專(zhuān)利名稱(chēng)：定子線繞組的成形工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及定子繞組，更具體說(shuō)，涉及定子的線繞組成形的工具和方法，以便于在繞制操作時(shí)將線對(duì)著定子齒壓入。
定子用磁場(chǎng)線圈通常放置在徑向向內(nèi)延伸的定子齒上，方法是預(yù)先成形線圈，并將預(yù)成形線圈隨后壓到定子齒上，或者直接在定子齒上繞制線圈。在線圈預(yù)成形過(guò)程中，線圈被線圈推進(jìn)器推到定子處，它迫使線圈套在定子齒上，可能使用一個(gè)或數(shù)個(gè)成形工具使線在定子槽內(nèi)圍繞齒端定形，以便線圈在定子上緊湊放置。在這種結(jié)構(gòu)中，預(yù)成形線圈必須備有過(guò)剩的線，以便在圍繞定子齒壓入時(shí)調(diào)節(jié)線圈必要的變形。因而，這種結(jié)構(gòu)不得不配備過(guò)量的線，作為其結(jié)果，由于圍繞定子齒端面延伸出過(guò)剩量的線圈線而使定子尺寸增大。
在一項(xiàng)提供磁場(chǎng)繞組的代替方案中，由纏繞心軸向定子直接供給線，其中線圍繞定子齒順序纏繞，這種纏繞操作的效率基本上取決于由纏繞心軸供給線時(shí)引導(dǎo)線至所需位置的能力。例如，這種纏繞操作經(jīng)常結(jié)合各種結(jié)構(gòu)，使在纏繞過(guò)程中引導(dǎo)線至所需位置。然而，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，即使將線引導(dǎo)入定子槽內(nèi)所需位置，圍繞限定每個(gè)槽的相鄰齒成形的線并未象需要那樣保持與齒緊密接觸，因而能?chē)@齒放置的繞組數(shù)目受到槽中放置的線效率的限制。
本發(fā)明提供了一種在定子繞制過(guò)程中使用的工具，它可以在繞制操作的預(yù)定階段對(duì)著定子齒壓入線圈。特別是本發(fā)明的工具適用于圍繞單獨(dú)的定子齒繞制單獨(dú)的線圈，并在繞制操作中提供通過(guò)槽的齒間間隙。
在本發(fā)明的一實(shí)例中，工具具有帶近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)指桿，以及該指桿限定了具有寬度尺寸及與寬度尺寸垂直的徑向尺寸的橫截面。沿指桿的長(zhǎng)度限定了多個(gè)縱向延伸的段，而各段具有不同于相鄰截面寬度尺寸的寬度尺寸。此外，各段的寬度尺寸或橫截面在由工具的遠(yuǎn)端至近端的方向上較相鄰截面順序增大。
這樣，工具的細(xì)長(zhǎng)指桿通過(guò)齒間的槽移動(dòng)，以便推進(jìn)線圍繞位于周邊方向上的齒，以保證槽的面積保留間隙，允許附加的線進(jìn)入槽和圍繞齒繞制，為了符合槽的形狀，指桿設(shè)有一對(duì)側(cè)面，在寬度尺寸方向上保持一定距離，以及這些側(cè)面在徑向尺寸方向上朝對(duì)方收斂，從而使指桿的橫截面實(shí)質(zhì)上為楔形。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，多個(gè)細(xì)長(zhǎng)指桿被夾具支承。提供了一個(gè)包括懸臂在內(nèi)的直線致動(dòng)器，懸臂用于支承夾具，使其可從運(yùn)動(dòng)朝向或離開(kāi)定子，而指桿插入定子齒之間，以引起在對(duì)著齒壓入時(shí)線圍繞齒繞制。
首先，細(xì)長(zhǎng)指桿的最寬尺寸插入定子，與其中的線嚙合。在繞制過(guò)程的隨后階段，順序減少寬度的截面被插入以便在更多的線圍繞齒繞制時(shí)相應(yīng)于減小槽面積。
由此可見(jiàn)，本發(fā)明的目的是提供一種包括細(xì)長(zhǎng)指桿元件在內(nèi)的工具，用以穿過(guò)定子槽及將線壓入所需位置。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種具有細(xì)長(zhǎng)指桿的工具，該細(xì)長(zhǎng)指桿帶有不同的橫截面面積，用以調(diào)節(jié)位于定子槽內(nèi)線之間的不同間隔。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使用這種工具的方法，根據(jù)定子齒間槽充填的線的數(shù)量使工具的順序段與定子槽內(nèi)的線接觸。
