DE112009000568T5

DE112009000568T5 - Verfahren zum Herstellen einer Satorspule

Info

Publication number: DE112009000568T5
Application number: DE112009000568T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kariya-city Gorohata; Keigo Kariya-city Moriguchi; Akito Kariya-city Akimoto; Masahiro Kariya-city Takada; Masaomi Kariya-city Dobashi; Youichi Kariya-city KAMAKURA; Shuzo Kariya-city Muraki; Atsuo Kariya-city Ishizuka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-01-27
Also published as: WO2009113577A1; CN102067418A; JP4962512B2; US8371020B2; DE112009000568T8; JP2010075035A; CN102067418B; US20110041319A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) welche ein Vielzahl von Phasenwicklungen aufweist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:
einen Formschritt zum Formen von Leiterdrähten, um eine Vielzahl von geformten Drähten zu bilden;
einen Anordnungsschritt zum Anordnen der Vielzahl von geformten Drähten, um eine Drahtanordnung (47) zu bilden; und
einen Wickelschritt zum Wickeln der Drahtanordnung um ein Kernbauteil (6) herum, um eine gewickelte Drahtanordnung (48) zu bilden,
dadurch gekennzeichnet, dass:
jeder der geformten Drähte eine Vielzahl von geraden Teilbereichen (431), welche sich parallel zueinander erstrecken und in einer longitudinalen Richtung der Drahtanordnung (47) angeordnet sind, und eine Vielzahl von Biegeteilbereichen (441) aufweist, welche alternierend an gegenüberliegenden Seiten der geraden Teilbereiche (431) benachbarte der geraden Teilbereiche (431) verbinden;
die geformten Drähte in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung (47) eine Vielzahl von geraden überlagerten Teilen (471) haben, von welchen jeder durch eine Überlagerung eines Paares der geraden Teilbereiche...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Statorspulen und genauer auf ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule für einen Stator einer sich drehenden elektrischen Maschine.
STAND DER TECHNIK
In den vergangenen Jahren war es erforderlich, dass sich drehende elektrische Maschinen, welche als Elektromotoren und elektrische Generatoren verwendet werden, kompakt sind, in der Lage sind, eine hohe Leistung abzugeben, und eine hohe Qualität haben.
Beispielsweise sind für sich drehende elektrische Maschinen zur Verwendung in Motorfahrzeugen die Räume, welche zur Installation dieser Maschinen in den Motorfahrzeugen zur Verfügung stehen, abnehmend gewesen, während die Notwendigkeit anstieg, dass diese eine hohe Leistung abgeben.
Als herkömmliche sich drehende elektrische Maschine sind solche bekannt, in welchen eine Statorspule, welche in einem Stator verwendet wird, aus ununterbrochenen Wicklungen gebildet ist (z. B. Patentdokumente 1 und 2).

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-176752
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-320886

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME, WELCHE DURCH DIE ERFINDUNG GELÖST WERDEN SOLLEN
Als ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule, welche ununterbrochene Wicklungen aufweist, ist das folgende Verfahren bekannt.
Als erstes werden Leiterdrähte geformt, um geformte Drähte zu bilden, von denen jeder eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von geraden Teilbereichen parallel zueinander und eine Vielzahl von Biegeteilbereichen, welche die geraden Teilbereiche verbinden, aufweist. Dann werden die geformten Drähte zusammengefügt, um eine Drahtanordnung zu bilden. Die Drahtanordnung weist geformte Drahtpaare auf, von welchen jedes in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung eine Vielzahl von geraden überlagerten Teilen hat, welche durch ein Überlagern der geraden Teilbereiche eines geformten Drahtes des geformten Drahtpaares mit denen der anderen gebildet wird. Demzufolge sind in der Drahtanordnung die geraden überlagerten Teile der geformten Drahtpaare in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung parallel zueinander angeordnet. Als nächstes wird die Drahtanordnung um eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen um ein Kernbauteil gewickelt, wodurch eine gewickelte Drahtanordnung gebildet wird. Die gewickelte Drahtanordnung hat in ihrer Umfangsrichtung eine Vielzahl von geraden geschichteten Teilen, von welchen jeder durch ein Schichten einer Vielzahl der geraden überlagerten Teile von einem der geformten Drahtpaare in einer radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung gebildet wird.
Die dadurch erhaltene gewickelte Drahtanordnung stellt eine Statorspule durch ein Anordnen der geraden geschichteten Teile in den Schlitzen eines Statorkerns dar, wobei die Biegeteilbereiche der geformten Drähte außerhalb der Schlitze angeordnet sind.
Mit dem obigen Herstellungsverfahren ist es jedoch während des Wickelns der Drahtanordnung um das Kernbauteil für die geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile leicht, aus der Überlagerung zu gelangen; es ist auch leicht für die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile, ungleichmäßig zu werden. In der Folge können in der resultierenden gewickelten Drahtanordnung die geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile außer Überlagerung sein; die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile können ungleichmäßig sein. Als ein Ergebnis kann, nachdem die geraden geschichteten Teile in den Schlitzen des Statorkerns angeordnet sind, die Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der Schlitze gering sein; die Zwischenräume (oder Abstände) zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile kann ungleichmäßig sein. Weiterhin werden die geringe Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche und die ungleichmäßigen Abstände verursachen, dass sowohl das Schlitzbesetzungsverhältnis in dem Stator als auch die Abgabe der sich drehenden elektrischen Maschine, welche den Stator einsetzt, verringert sind.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände getätigt und hat zum Ziel, das technische Problem der Verbesserung sowohl der Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung, als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile während der Herstellung durch das Wickeln einer Statorspule, welche Phasenwicklungen, welche aus ununterbrochenen Wicklungen gebildet sind, aufweist, zu lösen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die vorliegende Erfindung, welche getätigt wurde, um die obigen technischen Probleme zu lösen, stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule, welche eine Vielzahl von Phasenwicklungen aufweist, bereit. Das Verfahren weist Folgendes auf: einen Form-Schritt zum Formen von elektrischen Drähten, um eine Vielzahl von geformten Drähten zu bilden; einen Anordnungs-Schritt zum Anordnen der Vielzahl von geformten Drähten, um eine Drahtanordnung zu bilden; und einen Wickel-Schritt zum Wickeln der Drahtanordnung um ein Kernbauteil, um eine gewickelte Drahtanordnung zu bilden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass: jeder der geformten Drähte eine Vielzahl von geraden Teilbereichen, welche sich parallel zueinander erstrecken und in einer longitudinalen Richtung der Drahtanordnung angeordnet sind, und eine Vielzahl von Biegeteilbereichen aufweist, welche alternierend an bzw. auf gegenüberliegenden Seiten der geraden Teilbereiche benachbarte der geraden Teilbereiche verbinden; die geformten Drähte in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung eine Vielzahl von geraden überlagerten Teilen haben, von welchen jeder durch Überlagern eines Paars der geraden Teilbereiche der geformten Drähte gebildet ist; die gewickelte Drahtanordnung, welche in dem Wickel-Schritt erhalten wird, in einer Umfangsrichtung der gewickelten Drahtanordnung eine Vielzahl von geraden geschichteten Teilen hat, von denen jeder durch ein Schichten einer vorbestimmten Anzahl der geraden überlagerten Teile in einer radialen Richtung gebildet wird; und in dem Wickel-Schritt die Drahtanordnung um das Kernbauteil gewickelt wird, wobei Ausrichtbauteile bzw. Justierbauteile sequentiell bzw. folgerichtig in Räume eingeführt werden, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung gebildet sind, um die Überlagerung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile sicherzustellen, und um die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen.
Hier können die Ausrichtbauteile von der äußeren Seite in der radialen Richtung (d. h. der radialen Richtung des Kernbauteils) in die Räume eingeführt werden, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung gebildet sind. Alternativ können die Ausrichtbauteile auch von der inneren Seite in der radialen Richtung (z. B. durch ein Hervorstehen der Ausrichtbauteile von dem Kernbauteil radial nach außen) in die Räume eingeführt werden.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau wird im Wickel-Schritt des Verfahrens zum Herstellen der Statorspule der vorliegenden Erfindung die Drahtanordnung um das Kernbauteil gewickelt, wobei die Ausrichtbauteile sequentiell entweder von der radial äußeren Seite oder von der radial inneren Seite in die Räume, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung gebildet werden, eingeführt werden. Demzufolge ist es mit den Ausrichtbauteilen möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche in der Überlagerungsrichtung anzuordnen; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile, welche in der Umfangsrichtung der gewickelten Drahtanordnung angeordnet sind, in einer radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen umfänglich benachbarten der geraden geschichteten Teile gleichmäßig zu machen.
Es ist zu bevorzugen, dass: in dem Wickel-Schritt die Drahtanordnung um eine Vielzahl bzw. Mehrzahl von Drehungen bzw. Windungen bzw. Wicklungen um das Kernbauteil gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung zu bilden; und dass die Ausrichtbauteile in jedem der Räume in Arbeitsschritten bzw. Stufen durch Einführen eines der Ausrichtbauteile von der radial äußeren Seite des Kernbauteils in jeden der Räume für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung geschichtet werden.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung um das Kernbauteil herum möglich, die geraden Teilbereiche in den geraden überlagerten Teilen der Drahtanordnung in der jeweiligen Überlagerungsrichtung (oder jeweiligen radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung) mit den Ausrichtbauteilen auszurichten; es ist auch möglich, mit den Ausrichtbauteilen die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen. Weiterhin ist es möglich, all die geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung in der radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung auszurichten.
Es ist zu bevorzugen, dass: in dem Wickel-Schritt die Drahtanordnung um das Kernbauteil herum um eine Vielzahl von Windungen gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung zu bilden; und jedes der Ausrichtbauteile für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung von dem Kernbauteil radial nach außen in einen der Räume hervorgestellt wird, wodurch es in einen der Räume in Stufen eingeführt wird.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung um das Kernbauteil herum möglich, mit den Ausrichtbauteilen die geraden Teilbereiche in den geraden überlagerten Teilen der Drahtanordnung in den jeweiligen Überlagerungsrichtungen (oder der jeweiligen radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung) auszurichten; es ist auch möglich, mit den Ausrichtbauteilen die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen. Weiterhin ist es möglich, all die geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung in der radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung auszurichten.
Es ist zu bevorzugen, dass: jedes der Ausrichtbauteile aus wenigstens einem Ausrichtpfeil aufgebaut ist, welcher von einer äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils radial nach außen hervorgestellt ist, um mit der Seitenoberfläche eines entsprechenden der geraden überlagerten Teile in Anlage zu gelangen, welcher auf der rückwärtigen Seite in der Wickel-Richtung der Drahtanordnung ist.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es durch ein Beschränken bzw. Abgrenzen unter all den Seitenoberflächen der geraden überlagerten Teile, wenigstens der Seitenoberflächen, welche auf der rückwärtigen Seite in der Wickel-Richtung sind unter Verwendung der Ausrichtpfeile möglich, die geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile in der Überlagerungsrichtung auszurichten und die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen.
Indem weiterhin die Ausrichtpfeile, welche von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils radial nach außen gerichtet hervorstehen, um die Seitenoberflächen der geraden überlagerten Teile zu beschränken bzw. abzugrenzen ist es zu bevorzugen, Paare von Ausrichtpfeilen einzusetzen, um beide Seitenoberflächen jedes der geraden überlagerten Teile zu beschränken bzw. abzugrenzen, jeweils auf der nach vorne gerichteten und der nach hinten gerichteten Seite in der Wickel-Richtung. Demzufolge ist es möglich, jeden der geraden überlagerten Teile in der Umfangsrichtung der gewickelten Drahtanordnung sandwichartig einzuschließen unter Verwendung eines der Paare von Ausrichtpfeilen, wodurch die geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile in der Überlagerungsrichtung ausgerichtet werden und es ist möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der gerade überlagerten Teile gleichmäßig zu machen.
