绕组端部加工工装的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种绕组端部加工工装。


背景技术：

2.电动汽车上的驱动电机是整车的核心之一，它的使用寿命和可靠性直接关系着整车的寿命和安全。因此，电机绕组设计的可靠性和紧凑性，对车用驱动电机的开发尤为重要。新型扁线绕组大大提高了电机的槽满率，并具有良好的散热效果，使电机的峰值和持续性能都得到了极大的提高。
3.尤其是ipin绕组具有很高的生产便利性，具有较高的可靠性和容错能力，因此在国内率先得到了广泛的应用。
4.如图1和图2所示，现有的ipin绕组的绕组端部01主要采用扭头工艺加工，一般采用工装夹住位于头部的拉拽端02施加拉拽力f，每个导体均形成两个折弯点03、04。一方面由于折弯点03以上的拉拽端02的存在，使得整个ipin绕组端部高度较高，材料浪费大，外包络尺寸较大，另一方面在施加拉拽力f时，折弯点03处的绝缘层容易出现脱落，从而易产生缺陷。
5.因此ipin绕组受到其他类型的扁线电机的强烈挑战，并逐渐地限制其应用的范围。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种绕组端部加工工装，以解决现有的绕组端部加工工装存在的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种绕组端部加工工装，其包括：环形组件；所述环形组件包括内环体、外环体以及多个施力体；
8.所述内环体与所述外环体围绕同一轴线内外间隔排布；
9.所述施力体位于所述内环体和所述外环体之间，并分别与所述内环体和所述外环体连接；
10.多个所述施力体围绕所述轴线周向分布，且多个所述施力体位于所述内环体的同一轴向位置处。
11.可选的，所述环形组件沿所述轴线具有相对的第一端和第二端，所述绕组端部加工工装用于沿所述第二端朝向所述第一端的方向，对绕组端部的导体进行加工；
12.其中，所述内环体和所述外环体于所述第一端的边缘平齐。
13.可选的，所述施力体与所述内环体于所述第一端的边缘的轴向距离不大于2mm。
14.可选的，所述施力体的轴向沿所述内环体的径向设置；在所述施力体沿自身的径向的横截面中，以所述施力体的中心为原点，以垂直于所述轴线的方向为x轴，以平行于所述轴线且朝向所述第二端的方向为y轴正向，构建直角坐标系，所述施力体沿自身的轴向的横截面的轮廓至少于第三象限和/或第四象限包括朝向所述第一端外凸的弧形边。
15.可选的，所述施力体沿自身的径向的横截面呈圆形。
16.可选的，所述施力体围绕自身的轴线可转动地与所述内环体和所述外环体连接。
17.可选的，所述施力体的轴向沿所述内环体的径向设置；所述施力体沿自身的径向的横截面的轮廓包括朝向所述第一端的方向倾斜的仿形边。
18.可选的，多个所述施力体围绕所述轴线周向均匀地分布。
19.可选的，所述绕组端部加工工装包括至少两个所述环形组件；在同一个所述环形组件中，所述施力体的轴向沿所述内环体的径向设置，所述施力体沿自身轴向的中点与所述轴线的连线为所述环形组件的半径；不同的所述环形组件的半径不同。
20.可选的，不同的所述环形组件中，所述内环体与所述外环体的间距相同。
21.综上所述，本实用新型提供的绕组端部加工工装包括：环形组件；所述环形组件包括内环体、外环体以及多个施力体；所述内环体与所述外环体围绕同一轴线内外间隔排布；所述施力体位于所述内环体和所述外环体之间，并分别与所述内环体和所述外环体连接；多个所述施力体围绕所述轴线周向分布，且多个所述施力体位于所述内环体的同一轴向位置处。
22.如此配置，内环体与外环体之间的间隔区域可供导体插入并对导体的厚度方向进行限制，由此，通过施力体能够对导体施加推力以对导体进行加工，由此导体的头部不会留存拉拽头，降低了绕组端部高度，减小了外包络尺寸。进一步的，由于通过施力体对导体施加推力，也减小了施力所需的扭矩，减少了因拉拽式施力而引起的绝缘层脱落等问题。
附图说明
23.本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：
24.图1是一种采用扭头工艺加工的定子组件的整体示意图；
25.图2是一种采用扭头工艺加工的绕组端部结构的示意图；
26.图3是本实用新型实施例的定子组件的整体示意图；
27.图4是本实用新型实施例的绕组端部结构的示意图；
28.图5是本实用新型实施例的绕组端部加工工装的示意图；
29.图6a是本实用新型实施例的施力体推动导体弯折的示意图，其中施力体包括仿形边；
30.图6b是本实用新型实施例的施力体推动导体弯折的示意图，其中施力体包括弧形边。
31.附图中：
32.01-绕组端部；02-拉拽端；03、04-折弯点；10-导体；11-弯折；12-焊接面；20-铁芯；40-环状组件；401-第一端；402-第二端；41-内环体；42-外环体；43-施力体；430-横截面；431-仿形边；432-弧形边；44-轴线。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅
用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
34.如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，术语“头部”通常是指导体伸出定子铁芯且远离定子铁芯的一端部，术语“根部”通常是指导体伸出定子铁芯而靠近定子铁芯的一端部；术语“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本实用新型中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位姿关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.本实用新型的目的在于提供一种绕组端部加工工装，以解决现有的绕组端部加工工装存在的问题。
36.下面结合附图进行描述。
37.发明人研究发现，如图1和图2所示的扭头工艺所加工的绕组端部结构中，由于拉拽端02的存在，虽然对减小外包络尺寸不利，但是客观上，较长的拉拽端02对焊接提供了一定的便利性。具体的，由于夹住拉拽端02对导体施加拉拽力时，容易使导体的绝缘层(如漆皮)爆裂，一般拉拽端02的导体是无漆皮的区域，折弯点03处为有漆皮和无漆皮区域的交接处，因此在拉拽端02的头部(即图2的上部)按照现有常规的焊接方式进行焊接，由于拉拽端02较长的过渡，不至于对折弯点03以下的漆皮产生影响。因此虽然现有的扭头工艺在加工中，容易使折弯点03处的漆皮脱落，但其焊接时并不会对漆皮产生较大的影响。
38.为了降低绕组端部结构的高度，请参考图3至图5，本实施例提出了通过对绕组端部结构采用推力的方式对导体10进行加工，导体10的头部不需拉拽施力，因此头部10不会留存拉拽头，由此降低了绕组端部高度，减小了外包络尺寸。由于不存在拉拽头，导体10的绝缘层一般是延伸至头部的，以避免形成绕组时产生短路等问题。然而若按照现有普通的焊接方式(如钎焊或电阻焊等)对导体头部进行焊接时，容易对靠近导体头部的绝缘层产生影响，导致靠近焊接部位的漆皮产生脱离等缺陷。针对该问题，发明人研究发现，可通过对导体10的头部进行切角形成焊接面12，进而在导体10折弯后使待连接的导体10的焊接面12相邻接形成焊接线13，在焊接面12处采用激光焊连接，这样即不会对焊接面12以外部位的绝缘层产生损伤，有效提高了绕组的可靠性。
39.基于上述研究，请参考图3和图4，本实用新型实施例提供一种绕组端部结构，其包括：待连接的两根导体10(10a和10b)；所述导体10于伸出铁芯20的根部形成弯折11，所述导
体10的头部具有在穿入所述铁芯20前通过切角形成的焊接面12，所述焊接面12与所述导体10的轴向成角度，待连接的两根所述导体10的所述焊接面12相邻接形成焊接线13；待连接的两根所述导体10于所述焊接面12处通过激光焊连接。请参考图4，这里待连接的两根所述导体10是指根据绕组的排布方式，需要连接起来的两根导体10。在实际中，待连接的两根导体10常为同一相的导体10。
40.为了实现对上述绕组端部结构进行加工，请参考图5，本实施例提供一种绕组端部加工工装，其包括：环形组件40；所述环形组件40包括内环体41、外环体42以及多个施力体43；所述内环体41与所述外环体42围绕同一轴线44内外间隔排布；所述施力体43位于所述内环体41和所述外环体42之间，并分别与所述内环体41和所述外环体42连接；多个所述施力体43围绕所述轴线44周向分布，且多个所述施力体43位于所述内环体41的同一轴向位置处。
41.如此配置，内环体41与外环体42之间的间隔区域可供导体10插入并对导体10的厚度方向进行限制，由此，通过施力体43能够对导体10施加推力以对导体10进行加工，由此导体10的头部不会留存拉拽头，降低了绕组端部高度，减小了外包络尺寸。进一步的，由于通过施力体43对导体10施加推力，也减小了施力所需的扭矩，减少了因拉拽式施力而引起的绝缘层脱落等问题。
42.需要说明的，本实施例的内环体41和外环体42并不限于为圆环，也可以是多边形环，本实施例对此不限。
43.可选的，所述环形组件40沿所述轴线44具有相对的第一端401和第二端402，所述绕组端部加工工装用于沿所述第二端402朝向所述第一端401的方向，对绕组端部的导体10进行加工；其中，所述内环体41和所述外环体42于所述第一端401的边缘平齐。使用中，环形组件40的第一端401用于朝向铁芯20的端部，使施力体43抵靠导体10，进而通过转动或朝向铁芯20的轴向移动，对导体10施加推力。在一个较佳的示范例中，环形组件40的第一端401与铁芯20的端面相抵靠接触，通过围绕轴线44转动的方式，驱动施力体43推动导体10弯折。
