DE112009000566T5

DE112009000566T5 - Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung

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Publication number: DE112009000566T5
Application number: DE112009000566T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kariya Gorohata; Keigo Kariya Moriguchi; Atsuo Kariya Ishizuka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: DE112009000566B4; JP2009247199A; US8132315B2; CN101971466A; US20110000078A1; CN101971466B; JP4953032B2; WO2009113576A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung, bei welcher eine Anzahl von Phasenwicklungen gewickelt wird und das Verfahren Folgendes umfasst:
einen Formungsschritt zur Formung einer Anzahl von Formkörpern aus elektrischen Leitungsdrähten;
einen Zusammensetzungsschritt zur Zusammensetzung der genannten Anzahl von Formkörpern zur Bildung eines zusammengesetzten Körpers; und
einen Wicklungsschritt zum Wickeln des zusammengesetzten Körpers um einen Kern zur Bildung eines gewickelten Körpers; wobei
der Formkörper eine Anzahl von geraden Abschnitten, die sich parallel zueinander erstrecken und längs einer Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers ausgerichtet sind, und eine Anzahl von gebogenen Abschnitten enthält, welche jeweils benachbarte der geraden Abschnitte auf einem seitlichen Ende und dem anderen seitlichen Ende der geraden Abschnitte abwechselnd verbinden; jeder der genannten Formkörper in der genannten Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten aufweist, welche durch Überlappung der geraden Abschnitte gebildet sind;
der gewickelte Körper, der in dem genannten Wicklungsschritt erhalten wird, in Umfangsrichtung...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung, und im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung, welche in einem Stator einer rotierenden elektrischen Maschine eingesetzt wird.
HINTERGRUND
In den letzten Jahren werden rotierende elektrische Maschinen, die als Elektromotoren und als elektrische Generatoren verwendet werden, in kompakter Bauart mit hohem Ausgang und hoher Qualität benötigt.
Beispielsweise wird der Raum zum Einbau einer auf einem Fahrzeug montierten rotierenden elektrischen Maschine kleiner und kleiner, während andererseits eine Erhöhung des Ausganges erforderlich ist.
Als rotierende elektrische Maschine herkömmlicher Bauart ist eine solche bekannt, bei welcher die Statorwicklung, welche in dem Stator verwendet wird, aus kontinuierlichen Windungen gebildet ist (es sei beispielsweise auf die Patentdokumente 1 und 2 verwiesen).

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2002-176752 .
[Patentdokument 2] Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2004-320886 .

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
Verfahren zur Herstellung solcher Statorwicklungen, welche aus kontinuierlichen Windungen gebildet sind, umfassen beispielsweise solche, wie sie weiter unten beschrieben sind.
Zunächst wird ein Formkörper, der aus einer Anzahl von parallelen geraden Abschnitten besteht, die durch eine Anzahl von gebogenen Abschnitten verbunden sind, aus einer Anzahl von elektrischen Leitungsdrähten gebildet. Als nächstes werden diese Formkörper miteinander kombiniert, um einen zusammengesetzten Körper zu bilden. Jede der Formkörpergruppen, welche den zusammengesetzten Körper bilden, enthält in der Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten, welche von einer Anzahl der geraden Abschnitte eines Formkörpers und einer Anzahl von geraden Abschnitten eines anderen Formkörpers gebildet sind, welche jeweils einander überlappen. Demgemäß sind in diesem zusammengesetzten Körper eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten in Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers ausgerichtet. Darauf wird dieser zusammengesetzte Körper um einen Kern in einer vorbestimmten Anzahl von Umwicklungen gewickelt, um einen gewickelten Körper zu bilden. Dieser gewickelte Körper enthält in der Umfangsrichtung eine Anzahl von geraden überlappten Abschnitten, die durch eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten einer Formkörpergruppe gebildet sind, die in Radialrichtung übereinandergelegt sind.
Der so erhaltene gewickelte Körper wird als Statorwicklung verwendet, wobei die jeweiligen geraden überlappten Abschnitte in den Nuten des Statorkerns untergebracht werden und die jeweiligen gebogenen Abschnitte außerhalb der Nuten liegen.
Bei der zuvor beschriebenen Herstellungsmethode ist es jedoch wahrscheinlich, dass die Überlappung der geraden Abschnitte in den geraden Überlappungsabschnitten des zusammengesetzten Körpers außer Ausrichtung geraten oder die Abstände zwischen benachbarten geraden Überlappungsabschnitten nicht gleichförmig werden, wenn der zusammengesetzte Körper um den Kern herumgewickelt wird. Demgemäß besteht bei dem erhaltenen gewickelten Körper die Wahrscheinlichkeit, dass die Überlappung einer Anzahl von geraden Abschnitten in den geraden übereinandergelegten Abschnitten außer Ausrichtung gerät oder die Abstände zwischen benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitten nicht gleichförmig werden. In diesem Falle ist es wahrscheinlich, dass die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte in den Nuten herabgesetzt wird oder der Abstand (die Teilung) zwischen den geraden übereinandergelegten Abschnitten, die in benachbarten Schlitzen untergebracht sind, nicht gleichförmig wird, wenn die geraden übereinandergelegten Abschnitte der Statorwicklung in den Nuten des Statorkerns angeordnet werden. Eine Herabsetzung der Orientierungsgenauigkeit der geraden Abschnitte oder eine Ungleichförmigkeit der Teilung führt zu einer Herabsetzung des Nutfüllfaktors des Stators, oder des Ausganges der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher dieser Stator verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Umstände geschaffen und das zu lösende technische Problem ist es, die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte in den geraden übereinandergelegten Abschnitten des gewickelten Körpers zu Zeit der Herstellung durch Wickeln der Statorwicklung zumindest zu verbessern, in welcher jeweilige Phasenwicklungen, die aus kontinuierlichen Windungen gebildet sind, gewickelt werden.
MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorliegende Erfindung, welche zur Lösung des obigen Problems geschaffen wurde, besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung, bei welcher eine Anzahl von Phasenwicklungen gewickelt werden und das Verfahren Folgendes umfasst:
einen Formungsschritt zur Formung einer Anzahl von Formkörpern aus elektrischem Leitungsdraht;
einen Zusammensetzungsschritt der Zusammensetzung einer Anzahl der Formkörper miteinander zur Bildung eines zusammengesetzten Körpers; und
einen Wicklungsschritt zur Wicklung des zusammengesetzten Körpers um einen Kern zur Bildung eines gewickelten Körpers;
wobei
der Formkörper eine Anzahl von geraden Abschnitten, die sich parallel zueinander erstrecken und längs einer Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers ausgerichtet sind, und eine Anzahl von gebogenen Abschnitten enthält, welche jeweils benachbarte der geraden Abschnitte auf der Seite des einen Endes und der Seite des anderen Endes der geraden Abschnitte abwechselnd verbinden,
jeder der Formkörper in der Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten enthält, die aus den einander überlappenden geraden Abschnitten gebildet sind,
der gewickelte Körper, der in dem Wicklungsschritt erhalten wird, in Umfangsrichtung des gewickelten Körpers eine Anzahl von geraden übereinandergelegten Abschnitten enthält, welche durch die Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten gebildet sind, die in einer Radialrichtung übereinandergelegt sind, und
durch Einsetzen von Vororientierungsteilen jeweils in aufeinanderfolgende einer Anzahl von Zwischenräumen zwischen den zueinander benachbarten geraden Überlappungsabschnitten des zusammengesetzten Körpers während der Zulieferung des zusammengesetzten Körpers zu dem Kern in dem Wicklungsschritt die Überlappung der geraden Abschnitte in dem geraden Überlappungsabschnitt, welcher zwischen den Vororientierungsteilen gehalten ist, ausgerichtet wird.
