CN112020819A - 用于预组装用于电机定子或转子的绕组棒的绕组组的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于预组装用于电机定子或转子的绕组的设备(200)，所述绕组包括具有呈非圆形截面的两个腿(255a、255b)的多个发夹(255)。它包括具有多个槽(222、232)的环(220、230)以及沿着环(220、230)的周边起容纳作用的外部容纳环(210)。此外，内部凸轮块(270)和围绕并径向面对内部凸轮块(270)的外部凸轮块(280)布置为与所述环(220、230)的离开面相对。凸轮适于在使用中被所述两个腿(255a、255b)穿过，同时这两个腿穿过所述环(220、230)；凸轮通向两个凸轮块之间的自由圆形空间(295)。本发明还涉及一种预组装用于电机定子或转子的绕组组(290)的方法，其中，发夹依次插入设备(200)的槽中，并且使环(220、230)相继旋转，以获得定位在自由圆形空间中的成品绕组组(290)。

Description

用于预组装用于电机定子或转子的绕组棒的绕组组的设备和 方法

申请人：泰克马奇有限公司

发明人：乔瓦尼·鲁杰里，塞尔焦·坦克雷迪，毛里利奥·米库奇，朱塞佩·拉纳利

本说明书涉及用于预组装在诸如电动马达的电机的定子和转子中使用的电棒导体的绕组组(winding set)的方法和设备的领域。

背景技术

通常已知电机(例如用于在混合动力车辆(HEV)上应用的诸如发电机或电动马达)设置有定子或转子，其中，定子或转子绕组由多个棒导体形成，这些棒导体弯曲且相互各种互连，以制造电绕组，也被称为“棒绕组”或“绕组组”。这样的弯曲棒导体也被称为“发夹导体”或简称为“发夹”，其具有在一个端部连接为桥的一个或多个腿。可以在棒绕组中区分单独的“层”，所述“层”中的每个通过等距位置的圆形阵列以及导体的组形成，所述等距位置的圆形阵列置于距绕组轴线相同的径向距离处，所述导体的组包括单一类型的右手侧或左手侧的发夹(根据下面的定义)，从而使得发夹的腿占据层的大部分位置。在绕组组中具有最大基数的所描述类型的组被称为“冠”。在一些情况下，棒绕组可以由一个或多个同心的冠构成。

具体地，具有呈圆形截面(也称“圆形线材导体”)或矩形截面发夹的绕组属于现有技术的状况。就这一点而言，“矩形”或“正方形”导体在本说明书中意味着具有四个基本上平的侧面的线材，所述侧面通常通过倒圆边缘而连接到相邻的侧面。具有梯形截面的棒导体是已知的。

前述基础导体通常借助于从直的棒导体开始弯曲为“U”形或“P”来预成型。专利US7,480,987描述了一种用于对直的棒导体预成型以形成发夹的方法的示例。“U”形或“P”形预成型导体在本技术领域中通常也称为“预成型基础导体”，该“U”形或“P”形预成型导体通常具有长度相同或不同的两个相邻的腿，每个腿均设置有自由端部部分和借助于连接部分连接到另一个腿的相对端部部分。

参考图2(a)，发夹255从线性导体(未示出)开始通过弯曲所述线性导体而预成型，以形成具有相应的自由端部255aE的第一腿255a和具有相应的自由端部255bE的第二腿255b。同时，弯曲形状在两个腿255a、255b之间形成桥状连接部分255C。在该示例中，预成型发夹具有扁平的“U”形。为了形成电机的定子，例如，已知使“U”形或“P”形的预成型棒导体经历两种不同类型的扭曲。

在也被称为“从插入侧扭曲”的第一类型的扭曲中，预成型基础导体适当地插入相应的径向对准的凹穴或“槽”中，所述凹穴或“槽”设置在适应于使这样的导体在插入后变形的扭曲装置中。扭曲装置基本上用于使“U”形或“P”形的腿展开，使得在从装置中取出导体后，每个导体的两个腿可以相继插入到定子芯的一对相应的槽中，这一对相应的槽相互成角度地偏移预定的直线距离，该距离基本上等于偏移的腿之间的距离。

例如，但不排他地，如图2(a)所示，从预成型发夹开始，用于插入到定子(或转子)中的适合形状的发夹通过使腿255a、255b展开并且使桥状连接部分255c成形来形成，例如，从而获得图2(b)中的形状。附图标记255p指示发夹的间距，即，腿之间的直线距离或角距离(开口)或者以槽间距表示的距离。值得注意的是，形成的发夹的中央顶部255c2是这样的区域：在所述区域中，导体的截面相对于发夹的中间表面(穿过发夹内部且包括两个腿的表面)或相对于X轴经历180°旋转。

公开为US 2009/0178270的专利申请公开了一种扭曲方法的示例，所述扭曲方法在将预成型棒导体插入到扭曲装置的凹穴中之后从插入侧以均匀的间距扭曲所述预成型棒导体，其中，发夹具有矩形截面。

根据现有技术并参考图3b，发夹还可以通过冲压获得，即，直的导体被压靠在冲模类型系统中的反衬物上。图3b(a)示出了这样的冲压导体；其没有显示出相对于发夹的中间表面旋转的截面。该冲压发夹或者预成型发夹也可以在焊接侧经历扭曲，在这种情况下，可以引入前述的旋转以及腿255a和255b的“台阶状”形状，其中，例如，如图3b(b)所示，腿255a具有第一直部分255a1、台阶形部分255a2和第二直部分255a3。

参照图3c，桥状连接部分255c的形状可包括三个部分255c1、255c3和255c2，所述三个部分从与第二腿255b的连接部开始并且结束于与第一腿255a的连接部(在图3c的示图中隐藏)。部分255c1具有主延伸方向B和曲率半径R_B，部分255c3具有主延伸方向A和曲率半径R，部分255c2具有主延伸方向C(并且可能具有曲率)。参考标记α₁表示方向A与方向C之间的角度，参考标记α₂表示方向A与方向B之间的角度，参考标记α₃表示方向B与方向C之间的角度并且等于角度α₁与α₂之和。这仅是发夹的最终可能的形状中的一者，具有不同的部分以及桥状部分的构造和腿的构造的所有其他形状可以与根据本说明书的设备和方法一起应用。

此外，存在被称为“I引脚”的导体，该导体具有容纳在槽中的延伸的单个直部分(通常为在第一端部与第二端部之间的单个适当形状的腿)；这种导体在专利US 7,622,843B2中用作相端子。W形导体也是已知的，例如参见专利US 7,622,843 B2。W形导体可以通过将冲压发夹与I引脚焊接或通过将第四导体焊接到三个I引脚来形成。一般来说，下文中的“W引脚”将意味着具有至少三个腿的导体，所述至少三个腿借助于桥状连接部在同一侧连接。所述三个或更多个腿中的至少一个腿将用于适当的凸轮中。

此外，参照图3d，存在多股发夹，该多股发夹在弯曲点处具有尖头截面(图3d(a))或沿着容纳在槽中的发夹部分连续换位(图3d(b)；US3837072)。未示出的变型可以是不具有尖头的类似发夹。

图3e示出了双冠绕组的发夹的腿在槽中的不同位置的可能布置。参考字母A和B表示槽中所示的腿(属于不同的发夹)所属的冠。定子的容纳绕组发夹的槽的层是槽自身的通过使槽在相同方向上再分而获得的在径向上被单个腿占据的部分。发夹在槽中的一些可能布置方式为AABB、ABBA和ABAB。在这方面，参见专利US 6,894,417 B2。

发夹相对于定子轴线的径向延伸是依据槽层测量的发夹的腿之间在径向上的距离。例如，具有AABB绕组的发夹的径向延伸或绕组ABBA的冠B的径向延伸等于单层，发夹的腿属于相邻层。ABAB型绕组的发夹的径向延伸等于2层。ABBA型绕组的冠A的发夹的径向延伸等于3层。不具有径向延伸的发夹也是可能的，即，具有在相同层上的腿。

在下文中，词语“发夹”将涵盖所有上述类型的“基础导体”。

在经历了第一类型的扭曲之后或在被冲压之后，基础导体通常被预组装在上文提到的绕组组中。预组装设备将具有一系列的槽，每个发夹的腿插入到这一些列槽中，并且预组装设备通常将与扭曲装置不同。

然后，绕组组作为块通过定子芯的第一侧(所谓的“插入侧”或“插入面”)插入到定子芯的槽中，并且相应的自由端部部分从芯的与第一侧相反的第二侧(所谓的“焊接侧”或“连接侧”或“焊接面”或“离开面”)突出。

基于要实现的特定绕组图案，基础导体的从焊接侧突出的自由端部部分可以经历还被称为“从焊接侧扭曲”的第二类型的扭曲，例如，在插入适当的扭曲固定装置中制成的凹穴中之后的扭曲。本文中的扭曲固定装置的目的是使导体的自由端部部分弯曲或扭曲，以使这样的端部部分适当地成形，并且因此使得可以在导体之间执行适当的电连接以完成绕组。公开号为US 2009/0302705的专利申请描述了从上面讨论的类型的焊接侧扭曲方法的示例。

举例来说，图1示出了根据现有技术的预组装设备，所述预组装设备应用于在绕组组插入定子或转子(特别是起动马达)中之前制造绕组组。这样的设备或装置或组件100使用已展开的具有圆形截面的发夹110的同心环140、190，具体是使得每个导体将相应的腿分开与它们将要插入到的定子芯的两个槽之间的角距离对应的角度。附图标记120和180表示用于竖直支撑发夹的腿的“槽”或“凹穴”。具体地，凹穴120用于在旋转之前在装载发夹时提供竖直支撑。附图标记150是用于预组装装置的轴线的附图标记，附图标记160是用于绕组组170的预组装的旋转方向。槽设置于在轴向方向上叠置的同心环140和190上，并且具有第三同心元件195，在所述第三同心元件中存在引导最初容纳在凹穴120中的腿的运动的径向延伸引导部。在所述旋转期间，环140和元件195相对于环190刚性地旋转，即，环190相对于环140和元件195二者旋转。在所述旋转开始时，每个发夹的容纳在槽120中的腿的上部部分从所述槽暴露，这些腿的上部部分轴向地叠置在元件195的引导端部处，腿自身的留在所述引导部中的下部部分约束腿的运动，直到腿接近环190为止。

通过置于固定腿上的观察者，旋转方向(顺时针/逆时针)与发夹的腿之间的连接部分中的弯曲的方向(以下称为“弯曲方向”)相关。例如，需要这样的弯曲以将发夹从一层传递到另一层。一般来说，弯曲方向可以向左或向右。在一种情况下，从上方观察插入到定子中的发夹时，桥状连接部的位于弯曲的左侧上的部分距定子轴线较远。在相同情况下，左腿距定子轴线较远。在另一情况下，右腿和桥状连接部的在弯曲的右侧的部分将距定子轴线较远。在这两种情况下，弯曲相对于穿过两个腿的平面定性为也是镜像的。