Es ist zu bevorzugen, dass: jedes der Ausrichtbauteile aus einem Konus-Stift bzw. Konus-Bolzen ausfgebaut ist, welcher sich verjüngt, um sich in der Breite radial nach außen zu erstrecken; und der Konus-Stift von dem Kernbauteil radial nach außen hervorgestellt wird, während er sich für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung dreht.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es durch ein Einführen eines der Konus-Stifte in jeden der Räume, welche zwischen benachbarten der geraden Liberiagerten Teile gebildet sind und ein dadurch begründetes jeweiliges Verbringen jedes gegenüberliegenden Paares der Seitenoberflächen der geraden geschichteten Teile in Anlage mit den Seitenoberflächen eines der Konus-Stifte möglich, die geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile in der Überlagerungsrichtung auszurichten und die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile gleichmäßig zu machen. Zusätzlich ist es im Vergleich zu dem Fall des Einsetzens der Paare der Ausrichtpfeile zum Ausrichten der geraden Teile möglich, den Aufbau bzw. die Struktur der Ausrichtbauteile zu vereinfachen.
Es ist zu bevorzugen, dass: in dem Wickel-Schritt, wenn die Drahtanordnung unterwegs ist, dem Kernbauteil zugeführt zu werden, eine Vielzahl von Vorausrichtbauteilen jeweils in aufeinander folgende der Räume, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung gebildet sind, eingeführt werden, um die Überlagerung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile zu sichern, welche jeweils durch ein benachbartes Paar der Vorausrichtbauteile sandwichartig eingeschlossen sind.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau werden die Vorausrichtbauteile jeweils, wenn die Drahtanordnung unterwegs ist, dem Kernbauteil zugeführt zu werden, in aufeinander folgende der Räume, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung gebildet sind, eingeführt. Demzufolge ist es in dem Fall möglich, in dem die Vorausrichtbauteile jeweils in wenigstens zwei aufeinanderfolgende Räume eingeführt werden, die Überlagerung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile zu sichern, welche jeweils durch ein benachbartes Paar der Vorausrichtbauteile sandwichartig eingeschlossen sind, wodurch die geraden Teilbereiche in der Überlagerungsrichtung vorläufig ausgerichtet werden. Demzufolge ist es in der gewickelten Drahtanordnung, welche durch das Wickeln der Drahtanordnung erhalten wird, möglich, wenigstens die Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile in der radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung zu verbessern. Darüber hinaus ist es in dem Fall, in dem die Vorausrichtbauteile in wenigstens drei aufeinander folgende Räume eingeführt werden, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden überlagerten Teile zu sichern, welche jeweils sandwichartig durch ein benachbartes Paar der Vorausrichtbauteile eingeschlossen sind, wodurch die geraden Teilbereiche in der Überlagerungsrichtung vorläufig ausgerichtet werden; darüber hinaus ist es auch möglich, die Räume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile vorläufig gleichmäßig zu machen. Demzufolge ist es in der gewickelten Drahtanordnung, welche durch Wickeln der Drahtanordnung erhalten wird, möglich, die Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile sowie die Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile in der radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung zu verbessern.
Es ist zu bevorzugen, dass: der Wickel-Schritt ein ununterbrochener Wickel-Schritt zum Wickeln der Drahtanordnung um das Kernbauteil herum ist, während die Drahtanordnung dem Kernbauteil ununterbrochen zugeführt wird; und in dem ununterbrochenen Wickel-Schritt die Vorausrichtbauteile vorgeschoben in und aus den Räumen zurückgezogen werden, während sie synchron mit der Drahtanordnung bewegt werden.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es möglich, wenn die gewickelte Drahtanordnung durch den ununterbrochenen Wickel-Schritt gebildet wird, sowohl die Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile, als auch die Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile zu verbessern.
Es ist zu bevorzugen, dass: der Wickel-Schritt ein abstandsbasierter Wickel-Schritt zum Wickeln der Drahtanordnung um das Kernbauteil herum ist, während die Drahtanordnung dem Kernbauteil um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung zu einer Zeit zugeführt wird, wobei N eine natürliche Zahl ist; und in dem abstandsbasierten Wickel-Schritt eine Vielzahl von Vorgängen wiederholt wird, welche einen Vorausrichtbauteil-Einführvorgang zum Einführen des Vorausrichtbauteils in die Räume der Drahtanordnung, wenn die Drahtanordnung gestoppt ist, einen Vorschub-Vorgang zum Vorschieben der Drahtanordnung zusammen mit den Vorausrichtbauteilen um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung, einen Vorausrichtbauteil-Entfernvorgang zum Entfernen der Vorausrichtbauteile aus den Räumen der Drahtanordnung und einen Zurückziehvorgang aufweist zum Zurückziehen der Vorausrichtbauteile um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile der Drahtanordnung.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau ist es möglich, wenn die gewickelte Drahtanordnung durch den abstandsbasierten Wickel-Schritt gebildet wird, sowohl die Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche in jedem der geraden geschichteten Teile, als auch die Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile zu verbessern.
Es ist weiterhin zu bevorzugen, dass: in dem abstandsbasierten Wickel-Schritt ein Positionshaltebauteil-Einführvorgang durchgeführt wird, welcher dem Vorschub-Vorgang folgt, zum Einführen von Positionshaltebauteilen in andere der Räume der Drahtanordnung als die Räume, in welche die Vorausrichtbauteile eingeführt sind; ein Positionshaltebauteil-Entfernvorgang durchgeführt wird, welcher dem Vorausrichtbauteil-Einführvorgang folgt, zum Entfernen der Positionshaltebauteile aus den anderen Räumen der Drahtanordnung; der Vorausrichtbauteil-Entfernvorgang, der Zurückziehvorgang und der Vorausrichtbauteil-Einführvorgang bei in die anderen Räume der Drahtanordnung eingeführten Positionshaltebauteilen durchgeführt werden; und der Vorschub-Vorgang bei aus den anderen Räumen der Drahtanordnung entfernten Positionshaltebauteilen durchgeführt wird.
Gemäß dem obenstehenden Aufbau werden, wenn die gewickelte Drahtanordnung in dem abstandsbasierten Wickel-Schritt gebildet wird, die Vorausrichtbauteile zuerst in die Räume der Drahtanordnung eingeführt, um die geraden Teilbereiche in den geraden überlagerten Teilen vorauszurichten und dann wird die Drahtanordnung dem Kernbauteil um N Abstände zugeführt. Weiterhin werden bei in die Räume der Drahtanordnung eingeführten Vorausrichtbauteilen die Positionshaltebauteile in andere Räume der Drahtanordnung eingeführt. Weiterhin werden unter Haltung der Position der Drahtanordnung durch die Positionshaltebauteile die Vorausrichtbauteile von der Drahtanordnung entfernt. Danach werden die entfernten Vorausrichtbauteile um N Abstände zurückgezogen und dann in die nächsten Räume eingeführt. Demzufolge ist es möglich, die Vorausrichtbauteile leicht in die nächsten Räume einzuführen.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Demzufolge ist es mit dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Erfindung, während der Herstellung durch Wickeln einer Statorspule, welche Phasenwicklungen aufweist, welche aus ununterbrochenen Wicklungen gebildet sind, möglich, sowohl die Genauigkeit der Anordnung der geraden Teilbereich in jedem der geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung, als auch die Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile zu verbessern.
Demzufolge ist es durch eine Anwendung einer Statorspule, welche durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen einer Statorspule hergestellt ist, auf einen Stator einer sich drehenden elektrischen Maschine möglich, die geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung in den Schlitzen eines Statorkerns jeweils zuverlässig anzuordnen, wodurch sowohl das Schlitzbesetzungsverhältnis in dem Stator als auch die Abgabe der sich drehenden elektrischen Maschine verbessert wird.
Zusätzlich können die geraden geschichteten Teile der gewickelten Drahtanordnung einfach in den jeweiligen Schlitzen des Statorkerns angeordnet werden, wodurch die Produktivität des Stators erhöht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches axiales Querschnittsdiagramm, welches den Aufbau einer sich drehenden elektrischen Maschine gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht;
2 ist eine Draufsicht auf einen Stator gemäß der ersten Ausführungsform;
3 ist eine Draufsicht auf einen Statorkern gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ist eine Draufsicht auf ein laminiertes bzw. mehrschichtiges Kernsegment gemäß der ersten Ausführungsform;
5 sind Querschnittsansichten einer Wicklung zum Bilden einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ist ein Diagramm, welches die Verbindung der Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer gewickelten Drahtanordnung, welche die Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform aufbaut;
8 ist eine Entwicklung der Statorspule, wie auch eine Draufsicht auf eine Drahtanordnung gemäß der ersten Ausführungsform;
9 sind schematische Diagramme, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulichen;
10 sind teilweise Querschnittsansichten, welche den Zustand von ersten Ausrichtteilen zeigen, welche als Ausrichtbauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsfom eingesetzt werden, welche in Räume der Drahtanordnung eingeführt worden sind, wobei (B) entlang der Linie A-A in (A) aufgenommen ist;
11 sind teilweise Querschnittsansichten, welche den Zustand von zweiten Ausrichtteilen zeigen, welche als Ausrichtbauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt werden, welche in die Räume der Drahtanordnung eingeführt worden sind, wobei (B) entlang der Linie B-B in (A) aufgenommen ist;
12 sind teilweise Querschnittsansichten, welche den Zustand von dritten Ausrichtteilen zeigen, welche als Ausrichtbauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der ersten Ausführungsform eingesetzt werden, welche in die Räume der Drahtanordnung eingeführt worden sind, wobei (B) entlang der Linie C-C in (A) aufgenommen ist;
13 sind schematische Diagramme, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulichen;
14 ist eine teilweise Querschnittsansicht, welche den Zustand von Ausrichtpfeilen zeigt, welche als Ausrichtbauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der zweiten Ausführungsform eingesetzt werden, welche von einem Kernbauteil hervorgestellt worden sind;
15 ist ein schematisches teilweises Querschnittsdiagramm, welches den Aufbau des Hervorstehens der Ausrichtpfeile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der zweiten Ausführungsform verdeutlicht;
16 sind schematische Diagramme, welche ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulichen;
17 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß einer vierten Ausführungsform veranschaulicht;
18 sind schematische Diagramme, welche die Betätigung bzw. den Betrieb von Vorausrichtbauteilen und Positionshaltebauteilen in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulichen;
19 sind schematische Diagramme der Betätigung bzw. des Betriebs der Vorausrichtbauteile und der Positionshaltebauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der vierten Ausführungsform;
20 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht;
21 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau eines Beförderns der Vorausrichtbauteile unter Verwendung von Beförderungsrollen in einer Förderband-Art-und-Weise in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht;
22 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß einer sechsten Ausführungsform veranschaulicht; und
23 sind teilweise Querschnittsansichten, welche den Zustand von abgeflachten verjüngten Stiften bzw. Bolzen zeigen, welche als Ausrichtbauteile in dem Verfahren zum Herstellen einer Statorspule gemäß der sechsten Ausführungsform eingesetzt werden, welche von einem Kernbauteil hervorgestellt worden sind.
Bezugszeichenliste

1: sich drehende elektrische Maschine
3: Stator
30: Statorkern
31a, 31b: Schlitze
4: Statorspule
43: Teilbereiche, welche im Schlitz aufgenommen sind
47: Drahtanordnung
48: gewickelte Drahtanordnung
431: gerade Teilbereiche
441: Biegeteilbereiche
471: gerade überlagerte Teile
472: Räume
481: gerade geschichtete Teile
6: Kernbauteil
7: Ausrichtbauteile
71: erste Ausrichtteile
72: zweite Ausrichtteile
73: dritte Ausrichtteile
74: Ausrichtpfeile
76: abgeflachte Konus-Stifte bzw. verjüngte Stifte
77: Ausrichtpfeile
78: Nach-Ausricht-Vorrichtungen
81: Vorausrichtbauteile
91: Positionshaltebauteile

BESTE ARTEN DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Hierin werden nachstehend Ausführungsformen, welche Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Erfindung verkörpern, im Detail beschrieben werden. Es sollte festgehalten werden, dass diese Ausführungsformen nur als Beispiele beschrieben werden sollen und Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sind. Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Erfindung können auch in verschiedenen anderen Arten ausgeführt werden, welche das Ergebnis von Abwandlungen und Verbesserungen sind, welche durch einen Fachmann an solchen Ausführungsformen realisiert werden können, ohne von dem Gedanken der Erfindung abzuweichen.