In dem Wicklungsschritt des Verfahrens zur Herstellung einer Statorwicklung nach der vorliegenden Erfindung werden während des Zuförderns des zusammengesetzten Körpers zu dem Kern bzw. der Kernvorrichtung die Vororientierungsteile jeweils in aufeinanderfolgende der Anzahl von Zwischenräumen zwischen den zueinan der benachbarten geraden Überlappungsabschnitten des zusammengesetzten Körpers eingesetzt. Zu dieser Zeit ist es in dem Falle, in welchem die Vororientierungsteile in mindestens zwei aufeinanderfolgende Zwischenräume jeweils eingesetzt werden, möglich, zumindest die Überlappung der geraden Abschnitte des geraden Überlappungsabschnitts, welcher zwischen den Vororientierungsteilen gehalten ist, auszurichten und die jeweiligen geraden Abschnitte in der Überlappungsrichtung im Voraus auszurichten. Demgemäß kann in dem gewickelten Körper, der durch Wickeln des zusammengesetzten Körpers erhalten wird, zumindest die Genauigkeit, mit welcher die geraden Abschnitte der geraden übereinandergelegten Abschnitte in der Radialrichtung des gewickelten Körpers ausgerichtet sind, verbessert werden. Weiter ist es in dem Fall, in welchem die Vororientierungsteile in mindestens drei aufeinanderfolgende Zwischenräume jeweils eingesetzt werden, möglich, die Überlappung der geraden Abschnitte des geraden Überlappungsabschnitts, der zwischen den Vororientierungsteilen gehalten ist, auszurichten, um die jeweiligen geraden Abschnitte in der Überlappungsrichtung im voraus zu orientieren und auch die Größe des Zwischenraumes zwischen den geraden Überlappungsabschnitten, welche benachbart zueinander sind, im voraus einzustellen. Demgemäß kann in dem gewickelten Körper, der durch Wickeln des zusammengesetzten Körpers erhalten wird, die Genauigkeit, mit welcher die geraden Abschnitte des geraden übereinandergelegten Abschnittes in Radialrichtung des gewickelten Körpers orientiert sind, verbessert werden und auch die Teilungsgenauigkeit zwischen den geraden übereinandergelegten Abschnitten, die benachbart zueinander sind, kann verbessert werden.
Der Wicklungsschritt ist ein kontinuierlicher Wicklungsschritt, bei welchem der zusammengesetzte Körper kontinuierlich der Kernanordnung oder dem Kern zugefördert wird. Bei diesen kontinuierlichen Wicklungsschritt ist zu bevorzugen die Vororientierungsteile zum Hineinbewegen und Hinausbewegen mit Bezug auf die Zwischenräume zu veranlassen, während die Vororientierungsteile in Synchronismus mit dem zusammengesetzten Körper bewegt werden.
Gemäß dieser Konstruktion ist es möglich, die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte in dem geraden übereinandergelegten Abschnitt des gewickelten Körpers und auch die Teilungsgenauigkeit zwischen den benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitten in dem Falle der Bildung des gewickelten Körpers durch das kontinuierliche Wickeln zu verbessern.
Der Wicklungsschritt ist ein Wicklungsschritt Teilung um Teilung zum Wickeln des zusammengesetzten Körpers um den Kern, während der zusammengesetzte Körper jeweils Intervall um Intervall zwischen benachbarten geraden Überlappungsabschnitten zugefördert wird. In diesem Wicklungsschritt Teilung um Teilung ist es zweckmäßig, den Schritt des Einsetzens der Vororientierungsteile zu wiederholen, um die Vororientierungsteile in die Zwischenräume des zusammengesetzten Körpers bei Stillstand ein zusetzen, einen Vorwärtsbewegungsschritt vorzusehen, um den zusammengesetzten Körper zusammen mit den Vororientierungsteilen um den Intervall zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten vorwärts zu bewegen, einen Vororientierungsteile-Entnahmeschritt vorzusehen, um die Vororientierungsteile aus den Zwischenräumen des zusammengesetzten Körpers herauszuziehen und einen Rückwärtsbewegungsschritt vorzusehen, um die Vororientierungsteile um ein Intervall zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten zurückzubewegen.
Gemäß dieser Struktur ist es möglich, die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte in dem geraden übereinandergelegten Abschnitt des gewickelten Körpers und die Teilungsgenauigkeit zwischen den benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitte in dem Falle der Bildung des gewickelten Körpers durch Wickeln Teilung um Teilung zu verbessern.
In dem Wicklungsschritt Teilung um Teilung ist es zweckmäßig, einen Schritt zur Einsetzung von Positionshalteteilen vorzusehen, um solche Positionshalteteile in die Zwischenräume außerhalb derjenigen einzusetzen, in welche die Vororientierungsteile nach dem Vorwärtsbewegungsschritt eingesetzt werden, einen Schritt zur Zurückbewegung der Positionshalteteile vorzusehen, um die Positionshalteteile aus den Zwischenräumen des zusammengesetzten Körpers nach dem Schritt der Einsetzung der Vororientierungsteile herauszuziehen, den Schritt des Herausziehens der Vororientierungsteile durchzuführen, den Rückwärtsbewegungsschritt und den Schritt des Einsetzens der Vororientierungsteile in einem Zustand durchzuführen, in welchem die Positionshalte teile in die Zwischenräume eingesetzt werden, und den Vorwärtsbewegungsschritt in einem Zustand durchzuführen, in welchem die Positionshalteteile aus den Zwischenräumen herausgezogen worden sind.
Gemäß dieser Konstruktion wird der zusammengesetzte Körper in dem Falle der Bildung des gewickelten Körpers durch Wickeln Teilung um Teilung zu dem Kern um die Größe einer Teilung gefördert, nachdem die Vororientierungsteile in die Zwischenräume des zusammengesetzten Körpers eingesetzt worden sind, um die jeweiligen geraden Abschnitte in dem geraden Überlappungsabschnitt einer Vororientierung zu unterziehen. Als nächstes werden in einem Zustand, in welchem die Vororientierungsteile in die Zwischenräume des zusammengesetzten Körpers eingesetzt sind, die Positionshalteteile in andere Zwischenräume eingesetzt. Daraufhin werden in dem Zustand, in welchem die Position des zusammengesetzten Körpers durch die Positionshalteteile gehalten ist, die Vororientierungsteile von dem zusammengesetzten Körper zurückgezogen und die herausgezogenen Vororientierungsteile werden um eine Größe einer Teilung zurückbewegt, um in die nächsten Zwischenräume eingesetzt zu werden. Demgemäß könnten die Vororientierungsteile leicht in die nächsten Zwischenräume eingeführt werden.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Somit ist es bei dem Statorwicklungs-Herstellungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte des geraden übereinandergelegten Abschnitts des gewickelten Körpers zumindest zu verbessern oder die Orientierungsgenauigkeit der jeweiligen geraden Abschnitte des geraden übereinandergelegten Abschnittes des gewickelten Körpers zu verbessern, während die Teilungsgenauigkeit zwischen den benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitten zu der Zeit der Herstellung verbessert wird, indem eine Statorwicklung gewickelt wird, in welcher jeweilige Phasenwicklungen, die von kontinuierlichen Wicklungen gebildet sind, aufgewickelt werden.
