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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fügeverfahren für Spulenenden von Segmentspulen, die für einen Stator verwendet werden, und eine Fügevorrichtung.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Wenn ein Stator eines Motors hergestellt wird, werden Segmentspulen verwendet, die eine Spule durch ein Fügen ausbilden. Ein Fügeverfahren bzw. Verbindungsverfahren für Endteile von Segmentspulen wird in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr.
2006-304507 (JP 2006- 304 507 A) beschrieben. Die Segmentspule ist derart gestaltet, dass ein distales Ende in einer sich verjüngenden Form ausgebildet ist. Die Segmentspulen werden in einer Reihenfolge von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite in einer radialen Richtung eines Statorkerns zusammengesetzt, und die Segmentspulen von einem Paar von Segmentspulen benachbart zueinander in der radialen Richtung werden in entgegengesetzten Richtungen zueinander entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns geneigt. Hierdurch wird eine Höhe der Spulenenden verkürzt. Dann wird ein leitfähiger Klebstoff auf zu fügende Teile von distalen Enden von einem Paar von Segmentspulen als ein Fügeziel aufgebracht. Danach wird eine Vielzahl von keilförmigen Plattenkörpern in entsprechende Spalten der distalen Enden von dem Paar von Segmentspulen entlang der radialen Richtung des Statorkerns eingesetzt, so dass die zu fügenden Teile an vorbestimmten Positionen entlang der radialen Richtung fixiert werden. Nachfolgend wird ein Zustand, in dem die Plattenkörper bei einem vorbestimmten Druck mit Druck beaufschlagt werden, für eine vorbestimmte Zeit beibehalten, um den leitfähigen Klebstoff auszuhärten, wodurch Segmentspulenenden miteinander gefügt werden.
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Ein weiteres Fügeverfahren für Endteile von Leitersegmenten einer elektrischen Rotationsmaschine ist in
US 6 903 478 B2 offenbart.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Das Fügeverfahren für die Endteile von den Segmentspulen, wie in
JP 2006 -
304 507 A beschrieben ist, verwendet einen leitfähigen Klebstoff und beschreibt nichts bezüglich eines Fügeverfahrens durch Schweißen. Ferner können in diesem Verfahren distale Enden von einem Paar von Segmentspulen entlang der radialen Richtung des Statorkerns positioniert werden, jedoch ist ein Positionieren entlang einer axialen Richtung und einer Umfangsrichtung des Statorkerns nicht beschrieben. Entsprechend tritt in einem Fall, in dem dieses Verfahren zum Schweißen von distalen Enden von einem Paar von Segmentspulen zu verwenden ist, solch ein Problem auf, dass das Positionieren entlang der axialen Richtung und der Umfangsrichtung des Statorkerns nicht genau bzw. akkurat durchgeführt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bietet ein Spulenendenfügeverfahren und eine Fügevorrichtung, von denen jede in der Lage ist, ein Positionieren von Spulenenden von Segmentspulen in einer Herstellung eines Statorkerns genau durchzuführen.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fügeverfahren für Spulenenden von Segmentspulen für einen Stator und das Fügeverfahren weist folgendes auf: ein Zusammensetzen von Segmentspulen, die in einer vorbestimmten Form ausgebildet sind, in Einschubschlitze bzw. Öffnungen eines Statorkerns der Reihe nach von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite in der radialen Richtung des Statorkerns; ein Neigen von Spulenenden von einem Paar von Segmentspulen, die in der radialen Richtung in dem Statorkern benachbart zueinander sind, so dass die Spulenenden zu gegenseitig entgegengesetzten Richtungen in einer Umfangsrichtung des Statorkerns geneigt werden, wobei die Spulenenden jeweils einen sich verjüngenden Abschnitt bzw. konischen Abschnitt mit einem distalen Ende haben, das in einer sich verjüngenden Form ausgebildet ist, und mit einer Fase, die zu dem Statorkern hin gewandt ist; ein Drücken eines Paares von sich verjüngenden Abschnitten, die in der radialen Richtung benachbart zueinander sind, in einem Zustand, in dem die Spulenenden geneigt sind, so dass ein Paar von ersten Drückvorrichtungen, die mit einem Paar von Rastabschnitten versehen sind, näher an die Spulenenden zu entlang einer axialen Richtung des Statorkerns gebracht werden, wobei das Paar von Rastabschnitten an das Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst ist; ein Fixieren bzw. Befestigen von axialen Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten, so dass einer von dem Paar von Rastabschnitten zu der Fase von einem von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst ist und der andere von dem Paar von Rastabschnitten an die Fase von dem anderen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst ist;
ein Fixieren bzw. Befestigen von radialen Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten derart, dass das Paar von sich verjüngenden Abschnitten durch ein Paar von zweiten Drückvorrichtungen von der inneren Seite und der äußeren Seite in der radialen Richtung derart zwischen dieses genommen wird, dass die sich verjüngenden Abschnitte von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten einen Kontakt miteinander herstellen; und ein Schweißen eines Berührungsabschnitts bzw. Kontaktabschnitts, an dem die sich verjüngenden Abschnitte von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten miteinander einen Kontakt herstellen.
