用于使U形电导体变形的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于使U形电导体(6)变形成发夹结构(19)的方法和装置(1)，该发夹结构(19)能够用于制造电机的条形绕组。在变形过程之前，电导体(6)具有借助于连接肢体(9)一体地连接在一起的两个平行的肢体(7，8)，并且三个肢体(7，8，9)布置在假想平面(10)上。本发明专利技术的目的是以便宜的方式将电导体(6)变形成发夹结构(19)。根据本发明专利技术，这通过以下方式实现：首先将两个平行的肢体(8、9)夹紧在相应的夹紧装置(A，B)中，然后将第一肢体(7)与第一夹紧装置(A)一起保持在适当的位置，第二肢体(8)然后在圆形路径(42)上远离第一肢体(7)移动，从而拉伸连接肢体(9)，并且电导体(6)的变形部分(11')同时或随后在扭转引导元件(30)的引导表面(31)上移动，所述引导表面径向地突出超过圆形路径(42)。

Method and device for deformation of U-shaped electric conductor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使U形电导体变形的方法和装置
本专利技术涉及一种用于使在横截面为矩形的U形电导体变形成发夹结构的方法和装置，该发夹结构用于制造电机的条形绕组，其中，在变形过程之前，电导体具有通过连接肢体彼此一体地连接的两个相互平行的肢体，并且其中三个肢体布置在假想的平面中。
技术介绍
在本专利技术的上下文中，术语“电机”应理解为仅表示将电能转换为机械能或将机械能转换为电能的电动机和发电机。从DD47392B1中已知，所谓的条形绕组用于制造高性能电机的绕组。这些条形绕组由大量的以高导电材料制成的实心条杆组成。条杆在其插入到电枢或定子芯的凹槽中之后彼此以这种方式连接，即它们根据设计形成至少一股绕组线。根据从GB200,469B中已知的实施例，用于条形绕组构造的条杆可以具有大致U形的几何形状，其中，两个相互平行的肢体通过连接肢体一体地彼此连接。肢体的横截面几何形状为矩形。这样的条杆也被称为所谓的发夹结构。从而，U形条杆的两个相互平行的肢体可以在径向偏移的凹槽中用在电枢或定子芯中，从GB200,469B中已知的U形条杆包括在所述条杆的连接肢体的区域中的偏移区域，U形条杆在所述偏移区域中被扭转，如将参照实施例解释的那样。此外，从EP2710715B1已知，在用于制造发夹结构的常规方法中，棒形的电导体首先通过第一弯曲过程而获得其所描述的基本的U形几何形状。随后，在第二变形过程中，在模压机中形成这样的导体的顶部，即其连接肢体，其中，将这两个相互平行的肢体保持在随后将其放置在电机的定子或电枢的芯中的相关的狭槽中所需的方向上。该制造方法被判断为是不利的，因为通过这种方法或在根据该方法操作的制造机器只能制造一种几何形状的发夹结构。如果发夹结构要具有不同的几何形状以用于制造另一个例如更大的定子或电枢，则这种机器的模具必须被换成其他的几何上合适的模具，这是昂贵的。另外，判断为不利的是，电导体在模具中的这种变形过程中承受相当大的机械应力，这可导致对电导体和/或其绝缘的损坏。为了避免这些缺点，EP2710715B1提出了一种用于制造用于电机的发夹结构的装置和方法，其中省去了有利于其他变形工具和方法步骤的模具的使用，该作者也认为模具的使用是不利的。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的是提供一种方法和装置，利用该方法和装置，可以比以前更便宜地制造通用的发夹结构。特别地，该装置应该被构造成使得它可以在最简单的情况下手动操作，但是也可以自动地操作。另外，该装置应该在无需花费很大的转换努力的情况下适合于制造不同尺寸和几何形状的发夹结构，从而能够制造总体上比以前便宜的电机。这些目的通过具有独立专利权利要求的特征的方法和装置来实现。在各自的相关的从属权利要求中定义了有利的改进。本专利技术基于这样的发现，即U形电导体的连接部分的扭转的几何形状(确保将U形电导体安装在电机的定子或电枢的条形绕组中)通过如下步骤由此相对容易地制造：在优选的第一步中，首先将U形电导体的靠近连接肢体并与之在一起的两个相互平行且夹紧的肢体大致垂直于跨越两个平行肢体之间的假想平面转动，并且然后在必要的第二步骤中，将两个相互平行的肢体中的一个肢体远离另一个保持不动的肢体转动，沿着圆形路径携带着连接肢体与其一起。为了获得最佳的扭转几何形状，特别是在连接肢体的区域中，在电导体的第二肢体的该运动期间，连接肢体的一部分在扭转引导元件的几何形状特定的表面上被引导。通过沿着预定的圆形部分的这种枢转并且通过借助于扭转引导元件使至少连接肢体变形，该两个相互平行的肢体被带入到使肢体被放置在定子芯或电枢芯的相关联的凹槽中所需的精确方向和位置中。在此，电导体上的机械应力相对较低。根据独立方法权利要求，本专利技术相应涉及一种用于使U形的并且横截面为矩形的电导体变形的方法，该方法适合于制造电机的条形绕组，其中，在变形过程之前，电导体具有通过连接肢体彼此一体地连接的两个相互平行的肢体，并且其中三个肢体设置在假想的平面中。为了解决与方法有关的任务，提供的是，首先将两个相互平行的肢体分别夹紧在相应的夹紧装置中，然后将第一肢体与第一夹紧装置一起保持固定，然后使第二肢体沿着圆形路径远离第一肢体移动，连接肢体在此过程中被拉伸，并且同时或随后使电导体的变形部分沿着扭转引导元件的引导表面移动，该扭转引导元件的引导表面径向地突出超过圆形路径。