DE10325617A1

DE10325617A1 - Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil und eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine und Herstellungseinrichtung für das Wicklungsteil

Info

Publication number: DE10325617A1
Application number: DE10325617A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Hirota; Yoshihiro Harada; Atsushi Oohashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: DE10325617B4; US7856701B2; US20040040142A1; JP2004104841A; FR2844113A1; FR2844113B1; US6951054B2; US20060005376A1; JP3894483B2

Abstract

Ein Herstellungsverfahren umfasst einen Schritt der Einstellung vorbestimmter Abmessungen (L und p), einen Drahtzustellschritt zum Zustellen eines Drahts auf einer Schwenkbasisoberfläche um die Abmessung (L), einen Schwenkschritt zum Biegen des Drahts auf der Schwenkbasisoberfläche, um hierdurch einen ersten Schwenkabschnitt, einen geraden ersten Abschnitt, einen zweiten Schwenkabschnitt und einen geraden zweiten Abschnitt auszubilden, sowie einen Drückschritt zum Drücken des geraden ersten Abschnitts oder des geraden zweiten Abschnitts auf solche Weise, dass er sich um die Abmessung (p) weg von der Schwenkbasisoberfläche bewegt. Weiterhin wird eine Herstellungseinrichtung beschrieben, welche die voranstehend geschilderten Schritte ausführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine, beispielsweise eines Wechselstromgenerators für Fahrzeuge, der in einem Personenkraftfahrzeug, einem Lastkraftfahrzeug und dergleichen vorgesehen ist, ein Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung, die eine Anordnung von jeweils übereinander angeordneten Wicklungsteilen darstellt, und eine Herstellungseinrichtung für ein derartiges Wicklungsteil.

Die vorliegende Anmelderin hat ein Verfahren zur Verbesserung des Massenproduktionswirkungsgrades für die voranstehend genannte Art eines Wicklungsteils einer elektrischen Drehmaschine und eine Wicklungsanordnung im US-Patent Nr. 6,376,961 vorgeschlagen (insbesondere in Spalte 11, Zeile 58 bis Spalte 12, Zeile 12 sowie 8). Bei dieser bekannten Vorgehensweise weist eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine mehrere Wicklungskombinationen auf, die jeweils eine Kombination von zwei Wicklungsteilen darstellen. Jedes Wicklungsteil wird durch kontinuierliches Verschwenken eines Drahtes hergestellt. Diese Vorgehensweise kann einen höheren Massenproduktonswirkungsgrad zur Verfügung stellen als in jenem Fall, in welchem zahlreiche Leitersegmente miteinander verbunden werden.

Die genannte Druckschrift schlägt ein Herstellungsverfahren vor, bei welchem mehrere Drähte gleichzeitig spiralförmig gewickelt werden, unter Verwendung eines Paars plattenförmiger Wickelkerne, die in 8 der Druckschrift gezeigt sind. Jeder plattenartige Wickelkern weist auf der Außenoberfläche mehrere Vorsprünge zum Festhalten mehrerer Drähte auf. Mit dem Verfahren, das derartige plattenartige Wickelkerne verwendet, können mehrere (beispielsweise 12) Wicklungsteile gleichzeitig durch Wickeln dieser Anzahl an Drähten auf dem Paar plattenartiger Wickelkerne und aufeinanderfolgendes Abbiegen hergestellt werden.

Bei diesem bekannten Verfahren weisen jedoch die Vorsprünge, die auf der Außenoberfläche jedes der plattenartigen Wickelkerne vorgesehen sind, feste Abstände auf. Daher ist es schwierig, den Teilungsabstand jedes von mehreren Wicklungsteilen zu ändern, also den Abstand zwischen zwei benachbarten, geraden Abschnitten. Zur Einstellung der Länge gerader Abschnitte ist es erforderlich, mehrere Paare plattenartiger Wickelkerne herzustellen, die unterschiedliche Breiten aufweisen, und ein Paar durch ein anderes zu ersetzen; auch lässt sich die Länge gerader Abschnitte nicht einfach einstellen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine, welches einfach den Teilungsabstand und die Länge gerader Abschnitte des Wicklungsteils einstellen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines verbesserten Herstellungsverfahrens für die eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine, welches einfach den Teilungsabstand und die Länge gerader Abschnitte jedes der Wicklungsteile der Wicklungsanordnung einstellen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer verbesserten Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine, welche einfach den Teilungsabstand und die Länge gerader Abschnitte des Wicklungsteils einstellen kann.

Die Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine zur Verfügung, welches einen Wicklungsschritt zur Ausbildung eines ersten Schwenkabschnitts, eines geraden Abschnitts, und eines zweiten Schwenkabschnitts bei zumindest einem Draht aufweist. Der Wicklungsschritt umfasst weitere Schritte: einen Schritt der Einstellung vorbestimmter Abmessungen und L und p; einen ersten Schwenkschritt zur Ausbildung des ersten Schwenkabschnitts durch Verschwenken des Drahts auf einer Schwenkbasisoberfläche; einen Drahtvorschubschritt zum Vorschieben des Drahts um die vorbestimmte Abmessung L nach dem ersten Schwenkschritt; einen zweiten Schwenkschritt zum Verschwenken, nach dem Drahtvorschubschritt, des Drahts auf der Schwenkbasisoberfläche in derselben Richtung wie jener, in welcher der Draht bei der Ausbildung des ersten Schwenkabschnitts verschwenkt wurde, um hierdurch den zweiten Schwenkabschnitt und den geraden Abschnitt zwischen dem ersten Schwenkabschnitt und dem zweiten Schwenkabschnitt auszubilden, sowie einen Drückschritt, zum Drücken nach dem zweiten Schwenkschritt, des geraden Abschnitts auf solche Weise, dass sich der gerade Abschnitt von der Schwenkbasisoberfläche um die vorbestimmte Entfernung p weg bewegt.

Bei diesem Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine können die vorbestimmten Abmessungen L und p einfach geändert werden, und kann daher ein Wicklungsteil hergestellt werden, bei dem sich die Länge und der Teilungsabstand gerader Abschnitte des Wicklungsteils einfach ändern lassen, falls dies erforderlich ist.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine zur Verfügung, bei welchem die Wicklungsanordnung mehrere Wicklungsteile aufweist, die jeweils dadurch hergestellt werden, dass in einem Wicklungsschritt ein Draht so gewickelt wird, dass mehrere erste Abschnitte entstehen, mehrere zweite Abschnitte, mehrere erste Schwenkabschnitte, von denen jeweils jedes einen der ersten Abschnitte und einen der zweiten Abschnitte verbindet, der an einer Seite und in der Nähe des einen der ersten Abschnitte angeordnet ist, sowie mehrere zweite Schwenkabschnitte, von denen jeder einen der ersten Abschnitte und einen der zweiten Abschnitte verbindet, der sich an der anderen Seite des einen der ersten Abschnitte und in dessen Nähe befindet. Der Wicklungsschritt umfasst folgende Schritte: einen Schritt der Einstellung vorbestimmter Abmessungen L und p; einen ersten Drahtvorschubschritt zum Vorschieben des Drahts, um hierdurch die Länge L für einen der ersten Abschnitte auf der Grundlage der vorbestimmten Länge L einzustellen; einen ersten Schwenkschritt zum Verschwenken, nach dem ersten Drahtzufuhrschritt, des Drahts auf einer Schwenkbasisoberfläche, um hierdurch einen der ersten Schwenkabschnitte und einen der ersten geraden Abschnitte auszubilden. Der Wicklungsschritt umfasst weitere Schritte: einen ersten Drückschritt zum Drücken, nach dem ersten Schwenkschritt, des einen der ersten Abschnitte so, dass der eine der ersten Abschnitte sich von der Schwenkbasisoberfläche um die vorbestimmte Abmessung p weg bewegt; einen zweiten Drahtvorschubschritt zum Vorschieben, nach dem ersten Drückschritt, des Drahts, um hierdurch die Länge L für einen der zweiten Abschnitte auf Grundlage der vorbestimmten Länge L einzustellen; einen zweiten Schwenkschritt zum Verschwenken, nach dem zweiten Drahtvorschubschritt, des Drahts auf der Schwenkbasisoberfläche in derselben Richtung wie jener, in welcher der Draht verschwenkt wurde, als der eine der ersten Schwenkabschnitte ausgebildet wurde, um hierdurch einen der zweiten Schwenkabschnitte und einen der zweiten Abschnitte zwischen dem einen der ersten Schwenkabschnitte und dem einen der zweiten Schwenkabschnitte auszubilden; und einen zweiten Drückschritt zum Drücken, nach dem zweiten Schwenkschritt, des einen der zweiten Abschnitte auf solche Weise, dass sich der eine der zweiten Abschnitte von der Schwenkbasisoberfläche um die vorbestimmte Abmessung p weg bewegt.

Bei diesem Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine können die vorbestimmten Abmessungen L und p einfach geändert werden, und daher kann eine Wicklungsanordnung hergestellt werden, während die Länge und der Teilungsabstand erster und zweiter Abschnitte jedes Wicklungsteils geändert werden können, falls dies erforderlich ist.

Die Erfindung stellt weiterhin eine Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine zur Verfügung, das erste Schwenkabschnitte, gerade Abschnitte, und zweite Schwenkabschnitte aufweist. Die Herstellungseinrichtung weist eine Drehplatte auf, einen ersten Motor, eine zentrale Welle, eine Formgebungsrolle, einen Drahtvorschubmechanismus, einen zweiten Motor, ein erstes Einstellelement, ein Drückteil, einen dritten Motor, und ein zweites Einstellteil. Die Drehplatte weist eine Schwenkbasisoberfläche auf, auf welcher das Wickeln eines Drahts durchgeführt wird. Der erste Motor dreht die Drehplatte intermittierend um ihre Achse. Die zentrale Welle ist senkrecht zur Schwenkbasisoberfläche auf der Achse der Drehplatte vorgesehen. Die Formgebungsrolle ist an der Drehplatte senkrecht zur Schwenkbasisoberfläche angebracht, und die Formgebungsrolle liegt der zentralen Welle mit einem dazwischen vorgesehenen Formgebungsspalt gegenüber, und dreht sich um die zentrale Welle. Der Drahtvorschubmechanismus führt den Draht durch den Formgebungsspalt zu. Der zweite Motor treibt den Drahtvorschubmechanismus intermittierend an. Das erste Einstellelement stellt eine Abmessung L des Drahtvorschubs durch den Antrieb mit dem zweiten Motor ein. Das Drückteil ist entlang der Achse der Drehplatte bewegbar. Der dritte Motor treibt das Drückteil intermittierend an. Das zweite Einstellelement stellt eine Abmessung p einer Drückentfernung des Drückteils infolge des Antriebs durch den dritten Motor ein. Die Herstellungseinrichtung führt weitere Schritte durch. Einer dieser Schritte besteht darin, den ersten Motor dazu zu veranlassen, den Draht auf der Schwenkbasisoberfläche zu verschwenken, um hierdurch einen der ersten Schwenkabschnitte auszubilden. Ein anderer der Schritte besteht darin, nach der Ausbildung des einen von ersten Schwenkabschnitten, den zweiten Motor zum Vorschub des Drahts um die Abmessung L zu veranlassen, die von dem ersten Einstellelement eingestellt wurde. Ein anderer der Schritte besteht darin, nach dem Vorschub des Drahts, den ersten Motor zum Verschwenken des Drahts auf der Schwenkbasisoberfläche in derselben Richtung wie jener zu veranlassen, in welcher der Draht bei der Ausbildung des einen der ersten Schwenkabschnitte verschwenkt wurde, um hierdurch einen der zweiten Schwenkabschnitte und einen der geraden Abschnitte zwischen dem einen der ersten Schwenkabschnitte und dem einen der zweiten Schwenkabschnitte auszubilden. Ein weiterer Schritt besteht darin, nach der Ausbildung des einen der zweiten Schwenkabschnitte den dritten Motor dazu zu veranlassen, das Drückteil so zu bewegen, dass der eine der geraden Abschnitte druckbeaufschlagt wird, so dass sich der eine der geraden Abschnitte von der Schwenkbasisoberfläche um die Abmessung p weg bewegt.

