专利名称：用于折弯转子和定子导线端的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电才几领域。
背景技术：
本发明的受让人Tecnomatic S. P. A.过去已经利用缠绕线圈的扁平或者 方形导线完成一定量的电机定子和D.C.电机转子。这里使用的"矩形(扁 平)"或者"方形"导线是指具有四个大致扁平侧面，每个侧面与相邻侧面 通常以倒圆的棱边连接。在方形导线的情况下，导线可以形成方形，然后涂 覆常规绕线绝缘层，或者在某些情况中，预先涂覆的圆导线滚压成方形。在 导线首先通过抽拉或其他方式形成方形后再涂覆的情况下，较小倒圆的棱边 也可以实现目的，但在绝缘层不被破坏的情况下，将圆导线滚压成方形的方 式也存在着一定的局限定。即使导线首先形成预期形状后再进行涂覆，由于 各种原因，也有必要在棱边上进行一定程度的圆化，这些原因包括在涂覆 过程中防止表面张力把涂层从锐边拉起；防止锐边在随后的涂覆中被切割以 及防止电场集中在锐边上而引起过早断裂。如这里使用的那样，术语"方形，， 或者"矩形"或者其他用来描述绝缘铜导线横截面的等同术语以普遍意义来 使用，而解释为包括连接基本上扁平侧面的明显的或者大致的圆角。这里及 权利要求中使用的"矩形"是指具有两个相对侧面，这两个侧面比其他相对 的两个侧面具有更大的间距，其宽度比厚度大。这里及权利要求书中使用的 "平直"是指基本上没有弯曲。相应地，矩形或者方形导线可以是平直的也 可以是不平直的。在这里使用的"矩形"为指扁平或者方形的更普通的术语， 方形为矩形的特殊情况是，其中两个相对侧面之间的尺寸等于其他两个相对
侧面之间的尺寸。
在现有技术的定子中，导线被切成需要的长度并剥皮，然后逐个用手 折弯成发夹形状，接着该发夹的两个腿逐个分离，并将其插入到定子的一端， 其中导线的剥皮端从定子的另一末端伸出，在同一方向上被均匀地折弯并排 列成一排，而相邻排的全部被反向均匀折弯，以在两排中导线互连处逐个焊 接形成给定相位，从而形成定子绕线。然而，为了形成与相位的连接，和互 连相位，相应的导线需再次折弯，以使其与每个相位内的连接点隔离，某些 步骤可用手预先完成。
使用扁平或者方形导线来绕线，由于具有可放到绕线槽内铜线较大的 横截面，会形成极高效的，同时又具有较高动力重量比的电机。然而上述程 序非常緩慢，同时劳力高度密集，不适合于大批量生产。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种使电机的定子导 线端自动扭转的方法。
根据本发明的优选技术方案，提供了 一种用于折弯矩形电机缠绕导线
的自由端的方法，包括具有在一对或者更多对相邻腔室元件内成环状分布 的多个腔室的折弯夹具，各腔室元件均与折弯夹具的轴线同心，至少一个腔 室元件限定每对相邻环元件的一个中的各腔室，相对于限定相应相邻腔室元 件中的腔室元件，该至少一个腔室元件可至少旋转一定角度；通过延伸到腔 室内的矩形电机缠绕导线的自由端，支撑与折弯夹具相邻的转子或者定子； 旋转每对相邻的腔室元件中的至少一个腔室元件，以使矩形电机缠绕导线的 自由端折弯。
其中，可以使各相邻腔室元件中的腔室元件以反向旋转。 也可以进一步包括在进行折弯时，降低电机转子或定子与腔室元件的 间距的操作。
进一步，可以使转子或者定子保持静止，通过移动腔室元件来改变间距。
或者在进行折弯时，电机转子或定子与腔室元件的间距对于各腔室元 件变化不同量。
更进一步，也可以使转子或者定子保持静止，通过移动腔室元件来改 变间距。此外，还可以在进行折弯时，通过相应凸4仑相对于相应腔室的旋转， 使各腔室元件移向转子或定子。
作为本发明的另 一优选技术方案，提供的用于折弯矩形电机缠绕导线
的自由端的方法，包括提供具有在一对或者更多对相邻腔室元件内成环 状分布的多个腔室的折弯夹具，各腔室元件均与折弯夹具的轴线同心，至少 一个腔室元件限定每对相邻环元件的一个中的各腔室，相对于限定相应相邻 腔室元件中的腔室元件，该至少一个腔室元件至少可旋转一定角度，具有空 转元件的至少一个腔室元件，在相应腔室环元件中限定了至少一个腔室；通 过延伸到腔室内的矩形电机缠绕导线的自由端，支撑与折弯夹具相邻的转子 或者定子；旋转每对相邻的腔室元件中的至少一个腔室元件，以使矩形电机 缠绕导线的自由端折弯，由于相关腔室的空转，将延伸到空转元件腔室的矩 形电机缠绕导线折弯较小量。