对于图1中的装置，插入以组装绕组的所有发夹110同时旋转。这样的旋转的支点是每个发夹的内部腿(即，在作为第三同心元件195的辊中的腿)，以使导体彼此接近并组装导体的绕组组或冠。这样的装置可以方便地用于圆形线材导体，但是它不适用于例如具有不同于圆形形状的截面的棒导体，例如，诸如“矩形”和“梯形”导体。实际上，这种具有非圆形截面的导体在圆形槽中的旋转不会是非常平滑的，并且会引起损坏发夹的风险。使用将凹穴的截面从矩形变为圆形的衬套或使用具有矩形截面的凹穴会是复杂的，并且还由于将围绕发夹的腿的壁为非零厚度而导致不能将发夹完全带到发夹冠中的最终预组装位置。实际上，参考图3a，当上述辊旋转时，提供引导垫片261(衬套260的壁)以引导基础导体255的腿，这样阻止了发夹完全封闭在冠290中(为简单起见，未示出从非圆形部分到圆形部分的适配器)。发明人在已知的文献中没有发现这种障碍，但是在发明人自己进行的实验研究中显现出了这种障碍。

根据现有技术的另一方面，由于上述同心引导环140、190所提供的凹穴均具有相同的深度和封闭的底部，因此这样的已知固定装置具有如下缺点：不能用于预组装包括具有不同长度的腿的棒基础导体的绕组组件，而该特征对于实现某种绕组组可能是必需的。同样地，现有技术的装置不能组装具有不同跨度/间距(角开口)的发夹。具有上述同心环的已知固定装置的另一缺点在于：为了取出借助于这种设备制成的绕组组170并将其插入相应的芯定子或转子中，通常必须提供附加的夹具组件，以从固定装置中取出成块的绕组组并且将其精确地插入定子芯中。

值得注意的是，在本文中和权利要求书中，词语“凹穴”或“槽”在一般意义上使用，并且包括具有壁的槽，所述壁单独地或与其他壁结合地在操作设备时以旋转的方式和以平移的方式包含发夹的两个腿之一。因此，槽既可以通过构件中的完全被该构件围绕的凹部或凹陷来限定，也可以通过构件中的腔来限定，其中，腔的一个或多个敞开侧适于被相邻部件的表面或壁有效地封闭。具体地，槽也可以是构件中的盲孔或通孔。

需要提出一种相对于以上参考现有技术讨论的那些组件和方法的替代组件和方法，以预组装用于电机的棒绕组的绕组组，所述替代组件和方法可以至少部分地克服以上参考现有技术描述的缺点。

具体地，根据本发明的一方面，需要提供一种设备或装置或组件和/或方法，其允许预组装用于电机的棒绕组的绕组组，所述棒绕组还具有与圆形线材导体不同类型的棒导体，其中，圆形线材导体是具有圆形截面的棒导体。

作为上述方面的补充或替代，根据本发明的另一方面，需要实现一种设备或装置或组件和方法，其允许预组装用于电机的绕组棒的绕组组，所述绕组棒还具有棒导体，即，如上面限定的基础导体，该基础导体例如具有不同长度或具有不同跨度/间距/间隔长度(throw)的腿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于预组装用于定子或转子的棒绕组的一个或多个绕组组的装置或设备和方法，其全部或部分地解决了所述问题并克服了现有技术的缺点。

本发明的主题是根据所附权利要求的设备或装置和方法。

本发明的另一主题是一种根据所附定子或转子的权利要求的电机的定子或转子，借助于本发明的方法获得的棒绕组的一个或多个绕组组插入到所述定子或转子中。

本发明的又一主题是一种根据所附电机的权利要求的电机，其使用利用本发明获得的定子和/或转子。

权利要求书形成本说明书的组成部分。

本发明的示例性实施方式的具体描述

附图说明

现在将具体参考附图的图示以示例的方式来描述本发明，在附图中：

-图1示出根据现有技术的用于预组装发夹绕组的装置；

-图2在(a)中示出根据现有技术的扁平“U”形预成型发夹并且在(b)中示出根据现有技术的成品发夹；

-图3a示出根据发明人的实验的现有技术的预组装设备的衬套的使用细节；

-图3b在(a)中示出冲压导体并且在(b)中示出在焊接侧上经历了扭曲后的同一导体；

-图3c从上方示出根据现有技术的图3b的发夹；

-图3d在(a)中示出在弯曲点处具有尖头截面的多股发夹并且在(b)中示出沿着容纳在槽中的发夹部分的连续换位的多股发夹；

-图3e在(a)至(c)中示出双冠绕组的发夹的腿在槽中的不同位置处的三种可能布置；A和B表示槽中所示的腿所属的冠(属于不同的发夹)；

-图4示出发夹定子绕组的预组装装置的实施方式的示意性俯视立体图；

-图5示出图4的实施方式的从下方看的立体图；

-图6示出图4和图5中的装置的内部和外部阵列的局部俯视图；

-图7示出插入有发夹的图4至图6中的装置的示意性局部立体图；

-图8示出图7中的部分的局部俯视图；

-图9示出图8中的视图，其中，相继插入两个发夹；

-图10示出图8或图9中的视图，其中，相继插入四个发夹；

-图11示出图8至图10中的视图，其中，还插入了定子绕组的最后的发夹；

-图12示出图8至图11的视图，其中完成了定子绕组并且示出两个内部和外部凸轮的入口点271b和281b以及可以在预组装的端部处封闭的离开点271a和281a；

-图13示出移除可伸缩插入件以释放绕组；以及

-图14示出发夹的底脚在移除插入件之前插入定子中；

-图15在(a)中示出由中间轴线形成的包络线并且在(b)中示出由沿着发夹的腿定位的轴线形成的包络线，其中，发夹绕相应的轴线相应旋转；

-图16示出根据本说明书的发夹的组装，该发夹的组装是绕发夹的腿旋转进行；

-图17a示出向左的发夹(顺时针弯曲)，其中，(1)以两个腿中的一个为支点，(2)以两个腿中的另一个为支点；发夹的旋转与弯曲的旋转(从上方观察，相对于腿逆时针旋转)方向相反；

-图17b示出根据本说明书的一方面的嵌套在单个冠的组件中的不同发夹(例如，不同跨度)的使用；

-图18示出用于组装双冠的两种类型的运动：在(a)中示出相同发夹在不同瞬时的相继位置(对内部冠上色，未对外部冠上色)：发夹通常相对于其腿中的一个以旋转的方式旋转平移；对于内部冠的发夹，旋转是逆时针的，对于外部冠的发夹，旋转是顺时针的；虚线表示在发夹的相对旋转中包络腿的不同位置的曲线(凸轮形状)；在(b)中的情况类似于(a)，不同之处在于，外部冠的发夹相对于左图中相同冠的发夹是镜像的，因此逆时针旋转；

-图19示出在完成双冠组装的步骤期间根据本说明书的装置，其中，最后的发夹的旋转位于一个腿以及反向旋转阵列上，如图18(b)中一样：(a)示出可以看到槽的阵列或环的俯视图；(b)示出可以看到凸轮的仰视图；在冠之间还示出分隔部，所述分隔部的厚度可以使其能容纳先前组装的冠；

-图20示出根据现有技术的形成ABBA绕组类型的不同冠的两个交叉发夹的情况；

-图21示出根据本说明书的双冠的组装运动的示例，其中，示出在不同瞬时的同一交叉双发夹的位置；双发夹大体上经历旋转平移，其中旋转部分相对于发夹的中心发生；

-图22示出根据本说明书的装置的用于图21中的双发夹的旋转平移的凸轮的构造的示例；

-图23示出已组装并准备插入相应定子中的绕组冠的示例，其通过三个变型的发夹构成：第一个变型的发夹的标准间距等于6个槽；第二个变型的发夹的长间距类型等于7个槽；第三个变型的发夹的短间距类型等于5个槽；以及

-图24示出根据本说明书的一方面的两个冠并行组装的一些步骤的图示示例，并且具有两个插入点：(a)当内部冠的第一发夹插入到圆形空间中时，第二冠的发夹的不旋转的腿可以被接近，相应的插入点和凸轮包络部相对于内部冠的插入点和凸轮包络部成适当角度的角偏移；(b)两个冠的组装继续并行(同时)；(c)外部冠的组装完成与两个冠的插入点的角距离相对应地在时间上偏移；

-图25在(a)中示出4层绕组组的层之间的互连图，其中，使用具有单个弯曲方向的发夹，在(b)中示出4层绕组组的层之间的互连图，其中，还使用反向类型的发夹，并且弯曲方向与其他发夹的弯曲方向相反；

-图26示出利用根据本发明的方法获得的绕组组，其中，第二层不完整并且第一层包括一系列I引脚；

-图27在(a)中示出增加了一系列反向发夹的图25中的绕组组，在(b)中示出绕组组的立体细节，并且在(c)中示出根据本发明的反向发夹的径向接近运动；

-图28示出图27中的绕组组，其中增加了另一系列的发夹(非反向)；

-图29在(a)至(d)中示出根据本发明的实施方式的设备的示意性截面中的根据本发明的方法的实施方式的相应的相继步骤；

-图30在(a)中示出图29中的设备的整体俯视图，其中，反向发夹的插入达到给定数量，(b)是相同的视图，但是其中最后插入的反向发夹进入到圆形引导部中；

-图31在(a)中示出容纳在反向引脚和/W引脚导体的槽中的部分的位置随径向位置(层数)和角度位置(槽数)变化的示例，其中，一种可能的绕组的类型可以是为具有36个槽和4个层的定子制成的；Rev框指示所有反向发夹的腿的位置(例如，第9槽第2层)；I/W框指示所有I/W引脚的腿的位置(例如，第9槽第4层)；在(b)中，该图示出了容纳在反向引脚和/W引脚导体的槽中的部分的位置随径向位置(层数)和角度位置(槽数)变化的另一示例，其中，一种可能的绕组的类型可以是为具有36个槽和4个层的定子制成的；Rev框指示所有反向发夹的腿的位置(例如，第9槽第2层)；I/W框指示所有I/W引脚的腿的位置(例如，第9槽第4层)。

值得注意的是，如本领域技术人员将从下文中描述和公开的内容不费力地理解的，下文中描述的不同实施方式的元件可以组合在一起，以提供其他实施方式，而不对本发明的技术构思进行限制。

对于未描述的详细特征，诸如以在相同类型的方案中通常在现有技术中使用的次要元件为例，本说明书的实施方式还参考了现有技术。

当在说明书或权利要求书中引入元件时，除非另有说明，否则始终理解为可以存在“至少一个”或“一个或多个”。

当在本说明书中列出元件或特征的列表时，应理解的是，根据本说明书的本发明“包括”这样的元件或可替代地由这样的元件“组成”。

附图中相似或等同的元件由相同的附图标记指示。

出于本说明书的目的，“平坦”或“正方形”棒导体意味着具有四个基本上平坦的侧面的棒导体，每个侧面均连接到相邻的侧面并且通常形成倒圆的边缘。因此，用于描述棒导体截面的词语“平坦”或“正方形”或等同的词语在一般意义上使用，并且不能解释为排除这样的棒导体具有连接基本上平坦侧面的明显的倒圆的角部。表述“平坦导体”意味着导体具有两个相对的侧面，所述两个相对的侧面的距离大于另两个相对的侧面之间的距离。出于本说明书的目的，术语“矩形导体”意味着广义化的平坦导体和正方形导体，矩形导体的特殊情况是正方形导体，其中，四个侧面具有相同的尺寸。