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wenn die sich verjüngenden Abschnitte der Spulenenden in dem Statorkern durch die ersten Drückvorrichtungen gedrückt werden, so dass das Paar von Rastabschnitten der ersten Drückvorrichtungen an das Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst wird, ist es möglich, Positionen der sich verjüngenden Abschnitte entlang der axialen Richtung des Statorkerns an vorbestimmten Positionen zu fixieren bzw. zu befestigen. Ferner ist es durch ein Anordnen des Paares von sich verjüngenden Abschnitten entlang der radialen Richtung des Statorkerns zwischen dem Paar von zweiten Drückvorrichtungen möglich, die Radialpositionen der sich verjüngenden Abschnitte an vorbestimmten Positionen zu fixieren.
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Der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Fixieren von Umfangspositionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten derart aufweisen, dass in einem Zustand, in dem der eine von dem Paar von Rastabschnitten an die Fase von dem einen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst ist und der andere von dem Paar von Rastabschnitten an die Fase von dem anderen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten gepasst ist, das Paar von Rastabschnitten bewegt wird, um sich entlang der Umfangsrichtung einander anzunähern.
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Gemäß der vorangehenden Konfiguration, wenn die Rastabschnitte von dem Paar von Rastabschnitten bewegt werden, um sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns einander anzunähern, so dass das Paar von sich verjüngenden Abschnitten entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns dazwischen genommen wird, ist es möglich, Positionen der sich verjüngenden Abschnitte entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns an vorbestimmten Positionen zu fixieren. In diesem Zustand werden die sich verjüngenden Abschnitte von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten an den vorbestimmten Positionen hinsichtlich der axialen Richtung durch das Paar von Rastabschnitten fixiert und außerdem entlang der radialen Richtung des Statorkerns durch das Paar von zweiten Drückvorrichtungen fixiert. Das heißt, gemäß der vorrangehenden Konfiguration können die sich verjüngenden Abschnitte der Spulenenden an den vorbestimmten Positionen hinsichtlich der axialen Richtung, der radialen Richtung und der Umfangsrichtung des Statorkerns fixiert werden.
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Die Rastabschnitte können jeweils eine Passfläche haben, die entlang der Umfangsrichtung ausgebildet und zu einer Richtung hin geneigt ist, die sich dem Statorkern in der axialen Richtung annähert; und wenn die Rastabschnitte von dem Paar von Rastabschnitten bewegt werden, um sich einander entlang der Umfangsrichtung anzunähern, können die Umfangspositionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten derart fixiert werden, dass die entsprechenden Fasen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten an die entsprechenden Passflächen gepasst werden.
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Gemäß der vorrangehenden Konfiguration, da die Passflächen in den Rastflächen der ersten Drückvorrichtungen ausgebildet sind, wenn die ersten Drückvorrichtungen in der Umfangsrichtung des Statorkerns bewegt werden, ist es möglich, die sich verjüngenden Abschnitte von den Spulenenden an die Rastabschnitte mit Bestimmtheit zu passen. Hierdurch macht es die vorliegende Erfindung möglich, die sich verjüngenden Abschnitte an den vorbestimmten Positionen hinsichtlich der Umfangsrichtung und der axialen Richtung des Statorkerns simultan bzw. gleichzeitig mit Bestimmtheit zu fixieren.
