用于制造压缩线圈的方法和系统与流程

本发明涉及用于制造压缩线圈的方法和系统。具体地，但不是唯一地，本发明涉及在保持线圈终端的完整的同时压缩线圈的方法。

背景技术：

在汽车和航空航天工业中对高功率密度电机存在越来越多的需求。这种机器通常以高的电流密度和高的速度操作。

现代高功率密度电机的性能通常受限于高的损耗密度和电机绕组与冷却剂之间的热阻的组合。能够通过提高电机绕组中的填充因子解决这些限制中的一些限制。

与传统地缠绕的线圈相比，压缩线圈可产生更高的填充因子。总的填充因子定义为缠绕的电线圈的传导截面面积与电机的槽(缠绕区域)中的可用截面面积的量之比。例如，通过具有圆截面的线缠绕的典型的电机将在相邻的绕组之间具有间隙，导致填充因子约为35％至65％。压缩线圈减小了相邻的绕组之间的间隙，因此允许使用更大截面的导体，增加了线圈的填充因子。每个缠绕导体的这种增加的截面面积引起电阻的减小，从而引起减小的dc绕组损耗。压缩线圈还将在线圈上具有更低的热阻，其原因是独立的导体之间的空隙减小，从而能够使从电机绕组到电机冷却剂的热传递更高效。

目前，压缩线圈从单股绞合线(通常是铜或铝)制造。在高速电机中，由于线中的趋肤效应和邻近效应，更高的电频率引起更大直径的导体中更明显的ac损耗。更大的ac损耗导致降低的效率和升高的操作温度。由于电机只能在某个温度限制下操作，所以该温度限制减少了可接受的电负载，因此降低了电机性能。

使用扭曲的绞合线(利兹线)阵列代替单个导体，减少或减轻了上面提到的趋肤效应和邻近效应。这是因为减小独立导体的直径减轻了趋肤效应，同时扭曲导体使由每个绞合线经历的磁场相等，因此使绞合线的电流相等，从而避免了不期望的电流环和集中。因此，绞合线不会经历与具有相同截面面积的实心导体相同的ac电阻的增加。

然而，目前的压缩线圈制造技术可能不适合于绞合线或利兹线，这是因为该压缩线圈制造技术损坏线圈终端，尤其在线圈的压缩期间或者在缠绕或压缩处理期间没有小心地处理线圈引线的情况下。

压缩线圈制造技术的示例可在us3,348,183中看到。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种制造压缩线圈的方法，该方法包括：

提供包括第一引线部分、中央部分和第二引线部分的线；

围绕绕线架缠绕线的中央部分以形成线圈；

将冲压顶部置于绕线架的端部上方，使得绕线架的端部至少部分地位于冲压顶部的通孔或凹部内；

将线的引线部分中的至少一个置于冲压顶部或绕线架的表面中的凹槽内；以及

将压力施加到绕线架和/或冲压顶部以压缩线圈。

方法可包括：将线的第二引线部分置于可位于冲压顶部或绕线架的表面例如外表面中的凹槽内。

根据本发明的第二方面，提供一种制造压缩线圈的方法，该方法包括：

提供包括第一引线部分、中央部分和第二引线部分的线；

围绕绕线架缠绕线的中央部分以形成线圈；

将冲压顶部置于绕线架的端部上方，使得绕线架的端部至少部分地位于冲压顶部的通孔内；

将线的第二引线部分置于冲压顶部的外表面中的凹槽内；以及

将压力施加到绕线架和/或冲压顶部以压缩线圈。

方法可包括：例如在围绕绕线架缠绕线的中央部分之前，将第一引线部分抵靠绕线架放置或与绕线架相邻地放置，例如使得例如在围绕绕线架缠绕线的中央部分之后，第二引线部分在最外面。

方法可包括或涉及：例如在将压力施加到绕线架和/或冲压顶部的步骤之前，将绕线架、线圈和冲压顶部中的一个或多个置于模具内。在其他实施例中，方法包括或涉及：在不存在模具时，将压力施加到绕线架和/或冲压顶部。

方法可包括：使得例如按照如下配置缠绕线的中央部分：该配置使得线的第一引线部分和第二引线部分能够离开绕线架和/或冲压顶部。线的第一引线部分可位于绕线架的凹槽中。绕线架可包括轴和位于轴的第一端的凸缘。方法可包括：围绕绕线架的轴缠绕线圈的中央部分。绕线架的至少部分地位于冲压顶部的通孔或凹部内的端部可包括轴的第二端。

