CN1934768A - 将线圈插入到多相旋转电机定子中的方法及其相关的定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将波浪形线圈插入到多相旋转电机的定子中的方法，该方法包括以下阶段：1)将每个相绕组(70)形成一系列齿状体(71)，齿状体包括两个彼此相对的侧向分支(711)，用于插在一沟槽的收纳位置中；2)使绕组(70)在一插入工具(80)上就位；3)将圈匝(73)以和缠绕相反的顺序插入到定子的沟槽中；绕组(70)同时缠绕在插入工具(80)的周围，在确定顺序中缠绕的相继圈匝(73)属于不同的绕组(70)。

Description

将线圈插入到多相旋转电机定子中的方法及其相关的定子

技术领域

[01]本发明整体涉及多相旋转电机领域，如机动车辆的交流发电机或交流-启动器。

[02]更确切地说，本发明的第一方面涉及一种将一波浪形线圈插入到一旋转电机如机动车辆的交流发电机或交流-启动器的定子中的方法，定子包括一中心有孔并具有一个对称轴的迭片结构(paquet de tles)，和一些设在迭片结构的一径向内表面中的轴向穿透沟槽，这些沟槽提供了多个径向分层的收纳位置，线圈包括多个相绕组，每个相绕组由一根连续的电导线构成，该方法包括以下阶段：

[03]1)形成每个绕组，绕组的导线形成一系列被一些连接段连接的齿状体，每个齿状体包括两个彼此相对的侧向分支和一连接两个侧向分支的头部分支，每个侧向分支用于插在一沟槽的一收纳位置中；

[04]2)使绕组在一插入工具上就位；

[05]3)将圈匝插入到定子的沟槽中。

背景技术

[06]这类方法在现有技术中是已知的，例如文件US A 4 864 715。该文件中，每个相绕组包括多个圈匝，并且将相位相继放在接受轮形式的插入工具上，然后借助一工具将相位插在迭片结构的沟槽中，该工具包括一些能够径向移动的排出机构。一相位一相位地实现插入。

[07]需要注意的是，接受轮的厚度基本等于定子的厚度。

[08]这种方法形成的定子在迭片结构的二侧具有非常密的髻状体(chignons)，对空气的流动产生很强的阻力。另外，髻状体是不对称的，其中一个髻状体的高度大于另一个髻状体的高度，这对冷却这些髻状体的空气的流动也是不利的。

[09]另外，沟槽的充填率，即通常为铜的裸线的截面与沟槽的完整截面之间的比值更高，一种在沟槽边缘与导线之间起作用的沟槽绝缘物安装在沟槽中，但将导线插入到沟槽中需要的力更大，因此在有些条件下可能破坏产品的质量，因为导线之间的相互作用很多并且是多种多样的。

[10]更确切地说，最后插入的相位应推动前面插入的相位。力从一相位到另一相位的传递不好。

[11]在有些条件下，这可能破坏产品的质量。

发明内容

[12]在这个背景下，本发明的目的是克服上述缺陷。

[13]为此，根据上面前言中给出的普遍定义，本发明的方法的主要特征在于，在一柱形插入工具上实现使绕组就位的步骤2)，每个绕组构成多个围绕插入工具的圈匝，这些圈匝按一定的顺序重叠，并且绕组同时缠绕在插入工具的周围，相继在所述确定顺序中缠绕的圈匝交替属于不同的绕组。

[14]根据一特征，将圈匝插入到定子沟槽中的阶段3)按照与缠绕相反的顺序实现，这些圈的侧向分支逐渐占据径向更靠内位置。

[15]由于本发明，可以同时插入所有相位，并增加沟槽的充填率，因为在圈匝从插入工具向定子沟槽转移期间，侧向分支很好地实现了在沟槽中的就位。

[16]另外，同一插入工具可以用于具有不同长度迭片结构的定子。

[17]在本发明的一可能的实施例中，缠绕的顺序包括一系列相同的序列，每个序列由每个绕组的一圈匝构成。

[18]根据另一有利的特征，齿状体在插入工具上延伸在各自的与插入工具的对称轴平行或者与该对称轴稍微倾斜的平面中。

[19]有利地，通过插入工具沿定子对称轴的移动，即轴向移动实现将绕组插入到沟槽中的阶段3)。

[20]另外，同一的齿状体的侧向分支基本是直的，并互相平行。

[21]齿状体的头部分支最好是弯曲的，并在定子的第一轴向侧形成一髻状体。

[22]同样，连接段分别连接两个沿导线的相邻齿状体的两个侧向分支，并且具有弯曲的形状，这些连接段在与定子的第一轴向侧相对的第二轴向侧形成一髻状体。可以通过本发明得到不对称或对称的髻状体，并在髻状体内、外之间带有空气通过的通道。