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Jede von den ersten Drückvorrichtungen kann eine Eindringnut haben, die an einer Position entsprechend einer Position des Kontaktabschnitts entlang der axialen Richtung vorgesehen ist, wobei die Eindringnut vorgesehen ist, um den Kontaktabschnitt zu schweißen, und eine Laserschweißung kann an dem Kontaktabschnitt von der axialen Richtung aus durch die Eindringnut durchgeführt werden.
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Gemäß der vorrangehenden Konfiguration kann der Kontaktabschnitt von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten, die an den vorbestimmten Positionen durch die zweiten Drückvorrichtungen und die ersten Drückvorrichtungen fixiert sind, von der axialen Richtung des Statorkerns durch die Eindringnuten geschweißt werden, die in den ersten Drückvorrichtungen ausgebildet sind. Durch ein Aufbringen eines Laserstrahls durch die Eindringnuten ist es möglich, den Kontaktabschnitt ohne ein Beeinträchtigen des anderen Teils mit Ausnahme von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten als ein Schweißziel zu schweißen.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Fügevorrichtung für Spulenenden von Segmentspulen für einen Stator und die Fügevorrichtung weist folgendes auf: ein Paar von ersten Drückvorrichtungen, die jeweils eine flache Fläche haben, einen Rastabschnitt, der von der flachen Fläche vorragt und eine geneigte Fläche hat, die relativ zu der flachen Fläche bei weniger als 90° geneigt ist, und eine Eindringnut, die im Allgemeinen in einer senkrechten Richtung hinsichtlich der flachen Fläche eindringt bzw. durchdringt; und ein Paar von L-förmigen zweiten Drückvorrichtungen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Positionieren von Spulenenden von Segmentspulen zu einer Zeit, wenn die Spulenenden von den Segmentspulen in einer Herstellung eines Statorkerns gefügt werden, genau durchzuführen.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Signifikanz von Beispielsausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 eine Ansicht ist, die einen Statorkern als ein Herstellungsobjekt einer Ausführungsform vorliegender Erfindung darstellt;
- 2 eine Ansicht ist, die zu verbindende bzw. zu fügende Teile von Segmentspulen darstellt;
- 3 eine Ansicht ist, die zu fügende Teile von Segmentspulen darstellt;
- 4 eine Ansicht ist, die ein distales Ende eines Spulenendes einer Segmentspule darstellt;
- 5 eine Ansicht ist, die eine Modifikation des distalen Endes des Spulenendes der Segmentspule darstellt;
- 6 eine Schnittansicht ist, die eine Konfiguration einer Spulenendfügevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
- 7 eine Schnittansicht ist, die die Konfiguration der Spulenendfügevorrichtung darstellt; wenn von einer anderen Richtung aus betrachtet;
- 8 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Rastabschnitt einer ersten Drückvorrichtung darstellt;
- 9 eine Ansicht ist, die ein Fügeverfahren für Spulenenden durch Verwendung der Spulenendfügevorrichtung darstellt;
- 10 eine Ansicht ist, die ein Positionieren von dem Spulenende durch die erste Drückvorrichtung darstellt;
- 11 eine Ansicht ist, die ein Positionieren des Spulenendes durch die erste Drückvorrichtung darstellt;
- 12 eine Ansicht ist, die eine Abweichung eines Biegens von dem Spulenende darstellt;
- 13 eine Ansicht ist, die ein Positionieren des Spulenendes durch die erste Drückvorrichtung darstellt;
- 14 eine Ansicht ist, die eine Klemmvorrichtung als eine Modifikation der Spulenendfügevorrichtung darstellt;
- 15 eine Schnittansicht ist, die eine Konfiguration der Klemmvorrichtung darstellt; und
- 16 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Rastabschnitt der Klemmvorrichtung darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das Folgende beschreibt eine Ausführungsform einer Spulenendfügevorrichtung für Segmentspulen für einen Stator und ein Fügeverfahren von diesem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist ein Stator 1 für einen Motor einen torischen Statorkern 2 und eine Vielzahl von Segmentspulen 4 auf, um eine Spule 3 innerhalb des Statorkerns 2 auszubilden. Der Statorkern 2 ist derart ausgebildet, dass dünne torische Stahlplatten laminiert bzw. geschichtet sind. In dem Statorkern 2 ist eine Vielzahl von Segmentspulen 4, die in einer U-Form ausgebildet sind, entlang einer Umfangsrichtung des Statorkerns 2 angeordnet. Die Vielzahl von Segmentspulen 4 ist der Reihe nach von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite entlang einer radialen Richtung des Statorkerns 2 laminiert bzw. geschichtet. Die Spule 3 ist durch die Vielzahl von Segmentspulen 4 ausgebildet, die als solche zusammengesetzt sind.