在本实施例中，可以使各相邻腔室元件中的腔室元件以反向旋转。 还可以包括在进行折弯时，降低电机转子或定子与腔室元件的间距。 其中，可以使转子或者定子保持静止，通过移动腔室元件来改变间距。 或者在进行折弯时，电机转子或定子与腔室元件的间距对于各腔室元 件变化不同量。
进一步，可以使转子或者定子保持静止，通过移动腔室元件来改变间 距。更进一步，可以在进行折弯时，通过相应凸轮相对于相应腔室的旋转， 使各腔室元件移向转子或定子。
在本实施例中，还可以将用于形成电机转子或者定子导线的延伸长度的矩形电机缠绕导线位于空转元件的腔室中。也可以将用于形成相位互连的 矩形电机绕线导线位于空转元件的腔室中。本实施例还可以包括为多个腔室 提供空转，至少一个用于形成电机转子或定子的延伸长度的矩形电机缠绕导 线位于空转元件的腔室中，而用于形成相位互连的矩形电^L缠绕导线位于空 转元件的腔室中。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。 图1示出了三个电机定子，其中一个绝缘但没有装上定子导线， 一个 装有定子导线但该定子导线末端还没有折弯，同时一个定子装有定子导线，
而该定子导线末端利用本发明的方法和设备净皮折弯； 图2和3为根据本发明的典型折弯夹具的剖面图； 图4为图2和3中所示方法和设备中使用的典型环组件的部分视图； 图5为实现本发明方法的折弯台的側视图； 图6示出作为驱动系统一部分的折弯的部分剖面图。
具体实施例方式
图1示出三个电机定子20、 22和24。图中后面的定子20为绝缘的电 机定子但没有安装定子导线。定子22装有矩形定子导线26。这些定子导线 的下端被折弯，从而每个定子导线横跨一定数量的定子槽，在该实施例中为 六个定子槽。在所述类型的典型电机定子中，某些定子导线具有比其他导线 较长的一侧，从而为完成的定子绕组提供端子连接。在三相电机中，使用三 个这种较长的定子导线28，其在图1的定子24中均可见到。
本发明的目的是提供一种使如定子22中示出的定子导线26的上端(如 图1中方向)扭转的方法，从而使大多数导线端可以焊接到远离一定数量定 子槽的另一定子导线端，在本实施例中，间隔为六个定子槽。在折弯中需要
注意，导线28必须以不同角度折弯，从而不妨碍定子导线和相邻定子导线 之间的焊接。同样，相的连接需要单独进行，并与单个定子导线的互连分开。 相应地，最好同样使相位互连的每个定子导线端与邻接定子导线端以不同角 度折弯。该实施例中，使用60个定子槽，6度分开。由于定子绕组每圈横 跨六个电机槽，因此定子22的导线26的末端每个必须折弯成跨越3度。该 实施例中，在每个槽中，有四层扁平定子导线顶部相互挨着布置，其中矩形 导线的宽部为圆周取向。因此，为了使定子24中所示的导线折弯，这些导 线必须抵抗扭曲，否则它们将会向较薄的方向弯曲。进一步，如图l所示， 导线26以及导线28的上端的绝缘层被剥掉，导线26的剥离端保持如图1 所示的基本垂直的取向。终端的导线28以及每个用于相位连接的定子导线 端以较小角度折弯，从而定位在大多数定子导线端被焊接在一起的位置之 间。
根据本发明，将图1中定子22所示的所有定子导线端同时折弯到定子 24所示的位置。如图中所示，将定子导线端的外层以逆时针方向折弯，下 一层(外层中定子导线的另一末端)以顺时针方向折弯，接下来，第三层以 逆时针方向折弯，第四层(在第三层中定子导线的另一末端)以顺时针方向 折弯。
图2和3示出本发明的折弯夹具的剖视图。如图2所示，夹具包括四 个同心环元件30、 32、 34和36,每个都在其中具有腔室或者槽38,每个均 用于接纳如图1定子22所示的定子导线端。通常，图2和3所示的槽或者 腔室38具有限定的深度，然而用于图1中输入导线28的槽或者腔室则沿着 夹具的整个长度以一定间隙延伸，这种间隙对于正确操作夹具可能是需要 的。如此处及下文所^使用的那样，一个腔室可由一个元件中的凹陷或孔形成， 该凹陷或者孔被该元件的一部分围绕，并进一步包括由 一个元件中的槽形 成，该槽被相邻元件的表面或者壁有效封闭。