第一夹紧装置和扭转引导元件相对于彼此布置在固定位置。引导表面被设计成使得：在变形过程完成后，发夹结构具有所需的形状，并且电导体的各部分之间的过渡尽可能地圆，并具有最大的可能曲率半径，以使线材和任何保护漆的局部变形最小化。引导表面通常是自由形式的表面。事实在于，电导体的第二肢体相对于第一固定的且不可移动的肢体在圆形路径中运动，第二肢体围绕其纵轴线枢转，以使得两个肢体的宽侧面和窄侧面彼此不再平行对齐，例如在两个肢体的立方形横截面中。结果，实现了能够将这两个肢体引入到定子或电枢芯的相应凹槽中所必需的宽的和窄的肢体侧面的定向，该凹槽在所述相应芯的圆形截面上沿圆周方向和径向都彼此偏移地形成。连接肢体在所述扭转引导元件的引导表面上的移动因此允许连接肢体的有针对性的变形。扭转引导元件的引导表面的几何设计和径向盘装置及其在第二肢体或连接肢体的移动路径中与调节角相关的定位在电导体的连接肢体处制造期望的变形，这也不会在电导体的材料中引起应力裂纹。由于最初彼此平行的两个肢体的夹紧、第二肢体沿着圆形路径的移动以及扭转引导元件的径向盘和调节角有关的对齐优选地借助于可以使用控制装置来控制的致动器实现，所以，在其尺寸和几何形状方面非常不同的通用电导体，即所谓的发夹结构，可以使用本专利技术的方法在不更换模具的情况下自动且便宜地制造。在根据本专利技术的弯曲装置的大多数实施例中，在枢转开始之前，枢转臂的旋转轴在等腰三角形的外部，该等腰三角形的底部由U形电导体的肢体的纵轴线形成，这导致U形电导体的变形。即使该三角形的高度H远大于该三角形的长度L底部(H>10xL底部)，这种状态仍然保持。根据该方法的有利改进，可以提供的是，电导体的变形部分沿着扭转引导元件的引导表面移动，该变形部分包括第二肢体的区域和连接肢体的邻接区域，该引导表面具有靠近第二肢体的第一表面部分，并且第二肢体在其上移动的圆形路径的半径接触第一表面部分，并且该引导表面具有第二引导部分，该第二引导部分在连接肢体的区域中延伸并位于第二肢体的圆形路径的径向外侧。这确保了，连接肢体和与其相邻的第二肢体的区域的变形被机械地引导，即不是无引导的，其中，因此，连接肢体被变形为略呈S形的几何形状，并且在此过程中，从U形电导体在变形过程开始之前具有的假想平面稍微突出。为了进一步辅助变形过程，可以提供的是，与借助于第二夹紧装置夹紧第二肢体的情况相比，借助于第一夹紧装置将第一肢体更远离连接肢体地夹紧。结果，在变形过程期间有利地减轻了在连接肢体和第二肢体之间的机械上最重负荷的连接区域，因为对于该变形过程来说，第一肢体的靠近连接肢体的材料随后也可使用。根据本专利技术的方法的另一种改进提供了，第二肢体沿着圆形路径移动，该圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使U形的电导体(6)变形成发夹结构(19)的方法，所述发夹结构(19)能够用于制造电机的条形绕组，其中，所述电导体(6)在变形过程之前具有两个相互平行的肢体(7，8)，所述肢体通过连接肢体(9)一体地彼此连接，并且三个肢体(7，8，9)位于假想平面(10)中，其特征在于：/n(a)首先，将第一肢体(7)夹紧在第一夹紧装置(A)中，并且将第二肢体(8)夹紧在第二夹紧装置(B)中，/n(b)然后，所述第二夹紧装置(B)沿着圆形路径(42)相对于所述第一夹紧装置(A)枢转，以使得所述第二肢体(8)远离所述第一肢体(7)移动并且所述连接肢体(9)被拉伸，并且在于，在此过程中，所述电导体(6)的变形部分(11')通过扭转引导元件(30)的引导表面(31)而变形。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170511 DE 102017004538.01.一种用于使U形的电导体(6)变形成发夹结构(19)的方法，所述发夹结构(19)能够用于制造电机的条形绕组，其中，所述电导体(6)在变形过程之前具有两个相互平行的肢体(7，8)，所述肢体通过连接肢体(9)一体地彼此连接，并且三个肢体(7，8，9)位于假想平面(10)中，其特征在于：
(a)首先，将第一肢体(7)夹紧在第一夹紧装置(A)中，并且将第二肢体(8)夹紧在第二夹紧装置(B)中，
(b)然后，所述第二夹紧装置(B)沿着圆形路径(42)相对于所述第一夹紧装置(A)枢转，以使得所述第二肢体(8)远离所述第一肢体(7)移动并且所述连接肢体(9)被拉伸，并且在于，在此过程中，所述电导体(6)的变形部分(11')通过扭转引导元件(30)的引导表面(31)而变形。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电导体(6)的所述变形部分(11')包括所述第二肢体(8)的区域和与其相邻的所述连接肢体(9)的区域，所述电导体(6)的所述变形部分(11')沿着所述扭转引导元件(30)的引导表面(31)移动，所述引导表面具有第一表面部分(53)，所述第一表面部分(53)靠近所述第二肢体(8)形成，并且所述圆形路径(42)的半径接触所述第一表面部分(53)，所述第二肢体(8)沿着所述圆形路径(42)移动，并且所述引导表面具有第二引导部分(54)，所述第二引导部分(54)延伸到所述连接肢体(9)的区域中并且位于所述第二肢体(8)的所述圆形路径(42)的径向外侧。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，与借助于所述第二夹紧装置(B)夹紧所述第二肢体(8)的情况相比，借助于所述第一夹紧装置(A)更远离所述连接肢体(9)地夹紧所述第一肢体(7)。