出于本说明书的目的，表述“非圆形导体”或“非圆形发夹导体”或“非圆形发夹”必须理解为指定具有任何多边形截面的导体，因此作为广义化的“矩形导体”。例如，该表述中包括具有规则的或不规则的矩形、三角形、五边形、六边形截面的导体。也包含具有诸如椭圆的连续闭合曲线截面的导体。根据本说明书的棒导体也可以是具有更不寻常形状的棒导体，例如，如在专利申请US7622843B2的附图中所描述的。此外，本说明书的设备和方法包括以各种交替的方式使用导电棒，例如，主要是一个类型，并且具有一个或多个不同类型的一些样品。

出于本说明书的目的，槽既可以通过构件中的完全被该构件围绕的凹部或凹陷来限定，也可以通过构件中的腔来限定，其中，腔的一个或多个敞开侧适于被相邻部件的表面或壁有效地封闭。具体地，槽也可以是构件中的盲孔或通孔。在块中的通孔的情况下，限定发夹的腿的插入面和离开面。

出于本说明书的目的，相对于方向或轴线定义的表述“径向”或“周向”或其他类似表述将指的是位于与这样的方向或轴线正交的平面中的圆周，并且该圆周的中心在所述方向或轴线上。此外，出于本说明书的目的，如相对于方向或轴线定义的表述“成角度地间隔开”(或其他类似表述)必须指的是位于与这样的方向或轴线正交的平面上的圆的两个半径之间的角度，并且该圆的中心在所述方向或轴线上。

出于本说明书的目的，柱形具有圆形或近似圆形的截面，其中，近似可归因于例如制造公差或定子或转子绕组的与圆形略有不同的具体构造，例如，在15％的百分比内，优选地在10％或5％的百分比内。

再次，出于本说明书的目的，柱形也可以被理解为具有规则的或不规则的多边形的截面的棱柱，并且具有如刚刚所述的那样近似。此外，根据具体所需的工业实施方式，根据本说明书的柱形还可具有椭圆或双曲线或抛物线的准线，并且在任何情况下均可为倾斜的和/或各种各样地截短的。

具体实施方式

本说明书涉及一种用于预组装用于定子或转子的绕组棒的组的装置(或设备或组件)和方法，绕组组由具有例如矩形或正方形的非圆形截面的发夹(有利地，由铜制成)构成或包括具有例如矩形或正方形的非圆形截面的发夹(有利地，由铜制成)。在下文中，将不加区分地用“发夹”指代“发夹导体”或“基础导体”。如下所述，“基础导体”是指预成型发夹或最终形状的发夹(在焊接侧具有非弯曲腿的发夹)。此外，本说明书还涉及两个或更多个绕组、同心绕组以及在一些实施方式中的相邻组的同时预组装。

参照图4至图13，在本说明书的实施方式中，提供装置200来用于预组装定子或转子绕组，从如上面所定义的具有非圆形截面的发夹255或“基础导体”开始组装。

装置200可以可选地包括具有旋转对称轴线X的外部容纳环210(更通常地，例如作用在连接第一插入面和第二离开面的环220、230的周边表面上的容纳装置或容纳工具)，所述外部容纳环有利地具有外部容纳环的下层211和外部容纳环的上层212，这里，“上”和“下”是指沿着轴线X的连续位置，具体是当轴线X为基本上以重力来定向时朝向地面。

在外部容纳环210内部并且基本上与所述外部容纳环相邻，(至少)一个外部阵列(或“环”)220布置成包括或连接到可伸缩插入件221的操纵机构(未示出)，所述操纵机构构成阵列自身的一部分。外部环或阵列220可以是具有圆形截面(围绕中心轴线X)的环形，并且可以具有有利地基本上垂直于所述圆形截面的周边表面。周边表面有利地位于圆形截面的外周边上，并且还有利地使环的优选地基本上平坦的两个相对的表面结合。用于容纳可伸缩插入件的壳体可以沿着圆形截面的内周边(最靠近圆周的中心)设置。

可伸缩插入件221可以制成单个块。可伸缩插入件221可以有利地包括槽222(参见图6)，所述槽优选地具有与S形部分相对应的形状，其中，闭合端部222a便利地为正方形，并且S的宽度基本上恒定。这使得发夹具有固定的支座。如果需要用于引导发夹的腿的在高度上的倒角(未示出)，则也可以由于倒圆而为闭合端部提供余量。槽222也可以彼此不同，以也插入与其余大多数发夹的间距/跨度/间隔长度不同的间距/跨度/间隔长度的发夹。一般来说，槽222或甚至槽232可以沿着基本上平行于所述中心轴线X的深度方向并且沿着相对于所述中心轴线X的径向方向限定相应的开口。每个槽可被构造为沿着所述深度方向接收一个或多个基础导体255的至少一个自由端部255aE、255bE(即，未以桥状方式连接到另一个腿的端部)。

具体地参考图13，可伸缩插入件221有利地设置有卡爪223，以用于径向操纵相同的可伸缩插入件221，这将在下面参考根据本说明书的绕组组的预组装方法来更好地描述。

可以使用其他装置或容纳工具代替容纳环210，例如，与槽成一体，或者甚至与槽形成为单个件的其他装置或容纳工具，如在槽是相对于方向X在每侧上封闭的开口的情况下那样。

优选地，内部阵列230以同心的方式布置在操作位置并且在径向上邻近外部阵列220。该内部阵列可以是环形的，并且具有使有利地基本上平坦的两个相对的表面结合的周边表面，如外部阵列220的情况那样。内部阵列230优选地被制成一件式，并且显示出径向的多个内部阵列开放槽232，所述内部阵列开放槽具有与S形部分相对应的形状，其中，闭合端部便利地呈正方形并且S的宽度基本上恒定。然而，结合上面提到的倒角，其他实施方式也是可能的。如在外部阵列220的情况那样，出于相同的原因，每个开放槽可以彼此不同。

根据本说明书的一方面，还有内部阵列或者仅内部阵列可以包括如上所述操作的可伸缩插入件(未示出)，不同之处在于，相对于外部阵列而言，径向打开运动朝向轴线X而不是远离所述轴线。

根据本说明书的一方面，内部环或阵列230和外部环或阵列220被构造为整体旋转或反向旋转。在任何情况下，本说明书中的旋转可以总是理解为一个元件相对于另一元件的相对旋转。

参考图6中的视图，当外部阵列槽222和内部阵列槽232相对于相应的开放端部222b和232b相邻时，它们因此在阵列的平面上形成闭合槽或闭合缝，并且该闭合槽或闭合缝是“S”形的。该S形不是必要的；然而，这是有利的，这是因为当发夹相对于中心轴线(平行于腿并在腿之间居中)旋转时，可以减小闭合缝的宽度。相反，当发夹相对于与其腿中的一个腿重合的轴线旋转时，槽的最佳形状(发夹内侧没有游隙)减小为圆周的弧度。根据本说明书的不同方面，还可以设想每隔一个的次优形状。

有利地，外部阵列(或环)220和内部阵列(或环)230也借助于所述容纳块210的类型的容纳块机械地支撑在固定系统上或支撑在用于自支撑装置(未示出)的适当支撑件上。

根据本说明书，可以在不将槽分成两个(相互)相对的槽222和232的情况下形成槽。这些槽可以具有与“S”形不同的形状，并且可以在一个单个件或在多于两件中获得槽。

容纳环210、外部阵列220和内部阵列230的组件可以连接到支撑毂240，如在下文中更详细地描述的(参见图5)。

此外，优选地，可伸缩插入件的上述操纵机构放置在公共支撑件(未示出)上。根据本发明的一方面，槽阵列可以在轴向方向上邻近凸轮块。根据本说明书的一方面，可以使用一对或多对槽阵列，凸轮介于所述槽阵列之间(在轴向方向上被夹在中间)。两个阵列(外部或内部)之一的在轴向方向上对齐的槽(一个在轴向方向上位于凸轮上方，一个在轴向方向上位于凸轮下方)可以形成在同一可伸缩插入件中。

图4进一步示出了发夹255(具有圆形、正方形或任何其他截面)的插入器械250。这样的插入器械250有利地分别具有第一竖直杆253和第二竖直杆254，并且优选地具有第一滑动引导部253a和第二滑动引导部254a，所述第一滑动引导部和所述第二滑动引导部有利地作为第一竖直杆253中的凹部和第二竖直杆254中的凹部。利用这样的插入器械，发夹255的一个腿定位在第一滑动引导部253a中，发夹的另一个腿定位在第二滑动引导部254a中。使形状适合的推动件或叶片251在两个竖直杆253、254之间滑动并且推动发夹255，以将其两个腿255a、255b插入上面描述的两个槽222和232(特别是“S”的端部)内部。可以借助于连接到推动件251的手柄252来便利地提供推动。插入器械的图示和描述的形状不是唯一一种可能，仅是考虑到绕组组的预组装而被构造为用于插入发夹255的工具的示例。例如，可以提供一种使用工具250或其他工具以插入每个发夹255的自动拣选机。

图7从顶部以立体图示出插入根据本发明的设备200中的发夹255的示例。

相反，图5从下方以立体图示出插入根据本发明的设备200中的发夹的示例。可以看到发夹的插入端部(腿的端部)255aE和255bE。根据本说明书的示例，这些腿不与支座相遇。出于这个原因，腿255a和255b可以具有不同的长度，这与现有技术中的情况相反。从电功能的角度来看，这意味着可以借助于本说明书的系统来管理在同一层上的具有不同长度的棒导体。出于本说明书的目的，与基础导体相反，特殊导体是指用于完成绕组的棒导体。这样的特殊导体以本质上已知的方式包括需要用于连接面对定子的同一侧的两个或更多个端部的例如跨接线、相端子、星形点导体。

图5和图6另外示出发夹255的腿255a、255b的接合机构。具有内部凸轮的内部凸轮块270和具有外部凸轮的外部凸轮块280分别定位在内部阵列220和外部阵列230下方(或上方)(从内部阵列220和外部阵列230的两个相对的平坦表面之一的侧面起，有利地，毂240在所述侧面延伸，所述侧面具有旋转对称轴线X)。外部块280有利地围绕并且径向面对内部块270。

为了制造内部凸轮，内部包络引导部271(优选地具有贯通切口)有利地在内部凸轮块270上制造，并且被构造为形成在本说明书的预组装期间发夹255的腿255a或255b的各个位置的包络部。实际上，参照图12，内部包络引导部271从内部凸轮的面对外部凸轮块280的表面上的离开点271a开始，并且有利地以螺旋状延伸到内部凸轮块270中以朝向毂240(在朝向轴线X的径向方向上；毂在图4和图5中可见)延伸。