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Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Paar von Spulenenden 5 von einem Paar von Segmentspulen 4 in der radialen Richtung des Statorkerns 2 benachbart zueinander. Die Spulenenden von dem Paar von Spulenenden 5 werden in entgegensetzten Richtungen zueinander entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 geneigt. Ein distales Ende von Spulenende 5 hat einen sich verjüngenden Abschnitt 6, der in einer sich verjüngenden Form bzw. konischen Form ausgebildet ist. Der sich verjüngende Abschnitt 6 ist ausgebildet, um solch eine Form zu haben, dass das Spulenende 5 parallel zu der radialen Richtung des Statorkerns 2 in einem Zustand geschnitten ist, in dem das Spulenende 5 geneigt ist. Hierdurch wird eine Höhe des Spulenendes 5 entlang einer axialen Richtung des Statorkerns 2 verkürzt. Distale Enden von dem Paar von Spulenenden 5 benachbart zueinander werden geschweißt, um elektrisch verbunden zu werden.
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Wie in 4 dargestellt ist, ist eine Fase 7 in einem distalen Ende des sich verjüngenden Abschnitts 6 derart ausgebildet, dass das distale Ende in der axialen Richtung des Statorkerns 2 scharf ansteigt. Aufgrund der Fase 7 ist ein Winkel des distalen Endes des sich verjüngenden Abschnitts 6 ausgebildet, um groß zu sein. Ein Winkel θ des distalen Endes des sich verjüngenden Abschnitts 6 ist kleiner als 90°. Wie in 5 dargestellt ist, kann die Fase 7 in einer R-Form ausgebildet sein, um zu einer Seite des Statorkerns 2 hin vorzuragen. Zum Beispiel ist der sich verjüngende Abschnitt 6 wie folgt ausgebildet. Ein Teil eines riemen- bzw. gürtelförmigen Leitungsdraht, der sich in einer linearen Form erstreckt, wird derart gebogen, dass eine Achse des Leitungsdrahts parallel in einer Längsrichtung eines Abschnitts der Gürtelform abweicht, um so einen Biegeabschnitt auszubilden. Der Biegeabschnitt wird durch ein Formen des Leitungsdrahts beispielsweise mit einer Form ausgebildet. Danach wird der Biegeabschnitt von beiden Seiten in einer kurzen Richtung des Abschnitts der Gürtelform bzw. Riemenform gedrückt. Dann wird der Biegeabschnitt diagonal hinsichtlich der Achse des Leitungsdrahts von der Längsrichtung des Abschnitts der Gürtelform bzw. Riemenform des Biegeabschnitts geschnitten, wodurch die sich verjüngende Form 6 mit der Fase 7 ausgebildet wird.
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Distale Enden von einem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6 benachbart zueinander in der radialen Richtung werden geschweißt. In der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 werden geschweißte Abschnitte (Teile, an denen eine Isolierbeschichtung entfernt ist) von entsprechenden Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6 in Intervallen platziert. Durch ein Ausbilden der distalen Enden der sich verjüngenden Abschnitte 6 in der vorrangehenden Form ist es möglich, einen Isolierabstand zwischen den geschweißten Abschnitten benachbart zueinander in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 zu vergrößern. Durch ein Vergrößern des Isolierabstands ist es möglich, einen Wirbelstromverlust der Segmentspule 4 zu verringern. Das Folgende beschreibt eine Spulenendfügevorrichtung 50, die für ein Paar von Spulenenden 5 benachbart zueinander in der radialen Richtung verwendet wird, und ein Fügeverfahren von dieser.