4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述第二肢体(8)沿着圆形路径(42)移动，所述圆形路径(42)的旋转轴(41，28)平行于所述两个相互平行的肢体(7、8)的纵向队列而定向，并布置在距其一定距离处。


5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所述第二肢体(8)远离所述第一肢体(7)移动之前，所述第一肢体(7)的靠近所述连接肢体的变形部分(11)朝向所述第一夹紧装置(A)的夹紧基座(22)弯曲。


6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在使U形的电导体(6)变形成发夹结构(19)之前，所述扭转引导元件(30)相对于所述枢转臂(21)的所述旋转轴(28，41)径向地移位，并且围绕所述扭转引导元件(30)的枢转轴(49)枢转，所述枢转轴(49)平行于所述枢转臂(21)的所述旋转轴(28，41)而对齐。


7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)和步骤b)之间，所述两个相互平行的肢体(7、8)被保持在它们相应的夹紧位置处，并且所述第一肢体(7)的靠近所述连接肢体(9)的变形部分(11)远离所述电导体(6)的所述假想平面(10)而弯曲。


8.一种用于使U形的电导体(6)变形成发夹结构(19)的装置(1)，所述发夹结构(19)能够用于制造电机的条形绕组，其中，所述电导体(6)具有两个相互平行的肢体(7，8)，所述两个相互平行的肢体(7，8)通过连接肢体(9)一体地彼此连接，其特征在于：
-装置架(21)，
-布置在所述装置架(21)上的第一夹紧装置(A)，借助于所述第一夹紧装置(A)，所述第一肢体(7)能够被夹紧到所述装置架(21)，
-枢转臂(27)，所述枢转臂(27)能够围绕旋转轴(28，41)旋转，其中，所述旋转轴(28、41)平行于所述电导体(6)的所述第一肢体(7)而对齐，
-布置在所述枢转臂(27)上的第二夹紧装置(B)，借助于所述第二夹紧装置(B)，所述第二肢体(8)能够被夹紧在所述枢转臂(27)上，和
-扭转引导元件(30)，所述扭转引导元件(30)固定到所述装置架(21)，并且所述扭转引导元件(30)在靠近所述第二夹紧装置(B)的一端处具有引导表面(31)。


9.一种用于使U形的电导体(6)变形成发夹结构(19)的装置(1)，所述发夹结构(19)能够用于制造电机的条形绕组，其中，所述电导体(6)具有两个相互平行的肢体(7、8)，所述两个相互平行的肢体(7、8)通过连接肢体(9)一体地彼此连接，其特征在于：
-用于夹紧第一肢体(7)的第一夹紧装置(A)，
-旋转轴(28，41)，所述旋转轴(28、41)平行于所述电导体(6)的所述第一肢体(7)而定向，
-用于夹紧第二肢体(8)的第二夹紧装置(B)，和
...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔·范，安乔里诺·贝内代蒂，克雷希尼·西尔瓦诺，
申请(专利权)人：格林电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE