用于定子线圈的径向转移的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种装置（108），用于将安装在环形支撑件（78）上的旋转电机定子的线圈（110）转移到定子的金属片包（10）上。该装置包括：固定主体（112），在该固定主体上安装有金属片包（10）和环形支撑件（78）；多个抽取叶片（98），其能够在相关联沟槽（86）中径向地滑动，以将收纳在相关联沟槽（86）内的线圈（110）的轴向段（34）向外径向地推动；以及，驱动抽取叶片（98）的机构（100、116、118），以在环形支撑件（78）中的沟槽（86）内径向滑动，本发明的其特征在于，该驱动机构被构造为驱动每个抽取叶片（98）以使得该抽取叶片径向滑动一距离，该距离至少等于沟槽（86）的径向长度。
【专利说明】用于定子线圈的径向转移的装置
[0001]本申请是申请日为2007年I月5日、题为“用于定子线圈的径向转移的装置”的中国发明专利申请N0.200780002471.4的分案申请。
[0002]本发明提出一种用于将旋转电机(rotary electrical machine)定子的已经形成在环形支撑件上的线圈转移到该定子的金属片包(packet of metal sheets)的装置,该旋转电机特别是指电动机。
[0003]更具体地，本发明提出一种用于将旋转电机定子的安装在环形支撑件上的线圈转移到该定子的金属片包的装置，其中，金属片包是环形形状的，具有大致垂直的主轴线A，并且包括内圆柱面，在该内圆柱面中制造有轴向凹槽，该轴向凹槽绕该金属片包的主轴线A以规则的方式成角度地分布，其中，环形支撑件包括绕该环形支撑件的主轴线以规则的方式成角度地分布的多个轴向凹槽，该轴向凹槽在环形支撑件的外圆柱面中径向地敞开，并且在每个轴向凹槽中都设置有线圈的至少一个轴向段(length)，所述转移装置包括:
[0004]-固定主体，在该固定主体上安装有金属片包和环形支撑件，使得该环形支撑件被同轴地收纳在该金属片包中，并且使得该环形支撑件中的每个凹槽面向该金属片包在轴向凹槽中径向地敞开；
[0005]-多个抽取叶片(extractionblade),其中至少一个抽取叶片被收纳在环形支撑件的每个凹槽中，并且能够在相关联的凹槽中径向地滑动，从而朝向外侧径向地推动收纳在相关联凹槽内的所述至少一个轴向段，以将该轴向段转移到面对着的金属片包中的凹槽；
[0006]-在环形支撑件中的相关联凹槽内驱动每个抽取叶片径向滑动的机构。
[0007]根据已知的实施例，旋转电机的定子的线圈通过使导电线成形并然后放置在直线形支撑件上而被制成。然后，将导电线绕在环形支撑件上以形成线圈，然后将线圈从该中间环形支撑件转移到定子的金属片包。
[0008]为了实现把线圈从环形支撑件转移到金属片包，已经知道如何使用一组径向叶片，每个叶片收纳在环形支撑件中的相关联凹槽内，并能够在环形支撑件中的相关联凹槽内朝向外侧径向地滑动，使得其朝向定子的金属片包推动线圈的电线。
[0009]驱动径向叶片以相对于环形支撑件滑动是借助中心轴实现的，该中心轴设置在环形支撑件的中心并包括斜面形式的能与径向叶片协作的部分。
[0010]然而，概括地说，环形支撑件的内径相当小。因而，在环形支撑件的中心可用于设置径向叶片和中心轴的空间相当小。
[0011]这就是本发明提出将线圈制成被安装在环形支撑件上并随后在多个连续的步骤中被转移到金属片包的多个部分的原因。
[0012]本发明的目的是提供一种转移装置，用于在单一的操作中将整个线圈从环形支撑件转移到金属片包。