[23]根据另一有利的特征，阶段1)形成的头部分支和/或连接段的高度沿绕组增加或减小，以便得到良好的沟槽充填率。

[24]在这种情况下，侧向分支插入到沟槽底部的径向靠外位置的圈匝的头部分支和/或连接段的高度比侧向分支占据径向靠内位置的圈匝大。

[25]根据另一有利的特征，该方法在阶段3)后包括一通过使连接段和/或头部分支向内倾斜形成髻状体的阶段4)。

[26]有利地，该方法在阶段3)后包括一通过使连接段和/或头部分支向外倾斜形成髻状体的阶段4)。

[27]另外，需要注意的是，该方法在阶段1)和2)之间包括一阶段1’)：一旦将绕组插入到定子中，使导线在用于跨过其它的导线或同一导线的其它区域的区域局部成形。

[28]有利地，导线局部成形最好在于使导线的截面局部变形，或使导线局部弯曲。

[29]在这种情况下，通过钳子夹、模压成形或滚压实现局部成形。

[30]导线具有圆形截面，沟槽的圆周宽度为导线直径的倍数。

[31]在一可能的实施例中，沟槽的圆周宽度等于导线的直径，占据径向最内位置的分支通过沿一圆周方向的扩大发生变形，以便将占据其它位置的分支保持在沟槽内。

[32]在另一可能的实施例中，沟槽的圆周宽度等于至少两个导线直径，并且在一径向内侧有一开口，开口的两个相对边被两个轴向突起(redans)部分阻塞，一在沟槽内侧贴靠在挡片上的平底垫块将占据沟槽的分支保持在沟槽内。

[33]另外，沟槽的径向深度是导线直径的倍数。

[34]最后，线圈可以是简单的波浪形，或者分散的波浪形。

[35]根据第二方面，本发明涉及一种多相旋转电机如机动车辆交流发电机或交流-启动器的定子，该定子包括一有一对称轴的中心有孔的迭片结构、一些设在迭片结构径向内表面的轴向穿透沟槽，每个沟槽提供多个径向分层的收纳位置，和一包括多个相绕组的线圈，每个绕组由一根连续的导电线构成。

[36]每个绕组的导线形成一系列被连接段连接的齿状体，每个齿状体包括两个彼此相对的侧向分支和一连接两侧向分支的头部分支，每个侧向分支将插入到一沟槽的一收纳位置中；

[37]每个绕组构成多个围绕定子的圈匝。

[38]绕组的圈匝按确定的顺序插入到沟槽中，这些圈匝的侧向分支逐渐占据径向更内的位置；

[39]其特征在于，按所述确定顺序的相继圈匝交替属于不同的绕组。

[40]有利地，确定的顺序包括一系列相同的序列，每个序列由每个绕组的一圈匝构成。

[41]同一齿状体的侧向分支最好是直的，并互相平行。

[42]例如，齿状体的头部分支是弯曲的，并在定子的第一轴向侧形成一髻状体。

[43]另外，连接段分别连接沿导线的两个相邻齿状体的两个侧向分支，并具有弯曲的形状，这些段在与定子的第一轴向侧相对的第二侧形成一髻状体。

[44]根据一实施变型，构成髻状体的连接段和/或头部分支都向内倾斜。

[45]有利地，构成髻状体的连接段和/或头部分支都向外倾斜。

[46]导线最好在该导线越过其它导线或同一导线的其它区域的区域中局部成形。

[47]在这种情况下，导线的局部成形在于使导线的截面局部变形，或使导线局部弯曲。

[48]有利地，通过钳子夹、模压成形、或滚压实现局部成形。

[49]根据另一有利的特征，导线的截面为圆形，沟槽的圆周宽度是导线直径的倍数。

[50]在一实施变型中，沟槽的圆周宽度等于导线直径，占据径向更靠内位置的分支通过沿一圆周方向的扩大发生变形，以便把占据其它位置的分支保持在沟槽内。

[51]在另一实施变型中，沟槽的圆周宽度等于导线的至少两个直径，并且在一径向内侧有一开口，该开口在两个相对侧边被两个轴向突起部分堵塞，一贴靠在沟槽内侧的挡片上的平底垫块将占据沟槽的分支保持在沟槽内。