通過(guò)下面的說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求書(shū)，可明白本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明工具的正視圖，它位于定子繞制裝置中；圖2為本發(fā)明工具的側(cè)視圖；圖3為工具的細(xì)長(zhǎng)指桿部分的透視圖；圖4為指桿的端視圖；圖5為示出插入定子前的工具的透視圖；圖6至8為示出線圈成形操作中的工具的一個(gè)指桿相對(duì)于定子繞組的部分切割視圖。
如圖1所示，本發(fā)明包括工具10，用于成形線繞組，線繞組位于徑向延伸的定子齒之間限定的定子槽內(nèi)，其中示出了工具與定子繞制裝置的關(guān)系。繞制裝置具有供繞制操作用的支承定子14的支承12，此處以示意地示出。
本發(fā)明工具10具有圓柱形夾具16，它限定了一近端18和一遠(yuǎn)端20。多個(gè)細(xì)長(zhǎng)的指桿22從夾具16的近端18伸出，其中每個(gè)指桿22包括一近端24，它支承在夾具16的近端上還有與近端24相對(duì)的遠(yuǎn)端26。
夾具16安裝在懸臂28上，而懸臂28支承在直線致動(dòng)器32的可垂直移動(dòng)的拖架30上。拖架30用螺紋與導(dǎo)桿34嚙合，導(dǎo)桿34由計(jì)算機(jī)控制的伺服電動(dòng)機(jī)36的轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)。這樣一來(lái)，伺服電動(dòng)機(jī)36導(dǎo)致拖架30垂直移動(dòng)以及得到夾具16的最終垂直位置，因此細(xì)長(zhǎng)指桿22被致動(dòng)作朝向定子14或離開(kāi)定子的精確移動(dòng)。
參見(jiàn)圖2-4，細(xì)長(zhǎng)指桿22以相互隔開(kāi)的關(guān)系位于夾具16的周邊上。指桿22具有多個(gè)沿縱向設(shè)置的段，包括第一段38，第二段40和第三段42，其中第一段38與近端24制成整體，近端24具有圓形橫截面，用來(lái)裝在夾具16的近端18的相應(yīng)孔中。各段38,40,42的長(zhǎng)度實(shí)質(zhì)上等于定子14的高度。
另外，每個(gè)指桿22都制成具有楔形橫截面，向著夾具16的縱向中心軸向內(nèi)漸縮。在本實(shí)施例中，指桿22具有梯形的橫截面。
如圖4所見(jiàn)，指桿22具有寬度尺寸W以及與寬度尺寸W垂直的徑向尺寸r，以及各段38,40,42被相應(yīng)的成對(duì)側(cè)壁44a,46a,44b,46b和44c,46c所限定。各段38,40,42的各側(cè)壁44和46實(shí)質(zhì)上平行于指桿22的縱向軸，并沿徑向尺寸r的方向彼此朝對(duì)方收斂。此外，第二段40的寬度尺寸W或橫截面面積小于第一段38的寬度尺寸W或橫截面面積，以及第三段42的寬度尺寸或橫截面面積小于第二段40的寬度或橫截面面積。因此，每個(gè)順序的段38,40,42的寬度尺寸在指桿22的縱向上由指桿22的近端24至遠(yuǎn)端26是遞減的。
指桿22提供的收斂形或楔形允許指桿符合于被徑向延伸的定子14的齒50限定的槽48的形狀(圖5)。如圖5所見(jiàn)，指桿22設(shè)成可定位在定子14的每個(gè)槽48內(nèi)，以便繞組線52圍繞齒50成形或置入，從而在槽48內(nèi)提供了附加的間隔，以便在定子14內(nèi)纏繞附加的線。
參見(jiàn)圖6-8，其中示出了本發(fā)明工具的使用步驟。如圖6所見(jiàn)，在齒50上設(shè)置開(kāi)始層的繞組線后，插入延長(zhǎng)指桿22使得第二和第三段40,42延伸通過(guò)槽48以及較寬的第一段38處于槽內(nèi)，其側(cè)面44a和46a與繞組52接觸，從而使繞組定位成與齒50緊密?chē)Ш?。隨后，拔出細(xì)長(zhǎng)指桿22及用纏繞裝置圍繞齒50設(shè)置附加的繞組。在預(yù)定數(shù)目的附加繞組圍繞齒50放置后，細(xì)長(zhǎng)指桿22被再次致動(dòng)，進(jìn)行直線移動(dòng)進(jìn)入槽48，使第二段40定位在槽內(nèi)，其側(cè)面44b,46b與繞組52嚙合，如圖7所示。