[0013]为此目的，本发明提出了一种上述类型的转移装置，其特征在于，驱动抽取叶片的机构被制造，以便驱动每个抽取叶片相对于环形支撑件径向地滑动一距离，该距离至少等于环形支撑件中的相关联沟槽的径向长度，并使得该驱动机构包括至少一个与金属片包的主轴线同轴的驱动盘，该驱动盘被安装用于相对于固定主体绕主轴线旋转，并且其能够与每个抽取叶片协作，用于驱动抽取叶片相对于环形支撑件径向地滑动。
[0014]根据本发明的其它特征:
[0015]-每个抽取叶片包括轴向指状部，该指状部收纳在驱动盘内的相关联沟槽中，并且该相关联沟槽被制造为使得驱动盘相对于固定主体的旋转导致抽取叶片相对于固定主体的径向滑动；
[0016]-驱动盘中的每个沟槽采取一部分螺旋的形式，该螺旋以驱动盘的轴线A为中心；
[0017]-驱动盘包括绕驱动盘的主轴线以规则的方式成角度地分布的多个沟槽，该驱动盘的每个沟槽与抽取叶片相关联；
[0018]-每个沟槽相对于盘的主轴线A以两个不同径向尺寸中的任一个设置在驱动盘上；
[0019]-每个抽取叶片包括驱动杆，该驱动杆从叶片的轴向端朝向外侧径向地延伸，并且驱动杆的自由外径向端承载抽取叶片的轴向指状部；
[0020]-驱动杆收纳在固定主体内互补的径向凹槽中，使得驱动杆被引导而相对于固定主体径向滑动；
[0021]-转移装置被制造成关于径向中平面大致对称的两个部件，轴向地设置在环形支撑件和金属片包的每一侧上，并且转移装置的每个部件都包括多个抽取叶片；
[0022]-每个部件包括用于抽取叶片的驱动环；
[0023]-两个部件的驱动环能够被同时驱动绕主轴线A旋转；
[0024]-每个部件包括大量抽取叶片，其数量等于环形支撑件中的凹槽的数量；
[0025]-抽取叶片被安装为相对于环形支撑件在径向内部最初位置和径向外部最终位置之间滑动，其中，每个叶片的外部径向端轴向边缘部分地收纳在金属片包中的相关联轴向沟槽内。
[0026]本发明的其它特征和优点将通过阅读以下详细描述而显现，为了理解本发明将参考附图，其中:
[0027]图1是根据本发明的转移装置的示意性透视图，其中示出了安装到转移装置上之前的金属片包和环形支撑件；
[0028]图2是转移装置的顶部的示意性分解透视图；
[0029]图3是根据本发明的转移装置的示意性剖切透视图，其中抽取叶片在它们的最初位置被不出；
[0030]图4是类似于图3的视图，其中抽取叶片在它们的最终位置被示出，并且其中线圈已经转移到金属片包上。
[0031]图1示出了装置108，用于将旋转电机定子的线圈110从已经形成有所述线圈110的环形支撑件78转移到定子的主体或金属片包10上。
[0032]金属片包10包括具有大致垂直的主轴线A的环形圆柱形状，并包括扁平金属片的轴向堆叠结构。
[0033]金属片包10被内圆柱面12和外圆柱面14径向地限定，并且被底部轴向端面16和顶部轴向端面18轴向地限定。
[0034]金属片包10包括轴向凹槽20，该凹槽20在金属片包10的底部轴向端面16和顶部轴向端面18中轴向地敞开。
[0035]凹槽20借助轴向切口 26在金属片包10的内圆柱面12中径向地敞开，该轴向切口 26从底部面16 —直延伸到顶部面18。每个轴向切口 26的横向宽度小于相关联凹槽20的宽度。
[0036]所有的凹槽20都相同，并且凹槽20的数量例如为72个。它们绕金属片包10的轴线“A”以规则的方式成角度地分布。
[0037]金属片包10中没有凹槽20延伸的固体外环形部称为磁轭28。
[0038]线圈110包括形成波形线阻(undulated turn)的多根导电线,所述线阻径向堆叠以形成多个相绕组，例如六个相绕组。
[0039]环形支撑件78是回转体元件，其被外圆柱面78e和内圆柱面78i径向地限定，并且被两个轴向端面78a轴向地限定，并且包括绕环形支撑件78的主轴线A以规则的方式成角度地分布的轴向沟槽86，该沟槽86在环形支撑件的轴向端面78a中轴向地敞开，并且在环形支撑件78的内圆柱面78i和外圆柱面78e中敞开。