绕线架的凹槽可纵向延伸，或者可包括可位于轴的外表面中的纵向凹槽。绕线架的凹槽可从凸缘的例如与轴的第一端相邻的内边缘延伸到凸缘的外边缘。另外或可选地，绕线架的凹槽可沿着凸缘的外表面例如从凸缘的外边缘纵向延伸。在实施例中，绕线架的凹槽从凸缘的与轴的第一端相邻的内边缘延伸到凸缘的外边缘，然后沿着凸缘的外表面纵向延伸。

方法可包括：将线的第一引线部分或第一引线部分的一部分置于冲压顶部的表面例如通孔或凹部的表面中的凹槽内。方法可包括：将线的第一引线部分的一部分和第二引线部分的一部分置于模具的一个或多个表面中相应的凹槽内。模具可包括两个协作部分，这两个协作部分可配置为接合或固定在一起以容纳绕线架、线圈和冲压顶部。方法可包括：将至少一个插入件置于线圈和冲压顶部之间和/或线圈和凸缘之间。

方法可包括：围绕绕线架缠绕线的中央部分，使得线圈包括一层或多层绕组。方法可包括：按照如下配置缠绕线的中央部分：该配置最小化绕组之间的空隙区域。所述多层绕组可包括例如与轴相邻的最内层、例如与最内层相邻地设置的第二层以及一个或多个后续层中的一个或多个，所述一个或多个后续层中的一个或多个可与第二层和/或后续层相邻地设置。第二层和后续层中每个层的每个绕组可相对于相邻层的每个绕组偏移地缠绕。线可以是单股线、绞合线或利兹线。

本发明的另一方面提供一种线圈，例如通过上述方法获得的压缩线圈。

根据本发明的另一方面，提供一种适合于在压缩线圈的制造期间保持线的系统，该系统包括：

用于保持缠绕线的绕线架；以及

包括通孔或凹部的冲压顶部，该通孔或凹部具有容纳绕线架的端部的至少一部分的截面尺寸和形状，

其中，绕线架和冲压顶部中的至少一个包括位于其表面中用于容纳线的引线部分的凹槽。

冲压顶部可包括可位于其表面例如外表面中的凹槽。

根据本发明的又一方面，提供一种适合于在压缩线圈的制造期间保持线的系统，该系统包括：

用于保持缠绕线的绕线架；以及

包括通孔的冲压顶部，该通孔具有容纳绕线架的端部的至少一部分的截面尺寸和形状；以及

位于冲压顶部或绕线架的外表面中用于容纳线的引线部分的凹槽。

绕线架可包括轴和/或凸缘，该凸缘可位于轴的第一端。绕线架和/或轴可包括纵向轴线，例如围绕该纵向轴线缠绕线圈。凸缘可从轴侧向地延伸，例如与纵向方向正交地延伸或者沿着与纵向方向垂直的方向延伸。凸缘可包括比轴大的外周，例如侧向外周。绕线架、轴和/或凸缘可包括任何合适的截面形状，例如环形、圆形、椭圆形、正方形、矩形或任何多边形形状。

轴和凸缘可包括独立的和/或可分离的部件。在实施例中，凸缘可包括例如用于接收轴或者轴被接收于其内的孔、洞、凹部或凹入。在实施例中，省略凸缘。在其他实施例中，凸缘和冲压顶部包括相同或相似的尺寸，例如凸缘和冲压顶部中的每个可包括相同的外周，和/或可包括彼此具有相同或大致相同或相似的尺寸和/或形状和/或大小的孔、洞、凹部或凹入。

凹槽可位于轴或凸缘的外表面中。在实施例中，绕线架包括沿着凸缘例如从凸缘的内边缘侧向地延伸到凸缘的外边缘的凹槽，凸缘的内边缘可与轴或轴的端部相邻。凹槽可沿着凸缘的外表面纵向延伸。在实施例中，绕线架包括沿着凸缘从凸缘的内边缘侧向地延伸到凸缘的外边缘，然后沿着凸缘的外表面纵向延伸的凹槽。

冲压顶部可包括位于其表面中或者位于通孔的表面中用于容纳线的引线部分的凹槽。

系统可包括可具有通孔的模具，该通孔优选地具有容纳绕线架和冲压顶部的尺寸和形状。模具可进一步包括两个凹槽，这两个凹槽例如沿着模具的表面延伸，用于容纳或容纳线的引线部分。模具可包括两个协作部分，这两个协作部分配置为接合在一起以容纳绕线架、线圈和冲压顶部。

本发明的另一方面提供一种例如用于保持缠绕线和/或用于前述系统或方法的绕线架，绕线架包括位于其表面中用于容纳线的引线部分的凹槽。凹槽可位于绕线架的外表面上，和/或可沿着绕线架的外表面或沿着绕线架的轴纵向延伸，和/或可沿着绕线架的外表面或沿着绕线架的凸缘侧向地延伸。