Bei dieser Herstellungseinrichtung für das Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine können die vorbestimmte Abmessung L und p einfach geändert werden, so dass ein Wicklungsteil hergestellt werden kann, bei welchem sich die Länge und der Teilungsabstand gerader Abschnitte des Wicklungsteils einfach ändern lassen, falls dies erforderlich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben. Es zeigt:
1 eine Abwicklung einer Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
2 eine Abwicklung eines Teils eines Wicklungsteils einer elektrischen Drehmaschine, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
3 eine Abwicklung eines Teils einer Wicklungskombination einer elektrischen Drehmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
4(a) und 4(b) eine Aufsicht bzw. Vorderansicht des Hauptteils einer Wicklungsherstellungseinrichtung, die bei einem Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil für eine elektrische Drehmaschine gemäß der Erfindung verwendet wird;
5(a) und 5(b) bis 22(a) und 22(b) jeweilige Schritte eines Wicklungsschritts einer ersten Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung, wobei die 5(a), 6(a), ..., 22(a) Aufsichten sind, und die 5(b), 6(b), ..., 22(b) Vorderansichten sind;
23 eine Aufsicht auf einen Zwischenzustand des Wicklungsschritts gemäß der ersten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
24(a) und 24(b) eine Aufsicht bzw. Vorderansicht auf ein Wicklungsteils, das nach Fertigstellung der Ausführung des Wicklungsschritts gemäß der ersten Ausführungsform erhalten wird;
25(a) und 25(b) bis 30(a) und 30(b) die jeweiligen Schritte eines Verschachtelungsschritts einer zweiten Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung, wobei die 25(a), 26(a), ..., 30(a) Aufsichten sind, und die 25(b), 26(b), ..., 30(b) Vorderansichten sind;
31 eine Aufsicht auf eine Wicklungsanordnung, die nach Beendigung der Ausführung des Verschachtelungsschritts gemäß der zweiten Ausführungsform erhalten wird;
32(A) bis 32(C) einen Pressschritt und einen Verschiebungsschritt der zweiten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
33 und 34 eine Aufsicht bzw. eine erläuternde Darstellung zur Verdeutlichung eines Verschiebungsschritts der zweiten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
35 eine Aufsicht zur Erläuterung eines Verschachtelungsschritts einer dritten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
36 eine Aufsicht zur Erläuterung eines Verschachtelungsschritts einer vierten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
37 eine Aufsicht auf eine andere Wicklungsanordnung, die nach Beendigung der Durchführung eines Verschachtelungschritts gemäß der Erfindung erhalten wird;
38 eine Aufsicht zur Erläuterung eines Verschachtelungsschrittes einer fünften Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
39 eine Aufsicht auf eine andere Wicklungsanordnung, die nach Beendigung der Ausführung eines Verschachtelungsschrittes gemäß der Erfindung erhalten wird;
40 eine Vorderansicht des Aufbaus einer Wickelmaschine (sechste Ausführungsform) für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung;
41 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 40; und
42 eine Schnittansicht einer elektrischen Drehmaschine, welche eine Wicklungsanordnung gemäß der Erfindung einsetzt.
[Wicklungsteil und Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine]
Ein Wicklungsteil und eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, werden vor der Schilderung von Ausführungsformen von Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil und eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine sowie einer Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung beschrieben.
1 ist eine Abwicklung einer Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine, die durch das Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung hergestellt wird. 2 ist eine Perspektivansicht eines Teils eines Wicklungsteils der in 1 gezeigten Wicklungsanordnung. 3 ist eine Perspektivansicht eines Teils einer Wicklungskombination der in 1 gezeigten Wicklungsanordnung.
Die Wicklungsanordnung 10 von 1 weist mehrere Wicklungskombinationen 12 auf, genauer gesagt 6 Wicklungskombinationen 12A bis 12F. Jede der Wicklungskombinationen 12A bis 12F verläuft spiralförmig kontinuierlich vom linken Ende zum rechten Ende in 1. Jede Wicklungskombination 12 ist eine Kombination aus mehreren Wicklungsteilen 15, genauer gesagt von zwei Wicklungsteilen 151 und 152. Wie in 2 gezeigt, wird jedes Wicklungsteil 15 durch Wickeln eines einzelnen, isolierten Drahtes in Spiralform hergestellt. Die Wicklungsanordnung 10 von 1 weist zwölf Wicklungsteile 15 insgesamt auf, da die Wicklungsanordnung 10 die sechs Wicklungskombinationen 12 enthält, und jede Wicklungskombination 12 zwei Wicklungsteile 15 enthält. Der Draht der Wicklungsteile 15 ist ein langes Teil, bei welchem ein leitfähiges Material wie beispielsweise Kupfer mit einem Isoliermaterial beschichtet ist; so ist beispielsweise ein leitfähiges Material mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einer Emailbeschichtung beschichtet. Alternativ kann ein beschichteter Draht mit rechteckigem Querschnitt verwendet werden.
In dem in 2 gezeigten, abgewickelten Zustand weist jedes Wicklungsteil 15 mehrere Abschnitte 15A auf, die in einer ersten Ebene liegen, mehrere zweite Abschnitte 15B, die in einer zweiten Ebene liegen, mehrere erste Schwenkabschnitte 15C, und mehrere zweite Schwenkabschnitte 15D. Jedes Wicklungsteil 15 wird durch Wickeln eines einzelnen Drahtes hergestellt, um so die Abschnitte 15A bis 15D auszubilden, die kontinuierlich ineinander übergehen. Die erste Ebene, in welcher die mehreren ersten Abschnitte 15A vorhanden sind, und die zweite Ebene, in welcher die mehreren zweiten Abschnitte 15B vorhanden sind, sind einander parallel und gegenüberliegend angeordnet, mit einem sehr kleinen Spalt dazwischen. Jeder der ersten Abschnitte 15A weist einen ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 auf (die ersten parallelen, geraden Abschnitte 15a1 liegen parallel zueinander), sowie zwei Schrägabschnitte 15a2 und 15a3, die eine Neigung gegenüber dem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 aufweisen. Die Schrägabschnitte 15a2 und 15a3 liegen oberhalb bzw. unterhalb des ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1 in 2. Wenn mit L1 und L2 die Länge des ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1 bzw. jedes der zwei Schrägabschnitte 15a2 und 15a3 bezeichnet wird, dann ist die Länge L des ersten Abschnitts 15A gegeben durch L = L1 + 2L2.
Jeder der zweiten Abschnitte 15B weist einen zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 auf (die zweiten, parallelen, geraden Abschnitte 15b1 verlaufen parallel zueinander), sowie zwei Schrägabschnitte 15b2 und 15b3, die eine Schrägstellung gegenüber dem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 aufweisen. Die Schrägabschnitte 15b2 und 15b3 befinden sich oberhalb bzw. unterhalb des zweiten, parallelen, geraden Abschnitts 15b1 in 2. Die Länge des zweiten, parallelen, geraden Abschnitts 15b1 ist ebenso groß wie die Länge des ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1, nämlich L1. Die Länge jedes der Schrägabschnitte 15b2 und 15b3 ist ebenso groß wie die Länge jedes der Schrägabschnitte 15a2 und 15a3, also L2. Daher ist die Länge des zweiten Abschnitts 15B gleich der Länge des ersten Abschnitts 15A.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten, ersten, parallelen, geraden Abschnitten 15a1 ist gleich dem Abstand zwischen zwei benachbarten, zweiten, parallelen, geraden Abschnitten 15b1 (in 2 mit 2P bezeichnet). Jeder zweite, parallele, gerade Abschnitt 15b1 verläuft parallel zu jedem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1, und liegt genau im Zentrum des Abstandes zwischen den beiden parallelen, geraden Abschnitten 15b1 neben dem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1. Daher ist der Abstand zwischen einem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 und einem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1, die einander benachbart sind, gleich P.
In 2 sind die ersten Schwenkabschnitte 15C oberhalb der ersten Abschnitte 15A und der zweiten Abschnitte 15B angeordnet, und sind die zweiten Schwenkabschnitte 15D unterhalb der ersten Abschnitte 15A und der zweiten Abschnitte 15B angeordnet. Jeder erste Schwenkabschnitt 15C verbindet einen ersten Abschnitt 15A (in der ersten Ebene) und einen zweiten Abschnitt 15B (in der zweiten Ebene), der sich auf einer Seite des ersten Abschnitts 15A und neben diesem befindet. Im einzelnen verbindet jeder erste Schwenkabschnitt 15C einen Schrägabschnitt 15a2 (in der ersten Ebene), der eine Schrägstellung gegenüber einem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 aufweist, und einen Schrägabschnitt 15b2 (in der zweiten Ebene), der einen Schrägstellung gegenüber einem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 aufweist, der auf einer Seite des ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1 und in dessen Nähe angeordnet ist.
Jeder zweite Schwenkabschnitt 15D verbindet einen ersten Abschnitt 15A (in der ersten Ebene) und einen zweiten Abschnitt 15B (in der zweiten Ebene), der sich auf der anderen Seite des ersten Abschnitts 15A und in dessen Nähe befindet. Genauer gesagt verbindet jeder zweite Schwenkabschnitt 15D einen Schrägabschnitt 15a3 (in der ersten Ebene), der eine Schrägstellung gegenüber einem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 aufweist, und einen Schrägabschnitt 15b3 (in der zweiten Ebene), der eine Schrägstellung gegenüber einem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 aufweist, der sich auf der anderen Seite des ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1 und in dessen Nähe befindet.
Jede Wicklungskombination 12, also jede der Wicklungskombinationen 12A bis 12F, welche die in 1 gezeigte Wicklungsanordnung 10 bilden, ist wie in 3 gezeigt ausgebildet. Hierbei ist selbstverständlich auch in
3 ein abgewickelter Zustand dargestellt. Jede Wicklungskombination 12 ist eine Kombination von zwei Wicklungsteilen 151 und 152. Bei der Wicklungskombination 12, die in 3 im abgewickelten Zustand gezeigt ist, berühren die zweiten, parallelen, geraden Abschnitte 15b1 des Wicklungsteils 152 von unten die jeweiligen ersten, parallelen, geraden Abschnitte 15a1 des Wicklungsteils 151, und berühren die ersten, parallelen, geraden Abschnitte 15a1 des Wicklungsteils 152 von oberhalb die jeweiligen zweiten, parallelen, geraden Abschnitte 15b1 des Wicklungsteils 151.
Die Wicklungsanordnung 1) von 1 wird in mehrere Schlitze der Innenumfangsoberfläche eines zylindrischen Statoreisenkerns in vorbestimmten Abständen eingesetzt. Die Wicklungsanordnung 10 nimmt ebenfalls insgesamt eine Zylinderform in jenem Zustand an, in welchem sie an dem Statoreisenkern angebracht ist; 1 zeigt die Wicklungsanordnung 10 in eine Ebene abgewickelt. In dem Zustand, in welchem das Wicklungsteil 10 an dem Statoreisenkern angebracht wird, wird ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 des Wicklungsteils 151 in einen Schlitz eingeführt, und wird ein zweiter, paralleler, gerader Abschnitt 15b1 des Wicklungsteils 152 in denselben Schlitz eingeführt, um den ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 von unten aus zu berühren. Ein zweiter, paralleler, gerader Abschnitt 15b1 des Wicklungsteils 151 wird in einen anderen Schlitz eingeführt, der von dem erstgenannten Schlitz um den Teilungsabstand P beabstandet ist, und ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 und ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 des Wicklungsteils 152 wird in denselben Schlitz eingeführt, um den zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 von oben aus zu berühren.
[Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil 15 einer elektrischen Drehmaschine]
Ausführungsform 1
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil 15 einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung beschrieben.
Bei dem Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung 10 gemäß der Erfindung werden in dieser Reihenfolge ein Wicklungsschritt der Ausbildung von Wicklungsteilen 15, ein Verschachtelungsschritt, ein Pressschritt, ein Verschiebungsschritt, und ein Einführungsschritt ausgeführt. Da der Verschachtelungsschritt und die folgenden Schritte ein Herstellungsverfahren einer Wicklungsanordnung 10 unter Verwendung von Wicklungsteilen 15 bilden, wird zuerst die erste Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein Wicklungsteil 15 gemäß der Erfindung beschrieben, nämlich hauptsächlich der Wicklungsschritt der Ausbildung eines Wicklungsteils 15, und wird dann eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung 10 unter Verwendung der sich ergebenden Wicklungsteile 15 beschrieben.
Bei dem Herstellungsverfahren für die Wicklungsanordnung 10 werden die ersten und zweiten Abschnitte 15A, 15B gebogen, damit die parallelen, geraden Abschnitte 15a1, 15b1 und die Schrägabschnitte 15a2, 15a3 und 15b2, 15b3 entstehen, die in 3 gezeigt sind, durch Verschieben in dem Verschiebungsschritt. Vor dem Verschieben werden die ersten und zweiten Abschnitte 15A und 15B nicht gebogen, und sind die ersten und zweiten Abschnitte 15A, 15b1 gerade Abschnitte, die Abschnitte 15a1, 15b1 und Abschnitte 15a2, 15a3, 15b2, 15b3 enthalten, die gebogen werden. Der erste Abschnitt 15A und der zweite Abschnitt 15B werden vor ihrer Verschiebung als der gerade erste Abschnitt 15A und der gerade zweite Abschnitt 15B bezeichnet.
<Hauptaufbau der verwendeten Wickelmaschine>
Die 4(a) und 4(b) sind eine Aufsicht bzw. Vorderansicht des Hauptaufbaus einer Wickelmaschine 20, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird. Wie aus den 4(a) und 4(b) hervorgeht, weist die Wickelmaschine 20 einen Schwenkmechanismus 30 auf, einen Drahtvorschubmechanismus 50, sowie einen Drückmechanismus 60, und wickelt einen Draht 17 spiralförmig auf.
Der Schwenkmechanismus 30 weist eine Drehplatte 31 auf, eine zentrale Welle 33, und eine Formgebungsrolle 35. Der Schwenkmechanismus 30 weist einen Drehantriebsmechanismus 37 zum Drehantrieb der Drehplatte 31 auf. Die Drehplatte 31 wird intermittierend um ihre Achse O-O in Richtungen gedreht, die durch Pfeile A1 und A2 angedeutet sind. Die Drehplatte 31 ist beispielsweise kreisförmig, und ihre eine Hauptoberfläche ist eine kreisförmige Drehoberfläche 32, die als Schwenkbasisoberfläche dient, um den Draht 17 spiralförmig auszubilden. Die zentrale Welle 33 weist die Achse O-O als ihre Achse auf. Die zentrale Welle 33 ist direkt an der Drehplatte 31 angebracht oder angeordnet, so dass ihre Achse die Achse O-O ist, wenn sie von der Drehplatte 31 getrennt ist. Die zentrale Welle 33 weist einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser d1 auf.
Der Schwenkmechanismus 30 weist einen Drehplattenbewegungsmechanismus 39 auf, der eine Hin- und Herbewegung der Drehplatte 31 um ihre Achse O-O durchführt. Die Drehplatte 31 wird so angetrieben, dass sie sich entlang ihrer Achse O-O in Richtungen hin- und herbewegt, die durch Pfeile B1 und B2 angedeutet sind.