为了制造外部凸轮，在外部凸轮块280上有利地制造外部包络引导部281(优选地，具有贯通切口)，所述外部包络引导部被构造为在内部包络引导部271的相同的旋转方向上形成发夹255的腿255b或255a的包络部。实际上，外部包络引导部281从外部凸轮281a的面对内部凸轮块270的表面上的离开点开始，并且在外部凸轮块280中以螺旋状延伸，以朝向外部容纳环210延伸。

根据本说明书的一方面，凸轮块也可以是一件式或多于两件，以同心方式布置或不以同心方式布置。

包络引导部271、281整体或部分地构成凸轮块的凸轮。一个或多个凸轮的形状至少取决于导体的旋转中心的位置、凸轮自身的位置以及发夹的几何形状。

根据本说明书的一方面，如图5至图14所示，外部包络引导部281被构造为在环220、230相对旋转时将一个或多个发夹255的插入到所述外部包络引导部的腿255b、255a从外部带向所述自由圆形空间295。可替代地或另外地，内部包络引导部271被构造为在至少一个环220、230相对旋转时将一个或多个发夹255的插入到所述内部包络引导部的腿255b、255a带向所述自由圆形空间295。

该设备可以被构造为使得插入点271b和281b每次均在“S”的闭合端部222a、232a(即，槽的在阵列的平面上的径向方向上的闭合端部，即，槽底部)处以在下面的描述中详细描述的每个旋转间距定位。

由于也可以组装具有不同跨度的发夹，因此对于每个凸轮块来说也可以具有多个不同的包络引导部。发夹的旋转轴线可以是与发夹的腿平行的轴线的任何一个。仅一个凸轮(具有空的中央空间295以及仅一个包络引导部的单个块)而不是两个，就足以组装单个冠。在这种情况下，发夹绕着两个腿中的一个转动，并且发夹的两个插入点(对应于两个腿)中的一个已经处于其中腿自身将处于组装过程的结束的位置。图15(b)示出如从绕组冠的轴线所见的发夹的运动的直观表示。为了清楚起见，图15(a)示出通过上面描述的两个同心凸轮引起的发夹的运动。离开点271a和281a(见图12)可以闭合(意味着发夹255的相应腿不再能进入)，并且它们的闭合可以用许多方式实现，例如，利用闭合件、反向旋转圆盘(未示出，在轴线X的方向上从阵列下方(发夹的腿的离开侧或“焊接侧”)插入)，以防止在该方法(如下所述)中插入的最后的发夹的腿锁定在离开点中。

自由距离(自由圆形中央空间295)保持在内部凸轮块270与外部凸轮块280之间，该自由距离被确定为使得两个或更多个相继插入的发夹255不干涉。引导部的端部(离开点271a和281a)之间的直线距离对应于发夹的两个腿之间的距离255p(见图2)。

当然，根据本发明的一方面，如上所述，当存在单个插入引导部时，存在单个离开点。

在根据本发明的装置200中，优选地，上面提到的闭合S形槽222、232根据以下描述的方法均一起移动。相反地，内部凸轮块270和外部凸轮块280优选地保持固定。相反的情况也是可能的，但是其要复杂得多，这是因为发夹的插入器械250的定位必须改变位置，并且因此将存在两个圆形运动，而不是仅一个(凸轮块270、280和工具250必须被移动)。根据本发明的一方面，槽阵列可以相对于凸轮整体地旋转或在相反的方向上旋转。

凸轮块270、280和阵列220、230将提供对于发夹来说发夹255运动必须遵循的路径。实际上，凸轮块与阵列之间的相对运动约束一个或多个发夹以遵循预定运动。

参照图19，根据本说明书的一方面，预组装设备可以包括可移除分隔部265，所述可移除分隔部用于插入自由圆形空间295内部的中线中，以被夹持在所形成的绕组组290的两个冠之间。冠之间的分隔部265的厚度可以达到能容纳先前组装的冠的程度。

现在将具体参照图8至图13来描述根据本说明书的绕组方法。该过程包括以下步骤：

1.以适当的方式相对于相应的凸轮定位阵列，以使凸轮包络部的插入点在发夹255的相应腿的交叉处敞开，从而可以去除对槽的阵列的齿的阻碍(这适用于基础导体、I引脚和W引脚等的插入)；

2.将发夹255插入到阵列上：分别插入滑动引导部253a、254a中的发夹的腿255a和255b通过插入叶片251被推入到阵列220、230中(图4)；

3.有利地以阵列的槽间距或其倍数旋转(通过未示出的本文所描述的装置以外的工具)：在插入第一间距之后，将阵列旋转一个槽间距；通过凸轮块270、280引导的腿255a和255b旋转并且布置在逐渐靠近最终位置的位置处，所述最终位置是它们在预组装绕组组件290中具有的位置(在两个腿的情况下)(参见图12)；

4.插入(优选地相同类型的)最后的发夹255并且进行相继的额外旋转(未示出)：最后插入的发夹255可能需要另外的旋转以完成运动并且从内部凸轮块270和外部凸轮块280的路径离开，这可以根据具体应用情况下的发夹和装置的尺寸来确定。

5.插入一种相同类型的相继发夹255：以交替的方式重复步骤1和步骤3，即，几乎所有的发夹255都被插入，从而完成绕组组或“发夹冠”290；

6.重复步骤1至步骤5(优选地，针对可能使用的具有不同间距/跨度/间隔长度的不同类型的发夹)，以被插入在相应的凸轮包络部的插入点中；

7.另外的步骤可以包括使环旋转预定角度，以使插入的最后的基础导体255或最后的I引脚或最后的W引脚从至少一个包络引导部271、281离开；

8.对于由定子/转子的绕组构成的不同冠(绕组组)，重复步骤1至6。可以在多个冠上同时进行组装，或者可以在同一绕组的冠的部分组装后开始其他冠的发夹的插入。此外，可以使用预定数量的基础导体，这些基础导体在腿之间的打开均具有不同的预定距离、预定角度。借助于凸轮块270、280的构造，步骤3的旋转使得：

-对于每个旋转间距或其倍数，每个发夹255相对于其旋转轴线基本在自身上旋转，所述旋转轴线可以在腿之间的中间或居中位置处或在发夹的顶点(图3c中的元件中的中心点255c2)上定位在腿中的一个上；

-对于每个旋转间距或其倍数，每个发夹255平移，从而释放相继发夹255的插入空间。

不必然在后面的阶段将发夹插入，以在阵列的旋转方向上进入相邻或先前的槽中；如果发夹的腿在开始位置还没有处于自由圆形空间中，则发夹也可以在更多槽的距离插入。

关于旋转轴线的位置，参考图15，其在(a)中示出由中间轴线形成的包络线，并且在(b)中示出由沿着发夹的腿定位的轴线形成的包络线，其中，发夹绕相应的轴线相应旋转。

在步骤2至步骤4中，发夹255通过阵列220、230支撑(例如，借助于穿过槽的桥状部分255c)。可替代地，发夹255可以通过下部反衬元件(未示出)支撑。环220、230可以被构造为除了支撑基础导体之外还使基础导体移动和/或隔开基础导体。

根据本说明书的一方面，针对上面描述的内部块270和外部块280执行步骤1和步骤2，其中，在步骤3中，内部环220和外部环230均反向旋转或者仅二者之一旋转，或者两个环在相同方向上旋转。

还可以通过改变发夹的类型重复上面描述的步骤，例如，使用这样的发夹：在所述发夹中，腿相对于与腿自身平行的预定轴线的角开口不同于先前使用的发夹的角开口。以相同的方式，可以引入所需的多组均质发夹。优选但并非总是强制性的是，在具有较大角距离的发夹之前使用具有较小角距离的发夹。仅当短发夹和长发夹嵌套时，即，当一个发夹的轴向插入被另一发夹的存在阻止时，这才是强制性的。在执行组装绕组的连续的动作中，宽发夹必须强制地在插入窄发夹之后被插入，该宽发夹在组装的绕组构造中在所述窄发夹上交叉。所讨论的两种发夹可能不是同时被包括。鉴于所述约束，标准间距或不同间距的发夹中的任何一者可以无差别地在另一发夹之前或之后插入。

在步骤6的最后，发夹的冠290形成，但是仍插入在装置200中。现在可以用各种方式进行处理，以应用到定子芯或转子芯上。参照图14，优选地执行以下相互连续的步骤(未示出)：

8.关闭凸轮块270、280上的离开管271a、271b，以防止在凸轮块上的开口271a、271b处出现发夹移位；

9.将发夹的冠290插入到定子芯300中。

在以上步骤8期间，可以使用呈固定环的形式的或与槽的阵列一体的反衬物，这防止形成的圆形冠的腿的径向运动。

当冠或绕组组290的发夹255的端部插入定子芯或转子芯300中时，或在此步骤之前，配备有可伸缩外部或内部元件230的阵列可以移开以释放发夹冠290。根据本说明书的一方面，这可以有利地利用区段或插入件221进行，所述区段或插入件可借助于卡爪223(外部凸轮块280的用于径向取出的挺杆)径向向外(远离轴线X)伸缩，如图13所示。

否则，可以使用夹具将发夹冠290取出，然后将发夹冠放置在定子芯或转子芯300中。

根据本说明书的一方面，预组装装置可以被构造为用于同时预组装两个或更多个同心层。为此目的，还可以相对于槽阵列和凸轮块的旋转来限定两个冠的发夹的旋转类型。

图17a示出发夹的旋转模式，其取决于发夹的中央弯曲的方向。详细地，图17a示出在两个腿中的一个上具有支点的向左发夹(在逆时针方向上弯曲，在弯曲水平上的较低箭头)；发夹的旋转方向与弯曲的旋转方向相反(顺时针旋转，较高箭头)。相同的考虑也应用于具有在相反方向上的中央弯曲的发夹的情况，诸如图15和图16的情况。也可以简单地通过反转图17a中的中央箭头的方向而具有向右弯曲的方向。实际上，构成发夹的U形的桥不包括在平面上或具有单个弯曲中心的表面上。从两个腿中的一个开始，存在第一部分、然后是与第一部分形成不连续的角度的中央部分、然后是具有新的不连续的角度的第二部分。这如同U形是沿着具有单个弯曲中心的曲线的桥而取得的，并且当从顶部看并固定参考点(腿中的一个)时，桥的中央部分向左或向右扭曲。

参照图17b，在一方面，根据本发明的装置和方法允许使用嵌套在单个环的组件中的不同发夹(例如，不同跨度)。具体地，在所述图中，可以观察到径向宽度等于一个层且跨度/间距/间隔长度分别等于5个和7个槽、具有在同一层上的同类腿的两个同心发夹。

现在参照图18，发夹的旋转轴线相对于发夹自身的位置的可配置性使得可以组装两个绕组冠。在这种情况下，需要两个凸轮，每个环一个。如果(在完成的绕组中)发夹的最外(内部)腿作为旋转中心，则致动的凸轮位于被形成的冠内侧(外侧)。如观察者从位于发夹的腿支点(即，发夹的旋转中心所在的腿)上看到的，凸轮必须引起发夹在与U形部分的弯曲方向相反的方向上的旋转。图18示出双冠的组件的运动，示出发夹自身在不同瞬时的位置(对内部冠上色，对外部冠呈全轮廓)。