本发明的又一方面提供一种例如用于前述系统或方法的冲压顶部，冲压顶部包括通孔或凹部，该通孔或凹部具有用于容纳或容纳绕线架的端部的至少一部分的截面尺寸和/或形状，其中，冲压顶部包括位于其表面中用于容纳线的引线部分的凹槽。凹槽可位于冲压顶部的外表面例如外周外表面上，例如用于在使用时将线的引线部分容纳在冲压顶部和围绕冲压顶部的模具之间。凹槽可位于通孔或凹部的表面上，用于在使用时将线的引线部分容纳在冲压顶部和通孔或凹部中所接收的绕线架之间。

本发明的另一方面提供一种计算机程序单元，该计算机程序单元包括和/或描述和/或限定用于三维打印装置或打印机或附加的制造装置或设备的三维设计，该三维设计包括上述绕线架或轴或凸缘或冲压顶部的实施例。

为了避免疑义，本文描述的任何特征等同地应用于本发明的任何方面。例如，系统或系统的任何组件可包括与之相关的方法的任何一个或多个特征，和/或方法可包括与系统的一个或多个特征或系统的一个或多个组件相关的任何一个或多个特征或步骤。

某些实施例提供的优点在于，提供用于制造压缩线圈的方法，其中，与已知的制造技术相比，减少或消除了对线的引线部分(线终端)的损坏。

如本文使用的，术语“引线部分”用于限定线的在缠绕之后变成线圈的引线(或线终端)的区域，即线的位于线端部的区域。术语“中央部分”用于限定线的位于线中部的区域，在缠绕之后，该区域变成盘绕部分。

某些实施例提供的优点在于，提供用于在压缩线圈的制造期间保持线的系统，其中，与已知的制造技术相比，减少或消除了对线的引线部分的损坏。

某些实施例提供的优点在于，当与具有传统已知的线圈的电机相比时，当使用通过上述方法制造的线圈时，电机的扭矩密度可提高大约30％。

某些实施例提供的优点在于，压缩线圈可制造成具有就导体面积(包括导体绝缘瓷漆)相对于总的线圈截面面积而言高达99.5％的填充因子；这相当于总的填充因子通常为75％或更大。即使在槽典型地通过标准绕线架绕组不能使其本身实现高填充因子的情况下，也可实现以上优点。

某些实施例提供的优点在于，利兹线或绞合线可用于压缩线圈。

附图说明

在下文中参照附图进一步描述本发明的实施例，在附图中：

图1a、图1b、图1c和图1d分别示出了冲压顶部、绕线架、绕线架的另一视图和模具；

图2示出了具有围绕绕线架缠绕的线的绕线架；

图3示出了缠绕线圈的截面图；

图4示出了缠绕引导件；

图5示出了绕线架、缠绕线和冲压件的组装物；

图6示出了绕线架、缠绕线、冲压件和模具的组装物；

图7a和图7b分别示出了压缩的单股线或绞合线圈和未压缩的绞合线的截面图；

图8示出了冲压顶部；

图9和图10示出了凹槽端部；

图11示出了具有缠绕线的凹槽端部；

图12示出了另一冲压顶部；

图13示出了另一绕线架；

图14示出了可选的绕线架；

图15示出了具有缠绕线的图14的绕线架；

图16示出了插入模具中的图15的绕线架和缠绕线；

图17示出了另一可选的绕线架；

图18示出了处于组装构造的图17的绕线架；

图19示出了插入模具中的图17和图18的绕线架；以及

图20至图22示出了可选的模具。

在附图中，相同的标号指示相同的部件。

具体实施方式

图1a、图1b、图1c和图1d分别示出了冲压顶部、绕线架、从另一个角度得到的图1c的绕线架和在制造压缩线圈的方法期间使用的模具的示例。

在该示例中，绕线架101包括中央部分(轴)102和位于轴102的第一端104的凸缘103(如图1b和图1c所示)。轴102具有大致矩形的截面形状并具有合适的长度以便围绕轴缠绕线以形成线圈。在该示例中，绕线架从高强度工具钢材料形成。

凸缘103具有比轴102的截面形状大的截面形状。在使用时，凸缘103具有合适的尺寸和形状以防止缠绕线从轴102的第一端104滑落。凸缘103的尺寸和形状还可或可选地对应于压缩线圈的表面的期望形状。在该示例中，凸缘具有带圆角的大致矩形的截面；但是将领会到，许多截面形状可能是合适的。

