域

48 中间弯曲区域

50 第二弯曲区域

52 第一笔直部段

54 第二笔直部段

56 引导槽

58 第一弯曲区域(弯曲模)

60 笔直区域(弯曲模)

62 第二弯曲区域(弯曲模)

64 波形绕制设备

66 弯曲装置

68 转动点

70 连接元件

72 成型元件

74 第一线性引导装置

76 第二线性引导装置

78 第一滑座

80 第二滑座

82 弹性构件

84 滚靴

86 滚珠轴承

88 配合弯曲元件

90 冲头

92 (保持元件处的)凹部

94 (在配合弯曲元件处的)另一凹部

96 突出部

98 配合弯曲部

Claims (19)

1.一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲单元(10)，具有：第一保持元件(12)，用于保持要弯曲的线材(16)的第一区段(14)；第二保持元件(18)，用于保持要弯曲的线材(16)的第二区段(20)；和至少一个弯曲模(22，24)，用于弯曲所述线材(16)的在所述第一区段(14)和所述第二区段(20)之间的过渡区域(26)，其中所述第一和第二保持元件(12，18)经由至少一个机械的控制凸轮(30，32)彼此接合，用于控制所述第一和第二保持元件(12，18)的相对枢转和相对移动。

2.根据权利要求1所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

至少一个所述控制凸轮(30，32)

2.1具有不同曲率的区域(36，28)，和/或

2.2具有笔直的区域(36)或端部区域和弯曲的区域(38)或端部区域，和/或

2.3不同于圆形形状的椭圆的凸轮区域(38)，和/或

2.4具有从一个端部区域朝向另一端部区域观察阶梯式的和/或逐渐增大的曲率，和/或

2.5与所述弯曲模(22，24)相关地构成为，使得所述线材(16)在整个弯曲过程期间保持张紧。

3.根据上述权利要求中任一项所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

3.1所述控制凸轮(30，32)的或多个控制凸轮(30，32)中的一个控制凸轮的至少一部分刚性地与所述第一保持元件(12)或与所述第二保持元件(18)连接或者在所述第一或第二保持元件(12，18)上构成；或者

3.2所述控制凸轮(30，32)的或多个控制凸轮(30，32)中的一个控制凸轮的全部组成部分刚性地与所述第一保持元件(12)或与所述第二保持元件(18)连接或者在所述第一或第二保持元件(12，18)上构成。

4.根据上述权利要求中任一项所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

所述第一保持元件(12)具有第一控制凸轮(30)并且所述第二保持元件(18)具有第二控制凸轮(32)，使得所述第一和第二控制凸轮(30，32)作为滚动凸轮(34)彼此滚转。

5.根据权利要求4所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

在所述第一和第二控制凸轮(30，32)上构成有互补的突出部-凹陷部构造和/或齿部(42，44)，用于实现在所述第一和第二保持元件(12，18)之间的形状配合的接合。

6.根据上述权利要求中任一项所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

在所述第一保持元件(12)上构成有所述弯曲模(22，24)的第一区域(22)和在所述第二保持元件(18)上构成有所述弯曲模(22，24)的第二区域(24)。

7.根据权利要求6所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

所述弯曲模(22，24)的所述第一区域(22)和所述第二区域(24)

7.1分别具有在两个弯曲的区域(58，62)之间的至少一个笔直的区域(60)，和/或

7.2彼此镜像地构成。

8.根据上述权利要求中任一项所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

所述第一和第二保持元件(12，18)

8.1分别具有用于固持所述第一或第二区段(14，20)的槽容纳部或引导槽(56)，和/或

8.2借助于至少一个预紧装置弹性地沿接合方向彼此预紧。

9.根据上述权利要求中任一项所述的弯曲单元(10)，

其特征在于，

所述弯曲单元(10)具有用于形成至少一个配合弯曲部(98)的配合弯曲元件，所述配合弯曲元件在所述第一和第二保持元件(12，18)为了执行弯曲而彼此枢转时可运动到所述保持元件(12，18)上，以便在线材处在所述保持元件(12，18)和所述配合弯曲元件(88)之间成型至少一个配合弯曲部(98)。

10.一种用于成型用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形形状的弯曲装置(66)，包括根据上述权利要求中任一项所述的第一弯曲单元(10-1)和根据上述权利要求中任一项所述的第二弯曲单元(10-2)，其中所述第一弯曲单元(10-1)的保持元件(12，18)中的一个保持元件和所述第二弯曲单元(10-2)的保持元件(12，18)中的一个保持元件借助于围绕转动点(68)可转动的刚性的连接元件(70)彼此连接。

