用于纏繞電動(dòng)機(jī)疊片鐵芯的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于以用于電動(dòng)機(jī)的磁線圈（14）纏繞疊片鐵芯（12）的裝置（10），其中能導(dǎo)電的絕緣的線圈線（16）纏入疊片鐵芯（12）的纏繞表面（22）的一個(gè)或多個(gè)槽中，尤其極性角槽（20）中。該裝置包括用于在纏繞過(guò)程中固定有待纏繞的疊片鐵芯（12）的保持裝置（23）以及對(duì)位保持裝置（24）。對(duì)位保持裝置（24）的至少一個(gè)纏繞支撐表面（26）可以相對(duì)于疊片鐵芯（12）的纏繞表面（22）的從極性槽中伸出的區(qū)域移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)。纏繞支撐表面（26）具有至少一個(gè)線圈造型元件（28），由此能夠在纏繞過(guò)程中規(guī)定線圈線（16）的纏繞位置（32）或者線圈（14）的從槽（20）中伸出的部分區(qū)域。在并列方面，本發(fā)明涉及一種纏繞方法以及從方法中引出的電動(dòng)機(jī)和裝備有這種電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具機(jī)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于纏繞電動(dòng)機(jī)疊片鐵芯的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于以用于電動(dòng)機(jī)的磁線圈纏繞疊片鐵芯的裝置和方法，其中導(dǎo)電的絕緣的線圈線纏入疊片鐵芯的纏繞表面的一個(gè)或多個(gè)槽中、尤其極性角槽中。此外，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)以及在其中使用電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具機(jī)，其中借助于按本發(fā)明的裝置纏繞疊片鐵芯。
【背景技術(shù)】
[0002]由現(xiàn)有技術(shù)例如已知特別用在電動(dòng)工具機(jī)例如角磨機(jī)、鉆機(jī)、沖擊鉆、電動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)，例如串激電動(dòng)機(jī)、并激電動(dòng)機(jī)或復(fù)激電動(dòng)機(jī)，其定子是分開(kāi)的并且能夠組合在一起。為此，定子的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)線并且用作定子線圈載體的疊片鐵芯構(gòu)造成兩部分的或者多部分的。由此能夠用磁線圈纏繞每個(gè)疊片鐵芯部分，并且在組合單個(gè)疊片鐵芯時(shí)形成了柱形的定子，在該定子的內(nèi)直徑中在所謂的極性角上纏繞磁線圈。
[0003]為了將磁線圈裝到定子或者動(dòng)子的疊片鐵芯上，通常使用針式纏繞方法或者飛翼式纏繞方法。在針式纏繞方法中，借助于一個(gè)或兩個(gè)纏繞針來(lái)纏繞封閉的定子或動(dòng)子疊片鐵芯。在飛翼式纏繞方法中，借助于飛翼首先將線圈纏繞到相應(yīng)設(shè)計(jì)的線圈模上，其中要么飛翼臂圍繞(固定的)疊片鐵芯旋轉(zhuǎn)，要么疊片鐵芯相對(duì)于固定的飛翼臂旋轉(zhuǎn)。在纏繞之后機(jī)械地成形線圈并且借助于工具插入定子的所設(shè)置的槽縫中。這種定子為了更好的可接近性通常構(gòu)造成兩部分的或者多部分的。在纏繞過(guò)程之后，線端部設(shè)置收縮管并且安裝擠壓接頭。
[0004]對(duì)于大量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，已知首先批量生產(chǎn)磁線圈，并且作為整體插入疊片鐵芯的極性角中。此外，絕緣的線圈線首先纏繞到“磁線圈-保持裝置”上，線圈規(guī)定限定的尺寸，并且隨后插入或者嵌入定子的極性角槽中。在該裝入過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)絕緣紙的損壞(用所述絕緣紙應(yīng)該相對(duì)于定子疊片鐵芯絕緣磁線圈)或者由疊片鐵芯鋒利的棱邊引起線圈線的絕緣層的損壞，從而會(huì)弓I起電動(dòng)機(jī)的失靈或者短路。在插入磁線圈之后機(jī)械地成形線圈模以及線圈的繞組頭，由此損壞線圈線或者使其延展并且逐漸變細(xì)，并且改變線的彎曲半徑。由于從保持裝置轉(zhuǎn)換到疊片鐵芯上引起磁線圈的機(jī)械后加工，由此會(huì)出現(xiàn)線圈、線圈線或者絕緣紙的損壞，需要額外的耗費(fèi)勞力和時(shí)間的工作步驟，并且會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量與使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]從上面所述的問(wèn)題出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提出一種纏繞裝置、一種纏繞方法以及從中引出的電動(dòng)機(jī)和包含該電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具機(jī)，其中磁線圈可以直接地并且以最佳的造型纏繞在定子或動(dòng)子的疊片鐵芯中，從而避免后期的機(jī)械變化并且能夠改善磁線圈以及電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。
[0006]在本發(fā)明的第一方面中提出了用于以用于電動(dòng)機(jī)的磁線圈纏繞疊片鐵芯的裝置，其中能導(dǎo)電的絕緣的線圈線纏入疊片鐵芯的纏繞表面的一個(gè)或多個(gè)槽中，尤其極性角槽中。該裝置包括在纏繞過(guò)程中用于固定有待纏繞的疊片鐵芯的保持裝置以及對(duì)位保持裝置。對(duì)位保持裝置的至少一個(gè)纏繞支撐表面能夠基本上與疊片鐵芯的從極性槽中伸出的纏繞表面區(qū)域形狀互補(bǔ)地進(jìn)行構(gòu)造。纏繞支撐表面可以相對(duì)于疊片鐵芯的纏繞表面移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)。所述纏繞支撐表面具有至少一個(gè)線圈造型元件，由此能夠在纏繞過(guò)程中規(guī)定線圈線的纏繞位置或者線圈的從槽中伸出的部分區(qū)域。
[0007]纏繞裝置相應(yīng)地規(guī)定了對(duì)疊片鐵芯的直接纏繞，其中疊片鐵芯夾入或者插入保持裝置中，并且借助于對(duì)位保持裝置，該對(duì)位保持裝置具有基本上形狀互補(bǔ)的纏繞支撐表面，并且可以相對(duì)于疊片鐵芯的纏繞表面的從極性槽中伸出的區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)，從而能夠形成纏繞間隙，線圈線能夠纏繞到該纏繞間隙中，從而能夠?qū)⒕€圈線直接纏繞到疊片鐵芯的槽中進(jìn)而構(gòu)成磁線圈。首先例如可以將絕緣紙插入有待纏繞的疊片鐵芯的槽中，隨后為了構(gòu)成纏繞間隙可以通過(guò)相對(duì)于保持裝置移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)對(duì)位保持裝置將所述裝置置于工作位置中。隨后，借助于飛翼式纏繞技術(shù)或者類(lèi)似的纏繞技術(shù)可以將用于構(gòu)成磁線圈的線纏入纏繞間隙中。通過(guò)布置在纏繞支撐表面上的一個(gè)或多個(gè)線圈造型元件，例如棱邊、突鼻、縱向棱邊區(qū)域內(nèi)的凹槽以及極性角的頭部端部，在線圈線的纏繞過(guò)程中在磁線圈從所述槽中伸出的這個(gè)臨界位置上實(shí)現(xiàn)了線圈橫截面的形狀影響，該形狀影響確保了磁線圈最佳地匹配疊片鐵芯以及磁場(chǎng)優(yōu)化的線圈橫截面。此外，可以如此安置線圈造型元件，使得線圈頭已經(jīng)定型，也就是說(shuō)規(guī)定其彎曲半徑和彎折斜度。沒(méi)有線圈造型元件，線圈線就不會(huì)完全填充線圈空間，因?yàn)橛捎诰€在彎曲纏繞時(shí)的弦特性，其總是占據(jù)最短路程，并且由此不完全填滿(mǎn)所提供的纏繞體積。通過(guò)合適地成形線圈造型元件，例如突鼻、凹處、槽、凸片(Web)以及類(lèi)似結(jié)構(gòu)可以在纏繞過(guò)程中如此定向所述線并且置于所希望的形狀中，從而甚至在線應(yīng)力很大時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)磁線圈的尤其在自由體積中所希望的造型。通過(guò)直接纏繞取消了磁線圈的取出、嵌入以及成形，其中可以提高磁線圈的自穩(wěn)定性并且縮短制造速度。通過(guò)直接纏繞可以避免絕緣紙或線圈線絕緣件的損壞。已經(jīng)可以在纏繞過(guò)程中成形纏繞頭，從而不必實(shí)施用于使線變細(xì)或者損壞線的彎曲過(guò)程。由此能夠?qū)崿F(xiàn)最佳成形的磁線圈并且由此在結(jié)構(gòu)尺寸相同時(shí)提供磁性方面最佳的定子以及在電方面有效的電動(dòng)工具機(jī)。
[0008]根據(jù)有利的實(shí)施方式，所述線圈造型元件可以包括槽、肋、凹處、間隙、平臺(tái)(Absatz)、突鼻或類(lèi)似結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選所述線圈造型元件可以具有倒圓的角和棱邊。由于較高的線應(yīng)力，角和棱邊會(huì)導(dǎo)致線圈線的絕緣件受到損壞。因此有利的是，所述線圈造型元件具有倒圓的角和棱邊，從而不損壞絕緣件。根據(jù)疊片鐵芯的成形或者有待纏繞的線圈的特性，可以如此成形所述線圈造型元件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)磁線圈的尤其在自由體積中所希望的線圈造型。此外，在纏繞過(guò)程中可以考慮相對(duì)于纏繞表面的從極性槽中伸出的部分區(qū)域運(yùn)動(dòng)或者移動(dòng)所述纏繞支撐表面，從而能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的線圈橫截面形成以及磁線圈的成形。
[0009]根據(jù)所述裝置的有利的設(shè)計(jì)方案可以如此成形所述線圈造型元件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)線圈的從槽中伸出的部分區(qū)域的線圈橫截面的變厚并且/或者能夠產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)線圈頭的定向和造型。由此能夠通過(guò)線圈造型元件的限定的形狀構(gòu)造、例如通過(guò)設(shè)置槽，將額外的線圈體積設(shè)置在線圈的部分區(qū)域中，該部分區(qū)域從疊片鐵芯的槽中伸出，從而在該自由的纏繞體積中能夠?qū)崿F(xiàn)磁線圈的限定的設(shè)計(jì)。此外，突鼻以及引導(dǎo)肋可以引起線圈頭的限定的造型并且規(guī)定線圈的所希望的彎折度和彎曲半徑。通過(guò)改變纏繞支撐表面可以為線給出更多的用于展開(kāi)的空間，從而在纏繞支撐表面中越過(guò)極性角的凹口例如可以實(shí)現(xiàn)磁線圈的最佳的填充以及纏繞位置的限定，從而產(chǎn)生均勻并且可調(diào)節(jié)的定子磁場(chǎng)。為此，例如可以在纏繞支撐表面中設(shè)置凹口或者槽，其中該凹口不必設(shè)置在疊片鐵芯的整個(gè)長(zhǎng)度上，因?yàn)榉駝t會(huì)產(chǎn)生所謂的后纏繞。
[0010]根據(jù)所述裝置的一種有利的改進(jìn)方案，所述線圈造型元件能夠沿著疊片鐵芯的縱向定向并且僅僅部分地在疊片鐵芯的長(zhǎng)度上，尤其在疊片鐵芯的開(kāi)端和末端上沿著極性角延展并且在極性角端部上延展，或者沿著疊片鐵芯的長(zhǎng)度改變其形狀。如此，只能在纏繞支撐表面的單個(gè)的并且臨界的位置上設(shè)置線圈造型元件，從而實(shí)現(xiàn)了磁線圈沿著疊片鐵芯的大部分的盡可能均勻的延伸。槽或者棱邊能夠沿著定子縱軸線方向在其高度方面得到改變，并且尤其在邊緣上允許磁線圈變厚。
[0011]在并列的方面，本發(fā)明提出了用于借助于按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置纏繞疊片鐵芯的方法，其中線圈線纏繞在疊片鐵芯的纏繞表面的從極性槽中伸出的區(qū)域與對(duì)位保持裝置的纏繞支撐表面之間的纏繞間隙中。在纏繞過(guò)程中，纏繞支撐表面的至少一個(gè)線圈造型元件會(huì)影響線圈線的纏繞位置或者線圈的從槽中伸出的部分區(qū)域的形狀。由此，提出了定子或動(dòng)子的疊片鐵芯的直接纏繞，其中在對(duì)位保持裝置的纏繞支撐表面上的一個(gè)或多個(gè)線圈造型元件影響了線圈線的纏繞位置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)磁性以及機(jī)械方面最佳的線圈形狀。在磁性方面應(yīng)該可以產(chǎn)生盡可能縱向均勻的并且徑向限定的磁場(chǎng)，在機(jī)械方面應(yīng)該維持用于緊湊的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的間隙尺寸、結(jié)構(gòu)尺寸、彎曲半徑以及類(lèi)似指標(biāo)。尤其可以緊湊地設(shè)計(jì)磁線圈在從極性角槽中伸出的部分區(qū)域外面的結(jié)構(gòu)，從而不會(huì)將線圈構(gòu)造得太高，而是維持所希望的線圈厚度以及橫截面形狀。通過(guò)纏繞支撐表面中的尤其在極性角端部上的有針對(duì)性的凹槽可以使磁線圈的體積變厚并且由此確保形成最佳的磁場(chǎng)。
[0012]根據(jù)所述方法的有利的其它改進(jìn)方案，在纏繞過(guò)程結(jié)束之后可以實(shí)現(xiàn)線圈的烘烤，尤其部分的烘烤。在打開(kāi)纏繞裝置之后存在線從疊片鐵芯中松開(kāi)的危險(xiǎn)，因?yàn)椴辉俅嬖陬A(yù)應(yīng)力。通過(guò)烘烤尤其部分的烘烤可以將線圈固定在極靴上，從而防止單個(gè)線圈線或者纏繞位置的移動(dòng)。在此致力于將烘烤度保持盡可能小，因?yàn)榀B片鐵芯在其它過(guò)程中通常還要更高地涂層，并且為此需要重新加熱疊片鐵芯。為此，纏繞裝置可以包括用于加熱疊片鐵芯的加熱裝置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)至少部分地烘烤線圈。烘烤過(guò)程已經(jīng)可以在纏繞過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。那么提出了僅僅部分烘烤線圈的制造理念，從而確保了對(duì)于其它加工步驟的固定。替代的構(gòu)思提出，保持裝置完全從纏繞裝置中取出并且在保持裝置中實(shí)施完全的烘烤。此外，在后續(xù)過(guò)程中對(duì)線圈進(jìn)行完全涂層。由此能夠節(jié)省麻煩的烘烤工具，并且減少生產(chǎn)線的空間需求。通過(guò)提早的完全涂層還獲得了改善的絕緣的優(yōu)點(diǎn)。在纏繞裝置中烘烤線圈尤其出于以下原因是有利的，因?yàn)樵诖蜷_(kāi)裝置時(shí)，也就是在除去保持裝置以及對(duì)位保持裝置時(shí)出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的損耗，并且由此線圈會(huì)松開(kāi)。因?yàn)闃O靴幾何形狀在用于電動(dòng)工具的電動(dòng)機(jī)中或者其它非常緊湊的電動(dòng)機(jī)中沒(méi)有固定線圈，所以裝置內(nèi)部的烘烤對(duì)于提高質(zhì)量、生產(chǎn)速度以及成本下降來(lái)說(shuō)是有利的。
[0013]根據(jù)所述方法的一種有利的改進(jìn)方案，可以借助于線圈造型元件預(yù)成形一個(gè)或多個(gè)線圈頭。為此可以如此設(shè)計(jì)所述線圈造型元件，從而能夠在纏繞頭的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)線圈線的限定的構(gòu)造、定向以及彎曲。由此不需要對(duì)纏繞頭進(jìn)行額外的后期加工或者機(jī)械變形，從而不會(huì)在磁線圈上出現(xiàn)后期的機(jī)械載荷并且能夠縮短或者省略工作步驟。
[0014]根據(jù)所述方法的一種有利的改進(jìn)方案，在開(kāi)始纏繞過(guò)程之前可以將絕緣紙插入疊片鐵芯中，并且/或者將塑料層涂覆到疊片鐵芯上。絕緣紙的插入尤其在疊片鐵芯的棱邊處防止電短路，并且相對(duì)于導(dǎo)電的疊片鐵芯絕緣磁線圈。作為插入絕緣紙的替代方案或者補(bǔ)充方案，塑料注塑包封或者將塑料層插入疊片鐵芯中可以用作絕緣。這種塑料件還能夠額外地承擔(dān)其它功能，例如容納第一條線以及固定在后續(xù)過(guò)程中裝配的收縮管。塑料件就可以“吸住”地容納在相應(yīng)的纏繞工具中?？梢允謩?dòng)或機(jī)械地實(shí)現(xiàn)插入，并且優(yōu)選在將疊片鐵芯夾入保持裝置中之后實(shí)施。為此，所述纏繞裝置可以包括插入單元，該插入單元例如構(gòu)造成機(jī)械臂地將絕緣紙或者塑料件機(jī)械地插入或者噴涂塑料層。絕緣紙可以具有由產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)以及電標(biāo)準(zhǔn)所要求的匹配電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)度與寬度。這些尺寸在個(gè)別情況下求得并且確定。在此有利的是，絕緣紙?jiān)谟〖堁b置或者折疊裝置上經(jīng)過(guò)預(yù)印，由此能夠?qū)⒔^緣紙簡(jiǎn)單地插入槽中并且更好地填滿(mǎn)纏繞空間。由此也在線拉力較高時(shí)防止絕緣紙撕裂。
[0015]根據(jù)所述方法的另一有利的改進(jìn)方案，可以在纏繞過(guò)程中匹配拉應(yīng)力以及尤其在線圈造型元件的穿入?yún)^(qū)域內(nèi)的線進(jìn)入角度。此外可以考慮在纏繞過(guò)程中例如通過(guò)移動(dòng)、扭轉(zhuǎn)或者偏轉(zhuǎn)來(lái)匹配疊片鐵芯的纏繞表面的從極性槽中伸出的區(qū)域與對(duì)位保持裝置的纏繞支撐表面的相對(duì)位置。通過(guò)拉應(yīng)力的變化，例如卸載位于伸出的線圈造型元件的區(qū)域內(nèi)的拉應(yīng)力以及提高位于線性的線敷設(shè)段范圍內(nèi)的拉應(yīng)力，以及尤其在線圈頭的成形中線進(jìn)入角度的變化，以及在線圈高度增長(zhǎng)時(shí)保持裝置和對(duì)位保持裝置之間間距的增加，會(huì)優(yōu)化磁線圈的造型并且防止線損壞。
[0016]在并列的方面中，本發(fā)明提出了一種電動(dòng)機(jī)，尤其串激交流電動(dòng)機(jī)、并激交流電動(dòng)機(jī)或者復(fù)激交流電動(dòng)機(jī)，其包括定子和/或動(dòng)子，該定子和/或動(dòng)子由至少一個(gè)疊片鐵芯、尤其兩個(gè)或多個(gè)疊片鐵芯構(gòu)成。疊片鐵芯根據(jù)前面提出的纏繞方法分別以磁線圈進(jìn)行纏繞，并且設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)用在電動(dòng)工具中，優(yōu)選手持式電動(dòng)工具機(jī)中，例如角磨機(jī)、鉆機(jī)或沖擊鉆中。通過(guò)纏繞的磁線圈的改善的構(gòu)造可以提出在電方面有效的電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)在較小的結(jié)構(gòu)尺寸中具有相同的電功率并且由此尤其在手持式電動(dòng)工具中會(huì)產(chǎn)生變小的、節(jié)省重量的并且更緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0017]相應(yīng)地，在另一發(fā)明方面提出了包括前面所描述的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具機(jī)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]其它優(yōu)點(diǎn)從這里的附圖描述中獲得。在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。附圖、說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求包含大量組合特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以有針對(duì)性地單個(gè)考慮所述特征并且總結(jié)出其它有意義的組合。附圖示出:
圖1以示意圖示出了按本發(fā)明第一實(shí)施例的具有磁線圈的疊片鐵芯以及定子；
圖2透視地示出了按本發(fā)明的用于將磁線圈裝到疊片鐵芯上的纏繞裝置；
圖3示意性地示出了按本發(fā)明的纏繞裝置的保持裝置以及對(duì)位保持裝置的定向；
圖4示出了按本發(fā)明的方法將線圈線纏繞到繞組槽中的纏繞過(guò)程的兩個(gè)透視圖；
圖5以詳細(xì)的對(duì)照示出了通過(guò)按本發(fā)明的方法改善磁線圈纏繞位置；
圖6是按本發(fā)明的纏繞裝置的實(shí)施例的纏繞支撐表面的構(gòu)造。
[0019]在附圖中，相同的或者相同類(lèi)型的組件用相同的附圖標(biāo)記表示。