发夹大体上经历旋转平移。

在图18(a)所示的情况下，相对于发夹的腿中的一个发生旋转，对于位于作为旋转中心的腿上的观察者而言，内部发夹是逆时针旋转的，外部发夹是顺时针旋转的。虚线表示在发夹的相对旋转中包络腿的不同位置的曲线(凸轮形状或包络引导部)。内部槽阵列和外部槽阵列相对于凸轮刚性旋转，以引起这样的运动。

在图18(b)所示的情况下，相对于图18(a)，外部冠的发夹改变，并且在这种情况下，相对于左侧图片中的相同的冠的发夹是镜像的，并且对于位于作为旋转的中心的腿上的观察者而言设想发夹逆时针旋转。内部槽阵列和外部槽阵列相对于凸轮在相反的方向上旋转，以引起这样的运动。图18(a)或(b)均示出表示上面提及的空的中央空间的两个圆形线弧，但是为了更清楚起见，以一定距离画出。

图19示出朝向它们的组件的端部同时组装的两个冠290、290'。还值得注意的是，根据本说明书，在冠之间存在绝对可选的分隔部，所述分隔部的厚度可以达到能容纳一个或多个先前组装的冠的程度，从而形成至少三个冠的三明治结构(未示出)。

参考图20至图22，可以利用根据本说明书的设备获得具有嵌套发夹以组装ABAB或ABBA型绕组的双冠。在这种情况下，如从图21显而易见的，也可以利用相对于发夹的两个腿之间的中间轴线的运动而获得双冠。

为了组装ABBA型绕组，如图23所示，两对凸轮包络部可以相对于对称轴线X布置在不同的角度位置，并且具有不同尺寸的包络引导部。中心引导部中的一个的尺寸与具有较长腿的发夹的一对腿的厚度相关，中心引导部中的另一个的尺寸与两个交叉的发夹的两对腿的累积厚度相关。在齐平的发夹腿的情况下(两对腿也可以是非齐平的，即，不在同一线上结束)，如图21(b)所示的从定子的一侧上看到的，最后的冠中的两个发夹彼此交叉，从而获得相对于现有技术的附加优点。

更通常地，根据本说明书的一方面，两个腿中的一个腿比另一个腿更靠近中心轴线X或圆形空间295，并且其中，所述至少一个包络引导部271、281被构造和成形为使得对于至少一组基础导体255，根据所述基础导体255朝向至少距中心轴线X最远的腿的所述自由圆形空间290的运动，基础导体的所述腿被带入到所述自由圆形空间295中，其中，从与正形成在所述圆形空间295内的所述至少一个绕组组件290一体的观察者的角度来看，基础导体相对于中心轴线X在腿之间具有相等的角宽度，并且对于组成所述基础导体的同类腿中的每个具有相等的运动路径。

图22示出内部块和外部块均具有两个包络引导部并因此具有两个插入点的情况。一般来说，每个块可以具有任意数量的包络引导部。

根据本说明书的一方面，图23在(a)中从槽阵列侧并且在(b)中从凸轮侧示出如下实施方式：其中，再次存在双冠的预组装且其中凸轮块的外部块和内部块均具有相互成180°放置的两个包络引导部。发夹可以是单个的或嵌套的。这种布置的优点是以更快的速度完成绕组。

此外，根据未在附图中示出的本说明书的一方面，为了预组装如图20所示的具有不同间距和具有不同长度的腿的发夹，在根据本发明的设备中，可以存在第一凸轮块和第二凸轮块，所述第一凸轮块在所述中心轴线X上的第一高度处相对于中心轴线X径向延伸，并且包括第一系列的包络引导部和具有第一径向尺寸的第一自由圆形空间295，所述第二凸轮块在所述中心轴线X上的第二高度处相对于中心轴线X径向延伸，并且包括第二系列的包络引导部和具有第二径向尺寸的第二自由圆形空间295，其中，第一高度与第二高度不同，并且第一径向尺寸与第二径向尺寸不同，并且其中，所述第一凸轮块和所述第二凸轮块被构造为在使用中以同时且同步的方式旋转或保持固定。这使得可以不同地驱动每个发夹。处于不同高度的两个引导部也可以被构造在单个块中。此外，在所述第一系列和所述第二系列的包络引导部中的元件的数量可以相互为1：2的比率，并且该情况也适用于它们之间的第一径向尺寸和第二径向尺寸。该选择源自以下考虑：用于嵌套冠的内部冠的内部发夹的引导部位于两个凸轮块上，即，一个在上方而一个在下方，否则内部发夹的插入和之后的旋转将会被上部凸轮块阻止。相反地，在下面的凸轮块上不存在外部发夹引导部。然而，因为仅外部发夹可存在多个插入点，所以该比率在数量上始终为1比2。

图24提供根据本说明书的同时缠绕两个冠的简化图，但是应理解的是，完全相似的过程也适用于三个或更多个冠：(a)当内部冠的第一发夹进入到圆形空间中时，第二(最外)冠的发夹的不旋转的腿可以被接近，相应的插入点和凸轮包络部相对于内部冠的插入点和凸轮包络部成适当角度的角偏移；(b)两个冠的组装继续并行(同时进行)；(c)外部冠的组装完成与两个冠的插入点的角距离相对应地在时间上偏移。本文所述的运动可以广泛地用于多于两个冠的组装。

最后，以适当的方式使用根据本说明书的装置和方法，可以使用前面提到的I引脚和W引脚。为此，在所描述的预组装期间，将避免插入预定的发夹的组，以留下适用于并构造为容纳I引脚或W引脚的一对或多对空的空间。

根据本发明的一方面，作为空的空间容纳I引脚和/或W引脚的替代，I引脚和/或W引脚的预组装可以执行为借助于不导电的机械连接装置(例如，刚性的)的机械连接组装。以这样的方式，它们可以首先被定位在自由圆形空间295中。再次，可以用这种方式将I引脚和/或W引脚以各种子组的形式结合，并且将子组插入自由圆形空间中。此外，机械连接装置还可以是可撤销的，并且在绕组组的构造期间，I引脚单独放置而不进行机械连接。最后，可以使用与基础导体相同的凸轮引导部和相同的槽来组装I引脚和/或W引脚，凸轮引导部和槽针对两种类型的组装来构造，可以将I引脚的单个腿和/或W引脚的三个或更多个腿中的至少一个腿插入在凸轮引导部中。I引脚和W引脚将在槽的相对旋转后最终定位在自由圆形空间中。

总之，根据本发明的方法是一种用于全部或部分地预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件290的方法，所述绕组组件包括多个基础导体255，其中，所述多个基础导体255中的每个基础导体255包括具有非圆形截面的两个腿255a、255b以及在两个腿之间的桥状连接部分255c，以形成具有两个自由端部255aE、255bE的“U”形。所述方法包括以下步骤：

S1.提供如上限定的用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件290的第一设备，所述第一设备具有至少一个环220、230和至少一个凸轮块270、280，所述至少一个环具有在槽之间的固定或可变的间距，所述至少一个凸轮块具有至少一个包络引导部271、281和自由圆形空间295；

S2.使所述至少一个环220、230均全部或其部分地相对于至少一个凸轮块旋转到初始位置，以使得能够将两个腿255b、255a插入到相应的包络引导部271、281中或将两个腿中的一个插入到包络引导部271、281中而两个腿255b、255a的另一个腿插入在自由圆形空间295中；

S3.将基础导体255的两个腿255a、255b插入到至少一个环220、230的不同的相应槽222、232中，并且同时插入到所述凸轮块270、280中，并且一个腿在包络引导部271、281中，两个腿中的另一个在自由圆形空间295中或在另一包络引导部271、281中；

S4.使至少一个环220、230和/或至少一个凸轮块270、280在相应的方向上旋转一个槽间距或其倍数，以获得最后插入的基础导体255的朝向自由圆形空间295的接近运动；

S5.重复从S2至S4或S3和S4的步骤，直到插入绕组单元290的预定数量的基础导体255。

根据本发明，在步骤S1至S5中使用基础导体255，所述基础导体在腿之间具有预定角开口或间距，在步骤S5之后执行所述方法的以下额外的反复步骤：

S9.重复从S1至S5或从S1至S6的步骤；

其中，使用预定数量的基础导体255，它们在腿之间均具有相同的预定角开口，该角开口与相应的先前步骤的角开口不同，直到绕组组件290被全部或部分组装。

在这样的情况下，例如，相对于基础导体在绕组中的最终位置，具有相同角开口的所有基础导体255可以在角开口包括所述相同角开口的那些基础导体之前被插入。

此外，在用于组装多组的同心绕组组件的方法的步骤的反复重复中，步骤S2或S3可以在另一绕组组件的预组装的最后步骤结束之前开始。

参考图9，步骤S4的旋转使得两个相继插入的基础导体255之间存在角度β，所述角度对应于基础导体255在其自身上绕其两个腿255a、255b中的一个的旋转，以使得在所述至少一个包络引导部271、281中的一个中留出用于插入要相继插入的基础导体255的空间，其中，所述角度β通过基础导体255的尺寸以及通过所述至少一个包络引导部271、281的构造确定。

在该第一设备中，所述至少一个包络引导部481、482可以仅在通过所述自由圆形空间295包围的圆周内，或者仅在所述圆周外。替代地，在所述圆周的内侧上可以存在任何数量的各种包络引导部，并且在所述圆周的外侧上可以存在任何数量的各种包络引导部。

图25至图30示出根据本发明的设备和方法的另一实施方式，该实施例使用上面已经描述的内容。

图25(a)示出使用具有单个弯曲方向的发夹或基础导体的绕组组的发夹之间的连接类型。基础导体相对于线性化定子块从上方插入，并且在下方焊接。电路径从第1层行进到第2层，再回到第1层，然后到第2层。电路径从第2层穿过第3层和第4层，然后再回到第3层以及到第4层。

相反，图25(b)示出绕组组的使用具有不同弯曲方向的发夹的部分。基础导体在定子芯的一侧上插入，绕组端子从同一侧上露出。一个腿插入在第2层中而相继的一个腿(相对于电流的方向)插入在第1层中的基础导体和一个腿插入在第4层中而相继的一个腿(相对于电流的相同方向)插入在第3层中的基础导体均具有相同的弯曲方向。一个腿插入在第2层中而相继的一个腿(相对于电流的相同方向)插入在第3层中的基础导体均具有与所述弯曲方向相反的弯曲方向。由于这个原因，后者的基础导体称为“反向”或“倒置”。一组I引脚和/或W引脚导体完成绕组，并且被放置在定子的槽中的通过基础导体留下的空闲的位置处。在相关图中，这些位置属于最外层和最内层。从层到层的电路径可以直观地概括为顺序1-2-1-2-3-4-3-4。在绕组的其他表示中，可以存在不同数量的模块2-1或4-3，或不同数量的焊接连接2-3。

出于工业和应用需求的原因，如图25(b)所示，在具有多层和多冠的绕组中可以要求电路径，这使用至少部分地通过“反向”基础导体(相对于冠的发夹的弯曲具有不同的弯曲)构成的至少一对层以及相应地至少两层I引脚和/或W引脚。在这样的情况下，绕组的冠的交错表现出组装问题，如上面描述的设备和方法不能容易地克服所述组装问题。因此，本发明包括一种设备和一种方法，所述设备和所述方法向上面描述的设备和方法增加步骤和特征，以组装包括有“反向”发夹的绕组组。