绕线架还包括凹槽105。在该示例中，凹槽105沿着轴102的外表面延伸。凹槽从轴102的第一端104大致纵向延伸到轴102的更远端(第二端)106。凹槽105具有接收线的引线部分的尺寸和形状。

在该示例中，凹槽105位于轴的边缘区域108内。然而，将领会到，凹槽105可位于轴102的任何其他合适的区域内。

图1a示出了冲压顶部112。在该示例中，冲压顶部从高强度工具钢制造。冲压顶部112具有与绕线架101的凸缘103的截面尺寸和形状大致相同的截面尺寸和形状。冲压顶部还可具有对应于压缩线圈的表面的期望形状的尺寸和形状。

另外，冲压顶部112包括通孔113。通孔113沿着中心轴线c一直延伸穿过冲压顶部112。通孔113的截面尺寸和形状大致等于或大于轴102的截面尺寸和形状，使得轴102可至少部分地位于通孔113内。即，通孔113具有使得冲压顶部112可部分地或完全地包围轴102的尺寸和形状。

适当地，通孔113的截面尺寸和形状大致等于或略大于轴102的截面尺寸和形状，使得轴可牢固地位于通孔113内。

冲压顶部112包括位于冲压顶部的外表面114中的凹槽115。凹槽115具有容纳线的另一引线部分的尺寸和形状。在该示例中，凹槽115沿着冲压顶部112的长度大致纵向延伸，即平行于冲压顶部或绕线架的中心纵向轴线c延伸。

进一步的凹槽116设置在冲压顶部112的表面中。进一步的凹槽116布置在冲压顶部112的面部表面117中，即垂直于冲压顶部或绕线架的中心纵向轴线c布置。凹槽116沿着面部表面117从通孔113延伸到外表面边缘114。凹槽设置为使得当冲压顶部112位于绕线架101的端部109上方时，位于通孔113处的凹槽端部与绕线架101的凹槽105对齐。

图1d示出了可选地可与绕线架101和冲压顶部112结合地使用的模具123。在该示例中，模具从高强度工具钢制造。

模具123具有比凸缘103和冲压顶部112的截面尺寸和形状大的截面尺寸和形状。模具具有阻止在线圈制造过程中固有的高压缩力但不发生变形的尺寸和形状。通孔124延伸穿过模具123并具有容纳绕线架101和冲压顶部112两者的尺寸和形状。这样，模具的通孔124的截面尺寸和形状大致等于或大于冲压顶部112和绕线架101的截面尺寸和形状。

可选地，模具包括沿着模具表面127延伸以容纳线的引线部分的凹槽125、126。凹槽125、126从通孔124延伸到模具123的外表面边缘128。凹槽布置为使得当冲压顶部位于模具内时，位于通孔124处的凹槽端部与冲压顶部112的相应凹槽115、116对齐。

在压缩线圈的制造期间，线225围绕绕线架缠绕(如图2所示)。在该示例中，线225是包括导线和围绕导线的绝缘层的单股绞合线。

线225的第一引线部分226位于绕线架的凹槽105中。线225位于凹槽105内，使得线225的第一引线部分的一部分突出到轴102的第二端106的外部。

然后，线的中央部分227围绕绕线架101缠绕以形成线圈。在这种情况下，中央部分227围绕轴102缠绕。

适当地，线225的中央部分227围绕轴缠绕多次，使得线圈包括多层绕组(多匝)。

图3是包括缠绕线300的绕线架101的截面图，并示出了包括从线的中央部分227缠绕的两层绕组的示例。第一层(最内层)绕组230包括彼此相邻并沿着轴102的长度且与轴102相邻地延伸的多个绕组2301-n。

第二层232与最内层230相邻地设置。第二层232的每个绕组2321-n缠绕成从最内层230的每个绕组230n-1偏移。换句话说，例如从轴102的与凸缘103相邻的第一端104开始缠绕第一层230。每个单一绕组2301-n与前一个单一绕组相邻地设置，以避免或最小化连续的绕组之间的间隙。该层的最后一个绕组设置为靠近轴102的第二端106。然后，线沿着相反的方向(即朝着凸缘向后)缠绕以形成绕组的第二层232。第二层232中的每个单一绕组布置在第一层230的相邻的单一绕组之间。第二层中的单一绕组的前缘从第一层中的相邻的单一绕组的前缘偏移50％。按照由图3中的箭头示出的顺序增加绕组。

可以以类似的方式设置绕组的增加层，使得绕组的第二层和后续层中的每个层缠绕成从相邻层的每个绕组偏移。

技术人员将领会到，可根据最终产品的预期用途，选择在线圈中需要的绕组匝数和绕组层数。例如，用于典型的电机的线圈可具有50个绕组匝数和3至5层绕组，以产生需要的功率输出。在另一示例中，线圈可具有小于5的绕组匝数且可布置成单层或其他层数。在另一示例中，线圈可具有大于100的绕组匝数。