最后，在工具22從槽48中拔出和圍繞齒50設(shè)置附加的繞組后，指桿22再次向定子移動(dòng)，以便使第三段42在槽48內(nèi)定位，側(cè)面44c,46c與繞組52嚙合，推進(jìn)或置入繞組至對(duì)著齒50的緊湊位置。
這樣，纏繞機(jī)的填充容量增加，從而提高了能在定子14上繞制繞組的數(shù)量。此外，顯而易見(jiàn)本發(fā)明工具的設(shè)計(jì)使其在各階段可根據(jù)已設(shè)置繞組的數(shù)目使用工具不同的寬度與定子14配合使用。也可以對(duì)應(yīng)于定子14的槽48的數(shù)目設(shè)置一定數(shù)量的指桿22，則有可能在纏繞過(guò)程的預(yù)定時(shí)間內(nèi)同時(shí)在全部定子繞組上操作。
由于這里說(shuō)明的裝置形式僅涉及本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，可以理解，本發(fā)明不限于這種精確形式裝置，在不脫離權(quán)利要求書(shū)確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以做出更改。
權(quán)利要求
1．一種線繞組的成形工具，繞組位于定子槽內(nèi)，槽被徑向延伸的定子齒限定，上述工具具有帶有近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)指桿，上述指桿限定了具有寬度尺寸和垂直于寬度尺寸的徑向尺寸的橫截面；以及沿上述指桿的長(zhǎng)度限定的多段，每段具有不同于相鄰段寬度尺寸的寬度尺寸。
2．按照權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于每個(gè)上述段具有沿上述指桿長(zhǎng)度的縱向尺寸，并且所有上述段具有實(shí)質(zhì)上相同的縱向尺寸。
3．按照權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于在由上述遠(yuǎn)端至上述近端的方向上每個(gè)順序的段限定了更大的寬度尺寸。
4．按照權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于各段被在寬度方向上分離的兩個(gè)側(cè)面限定，以及上述側(cè)面在徑向尺寸方向上朝對(duì)方收斂。
5．按照權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于包括具有近端和遠(yuǎn)端的圓柱形夾具，而上述指桿的上述近端被上述夾具的上述近端支承。
6．按照權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于包括具有懸臂的直線致動(dòng)器，懸臂支承上述夾具的上述遠(yuǎn)端使上述夾具朝向和離開(kāi)定子。
7．一種線繞組的成形工具，線繞組位于定子槽內(nèi)槽被徑向延伸的定子齒限定，上述工具具有帶有近端和遠(yuǎn)端的夾具；至少一個(gè)帶有近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)指桿，上述指桿的上述近端安裝在上述夾具的上述近端上，上述指桿限定了具有寬度尺寸和與寬度尺寸垂直的徑向尺寸的橫截面；上述至少一個(gè)指桿具有在寬度尺寸方向上分離的兩個(gè)側(cè)面，而上述兩個(gè)側(cè)面在徑向方向上朝向?qū)Ψ绞諗俊?br> 8．按照權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于上述至少一個(gè)指桿包括沿其長(zhǎng)度的多個(gè)段，每個(gè)上述段具有不同于相鄰段的寬度尺寸的寬度尺寸，各段被在徑向方向上朝對(duì)方收斂的一對(duì)側(cè)面限定。
9．按照權(quán)利要求7所述的工具，其特征在于它具有一組指桿安裝在上述夾具上，其中每個(gè)上述指桿與至少一個(gè)上述指桿相同。