[52]另外，沟槽的径向深度是导线直径的倍数。

[53]最后，线圈可以是简单波浪形，或分散波浪形。

[54]当然，上述所有特征可以单独存在或综合存在。

附图说明

[55]通过下面作为非限定示例的描述并参照附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，附图中：

[56]-图1A和1B分别为根据现有技术的方法和本发明的方法得到的定子一部分的轴向视图；

[57]-图2A和2B是图1A和1B定子的透视图；

[58]-图3是图1B和2B定子的一相绕组在阶段1)的成形后的展开示意图；

[59]-图4是图1B和2B定子的三个相绕组的展开示意图，表示这三个绕组插入后在定子中交叉的区域，圆圈表示局部成形的区域；

[60]-图5是在阶段2)绕组在该工具上就位后的插入工具侧视图；

[61]-图6是沿图5箭头VI的透视图；

[62]-图7A和7B是示意图，表示通过插入工具的轴向移动将圈匝插入到定子沟槽中的阶段3)；

[63]-图8是阶段3)的迭片结构和插入工具的侧视图；

[64]-图9是沿图8箭头IX的透视图；

[65]-图10是一根据本发明得到的定子的侧视示意图；以及

[66]-图11A、11B和11C分别是本发明定子的一宽度分别对应于一导线直径和两个导线直径的沟槽以及一现有工艺定子沟槽横截面的示意图。

具体实施方式

[67]该插入方法适用于一要插入到一机动车辆交流发电机或交流-启动器的定子1中的波浪形线圈50。

[68]定子1的整体包括一形式为具有一轴向对称轴20的柱形迭片结构10的定子体(图10)和一些设在迭片结构10径向内表面11中的轴向沟槽30。沟槽30被一些叫做齿的轴向肋条35互相分开(图11A、11B)。

[69]这些沟槽30正好轴向穿过中心有孔的迭片结构10因为它们延伸在迭片结构10的整个轴向长度上，并且在内侧与两个相对的轴向端径向开放。这些沟槽30中的每一个提供多个径向分层的收纳位置。

[70]线圈50包括多个相绕组70，每个相绕组由一根连续的电导线60构成(图3和4)。例如导线由覆盖一层绝缘物如珐琅的铜制成。每个相绕组70包括数个圈匝73，一个圈匝相当于定子体上的一圈。

[71]一种图2B中可以看到的沟槽绝缘物以已知的方式位于导线与沟槽边缘之间。

[72]例如可以从图2B和10中看到的，导线60和相绕组70在迭片结构10外，在它的二侧形成髻状体40、40’。由于本发明的方法，这些髻状体可以使空气流通，并且是紧凑的。

[73]该方法包括以下阶段：

[74]1)形成每个绕组70；

[75]2)使绕组70在一插入工具80上就位；

[76]3)将圈匝73插入到定子沟槽30中。

[77]在第一阶段，绕组的导线60形成一系列被连接段72连接的齿状体71，如图3所示。每个齿状体71包括两个彼此相对的侧向分支711，每个侧向分支用于插入到沟槽30的一收纳位置，和一连接两个侧向分支711的头部分支712。

[78]每个沟槽提供多个在多个高度上径向分层的接受侧向分支的位置(图11A-11C)。

[79]根据一特征，连接段72和头部分支712的形状是倾斜的，以便使髻状体40、40’更紧凑，并有利于空气通过。

[80]这里连接段72和分支712的形状为顶部平坦的V形。

[81]根据一特征，在第二阶段，绕组在一柱形工具上实现就位，如图5所示。每个绕组70构成多个围绕插入工具80的圈匝73。

[82]导线60和相绕组70的排列和保持比文件US A 4 864 715中的接受轮形状的工具要好。

[83]在第三阶段，圈匝73在确定的顺序中重叠。

[84]另外，这有利于绕组轴向插入，特别是一次插入，或作为变型多次插入。

[85]在第三阶段，借助工具80按照与缠绕相反的顺序将圈匝73插入到定子1的沟槽30中，这些圈匝73的侧向分支711随着圈匝73的插入逐渐占据径向更靠内位置，如图7A和7B所示。

[86]因此可以实现规则的插入，或作为变型实现不规则的插入或有控制的插入。

[87]在图5中看到，插入工具80包括多个圆周形分布并与工具的轴向对称轴平行的指爪81，这些指爪具有转向工具的轴向上边的自由端，这些指爪被间隙82分开。

[88]当绕组在阶段2)就位时，绕组70位于插入工具上，使每个齿状体71的每个侧向分支711位于一间隙82中，并主要向圆外延伸，头部分支712通过圆的内侧连接侧向分支，连接段72通过圆的外侧连接齿状体。