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Wie in 6 bis 8 dargestellt ist, weist die Spulenendfügevorrichtung 50 folgendes auf: ein Paar von ersten Drückvorrichtungen 10, 10', die gestaltet sind, um Spulenenden 5 in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 zu positionieren; und ein Paar von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20', die gestaltet sind, um die Spulenenden 5 in der radialen Richtung des Statorkerns 2 zu positionieren.
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Ein Spulenende 5' ist benachbart zu dem Spulenende 5 in der radialen Richtung (Y-Richtung) des Statorkerns 2, so dass ein distales Ende des Spulenendes 5 und ein distales Ende des Spulenendes 5' zu entgegengesetzten Richtungen hin gerichtet sind. Die erste Drückvorrichtung 10 ist an einen sich verjüngenden Abschnitt 6 des Spulenendes 5 gepasst. Die erste Drückvorrichtung 10 ist gestaltet, um den sich verjüngenden Abschnitt 6 entlang der axialen Richtung (Z-Richtung) und der Umfangsrichtung (X-Richtung) des Statorkerns 2 zu positionieren. Ein flacher Abschnitt 11, der entlang der X-Richtung flach ist, um den sich verjüngenden Abschnitt 6 zu drücken, ist in einem Boden der ersten Drückvorrichtung 10 ausgebildet.
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Ein Rastabschnitt 12, der ausgebildet ist, um nach unten hin (- Z-Richtung) vorzuragen, ist in dem flachen Abschnitt 11 ausgebildet. Eine Passfläche 14, die zu einer Bewegungsrichtung (- X-Richtung) hin geneigt ist, wo sich der Rastabschnitt 12 hin bewegt, ist in dem Rastabschnitt 12 ausgebildet. Die Passfläche 14 ist entlang der Umfangsrichtung (X-Richtung) ausgebildet und ist in einer Richtung geneigt, die sich dem Statorkern 2 in der axialen Richtung (Z-Richtung) annähert. Der Rastabschnitt 12 ist ausgebildet, um in einen Raum S einzutreten, der zwischen der Fase 7 des Spulenendes 5 und dessen benachbarten Spulenende 5 in der X-Richtung ausgebildet ist, um eine Störung bzw. Beeinträchtigung mit dem benachbarten Spulenende 5 in der X-Richtung zu verhindern. Der sich verjüngende Abschnitt 6 ist an die erste Drückvorrichtung 10 aufgrund des flachen Abschnitts 11 und des Rastabschnitts 12 gepasst.
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Die erste Drückvorrichtung 10', die gestaltet ist, um das Spulenende 5' zu drücken, liegt neben der ersten Drückvorrichtung 10 in einer - Y-Richtung. Das Spulenende 5' und die erste Drückvorrichtung 10' haben die gleichen Konfigurationen und Form wie das Spulenende 5 bzw. die erste Drückvorrichtung 10 und sind in Rotationssymmetrie zu einer Z-Achse platziert. Entsprechend haben in der folgenden Beschreibung das Spulenende 5' und die erste Drückvorrichtung 10' die gleichen Konfigurationen, die vorangehend beschrieben sind. Eine Eindringnut (penetration groove) 13, die entlang der Z-Achsenrichtung eindringt bzw. durchdringt, ist in der ersten Drückvorrichtung 10 ausgebildet. Die Eindringnut 13 ist in der ersten Drückvorrichtung 10 in einer eindringenden Art und Weise an einer Position vorgesehen, die einer Position des sich verjüngenden Abschnitts 6 entlang der Z-Achsenrichtung entspricht. Ein Durchgangsloch, um das Spulenende 5 zu schweißen, ist durch die Eindringnut 13 und eine Eindringnut 13' ausgebildet.
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Wie in 9 dargestellt ist, bewegt sich die erste Drückvorrichtung 10, um sich dem Spulenende 5 in der - Z-Richtung entlang der Z-Achse anzunähern, und stoppt an einer Referenzposition P, während eine Kraft in der - Z-Richtung aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt der Rastabschnitt 12 in den Raum S ein, um keinen Kontakt mit der Fase 7 herzustellen. Hierdurch liegt ein oberes Ende des sich verjüngenden Abschnitts 6 des Spulenendes 5 mit dem flachen Abschnitt 11 an und eine Kraft wird auf das Spulenende 5 in der - Z-Richtung durch die erste Drückvorrichtung 10 aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt ist das obere Ende des sich verjüngenden Abschnitts 6 an der Referenzposition P platziert, und eine Position des sich verjüngenden Abschnitts 6 in der Z-Achsenrichtung ist fixiert.
