CN114051687A - 用于制造用于插入到电机的定子或转子的径向开口槽中的线圈绕组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造线圈绕组(70)的方法,所述线圈绕组用于插入到电机的转子或定子(80)中的径向开口槽(82)中,所述线圈绕组(70)具有由多根线材(32)组成的线组(60),所述线组(60)的线材(32)平行于彼此延伸并且在线组(60)的一端上成对地相互连接,所述线圈绕组(70)通过能围绕转动轴线转动的扁平的卷绕模板(26)成型。根据所述方法,将线组(60)固定在卷绕模板(26)上并且通过线组(60)的固定装置的移动来产生绕组头(42)。卷绕轴(26)能转动,从而在实施所述方法之后,线圈绕组(70)以波形绕组的形式存在,所述波形绕组在一端上具有线组(60)的成对地连接的线材(32)。通过这样的方法能制造特别节省空间的线圈绕组(70),其具有特别高的机械稳定性并且在转子或定子(80)中需要最少程度的结构空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造用于插入到在电机的转子或定子中的径向开口槽中的线圈绕组的方法,其中,所述线圈绕组由扁平的并且能围绕转动轴线转动的卷绕模板成型。
所述方法特别是还适用于使用横截面基本上为矩形的线材,所述线材关于在定子的槽中的优化的填充程度而言是优选的。常规的用于圆线材的卷绕方法不能用于这种线材横截面。
背景技术
本方法主要用于将线圈绕组制造为所谓的分布式波形绕组,随后可以将所述分布式波形绕组插入到定子(或转子)的槽中。这样的线圈绕组或分布式波形绕组也称为杆状波形绕组。
分布式波形绕组包括多根平行的线材,所述多根平行的线材具有设置在定子的槽中的直线区段。当线材图案围绕定子径向移动时,所述直线区段在定子中的内部径向位置与相邻的外部径向位置之间交替。这种分布式波形图案包括在定子中的X个相位或分组的槽。一般来说,X是3的倍数,然而如下构造也是可行的:在所述构造中X是任意的其他整数。同样也可行的是,设置直线区段不关于在定子或转子中的相邻的开口槽交替的线圈绕组。
在实施例的范畴内更详细地阐述要产生的绕组的精确外观。
由DE 10 2015 120 661 A1已知一种用于制造这样的绕组的方法,所述方法基于连续的波形绕组。在这里,制造用于插入到电机的定子或转子的径向开口槽中的线圈绕组,其中,所述线圈绕组由许多相互交织的线材组成,所述线材在相反方向上多次弯曲,从而所述线材的彼此平行,并且确定用于填充槽的腿部通过屋顶状的绕组头连接起来,所述绕组头在端侧突出超过转子或定子。在这里使用扁平的并且可转动的卷绕模板。置入到定子中的线圈绕组在波形绕组的两端处具有由线材的区段形成的开口端。
特别是在以三电相的应用中,如果将多于三根线卷绕成波形绕组或线圈绕组,则必须在波形绕组或线圈绕组的一端上将开口线端连接。这种连接在将波形绕组或线圈绕组置入到定子或转子中之后或在线圈绕组完成之后通过专门为此设置的接线件或通过将线端永久地材料锁合地连接来实现。在这种情况下,对于这样的借助于接线件的连接而言需要附加的结构空间和/或,由于接触电阻和/或材料差异而妨碍电接触。此外,在装备定子或转子时,在线圈绕组的电配置方面需要附加的装配步骤。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种开头提到类型的方法,所述方法简化对具有波形绕组或线圈绕组的定子或转子的制造,并且所述方法能实现具有这样的定子或转子的电机的可靠并且节省空间的运行。
根据本发明,所述目的通过开头提到类型的方法实现,其中,所述线圈绕组具有由多根线材组成的线组,其中,所述线组的线材平行于彼此延伸并且在线组的一端上成对地相互连接,所述方法包括如下方法步骤:
a)垂直于卷绕模板输送用于线圈绕组的线组;
b)将线组在卷绕模板上保持在第一保持区域中的固定部位上;
