CN112385127B - 用于对发夹进行模制的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种设备，该设备被设计成用于对发夹进行模制，以促进这种发夹的绕组集合在定子或转子上的插入，从而允许在这种定子或转子上的绕组集合的组件中增加插槽空间的填充。该成形的应用不仅涉及电定子或转子，而且涉及使用具有任何规格的电线的任何设备。
Description
技术领域
本说明书涉及被配置为对发夹进行模制的设备的领域，通过该设备形成定子或转子绕组集合。
背景技术
制造发电机或电机等电机的定子或转子(例如用于混合电动车辆(HEV)中)是众所周知的，现在也很普遍，其中定子或转子绕组由多个弯曲的条形导体组成，这些弯曲的条形导体彼此不同地互连以形成电绕组，也称为“条形绕组”。这种弯曲的条形导体也被称为“发夹导体”或简称为“发夹”。条形绕组可以由一个或多个同心绕组集合(有时称为“冠”)组成，每个绕组集合本身已经是绕组(“绕组集合”)。
特别是具有发夹的绕组属于已知技术，该发夹具有圆形横截面(也称为“圆线导体”)或矩形横截面，甚至是具有沿其长度方向具有可变的几何形状的横截面的导体(例如，在插槽中容纳的部分制成矩形的圆形导体)。为此，本说明书中的“矩形”或“正方形”导体是指具有四个基本上平坦的侧面的线，每个侧面通常通过倒圆的边缘连接到相邻的侧面。具有梯形截面的条形导体是已知的。
前述条形导体通常通过“U”形或“P”形弯曲由直线形条形导体制成。美国专利US7,480,987描述了一种预成型直线条形导体以形成发夹的方法的示例。“U”形或“P”形的预成型的导体，在行业中通常也称为“预成型的基础导体”，通常具有两个并排放置的、长度相等或不等的支腿，每个支腿具有自由端部和相对端部，该相对端部通过桥状连接部连接到两个支腿中的另一个。由于端部在被插入转子或定子中时突出，因此从现在开始，它们将被称为“自由突出部”和“相对的连接突出部”。连接突出部也可称为“头部”。
参考图1(a)，模压发夹255由线性导体(未示出)通过弯曲而预成形，以形成具有自由突出部的相关端部255aE的第一支腿255a和具有自由突出部的相关端部255bE的第二支腿255b。弯曲同时在两个支腿255a、255b之间形成桥状连接件255c。在该示例中，预成型的发夹具有压扁的“U”形形状。为了制造电机的定子，已知例如使“U”形或“P”形的预成型的发夹经受两种不同类型的绞合。
径向磁流电机的定子或转子芯基本上是具有两个平面和两个圆柱面的环，两个圆柱面具有与两个平面垂直且与电机的转子的旋转轴线平行的发电机。除非另有说明，否则后面提到的径向方向、周向方向和轴向方向均指后轴线。两个圆柱面中的一个至少部分地与电机的间隙相邻，电机的所述定子或转子是其中的一部件，并且限定了一组插槽，绕组的直线部分容纳在插槽中。两个平面在表面或插入侧以及与插入侧相对的表面或一侧是分开的。绕组的突出到所述芯外部的部分是所述头部。导体的自由部的端部属于从与插入侧相对的一侧突出的头部，导体大多需要焊接。如果绕组中具有桥状突出部，则它们属于从插入侧突出的头部。无论是自由连接部还是桥状连接部，从插入侧突出的部分在下文中都被称为突出部插入侧。
在一个插槽和另一个相邻插槽之间的定子或转子的核心区域称为齿。齿的数量等于插槽的数量。芯齿的连接部件被称为轭，轭限定了每个插槽的一部分，并且位于机器间隙上与插槽开口相对的一侧。
可以将插槽划分为位置矩阵。在这些位置的每个位置，都可以放置基础导体的支腿。容纳在插槽的相同径向位置中的导体限定了所谓的绕组层。
在第一类型的缠绕(也称为“从插入侧缠绕”)中，将预成型的基础导体合宜地插入到特定的径向对准的口袋或“插槽”中，该口袋或“插槽”在适于使这种导体在插入之后变形的缠绕设备中制成。缠绕设备实质上“加宽”了“U”或“P”形的支腿，以确保在从缠绕设备中抽出导体之后，每个导体的两个支腿可以插入到定子芯的对应的一对插槽中，插槽彼此成角度地错开预定距离，该预定距离基本上等于支腿被连续插入的插槽之间的角距离，并分别以支腿所占据的插槽位置之间的径向距离径向间隔开。
例如但不限于如图1(a)所示，通过加宽支腿255a、255b并使桥状连接件255c成形以获得例如图1(b)中的形状，由预成型的发夹形成适于将其插入定子(或转子)中的形状的发夹。255p表示发夹的间距，即两个支腿之间的线性距离或角距离或以插槽间距表示的距离。值得注意的是，此处形成的发夹的中间顶部255c2是导体的截面相对于发夹的正中表面(穿过发夹并包括两个支腿的表面)旋转180°的区域。