【具體實(shí)施方式】[0020]圖1以多個(gè)分視圖1A到IE示出了由兩個(gè)疊片鐵芯12構(gòu)成的定子38的結(jié)構(gòu)，所述疊片鐵芯能夠通過(guò)鍵槽連接形式的連接元件58a、58b相互形狀鎖合地連接。兩個(gè)定子半殼54由層疊的鐵片構(gòu)成，并且在定子表面的內(nèi)側(cè)面上具有極性角18，該極性角連同疊片鐵芯12的內(nèi)表面構(gòu)成了極性角槽20，磁線圈14的線圈線能夠插入該極性角槽中。在此，極性角槽20的內(nèi)側(cè)面連同疊片鐵芯12的超出該內(nèi)側(cè)面的內(nèi)表面定義了纏繞表面22，在該纏繞表面上相對(duì)于疊片鐵芯12支撐著有待纏繞的疊片鐵芯14。圖1A示出了定子38的半殼54的定子疊片鐵芯12的橫截面。圖1B以相同的透視圖示出了帶有纏繞的磁線圈14的定子半殼54的端面視圖，其中明顯可以看到線圈頭52。圖1C示出了具有插入的磁線圈14的疊片鐵芯12的內(nèi)側(cè)面的縱視圖，其中可以看到兩個(gè)對(duì)稱(chēng)構(gòu)造的線圈頭52。磁線圈14具有極性接頭線路56，該極性接頭線路借助于收縮管進(jìn)行絕緣并且設(shè)有擠壓接頭，從而能夠?qū)⑵溥B接到電動(dòng)工具機(jī)的電動(dòng)機(jī)電子設(shè)備上。在圖1D中示出了組裝在一起的定子38，其由兩個(gè)設(shè)有磁線圈14的定子半殼52構(gòu)成。圖1E示出了兩部分式組裝的定子38的側(cè)視圖。
[0021]在圖2中以透視的三維視圖示出了作為飛翼式纏繞裝置60的纏繞裝置10。該飛翼式纏繞裝置60包括保持裝置23，在該保持裝置上可以布置疊片鐵芯12例如定子半殼。此外，設(shè)置了對(duì)位保持裝置24，該對(duì)位保持裝置具有纏繞支撐表面26，該纏繞支撐表面基本上與定子半殼54的疊片鐵芯12的內(nèi)表面形狀互補(bǔ)地成形。所述纏繞支撐表面26具有造型槽形式的線圈造型元件，該造型槽實(shí)現(xiàn)了在纏繞過(guò)程中線圈線的纏繞位置的限定的分布。該線圈線通過(guò)導(dǎo)線輪62輸入，所述導(dǎo)線輪能夠在位置上并以纏繞速度借助于飛翼式纏繞臂64圍繞疊片鐵芯的槽進(jìn)行纏繞。為此，由保持裝置以及對(duì)位保持裝置23、24構(gòu)成的系統(tǒng)能夠相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)線在疊片鐵芯12上的纏繞。作為替代方案，飛翼式纏繞臂64能夠相對(duì)于固定的疊片鐵芯12進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。
[0022]在圖3中示出了飛翼式纏繞裝置60的保持裝置34相對(duì)于對(duì)位保持裝置24的空間上方法，由此疊片鐵芯12的纏繞表面22的從極性槽中伸出的區(qū)域能夠朝對(duì)位保持裝置24的纏繞支撐表面26移動(dòng)。根據(jù)足夠狹窄的纏繞間隙66的構(gòu)造，線圈線能夠通過(guò)飛翼式纏繞臂64的導(dǎo)線輪62纏入通過(guò)疊片鐵芯12的極性角槽20以及在纏繞支撐表面26和疊片鐵芯12的從極性角槽20中伸出的內(nèi)表面區(qū)域之間的間隙中限定的纏繞間隙66中。隨著磁線圈的逐漸變厚會(huì)增大保持裝置23與對(duì)位保持裝置24之間的間距，并且由此實(shí)現(xiàn)線圈橫截面內(nèi)部線結(jié)構(gòu)的改善的填充。線圈線通過(guò)導(dǎo)線輪62從線圈線容器中導(dǎo)入，其中線應(yīng)力以及在纏繞間隙66中的導(dǎo)入角度是可變的。
[0023]在圖4A和4B中以?xún)蓚€(gè)不同的透視圖示出了線圈線16纏繞到纏繞間隙66中的纏繞過(guò)程的進(jìn)程，從而在疊片鐵芯12的極性角18上形成磁線圈14。線圈線16通過(guò)帶有導(dǎo)線輪62的飛翼式纏繞臂64進(jìn)行引導(dǎo)，用確定的拉應(yīng)力進(jìn)行加載并且進(jìn)入纏繞間隙66中，在那里線圈線纏繞到疊片鐵芯12的極性角槽20中，為此，保持裝置和對(duì)位保持裝置23、24相對(duì)于飛翼式纏繞臂64旋轉(zhuǎn)。在對(duì)位保持裝置24的纏繞支撐表面26上成形了凹處和突起形式的線圈造型槽42，所述線圈造型槽在纏入過(guò)程中最佳地影響用于形成磁線圈14的線圈線的位置和方向。在結(jié)束磁線圈纏繞過(guò)程之后相互分開(kāi)保持裝置23和對(duì)位保持裝置24，并且取出疊片鐵芯12并且可以作為定子半殼54為了構(gòu)造電動(dòng)機(jī)而與另一個(gè)形狀互補(bǔ)的定子半殼54組合在一起。