c)将线组关于输送方向在卷绕模板前一距离处保持在第二保持区域中的固定部位上;
d)使第一保持区域在平行于卷绕模板的转动轴线的方向上相对于第二保持区域移动,以在第一保持区域与第二保持区域之间构造相对于输送方向倾斜的线材区段;
e)在从输送方向输送线组的情况下使卷绕模板围绕转动轴线转动180°,其中,来自第一保持区域的固定部位转移到第三保持区域中,所述第三保持区域在卷绕模板的与第一保持区域相对置的那侧上,并且来自第二保持区域的固定部位转移到第一保持区域中,由此,在构造弯曲区域的情况下为线组构造围绕卷绕模板延伸的绕组头;
f)将后续输送的线组固定在第二保持区域中的固定部位上;
g)重复步骤d)至f),其中,在重复步骤f)之前或之后解除在第三保持区域中的固定部位上的保持作用,并且在重复步骤e)之前解除在第二固定部位上的保持作用;
h)重复步骤b)至g),直至线圈绕组完成;
i)在第二保持区域的区域中切断线组;
j)从卷绕模板剥离线圈绕组。
通过以如下线组实施所述方法,在所述线组中,所述线组的线材彼此平行地延伸并且在线组的一端上成对地相互连接,给出如下优点:不需要后续地(即,在制造线圈绕组之后或在将线圈绕组装入到具有开口槽的转子芯或定子芯中之后)连接所述线材。由此显著地简化对具有波形绕组或线圈绕组的定子或转子的制造。可以在通过设置相应的连接的电配置方面预制所述线组,由所述线组制造线圈绕组。
通过这种在线组中的电布线方面的预制,还提高在线圈绕组中的导体的电连接的安全性。在将线圈绕组装入到转子或定子中之后也能够省去对构建线圈绕组的线组的相应线材的后续连接。对电连接的制造可以有利地在理想条件下提前进行,而不是在线圈绕组装入在定子或转子中的状态下才进行所述装配。以这种方式确保对要连接的线材的优化的连接。与此相比,在装入在定子或转子中的状态下对线圈绕组的线材的后续连接经常只能以夹紧连接或螺纹连接来实现,由此给出较低的可靠性。
还有利的是,以这种方式能够特别节省空间地实施连接,因为在制造波形绕组或线圈绕组之前线材要单独地相互连接。因此对于转子或定子而言能实现更小的尺寸、特别是在轴向方向上的尺寸。
所述方法的优选的进一步改进方案在权利要求2至11中给出。
在本发明的进一步改进方案中规定,首先通过如下方式制造所述线组:确定用于线圈绕组所需的线材的两倍长度,并且通过在用于制造线圈绕组所需的长度上将线材弯曲来制造线组,从而线材在线组的一端上成对地相互连接。
由此,成对地相互连接的线材一体地构造,因为所述成对地相互连接的线材由一根线材构成。由此省去制造单独的连接。这是有利的,因为根据本方法制造的线组特别节省空间,并且在成对的线材之间建立特别可靠的连接。
根据本发明的另一种设计方案规定,将所述线组从线材成对地相互连接的端部开始垂直于卷绕模板输送。
通过这样的输送产生如下优点:将具有成对地连接的线材的端部首先设置在卷绕模板上。通过线材的成对连接,提高线材在卷绕模板上的布置的整体性。此外给出如下另一个优点:线组的开口端设置在输送装置的那侧上,在所述开口端处线材没有成对地相互连接。由此能够在输送所述线组时改变线材在线组内的布置,从而能够可变地设计线材在卷绕模板上的顺序。
在所述方法的进一步改进方案中规定,在方法步骤d)中平行于卷绕模板的转动轴线的移动进行如下路段,所述路段的长度大致等于线组的关于所有线材在最外部的线材之间的距离的一半,由此,相对于卷绕模板的转动轴线倾斜的线材区段在第一与第二保持区域之间成型。
通过规定如下移动量,所述移动量的长度大致等于关于所有线材在最外部的线材之间的距离的一半,倾斜的线材区段构造为具有有利于将线圈绕组装入到转子或定子的开口槽中的几何结构。以此制造的线圈绕组可以节省空间地插入到定子或转子的开口槽中,而不由波形绕组或线圈绕组的几何结构妨碍所述波形绕组或线圈绕组的使用。特别是这种设计方案是有利的,因为以此还可以构造在轴向方向上仅最少地突出超过定子或转子的芯体的绕组头。