在公开号为US2009/0178270的专利申请中公开了一种在插入侧的缠绕方法的示例，用于在将预成型的条形导体插入缠绕设备的口袋后以均匀的间距缠绕预成型的条形导体，其中发夹具有矩形的横截面。
根据已知技术并且参考图2，发夹也可以通过模压而获得，在该过程中，直线形导体通过“冲模”型系统压靠在止动元件上。图2(a)示出了这种模压导体；它没有相对于发夹的正中表面旋转的横截面。
如上所述获得的该模压发夹，或者预成型并加宽的发夹可进行所谓的“缠绕焊接侧”，在这种情况下，可以引入支腿255a和255b的突出部的“阶梯”状和上述旋转，其中，例如，支腿255a具有第一直线部分255a1、阶梯状部分255a2和第二直线部分255a3(基本上对应于图1中的部分255aE)，如图2(b)所示。
参考图3，用于模压发夹的插入侧上的突出部分的形状，即桥状连接件255c的形状可以包括从到第二支腿255b的连接部开始并终止于到第一支腿255a的连接部的三个部分255c1、255c3和255c2(隐藏在图3中)。部分255c1具有主延伸方向B和曲率半径RB，部分255c3具有主延伸方向A和曲率半径RA，部分255c2具有主延伸方向C(并且可能具有自身曲率，未示出)。α1表示方向A和C之间的角度，α2表示方向A和B之间的角度以及α3表示方向B和C之间的角度，α3等于角度α1和α2之和。这仅仅是发夹的可能的最终形状之一；根据本说明书的设备和方法，可以使用具有不同部分和形状的任何其他形状的桥状部分和支腿两者。
同样，存在被称为“I-针(pin)”的导体，该术语是指被容纳在单个插槽中并且当其在插槽中时具有从定子芯的两个平坦表面突出的具有自由端的部分的导体。I-针的端部可以焊接到从插槽伸出的其他导体的端部或其他元件(例如母线、孔眼)，也可以用作相端子。这些部分可以经受“焊接侧”类型的弯曲。I-针的一个示例是在文献US7622843B2中用数字81至83表示的导体。“W形导体”也是已知的；例如，再次参考专利US 7,622,843 B2。可以通过将模压发夹与I-针焊接，或者通过将第四导体与三个I-针焊接来成形W形导体。
此外，参考图4，存在绞股的发夹，其横截面在弯曲部分中折叠(图4(a))，或沿着容纳在插槽中的发夹的部分连续移位(图4(b)；US 3837072)。未示出的变型可以是没有折叠的类似发夹。
所有上述类型的发夹以及I-针和W-针都包含在下面的术语“基础导体”中。
在经受第一类型的缠绕之后或在模压之后，通常将基础导体预先组装在如上所述的绕组集合中。预组装设备具有一系列插槽，每个发夹的支腿插入其中，并且预组装设备通常不同于缠绕设备。
然后，将绕组集合通过定子芯的第一侧(所谓的“插入侧”或“插入面”)整体地插入定子芯的插槽中，其中各个自由部分从与第一侧相对的芯的第二侧(所谓的“焊接侧”或“连接侧”或“焊接面”或“出口面”)突出。
因此，根据待获得的特定的绕组布局，从焊接侧突出的基础导体的自由部分可以经受第二种类型的缠绕，也称为“缠绕焊接侧”，例如，将其插入特定的缠绕装备制成的口袋后。此处的缠绕装备的目的是弯曲或缠绕导体的自由部分，以合宜地成形这些自由部分，并因此允许在导体之间进行适当的电连接，以完成绕组。公开号为US2009/0302705的专利申请描述了一种缠绕上述类型的焊接侧的方法的示例。
出现了这样的问题，即，通过压缩电机的体积来增加定子插槽中的电线的数量，因此，在增加定子插槽中的层数的同时，将插槽中的气隙减至最小，并使插槽中插入的铜的体积与可用空间(减去绝缘材料所占体积)之间的比率达到最大。
为此，值得注意的是，连接部分中的某些不期望的变形阻止绕组的相应的头部的增加的紧凑性和组装，并因此阻碍了插槽填充的增加，尤其是当绕组的每个插槽的导体数量增加时。绕组冠的连接部分的不期望的变形导致冠本身的层之间的不期望的距离，即，绕组冠的内支腿和外支腿之间的最小径向距离。此外，具有多个绕组冠的绕组中的连接部分的不期望的变形导致各个绕组冠的相邻层的支腿之间的不期望的最小距离。例如，这也可能是由于导线的截面在连接部分的某些弯曲点处的变形和旋转而造成的，并且对插槽填充有负面影响。换句话说，由于绕组的头部可以被径向地压紧，由于连接部分上的不期望的变形，容纳在插槽中的导体的直线部分之间的距离比头部中的距离更大。