还将领会到，可根据需要的线圈尺寸选择冲压顶部和绕线架的尺寸和形状。

可选地，缠绕引导件(从例如塑料形成)可在缠绕处理期间安装在轴102的第二端106上方。缠绕引导件可帮助防止在缠绕处理期间线从轴的端部滑落。一旦线圈已缠绕在轴上，则可从轴去除缠绕引导件。

缠绕引导件的示例在图4中示出。在该示例中，缠绕引导件400具有与冲压顶部大致相同的形状。该引导件包括凹部401，凹部401具有接收轴102的第二端106的一部分的尺寸和形状。该引导件400还包括开口402，开口402被配置为在缠绕处理期间接收线225的第一引线部分226。

一旦线圈225已缠绕在轴上(且任何缠绕引导件被去除)，则冲压顶部112位于绕线架101上方，使得绕线架的端部至少部分地位于冲压顶部112的通孔113内。

在该示例中，冲压顶部112位于轴的第二端106上方，使得轴的一部分位于冲压顶部112的通孔113中(见图5)。线的第一引线部分226穿过通孔113，使得一部分从冲压顶部112突出。

然后，线的第二引线部分228位于冲压顶部的外表面凹槽115中。适当地，如图5所示，第二引线部分228的一部分突出到冲压顶部的外部。

然后，如图6所示，绕线架、线圈和冲压顶部的组装物500位于模具123内。

模具123的通孔124具有与绕线架的冲压顶部112和凸缘103大致相同的尺寸和形状，使得组装物500和通孔124的内表面之间的任何间隙最小化。这有助于防止在压缩期间线圈向外凸出。这还有助于确保：对于在一段时间内使用相同的绕线架、冲压顶部和模具制造多个线圈，完成的压缩线圈每一次都将具有一致的形状。

应当小心以确保当组装物500插入模具中时，线的第二引线部分228仍然在凹槽115中，因此在压缩阶段(稍后描述)期间区域228仍然在凹槽115中。否则，如果第二引线部分228变成从凹槽115移动，则在压缩期间第二引线部分228可能损坏。

在该阶段，即在插入模具中之后且在压缩之前，冲压顶部将延伸到模具的表面127的外部，且一些线圈可以看得见(未示出)。

然后，压力施加到冲压顶部，但不会压缩线的引线部分226、228。在该阶段，施加小的压力(例如，高达50mpa)。施加小的压力，一直到线完全位于模具内为止。

然后，增加施加到冲压顶部的压力。例如，压力增加到大约70mpa至100mpa之间。在施加更大的压力之后，冲压顶部112应该进一步位于模具123的通孔124内，但是冲压顶部的一部分仍将延伸到模具123的表面127的外部。

线的第一引线部分226位于凹槽116、126中，线的第二引线部分228位于凹槽125中。然后，稳步增加的压力施加到冲压顶部(即，以大约恒定比率增加的压力)。在该阶段，施加的压力可高达大约450mpa。随着线圈绕组被压缩，冲压顶部将进一步运动到模具的通孔中。

一旦冲压顶部的面部表面117与模具的表面127齐平，则压缩完成。

适当地，施加到冲压顶部的最终压力维持一段时间，以减小线圈回弹。适当地，时间为大约60秒。根据线圈的性质，压力可选择性地维持或长或短的时间。可选地，可释放压力且再次施加压力持续更长的一段时间。根据需要，这可重复。

可使用如现有技术中公知的合适的挤压机或压缩工具将压力施加到冲压顶部。

适当地，压缩工具或挤压机的在压缩期间接触冲压顶部的表面是平坦的或大致平坦的表面，以确保压力在线圈上均匀分布。

压缩工具或挤压机的在压缩的最后阶段(即在线的引线部分已位于其各自的凹槽126、125中之后)接触冲压顶部的表面，大于冲压顶部的截面面积。这有助于确保线圈不被过度压缩，其原因是一旦施加压力的表面也接触模具则线圈的压缩将停止。这有助于确保每次使用设备时，设备都可生产相同的线圈。

凹槽125、126和116防止在压缩期间线的引线部分被压碎或损坏。

在压缩之后，从模具123去除组装物500。这可以以将由本领域技术人员领会到的多种方式进行。

例如，模具可置于挤压机中，使得在绕线架下方存在间隙。然后，可通过利用适当成形的推动块压在轴上，从模具推动绕线架。然后，在以合适的方式推出压缩线圈和冲压顶部之前，线的引线部分226、228可变直以避免损坏。然后，可小心地从线圈去除冲压顶部，从而不损坏线的引线部分。