图4示出了图2中环元件30、 32、 34和36。尽管图2和3中所示环元
件具有略微不同的结构和明显不同的直径，但这些环元件或者大部分环元件
的结构是相同的。特别是，腔室或者槽38围绕环元件的大部分圆周等距离 间隔。典型地， 一个或者更多的槽或者腔室38'不是固定安装在环元件主 要部分的结构上，而是支撑在与主环结构槽内的突起40 —体形成或者至少 固定到其中的单独环元件上。在去掉一个具有折弯定子导线端的定子后，弹 簧44将突起40推到示出的位置上，使槽或者腔室38'紧靠到环元件上。 利用定子导线的末端位于腔室38和38'的结构，主环结构的基体46以逆 时针方向旋转将使得大部分的定子导线端进行折弯。然而腔室38'将至少 首先被正向驱动，该腔室定子导线端的阻力防止容纳腔室38'的主环元件 的旋转抵抗弹簧44。销42固定到与腔室38相同的结构上，销42在主环元 件中的槽48内随之旋转，直到到达槽的末端，此后，支撑腔室38'的结构 开始与支撑腔室38的主环结构一起旋转。这样，在支撑腔室38的主环结构 和支撑腔室38'的结构一起旋转前，会出现空转。在两组腔室被一起驱动
及终端导线折弯角度差。当然，对于以相反方向旋转的环元件，空转结构会 发生变化以使空转方向颠倒。尽管在典型实施例中的所有环元件均包括空转 结构，但本发明不限于此。
图5示出折弯台的结构。图2和3中所示折弯夹具50位于折弯台的上 部区域。放置定子的剥离器52位于该折弯台的顶部。剥离器52安装成用于 垂直运动，在折弯期间处于最下位置，然后上升，除了整个导线外，从折弯 夹具50中剥离定子导线端。通过气动驱动器54、 56、 58和60，分别驱动 各环元件30、 32、 34和36 (图2 )旋转。驱动器及折弯夹具50由常规设计 的台式结构62支撑，结构细节未示出。由图示可知，驱动器在驱动方向上 交替变化，环元件本身也在旋转方向上交替变化。在典型实施例中，每个驱 动器实际上为一对在直径方向上放置的驱动器，以在没有明显的侧力情况下 为相应的驱动元件上提供需要的扭矩。
图6是图5所示折弯台的部分剖视图，示出了各环元件的驱动机构。 特别是，用于垂直运动的中心轴64支撑剥离器52。与其同心的是管状元件 68，该元件由气动驱动器60(图5)旋转驱动。其次与其同心的是较大的管 状元件70，该元件由动驱动器58驱动以反向旋转。第三个同心管状元件72 由驱动器56驱动，而最后是由驱动器54驱动的四个管状元件73。同心驱 动元件被耦合到气动驱动器对54、 56、 58、 60上，其中最里面的环由最下 边的驱动器来驱动，依此类推。
在图l，当定子导线被折弯时，其被弯成弧形。对于最外面的圆环，其 定子导线端的弧形最大，并依次减少到最里面的圆环。在优选系统中，为了 使四个夹具环与定子导线端相应圆环的弧形相配，设置四个凸轮组件74、 76、 78和80。最下面的凸轮组件74控制最里面的环元件36 (图2)的驱动 元件，其上的各凸轮组件分别依次向外地驱动下一个相应的环元件34、 32 和30。这些凸轮組件以可控方式提升相应的驱动元件并因此提升相应的环 元件，从而使折弯夹具中的腔室与折弯弧形随动，在定子导线没有纵向滑动 或者纵向拉伸的情况下，把定子导线的尖端保持在垂直取向。由于每个环元 件弧形略微不同，因此使用的是四个而不是使用一个凸轮组件。也可以使用 一个凸轮组件，或者可替代地，利用控制剥离器52的提升来近似地与弧形 随动的类似结构代替，由于该类似结构缺乏精密性，因此不是最优选的。也 可以只让每对环元件中的一个(30或者32和34或者36)在适当方向上旋 转，当折弯进行时均等或者不均等地提升所有环元件，或者降低支撑定子的 剥离器(或者采用二者)，然而这将同样需要使环元件旋转角度是优选实施 例旋转角度的两倍，而使支撑定子的剥离器旋转角度为环元件旋转角度的一 半。
在定子导线端如描述那样折弯后，在剥离器52提升抽出前，驱动器加 压或者甚至在反向略微驱动，以释放弹簧回程。
尽管本发明是对矩形定子导线端进行折弯的实施例的描述，然而应该注
意到本发明还可用于对矩形转子导线进行折弯。因此，在这里描述了这样的 电机定子导线折弯方法和设备，该方法和设备对用于与相关定子导线互连的
