[发明专利]用于通过插接由波形绕组金属线制造绕组垫和线圈垫的方法和设备

说明书

本发明涉及用于制造绕组垫的方法和设备，所述绕组垫用于制造电机的线圈绕组。所述绕组垫由在一个平面中弯曲为平坦绕组的波形绕组金属线组成。为了能够简单地且可靠地大批量制造具有改进的电特性的不同绕组垫，提出不交织或交缠波形绕组金属线，而是至少部分插接波形绕组金属线。此外，提出用于制造由作为单个垫的多个绕组垫形成的线圈垫的方法和设备。所述设备优选地具有折弯装置，所述折弯装置用于将高度偏移引入到波形绕组金属线的绕组头中。

技术领域

本发明涉及用于制造由波形绕组金属线组成的波形绕组垫的方法和设备。这种波形绕组垫在下文中简单地称为绕组垫。本发明还涉及用于制造由构成为绕组垫的第一单个垫和构成为绕组垫的第二单个垫组成的线圈垫的方法和设备。

背景技术

本发明涉及用于制造用于制造电机的线圈绕组的由波形绕组金属线组成的绕组垫的方法和设备。“绕组垫”理解为由多个波形绕组金属线(导体)形成的垫形导体束。波形绕组金属线是呈波形弯曲的金属线，其中，通过在相反的弯曲方向上弯曲连续的金属线部段可以在一个平面中制造弯曲。这种制造方式尤其在异型金属线的情况下是有利的，所述异型金属线具有与圆形的形状不同的横截面轮廓形状、例如矩形轮廓。由波形绕组金属线和绕组垫构成的绕组与所谓的剑形绕组(Schwertwicklung)不同，在剑形绕组中，线圈绕组通过缠绕到长形的矩形形状(剑形)上实现，并且由此形成的(剑形)绕组垫的特征在于，金属线不是螺旋形或螺线形弯曲，而是平坦地弯曲。绕组垫尤其包括在纵向方向上延伸的波形弯曲的多个波形绕组金属线，所述波形绕组金属线具有：在纵向方向上间隔开的且在横向于纵向方向伸展的横向方向上延伸的直线式金属线部段、以及所述直线式金属线部段之间的屋顶形的绕组头，使得相邻的直线式金属线部段通过屋顶形弯曲的绕组头彼此连接。

绕组垫的直线式金属线部段尤其用于嵌入电机的部件如尤其电动马达的定子的壳体的沟槽中。绕组头相应地形成转向，并且在轴向指向的壳体端部处突出到外部，并且将一个沟槽的金属线部段与另一沟槽中的金属线部段连接。总体上，因此可以通过一个或优选地更多个绕组垫形成电机的部件的线圈绕组。例如，应制造三相线圈绕组。

在下文中，根据图34和图35中的示图，首先详细阐述在本发明的描述和本发明的有利的设计方案中、但是也在技术背景的阐述中使用的一些术语。图34和图35示出用作为部件12的示例的定子14的壳体10的部分区段的简化的示图，所述定子具有沟槽16和由导体A、B形成的线圈绕组20，其中，在图34中示出单层绕组，在所述单层绕组中，导体A和B保持在一个平面中；并且在图35中示出两层绕组，在所述两层绕组中，导体A和B变换平面。

线圈步长/线圈宽度：“线圈步长”SPS说明单个导体A、B每转向跳过多少个沟槽16。线圈绕组20的平均线圈步长SPS称为“线圈宽度”。例如如果相同相位的两个单个导体平行延伸，则线圈步长和线圈宽度可能不同。在图34中看出，导体B具有线圈步长SPS为5。外部导体A跳过七个沟槽。由此，获得线圈宽度为6。

偏移尺度：“偏移尺度”是线圈宽度的尺度说明。偏移尺度与直径相关，因为如果直径变大，则定子14的沟槽16之间的环周间隔增大。如果绕组垫在定子14中具有多个周转，则绕组垫具有多个偏移尺度，但是具有恒定的线圈宽度。

区域宽度：“区域宽度”说明从什么沟槽数起重复绕组样式。如果线圈步长恒定，则“区域宽度”对应于线圈宽度。如果线圈步长SPS每次在线圈宽度为6时变换，则在第二次转向之后重复所述样式，借此获得区域宽度为12。

导体交换：如果绕组样式具有线圈步长中的所述不同，则谈及具有“导体交换”的绕组。如果在环周方向上观察图34中的导体A、B的顺序，则看出总是交换两个导体(AB→BA)。

层交换：如在图35中，如果两个导体A、B在沟槽16中或在绕组垫中变换平面，则谈及“层交换”。在导体A、B变换平面的部位处，所述导体具有跳变部22。不具有层交换的绕组垫也称为“单层绕组垫”，具有层交换的绕组垫称为“两层绕组垫”。此外，通过层交换，实现对导体中的势差的补偿，所述势差通过两个层相对于电机的另一部件、例如转子的不同间隔来产生。