44.优选的，所述施力体43与所述内环体41于所述第一端401的边缘的轴向距离不大于2mm。由于需要尽量使导体10的弯折靠近根部，因此施力体43与环形组件40的第一端401的需要保持较小的距离。该距离可根据导体10的宽度方向的尺寸进行合理地设定。在一个示范例中，导体10的宽度如在2-7mm，则施力体43与第一端401的轴向距离不大于2mm，以使导体10能够在靠近根部的位置产生弯折。需理解，这里施力体43与内环体41边缘的轴向距离是指施力体43与内环体41边缘的最近距离。
45.根据绕组端部加工工装对绕组端部结构施力方式的不同，施力体43的具体结构也包括若干种。下面结合参考图4，对施力体43的具体结构进行说明。
46.在对导体10施加推力的第一个示范例(即仅对导体10的头部施加推力的施力方式)中，请参考图6a，所述施力体43的轴向沿所述内环体41的径向设置；所述施力体43的轴向沿所述内环体41的径向设置；所述施力体43沿自身的径向的横截面430的轮廓包括朝向所述第一端401的方向倾斜的仿形边431。仿形边431的倾斜方向可根据导体10的弯折方向确定，仿形边431的倾斜角度则可根据导体10的最终弯折角度确定。仿形边431的设置，能够使导体10弯折到位后与仿形边431相贴合而不会过度弯折，提高弯折的准确性。
47.在对导体10施加推力的第二个示范例(即对导体10的根部施加推力后，跳跃至头
部施加推力的施力方式)中，请参考图6b，所述施力体43的轴向沿所述内环体41的径向设置；在所述施力体43沿自身的径向的横截面430中，以所述施力体43的中心为原点，以垂直于所述轴线44的方向为x轴，以平行于所述轴线44且朝向所述第二端402的方向为y轴正向，构建直角坐标系，所述施力体43沿自身的轴向的横截面430的轮廓至少于第三象限和/或第四象限包括朝向所述第一端401外凸的弧形边432。在一些实施例中，绕组端部加工工装应对于导体10固定的某一弯折方向，此时横截面430的轮廓可仅在第三象限或第四象限中的一者包括弧形边432。例如图6b示出的示范例中，横截面430的轮廓仅在第三象限包括弧形边432，其应用于导体10朝向图6b中左侧方向的弯折。外凸的弧形边432一方面能够增大与导体10的接触面，减少对导体10绝缘层的破坏，另一方面由于导体10在弯折时角度会发生变化，在对根部与头部施力时，弧形边432的不同部位能够始终与导体10保持接触和较好的抵靠。可以理解的，施力体43包括弧形边432的方式，也可以应用于对导体10施加推力的第一个示范例。
48.优选的，所述施力体43沿自身的径向的横截面430呈圆形，即施力体43形成圆柱状，其生产加工较为方便，且能够适应于导体10的各种弯折方向。
49.在对导体10施加推力的第三个示范例(即对导体10的根部施加推力后，滑移至头部施加推力的施力方式)中，所述施力体43围绕自身的轴线可转动地与所述内环体41和所述外环体42连接。即施力体43除了横截面430呈圆形，还可以围绕自身轴线转动，形成类似滑轮的形态。如此配置，施力体43沿根部向头部逐渐移动的过程中，由滑动变成了转动，减小了移动阻力，也减小了对导体10绝缘层的破坏。当然在其它的一些实施例中，对应于施加推力的第三个示范例，施力体43也可以是如上所述的包括弧形边432的方式，其采用滑移的方式沿根部向头部逐渐移动。
50.在定子组件中，各导体10优选围绕铁芯20周向均匀分布，相对应的，多个所述施力体43围绕所述轴线44周向均匀地分布，每个施力体43对应一根导体10，施力体43的数量与导体10的数量相同。
51.可选的，所述绕组端部加工工装包括至少两个所述环形组件40；在同一个所述环形组件40中，所述施力体43的轴向沿所述内环体41的径向设置，所述施力体43沿自身轴向的中点与所述轴线44的连线为所述环形组件40的半径；不同的所述环形组件40的半径不同。每个环形组件40在使用中对应与定子组件的一个导体组，由于定子组件包括至少两个内外排布的导体组，绕组端部加工工装也相应地包括至少两个半径不同的环形组件40。每个导体组对应一个环形组件40。
52.优选的，不同的所述环形组件40中，所述内环体41与所述外环体42的间距相同。一般的，在同一个定子组件中，导体10的规格是相同的。内环体41与外环体42的间隙大致与导体10的厚度方向的尺寸相同(或略大于导体10的厚度)，以对导体10的厚度方向的移动进行限制。由此，不同的环形组件40的间隙优选配置为相同。
53.综上所述，本实用新型提供的绕组端部加工工装包括：环形组件；所述环形组件包括内环体、外环体以及多个施力体；所述内环体与所述外环体围绕同一轴线内外间隔排布；所述施力体位于所述内环体和所述外环体之间，并分别与所述内环体和所述外环体连接；多个所述施力体围绕所述轴线周向分布，且多个所述施力体位于所述内环体的同一轴向位置处。
54.如此配置，内环体与外环体之间的间隔区域可供导体插入并对导体的厚度方向进行限制，由此，通过施力体能够对导体施加推力以对导体进行加工，由此导体的头部不会留存拉拽头，降低了绕组端部高度，减小了外包络尺寸。进一步的，由于通过施力体对导体施加推力，也减小了施力所需的扭矩，减少了因拉拽式施力而引起的绝缘层脱落等问题。
55.需要说明的，上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。