根据所述方法的另一个方面规定,在通过步骤e)构造的弯曲区域中将绕组头再成型。为此进一步改进地规定,为了绕组头的最终成型,在方法步骤e)之后将造型的成型工具压靠到绕组头上。
通过再成型可以补偿在绕组头的造型中可能的不一致性。再成型特别是也用于进一步减少绕组头突出超过定子芯或转子芯。
根据一种进一步改进方式规定,在步骤b)中借助于第一保持装置将线组在卷绕模板上固定保持在第一保持区域中,并且在步骤c)中借助于第二保持装置将所述线组固定保持在第二保持区域中。
根据本发明的另一种设计方案,对于各保持装置中的每个保持装置优选地规定,所述保持装置能够平行于卷绕模板的转动轴线个别地移置,以便能够实施所述方法的步骤b)至d)。
这种保持装置可以设计为主动夹具或者是引导通道,线材穿过所述保持装置延伸或所述保持装置安置到线材上。因此可以足够的是,将具有合适的几何结构的保持装置安置到线材上,所述保持装置然后在侧向移动时提供充足的保持以防滑移。在本发明的一种有利的设计方案中,在第二保持区域中使用的夹持装置是线材输送装置或线组输送装置的一部分。在本发明的另一种可选的设计方案中,在第二保持区域中的夹持装置有益于在这个夹持装置与在第一保持区域中的夹持装置之间的线组或线材中产生机械张力。备选或附加于此,在第二保持区域中的夹持装置可以在线材输送装置与这个夹持装置之间的线组或线材中产生机械张力。根据本发明的另一个方面,各保持装置不与相应的保持区域绑定,而是所述各保持装置可以在三个保持区域之间运动,从而所述各保持装置能够不仅在其移动期间而且也在卷绕模板转动期间维持保持作用。
通过本发明的另一种设计方案给出,所述第一保持区域、所述第三保持区域和所述第二保持区域沿卷绕模板的转动方向以此顺序彼此相继,并且每个保持装置都随着根据步骤e)的转动而从一个保持区域转移到沿转动方向的下一个保持区域中。
以这种方式,解除在第三保持区域中的保持作用可以例如在步骤f)之前进行,并且来自第三保持区域的保持装置到第二保持区域中的转移在卷绕模板的下一个转动过程的范畴内实施。保持装置在卷绕模板的转动过程中从第一保持区域一同运动到第三保持区域中,然后所述保持装置在下一个转动过程中从第三保持区域运动到第二保持区域中,最后所述保持装置再从第二保持区域运动到第一保持区域中,然后在卷绕模板进一步转动时,从所述第一保持区域出发重复运动顺序。
根据本发明的进一步改进方案规定,在步骤i)中对线组的切断在卷绕模板的如下转动位置中进行,在所述转动位置中,线组的具有成对地相互连接的线材的端部位于第二保持区域的那侧上。
由此特别有利的是,线圈绕组或线组的开始端和结束端在插入状态中——在轴向观察时——设置在转子或定子的同一侧上。这简化电连接并且简化对线材的成对连接的任何接近,如果这是需要的话。根据本发明的另一个方面规定,在步骤i)中对线组的切断在卷绕模板的如下转动位置中进行,在所述转动位置中,线组的具有成对地相互连接的线材的端部位于第二保持区域的对置侧上。通过这样的方法流程,在线圈绕组装入到转子或定子中之后,线圈绕组的开口端的布置——在轴向观察时——可以位于转子或定子的另一侧上,由此,能够给出特别是在连接和对结构空间的充分利用方面的优点。
根据本发明的另一个方面规定,在所述方法的进程中,成对地连接的所述线材在输送时在到达第二保持区域之前可以与其他成对地连接的线材一次或多次成对地交换。
通过使成对地相互连接的线材交换,对于插入到转子或定子的开口槽中的线圈绕组而言在电流传导方面给出如下优点:成对地连接的线材能够在开口槽中——在轴向观察时——分别占据不同的位置。由此以有利的方式减少涡流的出现。
在所述方法的一种备选的设计方案中规定,在实施方法步骤a)之前将线组截短,并且在步骤a)中对用于线圈绕组的线组的输送以在线组的一端上没有成对地彼此连接的线材沿垂直于卷绕模板的输送方向进行,并且省去步骤i)。
以这种方式,所述方法设计成稍微更简单,因为省去一个方法步骤。自然地,由此给出更短的周期时间。此外,在线材输送装置的那侧上,通过成对地相互连接的线材给出线组的更好的整体性,从而线材输送装置能够更简单地构造。