Wenn somit die Statorwicklung, welche durch das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung erhalten wird, für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet wird, so ist es möglich, die geraden übereinandergelegten Abschnitte des gewickelten Körpers in jeweilige Nuten des Statorkerns einzusetzen und als Ergebnis kann der Nutfüllfaktor in dem Stator und der Ausgang der rotierenden elektrischen Maschine, bei welcher dieser Stator verwendet wird, verbessert werden.
Da weiter die geraden übereinandergelegten Abschnitte des gewickelten Körpers in den jeweiligen Nuten des Statorkerns leicht untergebracht werden können, kann auch der Produktionsausgang solcher Statoren verbessert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist die Ansicht eins Axialquerschnittes, welche den Aufbau einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
2 ist eine Aufsicht auf einen Stator gemäß Ausführungform 1.
3 ist eine Aufsicht eines Statorkerns gemäß Ausführungsform 1.
4 ist eine Aufsicht auf ein laminiertes Kernteil gemäß Ausführungsform 1.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Windung zur Bildung einer Statorwicklung gemäß Ausführungsform 1.
6 ist ein Schaltbild, welches die Verdrahtung der Statorwicklung gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines gewickelten Körpers, welcher die Statorwicklung gemäß Ausführungsform 1 bildet.
8 ist eine Abwicklungsansicht der Statorwicklung gemäß Ausführungsform 1 und eine Aufsicht auf einen zusammengesetzten Körper.
9 ist eine schematische Darstellung, welche ein Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
10 ist eine Abbildung, welche das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 1 zeigt und schematisch die Arbeitsweise der Vororientierungsteile und der Positionshalteteile erläutert.
11 ist eine Abbildung, welche das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 zeigt und schematisch die Arbeitsweise der Vororientierungsteile und der Positionshalteteile erläutert.
12 ist eine Abbildung, welche das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 zeigt und eine Seitenansicht ist, die die stirnseitigen Gestalten der Vororientierungsteile und der Positionshalteteile wiedergibt.
13 ist eine Abbildung, welche das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
14 ist eine Abbildung, welche das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 2 zeigt und ist eine schematische Darstellung, welche eine Konstruktion zur Bewegung der Vororientierungsteile nach Art eines Förderbandes durch Zuförderungswalzen darstellt.

1: rotierende elektrische Maschine
30: Statorkern
4: Statorwicklung
47: zusammengesetzter Körper
431: gerader Abschnitt
471: gerader Überlappungsabschnitt
481: gerader übereinandergelegter Abschnitt
81: Vororientierungsteil
3: Stator
31a, 31b: Nut
43: in der Nut gelegener Abschnitt
48: gewickelter Körper
441: gebogener Teil
472: Zwischenraum
6: Kern
91: Positionshalteteil

Beste Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Statorwicklungs-Herstellungsverfahren nach der Erfindung im einzelnen erläutert. Es sei gesagt, dass die erläuterten Ausführungsformen ausdrücklich lediglich Ausführungsbeispiele sind und das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
Das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann in vielerlei Formen mit Modifikationen und Verbesserungen verwirklicht werden, welche den Fachleuten auf diesem Gebiet innerhalb der Lehre, welche den Grundgedanken der Erfindung nicht überschreitet gegeben sind.
(Ausführungsform 1)
Zuerst sei der Aufbau einer rotierenden elektrischen Maschine 1 beschrieben, welche eine Statorwicklung verwendet, die durch das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Wie in 1 gezeigt, enthält diese rotierende elektrische Maschine 1 ein Gehäuse 10, welches aus einem Paar von Gehäuseteilen 100 und 101 gebildet ist, die jeweils im Wesentlichen mit Boden versehene Rohrgestalt haben und mit ihren Öffnungen aneinandergefügt sind, eine Welle 20, die durch das Gehäuse 10 über Lager 110 und 111 drehbar abgestützt ist, einen Rotor 2, der auf der Welle 20 befestigt ist und einen Stator 3, der an dem Gehäuse 10 an einer den Rotor 2 umgebenden Stelle innerhalb des Gehäuses 10 befestigt ist.
Der Rotor 2 ist mit einer Anzahl von Magnetpolen durch Permanentmagneten gebildet, welche abwechselnd unterschiedlich längs der Umfangsrichtung am Außenumfang des Rotors 2 angeordnet und dem Innenumfang des Stators 2 zugewandt sind. Die Anzahl der Magnetpole des Rotors 2 unterscheidet sich abhängig von der jeweiligen rotierenden elektrischen Maschine und ist demgemäß nicht begrenzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Rotor mit acht Polen (vier Nordpole und vier Südpole) verwendet.
Wie in 2 dargestellt, hat der Stator 3 einen Aufbau mit einem Statorkern 30, einer Statorwicklung 4, welche aus einer Anzahl von jeweiligen Phasenwicklungen gebildet ist, und Isolationspapier 5, das zwischen dem Statorkern 30 und der Statorwicklung 4 angeordnet ist.
Wie in 3 gezeigt, hat der Statorkern 30 die Gestalt eines Kreisringes, der mit Nuten 31 an seinem Innenumfang versehen ist. Die Nuten 31 sind so ausgebildet, dass ihre Tiefenrichtung mit der Radialrichtung zusammenfällt. Die Anzahl der Nuten 31, welche in dem Statorkern 30 gebildet sind, ist in Entsprechung von zwei Nuten je Phase der Statorwicklung 4 mit Bezug auf die Anzahl von Polen des Rotors 2. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Nuten 48, wie sich aus 8 × 3 × 2 = 48 ergibt.
Der Statorkern 30 ist aus einer vorbestimmten Anzahl (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 24) von Kernteilen 32 der in 4 gezeigten Art gebildet, welche in Umfangsrichtung aneinander gekoppelt sind. Das Kernteil 32 hat solche Gestalt, dass es eine Nut 31 begrenzt und eine Nut 31 zusammen mit dem in Umfangsrichtung benachbarten Kernteil 32 begrenzt. Genauer gesagt, das Kernteil 32 enthält ein Paar von Zahnbereichen 320, welche radial nach einwärts ragen, und einen Kernrückenbereich 321, welche die Zahnbereiche 320 auf der radialen Außenseite verbindet.
Das Kernteil 32, welches zur Bildung des Statorkerns 30 verwendet wird, ist aus 410 laminierten Elektromagnet-Stahlplatten gebildet, welche eine Dicke von 0,3 mm besitzen. Es sei angemerkt, dass zwischen dem laminierten Elektromagnet-Stahlplatten Isolierpapier angeordnet ist. Das Kernteil 32, welches zur Bildung des Statorkerns 30 verwendet wird, kann aus herkömmlichen dünnen Metallplatten und Isolationsfilmen gebildet sein und nicht lediglich als ein solcher laminierter Körper aus Elektromagnet-Stahlplatten.
Die Statorwicklung 4 ist aus einer Anzahl von Windungen 40 aufgebaut, welche in einer bestimmten Weise gewickelt sind. Wie in 5A dargestellt ist, ist die Wicklung 40 aus einem Kupferleiter 41 und einem Isolationsfilm 42 gebildet, der aus einer Innenschicht 420 und einer Außenschicht 421 besteht, welche die Außenfläche des Leiters 41 überdeckt, um den Leiter 41 zu isolieren. Die Dicke des Isolationsfilms 42 in der Kombination der Innenschicht 420 und der Außenschicht 421 ist auf 100 μm bis 200 μm eingestellt. Wie oben gesagt ist, da die Dicke des Isolationsfilms 42, der aus der Innenschicht 420 und der Außenschicht 421 gebildet ist, groß ist, es nicht notwendig, Isolationspapier oder dergleichen zwischen die Windungen 40 zur Isolation zwischen den Windungen 40 anzuordnen, doch kann Isolationspapier zwischen den Windungen 40 oder zwischen dem Statorkern 30 und der Statorwicklung 40 angeordnet werden, wie in 2 dargestellt ist.
Wie in 5(B) gezeigt, kann die Außenfläche des Isolationsfilms 42, welcher aus der Innenschicht 420 und der Außenschicht 421 gebildet ist, mit einem schmelzbaren Teil 48 beschichtet sein, welches aus schmelzbarem Material, beispielsweise Epoxyharz hergestellt ist. In diesem Falle kann, da das schmelzbare Teil 48 rascher als der Isolationsfilm 42 aufgrund der durch die rotierende elektrische Maschine 1 erzeugten Hitze schmilzt, eine Anzahl von Windungen 40, welche in derselben Nut 31 unterge bracht sind, durch Wärme über ihre schmelzbaren Teile 48 zusammengeschmolzen werden. Da die Anzahl von Windungen 40, welche in derselben Nut 31 untergebracht sind, demzufolge zusammen vereinigt und starr werden, wird die mechanische Festigkeit der Windungen 40 in der Nut 31 erhöht.
Wie in 6 dargestellt ist, ist die Statorwicklung 4 aus zwei Gruppen von Dreiphasenwicklungen gebildet (U1, U2, V1, V2, W1, W2).
Wie in 7 gezeigt ist die Statorwicklung 4 aus einer Anzahl von Wicklungen 40 gebildet, welche in vorbestimmter Gestalt gewickelt sind. Die zur Bildung der Statorwicklung 4 verwendete Wicklung 40 ist in Gestalt einer Wellenwicklung längs der Umfangsrichtung auf einer Seite des Innenumfangs des Statorkerns 30 gewickelt.
Die Wicklung 40, welche zu Bildung der Statorwicklung 4 verwendet wird, enthält in der Nut gelegene Teile 43 geradliniger Gestalt, welche in den Nuten 31 untergebracht sind, sowie gebogene Teile 44, welche die benachbarten in der Nut gelegenen Teile 43 miteinander verbinden. Die in der Nut gelegenen Teile 43 sind in einer jeweils vorbestimmten Zahl der Nuten 31 untergebracht (in der vorliegenden Ausführungsform 3 Phasen × 2 = 6). Die gebogenen Teile 44 sind so ausgebildet, dass sie von den axialen Stirnflächen des Statorkerns 30 vorstehen.
Die Statorwicklung 4 ist in einer solchen Form ausgebildet, dass beide Enden der Wicklungen 40 dazu veranlasst werden, von den axialen Stirnflächen vorzustehen und die Wicklungen werden als Wellenwicklungen längs der Umfangsrichtung gewickelt. Eine Phase der Statorwicklung 4 wird durch Verbinden der Enden eines ersten Wicklungsabschnittes 40a und eines zweiten Wicklungsabschnittes 40b miteinander durch Schweißung gebildet. Das bedeutet, eine Phase der Statorwicklung 4 wird durch einen zusammengesetzten Körper gebildet, der durch Verbinden der Enden von zwei Formkörpern gebildet ist, die aus zwei elektrischen Leiterdrähten gestaltet sind. Die in der Nut gelegenen Teile 43 des ersten Wicklungsabschnittes 40a und die in der Nut gelegenen Teile 43 des zweiten Wicklungsabschnittes 40b sind in derselben Nut 31 untergebracht. Zu dieser Zeit sind die in der Nut gelegenen Teile 43 des ersten Wicklungsab schnittes 40a und die in der Nut gelegenen Teile 43 des zweiten Wicklungsabschnittes 40b so angeordnet, dass sie sich in der Tiefenrichtung in den Nuten 61 abwechseln. Ein Verbindungsbereich 45, an welchem der erste Wicklungsabschnitt 40a und der zweite Wicklungsabschnitt 40b miteinander verbunden sind, ist in einem Umkehrbereich 46 ausgebildet, der aus dem in der Nut gelegenen Teil 43 gebildet ist, an welchem die Richtungen, längs welchen der erste und der zweite Wicklungsabschnitt 40a und 40b gewickelt werden, sich umdrehen.
Wie in der Abwicklungsansicht der Statorwicklung 4 gezeigt ist, d. h., wie in der Aufsichtsansicht des zusammengesetzten Körpers 47 vor dem Wickeln gemäß 8 zu ersehen ist, enthält die Statorwicklung 4 sechs Gruppen von zusammengesetzten Körpern, die durch den ersten Wicklungsabschnitt 40a und den zweiten Wicklungsabschnitt 40b gebildet sind, die sich in ihren Wicklungsrichtungen unterscheiden. Die sechs Gruppen von zusammengesetzten Körpern bilden die Spulen für die Dreiphasen (U, V, W) × 2 (doppelte Nuten). In jedem der zusammengesetzten Körper sind das Ende des ersten Wicklungsabschnittes 40a auf der Seite des neutralen Punktes (oder seines Phasenanschlusses) und das Ende des zweiten Wicklungsabschnittes 40b auf der Seite seines Phasenanschlusses (oder neutralen Punktes) miteinander über den in der Nut gelegenen Teil 43 verbunden, der durch den Umkehrabschnitt 46 gebildet ist.
Die Verdrahtungsmethoden der Wicklungen 40 der jeweiligen Phase sind jeweils gleich.
Nachfolgend sei das Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß der Ausführungsform 1 erläutert. Das bedeutet, die Statorwicklung 4 wird in folgender Weise hergestellt.
Es sei hier gesagt, dass in der folgenden Erläuterung unter Radialrichtung die radiale Richtung des Kernteiles oder des gewickelten Körpers zu verstehen ist und, dass unter Umfangsrichtung die Umfangsrichtung des Kernteiles oder des gewickelten Körpers zu verstehen ist.
<Formungsschritt>
Zunächst werden aus 12 elektrischen Leiterdrähten zwölf Formkörper hergestellt. Jeder der Formkörper, die hier erzeugt werden, enthält eine Anzahl von geraden Abschnitten 431, die sich parallel zueinander erstrecken und in der Längsrichtung des Formkörpers ausgerichtet sind, eine Anzahl von gebogenen Abschnitten 441, welche die geraden Abschnitte, die auf einer Seite und der anderen Seite der geraden Abschnitte zueinander benachbart sind, abwechselnd verbinden.
<Zusammensetzungsschritt>
Der zusammengesetzte Körper 47 wird durch Kombinieren von 12 Formkörpern miteinander gebildet. In diesem zusammengesetzten Körper 47 sind 6 Gruppen von Körpern der Kombination parallel in der Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 ausgerichtet.
Jeder der Kombinationskörper oder Zusammensetzungskörper wird aus einem ersten Drahtabschnitt, welcher den ersten Wicklungsabschnitt 40a bildet, und einem zweiten Drahtabschnitt gebildet, welcher den zweiten Wicklungsabschnitt 40b darstellt. Es sei gesagt, dass der erste Drahtabschnitt von einem Formkörper gebildet ist und auch der zweite Drahtabschnitt von einem Formkörper gebildet ist.
Ein Ende des ersten Drahtabschnittes und ein Ende des zweiten Drahtabschnittes in jedem zusammengesetzten Körper werden miteinander durch Schweißung verbunden, um den Verbindungsbereich 45 herzustellen. Nebenbei kann ein Ende des ersten Drahtabschnittes und ein Ende des zweiten Drahtabschnittes in jedem zusammengesetzten Körper miteinander verbunden werden, nachdem 12 Formkörper miteinander kombiniert sind, oder 6 zusammengesetzte Körper können miteinander kombiniert werden, nachdem diese 6 zusammengesetzten Körper durch Verbinden der Enden der ersten Drahtabschnitte und der Enden der zweiten Drahtabschnitte miteinander gebildet sind.
Jeder der Kombinationskörper in dem zusammengesetzten Körper 47 enthält entlang der Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten, welche aus den geraden Teilen 431 des ersten Drahtabschnittes und einer Mehrzahl der geraden Teile 431 des zweiten Drahtabschnittes gebildet sind, welche sich jeweils überlappen.
<Wicklungsschritt>
Der gewickelte Körper 48 wird durch Wickeln des zusammengesetzten Körpers 47 mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen (beispielsweise drei Windungen) gebildet, wobei die Umkehrbereiche an der Seite der axialen Mitte gelegen sind. Der gewickelte Körper 48 enthält längs der Umfangsrichtung des gewickelten Körpers 48 eine Anzahl von geraden übereinandergelegten Abschnitten 481, welche aus einer Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten 471 eines zusammengesetzten Körpers gebildet sind, die in der radialen Richtung entsprechend der Anzahl von Umwindungen übereinandergelegt sind. In jedem der geraden übereinandergelegten Abschnitte 481 überlappen sich die geraden Abschnitte 431 in einer Anzahl von dem Zweifachen der Umwindungen und fluchten in einer Linie längs der Radialrichtung. Hier sind die jeweiligen geraden übereinandergelegten Abschnitte 481 mit kleinen Intervallen längs der Umfangsrichtung des gewickelten Körpers 48 gelegen.
Mit Bezug auf den so erhaltenen gewickelten Körper 48 werden die Zahnteile 320 der Kernteile 32 in die Zwischenräume zwischen je zwei benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitten 481 von der radialen Außenseite her eingesetzt und die jeweils benachbarten Kernteile 32 werden miteinander verbunden, um den Stator 3 herzustellen.
Als nächstes sei der Wicklungsschritt in dem Statorwicklungs-Herstellungsverfahren der Ausführungsform 1 im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 erläutert.
Der Wicklungsschritt in dem Statorwicklungs-Herstellungsverfahren der Ausführungsform 1 ist ein Wicklungsschritt jeweils Teilung um Teilung. Bei diesem Wicklungsschritt Teilung um Teilung wird der zusammengesetzte Körper 47 um ein Kernteil (Kernmetall) 6 zylindrischer Gestalt gewickelt, während der zusammengesetzte Körper 47 zu dem Kernteil 6 Teilung um Teilung zugefördert wird (um das Intervall zwischen benachbarten geraden Überlappungsabschnitten). Zu dieser Zeit wird bei dieser Ausführungsform die Überlappung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 des zusammengesetzten Körpers 47 im Voraus während der Zuförderung des zusammengesetzten Körpers 47 zu dem Kernteil 6 ausgerichtet, und auch die Größe der Zwischenräume 472 zwischen jeweils benachbarten geraden Überlappungsabschnitten 471 wird im Voraus ausgerichtet.
Die Bewegung des Kernteiles 6 durch Drehung des Kernteiles 6 (die Drehung im Uhrzeigersinn in 9) und die Horizontalbewegung des zusammengesetzten Körpers 47 (die Horizontalbewegung von links nach rechts in 9) können durch eine nicht dargestellte gemeinsame Antriebsvorrichtung und eine Steuervorrichtung für deren Steuerung durchgeführt werden.
Der zusammengesetzte Körper 47 wird um das Kernteil 6 beispielsweise durch 3 Umwicklungen gewickelt, um den gewickelten Körper 48 herzustellen.
Eine Vororientierungseinrichtung 8 enthält eine Anzahl von (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 6) Vororientierungsteilen 81 und eine Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung 82. Die Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung 82 bewegt sämtliche der Vororientierungsteile 81 gleichzeitig nach vorwärts und nach rückwärts. Nebenbei gesagt kann jedes der Vororientierungsteile 81 so an der Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Vororientierungsteile 81 einzeln vorwärts oder rückwärts bewegt werden. Die Richtung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Vororientierungsteile 81 fällt mit der Überlappungsrichtung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 des zusammengesetzten Körpers 47 zusammen, welcher zu dem Kernteil 6 gefördert wird.
Die genannten Vororientierungsteile 81 und die Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung 82 sind so ausgebildet, dass sie sich vorwärts und rückwärts parallel zu der Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 durch eine nicht gezeigte Horizontalantriebsvorrichtung bewegen können. Die Größe der Vorwärtsbewegung (oder Rückwärtsbewegung) zu dieser Zeit ist gleich dem Intervall zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten 471 in dem zusammengesetzten Körper 47, d. h., der Größe einer Teilung. Die Vorwärtsbewegung der Vororientierungsteile 81 und der Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung 82 (die Bewegung in der Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47) wird in Synchronismus mit der Zuförderung des zusammengesetzten Körpers 47 mit derselben Geschwindigkeit durchgeführt.
Eine Positionshaltevorrichtung 9 enthält eine Anzahl (im vorliegenden Ausführungsbeispiel 6) von Positionshalteteilen 91 und eine Positionshalteteil-Antriebsvorrichtung 92. Die Positionshalteteil-Antriebsvorrichtung 92 bewegt sämtliche der Positionshalteteile 91 zur selben Zeit nach vorwärts und nach rückwärts. Nebenbei gesagt kann jedes der Positionshalteteile 91 so an der Positionshalteteil-Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, dass die Positionshalteteile 91 einzeln nach vorwärts oder nach rückwärts bewegt werden. Die Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung der Positionshalteteile 91 fällt mit der Überlappungsrichtung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 des zusammengesetzten Körpers 47 bei der Zuförderung zu dem Kernteil 6 zusammen.
Obere und untere Ausrichtungsplatten 93 sorgen für eine gleichförmige Dicke des zusammengesetzten Körpers 47 (die Dicke in der Überlappungsrichtung der geraden Teile 431), welcher zu dem Kernteil 6 gefördert wird, an den gebogenen Teilen 441.
Vorliegend hat das Vororientierungsteil 81 die Dicke (die Dicke in der Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47) annähernd gleich der Größe des Zwischenraumes zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten 471 in dem zusammengesetzten Körper 47. Demgemäß kann die Überlappung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 ausgerichtet und in der Überlap pungsrichtung eingerichtet werden, da die Vororientierungsteile 81 in die Zwischenräume 472 eingeführt werden und der gerade Überlappungsabschnitt 471 zwischen den Vororientierungsteilen 81 gehalten ist.
Wie gesagt sind zur Orientierung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 in der Überlappungsrichtung mindestens zwei Vororientierungsteile 81 notwendig. Wenn weiter drei oder mehr Vororientierungsteile 81 verfügbar sind, ist es möglich, das Intervall zwischen den zwei geraden Überlappungsabschnitten 471 einzustellen, welche zwischen den Vororientierungsteilen 81 auf den beiden Außenseiten vorhanden sind. Demgemäß ist es vorzuziehen, dass die Anzahl der Vororientierungsteile 81 3 oder mehr beträgt. Angesichts der Verbesserung der Orientierungsgenauigkeit der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 und der Teilungsgenauigkeit zwischen den geraden Überlappungsabschnitten 471 ist es jedoch vorzuziehen, dass die Anzahl der Vororientierungsteile 81 n/2 oder mehr beträgt, wenn die Anzahl der geraden Überlappungsabschnitte 471 in dem zusammengesetzten Körper 47 n ist.
Das Positionshalteteil 91 besitzt eine Breite, welche etwas kleiner ist als die Breite des Vororientierungsteils 81. Das bedeutet, das Positionshalteteil 91 hat eine Breite, welche etwas geringer ist als die Größe des Zwischenraumes 472 in dem zusammengesetzten Körper 47. Wenn somit die Positionshalteteile 91 in die Zwischenräume 472 mit Bezug auf den zusammengesetzten Körper 47 eingesetzt sind, der zuvor zu den Vororientierungsteilen 81 gefördert worden ist, dann wird das Einsetzen einfach.
Wie weiter in 12 dargestellt, sind angesichts einer weiteren Verbesserung der Leichtigkeit des Einsetzens der Vororientierungsteile 81 und der Positionshalteteile 91 die vorderen Endbereiche 81a der Vororientierungsteile 81 und der Positionshalteteile 91 so gestaltet, dass ihre Breiten in Richtung auf ihre Enden hin geringer werden.
Das Vororientierungsteil 81 und das Positionshalteteil 91 sind quaderförmig gestaltet und haben einen Rechteckquerschnitt entsprechend der Gestalt des Zwischenraumes 472 in dem zusammengesetzten Körper 47. Anstelle eines Vororientierungstei les 81 (oder Positionshalteteiles 91), welches aus einem quaderförmigen Teil gebildet ist, kann jedoch eine Mehrzahl von Vororientierungsteilen (oder Positionshalteteilen) von beispielsweise zylindrischer Gestalt verwendet werden.
Durch Steuern der Vororientierungsteil-Antriebsvorrichtung 82, der Positionshalteteil-Antriebsvorrichtung 92, der Horizontalantriebsvorrichtung, der Drehantriebsvorrichtung des Kernes 6 und der Zuförderungs-Antriebsvorrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 durch die Steuereinrichtung ist es möglich, das Wickeln des zusammengesetzten Körpers 47 in der unten beschriebenen Weise durchzuführen.
<Positionshalteteil-Einsetzschritt>
Durch die Zuförderungs-Antriebsvorrichtung wird das Zufördern durchgeführt, bis das vordere Wicklungsende des zusammengesetzten Körpers 47 gegen den Kern 6 anläuft (oder kurz davor ist). Nachdem das Zufördern des zusammengesetzten Körpers 47 angehalten wird, werden die Positionshalteteile 91 in die Zwischenräume 472 des zusammengesetzten Körpers 47 eingeführt (dieser Zustand ist in 11(B) gezeigt). Hierdurch ist der zusammengesetzte Körper 47 in einer vorbestimmten Stellung positioniert.
<Vororientierungsteil-Einsetzschritt>
Die Vororientierungsteile 81 werden in die Zwischenräume 472 des zusammengesetzten Körpers 47 eingesetzt, welcher in der vorbestimmten Stellung durch die Positionshalteteile 91 gehalten ist (siehe 11(C)). Hierdurch ist es möglich, die geraden Abschnitte 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 auf der Seite des vorderen Wicklungsendes des zusammengesetzten Körpers 47 in der Radialrichtung auszurichten und die Zwischenräume zwischen den geraden Überlappungsabschnitten 471 in Ausrichtung zu bringen.
<Positionshalteteil-Zurückziehungsschritt>
Danach werden die Positionshalteteile 91 aus den Zwischenräumen 472 des zusammengesetzten Körpers 47 zurückgezogen (siehe 10(A)).
<Vorwärtsbewegungsschritt>
Danach wird der zusammengesetzte Körper 47 mit Bezug auf den Kern 6 um eine Teilung vorwärts bewegt, wobei die Vororientierungsteile 81 in die Zwischenräume 472 (siehe 10(B)) eingesetzt bleiben. Hierdurch wird das vordere Wicklungsende des zusammengesetzten Körpers 47 um den Kern 6 um die Weite einer Teilung herumgewickelt.
Nachdem der zusammengesetzte Körper 47 sich um die Weite einer Teilung vorwärts bewegt, wird eine erste Orientierungsbrücke 71 als Orientierungsteile 7 in die Zwischenräume 472 in dem Vorderende des zusammengesetzten Körpers 47 eingesetzt, welcher beginnt, um den Kern 6 herumgewickelt zu werden. Zu dieser Zeit kann, da die geraden Teile 431 ausgerichtet worden sind und auch die Teilung im Voraus durch die Vororientierungsteile 81 ausgerichtet worden ist, das Einsetzen der ersten Orientierungsbrücke 71 in die Zwischenräume 472 leicht erfolgen.
