[发明专利]用于弯曲发夹绕组头的设备和方法

说明书

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。

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)，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。