根据本发明的另一方面,权利要求12涉及一种线组,所述线组具有根据权利要求13的进一步改进方案,所述线组用于在根据本发明的方法中使用,据此,所述线组具有多根相互平行延伸的线材,所述线材在线组的一端上分别成对地相互连接。根据所述进一步改进方案规定,分别成对地相互连接的线材分别由一根连续的单根线材一体地形成,所述单根线材在线组的一端上弯曲,其中,所有连续的线材的弯曲的形状对应于绕组头的形状。
通过这种预制,在线组中的电布线方面还提高在线圈绕组中的导体的电连接的安全性。在将线圈绕组装入到转子或定子中之后,可以因此省去对构建线圈绕组的线组的相应线材的后续连接。对电连接的制造可以在理想条件下提前进行,而不是在线圈绕组装入在定子或转子中的状态下才进行所述装配。以这种方式确保实现对要连接的线材的优化的连接。与此相比,在装入在定子或转子中的状态下对线圈绕组的线材的后续连接经常只能以夹紧连接或螺纹连接来实现,由此给出较低的可靠性。通过设置一体式的连接,省去制造单独的连接。这是有利的,因为这样的线组特别节省空间并且制造成对的线材的特别可靠的连接。
根据本发明的另一方面,权利要求14涉及一种电机的定子或转子,所述定子或转子具有根据权利要求15的进一步改进方案,所述定子或转子具有以根据本发明的方法制造的线圈绕组,据此,借助于所述方法制造的线圈绕组这样置入到槽中,使得在两个相继的槽中的第一槽中置入有所述线圈绕组的设置在两个绕组头之间的线材的第一半部,并且在两个相继的槽中的第二槽中置入有所述线圈绕组的设置在两个绕组头之间的线材的第二半部。根据所述进一步改进方案规定,所述线圈绕组的具有成对地相互连接的线材的端部与所述线圈绕组的具有切断的线组的端部位于所述定子或转子的同一侧上。
通过将借助于所述方法制造的线圈绕组插入到转子或定子中或插入到转子芯或定子芯中给出如下优点:所述转子或定子能够特别节省空间地实施,因为在制造波形绕组或线圈绕组之前线材要单独地相互连接。由此对于转子或定子而言能实现更小的尺寸、特别是在轴向方向上的尺寸,因为不必为连接预留额外的结构空间。
附图说明
下面借助于附图更详细地阐述本发明的实施例。图中:
图1至图11示出用于制造线圈绕组的方法的顺序,其中,在上部区段a中分别示出用于实施所述方法的卷绕装置的示意性端侧视图,所述卷绕装置具有三个围绕的保持装置;在中部区段b中分别示出卷绕装置的俯视图;并且在下部区段c中分别以俯视图仅示出以该步骤已经产生的线圈匝;
图12至图14示出用于制造线组的步骤的顺序,所述线组具有在所述线组的一端上成对地相互连接的线材;
图15示出根据所述方法制造的线圈绕组的俯视图;
图16示出定子的视图,在所述定子的槽中容纳有图15的绕组。
具体实施方式
图1示出在用于制造线圈绕组70(参见图16)的方法开始时的起始位置,所述线圈绕组用于电马达(未示出)的定子,所述线圈绕组具有根据在图12至图15中所示步骤制造的线组60。这样的线圈绕组70或分布式波形绕组也称为杆状波形绕组。
为此,在所示出的实施例中准备好卷绕装置10,所述卷绕装置具有带有线材操作装置14的绕组头,所述线材操作装置具有三个保持装置18、20、22(也参见图3)和绕组头成型装置24。
卷绕装置10与卷绕模板26合作,所述卷绕模板构造为扁平模板,即所述卷绕模板具有板条状的造型。卷绕模板26的横截面在图1的视图的上部中示出,卷绕模板26的朝向边沿变窄的边缘区域27和边沿本身的半径从该视图变得清楚。
(未以完整长度示出的)卷绕模板26的长度根据要制造的线圈绕组70的长度和方法的准确的设计方案来确定,其中,卷绕模板26的长度不是必须与线圈绕组70的长度相对应。如果线圈绕组70在方法的进程中已经渐进地从卷绕模板26传递给转移装置(未示出),则卷绕模板26可以例如明显地短于线圈绕组70。
卷绕装置10还配设有线材轧制装置28,所述线材轧制装置在旋转过程期间对要加工的线材32实施轧制成型以便更好地贴靠在卷绕模板26上。