<Positionshalteteil-Einsetzungsschritt>
Danach werden die Positionshalteteile 91 in die anderen Zwischenräume 472 (beispielsweise Zwischenräume im Abstand von den Zwischenräumen 472, in welche die Vororientierungsteile 81 eingesetzt worden sind, nämlich eine Teilung auf der Seite entgegengesetzt der Zuförderungsrichtung) des kombinierten Körpers 47 eingesetzt, welcher in dem Zustand gehalten ist, in welchem die Vororientierungsteile 81 in die Zwischenräume 472 eingesetzt sind (siehe 10(C)).
<Vororientierungsteil-Zurückziehungsschritt>
Hierauf werden die Vororientierungsteile 81 aus dem zusammengesetzten Körper 47 zurückgezogen, welcher in dem Zustand gehalten ist, in welchem die Positionshalteteile 91 in die Zwischenräume eingesetzt sind (siehe 11(A)).
<Zurückbewegungsschritt>
Danach werden die Vororientierungsteile 81 um eine Teilung nach rückwärts zur Seite entgegengesetzt der Zuförderungsrichtung bewegt (siehe 11(B)).
<Wiederholung des Vororientierungsteil-Einsetzungsschrittes nach dem Rückbewegungsschritt>
Danach werden der oben beschriebene Vororientierungsteil-Einsetzungsschritt zum Einsetzen der Vororientierungsteile 81 in andere Zwischenräume 472 (beispielsweise die Zwischenräume benachbart zu den Zwischenräumen 472, in welche die Positionshalteteile 91 eingesetzt sind) des zusammengesetzten Körpers 47 bei in den Zwischenräumen 472 eingesetzt bleibenden Positionshalteteilen 91, der oben beschriebenen Positionshalteteil-Zurückziehungsschritt, der oben beschriebene Vorwärtsbewegungsschritt, der oben beschriebene Positionshalteteil-Einsetzungsschritt, der oben beschriebene Vororientierungsteil-Zurückziehungsschritt und der oben beschriebene Rückbewegungsschritt wiederholt.
Durch diese Maßnahmen können die jeweiligen geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 in der Überlappungsrichtung im Voraus durch die Vororientierungsteile 81 orientiert werden und die Größe des Zwischenraumes zwischen benachbarten Überlappungsabschnitten kann im Voraus ausgerichtet werden. Demgemäß ist es in dem gewickelten Körper 48, der durch Wickeln des zusammengesetzten Körpers 47 erhalten wird, möglich, die Genauigkeit, mit welcher die jeweiligen geraden Teile 431 des geraden übereinandergelegten Abschnittes 481 in der Radialrichtung des gewickelten Körpers 48 ausgerichtet sind, verbessert werden und es ist auch möglich, die Teilungsgenauigkeit zwischen den benachbarten geraden übereinandergelegten Abschnitten 481 zu verbessern.
Wenn weiter die Vororientierungsteile 81 in dem Zustand sind, in welchem sie von den Zwischenräumen 472 des zusammengesetzten Körpers 47 zurückgezogen werden, sind die Positionshalteteile 81 stets in anderen Zwischenräumen 472 eingeführt und der zusammengesetzte Körper 47 wird in seiner Position gehalten. Das bedeutet, das Zurückziehen oder Einsetzen der Vororientierungsteile 81 wird mit Bezug auf den zusammengesetzten Körper durchgeführt, der durch die Positionshalteteile 81 an Ort und Stelle gehalten wird. Demgemäß können die Vororientierungsteile 81 in die nächsten Zwischenräume 472 mit Leichtigkeit eingeführt werden.
Da weiter die Orientierungsgenauigkeit der geraden Teile 43 in dem zusammengesetzten Körper 47 und die Teilungsgenauigkeit im Voraus durch die Vororientierungsteile 81 erhöht werden können, ist es möglich, die Orientierungsgenauigkeit und die Teilungsgenauigkeit durch die Ausrichtungs- oder Orientierungsteile 7 weiter zu erhöhen.
(Ausführungsform 2)
Der Wicklungsschritt in dem Statorwicklungs-Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 2, welcher in den 13 und 14 gezeigt ist, ist ein kontinuierlicher Wicklungsschritt. Bei diesem kontinuierlichen Wicklungsschritt wird der zusammengesetzte Körper 47 um den Kern 6 gewickelt, während er kontinuierlich dem Kern 6 zugefördert wird.
Eine Anzahl von Vororientierungsteilen 81 ist im Synchronismus in der Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körper 47 nach Art eines Förderbandes durch ein Paar von Förderwalzen 85 bewegbar, während eine Führung durch Führungsteile 83 erfolgt.
Weiter wird die Anzahl von Vororientierungsteilen 81 in ihrer Vorwärtsbewegung und Rückwärtsbewegung mit Bezug auf die Zwischenräume 472 des zusammengesetzten Körpers 47 durch ein Vororientierungsteil-Bewegungsregelteil 84 gesteuert.
Das Paar von Förderwalzen 85 wird durch die Steuervorrichtung zusammen mit jeweiligen Orientierungspfeilantriebsvorrichtungen 75, einem Rotationsantriebsmechanismus des Kernes 6 und der Zuförderungsantriebsvorrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 geregelt.
Die Vororientierungsteile 81 haben denselben Aufbau wie diejenigen, welche in Verbindung mit der Ausführungsform 1 erläutert wurden.
Die Vororientierungsteil-Bewegungsregeleinrichtung 84 enthält einen Einlassabschnitt, einen Ausrichtungsabschnitt und einen Auslassabschnitt. Die Vororientierungsteil-Bewegungsregeleinrichtung 84 bewegt allmählich die Vororientierungsteile 81 nach abwärts in Richtung auf die Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47 in dem Einlassabschnitt, um allmählich die Vororientierungsteile 81 in die Zwischenräume 472 des zusammengesetzten Körpers 47 einzuführen.
Die Vororientierungsteil-Bewegungsregeleinrichtung 84 bewegt die Vororientierungsteile 81, die vollständig in den Zwischenräumen 472 eingesetzt gehalten sind, in dem Orientierungsabschnitt horizontal. Hierdurch können die geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 des zusammengesetzten Körpers 47 in der Radialrichtung innerhalb des Bereiches dieses Orientierungsabschnittes ausgerichtet gehalten werden und auch die Größe der Intervalle zwischen den geraden Überlappungsabschnitten 471 kann ausgerichtet werden.
Die Vororientierungsteil-Bewegungsregeleinrichtung 84 bewegt allmählich die Vororientierungsteile 81 nach aufwärts in Richtung der Zuförderungsrichtung des zusammengesetzten Körpers 47, um die Vororientierungsteile 81 aus den Zwischenräumen 472 des zusammengesetzten Körpers 47 heraustreten zu lassen. Nachdem die Vororientierungsteile 81 aus den Zwischenräumen 472 herausbewegt sind, beginnt der zusammengesetzte Körper 47 um den Kern 6 gewickelt zu werden. Auch ein Paar von Orientierungspfeilen 74 wird wie die Orientierungsteile 7 in die Zwischenräume 472 zwischen den geraden Überlappungsabschnitten 471 eingesetzt, unmittelbar nachdem das Wickeln um den Kern 6 beginnt.