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In ähnlicher Weise wird auch eine Position eines sich verjüngenden Abschnitts 6' des Spulenendes 5' in der Z-Achsenrichtung durch die erste Drückvorrichtung 10' fixiert. Das heißt, ein Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' wird in der axialen Richtung des Statorkerns 2 durch das Paar von ersten Drückvorrichtungen 10, 10' gedrückt, so dass die Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in der axialen Richtung des Statorkerns 2 fixiert sind.
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Danach bewegt sich die erste Drückvorrichtung 10 in der - X-Richtung und der Rastabschnitt 12 liegt an der Fase 7 an. Hierdurch wird der sich verjüngende Abschnitt 6 an die erste Drückvorrichtung 10 gepasst, so dass eine Position des sich verjüngenden Abschnitts 6 in der X-Achsenrichtung fixiert bzw. fest ist. In ähnlicher Weise wird auch eine Position des sich verjüngenden Abschnitts 6' des Spulenendes 5' in der X-Achsenrichtung durch die erste Drückvorrichtung 10' fixiert. Das heißt, in einem Zustand, in dem der Rastabschnitt 12 an die Fase 7 des sich verjüngenden Abschnitts 6 gepasst ist und der Rastabschnitt 12' an die Fase 7' des sich verjüngenden Abschnitts 6' gepasst ist, werden die Rastabschnitte von dem Paar von Rastabschnitten 12, 12' bewegt, um sich einander entlang der Umfangsrichtung anzunähern, so dass die Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in der Umfangsrichtung fixiert bzw. fest sind.
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Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Rastabschnitte von dem Paar von Rastabschnitten 12, 12' bewegt werden, um sich einander entlang der Umfangsrichtung anzunähern, werden entsprechende Fasen 7, 7' von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' an entsprechende Passflächen 14, 14' gepasst, so dass die Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in der Umfangsrichtung fixiert bzw. fest sind. Hierdurch wird das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' von dem Paar von ersten Drückvorrichtungen 10, 10' in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 genommen, um daran gepasst zu werden, und dementsprechend werden die Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 fixiert.
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Wie in 10 bis 13 dargestellt ist, ändert sich die Position der Segmentspule 4 vielfach. Wenn ein Biegewinkel von der Segmentspule 4 klein ist, ragt das Spulenende 5 relativ zu der Referenzposition P (siehe 10) aufwärts (Z-Achsenrichtung) vor. In diesem Fall, wenn die erste Drückvorrichtung 10 sich entlang der Z-Achse nach unten bewegt, um so den sich verjüngenden Abschnitt 6 nach unten hin zu drücken, wird der sich verjüngende Abschnitt 6 an der Referenzposition P platziert. In der Zwischenzeit, wenn der Biegewinkel der Segmentspule 4 groß ist, wird das Spulenende 5 relativ zu dem Referenzpunkt P (siehe 11) nach unten hin (- Z-Achsenrichtung) positioniert. In diesem Fall bewegt sich die erste Drückvorrichtung 10 entlang der X-Achsenrichtung, um den sich verjüngenden Abschnitt 6 durch den Rastabschnitt 12 nach oben hin anzuheben. Das heißt, die Fase 7 des sich verjüngenden Abschnitts 6 gleitet hinauf über die Passfläche 14 des Rastabschnitts 12, so dass der Rastabschnitt 12 an den sich verjüngenden Abschnitt 6 gepasst wird. Hierdurch wird der sich verjüngende Abschnitt 6 an der Referenzposition P platziert.
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Ferner, wenn eine Kurve R der Segmentspule 4 zu groß ist (siehe 12), wird die Position des Spulenendes 5 platziert, um in der X-Achsenrichtung abzuweichen. In diesem Fall bewegt sich die erste Drückvorrichtung 10 entlang der X-Achse, um den sich verjüngenden Abschnitt 6 in der - X-Richtung durch den Rastabschnitt 12 zu bewegen. Hierdurch wird eine Kraft zum Komprimieren des sich verjüngenden Abschnitts 6 in der axialen Richtung der Segmentspule 4 aufgrund des Rastabschnitts 12 und des flachen Abschnitts 11 aufgebracht, so dass die Kurve R verringert wird und der sich verjüngende Abschnitt 6 an einer richtigen bzw. rechten Position platziert wird (siehe 13).