方法的流程如下设计。根据图1,第一保持装置(A)18位于与卷绕模板26间隔开距离的等待位置中。
第二保持装置(B)20位于脱开的静止位置中,从而穿过的线组60不被夹紧。在所示的实施例中,以十二根分别成对地连接的线材32加工线组60。线材32实施为彼此平行的。
从图1开始,将线组60这样设置在卷绕模板26上,使得所述线组的绕组头42至少部分地搁置在卷绕模板26上。在此,线组60可以不受阻碍地通过尚未夹紧的第二保持装置(B)20。
然后,使第一保持装置(A)18从其静止位置运动到靠近或贴靠到卷绕模板26上的保持位置中。随着触发,在扁平的卷绕模板26的上侧上限定在第一保持区域34中的第一保持部位。在时间上接近于在第一保持区域34中夹紧线组60,触发第二保持装置(B)20,从而限定线材的与第一保持区域34间隔开一距离的第二保持区域36。第二保持区域36在输送方向R上位于第一保持区域34旁。
此外,图2中示出如下方法步骤,在所述方法步骤中产生倾斜的线材区段40。所述线材区段40之后形成在直腿部44之间的另外的绕组头42,所述直腿部要置于定子或转子的槽中。在之后的方法步骤中并且也在后面更详细地探讨绕组头42。
相对于图1,在图2中还可以良好地看出,第二保持装置20通过移动步骤向线材操作装置14靠近,因为倾斜区段40的长度应当优选与图3中在第一保持区域34与第二保持区36之间的距离相对应。这种调整运动是被引导的并且可以通过主动适应或通过被动的补偿运动来实现。
在图2中所示的使固定在第一保持区域34中的线材区段相对于固定在第二保持区域36中的线材区段移动以构造倾斜的线材区段40的步骤之后,启动转动装置28并使卷绕模板26转动以及使也与所述卷绕模板在转动方向上耦合的第一保持装置(A)18从第一保持区域34转动到图3中所示的第三保持区域46中,其中,不变地与线材32夹紧的第二保持装置(B)20从第二保持区域36被带到第一保持区域34中,并且由此沿输送方向R进一步引导线组50。
倾斜的线材区段40通过卷绕模板26的旋转而转变成已经提到的屋顶形的绕组头42,因为线材32紧靠到卷绕模板26的边沿27上,其中,绕组头42朝向转折部位48按照边沿27的形状变窄。在转折部位48本身上,线组60的每根线材32构造弯曲半径。在图3中也第一次示出第三保持装置(C)22,但在这里所述第三保持装置仍然处于静止位置中,因为所述第三保持装置之后才介入到方法流程中。
在图4中示出如下可选的步骤,在所述可选的步骤中,先前产生的绕组头42借助于线材成型装置24获得最终的形状。线材成型装置24具有成型元件50,所述成型元件构造成绕组头42的以所述绕组头的所追求的端部形状的负形状,并且所述成型元件在压力下压靠到绕组头42上。
为了准备下一个方法步骤,使第三保持装置(C)22运动到第二保持区域36中。第一保持装置(A)18也可以已经脱开,但所述第一保持装置也可以仍在所述下一个方法步骤期间与线组60的线材32在第三保持区域46中保持夹紧。
在图5中示出的所述下一个方法步骤中再次规定:在之前通过触发第三保持装置(C)22产生的在第二保持区域36中的保持部位与由始终夹紧的第二保持装置(B)20产生的保持部位之间构造倾斜的线材区段40,所述第二保持装置仍位于第一保持区域34中。
这也是通过在第一和第二保持区域34、36中的各夹紧的保持装置(在这里:保持装置(B)20和保持装置(C)22)平行于卷绕模板26的转动轴线的轴向的相对移动完成的。
如果第三保持装置(C)22仍然夹紧(为了稳定线圈绕组70的已经产生的部分,这可以是有利的),则在第三保持区域46中的保持装置(A)18与在第一保持区域中的保持装置(B)20一起相对于在第二保持区36中的保持装置(C)22轴向运动。
在图5的下部中可以看出,在该步骤之后,平行的腿部44的在根据图2的步骤中产生的第一区段以与从输送方向R输送的线组60的线材32有侧向错位的方式位于卷绕模板26的下侧。