图7a示出了压缩绕组的一部分放大截面图。图7b示出了未压缩的利兹线(绞合线)。如图7a所示，压缩的单股绞合线采用在压缩期间通常六边形的截面，且绕组之间的空隙空间最小化。图7b中示出的未压缩的利兹线也将如图7a所示地压缩，使得每个线具有六边形截面的形式。

图8示出了处于冲压顶部112的内面部表面118面朝上的方向的冲压顶部112。内面部表面118是在压缩期间线圈被压缩所抵靠的表面。冲压顶部的外表面中的凹槽115生成空隙，在压缩期间线圈可凸出到该空隙中并变形。该空隙可导致线的局部绝缘失效。因此，空隙空间应该适当地最小化。

当线的第二引线部分228位于凹槽115内时，线的第二引线部分228接触凹槽115的边缘119。这样，在压缩期间，线的第二引线部分也被压缩抵靠边缘119。

图9至图11示出了冲压顶部的外表面中的凹槽可如何在端部处变圆(成倒角)。在一个实施例中，边缘119变圆以形成光滑表面，线的第二引线部分可弯曲抵靠该光滑表面。这在图9和图10中更详细地示出。这种变圆或成倒角去除了另外的尖锐边缘。这种尖锐边缘可能切断进入线圈中。然而，这种变圆被适当地限制以避免大的空隙，致使线的压缩可导致线圈凸出到空隙中。

边缘119变圆以形成具有预定曲率半径r的光滑表面120。曲率半径r被选择成使得曲率半径r足够大以保护和防止线的引线部分在压缩期间不会损坏，曲率半径r又足够小以防止线圈凸出到空隙中。

图11示出了在对于线来说，光滑表面120的曲率半径r过大或者凹槽115过大的情况下，线圈可如何凸出到空隙中。线圈凸出到空隙中可使线圈的最终形状变形，将导致压缩绕组参差不齐，最终将导致绕组绝缘的损坏，因此影响最终线圈的性能和可靠性。该示例示出了位于冲压顶部112的外表面边缘上的凹槽115。凹槽的边缘已变圆以形成光滑表面120。线的中央部分227已缠绕以形成线圈225，线的第二引线部分228位于凹槽内。如可看到的，在该示例中，线是绞合线。线圈225已被压缩，在凹槽115附近的线的中央部分227已凸出到由凹槽115生成的空隙中。线的中央部分227的凸出也压缩线的引线部分228抵靠光滑表面120。最终这可损坏线的引线部分，导致电绝缘失效或断裂的导体。

因此，根据用于形成线圈的线的特殊要求选择曲率半径r。适当地，曲率半径r被选择成使得曲率半径r等于用于形成线圈的线的最小可允许的弯曲半径。例如，对于具有1mm直径的线，光滑表面120的曲率半径r在大约3mm和6mm之间。当然，技术人员将能够容易地根据使用的线的尺寸和需要的线圈尺寸来选择最合适的曲率半径。

将领会到，如上面与图9至图11相关地描述的圆形边缘可应用于冲压顶部112、绕线架101或模具123中的任何凹槽的任何边缘。

对如上所述的详细设计的各种修改是可行的。例如，作为替代，如图12所示，凹槽110可设置在冲压顶部中，而非如上所述地在绕线架中设置凹槽105。凹槽位于通孔的内表面上，具有接收线的第一引线部分226的尺寸和形状。冲压顶部的其余特征可与上面与图1a相关地描述的特征大致相同，为了简洁，将不再次详细描述这些特征。类似地，用于制造该示例中的压缩线圈的方法步骤可与上述步骤大致相同，除了线的第一引线部分226将位于冲压顶部中的凹槽110中，而非位于绕线架中的凹槽中之外。

在可选的实施例中，如图14所示，线的一个或多个引线部分可位于绕线架上的凹槽中。绕线架1401和与图1b相关地描述的绕线架101大致相同，但是作为替代，具有位于轴中的凹槽105，绕线架1401包括位于凸缘1403中的两个凹槽1405、1406。第一凹槽1405沿着凸缘1403的面部表面1407从轴1402的第一端1404延伸到凸缘1403的外边缘1408。凹槽1405还沿着凸缘1403的外表面1409大致纵向延伸，即平行于绕线架1401的中心纵向轴线延伸。