[0024]圖5以剖視圖以及細(xì)節(jié)圖示出了按現(xiàn)有技術(shù)(圖5A)制造的以及借助于按本發(fā)明裝置(圖5C)的實(shí)施方式制造的磁線圈14的線圈橫截面30。在圖5A中示出了定子半殼54的橫截面，其包括疊片鐵芯12，在該疊片鐵芯中通過(guò)極性角18定義了極性角槽20，其中用于構(gòu)造磁線圈14的線圈線16纏入極性角槽20中。該磁線圈14的纏繞位置32在極性角槽20的范圍內(nèi)如此進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得單個(gè)線圈線完全填滿(mǎn)所述槽20。在磁線圈14的從極性角槽20中伸出的部分區(qū)域的上面的部分區(qū)域中明顯示出了磁線圈14的增高以及變細(xì)的結(jié)構(gòu)，使得所形成的磁場(chǎng)會(huì)不均勻地并且不對(duì)稱(chēng)地產(chǎn)生在磁線圈14的橫截面的走向中。圖5B示出了對(duì)位保持裝置24的纏繞支撐表面26的修改方案，該纏繞支撐表面基本上與疊片鐵芯12的內(nèi)表面22形狀互補(bǔ)地成形。為了限定地定位基本上相對(duì)于磁線圈14絕緣疊片鐵芯12的纏繞表面22的絕緣紙50，在纏繞支撐表面26中成形了固定間隙68，絕緣紙50在纏繞過(guò)程中可以插入并且由此固定在該固定間隙中。通過(guò)構(gòu)造線圈造型槽42作為線圈造型元件28，能夠拓寬從極性角中伸出的磁線圈纏繞體積。于是圖5C示出了借助于在圖5B中示出的帶有線圈造型元件28的纏繞支撐表面26的配置來(lái)構(gòu)造磁線圈14。明顯可以看出，尤其磁線圈14的從極性角槽20中伸出的部分區(qū)域34向上通過(guò)線圈橫截面變厚部分48增強(qiáng)。由此實(shí)現(xiàn)了磁線圈14的均勻并且對(duì)稱(chēng)的構(gòu)造，并且在均勻化的定子磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)了定子的緊湊的結(jié)構(gòu)。
[0025]在圖6中透視地示出了按本發(fā)明的一種實(shí)施例的對(duì)位保持裝置24的纏繞支撐表面26。原則上設(shè)計(jì)成柱體外周面的纏繞支撐表面26尤其在能夠夾到保持裝置上的疊片鐵芯的極性角的區(qū)域內(nèi)具有線圈造型元件28。該線圈造型元件28設(shè)計(jì)成線圈造型槽42或者狹長(zhǎng)的凹槽，該槽在極性角的縱向延展尺度上改變其深度，在這種情況下朝極性角的端部向下傾斜地成形。由此，在線纏入過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了敷設(shè)在槽外部的線圈線的線圈橫截面的增厚。在線圈支撐表面26的這種實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰的線圈造型槽42以不同的深度并排，該深度通過(guò)倒圓的棱邊46相互階梯狀地過(guò)渡。為了避免在纏繞過(guò)程中損壞線，將所述棱邊46進(jìn)行倒圓并且由此不會(huì)形成鋒利的角部位置或棱邊位置。
[0026]借助于新穎的纏繞裝置以及新穎的纏繞方法可以明顯改善電動(dòng)機(jī)線圈結(jié)構(gòu)以及線圈線的變厚部分。通過(guò)“預(yù)烘烤”線圈線可以在磁線圈的纏繞過(guò)程中和/或纏繞過(guò)程之后實(shí)現(xiàn)固定。極性角與極性角槽走向的形式以及幾何形狀能夠?yàn)榱司€圈線的最佳變厚以及磁線圈的受控的橫截面設(shè)計(jì)進(jìn)行匹配。在纏繞過(guò)程中已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)敷設(shè)的線的預(yù)烘烤。由此能夠在相同的結(jié)構(gòu)尺寸中提供有效率的定子或者動(dòng)子以及由此高效的不容易出現(xiàn)誤差的并且壽命長(zhǎng)的電動(dòng)機(jī)，尤其用于在電動(dòng)工具機(jī)中的運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.用于以用于電動(dòng)機(jī)的磁線圈(14)纏繞疊片鐵芯(12)的裝置(10)，其中能導(dǎo)電的絕緣的線圈線(16)纏入疊片鐵芯(12)的纏繞表面(22)的一個(gè)或多個(gè)槽中，尤其極性角槽(20)中，所述裝置包括用于在纏繞過(guò)程中固定有待纏繞的疊片鐵芯(12)的保持裝置(23)以及對(duì)位保持裝置(24)，其特征在于，設(shè)置對(duì)位保持裝置(24)的至少一個(gè)纏繞支撐表面(26)，該纏繞支撐表面能夠相對(duì)于疊片鐵芯(12)的纏繞表面(22)的從極性槽中伸出的區(qū)域移動(dòng)或者偏轉(zhuǎn)，并且纏繞支撐表面(26)具有至少一個(gè)線圈造型元件(28)，由此能夠在纏繞過(guò)程中規(guī)定線圈線(16)的纏繞位置(32)或者線圈(14)的從槽(20)中伸出的部分區(qū)域。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置(10)，其特征在于，所述線圈造型元件(28)包括槽(42)、肋(44)、間隙(68)、凹處、平臺(tái)、突鼻或類(lèi)似結(jié)構(gòu)，其中優(yōu)選所述線圈造型元件(28)具有倒圓的角和棱邊(46)。
