高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置的制作方法

本实用新型涉及铁芯直线电机线圈制造技术领域，特别涉及高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置。

背景技术：

现有技术中铜线绕线方法中层与层之间通过涂粘合剂进行加强固定，加工效率低并且成型效果不佳；奇数层和偶数层的线圈匝数不一致，导致绕线过程容易出现线圈不规则的情况；未能将每层的空间充分利用。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，以解决相关技术中奇数层和偶数层的线圈匝数不一致，导致绕制过程中容易出现线圈不规则的情况，以及不能将每层的绕制空间充分利用的问题。

本实用新型提供了一种高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，包括整线模结构、挡板结构、绕线模结构和绕线轴结构，所述整线模结构包括具有模腔的中空框体；挡板结构包括并排设于所述中空框体的模腔中多个挡板，多个所述挡板将所述模腔分隔为多个绕线腔；绕线模结构包括对应地设于多个所述绕线腔中的多个绕线模本体，多个所述绕线模本体均用于绕制铜线；绕线轴结构包括沿着所述中空框体的出入口方向架设于所述中空框体内的连接轴，所述连接轴轴向穿设于多个所述挡板和多个所述绕线模本体上，所述绕线腔的宽度l与线圈的直径d之间的关系为l＝(n+1/2)*d，其中n为包括0的自然数。

一些实施例中，所述中空框体的框体出口和框体入口分别封设一个所述挡板，所述连接轴一端抵紧于位于所述框体出口的一个所述挡板外，另一端抵紧于位于所述框体入口的另一个所述挡板外。

一些实施例中，所述连接轴包括穿设多个所述挡板和多个所述绕线模本体的轴本体，设于所述轴本体一端的轴头，以及设于所述轴本体另一端的螺纹连接轴段；所述绕线模结构包括可拆卸设于所述螺纹连接轴段的紧固螺母；

所述轴头抵紧于位于所述框体出口的一个所述挡板外，所述紧固螺母抵紧于位于所述框体入口的另一个所述挡板外。

一些实施例中，所述轴本体设为非圆形轴，多个所述挡板上均设有对应的第一非圆形孔，多个所述绕线模本体上均设有对应的第二非圆形孔，所述非圆形轴穿设卡接于多个所述第一非圆形孔和多个所述第二非圆形孔中。

一些实施例中，所述轴本体设为方形轴，所述第一非圆形孔对应设为第一方形孔，所述第二非圆形孔对应设为第二方形孔。

一些实施例中，所述中空框体包括多个依次连接、并围设为方筒状框体的围板，以及设于所述围板内侧面的防护层，所述挡板设于所述防护层上。

一些实施例中，所述防护层采用橡胶制成。

一些实施例中，所述挡板上设有出线结构，所述出线结构用于邻近线圈的出线端引线。

一些实施例中，所述出线结构包括开设于所述挡板顶部的开槽，所述开槽的槽底高于所述绕线模本体的顶面。

第二方面，本实用新型提供一种应用于如上所述的高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置中的绕线方法，包括如下步骤：

获取相邻两挡板之间的绕线腔的宽度l；

根据公式d＝l/(n+1/2)，计算绕制所需铜线的直径值d，其中n为包括0的自然数；

控制直径值为d的铜线绕制于多个所述绕线模本体上形成多个宽度为l的绕制线圈；

控制绕制线圈周向施加压紧力；

将压紧后的线圈和绕线装置一起整体加热成型；

将成型线圈从绕线装置上拆除，拆模获得绕制成型的完整线圈。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：

本实用新型实施例提供了高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，由于设置整线模结构、挡板结构、绕线模结构和绕线轴结构，整线模结构，包括具有模腔的中空框体；挡板结构包括并排设于所述中空框体的模腔中多个挡板，多个所述挡板将所述模腔分隔为多个绕线腔；所述绕线腔的宽度l与线圈的直径d之间的关系为l＝(n+1/2)*d，其中n为包括0的自然数，通过线圈排列的优化设计，实现在有限的空间内绕制出最大匝数的线圈，从而提高直线电机的槽满率，实现电机的高力矩密度要求；绕线、整形简单易行，能快速实现线圈的绕制和整形，得到高槽满率的无骨架线圈。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的绕线模本体上绕制铜线的示意图。

图中：11、围板；111、防护层；2、绕线模本体；21、第一方形孔；3、挡板；31、开槽；32、第二方形孔；41、轴本体；42、垫圈；43、紧固螺母。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，其能解决相关技术中奇数层和偶数层的线圈匝数不一致，导致绕制过程中容易出现线圈不规则的情况，以及不能将每层的绕制空间充分利用的问题。