Da, wie oben erläutert, die Orientierungsgenauigkeit der geraden Teile 43 in dem zusammengesetzten Körper 47 und die Teilungsgenauigkeit durch die Vororientierungsteile 81 im Voraus vergrößert werden können, ist es möglich, die Orientierungsgenauigkeit durch die Ausrichtungsteile 7 zu verbessern und die Teilungsgenauigkeit zu verbessern.
Weitere bauliche Einzelheiten und Wirkungen sind dieselben wie bei der Ausführungsform 1.
(Andere Ausführungsformen)
In den Ausführungen 1 und 2 erfolgte zwar die Erläuterung anhand eines Beispiels, bei welchem ein zusammengesetzter Körper 47 durch Verbinden der Enden von zwei Formkörpern gebildet wird, die aus zwei elektrischen Leitungsdrähten erzeugt sind und sechs Gruppen von zusammengesetzten Körpern 47 miteinander kombiniert werden, um den zusammengesetzten Körper 47 zu bilden, doch ist dies nicht im ausschließlichen Sinne zu verstehen.
Beispielsweise kann ein Kombinationskörper aus einem ersten Drahtabschnitt und einem zweiten Drahtabschnitt jeweils unabhängig voneinander gebildet werden, wobei der erste Drahtabschnitt aus einem elektrischen Leitungsdraht als ein Formkörper gebildet wird und der zweite Drahtabschnitt aus einem elektrischen Leitungsdraht als ein Formkörper gebildet wird. Alternativ kann ein Kombinationskörper aus einem ersten Drahtabschnitt und einem zweiten Drahtabschnitt gebildet werden, welche kontinuierlich miteinander sind, indem ein Formkörper aus einem elektrischen Leitungsdraht geformt wird.
Zusammenfassung
Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung
Während des Zuführens des zusammengesetzten Körpers 47 zu dem Kern 6 werden die Vororientierungsteile 81 in eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Zwischenräumen 472 einer Zahl von Zwischenräumen 472 eingesetzt, die zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten 471 des zusammengesetzten Körpers 47 gebildet sind. Durch die Vororientierungsteile werden die Überlappung der geraden Teile 431 in dem geraden Überlappungsabschnitt 471 und die Teilung zwischen den geraden Überlappungsabschnitten 471 im Voraus ausgerichtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-176752 [0004]
- JP 2004-320886 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung, bei welcher eine Anzahl von Phasenwicklungen gewickelt wird und das Verfahren Folgendes umfasst: einen Formungsschritt zur Formung einer Anzahl von Formkörpern aus elektrischen Leitungsdrähten; einen Zusammensetzungsschritt zur Zusammensetzung der genannten Anzahl von Formkörpern zur Bildung eines zusammengesetzten Körpers; und einen Wicklungsschritt zum Wickeln des zusammengesetzten Körpers um einen Kern zur Bildung eines gewickelten Körpers; wobei der Formkörper eine Anzahl von geraden Abschnitten, die sich parallel zueinander erstrecken und längs einer Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers ausgerichtet sind, und eine Anzahl von gebogenen Abschnitten enthält, welche jeweils benachbarte der geraden Abschnitte auf einem seitlichen Ende und dem anderen seitlichen Ende der geraden Abschnitte abwechselnd verbinden; jeder der genannten Formkörper in der genannten Längsrichtung des zusammengesetzten Körpers eine Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten aufweist, welche durch Überlappung der geraden Abschnitte gebildet sind; der gewickelte Körper, der in dem genannten Wicklungsschritt erhalten wird, in Umfangsrichtung des gewickelten Körpers eine Anzahl von geraden übereinandergelegten Abschnitten aufweist, die durch Aufeinanderlegen der genannten Anzahl von geraden Überlappungsabschnitten in Radialrichtung gebildet sind; und in dem genannten Wicklungsschritt durch Einsetzen von Vororientierungsteilen jeweils in aufeinanderfolgende einer Anzahl von Zwischenräumen zwischen mit einander benachbarten geraden Überlappungsabschnitten des zusammengesetzten Körpers während der Zuförderung des zusammengesetzten Körpers zu dem Kern die Überlappung der geraden Abschnitte in dem geraden Überlappungsabschnitt, der zwischen den Vororientierungsteilen gehalten ist, ausgerichtet wird.
Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung nach Anspruch 1, bei welchem der Wicklungsschritt ein kontinuierlicher Wicklungsschritt ist, bei dem der zusammengesetzte Körper kontinuierlich zu dem Kern gefördert wird, und in dem kontinuierlichen Wicklungsschritt die Vororientierungsteile zum Eintreten und Austreten relativ zu den genannten Zwischenräumen veranlasst werden, während sie in Synchronismus mit dem zusammengesetzten Körper bewegt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung nach Anspruch 1, bei welchem der Wicklungsschritt ein Wicklungsschritt Teilung um Teilung ist, um den zusammengesetzten Körper um den Kern herumzuwickeln, während der zusammengesetzte Körper dem Kern Intervall um Intervall zwischen jeweils benachbarten geraden Überlappungsabschnitten zugefördert wird, und in dem Wicklungsschritt Teilung um Teilung wiederholt ein Vororientierungsteil-Einsetzschritt durchgeführt wird, um die Vororientierungsteile in die genannten Zwischenräume des zusammengesetzten Körpers bei Stillstand einzusetzen, ein Vorwärtsbewegungsschritt durchgeführt wird, um den zusammengesetzten Körper zusammen mit den Vororientierungsteilen um das genannte Intervall zwischen den benachbarten geraden Überlappungsabschnitten vorwärts zu bewegen, ein Vororientierungsteil-Zurückziehungsschritt durchgeführt wird, um die Vororientierungsteile aus den Zwischenräumen des zusammengesetzten Körpers zurückzuziehen, und ein Rückwärtsbewegungsschritt durchgeführt wird, um die Vororientierungsteile um das genannte Intervall zwischen benachbarten geraden Überlappungsabschnitten rückwärts zu bewegen.
Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung nach Anspruch 3, bei welchem in dem genannten Wicklungsschritt Teilung um Teilung ein Positionshalteteil-Einsetzschritt durchgeführt wird, um Positionshalteteile in die genannten Zwischenräume außer denjenigen in welche die Vororientierungsteile eingesetzt sind, einzusetzen, nachdem der Vorwärtsbewegungsschritt ausgeführt ist, ein Positionshalteteil-Zurückziehungsschritt durchgeführt wird, um die Positionshalteteile aus den genannten Zwischenräumen des zusammengesetzten Körpers durchzuführen, nachdem der Vororientierungsteil-Einsetzschritt durchgeführt worden ist, der Vororientierungsteil-Zurückziehungsschritt, der Zurückbewegungsschritt und der Vororientierungsteil-Einsetzschritt in einem Zustand durchgeführt werden, in welchem die Positionshalteteile in die genannten Zwischenräume eingesetzt sind, und der Vorwärtsbewegungsschritt in einem Zustand durchgeführt wird, in welchem die Positionshalteteile aus den genannten Zwischenräumen zurückgezogen worden sind.