[89]圈匝73从工具80的上侧套在指爪81的自由端上，并与插入工具80的对称轴平行地重叠，首先就位的圈匝位于工具的下侧，并且最后就位的圈匝位于工具80的上侧。

[90]间隙82的数量等于沟槽30的数量。

[91]在阶段3)，圈匝73从插入工具80转移给迭片结构10，同一圈匝73的齿状体71的侧向分支711插在多个均匀分布在迭片结构10周围的沟槽30中，这些沟槽被同样数量的其它沟槽30互相分开。头部分支712在迭片结构10的第一轴向侧形成一髻状体40，并且连接段72在与迭片结构10的第一轴向侧相对的第二轴向侧形成另一髻状体40’。

[92]圈匝73以同心的方式插在沟槽30中，首先插入的圈匝73径向位于迭片结构10外，在沟槽的底部，最后插入的圈匝73径向位于迭片结构10内，在沟槽开口处。

[93]根据本发明的一特征，绕组70在阶段2)的同时缠绕在插入工具80周围，这使得在确定顺序中相继的圈匝73交替属于不同的绕组70。

[94]在一特别有利的实施例中，缠绕顺序包括一系列相同的序列，每个序列由每个绕组70的一圈匝73构成。

[95]在阶段3)将圈匝73插入到沟槽30中后，在定子中，从外向内得到包括每个绕组70的一圈匝73的第一系列圈匝73，然后是与第一系列相同的第二圈匝，然后是第三圈匝，等等。

[96]被一给定绕组70的圈匝的侧向分支711占据的沟槽30与属于同一系列的其它绕组70的圈匝的侧向分支711占据的沟槽30的角度错开。

[97]因此，在髻状体40、40’中，同一系列圈匝的头部分支712和连接段72没有径向对齐，而是相反，如图2B中看到的，互相角度错开。

[98]因此，圈匝的头部分支712和连接段72在髻状体40、40’中不构成阻碍相对旋转电机的冷却空气循环的致密块。

[99]根据本发明的另一图5中可以看到的特征，一旦圈匝73缠绕在插入工具80上，齿状体71分别延伸在一些与插入工具80的对称轴平行或者稍微倾斜于该对称轴的平面中。

[100]由于通过插入工具80沿定子1的对称轴20移动，即轴向移动实现将绕组70插入到沟槽30中的阶段3)，这个特征特别重要。

[101]指爪81决定工具80的外径，该直径略小于迭片结构10的内径。

[102]如图7A和7B所示，除了指爪81外，工具80还包括一可以在指爪81形成的柱形中心轴向移动的蘑菇状物体83。蘑菇状物体83的外径几乎与指爪81构成的柱形的内径相等。

[103]插入工具80位于定子1的第二轴向侧的下面，它的上端向上。

[104]这里工具80沿图7A、7B的轴线20轴向向上移动，以便将圈匝73插入，在侧向分支711插入到沟槽30中的第一阶段期间，指爪81和蘑菇状物体83平行轴向移动，然后在第二阶段期间，指爪81保持不动，而蘑菇状物体83继续移动。

[105]在第一阶段期间，蘑菇状物体83和指爪81以同一速度移动。侧向分支711从下面深入到沟槽30中，并且沿沟槽30向上滑动。首先是每个侧向分支711的一部分立即延伸到指爪81外的部分嵌入到相应的沟槽30中，然后随着插入工具80向上移动，整个侧向分支711从指爪延伸到连接段72。

[106]当指爪81的自由端到达迭片结构10朝向第一侧的轴向表面处时，第一阶段结束。

[107]指爪81固定不动，而蘑菇状物体83继续移动，使其将头部分支712轴向向上推，如图9所示。

[108]蘑菇状物体83直接推在处于最下面的圈匝73的头部分支712上，这些头部分支712把这个力传递给处于更上面的圈匝。因此可以理解的是，蘑菇状物体83推动整个圈匝73，并且只通过一次操作将这些圈匝都插入到沟槽中。

[109]该运动具有双重作用。它可以使头部分支712翻转到指爪81的自由端以上，这些分支将处于迭片结构10的轴向延长线中。位于上面的圈匝73的分支首先翻转，位于下面的圈匝73的分支最后翻转。