这意味着,在后续通过相应地转动卷绕模板26而再次实施180°的卷绕过程时,已产生的第一线材区段不会妨碍后续的线材。此外对图3的说明也类推地适用于根据图5的卷绕过程,但是其中,保持装置18、20、22位于分别不同的保持区域中。
图6(下部)示出之后的线圈绕组在卷绕模板26上的完整的第一匝,所述第一匝具有在直腿部44的两侧上的绕组头42,所述直腿部之后位于定子或转子80的槽中。
如图7所示,接着又是一个可选的步骤:借助于线材成型装置24的成型元件50使绕组头42成型以便优化绕组头42的造型,这已经结合图4进行了阐述。
下面根据线圈绕组70的所需要的匝数,重复在图2至图7中所示的方法步骤,但其中保持装置18、20和22的布置发生改变并且不总是对应于保持装置的在那里所示的位置,因为这些保持装置在每个轮次后改变它们的相对位置,如对于本领域技术人员而言已经由在图2至图4为一方面以及图5至图7中的不同的布置容易看出的那样。
但当然,顺序有规律地重复,从而各保持装置18、20、22每三次180°的卷绕过程又返回到它们各自的位置。
图8至图10示出根据图5至图7的方法步骤的最后一次流程,其中,保持装置18、20和22的布置根据上述顺序分别位于另一个保持部位34、36、46处。
用于制造完整的线圈绕组70的最后步骤在图11中示出。在这个时刻已经产生了多个直腿部44,所述直腿部期望用于装备转子槽或定子槽82。然而在图11中为了更好的清楚性,仅示出截短的线圈绕组70。
通过上述方法实现:完成的线圈绕组70的所有连接线17(参见图15)位于一侧上。
图11示出最后的方法步骤。在借助于切割装置(未示出)将完成的线圈绕组70从输送的线组60分离之前,首先进行第一保持区域34(在这里,再次在使用夹紧的第一保持装置(A)18的情况下)相对于第二保持区域36(在这里为保持装置(B)20)平行于卷绕模板26的转动轴线的最后的移动过程。在切断线材32之后,关于腿部44倾斜的线材端部形成连接线17,所述连接线用作用于线圈绕组70的电接口。在从输送的线组60切断线材端部之后,然后将完成的线圈绕组70以本身已知的方式转移到定子80或转子上,其中,首先将所述线圈绕组从卷绕模板剥离,并且必要时在中间步骤中将所述线圈绕组放置到未示出的转移装置中。
所述方法特别是在并行加工的线材数量方面不是固定的,在示出并且描述的实施例中,所述线材数量给定为十二。对于线圈绕组70的分布式波形图案,可以将任意偶数根线材并行加工。对于应当为绕组制造非分布式波形图案的情况,所述方法实际上适用于任意数量的线材32。如已经提到的,所述方法设想为特别是用于以扁平线材制造线圈绕组70,所述扁平线材具有矩形的横截面。
在图12至图14中示出如何制造在第一方法步骤中为卷绕装置10输送的线组60。首先通过如下方式制造线组60:确定用于线圈绕组70所需的线材32的两倍长度(图12),并提供线材32或线组60。
图12和图14示出如何建立用于线组60的线材32的连接。这是通过在用于制造线圈绕组70所需的长度上将线材32弯曲来完成的,从而线材32在线组60的一端上成对地相互连接。为此可以使用诸如用于根据图1至图11的方法而使用的装置,其中,第一绕组头42(参见图14)优选大致在所确定的线材长度的一半处借助于上述方法通过用于制造倾斜的线材区段40的保持装置的移动并且通过卷绕模板26的转动来制造。
图15中示出预制造的以扁平的状态的线圈绕组70,其中,这种情况对应于线圈绕组70位于板条形的卷绕模板26上的状态,但未示出所述板条形的卷绕模板。这个示出的线圈绕组70是如下线圈绕组70,所述线圈绕组由线组60制成,所述线组由根据图12至图14所示的原本六根单根线材32a-f制造,从而在经过根据图1至图11的制造方法之后,在线圈绕组70的一侧上有十二根连接线17供使用。
如果例如不是输送六根平行的线材32以用于制造线组60,而是仅输送三根或三的其他整数倍的线材,在所述方法中的原则上的处理方式不变。在移动并构造在直腿部44之间的倾斜过渡区域40时的轴向路径相应地增加或减少。
图16示出定子80作为示例,在所述定子中,线圈绕组70插入在定子槽82中。连接线17位于定子80的轴向端侧上,这简化所述连接线的连接。在示出的实施例中还可以看出的是,线圈绕组70的长度是定子80的周长的倍数、在所示的实施例中是两倍长度。特别是在矩形的横截面的情况下,能以这样制造的定子实现槽82的出色的填充程度,从而紧凑地构造的马达具有高性能。在具有插入的线圈绕组70的定子的该实施例中,示出具有六根连接线的线圈绕组70,其中也使用上述具有对应于三的其他整数倍的数量的线材32的线圈绕组70。
附图标记列表
10 卷绕装置
14 线材处理装置
17 连接线
18 第一保持装置
20 第二保持装置
22 第三保持装置
24 线材成型装置
26 卷绕模板
26 卷绕模板
27 边沿
32 线材
32a-32f 单根线材
34 第一保持部位
36 第二保持部位
40 倾斜的线材区段
42 绕组头
44 直腿部
46 第三保持部位
50 成型元件
60 线组
70 线圈绕组
80 定子
82 定子槽
R 输送方向
Claims (15)
1.用于制造线圈绕组(70)的方法,所述线圈绕组用于插入到电机的转子或定子(80)中的径向开口槽(82)中,所述线圈绕组(70)具有由多根线材(32)组成的线组(60),所述线组(60)的线材(32)平行于彼此延伸并且在线组(60)的一端上成对地相互连接,所述线圈绕组(70)通过能围绕转动轴线转动的扁平的卷绕模板(26)成型,所述方法包括如下方法步骤:
a)垂直于卷绕模板(26)输送用于线圈绕组(70)的线组(60);
b)将线组(60)在卷绕模板(26)上保持在第一保持区域(34)中的固定部位上;
c)将线组(60)关于输送方向(R)在卷绕模板(26)前一距离处保持在第二保持区域(36)中的固定部位上;
d)使第一保持区域(34)在平行于卷绕模板(26)的转动轴线的方向上相对于第二保持区域(36)移动,以在第一保持区域(34)与第二保持区域(36)之间构造相对于输送方向(R)倾斜的线材区段(40);
e)在从输送方向(R)输送线组(60)的情况下使卷绕模板(26)围绕转动轴线转动180°,来自第一保持区域(34)的固定部位转移到第三保持区域(46)中,所述第三保持区域在卷绕模板(26)的与第一保持区域(34)相对置的那侧上,并且来自第二保持区域(36)的固定部位转移到第一保持区域(34)中,由此,在构造弯曲区域的情况下为线组(60)构造围绕卷绕模板(26)延伸的绕组头(42);
f)将后续输送的线组(60)固定在第二保持区域(36)中的固定部位上;
g)重复步骤d)至f),在重复步骤f)之前或之后解除在第三保持区域(46)中的固定部位上的保持作用,并且在重复步骤e)之前解除在第二固定部位上的保持作用;
h)重复步骤b)至g),直至线圈绕组(70)完成;
i)在第二保持区域(36)的区域中切断线组(60);
j)从卷绕模板(26)剥离线圈绕组(70)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,首先通过如下方式制造所述线组(60):确定用于线圈绕组(70)所需的线材(32)的两倍长度,并且通过在用于制造线圈绕组(70)所需的长度上将线材(32)弯曲来制造线组(60),从而线材(32)在线组(60)的一端上成对地相互连接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,将所述线组(60)从线材(32)成对地相互连接的端部开始垂直于卷绕模板(26)输送。