凸缘1407还包括位于凸缘1401的外表面1409中的进一步的凹槽1406。进一步的凹槽1406也沿着凸缘1403的外表面1409大致纵向延伸。

凹槽1405和进一步的凹槽1406中的每个具有分别容纳线的第一引线部分和第二引线部分的尺寸和形状。

使用绕线架1402制造线圈类似于与图2至图6相关地描述的制造线圈，除了在这种情况下，在缠绕线的中央部分之前，线的第一引线部分1426位于绕线架1401的凹槽1405中，以及在缠绕之后，线的第二引线部分1428位于绕线架的进一步的凹槽1406中。图15示出了具有缠绕线1425的绕线架1401。第一引线部分1426位于凹槽1405中，第二引线部分1406位于进一步的凹槽1428中。

如图16所示，缠绕线1425和绕线架1401可插入模具1623中。在该示例中，模具1623和与图1d相关地描述的模具123大致相同，除了凹槽位于模具的底面中，而非位于模具的顶面中之外。

类似于在图1d中描述的凹槽，凹槽1601、1602、126沿着模具的表面延伸以容纳线的引线部分。凹槽125、126从通孔1624延伸到模具1623的外表面边缘128。凹槽布置成使得当绕线架位于模具1623内时，位于通孔1624处的凹槽端部与绕线架1401的相应凹槽1405、1406对齐。

在将绕线架和线圈插入模具中之前或之后，与图1a中描述的冲压顶部类似的冲压顶部可位于绕线架1401的轴1402上方。然后，整个组装物可以以上述方式类似的方式被压缩。

将领会到，在这种情况下，冲压顶部可能不需要任何凹槽，其原因是作为替代，线的引线部分容纳在绕线架中的凹槽中。然而，在一些实施例中，一个引线部分可容纳在绕线架内的凹槽中，另一引线部分可容纳在冲压顶部中的凹槽内。

图17至图18示出了可选的绕线架1701。如之前与图1c和图14相关地描述的，绕线架1701包括凸缘1703和轴1702。然而，在该示例中，凸缘1703和轴1702是可分离的独立的部件。

凸缘1703类似于与图1a相关地描述的冲压顶部112，并包括通孔1713。通孔1713沿着中心轴线一直延伸穿过凸缘1703。通孔1713的截面尺寸和形状大致等于或大于轴1702的截面尺寸和形状，使得轴1702可至少部分地位于通孔1713内。即，通孔1713具有使得凸缘1703可部分地或完全地包围轴102的尺寸和形状。

凸缘1703可以以图1a中描述的冲压顶部类似的方式置于轴1702的端部上方。这样，凸缘1703可用作冲压顶部。图19示出了模具1623具有插入其中的冲压顶部(未示出)、轴1702和缠绕线(未示出)。凸缘1703可以以如图5所示的冲压顶部类似的方式置于轴1702上，压缩力可施加到凸缘1703。

可选地，孔1713可仅部分地延伸穿过凸缘1703以形成凹部。轴的端部可位于凹部中以形成组装的绕线架1701。然后，绕线架1701可以以与图2至6相关地描述的方式相同的方式与冲压顶部结合地使用，或者凹部可包括允许预定程度的压缩的深度。凸缘1703和轴1702仍然可以是可分离的，或者可在缠绕之前、在缠绕期间或在缠绕之后通过任何合适的装置接合或另外固定在一起。

还设想省略凸缘1703，例如其中，绕线架1701仅包括轴1702和具有与凸缘1703相似或相同构造的冲压顶部(未示出)。

虽然上述方法使用模具，但是将领会到，可在不使用模具的情况下制造压缩线圈。例如，压力可直接施加到冲压顶部的面部表面和/或绕线架的凸缘。

在一个实施例中，绕线架101中的凹槽105可沿着轴的整个长度延伸，使得凹槽105形成通道，线的第一引线部分可位于该通道中。

在可选的实施例中，凹槽可仅沿着轴的一部分长度延伸。这在图13中更详细地示出。在该示例中，凹槽105沿着轴102的最远离凸缘103的那一部分长度延伸。在压缩期间，线的第一引线部分226的一部分被压缩抵靠平坦部分107，而该引线部分的其余部分未被压缩，其原因是该其余部分位于凹槽105内。平坦部分有助于防止在线圈压缩之后，在线从压缩状态过渡到未压缩状态的区域中对线的引线部分的损坏。

可选地，在将组装物500插入模具中之前，胶带可应用到缠绕线圈，以在将该组装物插入模具中的同时，保护绕组并使绕组保持在原位。可由本领域技术人员选择合适的胶带(例如，卡普顿胶带)。