因此，需要一种允许改善铜的体积与插槽中的可用体积之间的比率的设备和方法。为此，特别是需要在增加插槽空间填充的情况下组装定子或转子绕组集合，从而利用工具使绕组的突出部分插入侧变形，该工具可以根据电线的各种机械性能进行调整。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对发夹进行模制的设备，该设备允许在定子或转子绕组集合的组装中增加插槽空间的填充。
本发明的另一个具体目的是使用本发明的设备对发夹进行模制的方法，以获得具有增加的基础导体密度的定子或转子。
本发明的主题是根据所附权利要求的设备或装置和/或方法。
本发明的另一主题是电机的定子或转子，其中插入了条形绕组的一个或多个绕组集合，其根据定子或转子的所附权利要求，通过本发明的设备和/或方法获得。
本发明的又一主题是根据电机的所附权利要求的又一种使用通过本发明获得的定子和/或转子的电机。
附图说明
现在将通过非限制性示例来描述本发明，特别是参考附图，其中：：
-图1在(a)中示出了预成型的压扁的U形发夹，以及在(b)中示出了根据已知技术形成的发夹；
-图2在(a)中示出了模压导体，以及在(b)中示出在焊接侧经受缠绕之后的导体；
-图3从顶部示出了根据已知技术的图1(b)或2(a)中的发夹；
-图4在(a)中示出了在弯曲部分中具有折叠的横截面的绞合的发夹，，以及在(b)中示出了沿容纳在插槽中的部分连续移位的绞合的发夹；
-图5在(a)中示出了在根据现有技术的预组装发夹的情况下，在插入侧上发夹的部分的角运动，以及在(b)中示出了根据本说明书的单独模制；
-图6示出了根据本说明书的一个实施例的发夹模制设备，该设备允许使用伸展楔同时将发夹加宽；
-图7示出了根据本说明书的一个实施例的模制设备的两种状态：在(a)中发夹的初始静止状态，如图5(a)中插入起始发夹，以及在(b)中最终的模制状态，如图5(b)中对发夹进行模制；
-图8在(a)和(b)中分别在(a)中的A-A方向和(b)中的B-B方向上示出了图7中的设备的两个部分；
-图9在(a)和(b)中示出了图7中的设备在图7中的两种相应的工作状态下的俯视图；
-图10示出了处于初始静止位置的图7至图9中的设备的透视图；
-图11示出了对发夹进行模制的生产线，其中插入了本说明书的设备；
-图12示出了图11中的本说明书的设备的位置的细节；
-图13示出了在形成绕组集合期间，根据已知技术的发夹插入侧的布置；
-图14示出了在属于各种冠部的相邻连接部分之间可能发生的、使用本发明的方法可以避免的干扰；
-图15示出了根据本发明的方法获得的绕组的基础导体的一部分，每个冠具有不同的实体，另一部分被隐藏以便于观察连接部分的弯曲；详细地，值得注意的是本发明方法在各种冠部的连接部分之间的距离上的优点，这主要用于插槽的填充；
-图16在(a)中示出了根据本说明书的插入侧获得的多冠绕组集合，以及在(b)中示出了冠之间的空间的细节；
-图17在(a)中示出了根据已知技术的在插入侧获得的多冠绕组集合，以及在(b)中示出了冠之间的空间的细节；以及
-图18在(a)中示出了多重变形装置的示意图示例，其可用于通过变形过程使多个基础导体变形，以及在(b)中，应用这种多重变形装置以获得随时间的交错变形。
这里指定的是，如本领域技术人员将从下面的说明书和权利要求书中容易理解的，在尊重本发明的技术概念的同时，可以组合稍后描述的不同实施例的元件以提供其他实施例而没有限制。
本说明书还涉及用于实现其的已知技术、关于未描述的详细特征，例如，在在相同类型的解决方案中在已知技术中通常使用的非重要元件。
当引入元件时，除非另外特别指出，否则它总是意味着可以存在“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，这意味着根据本说明书的发明“包括”或“由这些元件组成”。
在附图中，相同或相似的元件可以用相同的数字表示。
为了本说明书的目的，相对于方向或轴定义的术语“径向”或“周向”或其他类似表达是指位于与该方向或轴正交的平面上并在所述方向或轴上具有中间的圆周。此外，出于本说明书的目的，相对于方向或轴线定义的术语“成角度地间隔开”(或其他类似表达)是指在正交于该方向或轴线的平面上并且在所述方向或轴线上具有中间的圆周的两个半径之间的角度。
具体实施方式
本发明涉及一种设备(或装置或组件)和方法，用于在将发夹预组装在定子或转子条形绕组中之前对其(有利地由铜制成，具有圆形或非圆形的横截面)进行模制。在下文中不加区别地将“发夹”称为“发夹导体”或“基础导体”。“基础导体”是指包括如下所述的加宽了支腿或I-针或W-针的发夹(支腿未在焊接侧弯曲)。