[0040]从图3和4中可更加详细地看出，环形支撑件78中的沟槽86的数量等于金属片包10中的沟槽20的数量，也就是说在此环形支撑件78包括72个沟槽86。
[0041 ] 环形支撑件78包括中心毂88，所述中心毂连接到环形支撑件78的内圆柱面78i。根据优选实施例，环形支撑件78例如通过加工金属块被制成单一部件。
[0042]中心毂88的轴向长度小于环形支撑件78的两轴向端面78a之间的距离，并且中心毂88轴向地大致设置在环形支撑件78的中心，并相对于环形支撑件78的两轴向端面78a中的每一个凹进。
[0043]线圈110根据以下方法形成，该方法包括:第一步，将导电线放置在直线形支撑件(未示出)上，使得每个导电线具有波浪形式，该波浪形式形成相应相绕组的直线展开结构(linear development),然后导电线通过使环形支撑件78在直线形支撑件上滚动而被转移到环形支撑件78上，以形成波形线匝。
[0044]在使环形支撑件78在直线形支撑件上滚动这一步骤的结尾，线圈110的导电线被形成为使得它们具有在环形支撑件78的沟槽86中分布的轴向部34，还具有轴向地分布在环形支撑件的轴向端面78a的每侧上的连接段36，导电线的每个连接部连接同一导电线的两个轴向部。
[0045]如从图3和4中可见，线圈110被制造为使得多个轴向部34设置在环形支撑件78中的每个沟槽86中。
[0046]根据本发明的转移装置108被制造为使得收纳在环形支撑件中同一沟槽86内的线圈110的轴向部34全部相对于金属片包10的主轴线径向地运动从而被转移到金属片包10中的同一凹槽20中。
[0047]为此目的，在安装在转移装置108上的位置中，环形支撑件78收纳在金属片包10中，与金属片包10和主轴线A同轴。此外，环形支撑件78被制造为使得其外圆柱面78e的直径大致等于金属片包10的内圆柱面12的直径。
[0048]当金属片包10和环形支撑件78安装在转移装置108上时，环形支撑件78的外圆柱面78e因而径向地与金属片包10的内圆柱面12相对并靠近。
[0049]最后，转移装置108包括金属片包10和支撑件78的角定位机构(未示出)，相对于彼此绕主轴线A，使得环形支撑件78中的每个凹槽86在与金属片包10内的凹槽20相关联的轴向凹槽26中径向地敞开，也就是说使得环形支撑件78中的每个凹槽86与金属片包10内的凹槽20相对设置。
[0050]为了实现线圈110的轴向部34从环形支撑件78中的凹槽86转移到金属片包10中的凹槽20，转移装置108具有能在环形支撑件78中的凹槽86中移动的径向抽取叶片98，以径向向外推动线圈110的轴向部34。
[0051 ] 转移装置108包括两个一组的抽取叶片98，所述叶片与环形支撑件78中的每个凹槽86相关联，并且转移装置被制造使得在同一组中的抽取叶片98轴向分布在环形支撑件78的中心毂88的每一侧上。
[0052]如上所述，在此环形支撑件包括72个沟槽86。
[0053]因而，抽取装置108包括72组抽取叶片98，也就是说144个抽取叶片98。
[0054]出于清楚的原因，在图3和4中示出了属于单个抽取叶片98组的抽取叶片98。
[0055]抽取叶片98组都是相同的，并且绕环形支撑件78的主轴线A以规则的方式成角度地分布，对一个抽取叶片98组的描述以类似的方式适用于其它抽取叶片98组。
[0056]同一组的两个抽取叶片98与环形支撑件78中的单个凹槽86相关联，并且在相关联凹槽86的径向中平面中延伸，并且每个抽取叶片98的厚度小于相关联凹槽86的宽度。