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Als Nächstes wird ein Positionieren des Spulenendes 5 hinsichtlich der radialen Richtung des Statorkerns 2 beschrieben. Beide Seiten von dem Paar von Spulenenden 5, 5' werden zwischen das Paar von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20' entlang der Y-Achsenrichtung (siehe 7) genommen. Distale Enden 21, 21' von dem Paar von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20' sind mit Vorsprungsabschnitten 22, 22' versehen, die gestaltet sind, um das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' von beiden Seiten zwischen sich zu nehmen. Die Vorsprungsabschnitte bzw. vorragenden Abschnitte 22, 22' sind ausgebildet, um in der - Z-Achsenrichtung vorzuragen, um in die Räume Q, Q' zwischen einer Vielzahl von Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' benachbart zueinander in der radialen Richtung des Statorkerns 2 einzutreten. Das heißt, das Paar von Spulenenden 5, 5' wird zwischen das Paar von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20' von einer inneren Seite und einer äußeren Seite in der radialen Richtung des Statorkerns 2 genommen. Hierdurch wird eine Bewegung von dem Paar von Spulenenden 5, 5' in der Y-Achsenrichtung beschränkt. Die Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten in der radialen Richtung des Statorkerns 2 sind an deren rechten Positionen bzw. richtigen Positionen fixiert.
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Aufgrund des Paars von ersten Drückvorrichtungen 10, 10' und des Paars von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20' wird das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in drei Achsenrichtungen, der axialen Richtung, der Umfangsrichtung und der radialen Richtung, des Statorkerns 2 fixiert und sind an deren richtigen Positionen platziert. Zur gleichen Zeit stellt das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' Kontakt miteinander her, so dass ein Verbindungsabschnitt B ausgebildet wird. Der Verbindungsabschnitt bzw. Kontaktabschnitt B kann durch die Eindringnuten 13, 13' von einer oberen Seite in der Z-Achse betrachtet werden. Danach wird der Kontaktabschnitt B mit einem Laserstrahl 31 durch eine Laserschweißvorrichtung 30 von der oberen Seite in der Z-Achsenrichtung durch die Eindringnuten bzw. Durchdringnuten 13, 13' geschweißt. Wenn der Laserstrahl durch die Eindringnuten 13, 13' aufgebracht wird, ist es möglich, den Kontaktabschnitt B ohne ein Beeinträchtigen des anderen Teils mit Ausnahme des Kontaktabschnitts B als ein Schweißziel zu schweißen.
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Wie vorangehend beschrieben ist, ist es gemäß dem Fügeverfahren für die Spulenenden 5 der Segmentspulen 4 in einem Fall, in dem das Spulenende 5 den sich verjüngenden Abschnitt 6 hat, der in einer sich verjüngenden Form bzw. konischen Form ausgebildet ist, möglich, das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' an deren richtigen Positionen genau zu positionieren. Ferner ist es möglich, ein Laserstrahlschweißen an dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' durch die Eindringnuten 13, 13' durchzuführen, die in dem Paar von ersten Drückvorrichtungen 10, 10' vorgesehen sind. Mit der Verwendung der Eindringnuten 13, 13' ist es möglich, den anderen Teil mit Ausnahme des Schweißziels daran zu hindern, beeinträchtigt zu werden. Gemäß dem Fügeverfahren für die Spulenenden 5 ist es möglich, eine Gesamtlänge der Segmentspulen 4 zu reduzieren, wodurch es möglich gemacht wird, einen herzustellenden Motor in einer Größe zu verkleinern. Ferner ist es durch ein Reduzieren der Gesamtlänge der Segmentspulen 4 möglich, Herstellungskosten des Motors zu reduzieren.
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Es sei vermerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorangehende Ausführungsform beschränkt ist und verschiedene Modifikationen können innerhalb eines Bereichs gemacht werden, der nicht von einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abweicht.