图31给出反向基础导体的和I/W引脚的布置的示例。

例如，如图26所示，根据本发明的设备200可用于具有一组不完整的绕组，所述不完整的绕组包括在最内层290-4中的一系列I引脚和/或W引脚，而层290-3中的其余发夹均是具有相同的单个弯曲方向的两个腿的发夹。不完整的绕组组位于层290-3上，从而存在自由部分，即，不被发夹的腿占据的部分。

在这一点上，如果想要增加反向发夹，则必须利用径向运动部件使两个腿接近绕组组290，否则至少一个腿的轴向插入将会因插入在第3层和第4层中的发夹的连接桥的存在而阻止。如图27(b)所示，如果试图将反向发夹的腿轴向地插入最终位置，则对于反向发夹的两个可见的腿，前两个重叠层的发夹中的一个的桥状部分(见虚线的发夹)将阻碍所述反向发夹的所述腿的轴向插入。图27(c)示出本发明的接近类型。更通常地，从图27(c)所示的运动开始时，反向发夹在开始运动的给定瞬间的位置必须与组装的或在同一瞬时的组装步骤期间的发夹的桥状连接部分的位置兼容。实际上，另一方面，即使这样的桥状连接部分未相对于绕组定位在其最终位置，它们也将阻碍反向发夹的组装。图27(a)示出绕组组，多个反向发夹255r被增加到所述绕组组，从而开始形成层290-2。反向发夹的组通过“Nr”个发夹形成，在缠绕的定子中，所述“Nr”个发夹具有在未留有内部冠的层(参见附图，在表示中，这是其中存在单个层的I引脚的角冠部分)中以完全占据所述自由层的腿以及在与内表面相邻的冠的内层中的其他腿。如果内部冠的发夹的顶点部分(或桥状连接部分)的弯曲方向从腿上来看是逆时针(或顺时针)的，则所述反向发夹中的一个的顶点部分的弯曲方向是向左或向右的(参见图17(a))。一般来说，我们可以论及对于基础导体255的第一弯曲方向并且论及对于基础导体255r的第二弯曲方向。

图28示出从图27的绕组组获得的绕组组，其中，相继增加非反向发夹，以几乎完全形成层290-1。绕组组可以利用I引脚和/或W引脚完成。该插入可以在插入反向发夹之后进行，其中：

-利用根据本发明的第一设备获得图26的绕组组件能够组装具有第一弯曲方向的基础导体以及I引脚和/或W引脚；

-根据本发明的第二设备获得的图27的绕组组件能够组装具有第二弯曲方向的基础导体；

-根据本发明的第三设备获得的图28的绕组组件能够组装具有第一弯曲方向的基础导体以及I引脚和/或W引脚。

还可以使用诸如不必移除形成的绕组组的具有包络引导部的单个设备。

尽管图26至图28的绕组从最内层到最外层组装，但是组装可以通过适当改变三个设备的使用顺序而从外侧朝向内侧等同地进行。

将参考图29和图30更详细地示出用于预组装的设备400的特征和方法的步骤。

装置400类似于200，但有一些不同。这里也存在凸轮块480。示出由附图标记481、482表示的两个包络引导部(但根据需要可以是>2的任意数量)。它们仅在由自由圆形空间495包围的圆周之内或仅在所述圆周外部。一般来说，上面的设备200可以用这样的方式形成。

在结束上面说明的绕组组290之前，其中，可替换地：

-步骤S1的设备如权利要求18所限定的；或者

-执行以下附加步骤：

R1.提供用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件的第二设备400，其中，仅在包围在自由圆形空间495(被重命名，但基本上等同295)中的圆周内或仅在所述圆周外存在至少两个包络引导部481、482，并且至少一个环425在槽426之间具有固定或可变的间距，至少一个凸轮块480具有至少两个包络引导部481、482和自由圆形空间495；

R2.从步骤S5或S6或S9的第一设备200中至少移除所述一个绕组组件290，其中，在这些步骤中，使用带有具有第一弯曲方向的桥状连接部分的导体255；

R3.将至少一个绕组组件290插入所述第二设备400的所述自由圆形空间495中；

其中，在步骤S5或S6或S9之后以及在步骤S7之前执行以下另外的步骤，其中，基础导体255与具有第一弯曲方向的桥状连接部分255c一起使用，或在步骤R3之后执行以下另外的步骤：

R4.使所述至少一个环425全部或部分地相对于至少一个凸轮块480旋转直至初始位置，以使得能够将至少一个基础导体255、255r插入在所述至少一个凸轮块(480)中，并且两个腿在相应的包络引导部(481、482)中；

R5.将基础导体(255、255r)的两个腿插入至少一个环425的不同的相应槽426中，并且同时插入所述凸轮块480中，并且两个腿在相应的两个包络引导部481、482中；

R6.使至少一个环425和/或至少一个凸轮块480在相应的方向上旋转一个槽间距或其倍数，以获得最后插入的基础导体255、255r的朝向自由圆形空间495的接近运动；

R7.重复从R4到R6或R5和R6的步骤，直到插入至少一个绕组组290的预定数量的基础导体255、255r；

其中，所述预定数量的基础导体(255、255r)包括具有第二弯曲方向的基础导体(255r)的子组，其中，第二弯曲方向与所述第一弯曲方向相反。

步骤R2的绕组组290可以包括在一个或多个绕组层290-1、290-4中的预定数量的I引脚或W引脚，基础导体255r的所述子组均在所述预定数量的I引脚或W引脚的腿处用至少一个腿成角度地插入。显然，包络引导部和自由圆形空间必须被构造为能够插入和处理I引脚和/或W引脚。一般来说，I引脚或W引脚的腿在角度位置处定位在给定层(奇数层或偶数层)中，这些角度位置与不同层(对应的奇数层或偶数层)的反向基础导体的腿的角度位置相等。参照图28，可以看出，I引脚或W引脚在绕组的最内层上也位于被基础导体255r的腿占据的角度位置处。即使未示出，I引脚或W引脚也插入最外层290-1中)。

在步骤R7之后，可替代地：

-步骤S1的设备可以被构造为处理I引脚和/或W引脚，并且在自由圆形空间的圆周外侧或内侧具有至少两个包络引导部；或者

-在步骤R7之后执行以下附加步骤：

L1.提供如步骤R1中所限定的用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件的第三设备400，并且其中，所述第三设备还被构造为组装I引脚和/或W引脚，并且至少一个环425具有在槽426之间的固定或可变的间距，至少一个凸轮块480具有至少一个包络引导部481、482和自由圆形空间495；

L2.从步骤R7的设备400移除所述至少一个绕组组件290；

L3.将所述至少一个绕组组件90插入所述第三设备400的所述自由圆形空间495中；

其中，在步骤R7之后或步骤L3之后，执行以下另外的步骤：

L4.使所述至少一个环425全部或部分地相对于至少一个凸轮块480旋转直至初始位置，以使得能够将至少一个基础导体255或至少一个I引脚或一个W引脚插入所述至少一个凸轮块480中，两个腿插入相应的包络引导部481、482中；

L5.将基础导体255的腿或者I引脚或W引脚的腿插入至少一个环425的不同的相应槽426中，并且同时插入在所述凸轮块480中，并且腿在相应的包络引导部481、482中；

L6.使至少一个环425和/或至少一个凸轮块480在相应的方向上旋转一个槽间距或其倍数，以获得最后插入的基础导体255的朝向自由圆形空间495的接近运动；

L7.重复L5和L6的步骤，直到插入至少一个绕组组290的预定数量的基础导体255和/或I引脚和/或W引脚；

其中，所述预定数量的基础导体255是具有所述第一弯曲方向的基础导体。

在步骤R7之后，所述至少一个绕组组可以在步骤R1至R7中再次使用，然后可以但不是必须地进行预定反复次数的步骤L1至L7，以在具有预定数量的层和最终步骤L1至L7的最后步骤R7中获得至少一个最终绕组组。这可能意味着使得绕组也具有定位在外层和内层之间的中间层中的I引脚，从而要求反向发夹的腿位于跨过其他发夹布置的不相邻的层中。

在使用多个不同设备的特定示例中，利用这样的反复过程，一般来说，在2*n-1的数量的设备中，绕组组件针对n个层获得，其包含与n/2个冠交错的n/2-1组的反向发夹。绕组组便利地包含在不同层(优选地，相对的外层290-1和290-4)上的一组或两组I引脚和/或W引脚，以形成期望的电路径。

本发明的优点

根据本说明书的设备和方法使得可以使发夹绕组组的生产自动化，而无需为了形成绕组组而使得所有插入的发夹执行同时旋转。

此外，根据本说明书的装置和方法可以便利地与圆形线材棒导体以及与诸如以“矩形”和“梯形”导体为例的具有不同于圆形的截面的棒导体一起使用，而无需为槽或非圆形槽使用适配器。以这种方式，根据本说明书的装置和方法允许完全接近发夹的邻近的腿。

根据本说明书的装置和方法对于这样的定子是有效的：所述定子中，每个槽的线材的数量大于或等于一个，特别是数量等于或大于两个。在多绕组组的情况下，所述方法设想形成单独的绕组组或层，然后将它们再次联接在定子上或转子上。

同样，根据本说明书的装置和方法允许管理具有不同长度的腿的棒导体，这是因为不存在底壁，该底壁会形成用于棒导体自身的腿的轴向止挡支座。

此外，根据本说明书的设备和方法，不需要使用用于将插入在定子上的绕组取出的取出夹具。

以下提供根据本说明书的本发明的优点的非穷尽列表：

1.组装发夹的冠的一部分，并且以按顺序方式或以并行方式添加“特殊”发夹，以完成冠自身：

a.可以组装包括具有不同跨度/间距/间隔长度的发夹的冠；

b.可以组装具有在发夹所插入的定子侧上的端子的冠。

c.可以组装具有用于星形点连接的叉形或“W”形发夹的冠。

2.组装多个冠；

3.组装具有同心发夹的冠，所述同心发夹具有放置在同一层上且在邻近的槽中的同类腿，所述发夹具有不同间距的U形弯曲部，例如，对应一个腿来说等于标准间距的7/6，对于另一个腿来说等于标准间距的5/6；

4.以ABBA模式以及以ABAB和AABB模式组装重叠的冠(见专利US6,894,417B2的图6)；以及

5.组装具有分层的发夹的冠(US20030214196A1的图1)。

附图标记列表

图1

100＝用于产生用于起动马达的转子绕组的装置(现有技术)，该转子绕组具有呈圆形截面的发夹

110＝圆形截面发夹

120＝用于插入引脚的凹穴

130＝旋转支撑环

140＝凹穴120所位于的可旋转外部环

195＝第三同心元件

180＝用于插入引脚的凹穴

190＝凹穴180所位于的内部环

150＝装置的轴线

160＝可旋转外部环的旋转方向或内部环的旋转方向

170＝具有发夹的转子绕组

图2至图24

200＝根据本发明的用于产生具有非圆形截面发夹的定子/转子绕组的装置或设备

210＝外部容纳环

211＝外部容纳环的下层

212＝外部容纳环的上层

220＝外部阵列，包括可伸缩插入件221的操纵机构

221＝可伸缩插入件(外部阵列元件)