(Erste Ausführungsform)
Als erstes wird der Aufbau einer sich drehenden elektrischen Maschine 1, welche eine Statorspule einsetzt, welche durch ein Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Ausführungsform hergestellt ist, beschrieben werden.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die sich drehende elektrische Maschine 1 Folgendes auf: ein Gehäuse 10, welches durch Aneinanderfügen eines Paares von Gehäuseteilen 100 und 101 gebildet ist, von welchen jedes an den offenen Enden davon eine im Wesentlichen mit Boden versehene zylindrische Form hat; eine sich drehende Welle 20, welche durch das Gehäuse 10 mittels Lager 110 und 111 drehabgestützt ist; einen Rotor 2, welcher auf der sich drehenden Welle 20 befestigt ist; und einen Stator 3, welcher an dem Gehäuse 10 in einer solchen Position innerhalb des Gehäuses 10 befestigt ist, dass er den Rotor 2 umgibt.
Der Rotor 2 hat eine Vielzahl von magnetischen Polen, welche an einem radialen Außenumfang des Rotors 2 gebildet sind, welche einem radialen Innenumfang des Stators 3 gegenüberliegen; die magnetischen Pole sind aus Permanentmagneten aufgebaut, um alternierend verschieden in der Umfangsrichtung des Rotors 2 zu sein. Die Anzahl der magnetischen Pole hängt von der Designspezifikation der sich drehenden elektrischen Maschine 1 ab und ist demnach nicht auf eine bestimmte Anzahl begrenzt. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Rotor 2 acht magnetische Pole (d. h. vier N-Pole und vier S-Pole).
Der Stator 3 weist, wie in 2 gezeigt ist, einen Statorkern 30, eine Drei-Phasen-Statorspule 4, welche eine Vielzahl von Phasen-Wicklungen aufweist, und ein Isolationspapier 5 auf, welches zwischen dem Statorkern 30 und der Statorspule 4 eingefügt ist.
Der Statorkern 30 hat, wie in 3 gezeigt ist, eine ringförmige Form mit einer Vielzahl von Schlitzen 31, welche in dem Innenumfang davon gebildet sind. Jeder der Schlitze 31 ist derart gebildet, dass die Tiefenrichtung des Schlitzes 31 mit einer radialen Richtung des Statorkerns 30 zusammenfällt. Die Anzahl der Schlitze 31, welche in dem Statorkern gebildet ist, ist hinsichtlich der Anzahl der magnetischen Pole des Rotors 2, zwei pro Phase der Statorspule 4. Demzufolge ist die Anzahl der Schlitze 31 in der vorliegenden Ausführungsform 8 × 3 × 2 = 48.
Der Statorkern 30 ist durch ein Verbinden einer vorbestimmten Anzahl von (beispielsweise 24 in der vorliegenden Ausführungsform) Kernsegmenten 32 in seiner Umfangsrichtung gebildet, wie in 4 gezeigt ist. Jedes der Kernsegmente 32 definiert bzw. begrenzt darin einen der Schlitze 31. Darüber hinaus definiert bzw. begrenzt jedes den Umfang betreffend benachbarte Paar der Kernsegmente 32 zusammen einen anderen der Schlitze 31 dazwischen. Jedes der Kernsegmente 32 hat besonders ein Paar von Zahnteilbereichen 320, welche sich radial nach innen erstrecken, und einen hinteren Kernteilbereich 321, welcher radial außerhalb der Zahnteilbereiche 320 platziert ist, um diese zu verbinden.
Jedes der Kernsegmente 32, welche den Statorkern 30 aufbauen, ist durch ein Laminieren 410 von magnetischen Stahlplatten gebildet, welche eine Dicke von 0,3 mm haben. Zusätzlich sind zwischen den laminierten Stahlplatten Isolationsschichten bzw. Isolationsfilme eingefügt. Jedes der Kernsegmente 32, welche den Statorkern 30 aufbauen, kann nicht nur unter Verwendung des Laminierens der magnetischen Stahlplatten, sondern auch unter Verwendung von Metallplatten, welche herkömmlich im Stand der Technik wohlbekannt sind, und von Isolationsschichten gebildet sein.
Die Statorspule 4 weist eine Vielzahl von Wicklungen 40 auf, welche in einer vorbestimmten Wicklungsart gewickelt sind. Wie in 5(A) gezeigt ist, weist jede der Wicklungen 40, welche die Statorspule 4 aufbauen, einen aus Kupfer gefertigten elektrischen Leiter 41 und eine Isolationsschicht 42 auf, welche den Außenumfang des elektrischen Leiters 41 bedeckt, um ihn elektrisch zu isolieren. Die Isolationsschicht 42 weist eine innere Lage bzw. innere Schicht 420 und eine äußere Schicht 421 auf. Die Dicke der Isolationsschicht 42 einschließend die innere und die äußere Schicht 420 und 421 ist eingestellt bzw. eingerichtet, um im Bereich von 100 μm bis 200 μm zu sein. Demzufolge ist es mit einer solch großen Dicke der Isolationsschicht 42 unnötig, Isolationspapier zwischen den Wicklungen 40 zum Zwecke der elektrischen Isolation der Wicklungen 40 voneinander einzufügen. Es ist jedoch auch möglich, Isolationspapier zwischen den Wicklungen 40 oder zwischen dem Statorkern 30 und der Statorspule 4 einzufügen, wie in 2 gezeigt ist.
Weiterhin kann, wie in 5(B) gezeigt ist, jede der Wicklungen 40 der Statorspule 4 auch durch ein Beschichten des Außenumfangs der Isolationsschicht 42, welche die innere und die äußeren Schichten 420 und 421 aufweist, mit einem leicht schmelzbaren bzw. schmelzflüssigen Material 48, wie beispielsweise einem Epoxydharz, gebildet sein. In diesem Falle wird das leicht schmelzbare Material 48 durch die Wärme, welche in der sich drehenden elektrischen Maschine 1 erzeugt wird, früher schmelzen als die Isolationsschicht 42. Demzufolge werden diejenigen der Wicklungen 40, welche in denselben der Schlitze 31 angeordnet sind, miteinander durch das leicht schmelzbare Material 48 wärmeverbunden. Als ein Ergebnis werden diejenigen der Wicklungen 40, welche in denselben der Schlitze 31 angeordnet sind, in einen starren Körper integriert, wodurch die mechanische Festigkeit dieser Wicklungen 40 innerhalb der Schlitze 31 erhöht wird.
Die Statorspule 4 weist, wie in 6 gezeigt wird, Wicklungen (U1, U2, V1, V2, W1 und W2) auf, zwei für jede der drei Phasen.
Die Statorspule 4 wird, wie in 7 gezeigt ist, durch Wickeln der Vielzahl von Wicklungen 40 in eine vorbestimmte Form gebildet. Jede der Wicklungen 40, welche die Statorspule 4 aufbaut, ist geformt, um entlang der Umfangsrichtung auf der Seite des Innenumfangs des Statorkerns 30 wellenförmig gewickelt zu sein.
Jede der Wicklungen 40, aus denen die Statorspule 4 aufgebaut ist, weist gerade in einem Schlitz aufgenommene Teilbereiche 43, welche in den Schlitzen 31 des Statorkerns 30 aufgenommen sind und Biegeteilbereiche 43 auf, von welchen jeder ein benachbartes Paar der in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereiche 43 verbindet. Die in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereiche 43 sind in einem von jedem einer vorbestimmten Anzahl von Schlitzen 31 (z. B. 3 × 2 = 6 in der vorliegenden Ausführungsform) aufgenommen. Jeder der Biegeteilbereiche 45 ist gebildet, um von einer axialen Endfläche des Statorkerns 30 hervorzustehen.
Die Statorspule 4 ist dadurch gebildet, dass die Enden der Vielzahl von Wicklungen 40 von den axialen Endflächen des Statorkerns 30 hervorstehen, und durch Wickeln der Vielzahl von Wicklungen 40 entlang der Umfangsrichtung in einer Wellenform. Jede Phase der Statorspule 4 ist gebildet durch ein Verbinden von Enden von ersten und zweiten Wicklungsteilbereichen 40a und 40b durch Schweißen. In anderen Worten gesagt, ist jede Phase der Statorspule 4 aus einem geformten Drahtpaar aufgebaut, welches gebildet ist durch ein Verbinden von Enden von zwei geformten Drähten, welche durch ein Formen von zwei Leiterdrähten erhalten werden. Die in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereiche 43 des ersten Wicklungsteilbereiches 40a sind in denselben Schlitzen 31 aufgenommen wie die des zweiten Wicklungsteilbereiches 40b. Weiterhin sind in jedem dieser Schlitze 31 die in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereiche 43 des ersten Wicklungsteilbereiches 40 alternierend mit den in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereichen 43 des zweiten Wicklungsteilbereiches 40b in der Tiefenrichtung des Schlitzes 31 positioniert. Darüber hinaus ist ein Verbindungsteilbereich 45 zwischen den ersten und zweiten Wicklungsteilbereichen 40a und 40b in einem Rückdrehteilbereich 46 gebildet, welcher aus dem einen der in den Schlitzen aufgenommenem Teilbereiche 43 aufgebaut ist, in dem die Wicklungsrichtung des ersten Wicklungsteilbereiches 40a umgekehrt zu der Wicklungsrichtung des zweiten Wicklungsteilbereiches 40b ist.
Als eine Entwicklung der Statorspule, d. h. eine Draufsicht auf eine Anordnung 47 bevor sie gewickelt wird, um die Statorspule 4 zu bilden, ist in 8 gezeigt, wobei die Statorspule 4 sechs geformte Drahtpaare aufweist, von welchen jedes einen ersten Wicklungsteilbereich 40a und einen zweiten Wicklungsteilbereich 40b aufweist; der erste und der zweite Wicklungsteilbereich 40a und 40b sind in gegenüberliegende Richtungen gewickelt. Mit den sechs geformten Drahtpaaren ist die Statorspule 4 als eine Spule von drei Phasen (U, V, W) × 2 (Doppelschlitze) gebildet. Für jedes der geformten Drahtpaare ist das Ende des ersten Wicklungsteilbereiches 40a auf der gegenüberliegenden Seite des neutralen Punkts (oder des Phasenanschlusses) mit dem Ende des zweiten Wicklungsteilbereiches 40b auf der gegenüberliegenden Seite des Phasenanschlusses (oder des neutralen Punkts) über den in Schlitzen aufgenommenen Teilbereich 43 verbunden, welcher den Rückdrehteilbereich 46 aufbaut. Zusätzlich sind die Arten der Verbindung dieselben für alle Wicklungen 40.
Hierin wird nachstehend das Verfahren zum Herstellen einer Statorspule der vorliegenden Ausführungsform beschrieben werden. Die Statorspule 4 wird besonders wie folgt hergestellt.
Es sollte festgehalten werden, dass in der folgenden Beschreibung eine radiale Richtung eine radiale Richtung eines Kernbauteils oder einer gewickelten Drahtanordnung bezeichnet, während die Umfangsrichtung die Umfangsrichtung des Kernbauteils oder der gewickelten Drahtanordnung bezeichnet.
<Formvorgang>
Als erstes werden zwölf Leiterdrähte geformt, um zwölf geformte Drähte zu bilden. Jeder der durch diesen Vorgang erhaltenen geformten Drähte weist eine Vielzahl von geraden Teilbereichen 431, welche sich parallel zueinander erstrecken und in der longitudinalen Richtung des geformten Drahtes angeordnet sind, und eine Vielzahl von Biegeteilbereichen 44 auf, welche alternierend auf gegenüberliegenden Seiten der geraden Teilbereiche 431 benachbarte der geraden Teilbereiche 41 verbinden.