10．一種線繞組的成形工具，線繞組位于定子槽內(nèi)槽被徑向延伸的定子齒限定，上述工具具有帶有近端和遠(yuǎn)端的夾具；由上述夾具的上述近端延伸的多個(gè)細(xì)長(zhǎng)指桿，每個(gè)上述指桿具有與上述夾具的上述近端連接的近端以及相對(duì)的遠(yuǎn)端；每個(gè)上述指桿限定了具有寬度尺寸和與寬度尺寸垂直的徑向尺寸的橫截面，每個(gè)上述指桿具有沿指桿縱向分離的多個(gè)段，而每個(gè)上述段限定了不同于相鄰截面的寬度尺寸的寬度尺寸，在由上述指桿的上述遠(yuǎn)端至上述近端距離內(nèi)，上述段的上述寬度尺寸是遞增的；和一個(gè)包括懸臂的直線致動(dòng)器，懸臂支承上述夾具的上述遠(yuǎn)端使上述夾具朝向和離開(kāi)定子，而上述指桿插入在定子齒之間使得繞齒繞制的線圍壓對(duì)著齒。
11．按照權(quán)利要求10所述的工具，其特征在于上述夾具是圓柱形的，上述指桿相互間隔地位于上述夾具的周邊上。
12．按照權(quán)利要求11所述的工具，其特征在于各段被在寬度尺寸方向上分離的兩個(gè)側(cè)面限定，各段的上述側(cè)面在徑向尺寸方向上朝對(duì)方收斂。
13．一種線繞組的成形方法，線繞組位于定子槽內(nèi)槽被徑向延伸的定子齒限定，所述的方法包括以下步驟提供具有至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)指桿的工具，指桿具有近端和遠(yuǎn)端，上述至少一個(gè)指桿限定了具有寬度尺寸和與寬度尺寸垂直的徑向尺寸的橫截面以及上述至少一個(gè)指桿具有第一細(xì)長(zhǎng)段位于上述近端相鄰處，和第二細(xì)長(zhǎng)段位于上述第一段相鄰處，而上述第二段的寬度尺寸小于上述第一段的寬度尺寸；回繞定子齒繞制預(yù)定匝數(shù)的線；沿上述至少一個(gè)指桿的縱向移動(dòng)上述至少一個(gè)指桿，以便移動(dòng)上述第二段通過(guò)定子和使上述第一段定位在兩個(gè)定子齒之間的槽內(nèi)，從而對(duì)著齒壓入線匝；沿縱向移動(dòng)上述至少一個(gè)指桿離開(kāi)上述定子；圍繞定子齒繞制附加的預(yù)定匝數(shù)的線；以及沿上述至少一個(gè)指桿的縱向移動(dòng)上述至少一個(gè)指桿以便使上述第二段定位在齒之間的槽內(nèi)，從而壓入線匝對(duì)著齒。
14．按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于上述各段被在寬度尺寸方向上分離的上述兩個(gè)側(cè)面限定，上述兩個(gè)側(cè)面在徑向尺寸方向上朝對(duì)方收斂。
15．按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于上述至少一個(gè)指桿具有第三段，其寬度尺寸小于上述第二段的寬度尺寸，所述的方法還包括以下步驟在上述第二段對(duì)著齒壓入線匝的步驟后圍繞定子齒繞制預(yù)定匝數(shù)的線，以及通過(guò)槽插入至少一個(gè)指桿，從而使第三段與線嚙合和將線壓入對(duì)著齒。
16．按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于上述工具包括多個(gè)指桿，這些指桿與安裝在夾具上的至少一個(gè)指桿相同，從而使上述至少一個(gè)指桿通過(guò)定子時(shí)的移動(dòng)包括上述多個(gè)指桿同時(shí)移動(dòng)進(jìn)入定子內(nèi)的相應(yīng)槽。
全文摘要
一種線繞組(52)的成形工具(10)，繞組位于定子槽(48)內(nèi)，槽限定在徑向延伸的定子齒(50)之間。該工具包括支承一組細(xì)長(zhǎng)指桿(22)的夾具(16)，而每一個(gè)指桿具有多個(gè)沿指桿縱向排列的段(38，40，42)，而各段限定了不同于相鄰截面寬度尺寸的寬度尺寸，這些段的寬度尺寸由指桿的遠(yuǎn)端至近端遞增。還配置了直線致動(dòng)器(36)來(lái)移動(dòng)夾具接近和離開(kāi)定子，從而使這些指桿插入定子齒之間，以使圍繞齒繞制的線壓對(duì)著齒。
文檔編號(hào)H02K15/00GK1237922SQ97199753
公開(kāi)日1999年12月8日 申請(qǐng)日期1997年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月15日
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