Die Formgebungsrolle 35 ist auf der Schwenkbasisoberfläche 32 angeordnet und an der Drehplatte 31 angebracht, und dreht sich daher zusammen mit der Drehplatte 31. Die Formgebungsrolle 35 weist einen kreisförmigen Querschnitt mit einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts der zentralen Welle 33 auf, und bildet zusammen mit der zentralen Welle 33 einen Formgebungsspalt 36 aus. Die Abmessungen des Formgebungsspaltes 36 in Radialrichtung der Drehwelle 31 sind gleich dem Durchmesser d des Drahtes 17 plus einer kleinen Toleranz. Die Toleranz wird so gewählt, dass ein glattes Einführen des Drahtes 17 in den Formgebungsspalt 36 ermöglicht wird.
Der Drahtvorschubmechanismus 50 weist ein Paar von Vorschubrollen 51 und 52 auf, von denen zumindest eine als elastische Rolle ausgebildet ist. Die Vorschubrollen 51 und 52 führen den Draht 17 intermittierend in einer durch den Pfeil C angedeuteten Richtung zum Formgebungsspalt 36 hin zu, während sie den Draht 17 elastisch zwischen sich haltern.
Der Drückmechanismus 60 weist ein Drückteil 61 und für dieses einen Antriebsmechanismus 62 zur Hin- und Herbewegung auf. Der Antriebsmechanismus 62 für die Hin- und Herbewegung, der dazu dient, den Draht 17 entlang der Achse O-O der Drehplatte 31 so zu drücken, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 weg bewegt, um gerade erste Abschnitte 15A und gerade zweite Abschnitte 15B eines Wicklungsteils 15 auszubilden, das spiralförmig gewickelt ist, treibt das Drückteil 61 so an, dass es eine intermittierende Hin- und Herbewegung entlang der Achse O-O der Drehplatte 31 in Richtungen durchführt, die durch Pfeile D1 und D2 angedeutet sind. Das Drückteil 61 ist sehr nahe an der Drehplatte 31 unmittelbar über jenem Teil des Drahts 17 angeordnet, der sich zwischen dem Formgebungsspalt 36 und dem Drahtvorschubmechanismus 50 befindet.
Die Wickelmaschine 20 der 4(a) und 4(b) weist weiterhin Einstellelemente 23 und 25 zur Einstellung vorbestimmter Abmessungen L und p auf. Das erste Einstellelement 23 dient dazu, in dem intermittierend angetriebenen Drahtvorschubmechanismus 50 eine Vorschublänge L des Drahts 17 zum Zeitpunkt jedes Vorschubes einzustellen. Das Einstellelement 25 dient zur Einstellung der Drücklänge p des Drückteils 61. Die Drahtvorschublänge L ist gleich der Länge jedes der geraden, ersten Abschnitte 15A und der geraden, zweiten Abschnitte 15B des Wicklungsteils 15, das in 2 gezeigt ist, ist also gleich der Summe der Länge L1 jedes ersten, parallelen, geraden Abschnitts 15a1 und jedes zweiten, parallelen, geraden Abschnitts 15b1 und des Zweifachen der Länge L2 jedes der Schrägabschnitte 15a2, 15a3, 15b2 und 15b3. Die Drücklänge p legt den Teilungsabstand P zwischen dem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 und dem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 fest, und ist beispielsweise auf 2P eingestellt.
<Wickelschritt>
Die 5(a) und 5(b) bis 22(a) und 22(b) zeigen in der richtigen Reihenfolge die Schritte des Wickelschritts der Ausbildung eines Wicklungsteils 15 gemäß der Erfindung. Der Wicklungsschritt zur Ausbildung eines Wicklungsteils 15 wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen erläutert. Die 5(a), 6(a), ..., 22(a) sind Aufsichten, und die 5(b), 6(b), ..., 22(b) sind Vorderansichten. Bei diesem Wickelschritt wird ein Wicklungsteil 25 hergestellt, wie es in 24 gezeigt ist. 31 zeigt eine Wicklungsanordnung, die nach Beendigung der Ausführung eines Verschachtelungsschrittes für mehrere Wicklungsteile 15 erhalten wird. Die in 31 gezeigte Wicklungsanordnung, mit der die Verschachtelung durchgeführt wurde, durchläuft dann einen Pressschritt und einen Verschiebungsschritt, wodurch eine Wicklungsanordnung 10 ausgebildet wird, wie sie in 1 gezeigt ist, die in die Schlitze eines Eisenkerns eingeführt wird.
(1) Erster Schritt (Drahtvorschubschritt; 5(a) und 5(b) und die 6(a) und 6(b))
In einem ersten Schritt, der ein erster Drahtvorschubschritt ist, wird ein Abschnitt mit der Länge L für einen geraden, ersten Abschnitt 15A eingestellt. In diesem Schritt stehen die Drehplatte 31 und das Drückteil 61 der Wickelmaschine 20 still. In diesem Zustand wird der Drahtvorschubmechanismus 50 in Betrieb gesetzt, wodurch der Draht 17 dem Formgebungsspalt 36 zugeführt wird, wie das durch den Pfeil C angedeutet ist. Der Berührungspunkt der Vorschubrollen 51 und 52 und des Formgebungsspalte 36 liegen in der Ebene E-E. Es wird angenommen, dass der Draht 17 in Horizontalrichtung von dem Vorschubmechanismus 50 dem Formgebungsspalt 36 zugeführt wird, so dass er eine Drahtzufuhrlinie durchläuft, die in der Ebene E-E liegt. Die 6(a) und 6(b) zeigen einen Zustand, in welchem sich die Spitze des Drahts 17 um die Länge L von dem Formgebungsspalt 36 nach links bewegt hat, wodurch ein Abschnitt mit der Länge L für den geraden, ersten Abschnitt 15A eingestellt wird. Der Vorschub des Drahts 17 durch den Vorschubmechanismus 50 wird unterbrochen, sobald der Zustand von 6(a) und 6(b) erreicht ist. Die 5(a) und 5(b) zeigen einen Zustand auf halbem Wege, bevor der Zustand von 6(a) und 6(b) erreicht wird. Bei diesem ersten Schritt ist die Formgebungsrolle 35 unmittelbar unter der zentralen Welle 33 angeordnet, und befindet sich die Zentrumsachse der Formgebungsrolle 33 unmittelbar unter der Achse O-O (in Vertikalrichtung).
(2) Zweiter Schritt (Verschwenkschritt; 7(a) und 7(b) und 8(a) und 8(b))
Ein zweiter Schritt ist ein Schwenkschritt zum Biegen des Drahtes 17, also ein Schritt, in welchem ein gerader, erster Abschnitt 15A und ein erster Schwenkabschnitt 15C in dem Draht 17 ausgebildet werden. Bei diesem Schritt wird die Drehung des Drahtvorschubmechanismus 50 unterbrochen, und wird der Draht 17 durch die Vorschubrollen 51 und 52 sandwichartig zwischen diesen festgehalten. Die Drehplatte 31 wird in einer durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung gedreht. Dies führt dazu, wenn sich die Formgebungsrolle 36 dreht, dass jener Abschnitt des Drahts 17, der gegenüber dem Formgebungsspalt 36 vorspringt, entlang der Außenumfangsoberfläche der zentralen Welle 33 auf der Schwenkoberfläche 32 gebogen wird. Die 7(a) und 7(b) zeigen einen Zustand, in welchem sich die Drehplatte 31 um 90 ° aus der in den 6(a) und 6(b) gezeigten Position gedreht hat, und etwa die Hälfte eines Schwenkabschnitts 15C um die zentrale Welle 33 herum ausgebildet wurde.
Zwischen dem Zustand der 6(a) und 6(b) und dem Zustand der 7(a) und 7(b) wird die Drehplatte 31 entlang ihrer Achse O-O in einer durch den Pfeil B1 angedeuteten Richtung bewegt, wodurch der Winkel des Schwenkabschnitts 15C eingestellt wird.
In dem zweiten Schritt steht das Drückteil 60 still.
Bei dem zweiten Schritt wird zwischen dem Zustand der 7(a) und 7(b) und dem Zustand der 8(a) und 8(b) die Drehplatte 31 um weitere 90 ° in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung bewegt. In dem Zustand der 8(a) und 8(b) wurde die Drehplatte 31 um 180 ° gegenüber dem Zustand der 6(a) und 6(b) gedreht; die Formgebungsrolle 35 befindet sich unmittelbar über der zentralen Welle 33, jener Abschnitt des Drahts 17, der gegenüber dem Formgebungsspalt 36 vorspringt, verläuft horizontal in der Ebene F-F, und die Spitze des Drahtes 17 zeigt nach rechts. Die Ebene F-F verläuft parallel zur Ebene E-E und ist höher als die Ebene E-E, und zwar um eine Abmessung, die gleich dem Durchmesser d1 der zentralen Welle 33 ist. Ein vollständiger Schwenkabschnitt 15C wird ausgebildet, infolge der Verschwenkung um 180 ° des Drahtes 17. Der Innendurchmesser des Schwenkabschnitts 15C ist annähernd gleich dem Durchmesser d1 der zentralen Welle 33. Ein gerader, erster Abschnitt 15A wird zwischen der Spitze des Drahts 17 und dem Schwenkabschnitt 15C ausgebildet. Der gerade, erste Abschnitt 15A und der Schwenkabschnitt 15C entsprechen dem linken Endabschnitt des Wicklungsteils 15 von 2. Da jedoch mit dem Draht 17 noch nicht der Verschiebungsschritt durchgeführt wurde, wurden ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 und Schrägabschnitte 15a2 und 15a3 noch nicht ausgebildet, so dass der gerade, erste Abschnitt 15A immer noch gerade ist. Die Drehung der Drehplatte 31 wird unterbrochen, sobald der Zustand der 8(a) und 8(b) erreicht ist. Zwischen dem Zustand der 7(a) und 7(b) und dem Zustand der 8(a) und 8(b) wird die Drehplatte 31 entlang ihrer Achse O-O in einer durch einen Pfeil B2 angedeuteten Richtung zurückgestellt, die entgegengesetzt zur durch den Pfeil B1 dargestellten Richtung ist.
In dem zweiten Schritt wird eine halbe Verschwenkung des gewünschten Wicklungsteils 15 ausgebildet, welches den geraden, ersten Abschnitt 15A enthält, der in der Ebene F-F liegt, und den ersten Schwenkabschnitt 15C.
(3) Dritter Schritt (Drückschritt; 9(a) und 9(b) und 10(a) und 10(b))
Der dritte Schritt ist der Schritt, in welchem der gerade, erste Abschnitt 15A gedrückt wird. Bei diesem Drückschritt wird, nachdem die halbe Verschwenkung im zweiten Schritt ausgebildet wurde, das Drückteil 61 entlang der Achse O-O in einer durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung bewegt, wodurch der eine, gerade, erste Abschnitt 15A in der Ebene F-F so gedrückt wird, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernt. Die 9(a) und 9(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Drehplatte 31 stillsteht, der Vorschub des Drahts 17 durch den Vorschubmechanismus 50 unterbrochen ist, und der Draht 17 sandwichartig zwischen den Vorschubrollen 51 und 52 festgehalten wird. In diesem Zustand wird das Drückteil 61 entlang der Achse O-O in der durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung bewegt, wodurch der eine, gerade, erste Abschnitt 15A um die vorbestimmte Abmessung p so gedrückt wird, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernt. Zwischen dem Zustand der 9(a) und 9(b) und dem Zustand der 10(a) und 10(b) wird das Drückteil 61 zur Ausgangslage zurückgestellt, in der durch den Pfeil D2 angedeuteten Richtung, die entgegengesetzt zur durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung verläuft. Weiterhin wird zwischen dem Zustand der 9(a) und 9(b) und dem Zustand der 10(a) und 10(b) die Drehplatte 31 in einer durch den Pfeil A2 angedeuteten Richtung gedreht, die entgegengesetzt zu der Richtung verläuft, die durch den Pfeil A1 angedeutet ist, so dass die Formgebungsrolle 35 zur Position unmittelbar unterhalb der zentralen Welle 33 zurückkehrt.
(4) Vierter Schritt (Drahtzufuhrschritt; 11(a) und 11(b) und 12(a) und 12(b))
Der vierte Schritt ist ein zweiter Drahtvorschubschritt, nämlich der gleiche Drahtzufuhrschritt wie der erste Schritt. Die einzelnen Bauteile der in den 4(a) und 4(b) gezeigten Wickelmaschine 20 werden auf dieselbe Art und Weise wie in dem ersten Schritt bewegt. In dem vierten Schritt wird ein Abschnitt mit der vorgeschriebenen Länge L für einen geraden, zweiten Abschnitt 15B in der Ebene E-E zwischen dem einen Schwenkabschnitt 15C und dem nächsten Schwenkabschnitt 15D eingestellt. In dem vierten Schritt stehen die Drehplatte 31 und das Drückteil 61 still, und wird der Draht 17 durch den Drahtvorschubmechanismus 50 vorgestellt. Die 11(a) und 11(b) zeigen einen Zustand auf halbem Wege eines Vorgangs, bei welchem der Draht 17 in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung in der Ebene E-E vorgeschoben wird. Dann wird der Draht 17 weiter durch den Drahtvorschubmechanismus 50 vorgeschoben, bis der Zustand der 12(a) und 12(b) erreicht ist, so dass er um die Länge L gegenüber dem Zustand der 10(a) und 10(b) vorgeschoben wird. In dem Zustand der 12(a) und 12(b) wird in der Ebene E-E ein Abschnitt mit der Länge L zwischen dem Schwenkabschnitt 15C des Drahts 17 und dem Formgebungsspalt 36 eingestellt. Sobald der Zustand der 12(a) und 12(b) erreicht ist, wird der Vorschub des Drahts 17 durch den Drahtvorschubmechanismus 50 unterbrochen.
(5) Fünfter Schritt (Schwenkschritt; 13(a) und 13(b) und 14(a) und 14(b))
sIn dem fünften Schritt, der ein Schwenkschritt ist, werden die einzelnen Bauteil der Wickelmaschine 20 auf dieselbe Art und Weise wie in dem zweiten Schritt bewegt, wodurch der nächste Schwenkabschnitt 15D ausgebildet wird. In dem fünften Schritt ist der Vorschub des Drahts 17 durch den Drahtvorschubmechanismus 50 unterbrochen, und stattdessen wird die Drehplatte 31 in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung erneut bewegt. Die 13(a) und 13(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Drehplatte 31 in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung um 90 ° gegenüber dem Zustand der 12(a) und 12(b) gedreht wurde, und die 14(a) und 14(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Drehplatte 31 weiter in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung um 90 ° gegenüber dem Zustand der 13(a) und 13(b) gedreht wurde. Die Drehplatte 31 wird zusammen mit der Formgebungsrolle 35 in einem solchen Zustand gedreht, dass jener Abschnitt des Drahts 17, der um die Länge L gegenüber dem Formgebungsspalt 36 in dem vierten Schritt vorsprang, sandwichartig zwischen der zentralen Welle 33 und der Formgebungsrolle 35 eingeschlossen ist, wodurch der nächste Schwenkabschnitt 15E an einem Ort ausgebildet wird, der von dem Schwenkabschnitt 15C um die Länge L beabstandet ist. In dem Zustand der 14(a) und 14(b) ist der erste Abschnitt 15A in der Ebene E-E angeordnet, und wird ein gerader, zweiter Abschnitt 15B zwischen den Schwenkabschnitten 15C und 15D in der Ebene F-F ausgebildet. Der Innendurchmesser des Schwenkabschnitts 15D ist annähernd gleich dem Durchmesser d1 der zentralen Welle 33.
Infolge der Ausführung der voranstehend geschilderten vierten und fünften Schritte wird die nächste halbe Verschwenkung des gewünschten Wicklungsteils 15 einschließlich des geraden, zweiten Abschnitts 15B und des zweiten Schwenkabschnitts 15D ausgebildet. Infolge der Ausführung der voranstehend geschilderten ersten bis fünften Schritte wird eine Wicklung des gewünschten Wicklungsteils 15 einschließlich des geraden, ersten Abschnitts 15A, des Schwenkabschnitts 15C, des zweiten, geraden Abschnitts 15B und des Schwenkabschnitts 15D in dem Draht 17 hergestellt.
(6) Sechster Schritt (Drückschritt; 15(a) und 15(b) und 16(a) und 16(b))
Der sechste Schritt ist ein Drückschritt. Die einzelnen Bauteile der Wicklungsmaschine 20 werden auf dieselbe Art und Weise wie in dem dritten Schritt bewegt, der in den 9(a) und 9(b) und den 10(a) und 10(b) gezeigt ist. Bei dem sechsten Schritt wird, nachdem die nächste, halbe Wicklung des gewünschten Wicklungsteils 15 in dem fünften Schritt hergestellt wurde, das Drückteil 61 erneut in der durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung bewegt, wodurch der eine zweite Abschnitt 15B, der in dem fünften Schritt hergestellt wurde, in der Ebene F-F um die vorbestimmte Abmessung p gedrückt wird, so dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernt. Das Drückteil 61 wird in der durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung zwischen dem Zustand der 14(a) und 14(b) und dem Zustand der 15(a) und 15(b) bewegt, und wird dann in der durch den Pfeil D2 angedeuteten Richtung bewegt, die entgegengesetzt zu der durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung verläuft, und so in die Ursprungslage zwischen dem Zustand der 15(a) und 15(b) und dem Zustand der 16(a) und 16(b) zurückgestellt. Bei dem sechsten Schritt ist der Vorschub des Drahts 17 durch den Vorschubmechanismus 15 unterbrochen. Andererseits wird die Drehung der Drehplatte 31 zwischen dem Zustand der 14(a) und 14(b) und dem Zustand der 15(a) und 15(b) unterbrochen, und wird sie in die durch den Pfeil A2 angedeutete Richtung zurückgestellt, die entgegengesetzt zur Richtung verläuft, die durch den Pfeil A1 angedeutet ist, zwischen dem Zustand der 15(a) und 15(b) und dem Zustand der 16(a) und 16(b).