[0057]如从图3中可见，当转移装置108处于其最初位置时，两个抽取叶片98相对于处在中心位置的环形支撑件78的主轴线A径向地设置，使得每个叶片98的径向外端轴向边缘98e与环形支撑件78的内圆柱面78i径向相齐地设置。
[0058]转移装置108还包括用于驱动抽取叶片98在环形支撑件78的凹槽86中相对于环形支撑件78的主轴线A径向运动的机构。
[0059]根据本发明，驱动抽取叶片98的机构被制造为使得每个抽取叶片98能够在环形支撑件78内的相关联凹槽86中在所述相关联凹槽86的整个径向长度上径向地滑动。
[0060]因而，如从图4中可见，在抽取叶片98的向外径向运动的结尾，每个抽取叶片98的外径向端轴向边缘98e径向地靠近环形支撑件78的外圆柱面78e，并且线圈的所有轴向线匝34于是被转移到金属片包10的凹槽20中。
[0061]根据本发明的变化例，每个抽取叶片98被部分地收纳在金属片包中的相关联凹槽20的内部，使得没有轴向段86位于轴向切口 26中。因而，当转移装置108处于最终位置时，每个抽取叶片的外径向端轴向边缘98e相对于环形支撑件的外圆柱面78e径向向外凸伸。
[0062]如上所述，转移装置108包括两个一组的叶片98，该组与环形支撑件78中的每个凹槽86相关联，并且在同一叶片组中的两驱动叶片98轴向地设置在环形支撑件78的中心毂88的每一侧上。
[0063]根据本发明的另一方面，如从图1中可见，转移装置108被制造成两部件124，这两个部件轴向地设置在环形支撑件78和金属片包10的每一侧上，并且转移装置108的每一部件124承载每组叶片98的一个抽取叶片98。
[0064]根据优选的实施例，转移装置108的两部件124大体相同，并且相对于彼此关于转移装置108的径向中平面对称。
[0065]在以下描述中，将参考转移装置108的在此位于参考图1顶部的部件124。转移装置的两部件相同，应理解该描述同样适用于转移装置108的另一部件124。
[0066]如从图2中可见，每个部件124包括固定主体112，为了实现线圈的转移，环形支撑件78和金属片包10安装在该固定主体112上，并且每个叶片98组的抽取叶片98相对于该固定主体112被安装以径向地滑动。
[0067]用于驱动每个抽取叶片98在环形支撑件78的相关联凹槽86中向外径向作滑动运动的机构包括驱动环114，该驱动环被安装为用于绕主轴线A相对于固定主体112旋转，并且每个抽取叶片98能与该驱动环协作，使得驱动环114相对于固定主体112的枢转产生抽取叶片98的径向滑动。
[0068]为此目的，每个抽取叶片98包括径向驱动杆100，该径向驱动杆相对于环形支撑件78的主轴线A从叶片98的外轴向端98s径向向外延伸，该外轴向端98s设置成与中心毂88相距一距离，并且相对于环形支撑件78的相关联面轴向地凸伸。
[0069]径向杆100的自由轴向端IOOa承载轴向指状部，该指状部被收纳在驱动环114中的相关联沟槽118中。
[0070]根据本发明，为了在驱动环114相对于固定主体112旋转时产生相关联抽取叶片98的径向滑动，每个沟槽118采取一部分螺旋的形式，该螺旋中心定在驱动环的主轴线A上，并且每个沟槽的宽度大致等于相关联的轴向指状部116的直径。
[0071]如从图3中可见，当转移装置108处于其最初位置时，每个轴向指状部116位于相关联凹槽118中，并与该凹槽118的径向内端118a相齐。
[0072]当驱动环114旋转时，每个轴向指状部116与相关联凹槽118协作，使得该各轴向指状部116被驱动相对于固定支撑件径向运动。
[0073]最后，如从图4中可见，当转移装置108处于其最终位置时,每个轴向指状部116位于相关联凹槽118中，与该凹槽118的径向外端118d相齐。