<Anordnungsvorgang>
Die zwölf geformten Drähte werden angeordnet, um eine Drahtanordnung 47 zu bilden, in welcher sechs geformte Drahtpaare in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung 47 angeordnet sind.
Jedes der geformten Drahtpaare weist einen ersten Drahtteilbereich, welcher den ersten Wicklungsteilbereich 40a aufbaut, und einen zweiten Drahtteilbereich auf, welcher den zweiten Wicklungsteilbereich 40b aufbaut. Zusätzlich ist der erste Drahtteilbereich aus einem der geformten Drähte gebildet und der zweite Drahtteilbereich ist aus einem anderen der geformten Drähte gebildet.
Für jedes der geformten Drahtpaare wird ein Ende des ersten Drahtteilbereiches durch Schweißen mit einem Ende des zweiten Drahtteilbereiches aneinandergefügt, wodurch ein Aneinanderfügeteilbereich 45 gebildet wird. Zusätzlich ist es möglich, zuerst die zwölf geformten Drähte anzuordnen und dann die Enden des ersten und des zweiten Drahtteilbereiches für jedes der geformten Drahtpaare aneinanderzufügen; alternativ ist es auch möglich, zuerst die Enden des ersten und des zweiten Drahtteilbereiches aneinanderzufügen, um die sechs geformten Drahtpaare zu bilden, und dann die sechs geformten Drahtpaare anzuordnen.
Jedes der geformten Drahtpaare in der Drahtanordnung 47 hat in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung 47 eine Vielzahl von geraden überlagerten Teilen 471, welche durch ein Überlagern der geraden Teilbereiche 431 des ersten Drahtteilbereiches mit diesen des zweiten Drahtteilbereiches gebildet werden.
<Wickelvorgang>
Die Drahtanordnung 47 wird, mit den Rückdrehteilbereichen 46 auf der Mittelseite positioniert, um eine vorbestimmte Anzahl (beispielsweise drei oder vier) Windungen gewickelt, wodurch eine gewickelte Drahtanordnung 48 gebildet wird. Das Wickeln der Drahtanordnung 47 wird durchgeführt, während die Biegeteilbereiche 44 der Drahtanordnung 47 in einen vorbestimmten Wickelradius plastisch deformiert werden. Zusätzlich ist es möglich, die Biegeteilbereiche zu biegen und dabei zu formen unter Verwendung eines Formwerkzeuges, welches eine Formoberfläche mit einem vorbestimmten Biegeradius hat oder unter Verwendung einer vorbestimmten Formrolle bzw. Formwalze.
Die gewickelte Drahtanordnung 48 hat in ihrer Umfangsrichtung eine Vielzahl von geraden geschichteten Teilen 481 von welchen jeder durch Schichten einer Vielzahl der geraden überlagerten Teile 471 von einem der geformten Drahtpaare in einer radialen Richtung gebildet wird. Hier ist die Anzahl der geraden überlagerten Teile 471, welche in jedem der geraden geschichteten Teile 481 geschichtet wird, gleich zu der vorbestimmten Windungen, um welche die Drahtanordnung 47 gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung 48 zu bilden. Demzufolge ist in jedem der geraden geschichteten Teile 481 die Anzahl der geraden Teilbereiche 431, welche überlagert und in der radialen Richtung ausgerichtet sind, doppelt der vorbestimmten Anzahl von Windungen. Zusätzlich sind die geraden geschichteten Teile 481 in der Umfangsrichtung der gewickelten Drahtanordnung 48 mit kleinen Räumen, welche dazwischen gebildet sind, positioniert.
Hinsichtlich der so erhaltenen gewickelten Drahtanordnung 48 werden die Zahnteilbereiche 320 des Kernsegments 32 jeweils von der radial äußeren Seite in die Räume, welche zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teil 481 gebildet sind, eingeführt. Dann werden benachbarte der Kernsegmente 32 den Stator 3 bildend zusammengefügt.
Als nächstes wird der Wickelvorgang in dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule im Detail unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben werden.
Der Wickelvorgang in dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule ist ein abstandsbasierter Wickelvorgang. In diesem abstandsbasierten Wickelvorgang wird die Drahtanordnung 47 um ein zylindrisches Kernbauteil (oder Kernbalken bzw. Kernschiene) herum gewickelt, während sie dem Kernbauteil 6 um beispielsweise einen Abstand (d. h. den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47) zu einer Zeit zugeführt wird. Darüber hinaus wird das Wickeln der Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum mit Ausrichtbauteilen 7, welche sequentiell in die Räume 472 eingeführt werden, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 gebildet sind, durchgeführt. Genauer gesagt, wird jedes der Ausrichtbauteile 7 in den Raum 472 zwischen den beiden der geraden überlagerten Teile 471 eingeführt, welche gerade begonnen haben, um das Kernbauteil 6, gewickelt zu werden wenn sowohl das Zuführen der Drahtanordnung 47 als auch die Drehung des Kernbauteils 6 gestoppt sind.
Die Drehung (d. h. die Drehung in der im Uhrzeigersinn gerichteten Richtung in 9) des Kernbauteils 6 und das Zuführen der Drahtanordnung 47 zu dem Kernbauteil 6 durch eine horizontale Bewegung (d. h. die horizontale Bewegung von der linken zu der rechten in 9) kann ausgeführt werden unter Verwendung von wohl bekannten Antriebseinrichtungen (nicht gezeigt) und einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung (nicht gezeigt) zum Steuern bzw. Regeln der Antriebseinrichtungen.
Die Drahtanordnung 47 wird um das Kernbauteil 6 herum um beispielsweise drei oder vier Windungen gewickelt, um die gewickelte Drahtanordnung 48 zu bilden. Demzufolge werden die Ausrichtbauteile 7 durch Einführen von der radial äußeren Seite des Kernbauteils, eines der Ausrichtbauteile 7 in jeden der Räume 472 für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 in jedem der Räume 472 in Stufen geschichtet.
In dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule werden erste Ausrichtteile 71, zweite Ausrichtteile 72 und dritte Ausrichtteile 73 als die Ausrichtbauteile 7 eingesetzt. Jedes der ersten Ausrichtteile 71 wird in einen der Räume 472 während der ersten Windung eingeführt und durch das Kernbauteil 6 gehalten. Jedes der zweiten Ausrichtteile 72 wird in einen der Räume 472 während der zweiten Windung eingeführt, auf das erste Ausrichtteil 71 in dem Raum 472 geschichtet und durch das Kernbauteil 6 gehalten. Jedes der dritten Ausrichtteile 73 wird in einen der Räume 472 während der dritten Windung eingeführt, auf das zweite Ausrichtteil 72 in dem Raum 472 geschichtet und durch das Kernbauteil 6 gehalten. Die Anzahl der ersten bis dritten Ausrichtteile 71 bis 73 sind abhängig von der Anzahl der geraden geschichteten Teile 481 in der gewickelten Drahtanordnung 48.
Zusätzlich ist es möglich, die Anzahl der Ausrichtteile, welche in jedem der Räume 472 gemäß der vorbestimmten Anzahl von Windungen für das Wickeln der Drahtanordnung 47 geschichtet sind, zu erhöhen. Darüber hinaus ist es möglich, die zweiten Ausrichtteile 72 aufzubauen bzw. zu konfigurieren, um jeweils durch das erste Ausrichtteil 71 an Stelle durch das Kernbauteil 6 gehalten zu werden. Ähnlich ist es auch möglich, das dritte Ausrichtteil 73 aufzubauen bzw. zu konfigurieren, dass es durch das zweite Ausrichtbauteil 72 an Stelle durch das Kernbauteil 6 gehalten wird.
Indem die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird, kommt jeder der Räume 472 dazu, eine Form eines sich radial nach außen gerichteten Erweiterns zu haben. Demzufolge ist jedes der ersten bis dritten Ausrichtteile 71 bis 73 aufgebaut, um eine trapezförmige Querschnittsform zu haben, welche sich an die Form der sich radial nach außen aufweitenden Räume 472 anpasst.
Jedes der ersten Ausrichtteile 71 hat, wie in 10 gezeigt ist, ein Paar von ersten Verjüngungsoberflächen 711, um jeweils in Anlage mit einem gegenüberliegenden Paar von den Seitenoberflächen der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 zu gelangen. Jedes der ersten Ausrichtteile 71 hat auch ein Paar von Vorsprüngen 712 zum Befestigen; jeder der Vorsprünge 712 hat ein Befestigungsstifteinführloch 712a, welches durch einen Endteilbereich davon hindurch gebildet ist. Ähnlich hat jedes der zweiten Ausrichtteile 72, wie in 11 gezeigt ist, ein Paar von zweiten Verjüngungsoberflächen 721, um jeweils in Anlage mit einem gegenüberliegenden Paar der Seitenoberflächen der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 zu gelangen. Jedes der zweiten Ausrichtteile 72 hat auch ein Paar von Vorsprüngen 722 zur Befestigung; jeder der Vorsprünge 722 hat ein Befestigungsstifteinführloch 722a, welches durch einen Endteilbereich davon hindurch gebildet ist. Ähnlich hat jedes der dritten Ausrichtteile 73, wie in 12 gezeigt ist, ein Paar von dritten Verjüngungsoberflächen 731, um jeweils in Anlage mit einem gegenüberliegenden Paar der Seitenoberflächen der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 zu gelangen. Jedes der dritten Ausrichtteile 73 hat auch ein Paar von Vorsprüngen 732 zum Befestigen; jeder der Vorsprünge 732 hat ein Befestigungsstifteinführloch 732a, welches durch einen Endteilbereich davon hindurch gebildet ist.
Die Dicke (d. h. die Dicke in der Schicht-Richtung) jedes des ersten bis dritten Ausrichtteils 71 bis 73 ist gleich zu der Dicke (d. h. der Dicke in der Überlagerungsrichtung) der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47. Wenn die zweiten Ausrichtteile 72 jeweils auf die ersten Ausrichtteile 71 geschichtet werden, mit den dritten Ausrichtteilen 73 geschichtet auf die zweiten Ausrichtteile 72, fällt jede entsprechende Triade der ersten Verjüngungsoberflächen 711 des ersten Ausrichtteils 71, der zweiten Verjüngungsoberflächen 721 der zweiten Ausrichtteile 72 und der dritten Verjüngungsoberflächen 731 der dritten Ausrichtteile in dieselbe Ebene (siehe 12(B)).
Jedes der ersten Ausrichtteile 71 hat weiterhin ein Paar von Vorsprungeinführlöchern 71a, in welche die Vorsprünge 722 des entsprechenden zweiten Ausrichtteils 72 jeweils eingeführt werden können, und ein Paar von Vorsprungeinführlöchern 71b, in welche die Vorsprünge 732 des entsprechenden dritten Ausrichtteils 73 jeweils eingeführt werden können (siehe 10(A)). Darüber hinaus hat jedes der zweiten Ausrichtteile 72 weiterhin ein Paar von Vorsprungeinführlöchern 72a, in welche die Vorsprünge 732 des entsprechenden dritten Ausrichtteils 73 jeweils eingeführt werden können (siehe 11(A)).
Das Kernbauteil 6 hat eine Vielzahl von Aussparungen, in welche die Vorsprünge 712 der ersten Ausrichtteile 71, die Vorsprünge 722 der zweiten Ausrichtteile 72 und die Vorsprünge 732 der dritten Ausrichtteile 73 eingeführt werden können. Darüber hinaus werden Befestigungsstifte 70, wovon jeder durch die entsprechenden Einführlöcher 712a, 722a und 732a der Vorsprünge 712, 722 und 732 eingeführt werden soll, in dem Kernbauteil 6 gehalten, um in der Lage zum Vorschieben und Zurückzuziehen in drei Stufen zu sein.
Das Einführen der ersten bis dritten Ausrichtteile 71 bis 73 in die Räume 472 und das Vorschieben und Zurückziehen der Befestigungsstifte 70 kann entweder manuell oder automatisch ausgeführt werden.