参考图5，根据本说明书的解决方案包括在将单个发夹预组装到绕组集合中之前对其进行模制。如图5(a)所示，常规的模压发夹255包括插入侧部分255c，该插入侧部分255c相对于预定平面(例如通过两个(或更多个)支腿255a和255b的平面)倾斜角度γ。此种平面可以通过至少三个点，例如，一个支腿的两个点和另一个支腿的一个点，以及相对于穿过桥状连接部255c的端部或通常穿过凸出部插入侧的端部(为清楚起见，指那些连接到支腿的端部)且穿过桥状连接件本身的至少一个点的平面的角度γ可以计算。一旦限定了发夹的两个部分的参考平面，就可以校准在本说明书的解决方案中讨论的角度的测量。头部相对于支腿的角度可能有不同的定义；因为一旦定义，本发明允许改变这种倾斜度，所以它们都可以在本发明中起作用。显然，期望选择最合适的定义以获得期望的变型，即，所获得的最终基础导体。
值得注意的是，在I-针的情况下，“头部”是指这样的自由端之一：当这种头部相对于所容纳的支腿的其余部分弯曲时，该自由端不容纳在定子/转子或框架的插槽或座中。
本说明书的解决方案实际旨在将该倾斜度增加更多的角度x(正或负)(例如在相同的旋转方向上)。这可以在将每个发夹组装成绕组集合之前单独地在每个发夹上完成。
当在此使用“单独地”时，这还意味着根据本说明书，多个发夹可以同时变形或在相同变形作用的框架内变形，只要它们不干扰变形以保持表面光滑。
参考图6，根据本说明书的一个实施例，一种用于以上述含义对发夹进行模制的设备可以包括具有插槽155的框架150，模压发夹255插入插槽155中。楔形物120下降到插槽155的冠部中，以推动发夹的桥状部分255c。作为非限制性示例，在该实施例和其他实施例中的框架可以是条形绕组的基础导体的组装系统或定子/转子。框架也可以是与定子或转子不同的设备，因此弯曲的基础导体可以从框架中取出并以各种方式放置在定子或转子中，例如预先使用绕组集合的组装设备。楔形物或变形元件(无论是楔形物还是其他)通常都相对于壳体部分可移动。术语“以可移动的方式安装”是指在楔形物和框架之间存在约束(图中未示出)，使得楔形物可以在该约束内移动。特别地，可以从上向下移动。
如果发夹插入插槽155中以形成完整的绕组集合，然后按上述方式操作楔形物，则绕组集合中靠近的发夹的桥状部会相互摩擦，这可能会损坏发夹本身的涂层。
为了解决这个次要问题，根据本发明，发夹将被布置在插槽中，以使得其桥状部255c在整个模制过程中不会干涉，以避免发夹之间的摩擦。可以插入基础导体，以使得所述头部彼此相距预定的径向或角距离，特别是将基础导体布置在所述一个或多个对应的各个壳体部中，以使得在角方向上连续的基础导体的一个支腿与连续的一个导体的支腿在径向上重叠，而各头部之间没有接触(如图6所示)。因此，使得存在多种用于配置框架中的插槽和插槽中的发夹的方法是可能的，仅示出了其一个示例。
作为楔形物的替代，可以使用作用在导体的连接部上并使之变形的多个元件，这些元件径向地布置并且相对于与组装设备或定子/转子相同的轴线在径向上可移动。通常，这是整体元件，其尺寸和形状设计成在单个运动中与发夹干涉。
出于根据本说明书的方法的目的，楔形系统100可以使用不同的组装设备，并且可能使用手动装置(例如抓握器等)，小心地放置发夹，以使得他们不相互干涉(与已知技术中发夹在绕组集合中的定位不同)。根据本说明书的该方面的方法允许：
1.最小化插槽中的空气空间；
2.组装具有增加的插槽填充的绕组集合；
3.具有轴紧凑性(次要问题)；
4.避免摩擦(次要问题)，仅当组装系统/定子合宜地部分填充时。
参考图7-10，它们示出了根据本说明书的模制设备的实施例。尽管这样的描述示出了对单个发夹进行模制，但是可以理解的是，可用于该模制的元件和装置可以通过各个集成组件重复并且布置在同一设备中，从而以相同和并行的方式对多个发夹进行模制，然后将其用于它们所服务的各种应用中。
该设备包括一组框架元件310、315、320、340，例如由于销钉380，变形(或模制，在示例中通过推力实现)元件330(或装置)可旋转地连接至该框架元件。推动或牵引元件330(也可称为变形元件)可选地且有利地通过连接在推动或牵引元件330本身与上述框架元件组之间的、施加恢复力的装置或其他元件或弹簧345而复位。