[0074]转移装置108包括盘120，用于引导抽取叶片98相对于固定主体112径向滑动，该盘包括一组径向凹槽122，在每个凹槽中都收纳相关联的径向杆100，使得相关联的径向杆100被引导而相对于固定主体112在该径向凹槽122中径向滑动。
[0075]如上所述，转移装置108的每个部件124包括与环形支撑件78中的每个凹槽86相关联的抽取叶片98。
[0076]根据本发明的优选实施例，转移装置108被制造为使得所有抽取叶片98被同时驱动而相对于环形支撑件78径向滑动。
[0077]因而，在同一叶片98组中的两个抽取叶片98被同时驱动，并且形成转移装置108的相同部件124的部分的抽取叶片98也被同时驱动而相对于环形支撑件78径向滑动。
[0078]为此目的，驱动环114包括大量凹槽118，其数量等于抽取叶片98的数量，并且由此等于环形支撑件78中的凹槽86的数量。因而，驱动环114在此包括72个凹槽118。
[0079]此外，因为转移装置108的两部件124是类似的，因此为了获得所有抽取叶片98的径向滑动的同时性，两驱动环114被同时驱动相对于转移装置108的两部件124的固定主体旋转。
[0080]在每个驱动环114中的沟槽118绕驱动环114的轴线A以规则的方式成角度地分布。
[0081]根据驱动环114的第一实施例，沟槽118都相对于驱动环114的主轴线A以相同的径向尺寸设置，因而形成以驱动环114的主轴线A为中心的环。
[0082]因此，径向驱动杆100都具有相同的径向长度。
[0083]根据在图2中示出的本发明第二实施例，沟槽118相对于驱动环114的主轴线A、以两个径向尺寸中的任一个径向地设置在驱动环114上，使得凹槽118形成以驱动环114的主轴线A为中心的两个同轴的环形。
[0084]因而，每个抽取叶片98由径向杆100驱动，径向杆100的径向长度等于对应于相关联沟槽118在驱动环上的位置的两个不同径向长度中的一个或另一个。
[0085]根据本发明第二实施例的优选实施例，沟槽118径向地交替分布在驱动环114上，使得径向地位于驱动环114外侧上的沟槽118成角度地设置在径向地位于驱动环114上的径向内部位置处的两沟槽118之间。
[0086]因而，具有较大径向尺寸的杆100位于具有较小径向尺寸的两杆100之间，如特别地从图2中可见。
【权利要求】
1.一种装置(108)，用于将旋转电机定子的安装在环形支撑件(78)上的线圈(110)转移到所述定子的金属片包(10)上， 其中，所述金属片包(10)是环形形状的，具有大致垂直的主轴线A，并且包括内圆柱面(12)，在所述内圆柱面中制造有轴向凹槽(20)，该轴向凹槽(20)绕所述金属片包(10)的主轴线(A)以规则的方式成角度地分布， 其中，所述环形支撑件(78 )包括绕所述环形支撑件(78 )的主轴线(A)以规则的方式成角度地分布的多个轴向凹槽(86 )，所述轴向凹槽(86 )在所述环形支撑件(78 )的外圆柱面(78e)中径向地敞开，并且在每个所述轴向凹槽(86)中都设置有所述线圈(110)的至少一个轴向段(34)， 所述转移装置(108)包括: -固定主体(112)，在所述固定主体上安装有所述金属片包(10)和所述环形支撑件(78),使得所述环形支撑件(78)被同轴地收纳在所述金属片包(10)中，并且使得所述环形支撑件(78)中的每个凹槽(86)面向所述金属片包(10)在轴向凹槽(20)中径向地敞开， -多个抽取叶片(98)，其中至少一个抽取叶片(98)被收纳在所述环形支撑件(78)的每个凹槽(86)中，并且能够在相关联的凹槽(86)中径向地滑动，从而朝向外侧径向地推动收纳在所述相关联凹槽(86)内的所述至少一个轴向段(34)，以将所述轴向段(34)转移到面对着的所述金属片包(10)中的凹槽(20)， -在所述环形支撑件(78)中的相关联凹槽(86)内驱动每个抽取叶片(98)径向滑动的机构(100、116、118)， -驱动所述抽取叶片(98)的机构被制造为驱动每个所述抽取叶片(98)相对于所述环形支撑件(78)径向滑动一距离，该距离至少等于所述环形支撑件(78)中的相关联沟槽的径向长度， 