In der ersten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 mit Befestigungsstiften 70, welche von den Aussparungen der Kernbauteile 6 zurückgezogen sind, werden die ersten Ausrichtteile 71 jeweils in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt und die Vorsprünge 712 der ersten Ausrichtteile 71 werden weiterhin jeweils in die entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 eingeführt. Dann werden die Befestigungsstifte 70 innerhalb der entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 um eine Stufe vorgeschoben, wodurch sie in die Befestigungsstifteinführlöcher 712a, welche in den Vorsprüngen 712 der ersten Ausrichtteile 71 gebildet sind, eingeführt werden. Infolgedessen werden die ersten Ausrichtteile 71 durch das Kernbauteil 6 in einem Zustand des in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 Eingeführtseins gehalten (siehe 9(A) und 10). Darüber hinaus sind in diesem Zustand die Verjüngungsoberflächen 711 der ersten Ausrichtteile 71 in Anlage mit den geraden überlagerten Teilen 471 der Drahtanordnung 47 in der ersten Lage bzw. Schicht. Als ein Ergebnis sind die geraden überlagerten Teile 471 in der ersten Lage durch die ersten Ausrichtteile 71 positioniert. Demzufolge ist es in der ersten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum um die erste Windung des Wickelns gewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
In der zweiten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 werden die zweiten Ausrichtteile 72 jeweils in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt und die Vorsprünge 722 der zweiten Ausrichtteile 72 werden weiterhin jeweils in die entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 durch die Vorsprungeinführlöcher 71a der ersten Ausrichtteile 71 eingeführt. Dann werden die Befestigungsstifte 70 weiter innerhalb der entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 um eine Stufe vorgeschoben, wodurch sie jeweils in die Befestigungsstifteinführlöcher 722a, welche in den Vorsprüngen 722 der zweiten Ausrichtteile 72 gebildet sind, eingeführt werden. Infolgedessen werden die zweiten Ausrichtteile 72 durch das Kernbauteil 6 gehalten in einem Zustand, in dem sie in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt sind und auf den ersten Ausrichtteilen 71 (siehe 9(B) und 11) geschichtet sind. Darüber hinaus sind in diesem Zustand die Verjüngungsoberflächen 721 der zweiten Ausrichtteile 72 in Anlage mit den geraden überlagerten Teilen 471 der Drahtanordnung 47 in der zweiten Lage. Als ein Ergebnis sind die geraden überlagerten Teile 471 in der zweiten Lage durch die zweiten Ausrichtteile 72 positioniert. Demzufolge ist es in der zweiten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum um die zweite Windung des Wickelns gewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die geraden Teilbereiche 431 in den geraden überlagerten Teile 471 in der zweiten Lage mit denen in den entsprechenden geraden überlagerten Teilen 471 in der ersten Lage auszurichten.
In der dritten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 werden die dritten Ausrichtteile 73 jeweils in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt und die Vorsprünge 732 der dritten Ausrichtteile 73 werden weiterhin durch die Vorsprungseinführlöcher 72a der zweiten Ausrichtteile 72 und die Vorsprungseinführlöcher 71b der ersten Ausrichtteile 71 in die entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 eingeführt. Dann werden die Befestigungsstifte 70 innerhalb der entsprechenden Aussparungen des Kernbauteils 6 um eine Stufe weiter vorgerrückt, wodurch sie in die Befestigungsstifteinführlöcher 732a, welche in den Vorsprüngen 732 der dritten Ausrichtteile 73 gebildet sind, eingeführt werden. Demzufolge werden die dritten Ausrichtteile 73 durch das Kernbauteil 6 in einem Zustand gehalten, in dem sie jeweils in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt sind und auf die zweiten Ausrichtteile 72 geschichtet sind (siehe 9(C) und 12). Darüber hinaus gelangen in diesem Zustand die Verjüngungsoberflächen 731 der dritten Ausrichtteile 73 in Anlage mit den geraden überlagerten Teilen 471 der Drahtanordnung 47 in der dritten Lage. Als ein Ergebnis sind die geraden überlagerten Teile 471 in der dritten Lage bzw. Schicht durch die dritten Ausrichtteile 73 positioniert. Demzufolge ist es in der dritten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum um die dritte Windung des Wickelns gewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die geraden Teilbereiche 431 in den geraden überlagerten Teilen 471 in der dritten Lage mit denen in den entsprechenden geraden überlagerten Teilen 471 in der ersten und zweiten Lage radial auszurichten.
Zusätzlich können, wenn die Drahtanordnung 47 um vier Windungen gewickelt wird, in der vierten Windung des Wickelns vierte Ausrichtteile weiterhin jeweils in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt werden und durch das Kernbauteil 6 in einem Zustand gehalten werden, in dem sie auf die dritten Ausrichtteile 73 geschichtet sind.
Um die gewickelte Drahtanordnung 48 von dem Kernbauteil 6 zu entfernen, werden zuerst die Befestigungsstifte 70 zurückgezogen und dadurch aus den Befestigungsstifteinführlöchern 712a, 722a und 732a der ersten bis dritten Ausrichtteile 71 bis 73 enfernt. Dann wird die gewickelte Drahtanordnung 48 zusammen mit den ersten bis dritten Ausrichtteilen 71 bis 73 von dem Kernbauteil 6 entfernt. Danach werden die ersten bis dritten Ausrichtteile 71 bis 73 weiterhin von der gewickelten Drahtanordnung 48 entfernt.
Demzufolge ist es mit dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule möglich, all die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden geschichteten Teile 481 der gewickelten Drahtanordnung 48 in einer radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung 48 zuverlässig auszurichten, während die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile 481 gleichmäßig gemacht werden.
Demzufolge ist es möglich, sowohl die Genauigkeit der Ausrichtung der in den Schlitzen aufgenommenen Teilbereiche 43 der Statorspule 4 in jedem der Schlitze 31 des Statorkerns 30 und die Genauigkeit der Abstände zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile 481 in der Statorspule 4 zu verbessern. Als ein Ergebnis ist es möglich, sowohl das Schlitzbesetzungsverhältnis in dem Stator 3 als auch die Abgabe der sich drehenden elektrischen Maschine 1 zu verbessern.
Darüber hinaus ist es möglich, einfach die Kernsegmente 32 hinsichtlich der gewickelten Drahtanordnung 48 anzuordnen, wodurch die Produktivität des Stators 3 verbessert wird.
Zusätzlich ist es möglich, bei dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, einen ununterbrochenen Wickelvorgang einzusetzen an Stelle des abstandsbasierten Wickelvorganges.
(Zweite. Ausführungsform)
Der Wickelvorgang bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, welches in den 13 bis 15 veranschaulicht ist, ist ein ununterbrochener Wickelvorgang. In diesem ununterbrochenen Wickelvorgang wird die Drahtanordnung 47 gewickelt während sie ununterbrochen dem Kernbauteil 6 zugeführt wird. Darüber hinaus wird das Wickeln der Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum mit Ausrichtbauteilen 7 durchgeführt, welche sequentiell in die Räume 472, welche zwischen benachbarten der geraden überlagernden Teile 471 der Drahtanordnung 47 gebildet sind, eingeführt werden. Genauer gesagt, wird jedes der Ausrichtbauteile 7 in den Raum 472 zwischen denjenigen zweien der geraden überlagerten Teile 471, welche gerade begonnen haben, um das Kernbauteil 6 gewickelt zu werden, eingeführt, wenn die Zuführung der Drahtanordnung 47 und die Drehung des Kernbauteils 6 miteinander synchronisiert sind.
In dem Wickelvorgang der zweiten Ausführungsform sind die Ausrichtbauteile 7 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um einen vorbestimmten Betrag für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 hervorgestellt, wodurch sie in die Räume 472 jeweils in Stufen eingeführt werden.
Bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule werden als die Ausrichtbauteile 7 Paare von Ausrichtpfeilen 74 eingesetzt, welche von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen hervorstehen, um die Seitenoberflächen jedes der geraden überlagerten Teile 471, welche auf der nach vorne gerichteten und nach rückwärts gerichteten Seite in der Wickelrichtung sind, einzuschränken. Das heißt, jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 kann entsprechende der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6 sandwichartig einschließen. Die Anzahl von Paaren der Ausrichtpfeile 74, welche in dem Kernbauteil 6 bereitgestellt werden, ist bestimmt bzw. gesetzt, gleich zu sein der Anzahl der geraden geschichteten Teile 481, welche in der gewickelten Drahtanordnung 48 gebildet sind. Jedes Paar der Ausrichttpfeile 74 ist von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen hervorgestellt, um mit den Seitenoberflächen jedes der entsprechenden geraden überlagerten Teile 471 in Anlage zu gelangen.
Jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 wird von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in Stufen hervorgestellt. Der vorbestimmte Betrag, um welchen jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 in einer Stufe vorgeschoben wird (oder für eine Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47) ist bestimmt, gleich zu sein zu der Dicke (d. h. der Dicke in der Überlagerungsrichtung) der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47. Die Anzahl der Vorschubstufen für jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 ist bestimmt, gleich zu sein der vorbestimmten Anzahl von Windungen, um welche die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird.
Der Vorschub jedes Paares der Ausrichtpfeile 74 wird durch eine Ausrichtpfeilantriebseinrichtung 75 ausgeführt. Für jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 ist eine Ausrichtpfeilantriebseinrichtung 75 bereitgestellt. Es ist möglich, durch die Regel- bzw. Steuereinrichtung alle der Ausrichtpfeilantriebseinrichtungen 75, die Antriebseinrichtung für die Drehung des Kernbauteils 6 und die Antriebseinrichtung für die Zuführung der Drahtanordnung 47 zu regeln bzw. zu steuern, so dass jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 um den vorbestimmten Betrag zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in Übereinstimmung mit dem synchronisierten Betrieb des Zuführens der Drahtanordnung 47 und des Drehens des Kernbauteils 6 vorgeschoben werden kann.
In der ersten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jedes Paar der Ausrichtpfeile 47 von der Außenumfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe hervorgestellt. Demzufolge wird jeder der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 in der ersten Lage sandwichartig eingeschlossen und dadurch positioniert durch eines der Paare der Ausrichtpfeile 74 (siehe 13(A)). Als ein Ergebnis ist es in der ersten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum um die erste Windung des Wickelns gewickelt wird, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
In der zweiten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe weiter hervorgestellt. Demzufolge wird jedes Paar der geraden überlagerten Teile 47 in der ersten und zweiten Lage sandwichartig eingeschlossen und dadurch durch eines der Paare der Ausrichtpfeile 74 (siehe 13(B)) positioniert. Als ein Ergebnis ist es in der ersten und zweiten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum jeweils um die erste und zweite Windung des Wickelns gewickelt sind, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
In der dritten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jedes Paar der Ausrichtpfeile 74 von der Außenumfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe weiter hervorgestellt. Demzufolge ist jede Triade der geraden überlagerten Teile 471 in der ersten bis dritten Lage sandwichartig eingeschlossen und dadurch durch eines der Paare der Ausrichtpfeile 74 (siehe 13(C)) positioniert. Als ein Ergebnis ist es in der ersten bis dritten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 herum um die erste bis dritte Windung des Wickelns gewickelt sind, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
Um die gewickelte Drahtanordnung 48 von dem Kernbauteil 6 zu entfernen, werden alle der Ausrichtpfeile 74 in das Kernbauteil 6 zurückgezogen. Als ein Ergebnis kann die gewickelte Drahtanordnung 48 leicht von dem Kernbauteil 6 entfernt werden.
Demzufolge ist es mit dem Verfahren der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule auch möglich, alle die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden geschichteten Teile 481 der gewickelten Drahtanordnung 48 in einer radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung 48 zuverlässig auszurichten, während die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile 481 gleichmäßig gemacht werden.
Andere Anordnungen bzw. Aufbauten, Betriebe und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der ersten Ausführungsform.
Zusätzlich ist es bei dem Verfahren der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule möglich, einen abstandsbasierten Wickelvorgang an Stelle des ununterbrochenen Wickelvorganges einzusetzen.