(7) Siebter Schritt (Drahtvorschubschritt; 17(a) und 17(b) und 18(a) und 18(b))
In dem siebten Schritt, der ein Drahtvorschubschritt ist, werden die einzelnen Bauteile der Wickelmaschine 20 auf dieselbe Art und Weise wie bei dem ersten Schritt bewegt, der in den 5(a) und 5(b) und den 6(a) und 6(b) gezeigt ist, und wie beim vierten Schritt, der in den 11(a) und 11(b) und den 12(a) und 12(b) gezeigt ist. Während die Drehung der Drehplatte 31 weiterhin unterbrochen bleibt (der Zustand der 16(a) und 16(b) beibehalten wird), wird der Draht 17 durch den Vorschubmechanismus 50 in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung vorgestellt, so dass er der Zustelllinie folgt. Die 17(a) und 17(b) zeigen einen Zustand, in welchem der Draht 17 um eine Länge L/2 gegenüber dem Zustand der 16(a) und 16(b) nach links zugestellt wurde, so dass er der Zustelllinie folgt, und die 18(a) und 18(b) zeigen einen Zustand, in welchem der Draht 17 um eine Länge L gegenüber dem Zustand der 16(a) und 16(b) zugestellt wurde, so dass er der Zustelllinie folgt. Die 18(a) und 18(b) zeigen einen Zustand, in welchem der Schwenkabschnitt 15D um die Länge L gegenüber dem Zustand der 16(a) und 16(b) nach links vorgeschoben wurde, und ein Abschnitt mit der Länge L zwischen dem Schwenkabschnitt 15D und dem Formgebungsspalt 36 in der Ebene E-E ausgebildet wurde.
(8) Achter Schritt (Schwenkschritt; 19(a) und 19(b) und 20(a) und 20(b))
In dem achten Schritt, der ein Schwenkschritt ist, werden die einzelnen Bauteile der Wickelmaschine 20 auf dieselbe Art und Weise wie bei dem zweiten Schritt bewegt, der in den 7(a) und 7(b) und den 8(a) und 8(b) gezeigt ist, und wie bei dem fünften Schritt, der in den 13(a) und 13(b) und den 14(a) und 14(b) gezeigt ist. Der Betrieb des Drahtvorschubmechanismus 50 ist unterbrochen. Die Drehplatte 31 wird wiederum in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung gedreht, während der Draht 17 sandwichartig zwischen den Rollen 51 und 52 gehaltert wird. Die 19(a) und 19(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Formgebungsrolle 35 um 90 ° gegenüber dem Zustand der 18(a) und 18(b) gedreht wurde, und die 20(a) und 20(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Formgebungsrolle 35 um 180 ° gegenüber dem Zustand der 18(a) und 18(b) gedreht wurde, zur Ausbildung des nächsten Schwenkabschnitts 15C. In dem achten Schritt wird die nächste halbe Wicklung des gewünschten Wicklungsteils 15 einschließlich eines geraden, ersten Abschnitts 15A und eines ersten Schwenkabschnitts 15C hergestellt.
(9) Neunter Schritt (Drückschritt; 21(a) und 21(b) und 22(a) und 22(b))
In dem neunten Schritt, der ein Drückschritt ist, werden die einzelnen Bauteile der Wickelmaschine 20 auf dieselbe Art und Weise wie in dem dritten Schritt bewegt, der in den 9(a) und 9(b) und den 10(b) und 10(b) gezeigt ist, und so wie im sechsten Schritt, der in den 15(a) und 15(b) und den 16(a) und 16(b) gezeigt ist. In einem Zustand, in welchem der Draht 17 sandwichartig zwischen den Rollen 51 und 52 festgehalten wird, wie dies in den 21(a) und 21(b) gezeigt ist, wird das Drückteil 61 in der durch den Pfeil D1 angedeuteten Richtung bewegt, wodurch der gerade, erste Abschnitt 15A um die vorbestimmte Länge P so gedrückt wird, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernt. In dem Zustand der 21(a) und 21(b) wird die Formgebungsrolle 35 unmittelbar über der zentralen Welle 33 gehalten, wie in dem Zustand der 20(a) und 20(b). Andererseits wird zwischen dem Zustand der 21(a) und 21(b) und dem Zustand der 22(a) und 22(b) die Formgebungsrolle 35 in der durch den Pfeil A2 angedeuteten Richtung bewegt (zurückgestellt), bis sie sich unmittelbar unter der zentralen Welle 33 befindet. Weiterhin wird zwischen dem Zustand der 21(a) und 21(b) und dem Zustand der 22(a) und 22(b) das Drückteil 61 in der durch den Pfeil D2 angedeuteten Richtung bewegt, und in die Ausgangslage auf diese Art und Weise zurückgestellt.
Der erste bis neunte Schritt des Wickelschritts zur Ausbildung eines Wicklungsteils 15 wurden voranstehend im einzelnen beschrieben. Aus der voranstehenden Beschreibung wird deutlich, dass der erste bis dritte Schritt (drei Schritte), der vierte bis sechste Schritt (drei Schritte), und der siebte bis neunte Schritt (drei Schritte) jeweilige Wicklungsschritteinheiten bilden. Jede Wicklungsschritteinheit enthält den Drahtzufuhrschritt, der durch den ersten, vierten, und siebten Schritt repräsentiert wird, den Schwenkschritt, der durch den zweiten, fünften, und achten Schritt repräsentiert wird, und den Drückschritt, der durch den dritten, sechsten und neunten Schritt repräsentiert wird. Die einzelnen Bauteile der Wicklungsmaschine 20 werden auf dieselbe Art und Weise in jeder Wickelschritteinheit bewegt, jedesmal dann, wenn eine Wickelschritteinheit ausgeführt wird, wodurch eine halbe Wicklung des gewünschten Wicklungsteils 15 ausgebildet wird, und dann um die vorbestimmte Länge p so gedrückt wird, dass es sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernt. Durch wiederholtes Ausführen der Wickelschritteinheit werden daher halbe Wicklungen des gewünschten Wicklungsteils 15 hintereinander ausgebildet. Auf diese Art und Weise wird ein Wicklungsteil 15 mit einer erforderlichen Anzahl an Wicklungen hergestellt. 23 zeigt einen Zustand, in welchem dreieinhalb Windungen durch Ausführung der Wickelschritteinheit sieben mal hergestellt wurden. 24(a) bzw. 24(b) ist eine Aufsicht bzw. Vorderansicht eines Wicklungsteils 15, das nach der Beendigung der Ausführung des Wicklungsschrittes erhalten wurde.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform wird die Länge L jedes geraden, ersten Abschnitts 15A und jedes geraden, zweiten Abschnitts 15B eines Wicklungsteils 15 durch die Vorschublänge L des Drahts 17 infolge des Drahtvorschubmechanismus 50 in dem ersten Schritt (5(a) und 5(b) und 6(a) und 6(b)), in dem vierten Schritt (11(a) und 11(b) und 12(a) und 12(b)), und im siebten Schritt (17(a) und 17(b) und 18(a) und 18(b)) festgelegt, und kann daher einfach dadurch geändert werden, dass das Einstellelement 23 zur Änderung des Einstellwertes für die Länge L veranlaßt wird. Der Teilungsabstand P zwischen dem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 und dem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 eines Wicklungsteils 15 wird durch die Drücklänge p des Drückteils 61 in dem dritten Schritt (9(a) und 9(b) und 10(a) und 10(b)), in dem sechsten Schritt (15(a) und 15(b) und 16(a) und 16(b)), und in dem neunten Schritt (21(a) und 21(b) und 22(a) und 22(b)) bestimmt, und kann daher einfach dadurch geändert werden, dass das Einstellelement 25 zur Änderung des Einstellwertes für die Länge p veranlaßt wird. Es ist insbesondere möglich, den Teilungsabstand P teilweise in einer einzelnen Wicklungskombination 12 zu ändern. Weiterhin können, da der Draht 17 auf der gemeinsamen Schwenkbasisoberfläche 32 gebogen wird, Schwenkabschnitte kleiner als beidem herkömmlichen Verfahren ausgebildet werden, bei dem ein Paar plattenartiger Wickelkerne gedreht werden.
Die erste Ausführungsform kann korrekt Schwenkabschnitte ausbilden, deren Form gleichmäßig ist, da erste Schwenkabschnitte 15C und zweite 25D unter Verwendung des Schwenkmechanismus 30 ausgebildet werden. Da der Schwenkmechanismus 30 mit der zentralen Welle 33 und der Formgebungsrolle 35 versehen ist, die um die zentrale Welle 33 gedreht wird, wird der Draht 17 zur Ausbildung jedes Schwenkabschnitts glatt gebogen. Selbst wenn der Draht ein isolierter Draht ist, treten keine Schwierigkeiten in der Hinsicht auf, dass die Isolierbeschichtung an Schwenkabschnitten abblättert. Da der Draht 17 durch die Drehung der Formgebungsrolle 35 am Formgebungsspalt 36 zwischen der zentralen Welle 33 und der Formgebungsrolle 35 gebogen wird, lassen sich Schwenkabschnitte einfach ausbilden. Da die Formgebungsrolle 35 und ebenso die zentrale Welle 33 auf der Drehplatte 31 vorgesehen sind, ergibt sich eine einfache Konstruktion des Schwenkmechanismus 30.
Bei der ersten Ausführungsform wird der Draht 17 durch den Schwenkmechanismus 30 in einem Zustand gebogen, in welchem der Draht 17 von dem Drahtvorschubmechanismus 50 festgehalten wird. Eine Bewegung des Drahts 17 beim Biegen wird verhindert, so dass der Draht 18 korrekt gebogen werden kann. Die erste Ausführungsform verwendet das Drückteil 61, das sich in Axialrichtung der Drehplatte 31 bewegen kann. Das Drückteil 61 kann einfach einen geraden, ersten Abschnitt 15A und einen geraden, zweiten Abschnitt 15B so druckbeaufschlagen, dass sie sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 entfernen. Weiterhin verwendet die erste Ausführungsform den Drehplattenbewegungsmechanismus 39 zum Bewegen der Drehplatte 31 in ihrer Axialrichtung. Hierdurch kann der Winkel der Schwenkabschnitte durch Bewegen der Drehplatte 31 in ihrer Axialrichtung einfach eingestellt werden.
[Ausführungsformen eines Herstellungsverfahrens für die Wicklungsanordnung 10 einer elektrischen Drehmaschine]
Ausführungsform 2
Nunmehr erfolgt die Beschreibung einer zweiten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung 10 einer elektrischen Drehmaschine, welche mehrere Wicklungsteile 15 aufweist. Bei der zweiten Ausführungsform wird eine Wicklungsanordnung 10 unter Verwendung von Wicklungsteilen 15 hergestellt, die gemäß der ersten Ausführungsform hergestellt wurden. Bei diesem Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung 10 werden ein Verschachtelungsschritt, ein Pressschritt, ein Verschiebungsschritt, und ein Einführungsschritt in dieser Reihenfolge durchgeführt.
<Verschachtelungsschritt>
Bei der zweiten Ausführungsform werden, nachdem zahlreiche Wicklungsteile 15, die in den 24(a) und 24(b) gezeigt sind, durch den Wicklungsschritt hergestellt wurden, ein Wicklungsteil 15 und ein anderes miteinander verschachtelt. Der Verschachtelungsschritt wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 25(a) und 25(b) bis zu den 30(a) und 30(b) beschrieben, wobei die 25(a), 26(a), ..., 30(a) Aufsichten sind, und die 25(b), 26(b), ..., 30(b) Vorderansichten sind.
Die 25(a) und 25(b) zeigen einen Anfangszustand des Verschachtelungsschrittes. Bei dem Verschachtelungsschritt wird ein Wicklungsteil 151 mit einem anderen Wicklungsteil 152 verschachtelt. In den 25(a) und 25(b) befindet sich das Wicklungsteil 151 auf der linken Seite, und das Wicklungsteil 152 an der rechten Seite. Der erste der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 152 aus wird oberhalb des ersten der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der rechten Seite des Wicklungsteils 151 angeordnet, so dass er letzteren kreuzt. Sämtliche Schwenkabschnitte 15C der Wicklungsteile 151 und 152 werden an der Oberseite ausgerichtet, und sämtliche Schwenkabschnitte 15D der Wicklungsteile 151 und 152 werden an der Unterseite ausgerichtet.
Die 26(a) und 26(b) zeigen einen Zustand, in welchem das Wicklungsteil 152 um seine Wicklungsachse um 90 ° gegenüber dem Zustand der 25(a) und 25(b) gedreht wurde, und um eine halbe Umdrehung in Richtung auf das Wicklungsteil 151 vorgeschoben wurde. In dem Zustand der 26(a) und 26(b) sind die Wicklungsteile 151 und 152 um eine Wicklung miteinander verschachtelt. Der erste eine gerade erste Abschnitt 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 152 aus wird oberhalb des ersten der geraden ersten Abschnitte 15A von der rechten Seite des Wicklungsteils 151 so angeordnet, so dass er letzteren kreuzt. Weiterhin wird der erste der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der linken Seite des Wicklungsteils 152 aus oberhalb des ersten der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der rechten Seite des Wicklungsteils 151 aus so angeordnet, dass er letzteren kreuzt.
Die 27(a) und 27(b) zeigen einen Zustand, in welchem das Wicklungsteil 152 weiter um seine Wicklungsachse um 90 ° gegenüber dem Zustand der 26(a) und 26(b) gedreht wurde. Das Wicklungsteil 152 wurde nicht in Richtung auf das Wicklungsteil 151 vorgeschoben. Die Wicklungsteile 151 und 152 werden miteinander um eine Umdrehung verschachtelt, wie in dem Zustand der 26(a) und 26(b). In dem Zustand der 27(a) und 27(b) befinden sich die Schwenkabschnitte 15C des Wicklungsteils 151 an der Oberseite, und die Schwenkabschnitte 15C des Wicklungsteils 152 an der Unterseite, so dass deren Schwenkabschnitte 15C an der Oberseite und Unterseite in entgegengesetzter Anordnung angeordnet sind.
Die 28(a) und 28(b) zeigen einen Zustand, in welchem das Wicklungsteil 152 weiter um seine Wicklungsachse um 90 ° gegenüber dem Zustand der 27(a) und 27(b) gedreht wurde, und weiter um eine halbe Umdrehung in Richtung auf das Wicklungsteil 151 gegenüber dem Zustand der 27(a) und 27(b) vorgeschoben wurde. In dem Zustand der 28(a) und 28(b) sind die Wicklungsteile 151 und 152 miteinander um 1,5 Umdrehungen verschachtelt. Der erste der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 152 wird oberhalb des zweiten der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der rechten Seite des Wicklungsteils 151 so angeordnet, dass er letzteren kreuzt.
Die 29(a) und 29(b) zeigen einen Zustand, in welchem das Wicklungsteil 152 weiter um seine Wicklungsachse um 90 ° gegenüber dem Zustand der 28(a) und 28(b) gedreht wurde. Das Wicklungsteil 152 wurde nicht in Richtung auf das Wicklungsteil 151 vorgeschoben. Die Wicklungsteile 151 und 152 werden miteinander um 1,5 Umdrehungen verschachtelt, wie in dem Zustand der 28(a) und 28(b). In dem Zustand der 29(a) und 29(b) sind sämtliche Schwenkabschnitte 15C der Wicklungsteile 151 und 152 an der Oberseite ausgerichtet, und sind alle ihre Schwenkabschnitte 15D an der Unterseite ausgerichtet.
Wie voranstehend geschildert wird das Wicklungsteil 152 fortschreitend in das Wicklungsteil 152 jeweils um eine halbe Umdrehung eingebaut, durch wiederholtes Ausführen des Schrittes des Drehens des Wicklungsteils 152 um seine Wicklungsachse um 90 °, und Vorstellen des Wicklungsteils 152 zum Wicklungsteil 151 um eine halbe Umdrehung hin, so dass die Überlappung zwischen den Wicklungsteilen 151 und 152 erhöht wird, und den Schritt des Drehens des Wicklungsteils 152 weiter um seine Wicklungsachse um 90 °.