请参考图1-2，本实用新型提供了一种高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，包括整线模结构、挡板3结构、绕线模结构和绕线轴结构，所述整线模结构包括具有模腔的中空框体；挡板3结构包括并排设于所述中空框体的模腔中多个挡板3，多个所述挡板3将所述模腔分隔为多个绕线腔；绕线模结构包括一一对应地设于多个所述绕线腔中的多个绕线模本体2，多个所述绕线模本体2均用于绕制铜线；绕线轴结构包括沿着所述中空框体的出入口方向架设于所述中空框体内的连接轴，请参考图2，所述连接轴轴向穿设于多个所述挡板3和多个所述绕线模本体2上，所述绕线腔的宽度l与线圈的直径d之间的关系为l＝(n+1/2)*d，其中n为包括0的自然数；当多个所述绕线模本体2上绕设铜线形成宽度为l、高度突出于所述挡板3的高度的线圈时，线圈的外周被所述中空框体限位整形。

本实用新型实施例提供了高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置，由于设置整线模结构、挡板3结构、绕线模结构和绕线轴结构，整线模结构包括具有模腔的中空框体；挡板3结构包括并排设于所述中空框体的模腔中多个挡板3，多个所述挡板3将所述模腔分隔为多个绕线腔；所述绕线腔的宽度l与线圈的直径d之间的关系为l＝(n+1/2)*d，其中n为包括0的自然数，通过线圈排列的优化设计，实现在有限的空间内绕制出最大匝数的线圈，从而提高直线电机的槽满率，实现电机的高力矩密度要求。

在一实施例中，所述中空框体的框体出口和框体入口分别封设一个所述挡板3，所述连接轴一端抵紧于位于所述框体出口的一个所述挡板3外，另一端抵紧于位于所述框体入口的另一个所述挡板3外。

在一实施例中，所述连接轴包括穿设多个所述挡板3和多个所述绕线模本体2的轴本体41，设于所述轴本体41一端的轴头，以及设于所述轴本体41另一端的螺纹连接轴段；所述绕线模结构包括可拆卸设于所述螺纹连接轴段的紧固螺母43；紧固螺母43和挡板3之间设有垫圈42，所述轴头抵紧于位于所述框体出口的一个所述挡板3外，所述紧固螺母43抵紧于位于所述框体入口的另一个所述挡板3外。所述轴头和紧固螺母43用于将所述轴本体41固定于位于所述框体出口的一个所述挡板3和位于所述框体入口的另一个所述挡板3上，从而实现将所述轴本体41架设于所述中空框体的出入口方向上。

在一实施例中，所述轴本体41设为非圆形轴，多个所述挡板3上均设有对应的第一非圆形孔，多个所述绕线模本体2上均设有对应的第二非圆形孔，所述非圆形轴穿设卡接于多个所述第一非圆形孔和多个所述第二非圆形孔中，从而实现所述轴本体41轴向转动锁定，所述绕线模本体2轴向转动锁定，多个挡板3、轴本体41以及多个绕线模形成稳固的结构整体，方便铜线有效绕制于多个绕线模本体2上。

在一实施例中，所述轴本体41设为方形轴，所述第一非圆形孔对应设为第一方形孔21，所述第二非圆形孔对应设为第二方形孔32，生产加工方便简单，在加工组装过程中，易于操作。

在一实施例中，所述中空框体包括多个依次连接、并围设为方筒状框体的围板11，以及设于所述围板11内侧面的防护层111，所述挡板3设于所述防护层111上，多个围板11分别从不同的方向对绕制于绕线模上的线圈进行限位，并在整形加工过程中，用于外力施加于多个围板11上，向绕制的线圈施加周向压紧力，线圈层与层之间粘接固定，在有限的空间内达到最佳的绕制密度。

在一实施例中，所述防护层111采用橡胶制成，所述防护层111用于降低围板11和绕制铜线之间的接触磨损，防止绕制的铜线变形。

在一实施例中，所述挡板3上设有出线结构，所述出线结构用于邻近线圈的出线端引线，方便每个绕线模本体2上绕制线圈从绕线装置中引出。

在一实施例中，所述出线结构包括开设于所述挡板3顶部的开槽31，所述开槽31的槽底高于所述绕线模本体2的顶面，避免第一匝线圈的出线头对第一层之上各层线圈的位置影响，保证绕线过程按照理论设计进行。

第二方面，本实用新型提供一种应用于如上所述的高槽满率无骨架直线电机线圈的绕线装置中的绕线方法，包括如下步骤：

获取相邻两挡板3之间的绕线腔的宽度l；

根据公式d＝l/(n+1/2)，计算绕制所需铜线的直径值d，其中n为包括0的自然数；

控制直径值为d的铜线绕制于多个所述绕线模本体2上形成多个宽度为l的绕制线圈；

控制绕制线圈周向施加压紧力；

将压紧后的线圈和绕线装置一起整体加热成型；

将成型线圈从绕线装置上拆除，拆模获得绕制成型的完整线圈。

在一实施例中，所述铜线采用自粘漆包线进行绕制，在线圈整形后进行加热处理，可得到整体性完好、外形合格的线圈，并且绕制成型的线圈不回弹。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，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，或一体地连接；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。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。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。