(Dritte Ausführungform)
In dem Verfahren der dritten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, welches in 16 veranschaulicht ist, werden als die Ausrichtbauteile 7 Paare von Ausrichtpfeilen 77 und Nach-Ausrichtwerkzeuge 78 an Stelle der Paare der Ausrichtpfeile 74 in dem Verfahren der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule eingesetzt.
In dem Verfahren der dritten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule werden besonders als die Ausrichtbauteile 7 die Ausrichtpfeile 77 eingesetzt, welche der Außenumfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen hervorstehen, um die Seitenoberfläche jedes der geraden überlagerten Teile 471 welche auf der nach rückwärts gerichteten Seite in der Wickelrichtung, ist einzuschränken bzw. zu begrenzen.
Genauer gesagt stehen, wenn die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 gewickelt wird (d. h. während des Wickelns der Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6) die Ausrichtpfeile 77 von der Außenumfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen hervor, um die Seitenoberfläche jedes der geraden überlagerten Teile 471 zu beschränkten, welche auf der rückwärtigen Seite in der Wickelrichtung ist. Während des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird, beispielsweise durch die Antriebseinrichtung für die Zuführung der Drahtvorrichtung 47, an die nach rückwärts gerichtete Seite jedes der geraden überlagerten Teile 471 in der Wickel-Richtung Spannung angelegt. Demzufolge ist es durch ein Begrenzen bzw. Einschränken der Seitenoberflächen jedes der geraden überlagerten Teile 471 auf deren nach rückwärts gerichteten Seite mit einem der Ausrichtpfeile 77 während des Wickelns der Drahtanordnung 47 möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
Die Anzahl der Ausrichtpfeile 77, welche in dem Kernbauteil 6 bereitgestellt werden, ist bestimmt bzw. gesetzt um gleich zu sein zu der Anzahl der geraden geschichteten Teile 481, welche in der gewickelten Drahtanordnung 48 gebildet sind. Jeder der Ausrichtpfeile 77 steht von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen hervor, um in Anlage mit den Seitenoberflächen der entsprechenden der geraden überlagerten Teile 471 auf der nach rückwärts gerichteten Seite in der Wickel-Richtung zu gelangen.
Jeder der Ausrichtpfeile 77 wird von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in Stufen hervorgestellt. Der vorbestimmte Betrag, um welchen jeder der Ausrichtpfeile 77 in einer Stufe vorgeschoben wird, ist bestimmt bzw. gesetzt, gleich zu sein zu der Dicke (d. h. der Dicke in der Überlagerungsrichtung) der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47. Der Anzahl der Vorschubstufen für jeden der Ausrichtpfeile 77 ist gesetzt um gleich zu der vorbestimmten Anzahl von Windungen zu sein, um welche die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 gewickelt wird.
Das Hervorstellen jedes der Ausrichtpfeile 77 wird durch eine Ausrichtpfeilantriebseinrichtung 75 ausgeführt. Für jeden der Ausrichtpfeile 77 ist eine Ausrichtpfeilantriebseinrichtung 75 bereitgestellt. Es ist möglich, durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung alle der Ausrichtpfeilantriebseinrichtungen 75, die Antriebseinrichtung für die Drehung des Kernbauteils 6 und die Antriebseinrichtung für die Zuführung der Drahtanordnung 47 zu steuern bzw. zu regeln, so dass jeder der Ausrichtpfeile 77 um den vorbestimmten Betrag zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in Übereinstimmung mit dem synchronisierten Betrieb des Zuführens der Drahtvorrichtung 47 und des Drehens des Kernbauteils 6 hervorgestellt werden kann.
Bei der ersten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jeder der Ausrichtpfeile 77 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe hervorgestellt. Demzufolge ist jeder der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 in der ersten Lage angehängt an und dadurch nahezu positioniert durch einen der Ausrichtpfeile 77 (siehe 16(A)).
In der zweiten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jeder der Ausrichtpfeile 77 weiterhin von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe hervorgestellt. Demzufolge ist jedes Paar der geraden überlagerten Teile 471 in der ersten und in der zweiten Lage angehängt an und dadurch positioniert durch einen der Ausrichtpfeile 77 (siehe 16(B)).
Danach wird die Drahtanordnung 47 in derselben Art und Weise wie obenstehend beschrieben weitergewickelt, während eine Seitenoberfläche jedes der geraden überlagerten Teile 471 mit den Ausrichtpfeilen 77 begrenzt bzw. eingeschränkt wird.
Nachdem das Wickeln der Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum beendet ist, werden die Nach-Ausrichtwerkzeuge 78 jeweils von der radial äußeren Seite der gewickelten Drahtanordnung 48 in die Räume zwischen den geraden geschichteten Teilen 481 eingeführt, um die Seitenoberflächen des geraden geschichteten Teils 481, welche auf der nach vorne gerichteten Seite in der Wickelrichtung sind, in Anlage zu bringen. Als ein Ergebnis ist es mit dem Paar der Ausrichtpfeile 77 und Nach-Ausrichtwerkzeuge 78 möglich, jeden der geraden geschichteten Teile 481 sandwichartig einzuschließen und dabei die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden geschichteten Teile 481 zuverlässig auszurichten.
Zusätzlich können die Nach-Ausrichtwerkzeuge 78 auch von der radial inneren Seite der gewickelten Drahtanordnung 48, d. h. von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in die Räume zwischen den geraden geschichteten Teilen 481 eingeführt werden.
Demzufolge ist es mit dem Verfahren der dritten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule auch möglich, all die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden geschichteten Teile 481 der gewickelten Drahtanordnung 48 in einer radialen Richtung der gewickelten Drahtanordnung 48 zuverlässig auszurichten, während die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden geschichteten Teile 481 gleichmäßig gemacht werden.
Andere Aufbauten, Betriebsarten und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der ersten und zweiten Ausführungsform.
Zusätzlich ist es in dem Verfahren der dritten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule möglich, einen abstandsbasierten Wickelvorgang an Stelle des ununterbrochenen Wickelvorganges einzusetzen.
(Vierte Ausführungsform)
Das Verfahren der vierten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, welches in den 17 bis 19 veranschaulicht ist, ist eine derartige Abwandlung des Verfahrens der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, dass: wenn die Drahtanordnung 47 unterwegs ist, dem Kernbauteil 6 zugeführt zu werden, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 vorläufig gesichert wird, und die Größen der Räume 472 zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 vorläufig gleichmäßig gemacht werden.
Eine Vorausrichtvorrichtung 8 weist eine Vielzahl von (beispielsweise sechs in der vorliegenden Ausführungsform) Vorausrichtbauteilen 81, eine Vorausrichtbauteilantriebseinrichtung 82 und eine horizontale Antriebseinrichtung 821 auf. Die Vorausrichtbauteilantriebseinrichtung 82 schiebt vor und zieht zurück alle der Vorausrichtbauteile 81 zu derselben Zeit. Zusätzlich ist es auch möglich, eine Vielzahl von Vorausrichtbauteilantriebseinrichtungen einzusetzen, eine für jedes Vorausrichtbauteil 81, um die Vorausrichtbauteile 81 getrennt vorzuschieben und zurückzuziehen. Die Vorschub- und Rückziehrichtung der Vorausrichtbauteile 81 ist parallel zu der Überlagerungsrichtung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47, welche unterwegs ist, dem Kernbauteil 6 zugeführt zu werden. Demzufolge werden die Vorausrichtbauteile 81 in die Räume 472 bei einem Vorschieben eingeführt und aus den Räumen 472 bei einem Zurückziehen entfernt.
Alle der Vorausrichtbauteile 81 und die Vorausrichtbauteilantriebseinrichtung 82 sind aufgebaut, um durch die horizontale Antriebsvorrichtung 821 in einer Richtung parallel zu der Zuführvorrichtung der Drahtanordnung 47 vorgeschoben und zurückgezogen zu werden. In diesem Fall ist der Betrag des Vorschubs (oder der Betrag des Zurückziehens) gleich zu dem Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile 471 in der Drahtanordnung 47, nämlich ein Abstand. Zusätzlich kann der Betrag des Vorschubs (oder der Betrag des Zurückziehens) bestimmt werden, um gleich zu dem Betrag zu sein, um welchen die Drahtanordnung 47 in dem abstandsbasierten Wickelvorgang jedes mal zugeführt wird. Das heißt, wenn der Wickelvorgang ein N abstandsbasierter Wickelvorgang ist, wobei N eine natürlich Zahl ist, kann der Betrag des Vorschubs (oder der Betrag des Zurückziehens) bestimmt werden, um N mal der Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile 471 in der Drahtanordnung 47 zu sein. Weiterhin wird das Vorschieben (d. h. das Bewegen in die Zuführ-Richtung der Drahtanordnung 47) der Vorausrichtbauteile 81 und der Vorausrichtbauteilantriebseinrichtung 82 synchron mit und mit derselben Geschwindigkeit wie die Zuführung der Drahtvorrichtung 47 ausgeführt.
Eine Positionshaltevorrichtung 9 weist eine Vielzahl von (beispielsweise sechs in der vorliegenden Ausführungsform) Positionshaltebauteilen 91 und eine Positionshaltebauteilantriebseinrichtung 92 auf. Die Positionshaltebauteilantriebseinrichtung 92 schiebt vor und zieht zurück alle der Positionshaltebauteile 91 zu derselben Zeit. Zusätzlich ist es auch möglich, eine Vielzahl von Positionshaltebauteilantriebseinrichtungen einzusetzen, eine für jedes Positionshaltebauteil 91, um die Positionshaltebauteile 91 getrennt vorzuschieben und zurückzuziehen. Die Vorschub- und Rückziehrichtung der Positionshaltebauteile 91 ist parallel zu der Überlagerungsrichtung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47, welche unterwegs ist, dem Kernbauteil 6 zugeführt zu werden. Demzufolge werden die Positionshaltebauteile 91 in die Räume 472 bei einem Vorschieben eingeführt und aus den Räumen 472 bei einem Zurückziehen entfernt.
Ein Paar oberer und unterer Ausrichtplatten 93 macht die Dicke (d. h. die Dicke in der Überlagerungsrichtung der geraden Teilbereiche 431) der Drahtanordnung 47, welche unterwegs ist, dem Kernbauteil 6 zugeführt zu werden, an den Biegeteilbereichen 44 einheitlich (oder macht sie gleichmäßig).
Die Vorausrichtbauteile 81 haben im Wesentlichen dieselbe Breite (d. h. die Breite in der Zuführvorrichtung der Drahtanordnung 47) wie die Räume 472, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 gebildet sind. Demzufolge ist es durch ein Einführen der Vorausrichtbauteile 81 in die Räume 472 zum sandwichartigen Einschließen der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 zwischen die bzw. den Vorausrichtbauteilen 81 möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 in der Überlagerungsrichtung auszurichten.
Um die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 in der Überlagerungsrichtung wie obenstehend beschrieben auszurichten, ist es notwendig, wenigstens zwei Vorausrichtbauteile 81 einzusetzen. Darüber hinaus ist es weiterhin möglich, drei oder mehr Vorausrichtbauteile 81 einzusetzen, um den Zwischenraum zwischen den beiden der geraden überlagerten Teile 47, welche zwischen den zwei äußersten der Vorausrichtbauteile 81 gelegen sind, zu regulieren. Demzufolge ist es zu bevorzugen, wenigstens drei Vorausrichtbauteile 81 einzusetzen. Weiterhin ist es zu einer weiteren Verbesserung sowohl der Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 zu bevorzugen, wenigstens n/2 Vorausrichtbauteile 81 einzusetzen, wobei n die Anzahl der geraden überlagerten Teile 471 in der Drahtanordnung 47 ist.
Die Positionshaltebauteile 91 haben eine Breite, welche geringfügig schmäler bzw. kleiner ist als diejenige der Vorausrichtbauteile 81. In anderen Worten gesagt haben die Positionshaltebauteile 91 eine Breite welche geringfügig kleiner ist als diejenige der Räume 472 der Drahtanordnung 47. Demzufolge kann, wenn die Positionshaltebauteile 91 in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführt werden, welche dorthin vor den Vorausrichtbauteilen 81 befördert worden sind, die Einführung der Positionshaltebauteile 91 in die Räume 472 gleichmäßig bzw. ruhig gemacht werden. Weiterhin hat zum Zwecke der weiteren Erleichterung des Einführens der Vorausrichtbauteile 81 in die Räume 472 und der Einführung der Positionshaltebauteile 91 in die Räume 472 jedes der Vorausrichtbauteile 81 und der Positionshaltebauteile 91 einen Endteilbereich, welcher derart geformt ist, dass er in der Breite in Richtung des Endes davon abnimmt.