[110]还可以轴向拉连接段72，以便将它们锁定在迭片结构10的第二侧的位置，并形成髻状体40’。

[111]由于绕组70的齿状体71处于插入工具80上，在一些几乎与该工具的对称轴平行的平面中，当侧向分支711插入到沟槽30中并且当头部分支翻转到指爪81的自由端以上时，这些侧向分支711实际上不承受扭矩。

[112]另外，圈匝73在插入工具80周围的排列可以非常有效地把蘑菇状物体83的推力传递给离它最远的圈匝73，即传递给位于插入工具80上最高的圈匝73。

[113]为此，圈匝73的缠绕顺序可以使一圈匝的每个头部分支712贴靠在至少直接在上面的圈匝的至少两个头部分支712上，这两个头部分支712的每个贴靠在更上面的圈匝的另外两个头部分支712上。因此推力沿圆周方向非常好地分布在插入工具周围。

[114]由于只通过一次操作插入所有绕组70，蘑菇状物体应能够在头部分支712上施加一很大的推力。为此，插入工具80带有两个动作器，一向上推蘑菇状物体的下动作器，和一向上拉蘑菇状物体的上动作器。因此蘑菇状物体83具有实现头部分支712在良好条件下就位所必需的能力。

[115]根据另一特别有利的特征，阶段1)形成的头部分支712和连接段72的轴向高度沿绕组70增加或减小。

[116]如图3所示，在阶段1)结束时，绕组70沿一纵向整体方向延伸，所有侧向分支711基本横向延伸，并且在一纵向行列中互相平行。

[117]齿状体71的头部分支712都位于行列的同一侧，并且是弯曲的，这些头部分支的凹面向侧向分支711一侧。

[118]连接段72位于该行列与头部分支712相对的一侧，形状也是弯曲的，并且凹面朝向侧向分支711。

[119]正如图3中看到的，所有侧向分支711的横向长度相同，但是弯曲的头部分支712和连接段72的轴向高度沿绕组70变化。通过弯曲的头部分支712和连接段72的轴向高度理解沿横向考虑的高度。

[120]另外，极性间距，即行列中两个相邻侧向分支711之间的纵向间距，沿整个绕组70是恒定的。例外的是，两个侧向分支711可以在绕组70的一些特殊点被一不同的间距分开。

[121]用于首先插入到沟槽30中并且它们的侧向分支711插入到沟槽30底部径向靠外位置的圈匝73在阶段1)结束时的头部分支712和连接段72的横向高度比侧向分支711占据径向靠内位置的圈匝73的横向高度高。

[122]在图1的例子中，同一圈匝73的所有头部分支712和连接段72的高度相同。

[123]该高度沿绕组70从一圈匝73到下一圈匝均匀降低。

[124]人们知道，需要沿绕组保持同一极性间距，在分支711之间设置一恒定间距，该间距相当于这些分支嵌入的沟槽30的开口之间的间距。

[125]同一绕组的不同圈匝73的头部分支712和连接分支72之间的高度差补偿了一外圈匝的相邻侧向分支711处于沟槽30底部并且互相间之间的距离比一内圈匝的侧向分支711大的事实，这些分支位于沟槽30的入口。

[126]一旦圈匝插入到迭片结构10中，连接两个外分支711头部分支712或连接段72将比连接两个内分支711的头部分支712或连接段72更开放。由于它的开口更大，它将承受一压扁作用，该作用将其带到和连接两个内分支711的头部分支712或连接段72相同的高度。

[127]因此得到所有零件具有相同轴向高度的髻状体，如图2B所示。

[128]刚才描述的并用于补偿外、内圈匝的分支711之间的间距差的圈匝73的横向高度沿绕组70的变化可以与另一用于得到分层髻状体的圈匝横向高度变化相结合。

[129]这种附加到第一变化上的另一变化使同一髻状体的头部分支712或连接段72的高度将从外向内增加或降低。图1A所示的现有工艺的定子髻状体的头部分支712和连接段72具有这样的分层。髻状体的这种形态有利于冷却。

[130]在阶段3)后加入一通过连接段72和/或头部分支712向内或向外机械倾斜就可以从一髻状体由同一高度的零件构成的定子得到类似的结果。

[131]例如借助一径向内或向外移动并使连接段72和/或头部分支712变形的钳口(mors)实现这种倾斜。

[132]根据另一有利的特征，该方法在阶段1)和阶段2)之间包括一一旦绕组70插入到定子中，使导线60在该导线用于跨越其它绕组70的导线60或跨越同一导线的其它区域的区域61局部成形的阶段1’)。