根据本说明书的一方面，该框架元件组包括基部310、连接至基部310的垂直元件315、销钉380的支撑元件320、弹簧345的锚固元件340。有利地，元件315、320和340沿平行平面彼此接触。
根据本说明书的一方面，支撑元件320包括两个平行的支架，该两个平行的支架可以在一端或在给定的高度处彼此接合。在支撑元件320的相应端部处有两个销钉380，这些销钉共享相同的轴线，并且推动或牵引元件330被安装在其上，从而其可以绕所述轴线旋转。在两个平行的支架之间布置有用于容纳模压发夹255以使得其连接部分相对于所述轴线突出的组。有利地，元件350是模压发夹255的顶点255c2的支撑元件，并且插槽元件360(也由固定在支撑元件320和/或垂直元件315上的两个平行的支架组成)包含两个(或多个)用于插入发夹的支腿的插槽。与元件350一体的另一元件355合宜地布置在插槽元件360和元件350之间。根据本发明的一个方面，支撑元件350的位置沿垂直于该销钉380的轴线的轴线是可调节的以允许对不同的发夹进行模制。
第一推动或接触元件370安装在壳体组(例如，紧固至所述推动或牵引元件330/与推动或牵引元件330成一体，并通过突出元件375在所述插槽元件360上滑动)与推动或牵引元件330之间，因此，在推动或牵引元件330旋转时，第一推动或接触元件370以足够均匀的方式沿相同方向推动模压发夹255的插入侧上的突出部分，从而相对于插槽元件360的插槽的平面进行角运动x。
推动或牵引元件330可具有用于活塞或手柄(活塞或手柄推动推动或牵引元件330)的锚固支撑件390。参考图9，即使为了简化描述在其他附图中未示出，手柄395也固定在390中。代替或除了手柄395之外，可以存在使推动或牵引元件330旋转的机械致动器。
可选地，根据本说明书，模制(或“折叠”或“变形”)设备具有用于调节弯曲角度x(例如以一个或多个校准螺钉的形式)的装置316。
通常，以下是根据本说明书的用于对一个或多个基础导体进行模制的过程。
首先，设置一种设备，其包括：
-框架310、315、320、340
-一个或多个相应的部分或整个容纳部件，用于容纳所述一个或多个基础导体，每个容纳部件一体地连接至或形成在所述框架310、315、320、340中；以及
-所述一个或多个基础导体的一个或多个相应的推动或牵引元件330。
一个或多个相应的推动或牵引元件330被配置并适于从其基本上不对所述一个或多个基础导体施加任何作用的初始位置移动到所述一个或多个基础导体的最终变形位置，在最终变形位置中所述角度获得不同于所述预定值γ的值γ+x。此外，所述一个或多个相应的壳体部分被配置为使得所述一个或多个基础导体可被插入而没有各个的桥状部分255c的相互干涉，并且在所述初始位置以及指导该最终位置的在所有状态下都保持无干涉。
此时，将所述一个或多个基础导体的支腿插入到所述一个或多个相应的壳体部分中，从而其桥状连接部分255c在所述初始位置以及直到最终位置的所有状态下都不会相互干涉。
最后，所述至少一个推动或牵引元件330从初始位置移动到最终位置。优选地，该运动使得基础导体的支腿255a、255b和/或头部255c在直到所述最终位置的所有状态下都不相互接触。该运动优选地是相对于所述一个或多个相应的壳体部分中的至少一个，或者相对于任意轴线(优选地，垂直于两个支腿或平行于穿过基础导体的支腿的至少三个点的平面)的旋转运动。这样的旋转提供了避免或减小推力装置相对于基础导体的摩擦的附加效应，并因此对基础导体的涂层造成的损害较小。
根据本说明书的方法获得可形成绕组集合的发夹。因此，一个或多个绕组集合可以安装在定子或转子上。特别地，一个或多个绕组集合290可以以彼此不同的角度x安装。这些绕组集合可以一个接一个地插入，使得所述角度x从最接近定子/转子的轭的第一绕组集合到最接近定子/转子的间隙的最后一个绕组集合减小。更详细地，考虑到冠部变形，将遵循以下插入顺序：要插入的第一个冠部是具有最大角度x的冠部，而最后一个是具有最小角度x的冠部。
尽管已经示出了相对于发夹的支腿的平面弯曲连接突出部的情况，但是所述连接部件保持静止且支腿沿与所示情况相反的方向弯曲角度x的情况是完全可能的，并且包括在本说明书中。实际上，为了获得所想要得到的效果，重要的是连接部件(插入侧)和支腿的平面之间的相互弯曲，而实际上保持两者中的一个静止不重要。
此外，尽管已经描述了用于模制具有两个支腿的发夹的设备的情况，但是对于具有三个支腿的W-针或仅具有一条支腿的I-针，可以容易地实现相同的技术概念。显然，在后一种情况下，推动元件适于抓握住单个突出部分插入侧(用于W、I或U导体)，该插入侧不再是桥状连接部分，而是简单的杆或孔(eye)部。