Jedes der Vorausrichtbauteile 81 und der Positionshaltebauteile 91 ist aus einem rechteckigen Körper gebildet, welcher einen rechteckigen Querschnitt hat, welcher konform bzw. übereinstimmend mit der Form der Räume 472 der Drahtanordnung 47 ist. Zusätzlich ist es auch möglich, an Stelle von einem Vorausrichtbauteil 81 (oder Positionshaltebauteil 91), welches aus dem rechteckigen Körper gebildet ist, eine Vielzahl von Vorausrichtbauteilen (oder Positionshaltebauteilen) einzusetzen, welche beispielsweise eine zylindrische Form haben.
Das Wickeln der Drahtanordnung 47 wird durch ein Steuern bzw. Regeln aller der Vorausrichtbauteilantriebseinrichtungen 82, der Positionshaltebauteilantriebseinrichtung 92, der horizontalen Antriebseinrichtung 821, der Antriebseinrichtung für die Drehung des Kernbauteils 6 und der Antriebseinrichtung für das Zuführen der Drahtanordnung 47 mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung wie folgt ausgeführt.
<Vorgang des Einführens der Positionshaltebauteile>
Die Drahtanordnung 47 wird befördert bis (oder bis gerade bevor) das Wickelbeginn-Ende der Drahtanordnung 47 einen Kontakt mit dem Kernbauteil 6 herstellt. Nachdem das Befördern der Drahtanordnung 47 gestoppt ist, werden die Positionshaltebauteile 19 in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 (siehe 19(B)) eingeführt. Demzufolge wird die Drahtanordnung 47 an einer vorbestimmten Position gehalten.
<Vorgang des Einführens der Vorausrichtbauteile>
Die Vorausrichtbauteile 81 werden in die Räume 472 der Drahtanordnung 47, welche an der vorbestimmten Position durch die Positionshaltebauteile 91 (siehe 19(C)) gehalten wird, eingeführt. Demzufolge ist es auf der Wickelbeginn-Endseite der Drahtanordnung 47 möglich, die geraden Teilbereiche 431 in den geraden überlagerten Teilen 471 radial auszurichten und die Zwischenräume zwischen den geraden überlagerten Teilbereichen 471 gleichmäßig zu machen.
<Vorgang des Entfernens der Positionshaltebauteile>
Die Positionshaltebauteile 91 werden aus den Räumen 472 der Drahtanordnung 47 (siehe 18(A)) entfernt.
<Vorgang des Vorschiebens>
Die Drahtanordnung 47 wird unter Verbleib der in die Räume 472 eingeführten Vorausrichtbauteile 81 zu dem Kernbauteil 6 um einen Abstand (siehe 18(B)) vorgeschoben. Demzufolge wird das Wickelbeginn-Ende der Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum um einen Abstand gewickelt.
Nach dem Vorschieben der Drahtanordnung 47 um den einen Abstand wird eines der ersten Ausrichtteile 71 in den Raum 472 an der Wickelbeginn-Endseite der Drahtanordnung 47 eingeführt, welche gerade begonnen hat, um das Kernbauteil 6 gewickelt zu werden. Da die geraden Teilbereiche 431 in der Überlagerungsrichtung vorausgerichtet worden sind, und die Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 vorläufig durch die Vorausrichtbauteile 81 gleichmäßig gemacht worden sind, kann das Einführen des ersten Ausrichtteils 71 in den Raum 472 ruhig bzw. gleichmäßig durchgeführt werden.
<Vorgang des Einführens der Positionshaltebauteile>
Unter Verbleib der in die Räume 472 eingeführten Vorausrichtbauteile 81 werden die Positionshaltebauteile 91 in andere Räume 472 der Drahtanordnung 47 (d. h. Räume 472, welche einen Abstand entfernt von den Räumen 472 positioniert sind, welche die Vorausrichtbauteile 81 darin gegen die Zuführvorrichtung der Drahtanordnung 47 eingeführt haben) eingeführt (siehe 18(C)).
<Vorgang des Entfernens der Vorausrichtbauteile>
Die Vorausrichtbauteile 81 werden aus den Räumen 472 entfernt, wobei die Positionshaltebauteile 91 in den anderen Räumen 472 (siehe 19(A)) eingeführt verbleiben.
<Vorgang des Zurückziehens>
Die Vorausrichtbauteile 81 werden um einen Abstand gegen die Zuführvorrichtung der Drahtvorrichtung 47 (siehe 19(B)) zurückgezogen.
<Sich wiederholende Vorgänge des Einführens bis Zurückziehen der Vorausrichtbauteile>
Unter Verbleib der in die anderen Räume 472 der Drahtanordnung 47 eingeführten Positionshaltebauteile 91 werden die obenstehend beschriebenen Vorgänge des Einführens der Vorausrichtbauteile 81, des Entfernens der Positionshaltebauteile 91, des Vorschiebens, des Einführens der Positionshaltebauteile 91, des Entfernens der Vorausrichtbauteile 81 und des Zurückziehens wiederholt.
Wie obenstehend beschrieben, ist es mit den Vorausrichtbauteilen 81 möglich, die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 in der Überlagerungsrichtung vorläufig auszurichten und die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen. Demzufolge ist es in der gewickelten Drahtanordnung 48, welche durch das Wickeln der Drahtanordnung 47 erhalten wird, möglich, sowohl die Genauigkeit der radialen Ausrichtung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden geschichteten Teile 481, als auch die Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden geschichteten Teilen 481 zu verbessern.
Darüber hinaus verbleiben immer, wenn die Vorausrichtbauteile 81 aus den Räumen 472 der Drahtanordnung 47 entfernt werden, die Positionshaltebauteile 91in die anderen Räume 472 eingeführt, um die Position der Drahtanordnung 47 zu halten. Das heißt, dass die Entfernung und das Einführen der Vorausrichtbauteile 81 unter Bezugnahme auf die Drahtanordnung 47, welche durch die Positionshaltebauteile 91 positioniert ist, durchgeführt werden. Demzufolge können die Vorausrichtbauteile 81 leicht in die nächsten Räume 471 eingeführt werden.
Weiterhin ist es durch eine Verbesserung im Vorlauf sowohl der Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche 431 als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 der Drahtanordnung 47 mit den Vorausrichtbauteilen 81 möglich, die Auswirkungen der Verbesserung mit den Ausrichtbauteilen 7 sowohl der Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche 431 als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 zu erhöhen.
Zusätzlich ist es in dem Verfahren der zweiten und dritten Ausführungsformen zum Herstellen einer Statorspule auch möglich, einen abstandsbasierten Wickelvorgang sowie auch die Vorgänge des Einführens der Positionshaltebauteile 91, des Einführens der Vorausrichtbauteile 81, des Entfernens der Positionshaltebauteile 91, des Vorschiebens, des Einführens der Positionshaltebauteile 91, des Entfernens der Vorausrichtbauteile 81 und des Zurückziehens gemäß der vierten Ausführungsform einzusetzen.
(Fünfte Ausführungsform)
Das Verfahren der fünften Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, welches in den 20 und 21 veranschauchlicht ist, ist eine derartige Abwandlung des Verfahrens der zweiten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, dass: wenn die Drahtanordnung 47 unterwegs ist, dem Kernbauteil 6 zugeführt zu werden, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47 vorläufig gesichert ist, und die Größe der Räume 472 zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 vorläufig gleichmäßig gemacht werden.
Eine Vielzahl von Vorausrichtbauteilen 81 werden von einem Paar von Förderrollen 85 mit der Führung eines Führungsbauteils 83 in einer Förderband-Art und Weise gefördert, so dass sie sich in derselben Richtung und in Synchronität mit der Zuführung der Drahtvorrichtung 47 bewegen können. Darüber hinaus werden das Vorschieben und Zurückziehen der Vorausrichtbauteile 81 hinsichtlich der Räume 472 der Drahtanordnung 47 durch ein Vorausrichtbauteilregulierungsbauteil 84 reguliert.
Das Paar von Förderrollen 85 wird zusammen mit den Ausrichtpfeilantriebseinrichtungen 75, der Antriebseinrichtung für die Drehung des Kernbauteils 6 und der Antriebseinrichtung für die Zuführung der Drahtanordnung 47 durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung gesteuert bzw. geregelt.
Die Vorausrichtbauteile 81 haben denselben Aufbau wie diejenigen, welche in der vierten Ausführungsform beschrieben sind.
Das Vorausrichtbauteilregulierungsbauteil 84 weist einen allgemeinen Teilbereich 840, einen Vorschubteilbereich 841, einen Ausrichtteilbereich 842 und einen Rückziehteilbereich 843 auf. Der allgemeine Teilbereich 840 erstreckt sich parallel zu der Zuführrichtung der Drahtanordnung 47. Der Ausrichtteilbereich 842 erstreckt sich auch parallel zu der Zuführrichtung der Drahtanordnung 47, jedoch um einen vorbestimmten Abstand niedriger als der allgemeine Teilbereich 840. Der Vorschubteilbereich 841 erstreckt sich schräg bzw. abgestuft nach unten hinsichtlich der Zuführrichtung der Drahtanordnung 47, um den allgemeinen Teilbereich 840 mit dem Ausrichtteilbereich 842 zu verbinden. Der Rückziehteilbereich 843 erstreckt sich schräg bzw. gestuft nach oben hinsichtlich der Zuführrichtung der Drahtanordnung 47, um den Ausrichtteilbereich 842 mit dem allgemeinen Teilbereich 840 zu verbinden.
Das Vorausrichtbauteilregulierungsbauteil 84 erniedrigt an dem Vorschubteilbereich 841 die Vorausrichtbauteile 81 graduell in Richtung der Drahtanordnung 47, wodurch verursacht wird, dass die Vorausrichtbauteile 81 graduell bzw. schrittweise in die Räume 472 der Drahtanordnung 47 vorgeschoben werden.
Das Vorausrichtbauteilregulierungsbauteil 84 bewegt an dem Ausrichtteilbereich 842 die Vorausrichtbauteile 81, welche vollständig in die Räume 472 in der Zuführrichtung der Drahtanordnung 47 eingeführt sind, horizontal. Demzufolge ist es innerhalb der Erstreckung des Ausrichtteilbereichs 842 möglich, die geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 in der Überlagerungsrichtung auszurichten und die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
Das Vorausrichtbauteilregulierungsbauteil 84 hebt graduell bzw. schrittweise an dem Rückziehteilbereich 843 die Vorausrichtbauteile 81 von der Drahtanordnung 47 weg, wodurch verursacht wird, dass die Vorausrichtbauteile 81 graduell bzw. schrittweise aus den Räumen 472 der Drahtanordnung 47 zurückgezogen werden. Bei einem kompletten Rückzug der Vorausrichtbauteile 81 aus den Räumen 472 beginnt die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt zu werden. Dann wird ein Paar der Ausrichtpfeile 74 in den Raum 472 zwischen den beiden der geraden überlagerten Teile 471 eingeführt, welche gerade begonnen haben, um das Kernbauteil 6 herum gewickelt zu werden.
Wie obenstehend beschrieben, ist es durch eine Verbesserung im Vorlauf sowohl der Genauigkeit der Ausrichtung der geraden Teilbereiche 431 als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 der Drahtanordnung 47 mit den Vorausrichtbauteilen 81 möglich, die Auswirkungen der Verbesserung mit den Ausrichtbauteilen 7 (d. h. den Ausrichtpfeilen 47) sowohl der Genauigkeit der Anordnung der geraden Teilbereiche 431 als auch der Genauigkeit der Abstände zwischen den geraden überlagerten Teilen 471 zu erhöhen.