[133]图4中，这些区域61用圆圈标出。

[134]导线60的局部成形在于使导线60的截面局部变形，或使导线60局部弯曲。

[135]变形的目的是使截面局部展平，使截面在确定的方向变薄，但是并不减少电流通过的总截面。导线60的交叉区61沿所述确定方向重叠，使得两个叠放的导线60的体积减小。在圆形导线60的情况下，展平一般导致形成一椭圆形截面。

[136]可以通过借助适当钳子的夹紧、在装有适当模型的压力机中模压、或借助一滚动工具的滚压实现区域61的展平。

[137]在导线60的区域61形成局部弯曲可以使导线的交叉点在髻状体40的一个堆积较少的地点错开，此处具有足以允许导线60交叉的空间。

[138]借助通过拉伸导线使导线局部变形的钩子实现这种弯曲。

[139]人们知道，导线60一般具有圆形截面。为了便于将侧向分支711布置到沟槽30内，并增加铜在这些沟槽中的密度，选择这些沟槽30的圆周宽度为导线直径的倍数。

[140]该宽度一般等于导线60直径的一倍或二倍。作为变型，沟槽的宽度大于导线直径的二倍，例如为直径的3倍或4倍。

[141]在沟槽30的圆周宽度等于导线60直径的情况下，占据径向更靠内位置即最靠近迭片结构10内周边的侧向分支711通过沿圆周方向的扩张发生变形，如图11A所示。所述侧向分支711贴靠在沟槽的两个相对的径向表面上，因此被锁定在沟槽30中的位置。因此占据其它位置的侧向分支711被保持在沟槽30内。

[142]这种变形在阶段3)后进行，一般在侧向分支711的三个点进行。这种变形使导线的圆形截面转变成一椭圆形截面。

[143]在沟槽30的圆周宽度等于至少两个导线60的直径的情况下(图11B)，这些沟槽30的一径向内侧有一被两个轴向突起32从两个相对侧边局部堵塞的开口31，这两个轴向突起也叫做齿脚，并从齿35突起。占据每个沟槽30的侧向分支711被一在沟槽30的内侧贴靠在挡片32上的平底垫块33保持在沟槽30内。

[144]该垫块33延伸在沟槽30的整个轴向长度上，并且形状为矩形。

[145]需要注意的是，在沟槽30的宽度等于导线60的一直径的情况下，齿35不需要带有挡片33，因此可以取消垫块33。因此简化了迭片结构10的结构以及将绕组70插入沟槽30的过程。

[146]最后，还是为了便于将侧向分支711放置到沟槽30中，沟槽30的径向深度可以是导线60直径的倍数。

[147]如图11A和11B所示，沟槽30直径的选择使得导线60的侧向分支711在插入沟槽30的阶段3)一般布置为几个排列很好的径向行列。

[148]因此人们可以理解，上面描述的方法具有许多优点。

[149]周期短是因为只需一次操作就可实现所有相绕组的插入。

[150]另外，准备绕组的操作特别细致和小心。阶段1)和1’)可以在插入阶段3)结束时得到排列很好的缺陷很少的髻状体。下游进行的质量控制和修正缺陷的作业大大加速，因此减少了循环周期的时间。

[151]由于蘑菇形物体的推力很好地从在插入工具上位于下部的圈匝传递给位于上部的圈匝，髻状体的形成以很好的顺序进行。该力均匀分布在工具的整个圆周上。

[152]最后，该方法适用于现有工具，并几乎不需要对工具进行修改。

[153]符合本发明的定子还有一些优点。

[154]由于不同绕组的圈匝在插入顺序中是交替的，髻状体特别通气。因此大大便于髻状体的冷却。因此穿过髻状体的冷却空气的流量可以超过每秒十升。

[155]如上所述，导线是铜的，铜在沟槽中的密度可以增加到65％，这个密度是未绝缘的侧向分支的截面面积与未绝缘的沟槽截面面积之比。在现有工艺的定子中，该密度限制在45-50％。

[156]这个结果是本发明的几个方面结合的作用。

[157]该结果首先是由于侧向分支以有序的方式插入沟槽中。

[158]该结果还在于很好地准备导线交叉的区域，这样可以很好地布置髻状体，因此优化侧向分支711在沟槽中的位置。

[159]最后，沟槽直径的选择、取消垫块或使用矩形垫块代替现有工艺中的U形垫块都参与得到该结果。

[160]需要注意的是，圈匝齿状体在插入工具上基本垂直就位与通过工具的轴向移动将圈匝插入到沟槽中相结合可以使导线在插入过程中基本不变形。因此插入前经受特殊成形的交叉区61不会变形，并且正确地排列在转子髻状体中。