并且还包括对定子导线折弯成不同角度，用于相位互连，以及对用于输入终 端的较长定子导线进行折弯。尽管此处描述了发明，但这里披露和描述本发 明的某些优选实施例是示例性目的，而不是限定性的，对于本领域技术人员 来说，在不脱离发明精神和范围的情况下，在形式和细节上进行各种变化是 可以理解的。
权利要求
1.一种用于折弯矩形电机缠绕导线的自由端的方法，其包括提供具有在一对或者更多对相邻腔室元件内成环状分布的多个腔室的折弯夹具，各腔室元件均与折弯夹具的轴线同心，至少一个腔室元件限定每对相邻环元件的一个中的各腔室，相对于限定相应相邻腔室元件中的一个腔室元件，该至少一个腔室元件可至少旋转一定角度；通过延伸到腔室内的矩形电机缠绕导线的自由端，支撑与折弯夹具相邻的转子或者定子；旋转每对相邻的腔室元件中的至少一个腔室元件，以使矩形电机缠绕导线的自由端折弯。
2. 如权利要求l的方法，其中各相邻腔室元件中的腔室元件以反向旋转。
3. 如权利要求2的方法，其中还包括在进行折弯时，降低电机转子或 定子与腔室元件的间距。
4. 如权利要求3的方法，其中转子或者定子保持静止，通过移动腔室 元件来改变间距。
5. 如权利要求3的方法，其中在进行折弯时，电机转子或定子与腔室 元件的间距对于各腔室元件变化不同量。
6. 如权利要求5的方法，其中转子或者定子保持静止，通过移动腔室 元件来改变间距。
7. 如权利要求6的方法，其中在进行折弯时，通过相应凸轮相对于相 应腔室的旋转，使各腔室元件移向转子或定子。
8. —种用于折弯矩形电机缠绕导线的自由端的方法，其包括 提供具有在一对或者更多对相邻腔室元件内成环状分布的多个腔室的 折弯夹具，各腔室元件均与折弯夹具的轴线同心，至少一个腔室元件限定每 对相邻环元件的一个中的各腔室，相对于限定相应相邻腔室元件中的腔室元件，该至少一个腔室元件至少可旋转一定角度；具有空转元件的至少一个腔 室元件，在相应腔室环元件中限定了至少一个腔室；通过延伸到腔室内的矩形电机缠绕导线的自由端，支撑与折弯夹具相 邻的转子或者定子；旋转每对相邻的腔室元件中的至少 一个腔室元件，以使矩形电机缠绕 导线的自由端折弯，由于相关腔室的空转，将延伸到空转元件腔室的矩形电 机缠绕导线折弯较小量。
9. 如权利要求8的方法，其中各相邻腔室元件中的腔室元件以反向旋转。
10. 如权利要求9的方法，还包括在进行折弯时，降低电机转子或定 子与腔室元件的间距。
11. 如权利要求10的方法，其中转子或者定子保持静止，通过移动腔 室元件来改变间距。
12. 如权利要求10的方法，其中在进行折弯时，电机转子或定子与腔 室元件的间距对于各腔室元件变化不同量。
13. 如权利要求12的方法，其中转子或者定子保持静止，通过移动腔 室元件来改变间距。
14. 如权利要求13的方法，其中在进行折弯时，通过相应凸轮相对于 相应腔室的旋转，使各腔室元件移向转子或定子。
15. 如权利要求8的方法，其中用于形成电机转子或者定子导线的延 伸长度的矩形电机缠绕导线位于空转元件的腔室中。
16. 如权利要求8的方法，其中用于形成相位互连的矩形电机绕线导 线位于空转元件的腔室中。
17.如权利要求8的方法，其中还包括为多个腔室提供空转，其中至 少一个用于形成电机转子或定子的延伸长度的矩形电机缠绕导线位于空转 元件的腔室中，而用于形成相位互连的矩形电机缠绕导线位于空转元件的腔 室中。
全文摘要
一种用于折弯矩形电机缠绕导线的自由端的方法和设备，包括，提供具有在一对或者更多对相邻腔室元件内成环状分布的多个腔室的折弯夹具，各腔室元件均与折弯夹具的轴线同心，至少一个腔室元件形成每对相邻环元件的一个中的各腔室，相对于形成相应相邻腔室元件中的腔室元件，该至少一个腔室元件可至少旋转一定角度；通过延伸到腔室内的矩形电机缠绕导线的自由端，支撑与折弯夹具相邻的转子或者定子；旋转每对相邻的腔室元件中的至少一个腔室元件，以使矩形电机缠绕导线的自由端折弯。
文档编号H02K15/08GK101350547SQ20081013252
公开日2009年1月21日 申请日期2008年7月16日 优先权日2007年7月20日
发明者桑特·古尔奇奥尼 申请人:泰克马奇有限公司