参考图18，示出了多个变形装置的示例。实际上，根据本发明，多个发夹可以通过变形装置一次变形。设备300'示出了图10中的设备的多个版本。类似于图10，数字310'表示多重框架的基部，315'表示多重框架的垂直元件，320'表示销钉380的支撑元件，330'表示多重推动或牵引元件，340'表示用于锚定复位弹簧的元件345'，380'表示使元件330'/335'旋转的销钉，最后是370'表示优选地刚性的第二推动或接触元件。这样的推动元件之间的距离是固定的，但是在各个元件之间不必一定是相同的。相等的距离允许同时弯曲基础导体，而不会干涉它们(避免在变形过程中相互接触)；每对第二推动或接触元件370′之间的不同距离允许随着时间的推移略微错开弯曲。围绕销钉380'的旋转不是必需的，元件375'也可以通过移动装置(未示出)水平移动。固定距离也可以针对所示的其他实施例实现。
参考图11，根据本说明书的设备可以被安装在用于制造单个发夹的生产线400中，并且还可以被安装在绕组集合组装-预组装系统中。根据本说明书的一个方面，生产线400可以包括用于从线圈解绕导线440的部分，将线性导体切割成期望长度的所谓的切割部分430，包括根据已知技术形成发夹的第一设备的弯曲部分420以及根据本说明书赋予所述连接部件的进一步旋转角x的第二同轴设备。作为导线的制造部分的替代，可以存在模压部分410，如果发夹被模压，则该模压部分410连接到弯曲部分420。
图12示出了如在现有技术中发夹的弯曲设备425的出口处的根据本说明书的模制设备300。
现在参考图13至图17，它们更详细地示出了根据本说明书的解决方案相对于获得现有技术所定义的类型的绕组的方法方面的效果差异。
图13以放大细节的方式示出了在组装设备或定子/转子中具有发夹的一部分的绕组集合，为了清楚起见，发夹的一部分被隐藏，其中突出了模压发夹255之间的接触区域510。
图14示出了由图13中的布置形成的绕组集合290，其中具有三个同心冠。不同冠部的发夹之间相同类型的干涉510是明显的。
图15以放大细节的方式示出了根据本说明书在组装设备或定子/转子中的绕组集合，其中隐藏了某些发夹，突出了模压发夹255之间的空白区域550，这与已知技术的前两个图不同。
在图16中也以根据本发明的解决方案获得的三冠绕组集合295的俯视图示出了这种效果，其中，在不同冠部的发夹之间显然存在空间550。利用通过引入发夹的插入侧上的突出部分相对于其支腿平面的附加旋转角的模制而获得的空间，可以在不因摩擦力损坏发夹的表面(特别是发夹的涂层)的情况下安装绕组集合。
与此相反，图17示出了传统的绕组集合290，其中不同冠部的模压发夹255之间没有空间，而是发夹处于接触510中，因此产生了摩擦，从而损坏了其涂层。
此时，可以提取模制的发夹，该发夹在最小的弹性恢复之后具有与起始位置不同的角度位置的上部(图5)。
本发明的优点
在传统的解决方案中，在没有上述成形加工的定子中区域的插入不允许最小化插槽中的空气空间。实际上，在不实现连接部件相对于支腿的平面在径向上的弯曲的情况下，冠部之间的间隔的增加(这是在机器操作期间保持其隔离所必需的)与插槽中支腿之间的空间的相等增加相关联，因此，是对插槽空间的非最佳利用。
替代地，通过由于根据本说明书的设备而获得的发夹的模制，通过占用对于存在定子或转子轭的可用空间，利用改进的插槽空间来获得定子。此外，作为次要效果，避免了同心绕组集合的导线之间的干涉。
根据本说明书的解决方案，除其他外，这是通过在将每个发夹预组装成绕组之前，在每一个发夹的连接部件和发夹的支腿之间施加附加的弯曲来实现的。
如上所述，在类似于图16和17的俯视图中，包围具有相邻层的绕组冠的支腿的圆形冠通常可以比包围所述支腿的连接部件的冠更薄。这是由于线材部分在某些弯曲点处的变形和旋转所致。该增加加上机器操作所需的冠之间的最小空间，反映在插槽填充上。
如在本说明书的情况下，如果在径向上对每个冠部的不同实体的连接部进一步弯曲，则这两个方面不会发生。因此，插入所需的冠部之间的距离没有反映在插槽上。弯曲方向取决于占据接近机器间隙或接近定子轭的空间的可能性。通常，如果芯轭比插槽矩阵的冠部更向外，则弯曲是朝外的。相反，弯曲是朝内的。
所要求保护的方法和设备执行弯曲基础导体的连接部件，以最小化导体的绝缘涂层上的机械应力，以便促进将冠部插入定子/转子，该定子/转子的绕组由多个冠部组成。