Die 30(a) und 30(b) zeigen einen Zustand, in welchem die Verschachtelung des Wicklungsteils 152 in das Wicklungsteil 151 fertiggestellt ist. In dem Zustand der 30(a) und 30(b) ist jeder gerade, erste Abschnitt 15A des Wicklungsteils 152 zwischen zwei benachbarten, geraden, ersten Abschnitten 15A des Wicklungsteils 151 in der Ebene E-E angeordnet, und verlaufen alle diese geraden, ersten Abschnitte 15A parallel zueinander. Jeder gerade, zweite Abschnitt 15B des Wicklungsteils 152 ist zwischen zwei benachbarten, geraden, zweiten Abschnitten 15B des Wicklungsteils 151 in der Ebene F-F angeordnet, und alle diese geraden, zweiten Abschnitte 15B verlaufen parallel zueinander. Jeder gerade erste Abschnitt 15A des Wicklungsteils 152 ist oberhalb des zugehörigen, geraden, zweiten Abschnitts 15B des Wicklungsteils 151 so angeordnet, dass er letzteren kreuzt, und jeder gerade, zweite Abschnitt 15B des Wicklungsteils 152 ist unterhalb des zugehörigen, geraden, ersten Abschnitts 15A des Wicklungsteils 151 so angeordnet, dass er letzteren kreuzt.
Weiterhin sind in dem Zustand der 30(a) und 30(b) sämtliche Schwenkabschnitte 15C der Wicklungsteile 151 und 152 an der Oberseite ausgerichtet, und sind alle ihre Schwenkabschnitte 15D an der Unterseite ausgerichtet.
31 zeigt eine Wicklungsanordnung 10 in einem Zustand, in welchem die Anzahl von elf anderen Wicklungsteilen 15 in ein Wicklungsteil 15 eingebaut wurde. In dem Zustand von 31 sind sämtliche ersten Abschnitte 15A der zwölf Wicklungsteile 15 annähernd parallel zueinander in der ersten Ebene E-E angeordnet, und sind alle zweiten Abschnitte 15B der zwölf Wicklungsteile 15 annähernd parallel zueinander in der zweiten Ebene F-F angeordnet. Die ersten Schwenkabschnitte 15C sind an der Oberseite der Wicklungsanordnung 10 ausgerichtet, und die zweiten Schwenkabschnitte 15D sind an der Unterseite des Wicklungsteils 10 ausgerichtet.
<Pressschritt>
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Pressschritt nach dem Verschachtelungsschritt durchgeführt. In dem Pressschritt wird die Wicklungsanordnung 10, die nach Beendigung der Ausführung des Verschachtelungsschritts erhalten wurde, druckbeaufschlagt, so dass die erste Ebene E-E, in welcher die geraden, ersten Abschnitte 15A vorhanden sind, und die zweite Ebene F-F, in welcher die geraden, zweiten Abschnitte 15B vorhanden sind, näher zueinander gelangen.
Die 32(A) und 32(B) erläutern, wie der Pressschritt durchgeführt wird. 32(A) ist eine Aufsicht auf die Wicklungsanordnung 10, die nach Beendigung der Ausführung des Verschachtelungsschritts erhalten wurde. Die erste Ebene E-E, in welcher die geraden, ersten Abschnitte 15A vorhanden sind, und die zweite Ebene F-F, in welcher die geraden, zweiten Abschnitte 15B vorhanden sind, sind voneinander beabstandet, und verlaufen parallel zueinander. Wie in 32(B) gezeigt ist, wird zumindest einer der geraden, ersten Abschnitte 15A und der geraden, zweiten Abschnitte 15B an den anderen angedrückt, damit die Innenumfangsoberflächen der geraden ersten und der zweiten Abschnitte 15A und 15B in dem Pressschritt annähernd in derselben Ebene angeordnet werden.
<Verschiebungsschritt>
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Verschiebungsschritt bei einer Wicklungsanordnung 10 durchgeführt, die nach Beendigung der Ausführung des Pressschritts erhalten wurde. In dem Verschiebungsschritt wird, nachdem der Pressschritt bei der in 31 gezeigten Wicklungsanordnung 10 durchgeführt wurde, jedes Wicklungsteil 15 der Wicklungsanordnung 10 so verformt, dass es ein Schildkrötenpanzer ähnliches Muster annimmt, wie in 2 gezeigt, und jedes Paar von Wicklungsteilen 15 kombiniert und aufeinander angeordnet wird, wie dies in 3 gezeigt ist, wodurch mehrere Wicklungskombinationen 12 ausgebildet werden.
Bei dem Verschiebungsschritt werden vier bewegliche Teile 80A, 80B, 80C und 80D verwendet, die jeweils mehrere Stifte aufweisen. Wie in 32(C) gezeigt ist, sind die beweglichen Teile 80A und 80C auf der Seite der geraden, ersten Abschnitte 15A jedes Wicklungsteils 15 vorgesehen, und sind die beweglichen Teile 80B und 80D an der entgegengesetzten Seite vorgesehen, also an der Seite der geraden, zweiten Abschnitte 15B jedes Wicklungsteils 15. Das bewegliche Teil 80A weist mehrere Stifte 80a zum gleichzeitigen Bewegen unterer Abschnitte 15ab der geraden, ersten Abschnitte 15A jedes Wicklungsteils 15 auf, und das bewegliche Teil 80B weist mehrere Stifte 80b zum gleichzeitigen Bewegen unterer Abschnitte 15bb der geraden, zweiten Abschnitte 15B jedes Wicklungsteils 15 auf. Das bewegliche Teil 80C weist mehrere Stifte 80c zum gleichzeitigen Bewegen oberer Abschnitte 15aa der geraden, ersten Abschnitte 15A jedes Wicklungsteils 15 auf, und das bewegliche Teil 80D weist mehrere Stifte 80d zum gleichzeitigen Bewegen oberer Abschnitte 15ba der geraden, zweiten Abschnitte 15B jedes Wicklungsteils 15 auf.
Die 33 und 34 erläutern, wie die beweglichen Teile 80A bis 80D bewegt werden. Wie in den 33 und 34 gezeigt wird das bewegliche Teil 80A nach rechts bewegt, wodurch die unteren Abschnitte 15ab der geraden, ersten Abschnitte 15A durch die jeweiligen Stifte 80a nach rechts bewegt werden. Das bewegliche Teil 80B wird nach links bewegt (also in entgegengesetzter Richtung zu jener Richtung, in welcher das bewegliche Teil 80A bewegt wird), wodurch die unteren Abschnitte 15bb der geraden, zweiten Abschnitte 15B durch die jeweiligen Stifte 80b nach links bewegt werden. Das bewegliche Teil 80C wird nach Links bewegt, wodurch die oberen Abschnitte 15aa der geraden, ersten Abschnitte 15A nach links durch die jeweiliges Stifte 80c bewegt werden. Das bewegliche Teil 80D wird nach rechts bewegt (also in entgegengesetzter Richtung zu jener, in welcher das bewegliche Teil 80C bewegt wird), wodurch die oberen Abschnitte 15ba der geraden, zweiten Abschnitte 15B nach rechts durch die jeweiligen Stifte 80d bewegt werden. Infolge der Bewegungen der beweglichen Teile 80A bis 80D wird jedes Wicklungsteil 15 aus einem Zustand, der in 34 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, zu einem Zustand verformt, der durch gestrichelte Linien dargestellt ist.
Wie aus 34 deutlich wird, wird der obere Abschnitt 15aa jedes geraden, ersten Abschnitts 15A, der in der ersten Ebene E-E vorhanden ist, nach links bewegt, und wird sein unterer Abschnitt 15ab nach rechts bewegt, wodurch ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 und Schrägabschnitte 15a2 und 15a3 ausgebildet werden. Der obere Abschnitt 15ba jedes geraden, zweiten Abschnitts 15B, der in der zweiten Ebene F-F vorhanden ist, wird nach rechts bewegt, und sein unterer Abschnitt 15bb wird nach links bewegt, wodurch ein zweiter, paralleler, gerader Abschnitt 15b1 und Schrägabschnitte 15b2 und 15b3 ausgebildet werden. Auf diese Weise wird ein verformtes Wicklungsteil 15 ausgebildet, wie es in 2 gezeigt ist.
Es wird nunmehr die Beziehung zwischen dem einen Wicklungsteil 15, das in 34 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, und dem anderen Wicklungsteil 15 näher untersucht, das gestrichelt dargestellt ist. Vor Ausführung des Verschiebungsschrittes kreuzt jeder gerade, erste Abschnitt 15A des anderen Wicklungsteils 15, das gestrichelt dargestellt ist, den zugehörigen, geraden, zweiten Abschnitt 15B des einen Wicklungsteils 15, das mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, an dem Punkt G in der Mitte. Nachdem die beweglichen Teile 80A bis 80D bewegt wurden, ist jeder erste, parallele, gerade Abschnitt 15a1 des anderen Wicklungsteils 15, das gestrichelt dargestellt ist, in Berührung mit dem zugehörigen zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 angeordnet, der gestrichelt dargestellt ist, an seiner Oberseite. Entsprechend kreuzt vor Ausführung des Verschiebungsschrittes jeder gerade, zweite Abschnitt 15B des anderen Wicklungsteils 15, das gestrichelt dargestellt ist, den zugehörigen, geraden, ersten Abschnitt 15A des einen Wicklungsteils 15, das mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, an seinem Punkt G in der Mitte. Nachdem die beweglichen Teile 80A bis 80D bewegt wurden, ist jeder zweite, parallele, gerade Abschnitt 15b1 des anderen Wicklungsteils 15, das gestrichelt dargestellt ist, in Berührung mit dem zugehörigen, ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 angeordnet, der gestrichelt dargestellt ist, an seiner Unterseite. Auf diese Art und Weise wird in dem Verschiebungsschritt eine Wicklungskombination 12 wie in 3 dargestellt so ausgebildet, dass zugehörige, parallele, gerade Abschnitte 15a1 und 15b1 aufeinander verlegt werden.
<Einführungsschritt>
Bei der zweiten Ausführungsform wird ein Einführungsschritt, bei welchem die Wicklungsanordnung 10 in die Schlitze eines Statoreisenkerns einer elektrischen Drehmaschine eingeführt wird, nach dem Verschiebungsschritt durchgeführt. Der Statoreisenkern ist abgewickelt, so dass er die Form einer ebenen Platte annimmt, und seine eine Oberfläche wird mit mehreren Schlitzen in vorbestimmten Abständen versehen. Ein Paar aus parallelen, geraden Abschnitten 15a1 und 15b1, die aufeinanderliegen, einer Wicklungskombination 12 der Wicklungsanordnung 10 wird in einen Schlitz als eine innere Lage bzw. äußere Lage eingeführt. Typischerweise ist in dem einen Schlitz der parallele, gerade Abschnitt 15a1 als die innere Schicht angeordnet, und ist der parallele, gerade Abschnitt 15b1 als die äußere Schicht angeordnet. Ein anderes Paar aus parallelen, geraden Abschnitten 15b1 und 15a1, die aufeinanderliegen, derselben Wicklungskombination 12 der Wicklungsanordnung 10 wird als innere Schicht bzw. äußere Schicht in einen anderen Schlitz eingeführt, der eine Entfernung von N Schlitzen gegenüber dem einen Schlitz aufweist. Typischerweise ist in dem anderen Schlitz der parallele, gerade Abschnitt 15b1 als dessen innere Schicht angeordnet, und der parallele, gerade Abschnitt 15a1 als dessen äußere Schicht.
Nachdem auf die voranstehend geschilderte Art und Weise sämtliche Wicklungskombinationen 12 in die Schlitze eingeführt wurden, wird der Statoreisenkern in eine Zylinderform gebogen, so dass die Schlitze innen liegen, und werden die beiden Enden des Statoreisenkerns miteinander verbunden. Dann wird ein Verbindungsschritt durchgeführt, bei welchem die erforderlichen internen Verbindungen für die Wicklungsanordnung 10 hergestellt werden, also die Enden der Wicklungsteile 15 ordnungsgemäß miteinander verbunden werden, wodurch ein Stator fertiggestellt ist.
Obwohl bei der voranstehend geschilderten zweiten Ausführungsform der Pressschritt vor dem Verschiebungsschritt durchgeführt wird, kann der Pressschritt auch nach dem Verschiebungsschritt durchgeführt werden.
Auch bei dem Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Länge jedes der geraden ersten Abschnitte 15A und der geraden zweiten Abschnitte 15B jedes Wicklungsteils 15 durch die Länge L des Vorschubs des Drahts 17 durch den Drahtvorschubmechanismus 50 bestimmt, bei dem ersten Schritt (5(a) und 5(b) und den 6(a) und 6(b)), dem vierten Schritt (11(a) und 11(b) und 12(a) und 12(b)), und dem dritten Schritt (17(a) und 17(b) und 18(a) und 18(b)), und kann daher einfach dadurch geändert werden, dass das Einstellelement 23 dazu veranlaßt wird, den Einstellwert für die Länge L zu ändern. Der Teilungsabstand P zwischen dem ersten, parallelen, geraden Abschnitt 15a1 und dem zweiten, parallelen, geraden Abschnitt 15b1 jedes Wicklungsteils 15 wird durch die Drücklänge p des Drückteils 61 bestimmt, in dem dritten Schritt (9(a) und 9(b) und 10(a) und 10(b)), dem sechsten Schritt (15(a) und 15(b) und 16(a) und 16(b)), und dem neunten Schritt (21(a) und 21(b) und 22(a) und 22(b)), und kann daher einfach dadurch geändert werden, dass das Einstellelement 25 dazu veranlaßt wird, den Einstellwert für die Länge p zu ändern. Insbesondere ist es möglich, den Teilungsabstand P nur zum Teil in einer einzelnen Wicklungskombination 12 zu ändern. Weiterhin können, da der Draht 17 auf der gemeinsamen Schwenkbasisoberfläche 32 gebogen wird, Schwenkabschnitte kleiner ausgebildet werden als bei dem herkömmlichen Verfahren, bei welchem ein Paar plattenartiger Wickelkerne gedreht wird.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann eine Wicklungsanordnung 10 einfach dadurch ausgebildet werden, dass mehrere Wicklungsteile 15 miteinander so verschachtelt werden, dass ihre ersten Abschnitte 15A, zweiten Abschnitte 15B, ersten Schwenkabschnitten 15C und zweiten Schwenkabschnitten 15D jeweils Seite an Seite zueinander angeordnet werden. insbesondere kann eine Wicklungsanordnung 10 einfach dadurch ausgebildet werden, dass die Verschachtelung durchgeführt wird, nachdem mehrere Wicklungsteile 15 hergestellt wurden.
Bei der zweiten Ausführungsform wird, nachdem mehrere Wicklungsteile 15 hergestellt und miteinander verschachtelt wurden, der Verschiebungsschritt durchgeführt, bei welchem ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 an jedem Abschnitt 15A ausgebildet wird, und ein zweiter, paralleler, gerader Abschnitt 15b1 an jedem zweiten Abschnitt 15B ausgebildet wird. Daher können die Wicklungsteile 15 einfach in die Schlitze in einem Zustand eingeführt werden, in welchem die ersten, parallelen, geraden Abschnitte 15a1 und die zweiten, parallelen, geraden Abschnitte 15b1 parallel zueinander verlaufen.
Bei der zweiten Ausführungsform wird für zwei Wicklungsteile 15 die Art und Weise, auf welche ein erster, paralleler, gerader Abschnitt 15a1 und ein zweiter, paralleler, gerader Abschnitt 15b1, die einander zugeordnet sind, aufeinander in der Beziehung oben oder unten angeordnet sind, in dem Verschiebungsschritt geändert. Daher können die elektrischen Eigenschaften der beiden Wicklungsteile 15 in den Schlitzen enger aneinander angepaßt werden. Da die Positionsbeziehung zwischen den beiden Wicklungsteilen 15 bei jeder Umdrehung so geändert wird, dass in einem bestimmten Schlitz der erste, parallele, gerade Abschnitt 15a1 eines ersten Wicklungsteils 15 als eine erste Schicht dient, und der zweite, parallele, gerade Abschnitt 15b1 eines zweiten Wicklungsteils 15 als eine zweite Schicht dient, und dann in einem Schlitz, der von dem genannten Schlitz entfernt ist, der erste, parallele, gerade Abschnitt 15a1 des ersten Wicklungsteils 15 als eine zweite Schicht dient, und der zweite, parallele, gerade Abschnitt 15b1 des zweiten Wicklungsteils 15 als eine erste Schicht dient. Hierdurch können die elektrischen Eigenschaften noch weiter aneinander angeglichen werden.
Bei der zweiten Ausführungsform werden die Enden der Wicklungsteile 15 miteinander verbunden, nachdem eine Wicklungsanordnung 10 in einen Eisenkern eingeführt wurde.
Daher kann der Einführungsvorgang einfach durchgeführt werden, und lassen sich einfach Verbindungen für die Wicklungsanordnung 10 herstellen.
Bei der zweiten Ausführungsform wird der Pressschritt durchgeführt, bei dem die erste Ebene, in der die ersten Abschnitte 15A mehrerer Wicklungsteile 15 vorhanden sind, und die zweite Ebene, in denen ihre zweiten Abschnitte 15B angeordnet sind, näher zueinander gebracht werden. Dies macht es einfacher, erste und zweite Wicklungsteile 15 näher aneinander in jeden Schlitz zu bringen. Insbesondere kann, da der Pressschritt nach dem Verschachtelungsschritt und vor dem Verschiebungsschritt durchgeführt wird, der Verschiebungsschritt effizienter durchgeführt werden, da die beiden Ebenen näher aneinander durch den Pressschritt angenähert wurden.
Ausführungsform 3
Eine dritte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 35 beschrieben.