为了帮助将组装物500插入模具中，在将组装物500插入模具中之前，润滑剂可选择性地施加到线圈(可选地，胶带)的外表面。

在可选的实施例中，如图20所示，模具可以是从两个分开的部分形成的“拼合模具”。模具2023和与图1d或图16相关地描述的模具123大致相同，除了模具2023包括两个协作部分或分开的两半2021、2022之外。两半2021、2022成形为使得当两半2021、2022如图21和22所示地放在一起时，两半2021、2022可包围绕线架2001、缠绕线2025和冲压顶部(未示出)。如可从图22看到的，在组装的构造中，拼合模具与图1d中的模具123大致相同，具有用于容纳绕线架、冲压顶部和缠绕线的通孔2024。

在压缩线圈之前，两半可通过任何合适的方法(例如，通过螺栓或带或液压)以正确对齐的方式保持在一起。这种拼合模具的布置允许在沿着纵向方向压缩线圈之前稍微侧向地预挤压或压缩线圈(缠绕线)。拼合模具可帮助便于将未压缩的线圈插入模具中，还可帮助更容易地从模具去除未压缩的线圈。

图20至图22的拼合模具2023可与本文描述的冲压顶部和绕线架中的任何部件结合地使用。

压力可选择性地施加到冲压顶部和/或绕线架的凸缘，而非在压缩阶段期间将压力施加到冲压顶部。

虽然在上述示例中，如与图3相关地描述的，从轴的与凸缘相邻的第一端开始缠绕线圈，但是将领会到，可选地，可从轴的最远离凸缘的第二端开始缠绕线圈。

虽然在上述的一些实施例中，在将绕线架和缠绕线插入模具中之前，冲压顶部位于绕线架的轴的第二端上方，但是可选地，在绕线架和缠绕线已插入模具中之后，冲压顶部可位于轴的第二端上方。将领会到，必要时，在将冲压顶部置于绕线架上方的同时，线的任何引线部分应该位于冲压顶部的相应凹槽内，使得这些引线部分不会变得困在模具内。

可选地，在压缩之前或在压缩阶段之间，牺牲性插入件可位于线圈和凸缘之间和/或线圈和冲压顶部之间。插入件可从合适的塑料形成，可例如大约2mm厚。插入件的截面尺寸和形状应该与绕线架的凸缘和冲压顶部的截面尺寸和形状大致相同。牺牲性插入件有助于防止在压缩期间对线圈和线的引线部分的损坏。

在另一实施例中，绕线架、冲压件和模具中的凹槽与线的截面相关地具有超大尺寸，使得当线位于凹槽内时，在线和凹槽之间存在大约50μm的间隙。

在可选的实施例中，冲压顶部本身还可用作模具，而非使用单独的模具。例如，冲压顶部可包括纵向延伸的侧壁，该侧壁成形为在压缩期间包围缠绕线。

虽然上述制造方法使用单一绝缘线，但是绞合线(例如，利兹线)也可用于形成线圈。绞合线包括多个绝缘线，这些绝缘线可以或可以不以已知的方式编织在一起。

通过上述布置，存在的优点在于，贯穿压缩线圈的制造过程的每个阶段，可保护线终端(引线部分)不受损坏。

上述布置还提供的优点在于，还在不压缩线的引线部分(线终端)的情况下，可压缩线的形成线圈的中央部分。这是因为线终端可从绕线架、冲压件和模具的组装物离开，从而允许仅压缩线的形成线圈的中央部分。

线终端不必随着线圈一起被压缩。在之前已知的设备中，随着线圈一起压缩线终端，需要该终端从线圈弯回去。这可损坏线终端，还可在线圈中留下空隙，从而减小填充因子。上述制造方法消除了随着线圈一起压缩线终端的需要，因此生产与传统技术相比具有更高填充因子的线圈。

绕线架、冲压件和模具的上述系统连同与图3相关地描述的特定缠绕方法一起提供的优点在于，可通过重复制造步骤生产多个相同的(或几乎相同的)线圈。

具有独立的可分离的凸缘和轴的上述绕线架具有的优点在于，可更容易地从绕线架去除压缩线圈。在线的引线部分位于绕线架的凸缘中的凹槽中的情况下，该绕线架可能尤其有利。

本领域技术人员将清楚，与上述实施例中任何实施例相关地描述的特征可在不同的实施例之间互换地应用。上述实施例是说明本发明的各特征的示例。

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与本发明的特定方面、实施例或示例结合地描述的特征、整数、特性、化合物、化学基团或群组应理解为可应用于本文描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与之不兼容。本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或处理的步骤可组合成任何组合，除了这样的特征和/或步骤中的至少一些互相排斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖特征或任何新颖组合，或者延伸到如此公开的任何方法或处理的步骤中的任何新颖步骤或任何新颖组合。

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