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Wie in 14 dargestellt ist, kann eine Klemmvorrichtung 40 verwendet werden, so dass eine Vielzahl von Paaren von ersten Drückvorrichtungen 10, 10' und eine Vielzahl von Paaren von zweiten Drückvorrichtungen 20, 20' angeordnet werden, um sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 zu erstrecken. In der folgenden Beschreibung verwendet die gleiche Konfiguration wie die eine, die in der vorangehenden Beschreibung beschrieben ist, den gleichen Namen und Bezugszeichen, und eine ähnliche Konfiguration zu der vorangehenden verwendet den gleichen Namen, weshalb redundante Beschreibungen von diesen weggelassen werden.
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Die Klemmvorrichtung 40 weist eine torische innenseitige Klemme 41, eine torische außenseitige Klemme 42, die auf einer Außenumfangsseite relativ zu der innenseitigen Klemme 41 platziert ist, und eine Vielzahl von zweiten Drückvorrichtungen 43 auf, die radial auf der Außenumfangsseite relativ zu der außenseitigen Klemme 42 platziert sind. Eine Vielzahl von Eindringnuten 41a, 42a ist in der innenseitigen Klemme 41 bzw. der außenseitigen Klemme 42 ausgebildet. Ein Durchgangsloch H ist durch ein Paar von Eindringnuten bzw. Durchdringungsnuten 41a, 42a ausgebildet. Die innenseitige Klemme 41 und die außenseitige Klemme 42 sind relativ zueinander konzentrisch drehbar.
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Wie in 15 dargestellt ist, ist eine zweite Drückvorrichtung 43 auf einer Seitenfläche der außenseitigen Klemme 42 platziert, um in der Y-Achsenrichtung gleitfähig zu sein. Ein Vorsprungsabschnitt 41b, der der zweiten Drückvorrichtung 43 gegenüberliegt, ist an einer Bodenfläche der innenseitigen Klemme 41 vorgesehen. Ein Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' wird zwischen die zweite Drückvorrichtung 43 und den Vorsprungsabschnitt 41b entlang der Y-Achsenrichtung genommen.
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Wie in 16 dargestellt ist, wird das Paar von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 von einem Rastabschnitt 41c, der an der Bodenfläche der innenseitigen Klemme 41 ausgebildet ist, und einem Rastabschnitt 42c genommen, der an einer Bodenfläche der außenseitigen Klemme 42 ausgebildet ist. Eine Vielzahl von Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6', die sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 erstrecken, ist in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 durch die Relativdrehung zwischen der innenseitigen Klemme 41 und der außenseitigen Klemme 42 positioniert. Die Vielzahl von Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' ist in der axialen Richtung des Statorkerns 2 durch die innenseitige Klemme 41 und die außenseitige Klemme 42 positioniert. Danach werden Kontaktabschnitte B von der Vielzahl von Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6' durch die Durchgangslöcher H einer Laserschweißung unterzogen.
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Ferner werden andere Vielzahlen von Paaren von sich verjüngenden Abschnitten 6, 6', die sich in der Umfangsrichtung des Statorkerns 2 erstrecken, durch eine Klemmvorrichtung 40 mit einem unterschiedlichen Außendurchmesser positioniert und dann einer Laserschweißung unterzogen.
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Die vorliegende Erfindung bietet ein Fügeverfahren für Spulenenden (5), und das Fügeverfahren weist Folgendes auf: ein Drücken eines Paars von sich verjüngenden Abschnitten (6) derart, dass ein Paar von ersten Drückvorrichtungen (10), die mit einem Paar von Rastabschnitten (12) versehen sind, näher an die Spulenenden (5) entlang einer axialen Richtung des Statorkerns (2) gebracht wird, wobei das Paar von Rastabschnitten (12) an die sich verjüngenden Abschnitte (6) angepasst ist; ein Fixieren von axialen Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten (6) derart, dass das Paar von Rastabschnitten an das Paar von sich verjüngenden Abschnitten (6) gepasst bzw. angepasst ist, so dass das Paar von sich verjüngenden Abschnitten (6) in einer Umfangsrichtung dazwischen genommen wird; ein Fixieren von radialen Positionen von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten (6) derart, dass das Paar von sich verjüngenden Abschnitten zwischen ein Paar von zweiten Drückvorrichtungen (20) genommen wird, so dass die sich verjüngenden Abschnitte von dem Paar von sich verjüngenden Abschnitten (6) einen Kontakt miteinander herstellen.