Die dritte Ausführungsform betrifft ein Verschachtelungsverfahren, bei dem nach Beendigung der Ausführung des Wicklungsschritts an einem Wicklungsteil 15 ein anderes Wicklungsteil 15 mit dem Wicklungsteil 15 verschachtelt wird, während es durch Wickeln des Drahts 17 hergestellt wird. In 35 sind Bauteile und Abschnitte, die ebenso wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform ausgebildet sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In 35 ist ein Wicklungsteil 151, das mittels Durchführung des Wickelschritts erhalten wurde, an der linken Seite vorhanden, und ein anderes Wicklungsteil 153 an der rechten Seite vorhanden. 35 zeigt einen Zustand, in welchem die Wicklungsteile 151 und 153 miteinander über nur 2,5 Umdrehungen verschachtelt wurden. Der erste der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 153 aus wird oberhalb des dritten der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der rechten Seite des Wicklungsteils 151 so angeordnet, dass er letzteren kreuzt. Der vierte der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 153 aus wurde gerade eben durch das Drückteil 61 so gedrückt, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 um die Abmessung p entfernt.
In dem Zustand von 35 wird ein Drahtvorschubschritt, bei dem das Wicklungsteil 153 nach oben (in 3) um die Abmessung L vorgeschoben wird, auf dieselbe Weise wie beispielsweise beim vierten Schritt durchgeführt, der in den 11(a) und 11(b) und den 12(a) und 12(b) gezeigt ist. Dann wird ein Schwenkschritt zur Ausbildung des nächsten Schwenkabschnitts 15D und des zweiten Abschnitts 15B durch Biegen des Drahtes 17 auf dieselbe Weise durchgeführt wie beispielsweise im fünften Schritt, der in den 13(a) und 13(b) und in den 14(a) und 14(b) gezeigt ist. Dann wird ein Drückschritt durchgeführt, in welchem der zweite Abschnitt 15B durch das Drückteil 61 so gedrückt wird, dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 um die Abmessung p entfernt, auf dieselbe Weise durchgeführt wie beispielsweise im sechsten Schritt, der in den 15(a) und 15(b) und den 16(a) und 16(b) gezeigt ist. Bei dem Schwenkschritt unter den voranstehend geschilderten Schritten wird das Wicklungsteil 153 um seine Wicklungsachse um 180 ° gedreht, wodurch der erste der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 153 aus unterhalb des geraden, ersten Abschnitts 15A des Wicklungsteils 151 angeordnet wird, so dass er letzteren kreuzt, auf dieselbe Art und Weise, wie dies in den 27(a) und 27(b) gezeigt ist. In dem sich anschließenden Drückschritt wird das Wicklungsteil 153 zum Wicklungsteil 151 hin gedrückt, um mit dem Wicklungsteil 151 um einen weiteren halben Teilungsabstand verschachtelt zu werden, wodurch der erste der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 153 aus oberhalb des nächsten, geraden, zweiten Abschnitts 15B des Wicklungsteils 151 so abgeordnet wird, dass er letzteren kreuzt, auf dieselbe Art und Weise, wie dies in den 29(a) und 29(b) gezeigt ist.
Wie voranstehend geschildert wird bei der dritten Ausführungsform das Wicklungsteil 153 fortschreitend in das Wicklungsteil 151 eingebaut oder mit diesem verschachtelt, während es durch Wickeln des Drahtes 17 hergestellt wird. Der Wicklungsschritt zur Ausbildung eines Wicklungsteils 15 und der Verschachtelungsschritt des Verschachtelns dieses Wicklungsteils 15 mit einem anderen Wicklungsteil 15 können daher gleichzeitig durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, den getrennten Verschachtelungsschritt wegzulassen, wodurch der Vorgang vereinfacht wird, und die Bearbeitungszeit verkürzt wird.
Ausführungsform 4
Eine vierte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 36 beschrieben. Die vierte Ausführungsform betrifft ein Verschachtelungsverfahren, bei welchem mehrere Wicklungsteile 15 in andere Wicklungsteile 15 eingebaut werden, die bereits miteinander zusammengebaut wurden, während sie durch Wickeln von Drähten 17 hergestellt wurden. In 36 werden Bauteile und Abschnitte, die ebenso wie bei der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform ausgebildet sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
In 36 sind Wicklungsteile 151 und 152, die durch Ausführung des Wicklungsschritt erhalten wurden, an der linken Seite vorhanden, und sind andere Wicklungsteile 153 und 154 an der rechten Seite vorhanden. In 36 sind die Wicklungsteile 151 und 152 bereits miteinander verschachtelt, infolge der Ausführung des Wicklungsschrittes und des Verschachtelungsschrittes. 36 zeigt einen Zustand, in welchem die Wicklungsteile 153 und 154 in die Wicklungsteile 151 und 152 nur über zweieinhalb Umdrehungen eingebaut wurden. Die ersten der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des jeweiligen Wicklungsteils 153 bzw. 154 aus werden oberhalb der dritten der geraden, zweiten Abschnitte 15B von der rechten Seite des jeweiligen Wicklungsteils 151 bzw. 152 aus angeordnet, so dass sie letztere kreuzen. Die vierten der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des jeweiligen Wicklungsteils 153 bzw. 154 aus wurden gerade eben durch das Drückteil 61 gedrückt, so dass sie sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 um die Abmessung p entfernen.
In dem Zustand von 36 wird ein Drahtvorschubschritt des Vorschiebens der Wicklungsteile 153 und 154 nach oben (in 36) um die Abmessung L durchgeführt, auf dieselbe Art und Weise wie beispielsweise bei dem vierten Schritt, der in den 11(a) und 11(b) und den 12(a) und 12(b) gezeigt ist. Dann wird ein Schwenkschritt zur Ausbildung der nächsten Schwenkabschnitte 15D und geraden, zweiten Abschnitte 15B durch Biegen der Drähte 17 durchgeführt, auf dieselbe Weise wie beispielsweise im fünften Schritt, der in den 13(a) und 13(b) und den 14(a) und 14(b) gezeigt ist. Dann wird ein Drückschritt durchgeführt, bei welchem die geraden, zweiten Abschnitte 15B durch das Drückteil 61 so gedrückt werden, dass sie sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 um die Abmessung p entfernen, auf dieselbe Art und Weise wie beispielsweise im sechsten Schritt, der in den 15(a) und 15(b) und den 16(a) und 16(b) gezeigt ist. In dem Schwenkschritt unter den voranstehend geschilderten Schritten werden die Wicklungsteile 153 und 154 von 36 um ihre Wicklungsachse um 180 ° gedreht, wodurch ihre ersten der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite des Wicklungsteils 153 bzw. 154 aus unterhalb der geraden, ersten Abschnitte 15A der Wicklungsteile 151 bzw. 152 angeordnet werden, so dass sie letztere kreuzen, auf dieselbe Art und Weise, wie dies in den 27(a) und 27(b) gezeigt ist. In dem sich daran anschließenden Drückschritt werden die Wicklungsteile 153 und 154 zu den Wicklungsteilen 151 und 152 hin gedrückt, um in die Wicklungsteile 151 und 152 um einen weiteren halben Teilungsabstand eingebaut zu werden, wodurch die ersten der geraden, ersten Abschnitte 15A von der linken Seite der Wicklungsteile 153 und 154 aus oberhalb der nächsten, zweiten Abschnitte 15B der Wicklungsteile 151 und 152 angeordnet werden, so dass sie diese kreuzen, auf dieselbe Art und Weise, wie dies in den 29(a) und 29(b) gezeigt ist.
Wie voranstehend geschildert werden bei der vierten Ausführungsform die Wicklungsteile 153 und 154 in die Wicklungsteile 151 und 152 eingebaut oder verschachtelt, und zwar fortschreitend, während sie durch Wickeln der Drähte 17 hergestellt werden. Daher können der Wickelschritt zur Ausbildung von zwei Wicklungsteilen 15 und der Verschachtelungsschritt der Verschachtelung dieser Wicklungsteile 15 mit anderen Wicklungsteilen 15 gleichzeitig durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, den getrennten Verschachtelungsschritt wegzulassen, wodurch der Vorgang vereinfacht wird, und die Bearbeitungszeit verkürzt wird.
Obwohl bei der vierten Ausführungsform das Verfahren zur Herstellung der beiden Wicklungsteile 153 und 154 gleichzeitig durch Wickeln der Drähte 17 beschrieben und dargestellt wurde, ist es möglich, eine größere Anzahl (beispielsweise drei oder vier) an Wicklungsteilen 15 herzustellen, während diese mit anderen Wicklungsteilen 15 verschachtelt werden. Obwohl die vierte Ausführungsform so ausgebildet ist, dass Wicklungsteile 15 in die beiden Wicklungsteile 151 und 152 eingebaut oder mit diesen verschachtelt werden, die bereits miteinander verschachtelt wurden, kann auch ein Wicklungsteil in ein einzelnes Wicklungsteil 15 eingebaut oder mit diesem verschachtelt werden, oder in drei oder mehr Wicklungsteile 15, die bereits miteinander verschachtelt wurden.
37 zeigt eine andere Wicklungsanordnung 10a, die nach Beendigung der Ausführung des Verschachtelungsschritts erhalten wurde. Die Wicklungsanordnung 10A ist grundsätzlich ebenso aufgebaut wie die in 31 gezeigte Wicklungsanordnung 10, und unterscheidet sich von letzterer in Bezug auf den Aufbau von Endabschnitten der Wicklungsanordnung. In dem Falle von 31 verlaufen im linken Endabschnitt und im rechten Endabschnitt der Wicklungsanordnung 10 die Endabschnitte sämtlicher zwölf Wicklungsteile 15 nach unten. Im Gegensatz hierzu erstrecken sich bei der Wicklungsanordnung 10A von 37 die ersten Abschnitte 15A, die in dem linken Endabschnitt angeordnet sind, von sechs Wicklungsteilen 15, sowie deren zweite Abschnitte 15B, die sich in dem rechten Endabschnitt befinden, nach unten. Weiterhin erstrecken sich die zweiten Abschnitte 15B, die in dem linken Endabschnitt angeordnet sind, der übrigen sechs Wicklungsteile 15 sowie deren erste Abschnitte 15A, die sich in dem rechten Endabschnitt befinden, nach oben. Auch eine derartige Wicklungsanordnung 10A kann einfach in kurzer Zeit mit dem Verfahren gemäß der vierten Ausführungsform hergestellt werden.
Ausführungsform 5
Eine fünfte Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für eine Wicklungsanordnung für eine elektrische Drehmaschine gemäß der Erfindung wird nachstehend und in Bezugnahme auf die 38 und 39 beschrieben. Die fünfte Ausführungsform betrifft ein anderes Verschachtelungsverfahren, bei welchem Wicklungsteile 15 in ein anderes Wicklungsteil 15 eingebaut werden, während sie durch Wickeln von Drähten 17 hergestellt werden. In 38 sind gleiche Bauteile und Abschnitte wie bei der ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsform mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Wie in 38 gezeigt, werden Wicklungsteile 152 und 153 von beiden Seiten, während sie durch Wickeln von Drähten 17 hergestellt werden, in ein Wicklungsteil 151 eingebaut oder mit diesem verschachtelt, welches bereits durch den Wickelschritt hergestellt wurde. Zwei Wickelmaschinen 20A und 20B werden zur Ausbildung der Wicklungsteile 152 und 153 verwendet. Die Wickelmaschinen 20A und 20B sind ebenso ausgebildet wie die Wickelmaschine 20 der 4(a) und 4(b), mit Ausnahme der Tatsache, dass sie zusätzlich mit einem Mantelabschälmechanismus 75 versehen sind. Die Wickelmaschinen 20A und 20B sind so angeordnet, dass ihre Schwenkbasisoberflächen 32 einander gegenüberliegen. In dem in 38 gezeigten Zustand wurde das Wicklungsteil 152 in das Wicklungsteil 151 von links aus um zweieinhalb Umdrehungen eingebaut, und wurde das Wicklungsteil 153 in das Wicklungsteil 151 von rechts aus um zweieinhalb Umdrehungen eingebaut.
Bei jeder der Wickelmaschinen 20A und 20B, die in 38 gezeigt sind, ist der Mantelabschälmechanismus 75 zwischen dem Drahtvorschubmechanismus 50 und dem Drückteil 61 vorgesehen. Der Mantelabschälmechanismus 75 schält einen gewünschten Abschnitt des Isoliermantels von dem Draht 17 dadurch ab, dass er diesen Abschnitt zwischen einem Rollenpaar sandwichartig einschließt. Bei dem in 38 dargestellten Beispiel sind vom Mantel befreite Abschnitte 15H an den Enden jedes der Wicklungsteile 151, 152, und 153 durch den Mantelabschälmechanismus 75 hergestellt worden. In jedem vom Mantel befreiten Abschnitt 15H ist der Isoliermantel des Drahts 17 entfernt, und liegt der innere Leiter frei. Unter diesen vom Mantel befreiten Abschnitten 15H sind der am rechten Ende vom Mantel befreite Abschnitt 15H des Wicklungsteils 152 und der am linken Ende vom Mantel befreite Abschnitt 15H des Wicklungsteils 153 nahe aneinander im Zentrum des Wicklungsteils 151 angeordnet, wodurch sie einfach dort miteinander verbunden werden können. Diese Anordnung von Wicklungsteilen ist dazu wirksam, eine Wicklungsanordnung 10B herzustellen, die in 39 gezeigt ist. Bei der Wicklungsanordnung 10B von 39 sind mehrere Verbindungsklemmen 15J in ihrem zentralen Abschnitt vorgesehen. Jede Verbindungsklemme 15J wird durch Verbinden zweier abisolierter Abschnitte 15H hergestellt.
Die fünfte Ausführungsform ist dazu wirksam, eine Verbindungsklemme 15J im Zentrum auszubilden, wie im Falle der Wicklungsanordnung 10B. Weiterhin können zwei Wicklungsteile 152 und 153 in ein anderes Wicklungsteil 151 eingebaut werden, während sie durch Wickeln von Drähten 17 von den beiden Wickelmaschinen 20A und 20B hergestellt werden. Daher hat die fünfte Ausführungsform die Auswirkung, dass sie den Wickelschritt und den Verschachtelungsschritt vereinfacht.
38 erläutert das Verschachtelungsverfahren, bei welchem die Wicklungsteile 152 und 153 in das Wicklungsteil 151 eingebaut werden, das durch den Wickelschritt ausgebildet wurde, von der rechten und linken Seite aus, während es durch Wickeln der Drähte 17 hergestellt wurde. Es ist auch ein anderes Verfahren möglich, bei welchem das Wicklungsteil 151 weggelassen wird, und die beiden Wicklungsteile 152 und 153 miteinander verschachtelt werden, während sie durch Wickeln der Drähte 17 hergestellt werden. Bei diesem Verfahren können die beiden Wicklungsteil 152 und 153 miteinander verschachtelt werden, während sie durch die beiden Wickelmaschinen 20A und 20B hergestellt werden. Dies macht die Durchführung eines getrennten Verschachtelungsschrittes entbehrlich.
(Ausführungsform einer Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine]
Eine sechste Ausführungsform einer Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine wird nachstehend geschildert.
Ausführungsform 6
Zur Vereinfachung der Erläuterung wurde der Hauptaufbau der Wickelmaschine 20 voranstehend unter Bezugnahme auf die 4(a) und 4(b) beschrieben. Nunmehr erfolgt eine Beschreibung der Ausbildung der Wickelmaschine 20 gemäß der sechsten Ausführungsform.
40 ist eine Vorderansicht des Aufbaus der Wickelmaschine 20. 21 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 40.
Wie bereits erläutert, weist die Wickelmaschine 20 den Schwenkmechanismus 30 auf, den Drahtvorschubmechanismus 50, und den Drückmechanismus 60. Die 41 und 41 zeigen zugehörige Antriebsmechanismen zusammen mit einem Gehäuse 21. Die Drehplatte 31 des Schwenkmechanismus 30 ist an einer Drehwelle 40 angebracht, und wird durch einen Drehantriebsmechanismus 37 und einen Drehplattenbewegungsmechanismus 39 angetrieben. Die Drehwelle 40 erstreckt sich durch das Gehäuse 21, und ein Elektromotor 41 als Drehantriebsmechanismus 37 ist innerhalb vorgesehen, und an dem Gehäuse 21 befestigt. Der Elektromotor 41 weist auf seiner Drehachse ein Zahnrad 42 auf, das mit einem Zahnrad 43 kämmt, das an der Drehwelle 40 der Drehplatte 31 angebracht ist. Der Elektromotor 41 dreht die Drehplatte 31 über die Zahnräder 42 und 43. Die Drehplatte 31 wird in der durch den Pfeil A1 in 4(b) angedeuteten Richtung gedreht, wenn sich der Elektromotor 41 in der normalen Richtung dreht, und wird in der durch den Pfeil A2 in 4(b) angedeuteten Richtung gedreht, wenn sich der Elektromotor 41 in entgegengesetzter Richtung dreht. Der Drehwinkel der Drehplatte 31 kann dadurch eingestellt werden, dass die Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 41 eingestellt wird.