222＝可伸缩插入件的开放槽，矩形的S部分

222a＝可伸缩插入件的槽在径向方向上的闭合端部

222b＝可伸缩插入件的槽在径向方向上的开放端部

223＝可伸缩插入件的用于操纵可伸缩插入件的卡爪

223＝卡爪

230＝内部阵列

232＝内部阵列的开放槽

232a＝内部阵列的槽在径向方向上的闭合端部

232b＝内部阵列的槽在径向方向上并面对端部222b的开放端部

240＝支撑毂

250＝发夹插入器械(具有圆形、正方形截面或其他任何截面)

251＝发夹的推动件

252＝发夹的推动件的手柄

253＝插入器械的第一竖直杆

253a＝第一竖直杆的滑动引导部

254＝插入器械的第二竖直杆

254a＝第二竖直杆的滑动引导部

255＝发夹

255a＝发夹的第一腿

255aE＝发夹的第一腿的自由端部

255a1＝发夹的腿的第一直部分

255a2＝发夹的腿的台阶部分

255a3＝发夹的腿的第二直部分

255b＝发夹的第二腿

255bE＝发夹的第二腿的自由端部

255c＝发夹的腿的桥状连接部分

255c1＝桥状连接部分的连接到第二腿的部分

B＝部分255c1的主要延伸方向

R_B＝部分255c1的曲率半径

255c3＝桥状连接部分的连接到第一腿的部分

A＝部分255c3的主要延伸方向

R_A＝部分255c3的曲率半径

255c2＝桥状连接部分的中央部分

C＝部分255c2的主要延伸方向

α1＝方向A与方向C之间的角度

α2＝方向A与方向B之间的角度

α3＝方向B与方向C之间的角度，等于α1与α2之和

255i＝I引脚

255p＝发夹的腿之间的距离(间距)

255r＝反向发夹

260＝衬套

261＝引导部厚度

265＝冠之间的分隔部

270＝内部凸轮块

271＝内部凸轮块的包络引导部

271a＝凸轮块内侧的离开点(在空的圆形空间上；可闭合)

271b＝内部凸轮块的插入点

280＝外部凸轮块

281＝内部凸轮块的插入引导部

281a＝外部凸轮块的离开点(在中间空的圆形空间上；可闭合)

281b＝外部凸轮块的插入点

β＝相继插入的两个发夹之间的角度，需要根据发夹的尺寸必须留出用于插入下一个发夹的空间，在现有技术中，β更大并且预组装是同时的

290＝发夹的冠(绕组组)

290'＝发夹的另外的冠(绕组组)

295＝凸轮块中或凸轮块之间的自由圆形空间

300＝定子包

400＝根据本发明的用于产生具有非圆形截面发夹的定子/转子绕组的装置或设备，不同于装置或设备200

425＝装置400的环

426＝环425的槽

480＝装置400的凸轮块

481、482＝凸轮块480的包络引导部

485＝内部凸轮块相对于由自由空间495包围的圆周的部分

495＝凸轮块480的自由圆形空间

255、255r＝可以与设备400一起使用的基础导体

290-1＝绕组组的第一层

290-2＝绕组组的第二层

290-3＝绕组组的第三层

290-4＝绕组组的第四层

RF＝环425上的参考点

至此，我们已经描述了优选实施方式并提出了本发明的一些变型，但是应理解的是，本领域技术人员可以在不脱离如所附权利要求所限定的相应保护范围的情况下进行变型和改变。

Claims (32)

1.一种用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件(290)的设备(200)，所述绕组组件包括多个基础导体(255)，其中，每个基础导体(255)包括具有非圆形截面的两个腿(255a、255b)和在所述两个腿之间的桥状连接部分(255c)，以形成具有两个自由端部(255aE、255bE)的“U”形，所述设备(200)包括：

-至少一个环(220、230)，所述至少一个环围绕中心轴线(X)延伸，包括多个槽(222、232)，所述多个槽(222、232)中的每个槽沿着与所述中心轴线(X)基本上平行的深度方向以及沿着相对于所述中心轴线(X)的径向方向限定相应的开口，每个槽被构造为沿着所述深度方向接收一个或多个基础导体(255)的至少一个自由端部(255aE、255bE)；

其中，所述至少一个环(220、230)沿着所述中心轴线(X)具有所述至少一个自由端部(255aE、255bE)的第一插入面和与所述第一插入面相反的第二面，

所述设备(200)的特征在于：

-至少一个凸轮块(270、280)面对所述至少一个环(220、230)的所述第一插入面或所述第二离开面布置；

-所述至少一个凸轮块(270、280)具有至少一个包络引导部(271、281)，所述包络引导部被构造并适于在使用中被所述两个腿(255a、255b)中的腿至少部分地在基本上平行于所述中心轴线(X)的方向上穿过，所述两个腿中的所述腿同时沿着所述多个槽(222、232)的相应槽在基本上平行于所述中心轴线(X)的方向上至少部分地穿过所述至少一个环(220、230)；

-在所述凸轮块(270、280)中限定有自由圆形空间(295)，所述自由圆形空间与所述中心轴线(X)同心并且被构造为被所述两个腿(255a、255b)穿过，并且所述至少一个包络引导部(271、281)的至少一个相应端部在所述自由圆形空间上敞开；并且

-所述自由圆形空间(295)和所述至少一个包络引导部(217、281)被构造为使得：在使用中，当所述至少一个环(220、230)相对于所述凸轮块相对旋转时，每次以相应的两个腿(255a、255b)插入在所述凸轮块(270、280)中和所述至少一个环(220、230)中的所述基础导体(255)相对于与所述两个腿(255a、255b)中的一个腿基本上平行的轴线朝向最终位置被移位且旋转，在所述最终位置处，两个腿(255a、255b)穿过所述自由圆形空间(295)。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个槽(222、232)中的槽是在所述至少一个环(220、230)中的贯通开口，其中，所述第二面是所述至少一个自由端部(255aE、255bE)的离开面。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述至少一个环(220、230)的每个槽(222、232)由第一槽(222)和第二槽(232)构成，从而形成多个第一槽(222)和多个第二槽(232)，所述第一槽和第二槽中的每个沿着与所述中心轴线(X)基本上平行的深度方向以及沿着相对于所述中心轴线(X)的径向方向限定相应的开口，所述第一槽和第二槽在所述径向方向上均具有相应的面对开放端部(222b、232b)和相反的闭合端部(222a、232a)，所述第一槽(222)和所述第二槽(232)被构造为沿着所述深度方向接收一个或多个基础导体(255)的至少一个自由端部(255aE、255bE)。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述至少一个环(220、230)包括呈现所述第二槽(232)的较小半径的内部环(230)以及呈现所述第一槽(222)的较大半径的外部环(220)。

5.根据权利要求3或4所述的设备，其中，所述多个第一槽(222)和/或所述多个第二槽(232)被限定在多个径向可伸缩插入件(221)中。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述多个径向可伸缩插入件(221)中的插入件均包括卡爪(223)。

7.根据从属于权利要求4的权利要求5或6所述的设备，其中，所述径向可伸缩插入件设置在较大半径的所述外部环(220)中。

8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，所述设备包括：

-所述环(220、230)的至少一个周边表面；以及

-所述周边表面的容纳装置(210)；

并且其中，所述至少一个周边表面连接所述第一插入面和所述第二离开面。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述容纳装置(210)包括容纳环(210)，该容纳环沿着所述至少一个环(220、230)的所述周边表面起容纳作用。

10.根据前述权利要求1至9中的一项或多项所述的设备，其中：

-所述凸轮块(270、280)包括内部块(270)以及围绕所述内部块且径向面对所述内部块(270)的外部块(280)；

-所述内部块(270)具有至少一个内部包络引导部(271)和/或所述外部块(280)具有至少一个外部包络引导部(281)，所述内部包络引导部和/或所述外部包络引导部被构造为并适于，在使用中当所述两个腿(255a、255b)至少部分地同时穿过所述至少一个环(220、230)时，被所述两个腿中的腿至少部分地穿过；并且

-所述自由圆形空间(295)限定在所述内部块(270)与所述外部块(280)之间。

11.根据权利要求10所述的设备，其中：

-所述外部包络引导部(281)被构造为：在所述环(220、230)相对旋转时，将插入到所述外部包络引导部中的一个或多个基础连接器(255)的腿(255b、255a)从外部带向所述自由圆形空间(295)，和/或

-所述内部包络引导部(271)被构造为：在所述至少一个环(220、230)相对旋转时，将插入到所述内部包络引导部中的一个或多个基础连接器(255)的腿(255b、255a)带向所述自由圆形空间(295)。

12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的设备，其中，存在第一凸轮块和第二凸轮块，所述第一凸轮块在所述中心轴线(X)上的第一高度处相对于所述中心轴线(X)径向延伸，并且所述第一凸轮块包括第一系列的包络引导部以及具有第一径向尺寸的第一自由圆形空间(295)，所述第二凸轮块在所述中心轴线(X)上的第二高度处相对于所述中心轴线(X)径向延伸，并且所述第二凸轮块包括第二系列的包络引导部以及具有第二径向尺寸的第二自由圆形空间(295)，其中，所述第一高度不同于所述第二高度，所述第一径向尺寸不同于所述第二径向尺寸，并且其中，所述第一凸轮块和所述第二凸轮块被构造为在使用中相对于所述多个槽(222、232)以同时且同步的方式旋转或保持固定。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，在所述第一系列的包络引导部和所述第二系列的包络引导部中的元件的数量之间的比率以及所述第一径向尺寸和所述第二径向尺寸之间的比率均是约1比2。

14.根据权利要求4或根据从属于权利要求4的权利要求5至13中的一项或多项所述的设备，其中，所述内部环(220)和/或所述外部环(230)被构造为一体地旋转并且在相对于所述至少一个凸轮块(270、280)的相反两个方向上旋转，或者相对于所述至少一个凸轮块(270、280)，一个环在一个方向上旋转而另一个环在相反方向上旋转。

15.根据权利要求1至14中的一项或多项所述的设备，其中，存在沿所述自由圆形空间(295)的中线延伸的分隔部(265)，所述分隔部(265)的厚度例如使所述分隔部容纳先前形成的绕组组件。

16.根据权利要求1至15中的一项或多项所述的设备，其中，所述至少一个包络引导部(271、281)被构造并成形为使得所述两个腿中的一个腿比另一个腿更靠近所述中心轴线(X)，并且其中，对于至少一组基础导体(255)，根据至少距所述自由圆形空间最远的腿的向所述自由圆形空间(290)的接近运动，所述基础导体的所述两个腿被带到所述自由圆形空间(295)中，其中，如从与在所述自由圆形空间(295)内正在形成的所述至少一个绕组组件(290)一体的观察者的角度来看，所述基础导体(225)具有位于腿之间的相等的角宽度以及对于组成所述基础导体的同类腿中的每个腿的相等的运动路径。