所要求保护的方法和设备使基础导体的连接部件弯曲可调节的量。可以根据导线的机械性能进行这种调节，所述导线的机械性能可能因为由于其几何形状、铜的金属加工、涂层材料的不同的弹性恢复而不同。与设计和制造新钢模相比，这进而允许以更容易的方式调节变形元件的行程。
附图中的参考标记列表
100＝根据本说明书的实施例的变形系统
120＝伸展楔
125＝伸展楔的侧面，由基础导体(与之接触的部分)的止动元件组成
150＝具有用于发夹的合并的外壳的变形框架(定子/转子或组装系统)
155＝用于部分或整个插入发夹支腿的插槽
255＝模压发夹
255a＝发夹的第一支腿
255aE＝发夹第一支腿的自由端
255a1＝发夹的支腿的第一直线部分
255a2＝发夹的支腿的阶梯状部分
255a3＝发夹的支腿的第二直线部分
255b＝发夹的第二支腿
255bE＝发夹第二支腿的自由端
255c＝伸展、模压或成型的发夹的支腿的桥状连接件
255c1＝连接到第二支腿的桥状连接件的部分
B＝部分255c1的主延伸方向
RB＝部分255c1的曲率半径
255c3＝连接到第一支腿的桥状连接件的部分
A＝部分255c3的主延伸方向
RA＝部分255c3的曲率半径
255c2＝桥状连接件的中间部分
C＝部分255c2的主延伸方向
α1＝方向A和方向C之间的角度
α2＝方向A和方向B之间的角度
α3＝方向B和C之间的角度，等于α1和α2之和
255p＝发夹的支腿之间的距离(间距)
γ＝部分255c相对于通过发夹255的两个支腿的平面的旋转角度
x＝部分255c相对于通过发夹255的两个支腿的平面的进一步旋转角度，例如在与角度γ相同的方向上
255cx＝插入侧相对于255c的位置旋转x的突出发夹部分290＝传统的绕组集合(绕组集合)
295＝根据本说明书的绕组集合
300＝变形设备或装置
300'＝多重变形设备或装置
310＝框架基座
310'＝多重框架基座
315＝垂直元件
315＝多重框架的垂直元件
316＝弯曲角度x的调节装置
320＝销钉支撑元件380
320'＝销钉支撑元件380'
330＝推动或牵引元件
330'＝多重推动或牵引元件
340＝弹簧锚固元件345
340'＝弹簧锚定元件345'
345＝复位弹簧
345'＝复位弹簧
350＝发夹顶点255c2的支撑元件
355＝与元件350集成在一起的元件
360＝插槽元件
380＝销钉
380'＝销钉
370＝第一推动或接触元件，优选地是刚性的
370'＝第二推动或接触元件，优选地是刚性的
375＝突出元件
380＝销钉
390＝锚固支撑件
395＝手柄
400＝发夹生产线
410＝模压部分
420＝弯曲部分
425＝根据现有技术的用于弯曲发夹的设备
430＝切割部分
440＝导线的解绕部分
510＝传统绕组集合290中发夹255之间的接触面积
550＝根据本说明书的绕组集合295中发夹255之间的空白区域
上面描述了优选实施例，并且提出了本发明的变型，但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关保护范围的情况下进行修改和改变。
Claims (9)
1.一种用于在将一个或多个模压发夹（255）组装成绕组集合之前对所述模压发夹（255）进行模制的设备（300、300′），其中每个模压发夹（255）具有绝缘涂层并且包括两个或多个支腿（255a、255b）以及桥状头部 （255c），所述两个或多个支腿（255a、255b）具有相应的间距（255p）以便被插入到定子或转子芯中，所述两个或多个支腿（255a、255b）包括与所述桥状头部（255c）相对的相应的一个或多个自由端（255aE、255bE），其中，穿过所述两个或多个支腿（255a、255b）的至少三个点的第一平面和穿过所述桥状头部（255c）的端部并穿过所述桥状头部本身的至少一个点的第二平面之间的角度取预定值（γ），其中，所述设备（300）包括：
一个框架（310、315、320、340、310′、315′、320′、340′），其包括一个或多个相应的壳体部分，所述壳体部分被配置为部分地容纳具有相应的间距的所述一个或多个模压发夹（255），每个壳体部分整体地连接到所述一个框架（310、315、320、340、310'、315'、320'、340'）或形成在所述一个框架中；以及
一个或多个相应的变形元件，用于使所述一个或多个模压发夹（255）变形；
其中：