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述方法步骤d)中平行于卷绕模板(26)的转动轴线的移动进行如下路段,所述路段的长度大致等于线组(60)的关于所有线材在最外部的线材之间的距离的一半,由此,相对于卷绕模板(26)的转动轴线倾斜的线材区段(40)在第一与第二保持区域(34、36)之间成型。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在通过步骤e)构造的所述弯曲区域中将绕组头(42)再成型。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,为了所述绕组头(42)的最终成型,在所述方法步骤e)之后将造型的成型工具(50)压靠到绕组头(42)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤b)中借助于第一保持装置(18)将线组在卷绕模板(26)上固定保持在第一保持区域(34)中,并且在所述步骤c)中借助于第二保持装置(29)将所述线组固定保持在第二保持区域(36)中。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一保持区域(34)、所述第三保持区域(46)和所述第二保持区域(36)沿卷绕模板(26)的转动方向以此顺序彼此相继,并且每个保持装置(28、29、33)都随着根据步骤e)的转动而从一个保持区域(34、36、46)转移到沿转动方向的下一个保持区域(34、36、46)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤i)中对线组(60)的切断在卷绕模板(26)的如下转动位置中进行,在所述转动位置中,线组(60)的具有成对地相互连接的线材的端部位于第二保持区域(36)的那侧上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述方法的流程中,成对地连接的线材(32)在输送时在到达第二保持区域(36)之前与其他成对地连接的线材(32)一次或多次成对地交换。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其特征在于,在实施方法步骤a)之前将线组截短,并且在步骤a)中对用于线圈绕组(70)的线组(60)的输送以在线组(60)的一端上没有成对地彼此连接的线材(32)沿垂直于卷绕模板(26)的输送方向(R)进行,并且省去步骤i)。
12.线组(60),所述线组用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,所述线组具有多根相互平行延伸的线材,所述线材在线组(60)的一端上分别成对地相互连接。
13.根据权利要求12所述的线组(60),其特征在于,分别成对地相互连接的所述线材分别由一根连续的单根线材(32a、32b、32c、32d、32e、32f)一体地形成,所述单根线材在线组(60)的一端上弯曲,所有连续的单根线材(32a、32b、32c、32d、32e、32f)的弯曲的形状对应于绕组头(42)的形状。
14.电机的定子(80)或转子,所述定子或转子具有径向开口槽(82),其特征在于,根据权利要求1至11中任一项所述的线圈绕组(70)这样置入到槽(82)中,使得在两个相继的槽(82a、82b)中的第一槽(82a)中置入有所述线圈绕组(70)的设置在两个绕组头(42)之间的线材(32)的第一半部,并且在两个相继的槽(82a、82b)中的第二槽(82b)中置入有所述线圈绕组(70)的设置在两个绕组头(42)之间的线材(32)的第二半部。
15.根据权利要求14所述的定子(80)或转子,其特征在于,所述线圈绕组(70)的具有成对地相互连接的线材(32)的端部与所述线圈绕组(70)的具有切断的线组(60)的端部位于所述定子(80)或转子的同一侧上。
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