[161]上面描述的方法适用于包括任何数量沟槽的定子和包括任何数量相绕组的线圈。该方法特别适用于包括36-96个沟槽的定子，相当于一6-8个极的转子，并适用于包括3-6个相绕组的线圈。

[162]线圈可以是简单的波浪形，或展开的波浪形。

[163]本发明适用于所有导线直径和通常用于机动车辆交流发动机定子的普通定子的所有直径，这里导线的形状为具有圆形截面或作为变型具有方形截面的柱形。

[164]人们将发现，符合本发明的定子还用于安装在一带有内风扇的交流发电机中，例如文件EP-A-0515 259中描述的交流发电机。这种交流发电机包括一围绕一转子的定子，例如一带爪的定子，或一具有突出极的定子。

[165]转子与一轴连在一起，该轴通过滚珠轴承对中转动安装在一外壳中，该外壳由两个叫做前支座和后支座的部分构成。支座是空心的，并且每个支座有一带有开口的底部，以便形成空气入口，和一也带有开口的圆周边，以便形成空气出口。支座的底部整体为横向，并且中心带有一滚珠轴承，用于转动安装转子的支撑轴。每个底部的外周边被整体为轴向的圆周边延长，并有凸肩，以便安装定子体，定子体带有多个相绕组的线圈，相绕组的髻状体突起延伸在定子体的轴向二侧，并且在支座圆周边缘开口以下，例如借助螺钉或拉杆将支座组装在一起，以便形成接纳定子和转子的外壳。转子的至少一个轴向端带有一径向位于相关髻状体下面的风扇。后支座带有至少一握刷器，而一与转子的支撑轴连在一起的皮带轮与前支座相邻。由于可以用一带有多个激发线圈的带有突起极的定子代替带激发线圈和爪的转子，对于交流发电机的其它组成部分，可参照上述文件。一整流桥，例如二极管整流桥，与相绕组连接。作为变型，该整流桥的形成是为了还形成一换流器，例如文件FR-A-2 745 444中描述的，以便在定子的相绕组中注入电流，使交流发电机作为电马达运行，用于启动机动车辆的热发动机，这种交流发电机叫做交流-启动器。

[166]在所有情况下，当转子的支撑轴转动时，一个或多个风扇可以在空气入口和出口之间产生一股穿过符合本发明的线圈髻状体的空气流。更确切地说，单独准备导线的阶段，然后是在将绕组插入到沟槽中之前的绕组组织阶段可以使叫做髻状体的定子线圈的头部具有对称特征，这些特征可以在髻状体中产生空气通过的孔眼和斜面，它们可以改善穿过髻状体的空气流动，例如每秒十升以上。

[167]当然，作为变型，由于本发明的工具，一髻状体的轴向高度可以比另一髻状体高。

[168]当然，沟槽的绝缘物在导线插入沟槽前放入并最好固定在沟槽中。为了简化，图11A和11B中没有出示图1A、2B、9和11C中可以看见的沟槽绝缘物。

[169]导线的截面可以是圆形，如图中所示，或者为方形、矩形、椭圆形或其它形状。

[170]图中定子体的形状为柱形。作为变型，定子体的外周边为非柱形，例如为酒桶形。作为变型，在迭片结构的每个铁皮中形成的沟槽倾斜于轴向。

[171]由于本发明，装有符合本发明的带有线圈的定子的多相旋转电机功率更大。

[172]每个相绕组包括一根或几根导线。例如每个相绕组可以至少包括二根导线。

Claims (18)

1.将一波浪形线圈插入到多相旋转电机的定子中的方法，所述定子(1)包括：一迭片结构(10)——其中心开孔且具有一个对称轴(20)，和轴向穿透沟槽(30)——其设在所述迭片结构(10)的径向内表面中，这些沟槽(30)提供多个径向分层的收纳位置，所述线圈包括多个相绕组(70)，每个相绕组由一连续的电导线(60)构成，该方法包括以下阶段：

1)形成每个绕组(70)，该绕组的导线(60)构形成一系列被连接段(72)连接的齿状体(71)，每个齿状体包括两个彼此相对的侧向分支(711)和一连接所述两侧向分支(711)的头部分支(712)，每个侧向分支用于插在一沟槽(30)的一收纳位置中；