11.根据权利要求10所述的弯曲装置(66)，

其特征在于，

所述连接元件(70)和通过所述连接元件连接的保持元件(12，18)一件式地在成型元件(72)上构成，用于成型处于两个弯曲部之间的笔直的线材区段(14，20)。

12.一种用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制设备(64)，包括多个根据权利要求10或11所述的弯曲装置(66)和至少一个用于所述第一和/或第二保持元件(12，18)和/或所述第一和/或第二弯曲单元(10-1，10-2)和/或所述连接元件(70)和/或所述成型元件(72)的线性引导装置(74，76)。

13.根据权利要求12所述的波形绕制设备(64)，

其特征在于，

分别相邻的连接元件(70)或成型元件(72)通过经由所述弯曲单元(10-1，10-2)的控制凸轮(30，32)的接合而耦联，以便使所述连接元件或成型元件的沿着至少一个线性引导装置(74，76)的移动运动和转动运动同步。

14.根据权利要求11或12所述的波形缠绕制造设备(64)，

其特征在于，

14.1所述连接元件(70)或成型元件(72)的转动点(68)位于沿着或平行于线性运动方向伸展的线上；和/或

14.2至少两个沿线性运动方向相邻的弯曲单元(10；10-1，10-2)镜像地设置和/或构成，和/或

14.3设有用于将所述连接元件(70)或成型元件(72)保持在一起的至少一个或多个弹性构件(82)。

15.一种用于弯曲用于电机的线圈绕组的波形绕组的弯曲部的弯曲方法，包括：

借助于第一保持元件(12)保持要弯曲的线材(16)的第一区段(14)，

借助于第二保持元件(18)保持要弯曲的线材(16)的第二区段(20)，

借助于弯曲模(22，24)弯曲所述线材(16)的在所述第一区段(14)和所述第二区段(20)之间的过渡区域(26)，和

在弯曲所述过渡区域(26)时借助于机械的控制凸轮(30，32)控制所述第一和第二保持元件(12，18)的相对枢转和相对移动，经由所述控制凸轮，所述第一和第二保持元件(12，18)接合，其中与所述弯曲模(22，24)相关地选择所述控制凸轮(30，32)，以便在所述弯曲过程期间将所述过渡区域(26)保持靠在所述弯曲模(22，24)上。

16.根据权利要求15所述的弯曲方法，

其特征在于，

借助于至少一个凸轮(30，32)保持所述第一和第二保持元件(12，18)接合，使得

16.1所述控制凸轮(30，32)的或多个控制凸轮(30，32)中的一个控制凸轮的至少一部分刚性地与所述第一保持元件(12)或与所述第二保持元件(18)连接或者在所述第一或第二保持元件(12，18)上构成；或者

16.2所述控制凸轮(30，32)的或多个控制凸轮(30，32)中的一个控制凸轮的全部组成部分刚性地与所述第一保持元件(12)或与所述第二保持元件(18)连接或者在所述第一或第二保持元件(12，18)上构成。

17.根据权利要求15或16所述的弯曲方法，

其特征在于，

在完成所述保持元件(12，18)的相对枢转之后，借助于至少一个配合弯曲元件(88)在所述线材(16)处形成配合弯曲部(98)。

18.一种用于制造用于电机的线圈绕组的波形绕组的波形绕制方法，包括借助于根据权利要求15至17中任一项所述的弯曲方法在沿所述线材(16)的纵向方向连续设置的弯曲单元(10-1，10-2)中同步地弯曲多个弯曲部，所述弯曲单元分别具有第一保持元件(12)和第二保持元件(18)，所述第一保持元件和第二保持元件借助于控制凸轮(30，32)接合，其中连续设置的弯曲单元(10-1，10-2)借助于可转动地和可移动地支承的刚性的连接元件(70)耦联。

19.根据权利要求18所述的方法，

其特征在于，

a)使用根据权利要求12至14中任一项所述的波形绕制设备(64)，

b)将直的线材(16)置入或拉入处于展开状态的波形绕制设备(64)中，在所述展开状态中，在所述保持元件(12，18)或成型元件(72)处的引导槽(56)彼此定向，

c)将所述连接元件(70)或成型元件(72)均匀地移到一起并且反向转动，以弯曲所述弯曲部，和

d)在达到推到一起的最终位置之后，将弯曲成波形绕组的线材(16)取出。

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