3.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，如此成形所述線圈造型元件(28)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)線圈(14)的從槽(20)中伸出的部分區(qū)域(34)的線圈橫截面(30)的加厚，并且/或者能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)或多個(gè)線圈頭(52)的定向和造型。
4.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(10)，其特征在于，所述線圈造型元件(28)沿著疊片鐵芯(12)的縱向定向，并且僅僅部分地在疊片鐵芯(12)的長(zhǎng)度上，尤其在疊片鐵芯(12)的開(kāi)端和末端上，沿著極性角延展或者沿著疊片鐵芯的長(zhǎng)度改變其形狀。
5.用于借助于按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的裝置(10)纏繞疊片鐵芯(12)的方法，其中線圈線(16)纏繞到在疊片鐵芯(12)的纏繞表面(22)的從極性槽中伸出的區(qū)域與對(duì)位保持裝置(24)的纏繞支撐表面(26)之間的間隙(66)中，其特征在于，在纏繞過(guò)程中，所述纏繞支撐表面(26)的至少一個(gè)線圈造型元件(28)規(guī)定了線圈線(16)的纏繞位置(32)或者線圈(14)的從槽(20)中伸出的部分區(qū)域(34)的形狀。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在結(jié)束纏繞過(guò)程之后進(jìn)行線圈(14)的烘烤，尤其實(shí)現(xiàn)部分烘烤。
7.按權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，借助于線圈造型元件(28)預(yù)成形一個(gè)或多個(gè)線圈頭(52)。
8.按權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在開(kāi)始纏繞過(guò)程之前將絕緣紙(50)插入疊片鐵芯(12)中，并且/或者將塑料層涂覆到疊片鐵芯上。
9.按權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在纏繞過(guò)程中尤其在線圈造型元件(28)的穿入?yún)^(qū)域內(nèi)匹配拉應(yīng)力和線進(jìn)入角度。
10.電動(dòng)機(jī)、尤其串激交流電動(dòng)機(jī)、并激交流電動(dòng)機(jī)或者復(fù)激交流電動(dòng)機(jī)，包括定子(38)和/或動(dòng)子，其由至少一個(gè)疊片鐵芯(12)、尤其兩個(gè)或多個(gè)疊片鐵芯(12)構(gòu)成，所述疊片鐵芯根據(jù)上面所述的方法權(quán)利要求中任一項(xiàng)進(jìn)行纏繞，該電動(dòng)機(jī)用于電動(dòng)工具中，優(yōu)選用于手持式電動(dòng)工具機(jī)中，例如角磨機(jī)、鉆機(jī)或沖擊鉆中。
11.包括按權(quán)利要求10所述的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)工具機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02K15/095GK103597719SQ201280028949
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】M.拉德, J.哈格多恩 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司