- 所述一个或多个相应的壳体部分被配置为使得当所述一个或多个模压发夹（255）是多个模压发夹（255）时，所述多个模压发夹（255）被容纳以使得所述多个模压发夹（255）彼此互不接触；以及
- 当所述一个或多个相应的变形元件是多个变形元件时，所述多个变形元件彼此以固定的距离安装；
其中：
- 所述一个或多个模压发夹（255）的所述一个或多个相应的变形元件中的每一个相对于所述一个或多个相应的壳体部分中的至少一个旋转地安装，以相对于销钉的轴线旋转；
- 所述一个或多个相应的变形元件彼此成为一个整体，并且相应的推动或接触元件（370、370'）被安装至所述一个或多个相应的变形元件，所述相应的推动元件被配置并适配于推动所述桥状头部（255c）或所述两个或多个支腿（255a、255b）； 以及
- 所述一个或多个相应的变形元件被配置并适于从所述变形元件基本上不对所述一个或多个模压发夹（255）施加任何作用的初始位置移动到所述一个或多个模压发夹（255）的最终变形位置，在最终变形位置，所述角度取不同于所述预定值（γ）的值（γ+ x）。
2.根据权利要求1所述的设备（300），其中，所述一个或多个相应的变形元件中的至少一个施加推力，并且在至少一个变形元件与所述框架（340）之间，安装有恢复装置（345），所述恢复装置（345）朝向所述初始位置施加所述至少一个变形元件的恢复力。
3.根据权利要求2所述的设备（300），其中，所述恢复装置（345）包括弹簧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备（300），其中，所述一个或多个相应的变形元件中的至少一个被配置为由手动致动器（390、395）或电动致动器致动。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备（300），其中，所述一个或多个相应的壳体部分中的所述至少一个被配置并适于仅容纳所述两个或多个支腿（255a、255b）。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备（300），其中，所述值（γ+ x）是大于所述预定值的值。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的设备（300），其中，其包括用于以不同的值（γ+x）调节所述角度的装置。
8.一种用于在将一个或多个模压发夹（255）组装成绕组集合之前对所述模压发夹（255）进行模制的方法，其中每个模压发夹（255）具有绝缘涂层并且包括两个或多个支腿（255a、255b）以及桥状头部 （255c），所述两个或多个支腿（255a、255b）具有相应的间距（255p）以便被插入到定子或转子芯中，所述两个或多个支腿（255a、255b）包括与所述桥状头部（255c）相对的相应的一个或多个自由端（255aE、255bE），其中，穿过所述两个或多个支腿（255a、255b）的至少三个点的第一平面和穿过桥状头部（255c）的端部并穿过所述桥状头部本身的至少一个点的第二平面之间的角度具有预定值（γ），
所述方法包括以下步骤：
S1. 提供权利要求1至7中任一项所述的设备；
S2. 将所述一个或多个模压发夹的支腿插入到所述一个或多个相应的壳体部分中，从而当使用多个模压发夹时，在所述初始位置，所述一个或多个模压发夹中的任何一个模压发夹的支腿（255a、255b）和头部(255c)不与所述一个或多个模压发夹中的任何其它模压发夹的相应的支腿（255a、255b）和头部（255c）接触； 以及
S3. 将所述一个或多个变形元件从所述初始位置移动到所述最终变形位置，以使得一个或多个模压发夹中的任何一个模压发夹的支腿（255a，255b）和所述头部（255c）在直到最终变形位置的所有状态下不与所述一个或多个模压发夹中的任何其它模压发夹的支腿（255a，255b）和头部（255c）接触。
9.一种用于在将模压发夹（255）组装成绕组集合之前制造模压发夹（255）的设备（400），所述设备（400）包括用于从线圈展开具有绝缘涂层的条形导体的部分（440），用于将所述条形导体切割成所需长度的部分（430），以及用于弯曲所述条形导体的弯曲部分（420），其中，所述弯曲部分（420）包括至少一个根据权利要求1至7中的任一项所述的设备。
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