Ein Elektromotor 45 als der Drehplattenbewegungsmechanismus 39 ist ebenfalls innerhalb des Gehäuses 21 vorgesehen und an diesem angebracht. Der Elektromotor 45 sorgt für eine Hin- und Herbewegung der Drehplatte 31 entlang ihrer Zentrumsachse in jenen Richtungen, die durch Pfeile B1 und B2 in 4(a) angedeutet sind. Die Drehwelle 40 der Drehplatte 31 weist eine mit Gewinde versehene Welle 40a auf, deren Außenumfangsoberfläche mit dem Gewinde versehen ist. Ein Zylinder 46 steht im Gewindeeingriff mit der Gewindewelle 40a. Der Zylinder 46 ist über einen Riemen 47 mit einem Zylinder 48 verbunden, der an der Drehwelle des Elektromotors 45 angebracht ist. Die Drehkraft des Elektromotors 45 wird auf den Riemen 47 über den Zylinder 48 übertragen, dreht den Zylinder 46, und bewegt dann die Gewindewelle 40 entlang ihrer Achse. Dies führt dazu, dass die Drehplatte 31 entlang ihrer Achse bewegt wird. Wird der Motor 45 einmal in Normalrichtung und dann in entgegengesetzte Richtung gedreht, führt die Drehplatte 31 eine Hin- und Herbewegung in den durch die Pfeile B1 und B2 in 4(a) angedeuteten Richtungen durch. Die Länge der Bewegung wird dadurch eingestellt, dass die Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 45 eingestellt wird.
Als nächstes wird der Drahtvorschubmechanismus 50 beschrieben. Der Antriebsmechanismus für den Drahtvorschubmechanismus 50 weist einen Elektromotor 55 auf, der innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet und an diesem angebracht ist. Der Elektromotor 55 dreht die untere Vorschubrolle 52 der beiden Vorschubrollen 51 und 52. Die Vorschubrollen 51 und 52 stehen miteinander in elastischer Berührung, wobei der Draht 17 sandwichartig zwischen ihnen eingeschlossen ist. Der Draht 77 kann durch Drehen der einen Vorschubrolle 52 zugestellt werden. In dem Zustand, in welchem der Elektromotor 55 anhält, wird der Draht 17 durch die Vorschubrollen 51 und 52 festgehalten, zwischen denen er sandwichartig eingeklemmt ist, und kann sich nicht bewegen. Die Vorschubrolle 52 ist an einer Drehwelle 56 angebracht, die von dem Gehäuse 21 über ein Kugellager 57 gehaltert wird. Die Drehwelle 56 ist mit einer Drehwelle 59 des Elektromotors 55 über eine Kupplung 58 verbunden.
Die Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 55 legt die Vorschublänge L des Drahtes 17 fest. Der Wickelschritt für ein Spulenteil 15 umfasst die Drahtzufuhrschritte (den ersten Schritt, der in den 5(a) und 5(b) und den 6(a) und 6(b) gezeigt ist, die vierten Schritt, der in den 11(a) und 11(b) und in den 12(a) und 12(b) gezeigt ist, und den siebten Schritt, der in den 17(a) und 17(b) und den 18(a) und 18(b) gezeigt ist). Die Vorschublänge L des Drahts 17 in der durch den Pfeil C angedeuteten Richtung ist vorgegeben. Ein Einstellelement 23 stellt die Vorschublänge L durch Einstellung der Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 55 ein. Die Vorschublänge L kann einfach dadurch geändert werden, dass die Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 55 durch das Einstellelement 23 geändert wird.
Der Drückmechanismus 60 für das Drückteil 61 weist einen Elektromotor 63 auf, der innerhalb des Gehäuses 21 vorgesehen und an diesem angebracht ist. Wie in den 40 und 41 gezeigt, weist das Drückteil 61 einen ausgeschnittenen Abschnitt 61a auf, um die Zufuhr des Drahtes 17 zu ermöglichen, so dass es die Vorschublinie des Drahtes 17 überbrückt. Das Drückteil 61 weist eine Drückoberfläche 62 auf, die auf der vorderen Oberfläche der Zustelllinie des Drahtes 17 angeordnet ist. Der Wickelschritt für ein Wicklungsteil 15 umfasst die Schwenkschritte (den zweiten Schritt, der in den 7(a) und 7(b) und in den 8(a) und 8(b) gezeigt ist, den fünften Schritt, der in den 13(a) und 13(b) und in den 14(a) und 14(b) gezeigt ist, und den achten Schritt, der in den 19(a) und 19(b) und in den 20(a) und 20(b) gezeigt ist), wobei ein erster Abschnitt 15A und ein zweiter Abschnitt 15B, ebenso wie Schwenkabschnitte 15C und 15D, in diesen Schwenkschritten hergestellt werden. Der erste Abschnitt 15A oder der zweite Abschnitt 15B wird so ausgebildet, dass er sich unmittelbar vor der Drückoberfläche 62 erstreckt, und wird von dem Drückteil 61 in dem sich anschließenden Drückschritt gedrückt.
Das Drückteil 61 ist über ein Lager an einer Gewindewelle 65 angebracht, deren Außenumfangsoberfläche mit einem Gewinde versehen ist, und dreht sich daher nicht, wenn sich die Gewindewelle 65 dreht. Die Gewindewelle 65 geht durch das Gehäuse 21 hindurch, wobei dazwischen ein Zylinder 66 angeordnet ist, und ist mit einer Drehwelle 68 des Elektromotors 63 über eine Kupplung 67 verbunden. Die Innenumfangsoberfläche des Zylinders 66 bildet ein Gewindeloch, das im Gewindeeingriff mit der Gewindewelle 65 steht. Bei Drehung bewegt sich die Gewindewelle 65 in ihrer Axialrichtung. Wenn sich die Gewindewelle 65 in ihrer Art bewegt, bewegt sich das Drückteil 61 entlang der Achse der Drehplatte 31. Durch Drehen des Elektromotors 63 in normaler Richtung bzw. in entgegengesetzter Richtung führt das Drückteil 61 eine Hin- und Herbewegung durch, in den Richtungen, die durch die Pfeile D1 und D2 in 4(a) angedeutet sind, und zwar um die Entfernung p. Die Drückentfernung p des Drückteils 61 wird durch die Anzahl an Umdrehungen des Elektromotors 65 festgelegt. Ein Einstellelement 35 stellt die Drückentfernung p des Drückteils 61 durch Einstellen der Anzahl an Umdrehungen des Motors 63 ein. Die Drückentfernung p kann einfach dadurch geändert werden, dass der Einstellwert des Einstellelements 35 geändert wird.
Der Betriebsablauf der in den 40 und 41 gezeigten Wickelmaschine 20, der voranstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die 5(a) und 5(b) bis zu den 22(a) und 22(b) beschrieben wurde, wird nachstehend zusammengefaßt. Die folgenden drei Schritte, nämlich der Drahtzustellschritt, der Schwenkschritt, und der Drückschritt, werden in dieser Reihenfolge wiederholt durchgeführt, wodurch ein gerader, erster Abschnitt 15A, ein erster Schwenkabschnitt 15C, ein gerader, zweiter Abschnitt 15B, und ein zweiter Schwenkabschnitt 15D bei dem Draht 17 hergestellt werden, und der gerade, erste Abschnitt 15A und der gerade, zweite Abschnitt 15B zur Seite gedrückt werden.
(1) Drahtzustellschritt
Der Drahtzustellschritt wird durch den ersten Schritt repräsentiert, der in den 5(a) und 5(b) und in den 6(a) und 6(b) gezeigt ist, den vierten Schritt, der in den 11(a) und 11(b) und den 12(a) und 12 (b) gezeigt ist, und den siebten Schritt, der in den 17(a) und 17(b) und den 18(a) und 18(b) gezeigt ist. Beim Drahtzustellschritt sind sämtliche Operationen angehalten, nämlich dass der Elektromotor 41 die Drehplatte 31 dreht, der Elektromotor 45 eine Hin- und Herbewegung der Drehplatte 31 in ihrer Axialrichtung durchführt, und dass der Elektromotor 63 eine Druckbewegung des Drückteils 61 durchführt. In diesem Zustand treibt der Elektromotor 55 die Vorschub- oder Zustellrolle 52 des Drahtzustellmechanismus 50 an, wodurch der Draht 17 durch den Formgebungsspalt 36 in der Richtung, die durch den Pfeil C angedeutet ist, zugestellt wird, um eine Entfernung L, die von dem Einstellelement 23 eingestellt wurde.
Dieser Vorgang stellt einen Abschnitt mit der Länge L ein, der ein gerader, erster Abschnitt 15A oder ein gerader, zweiter Abschnitt 15B werden soll.
(2) Schwenkschritt
Der Schwenkschritt wird durch den zweiten Schritt repräsentiert, der in den 7(a) und 7(b) und den 8(a) und 8(b) gezeigt ist, den dritten Schritt, der in den 13(a) und 13(b) und den 14(a) und 14 (b) gezeigt ist, und den achten Schritt, der in den 19(a) und 19(b) und den 20(a) und 20(b) gezeigt ist. Bei dem Schwenkschritt wird der Vorschub des Drahts 17 durch den Elektromotor 55 (Drahtzustellmechanismus 50) unterbrochen, und wird der Draht 17 sandwichartig zwischen den Zustellrollen 51 und 52 festgehalten. Der Vorgang, dass der Elektromotor 63 das Drückteil 61 drückt, ist ebenfalls unterbrochen. In diesem Zustand werden die Vorgänge durchgeführt, dass der Elektromotor 41 die Drehplatte 31 dreht, und der Elektromotor 45 eine Hin- und Herbewegung der Drehplatte 31 in ihrer Axialrichtung durchführt.
Angetrieben durch den Elektromotor 41 wird zuerst die Drehplatte 31 in der durch den Pfeil A1 angedeuteten Richtung gedreht, und wird die Formgebungsrolle 35 um die zentrale Welle 33 gedreht, wodurch der Draht 17 an dem Formgebungsspalt 36 auf der Schwenkbasisoberfläche 32 abgebogen wird. Dies führt dazu, dass ein erster Schwenkabschnitt 15C oder ein zweiter Schwenkabschnitt 15D hergestellt wird. Gleichzeitig wird, mit der Ausbildung des ersten Schwenkabschnitts 15C und des zweiten Schwenkabschnitts 15D, ein gerader, erster Abschnitt 15A oder ein gerader, zweiter Abschnitt 15B hergestellt, für welchen die Länge L in dem vorangehenden Drahtzustellschritt eingestellt wurde. Nach der Herstellung des ersten Schwenkabschnitts 15C oder des zweiten Schwenkabschnitts 15D wird die Drehplatte 31 durch den Elektromotor 41 so angetrieben, dass sie sich in der durch den Pfeil A2 angedeuteten Richtung dreht, und wird hierdurch in die Ausgangslage zurückgestellt.
Während des voranstehend geschilderten Vorgangs veranlaßt der Elektromotor 45 die Drehplatte 31 zu einer Hin- und Herbewegung in den Richtungen, die durch die Pfeile B1 und B2 angedeutet sind (Axialrichtung), wodurch der Winkel des Schwenkabschnitts 15C oder 15D eingestellt wird.
(3) Drückschritt
Der Drückschritt wird durch den dritten Schritt repräsentiert, der in den 9(a) und 9(b) und den 10(a) und 10(b) gezeigt ist, den sechsten Schritt, der in den 15(a) und 15(b) und den 16(a) und 16(b) gezeigt ist, und den neunten Schritt, der in den 21(a) und 21(b) und den 22(a) und 22(b) gezeigt ist. Bei dem Drückschritt sind sowohl der Vorgang, dass der Elektromotor 41 die Drehplatte 31 dreht, als auch der Vorgang, dass der Elektromotor 45 eine Hin- und Herbewegung der Drehplatte 31 in Axialrichtung durchführt, unterbrochen. Der Drahtvorschubvorgang durch den Elektromotor 55 ist ebenfalls unterbrochen, und daher wird der Draht 18 sandwichartig zwischen den Zustellrollen 51 und 52 festgehalten. In diesem Zustand wird, angetrieben durch den Elektromotor 63, das Drückteil 61 in den Richtungen hin- und herbewegt, die durch die Pfeile D1 und D2 angedeutet sind (Axialrichtung der Drehplatte 31), wodurch der gerade, erste Abschnitt 15A oder der gerade, zweite Abschnitt 15B in Axialrichtung der Drehplatte 31 um die vorbestimmte Entfernung p gedrückt wird, die von dem Einstellelement 25 eingestellt wird, so dass er sich von der Schwenkbasisoberfläche 32 weg bewegt.
Der Mantelabisoliermechanismus 75 wird zusätzlich bei der Wickelmaschine 20 vorgesehen, falls dies erforderlich ist. Der Mantelabschälmechanismus 75 ist auf der Drahtzustelllinie zwischen dem Drahtzustellmechanismus 50 und dem Drückteil 61 angeordnet, und an dem Gehäuse 21 befestigt. Der Mantelabschälmechanismus 75 wird dazu verwendet, vom Mantel befreite Abschnitte 15H bei dem Draht 17 an erforderlichen Orten auszubilden. So wird beispielsweise der Mantelabschälmechanismus 75 wirksam dazu eingesetzt, Verbindungsklemmen 15J in einer Wicklungsanordnung herzustellen, wie in den 38 und 39 gezeigt ist.
Bei der Wickelmaschine 20 gemäß der sechsten Ausführungsform kann die Länge L sowohl des geraden, ersten Abschnitts 15A als auch des geraden, zweiten Abschnitts 15B einfach geändert werden, durch Ändern der Einstelllänge L des Einstellelements 23. Die Drückentfernung p des geraden, ersten Abschnitts 15A oder des geraden, zweiten Abschnitts 15B kann ebenfalls einfach geändert werden, durch Änderung des Einstellwertes p des Einstellelements 25. Weiterhin kann die Drückentfernung p einfach teilweise selbst während der Herstellung eines Wicklungsteils 15 geändert werden.
Bei der Wickelmaschine 20 gemäß den 40 und 41 sind die zentrale Welle 33 sowie die Formgebungsrolle 35 an der Drehplatte 31 angebracht. Dies vereinfacht den Aufbau zum anbringen der zentralen Welle 33 und der Formgebungsrolle 35, und werden die Abmessungen des Formgebungsspaltes 36 zwischen der zentralen Welle 33 und der Formgebungsrolle 35 konstant gehalten, was eine bessere Herstellung eines Wicklungsteils 15 ermöglicht.
Bei der Wickelmaschine 20 wird sowohl ein erster Schwenkabschnitt 15C oder ein zweiter Schwenkabschnitt 15D in einem Zustand hergestellt, in welchem der Draht 17 von dem Drahtzustellmechanismus 50 festgehalten wird. Daher lassen sich die Schwenkabschnitte 15C und 15D verläßlicher und korrekter herstellen. Da der Drehplattenbewegungsmechanismus 39 vorgesehen ist, um die Drehplatte 31 in deren Axialrichtung zu bewegen, kann darüber hinaus die Schrägstellung jedes der Schwenkabschnitte 15C und 15D einfach eingestellt werden. Wenn der Beschichtungsabschälmechanismus 75 vorgesehen ist, können vom Mantel befreite Abschnitte 15H einfach bei einem Wicklungsteil 15 an vorbestimmten Orten ausgebildet werden, und beispielsweise mittlere Verbindungsklemmen 15J einfach hergestellt werden.
[Elektrische Drehmaschine, die eine Wicklungsanordnung gemäß der Erfindung verwendet]
42 ist eine Schnittansicht eines Beispiels für eine elektrische Drehmaschine, welche eine Wicklungsanordnung 10, 10A oder 10B verwendet, die gemäß der Erfindung hergestellt wurde.
Diese elektrische Drehmaschine ist ein Wechselstromgenerator, der auf einem Fahrzeug vorgesehen ist, und dazu verwendet wird, eine Batterie des Fahrzeugs zu laden, Strom an verschiedene elektrische Verbraucher in dem Fahrzeug zu liefern, und für andere Zwecke. Der Wechselstromgenerator weist eine Drehwelle 101 auf, zwei Stützen 110 und 111, einen Rotor 120, und einen Stator 130. Der Rotor 120 weist ein Paar von Rotoreisenkernen 121 und 122 und eine Drehwicklung 123 auf. Da es sich um eine Feldwicklung handelt, wird die Drehwicklung 123 durch ein Bürstenpaar 102 und 103 und Schlupfringe 104 und 105 erregt, die auf der Drehwelle 101 vorgesehen sind. Die Drehwelle 1010 wird durch die beiden Stützen 110, 111 über Lager 112 und 113 gehaltert.
Der Stator 130 weist einen ringförmigen Statoreisenkern 131 und eine Wicklungsanordnung 10 auf, die um den Rotor 120 herum vorgesehen sind. Die Innenumfangsoberfläche des Statoreisenkerns 131 ist mit einer großen Anzahl an Schlitzen in vorbestimmten Abständen versehen, und Wicklungskombinationen 12 der Wicklungsanordnung 10 sind in die Schlitze eingeführt. Im einzelnen sind zugehörige erste und zweite, parallele, gerade Abschnitte 15a1 und 15b1 der jeweiligen Wicklungsteile 15 jeder Wicklungskombination 12 in denselben Schlitz eingeführt. Die Wicklungsanordnung 10 dient als Ausgangswicklung des Wechselstromgenerators. Wenn die Drehwelle 101 durch eine Brennkraftmaschine oder dergleichen angetrieben wird, erzeugt der Generator eine Wechselspannung, die beispielsweise durch einen Gleichrichter in eine Gleichspannung umgewandelt wird, die der Batterie und den verschiedenen elektrischen Verbrauchern zugeführt wird.