2)使绕组(70)在一插入工具(80)上就位；

3)将圈匝(73)插入到所述定子的沟槽(30)中，

其特征在于，在一柱形插入工具(80)上实施绕组就位的阶段2)，每个绕组(70)构成多个围绕所述插入工具(80)的圈匝(73)，这些圈匝(73)按一确定的顺序重叠；

并且所述绕组(70)同时缠绕在所述插入工具(80)的周围，在所述确定的缠绕顺序中相继的圈匝(73)交替地属于不同的绕组(70)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将圈匝(73)插入到所述定子沟槽(30)中的阶段3)按与缠绕顺序相反的顺序实现，这些圈匝(73)的侧向分支(711)逐渐占据更靠内的径向位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缠绕的顺序包括一系列相同的序列，每个序列由每个绕组(70)的一圈匝(73)构成。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述插入工具(80)上，所述齿状体(71)延伸在与所述插入工具(80)的对称轴平行或者相对于该轴稍微倾斜的相应平面中。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述绕组(70)插入到所述沟槽(30)中的阶段3)通过所述插入工具(80)沿所述定子(1)的对称轴(20)的移动实现。

6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述齿状体(71)的头部分支(712)是弯曲的，并且在所述定子(1)的第一轴向侧形成一髻状体(40)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述连接段(72)沿所述导线(60)连接两相邻的齿状体(71)的两相应的侧向分支(711)，并且所述连接段(72)具有一弯曲的形状，这些连接段在与所述定子(1)的第一轴向侧相对的第二轴向侧形成一髻状体(40)。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在阶段1)形成的头部分支(712)和/或连接段(72)具有沿所述绕组(70)递增或递降的高度。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其侧向分支(711)插入到沟槽(30)底部的径向靠外位置的圈匝(73)具有头部分支(712)和/或连接段(72)，该头部分支(712)和/或连接段(72)的高度比其侧向分支(711)占据径向靠内位置的圈匝(73)的相对较大。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在阶段3)后包括一阶段4)：通过所述连接段(72)和/或所述头部分支(712)向内倾斜形成髻状体(40)。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在阶段3)后包括一阶段4)：通过所述连接段(72)和/或所述头部分支(712)向外倾斜形成髻状体(40)。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在阶段1)和阶段2)之间包括一阶段1’)：一旦所述绕组(70)插入到所述定子(1)中，使所述导线(60)在该导线用于与其它导线(60)交叉的或同一导线(60)的其它区域交叉的区域(61)中局部成形。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导线(60)具有一圆形截面，所述沟槽(30)具有一数倍于导线(60)直径的圆周宽度。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述沟槽(30)的圆周宽度对应于所述导线(60)的直径，占据径向最内位置的侧向分支(711)通过沿一圆周方向的扩大发生变形，以便将占据其它位置的侧向分支(711)保持在沟槽(30)内。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述沟槽(30)的圆周宽度等于所述导线(60)直径的至少两倍，并且在径向内侧有一在两相对侧被两轴向突起(32)部分地堵塞的开口(31)，通过一在所述沟槽(30)的内侧贴靠着所述突起(32)的平底垫块(33)，将占据所述沟槽的侧向分支(711)保持在所述沟槽内。

16.多相旋转电机的定子，该定子包括：一迭片结构(10)，其中心开孔并且具有一对称轴(20)；轴向穿透沟槽(30)，其设置在所述迭片结构(10)的径向内表面中，每个沟槽提供多个径向分层的收纳位置；和一线圈(50)，其包括多个相绕组(70)，每个相绕组由一连续的电导线(60)构成；

每个绕组(70)的导线构形成一系列被连接段(72)连接的齿状体(71)，每个齿状体包括两个彼此相对的侧向分支(711)和一连接所述两侧向分支(711)的头部分支(712)，每个侧向分支(711)将插入到一沟槽(30)的一收纳位置中；

每个绕组(70)构成多个围绕所述定子(1)的圈匝(73)；

其特征在于，所述绕组(70)的圈匝(73)按一确定的顺序插入到所述沟槽(30)中，这些圈匝(73)的侧向分支(711)逐渐占据径向更靠内的位置；并且在所述确定顺序中相继的圈匝(73)交替地属于不同的绕组(70)。

17.如权利要求16所述的定子，其特征在于，所述确定的顺序包括一系列相同的序列，每个序列由每个绕组(70)的一圈匝(73)构成。

18.如权利要求16所述的定子，其特征在于，所述导线(60)在该导线的与其它导线(60)交叉的、或与同一导线(60)的其它区域交叉的区域(61)局部成形。

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