其特征在于，所述驱动机构包括至少一个与所述金属片包(10)的主轴线(A)同轴的驱动盘(114)，该驱动盘被安装为用于相对于所述固定主体(112)绕所述主轴线(A)旋转并且能够与每个抽取叶片(98)协作，用于驱动所述抽取叶片(98)相对于所述环形支撑件(78)径向地滑动每个所述抽取叶片(98)包括轴向指状部(116)，该指状部收纳在所述驱动盘(114)内的相关联沟槽(118)中，并且所述相关联沟槽(118)被制造为使得所述驱动盘(114)相对于所述固定主体(112)的旋转导致所述抽取叶片(98)相对于所述固定主体(112)的径向滑动；每个所述沟槽(118)相对于所述盘的主轴线(A)以两个不同径向尺寸中的任一个设置在所述驱动盘(114)上，和 所述转移装置被制造成关于径向中平面大致对称的两个部件(124)，所述两个部件轴向地设置在所述环形支撑件(78)和所述金属片包(10)的每一侧上，并且所述转移装置(108)的每个所述部件(124)包括多个抽取叶片(98)。
2.如权利要求1所述的装置(108)，其特征在于，所述驱动盘(114)中的每个沟槽(118)采取一部分螺旋的形式，该螺旋以所述驱动盘(114)的主轴线(A)为中心。
3.如权利要求1或2所述的装置(108)，其特征在于，所述驱动盘(114)包括绕所述驱动盘(114)的主轴线(A)以规则的方式成角度地分布的多个沟槽(118)，该驱动盘的每个所述沟槽(118)与抽取叶片(98)相关联。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的装置(108)，其特征在于，每个所述抽取叶片(98)包括驱动杆(100)，该驱动杆从所述叶片(98)的轴向端(98s)朝向外侧径向地延伸，并且所述驱动杆(100)的自由外径向端(IOOa)承载所述抽取叶片(98)的所述轴向指状部(116)。
5.如权利要求4所述的装置(108)，其特征在于，所述驱动杆(100)收纳在所述固定主体(112)内互补的径向凹槽(122)中，使得所述驱动杆(100)被引导而相对于所述固定主体(112)径向滑动。
6.如权利要求1所述的装置(108)，其特征在于，每个所述部件(124)包括用于所述抽取叶片(98)的驱动环(114)。
7.如权利要求6所述的装置(108)，其特征在于，所述两个部件的所述驱动环(114)能够被同时驱动绕所述主轴线(A)旋转。
8.如权利要求7所述的装置(108)，其特征在于，每个所述部件(124)包括大量抽取叶片(98)，其数量等于所述环形支撑件(78)中的凹槽(86)的数量。
9.如前述权利要求中任一项所述的装置(108)，其特征在于，所述抽取叶片(98)被安装为相对于所述环形支撑件(78)在径向内部最初位置和径向外部最终位置之间滑动，其中，每个所述叶片(98)的外部径向端(98e)轴向边缘部分地收纳在所述金属片包(10)中的相关联轴向槽(2 0)内。
【文档编号】H02K15/06GK103812283SQ201410073401
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2007年1月5日 优先权日:2006年1月16日
【发明者】丹尼斯.博丁, 让-皮埃尔.乔乔伊, 阿兰.德费布文, 米歇尔.杰兹, 丹尼斯.埃文 申请人:法雷奥电机设备公司