Claims

Herstellungsverfahren für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine, mit einem Wickelschritt zur Ausbildung eines ersten Schwenkabschnitts, eines geraden Abschnitts, und eines zweiten Schwenkabschnitts in zumindest einem Draht, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelschritt umfasst: einen Schritt der Einstellung vorbestimmter Abmessungen (L) und (P); einen ersten Schwenkschritt zur Ausbildung des ersten Schwenkabschnitts (15C) durch Biegen des Drahts (17) auf einer Schwenkbasisoberfläche (32); einen Drahtzustellschritt, in welchem der Draht (17) um die vorbestimmte Abmessung (L) nach dem ersten Schwenkschritt vorgestellt wird; einen zweiten Schwenkschritt, bei welchem nach dem Drahtzustellschritt der Draht (17) auf der Schwenkbasisoberfläche (32) in derselben Richtung gebogen wird, in welcher der Draht (17) bei der Ausbildung des ersten Schwenkabschnitts (15C) gebogen wurde, um hierdurch den zweiten Schwenkabschnitt (15D) und den geraden Abschnitt (15B) zwischen dem ersten Schwenkabschnitt (15C) und dem zweiten Schwenkabschnitt (15D) auszubilden; und einen Drückschritt, in welchem nach dem zweiten Schwenkschritt der gerade Abschnitt (15B) so gedrückt wird, dass sich der gerade Abschnitt (15B) von der Schwenkbasisoberfläche (32) um die vorbestimmte Abmessung (p) entfernt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwenkabschnitt (15C) und der zweite Schwenkabschnitt (15D) vor bzw. nach dem Drahtzustellschritt unter Verwendung eines Schwenkmechanismus (30) hergestellt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmechanismus (30) eine zentrale Welle (33) und eine Formgebungsrolle (35) aufweist, die sich um die zentrale Welle (33) herum dreht, und dass der erste Schwenkabschnitt (15C) und der zweite Schwenkabschnitt (15D) durch Biegen des Drahts (17) mittels Drehung der Formgebungsrolle (35) an einem Formgebungsspalt (36) ausgebildet werden, der zwischen der zentralen Welle (33) und der Formgebungsrolle (35) vorgesehen ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmechanismus (30) eine Drehplatte (31) aufweist, welche die Schwenkbasisoberfläche (32) aufweist, eine zentrale Welle (33), die in einem Drehzentrum (O-O) der Drehplatte (31) senkrecht zur Schwenkbasisoberfläche (32) vorgesehen ist, und eine Formgebungsrolle (35), die an der Drehplatte (31) senkrecht zur Schwenkbasisoberfläche (32) angebracht ist, und sich um die zentrale Welle (33) dreht, wobei der erste Schwenkabschnitt (15C) und der zweite Schwenkabschnitt (15D) durch Biegen des Drahts (17) durch Drehung der Formgebungsrolle (35) an einem Formgebungsspalt (36) hergestellt werden, der zwischen der zentralen Welle (33) und der Formgebungsrolle (35) ausgebildet wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Welle (33) ebenfalls an der Drehplatte (31) angebracht ist, und sich zusammen mit der Drehplatte (31) dreht.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drahtzustellmechanismus (50) zum Zuführen des Drahtes (17) eingesetzt wird, wobei der Drahtzustellmechanismus (50) ein Paar von Zustellrollen (51, 52) aufweist, die sandwichartig den Draht (17) zwischen sich einschließen, und der Schwenkmechanismus (30) den Draht (17) in einem Zustand biegt, in welchem der Draht (17) von den Zustellrollen (51, 52) festgehalten wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gerade Abschnitt (15B) weg von der Schwenkbasisoberfläche (32) durch ein Drückteil (60) gedrückt wird, das sich entlang einer Achse der Drehplatte (31) bewegen kann.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Neigungen des ersten Schwenkabschnitts (15C) und des zweiten Schwenkabschnitts (15D) durch einen Drehplattenbewegungsmechanismus (39) zum Bewegen der Drehplatte (31) entlang ihrer Achse eingestellt werden.
Herstellungsverfahren für eine Wicklungsanordnung einer elektrischen Drehmaschine, bei welcher die Wicklungsanordnung mehrere Wicklungsteile aufweist, von denen jedes durch einen Wickelschritt zum Wickeln eines Drahts zur Ausbildung mehrerer erster Abschnitte, mehrerer zweiter Abschnitte, mehrerer erster Schwenkabschnitte, von denen jeder einen der ersten Abschnitte und einen der zweiten Abschnitte verbindet, der auf der einen Seite und einen der ersten Abschnitte benachbart angeordnet ist, sowie mehrere zweite Schwenkabschnitte, von denen jeder einen der ersten Abschnitte und einen der zweiten Abschnitte verbindet, der sich an der anderen Seite des einen der ersten Abschnitte und in dessen Nähe angeordnet ist, auszubilden, wobei der Wickelschritt umfasst: einen Schritt der Einstellung vorbestimmter Abmessungen (L und p); einen ersten Drahtzustellschritt zum Zustellen des Drahts (17), um hierdurch die Länge (L) für einen der ersten Abschnitte (15A) auf Grundlage der vorbestimmten Abmessung (L) einzustellen; einen ersten Schwenkschritt zum Verschwenken, nach dem ersten Drahtzustellschritt, des Drahts (17) auf einer Schwenkbasisoberfläche (32), um hierdurch einen der ersten Schwenkabschnitte (15C) und einen der ersten Abschnitte (15A) auszubilden; einen ersten Drückschritt zum Drücken, nach dem ersten Schwenkschritt, des einen der ersten Abschnitte (15A), so dass sich der eine der ersten Abschnitte (15A) weg von der Schwenkbasisoberfläche (32) um die vorbestimmte Abmessung (p) bewegt; einen zweiten Drahtzustellschritt zum Zustellen, nach dem ersten Drückschritt, des Drahtes (17), um hierdurch die Länge (L) für einen der zweiten Abschnitte (15B) auf Grundlage der vorbestimmten Länge (L) einzustellen; einen zweiten Schwenkschritt zum Verschwenken, nach dem zweiten Drahtzustellschritt, des Drahts (17) auf der Schwenkbasisoberfläche (32) in derselben Richtung, in welcher der Draht (17) verschwenkt wurde, als der eine der ersten Schwenkabschnitte (15C) ausgebildet wurde, um hierdurch einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D) auszubilden, und einen der zweiten Abschnitte (15B) zwischen dem einen der ersten Schwenkabschnitte (15C) und dem einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D) auszubilden; und einen zweiten Drückschritt zum Drücken, nach dem zweiten Schwenkschritt, des einen der zweiten Abschnitte (15B) auf solche Weise, dass sich der eine der zweiten Abschnitte (15B) weg von der Schwenkbasisoberfläche (32) um die vorbestimmte Abmessung (p) bewegt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes der Wicklungsteile (151) und ein zweites der Wicklungsteile (152) miteinander verschachtelt werden, so dass die ersten Abschnitte (15A), die zweiten Abschnitte (15B), die ersten Schwenkabschnitte (15C) und die zweiten Schwenkabschnitte (15D) des ersten der Wicklungsteile (151) jeweils Seite an Seite mit den ersten Abschnitten (15A), den zweiten Abschnitten (15B), den ersten Schwenkabschnitten (15C) und den zweiten Schwenkabschnitten (15D) des zweiten der Wicklungsteile (152) angeordnet werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite der Wicklungsteile (151, 152) durch wiederholtes Ausführen des Wickelschrittes hergestellt werden, und dann miteinander verschachtelt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite der Wicklungsteile (153, 154) verschachtelt wird, während es durch Ausführung des Wickelschrittes hergestellt wird, und zwar mit dem ersten der Wicklungsteile (151, 152), das durch Ausführung des Wickelschrittes hergestellt wurde.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite der Wicklungsteile (152, 153, 15A, 15B) miteinander verschachtelt werden, während sie gleichzeitig durch Ausführung des Wickelschrittes hergestellt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste der Wicklungsteile (152) und das zweite der Wicklungsteile (153) auf zwei Schwenkbasisoberflächen (32) hergestellt werden, die einander gegenüberliegen, so dass sie aufeinander zu gedrückt werden, und miteinander verschachtelt werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste der Wicklungsteile (152) und das zweite der Wicklungsteile (153) auf zwei Schwenkbasisoberflächen hergestellt werden, die einander gegenüberliegen, um dann aufeinander zu gedrückt zu werden, und mit einem anderen Wicklungsteil (151) verschachtelt werden, das durch Ausführen des Wickelschrittes hergestellt wurde.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte für das erste, das zweite und das weitere der Wicklungsteile (152, 153, 151) isolierte Drähte sind, und Isoliermäntel von den isolierten Drähten an vorbestimmten Orten abgeschält werden, während das erste und das zweite der Wicklungsteile (152, 153) auf den Schwenkbasisoberflächen (32) hergestellt werden, um die Ausbildung von Verbindungsklemmen (15J) bei den isolierten Drähten zu ermöglichen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschiebungsschritt vorgesehen ist, bei welchem die Wicklungsteile (151, 152) verschoben werden, nachdem die Wicklungsteile (151, 152) durch Wickeln der Drähte und Verschachtelung miteinander hergestellt werden, wobei in dem Verschiebungsschritt erste Endabschnitte der jeweiligen ersten Abschnitte (15A) und erste Endabschnitte der jeweiligen zweiten Abschnitte (15B) jedes der ersten und der zweiten Wicklungsteile (151, 152) in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden, und zweite Endabschnitte der jeweiligen ersten Abschnitte (15A) und zweite Endabschnitte der jeweiligen zweiten Abschnitte (15B) sowohl des erster. als auch des zweiten der Wicklungsteile (151, 152) in entgegengesetzten Richtungen verschoben werden, wodurch erste, parallele, gerade Abschnitte (15a1) an den jeweiligen ersten Abschnitten ausgebildet werden, und zweite, parallele, gerade Abschnitte (15b1) an den jeweiligen zweiten Abschnitten (15B) ausgebildet werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verschiebungsschritt mehrere Wicklungskombinationen (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) hergestellt werden, von denen jede eine Kombination des ersten und des zweiten der Wicklungsteile (151, 152) ist, und jede der mehreren Wicklungskombinationen so ausgebildet ist, dass die zweiten, parallelen, geraden Abschnitte (15b1) des zweiten der Wicklungsteile (152) von unten in Berührung mit den ersten, parallelen, geraden Abschnitten (15a1) des ersten der Wicklungsteile (151) stehen, und die ersten, parallelen, geraden Abschnitte (15a1) des zweiten der Wicklungsteile (152) von oberhalb in Berührung mit den zweiten, parallelen, geraden Abschnitten (15b1) des ersten der Wicklungsteile (151) stehen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einführungsschritt zum Einführen der Wicklungsanordnung (10) in Schlitze eines Eisenkerns (131) nach dem Verschiebungsschritt vorgesehen ist, wobei in dem Einführungsschritt jede der mehreren Wicklungskombinationen (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) in die Schlitze eingeführt wird, die in dem Eisenkern (131) in vorbestimmten Abständen vorgesehen sind, auf solche Weise, dass jeder der ersten, parallelen, geraden Abschnitte (15a1) des ersten der Wicklungsteile (151) und jeder der zweiten, parallelen, geraden Abschnitte (15b1) des zweiten der Wicklungsteile (152) in einen vorbestimmten Schlitz als eine erste Schicht bzw. eine zweite Schicht eingeführt werden, und jeder der ersten, parallelen, geraden Abschnitte (15a1) des zweiten der Wicklungsteile (152) sowie jeder der zweiten, parallelen, geraden Abschnitte (15b1) des ersten der Wicklungsteile (151) in einen Schlitz eingeführt werden, der von dem vorbestimmten Schlitz um eine vorbestimmte Anzahl an Teilungsabständen beabstandet ist, als eine erste Schicht bzw. eine zweite Schicht.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsschritt vorgesehen ist, in welchem Enden der Wicklungsteile (151, 152) nach dem Einführungsschritt verbunden werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Presssschritt vorgesehen ist, bei welchem die Wicklungsteile (151, 152) so gepresst werden, dass eine erste Ebene, in welcher die ersten Abschnitte (15a1) vorhanden sind, und eine zweite Ebene, in welcher die zweiten Abschnitte (15b1) vorhanden sind, näher zueinander gelangen.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressschritt durchgeführt wird, nachdem die Wicklungsteile (151, 152) miteinander verschachtelt wurden, und vor dem Verschiebungsschritt.
Herstellungseinrichtung für ein Wicklungsteil einer elektrischen Drehmaschine, welches erste Schwenkabschnitte, gerade Abschnitte, und zweite Schwenkabschnitte aufweist, wobei die Herstellungseinrichtung aufweist: eine Drehplatte (31), die eine Schwenkbasisoberfläche (32) aufweist, auf welcher das Wickeln eines Drahtes (17) durchgeführt wird; einen ersten Motor (41) zum Drehen der Drehplatte (31) intermittierend um ihre Achse; eine zentrale Welle (33), die senkrecht zu der Schwenkbasisoberfläche (32) auf der Achse der Drehplatte (31) vorgesehen ist; eine Formgebungsrolle (35), die an der Drehplatte (31) senkrecht zur Schwenkbasisoberfläche (32) angebracht ist, und der zentralen Welle (33) so gegenüberliegt, dass dazwischen ein Formgebungsspalt (36) vorhanden ist, und sich um die zentrale Welle (33) dreht; ein Drahtzustellmechanismus (50) zum Zustellen des Drahtes (17) durch den Formgebungsspalt (36); ein zweiter Motor (55) zum intermittierenden Antrieb des Drahtzustellmechanismus; ein erstes Einstellelement zu Einstellen einer Abmessung (L) des Drahts (17), der durch den Antrieb des zweiten Motors (55) zugestellt wird; ein Drückteil (61), das sich entlang der Achse der Drehplatte (31) bewegen kann; ein dritter Motor 63) zum intermittierenden Antreiben des Drückteils (61), und ein zweites Einstellelement zum Einstellen einer Abmessung (p) in Bezug auf das Drücken des Drückteils (61) durch den Antrieb durch den dritten Motor (63), wobei die Herstellungseinrichtung folgende Schritte ausführt: den ersten Motor (41) veranlassen, den Draht (17) auf der Schwenkbasisoberfläche (32) zu biegen, um hierdurch einen der ersten Schwenkabschnitte (15C) auszubilden; Veranlassen, nach Ausbildung des einen der ersten Schwenkabschnitte (15C), des zweiten Motors (55), den Draht (17) um die Abmessung (L) zuzustellen, die von dem ersten Einstellelement eingestellt wird; Veranlassen, nach dem Vorstellen des Drahtes (17), dass der erste Motor (41) den Draht (17) auf der Schwenkbasisoberfläche (32) in derselben Richtung biegt, wie der Draht (17) bei der Ausbildung des einen der ersten Schwenkabschnitte (15C) gebogen wurde, um hierdurch einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D) und einen der geraden Abschnitte (15A, 15B) zwischen dem einen der ersten Schwenkabschnitte (15C) und dem einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D) auszubilden; und Veranlassen, nach Ausbildung des einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D), dass der dritte Motor (63) das Drückteil (61) bewegt, um den einen der geraden Abschnitte (15A, 15B) so zu drücken, dass sich der eine der geraden Abschnitte (15A, 15B) um die Abmessung (p) weg von der Schwenkbasisoberfläche (32) bewegt.
Herstellungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Welle (33) auch an der Drehplatte (31) angebracht ist, und sich zusammen mit der Drehplatte (31) dreht.
Herstellungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der eine der ersten Schwenkabschnitte (15C) und der eine der zweiten Schwenkabschnitte (15D) durch Drehung der Drehplatte (31) in einem Zustand ausgebildet werden, in welchem der Draht (17) durch den Drahtzustellmechanismus (50) festgehalten ist.
Herstellungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehplattenbewegungsmechanismus (39) zum Bewegen der Drehplatte (31) entlang ihrer Achse vorgesehen ist, wobei Schrägstellungen des einen der ersten Abschnitte (15C) und des einen der zweiten Schwenkabschnitte (15D) durch den Drehplattenbewegungsmechanismus (39) eingestellt werden.
Herstellungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (17) ein isolierter Draht ist, und die Herstellungseinrichtung weiterhin einen Abisoliermechanismus (75) zum Abschälen eines Isoliermantels von dem isolierten Draht an vorbestimmten Positionen aufweist.