17.根据前述权利要求1至16中的一项或多项所述的设备，其中，所述设备(200)被构造为组装至少一个绕组组，该绕组组除了包括所述基础导体(255)之外还包括：

-一组I引脚，由具有I引脚第一端部和第二端部的单个腿构成；和/或

-一组W引脚，包括三个或更多个腿，每个腿的一个端部以桥状方式连接；

并且其中：

-所述至少一个包络引导部(271、281)被构造并适于在使用中至少部分地被从所述第一端部或第二端部开始的所述I引脚的单个腿和/或被所述三个或更多个腿中的至少一个腿在与所述中心轴线(X)基本上平行的方向上穿过；

-所述单个腿或所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿沿着所述多个槽(222、232)中的相应槽在与所述中心轴线(X)基本上平行的方向上同时至少部分地穿过所述至少一个环(220、230)；

-所述自由圆形空间(295)被构造为被所述单个腿和/或被所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿穿过；以及

-所述自由圆形空间(295)和所述至少一个包络引导部(271、281)被构造为使得：在使用中，在所述至少一个环(220、230)相对旋转时，每次以单个腿或以所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿分别插入在所述凸轮块(270、280)和所述环(220、230)中的所述I引脚或所述W引脚被朝向最终位置移动，在所述最终位置，所述单个腿或所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿穿过所述自由圆形空间(295)。

18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其中，设置多个包络引导部(481、482)，并且其中，所述多个包络引导部(481、482)中的至少两个包络引导部存在于通过所述自由圆形空间(295)包围的圆周内或在该圆周外。

19.一种用于全部或部分地预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件(290)的方法，所述绕组组件包括多个基础导体(255)，其中，所述多个基础导体(255)中的基础导体(255)包括具有非圆形截面的两个腿(255a、255b)以及在所述两个腿之间的桥状连接部分(255c)，以形成具有两个自由端部(255aE、255bE)的“U”形，

所述方法包括以下步骤：

S1.提供如权利要求1至18中的一项或多项所限定的用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组(290)的第一设备，所述第一设备具有至少一个环(220、230)和至少一个凸轮块(270、280)，所述至少一个环具有在所述槽之间的固定或可变的间距，所述至少一个凸轮块具有至少一个包络引导部(271、281)和自由圆形空间(295)；

S2.使所述至少一个环(220、230)均以其全部或部分地相对于所述至少一个凸轮块旋转到初始位置，以使得能够将两个腿(255b、255a)插入到相应的包络引导部(271、281)中或将两个腿中的一个腿插入到包络引导部(271、281)中而所述两个腿(255b、255a)中的另一个腿插入在所述自由圆形空间(295)中；

S3.将基础导体(255)的两个腿(255a、255b)插入到所述至少一个环(220、230)的不同的相应槽(222、232)中，并且同时插入到所述凸轮块(270、280)中，所述两个腿中的一个腿在包络引导部(271、281)中，所述两个腿中的另一个腿在所述自由圆形空间(295)中或在另一包络引导部(271、281)中；

S4.使所述至少一个环(220、230)和/或所述至少一个凸轮块(270、280)在相应的方向上旋转一个槽间距或槽间距的倍数，以获得最后插入的基础导体(255)的朝向所述自由圆形空间(295)的接近运动；以及

S5.重复步骤S3和S4，直到插入所述绕组组(290)的预定数量的基础导体(255)；

并且其中，如果步骤S1的所述第一设备是如权利要求17中所述的设备的话：

-在步骤S2中，所述初始位置使得能够插入所述单个腿或所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿；

-在步骤S3中，所述单个腿或所述三个或更多个腿中的所述至少一个腿插入在槽(222、232)中并且同时插入在所述凸轮块(270、280)中。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，在步骤S5之后执行以下附加步骤：

S6.使所述环进一步旋转预定角度，以使最后插入的基础导体(255)或最后的I引脚或最后的W引脚从所述至少一个包络引导部(271、281)离开。

21.根据权利要求19和/或20所述的方法，其中，在步骤S1至S5中使用的基础导体(255)具有在腿之间的预定角开口或间距，并且在步骤S5之后执行以下附加步骤：

S9.使用预定数量的基础导体(255)重复执行从S1到S5或从S1到S6的步骤，所述预定数量的基础导体均具有在腿之间的相同的预定角开口，该角开口与相应的先前步骤的角开口不同，直到所述绕组组件(290)被全部或部分组装。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，具有相同的较小的角开口的所有基础导体(255)在具有相同的较大的角开口的基础导体之前被使用。

23.根据权利要求20或21所述的方法，其中，相对于基础导体在绕组中的最终位置而言，具有相同角开口的所有基础导体(255)在角开口包含所述相同角开口的那些基础导体之前被插入。

24.根据权利要求19至23中的一项或多项所述的方法，其中，所述方法的一个或多个步骤被反复地重复以组装多个同心绕组组件，其中，步骤S2或S3能够在预组装另一绕组组件的最后步骤结束之前开始。

25.根据前一权利要求所述的方法，其中，步骤S4的旋转使得两个相继插入的基础导体(255)之间的角度为β，该角度对应于基础导体(255)在自身上绕该基础导体的两个腿(255a、255b)中的一个腿旋转的角度，以使得在所述至少一个包络引导部(271、281)之一中留出用于插入将要相继插入的基础导体(255)的空间，其中，所述角度β通过所述基础导体(255)的尺寸以及通过所述至少一个包络引导部(271、281)的构造来确定。

26.根据权利要求20至25中的一项或多项所述的方法，其中，在步骤S6结束时进一步执行步骤S7，其中，将预组装的绕组组件(290)应用到定子芯或转子芯(300)。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，步骤S1的所述第一设备使得所述至少一个内部包络引导部(271)和/或所述至少一个外部包络引导部(281)分别具有在所述自由圆形空间(295)上的至少一个外部凸轮离开部分(281a)和至少一个内部凸轮离开部分(271a)，并且其中，步骤S7按顺序包括以下子步骤：

S7A.关闭外部凸轮离开部分(281a)和/或内部凸轮离开部分(271a)；以及

S7B.将所述绕组组(290)插入定子或转子(300)中。

28.根据权利要求19至27中的一项或多项所述的方法，其中，使用根据权利要求10和14所述的第一设备，其中，相对于所述内部块(270)和所述外部块(280)执行步骤S2，并且其中，在步骤S4中，所述内部环(220)和所述外部环(230)均被反向旋转或者仅使两者中的一个旋转。

29.根据权利要求27和/或28所述的方法，其中，使用根据权利要求5所述的第一设备，并且其中，当所述绕组组(290)的基础导体(255)的两个端部(255aE、255bE)插入在所述定子芯或转子芯中时，或者在该步骤之前，所述多个可伸缩插入件(221)中的可伸缩插入件径向移位，以释放所述绕组组件(290)。

30.根据权利要求19至29中的一项或多项所述的方法，其中，可替换地：

-步骤S1的设备是如权利要求18所限定的设备，并且在从S1至S5或S6或S9的步骤中，导体(255)与具有第一弯曲方向的桥状连接部分(255c)一起使用；或

-执行以下附加步骤：

R1.提供如权利要求18所限定的用于预组装用于电机定子或转子的绕组组件的第二设备(400)，其中，至少一个环(425)在槽(426)之间具有固定或可变的间距，并且至少一个凸轮块(480)具有至少两个包络引导部(481、482)和所述自由圆形空间(495)；

R2.从步骤S5或S6或S9的所述第一设备(200)中移除所述绕组组件(290)，其中，在这些步骤中，使用带有具有第一弯曲方向的桥状连接部分(255c)的导体(255)；

R3.将所述绕组组件(290)插入所述第二设备(400)的所述自由圆形空间(495)中；

并且其中，在步骤S5或S6或S9之后以及在步骤S7之前，或在步骤R3之后，执行以下另外的步骤：

R4.使所述至少一个环(425)全部或部分地相对于所述至少一个凸轮块(480)旋转直至初始位置，以使得能够将至少一个基础导体(255、255r)插入在所述至少一个凸轮块(480)中，并且两个腿在相应的包络引导部(481、482)中；

R5.将基础导体(255、255r)的两个腿插入所述至少一个环(425)的相应的不同槽(426)中，并且同时插入所述凸轮块(480)中，并且两个腿在相应的两个包络引导部(481、482)中；

R6.使所述至少一个环(425)和/或所述至少一个凸轮块(480)在相应的方向上旋转一个槽间距或槽间距的倍数，以获得最后插入的基础导体(255、255r)的朝向所述自由圆形空间(495)的接近运动；以及

R7.重复从R4至R6或R5和R6的步骤，直到插入所述至少一个绕组组(290)的预定数量的基础导体(255、255r)；

其中，所述预定数量的基础导体(255、255r)包括具有第二弯曲方向的基础导体(255r)或由具有第二弯曲方向的基础导体组成，其中，所述第二弯曲方向与所述第一弯曲方向相反。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，当使用还根据权利要求17所限定的设备时，步骤S5或S6或S9的或步骤R2的绕组组件(290)包括位于一个或多个绕组层(290-1、290-4)中的预定数量的I引脚或W引脚，预定数量的基础导体(255、255r)各自的至少一个腿与所述预定数量的I引脚或W引脚的腿对应地成角度插入。

32.根据权利要求30或31所述的方法，其中，可替换地：

-步骤S1的设备是如权利要求17和18所限定的设备；或者

-在步骤R7之后执行以下附加步骤：

L1.提供如权利要求17和18所限定的用于预组装用于电机定子或转子的至少一个绕组组件的第三设备(400)，其中，所述至少一个环(425)具有在槽(426)之间的固定或可变的间距，并且至少一个凸轮块(480)具有所述至少一个包络引导部(481、482)和所述自由圆形空间(495)；

L2.从步骤R7的设备(400)移除所述至少一个绕组组件(290)；

L3.将所述至少一个绕组组件(290)插入所述第三设备(400)的所述自由圆形空间(495)中；

并且其中，在步骤R7之后或步骤L3之后，执行以下另外的步骤：

L4.使所述至少一个环(425)全部或部分地相对于所述至少一个凸轮块(480)旋转直至初始位置，以使得能够将至少一个基础导体(255)或至少一个I引脚或一个W引脚插入所述至少一个凸轮块(480)中，插入相应的包络引导部(481、482)中；

L5.将基础导体(255)的腿或者I引脚或W引脚的腿插入在所述至少一个环(425)的相应的不同槽(426)中，并且同时插入在所述凸轮块(480)中，并且腿在相应的包络引导部(481、482)中；

L6.使所述至少一个环(425)和/或所述至少一个凸轮块(480)在相应的方向上旋转一个槽间距或槽间距的倍数，以获得最后插入的基础导体(255)的朝向所述自由圆形空间(495)的接近运动；以及

L7.重复从L4至L6或L5和L6的步骤，直到插入所述至少一个绕组组(290)的预定数量的基础导体(255)和/或I引脚和/或W引脚；

其中，所述预定数量的基础导体(255)是具有所述第一弯曲方向的基础导体。

Images