Anderen Aufbauten, Betriebsweisen und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der zweiten Ausführungsform.
Zusätzlich ist es in dem Verfahren der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule auch möglich, einen ununterbrochenen Wickelvorgang wie auch die vorläufige Anordnung, welche in der fünften Ausführungsform beschrieben ist, einzusetzen.
(Sechste Ausführungsform)
Das Verfahren der sechsten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, welches in den 22 und 23 veranschauchlicht ist, ist eine derartige Abwandlung des Verfahrens der fünften Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, dass: als die Ausrichtbauteile 7 abgeflachte verjüngende Stifte bzw. Konus-Stifte 76 verwendet werden, von welchen jeder anstelle eines der Paare der Ausrichtpfeile 74 eingesetzt wird. Zusätzlich stellen die abgeflachten Konus-Stifte 76 Konus-Stifte der vorliegenden Erfindung dar.
Jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 weist einen zylindrischen Schaftteilbereich 761 und einen abgeflachten Konus-Teilbereich 762 auf, welcher integral mit dem Schaftteilbereich 761 gebildet ist. Der abgeflachte Konus-Teilbereich 762 hat eine abgeflachte konische Seitenoberfläche 762a und weitet sich in der Breite von seinem Basisende, welches auf der Seite des Schaftteilbereiches 761 ist, zu seinem Ende der Spitze hin auf. Das heißt, der abgeflachte Konus-Teilbereich 762 hat einen kreisförmigen Außenumfang an seinem Basisende und einen elliptischen Außenumfang am Ende seiner Spitze.
In dem abgeflachten Konus-Teilbereich 762 ist der Durchmesser des kreisförmigen Außenumfangs des Basisendes gleich zur kleinen Halbachse des elliptischen Außenumfangs des Endes der Spitze. Darüber hinaus sind der Durchmesser des kreisförmigen Außenumfangs des Basisendes und die kleine Halbachse des elliptischen Außenumfangs des Endes der Spitze bestimmt, um im Wesentlichen gleich zu der Breite (d. h. der Breite in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) der Räume 472 der Drahtanordnung 47 in der ersten Lage, welche um das Kernbauteil 6 gewickelt ist, zu sein. Weiterhin ist die große Halbachse des elliptischen Außenumfangs des Endes der Spitze bestimmt, um im Wesentlichen gleich zu oder geringfügig größer als die Breite (d. h. die Breite in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) der Räume 472 der Drahtanordnung 47 in der letzten Lage zu sein (beispielsweise der vierten Lage, wenn die Drahtanordnung 47 vier Windungen um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird), welche um das Kernbauteil 6 herum gewickelt ist.
In dem Verfahren der sechsten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule werden die abgeflachten Konus-Stifte 76 in derselben Art und Weise wie bei dem Wickelvorgang der zweiten Ausführungsform, von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um einen vorbestimmten Betrag für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 hervorgestellt, wodurch sie in die Räume 472 jeweils in Stufen eingeführt werden. Zusätzlich werden von der zweiten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 an die abgeflachten Konus-Stifte 76 weiter um einen vorbestimmten Winkel für jede Windung des Wickelns gedreht während sie um den vorbestimmten Betrag hervorgestellt werden.
Die Anzahl der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist bestimmt, um gleich der Anzahl der geraden geschichteten Teile 481 zu sein, welche in der gewickelten Drahtanordnung 48 gebildet sind (oder der Anzahl der Räume 472, welche in der gewickelten Drahtanordnung 48 gebildet sind). Die abgeflachten Konus-Stifte 76 werden von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteiles 6 hervorgestellt, um in Anlage mit gegenüberliegenden Paaren der Seitenoberfläche der geraden geschichteten Teile 471 zu gelangen.
Jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 wird von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in Stufen hervorgestellt. Der vorbestimmte Betrag, um welchen jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 in einer Stufe vorgeschoben wird (oder für eine Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47) ist bestimmt, um gleich zu sein zu der Dicke (d. h. der Dicke in der Überlagerungsrichtung) der geraden überlagerten Teile 471 der Drahtanordnung 47. Die Anzahl der Hervorsteh-Stufen für jeden der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist bestimmt, um gleich zu der vorbestimmten Anzahl von Windungen zu sein, um welche die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird.
Bei einem Hervorstehen von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in Stufen wird jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der zweiten Stufe an um den vorbestimmten Winkel in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht. Der vorbestimmte Winkel, um welchen jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht wird, ist bestimmt, um gleich zu dem Quotienten von 90 Grad dividiert durch das Ergebnis einer Subtraktion von 1 von der vorbestimmten Anzahl von Windungen, um welche die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird, zu sein. In dem Fall beispielsweise, in dem die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 um vier Windungen herum gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung 48 zu bilden, wird jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der zweiten Stufe an um 30 Grad (d. h. 90 Grad/(4 – 1)) in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht.
Zusätzlich kann auch beim Hervorstellen von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 in Stufen jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der ersten Stufe an um den vorbestimten Winkel in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht werden. In diesem Falle kann der vorbestimmte Winkel, um welchen jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht wird, bestimmt sein, um gleich zu dem Quotienten von 90 Grad dividiert durch die vorbestimmte Anzahl von Windungen, um welche die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil herumgewickelt wird, zu sein. In dem Fall beispielsweise in dem die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 um vier Windungen herum gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung 48 zu bilden, kann jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der ersten Stufe an um 22,5 Grad (d. h. 90 Grad/4) in jeder Stufe des Hervorstellens gedreht werden.
Das Hervorstellen und Drehen jedes der abgeflachten Konus-Stifte 76 wird durch eine Antriebseinrichtung für abgeflachte Stifte, welche nicht in den Figuren gezeigt ist, ausgeführt. Für jeden der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist eine Antriebseinrichtung für verjüngende Stifte bereitgestellt. Zusätzlich kann jede der Antriebseinrichtungen für verjüngende Stifte aufgebaut sein durch ein geeignetes Kombinieren eines Motors, eines Getriebemechanismus, eines Gehäuse- und Zahnradmechanismus und eines Aktuators. Es ist möglich, alle der Antriebseinrichtungen für verjüngende Stifte, die Antriebseinrichtung für die Drehung des Kernbauteils 6 und die Antriebseinrichtung für die Zuführung der Drahtanordnung 47 durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung zu steuern bzw. zu regeln, so dass jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 veranlasst werden kann, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, um den vorbestimten Betrag hervorzustehen, während er um den vorbestimmten Winkel in Übereinstimmung mit dem synchronisierten Betrieb des Zuführens der Drahtanordnung 47 und des Drehens des Kernbauteils 6 gedreht wird.
Bei der ersten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe hervorgestellt. Zusätzlich wird in dieser Stufe jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 hervorgestellt, ohne simultan gedreht zu werden. Für jeden der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist die Breite des Teils des abgeflachten Konus-Stifts 76, welches von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 hervorsteht (oder die Breite der abgeflachten konischen Seitenoberfläche 762a in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6), gleich zu sowohl dem Durchmesser des kreisförmigen Außenumfangs des Basisendes als auch der kleinen Halbachse des elliptischen Außenumfangs des Endes der Spitze des abgeflachten Konus-Teilbereichs 762, wie auch im Wesentlichen gleich zu der Breite (d. h. der Breite in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) der Räume 472 der Drahtanordnung 47 in der ersten Lage, welche um das Kernbauteil 6 gewickelt ist. Demzufolge kommt die abgeflachte konische Seitenoberfläche 762a des abgeflachten verjüngenden Teilbereichs 762 jedes der abgeflachten Konus-Stifte 76 in Anlage mit gegenüberliegenden Seitenoberflächen eines benachbarten Paars der geraden überlagerten Teile 471. Demnach werden die geraden überlagerten Teile 471 in der ersten Lage durch die abgeflachten Konus-Stifte 76 (siehe 23(A)) positioniert. Als ein Ergebnis ist es in der ersten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 um die erste Windung des Wickelns herum gewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
Bei der zweiten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe weiter hervorgestellt. Zusätzlich wird in dieser Stufe jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 hervorgestellt, während er um 30 Grad gedreht wird. Das heißt, jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 wird in einen Zustand gebracht, in dem er um 30 Grad rotiert worden ist und von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 um ein gesamtes von zwei Stufen hervorgestellt ist. Für jeden der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist die Breite des Teils des abgeflachten Konus-Stifts 76, welcher von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 hervorsteht (oder die Breite der abgeflachten konischen Seitenoberfläche 762a in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) im Wesentlichen konform bzw. übereinstimmend mit der Breite (d. h. der Breite in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) der Räume 472 der Drahtanordnung 47 in jeder der ersten und zweiten Lage. Demzufolge kommt die abgeflachte konische Seitenoberfläche 762a des abgeflachten verjüngenden Teilbereichs 762 jedes der abgeflachten Konus-Stifte 76 in Anlage mit gegenüberliegenden Seitenoberflächen eines benachbarten Paars der geraden überlagerten Teile 471 in jeder der ersten und zweiten Lage; demnach sind die geraden überlagerten Teile 471 in jeder ihrer ersten und zweiten Lage durch die abgeflachten Konus-Stifte 76 (siehe 23(B)) positioniert. Als ein Ergebnis ist es in der ersten und zweiten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 um die erste und zweite Windung des Wickelns herum gewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden überlagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
In der dritten Windung des Wickelns der Drahtanordnung 47 wird jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 weiter von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 radial nach außen um eine Stufe hervorgestellt. Zusätzlich wird in dieser Stufe jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 hervorgestellt, während er weiterhin um 30 Grad gedreht wird. Das heißt, jeder der abgeflachten Konus-Stifte 76 wird in einen Zustand gebracht, in dem er um ein gesamtes von 60 Grad gedreht worden ist und von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 um eine Gesamtheit von drei Stufen hervorgestellt ist. Für jeden der abgeflachten Konus-Stifte 76 ist die Breite des Teiles des abgeflachten Konus-Stifts 76, welcher von der äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils 6 hervorsteht (oder die Breite der abgeflachten konischen Seitenoberfläche 762a in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) im Wesentlichen konform mit der Breite (d. h. der Breite in der Umfangsrichtung des Kernbauteils 6) der Räume 472 der Drahtanordnung 47 in jeder der ersten bis dritten Lage. Demzufolge kommt die abgeflachte konische Seitenoberfläche 762a des abgeflachten verjüngenden Teilbereichs 762 jedes der abgeflachten Konus-Stifte 76 in Anlage mit gegenüberliegenden Seitenoberflächen eines benachbarten Paars der geraden überlagerten Teile 471 in jeder der ersten bis dritten Lage; demnach werden die geraden überlagerten Teile 471 in jeder der ersten bis dritten Lage durch die abgeflachten Konus-Stifte 76 (siehe 23(C)) positioniert. Als ein Ergebnis ist es in der ersten bis dritten Lage der Drahtanordnung 47, welche um das Kernbauteil 6 um die erste bis dritte Windung des Wickelns herumgewickelt ist, möglich, die Überlagerung der geraden Teilbereiche 431 in jedem der geraden Liberiagerten Teile 471 zu sichern und dadurch die geraden Teilbereiche 431 radial auszurichten; es ist auch möglich, die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile 471 gleichmäßig zu machen.
Mit den abgeflachten Konus-Stiften 76 der sechsten Ausführungsform ist es möglich, den Aufbau der Ausrichtbauteile 7 im Vergleich zu dem Fall des Einsetzens des Paares der Ausrichtpfeile 74 zu vereinfachen.
Andere Aufbauten, Betriebsarten und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der fünften Ausführungsform.
(Siebte Ausführungsform)
Das Verfahren der siebten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule ist eine derartige Abwandlung des Verfahrens der ersten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule, dass: die Drahtanordnung 47 durch Schichten der zwölf geformten Drähte ohne Ändern der Reihenfolge derselben in der Überlagerungsrichtung der geraden überlagerten Teile 471 gebildet wird.
Mit einem derartigen Verfahren des Bildens der Drahtanordnung 47 ist es möglich, den Anordnungsvorgang der Drahtanordnung 47 zu vereinfachen. Andere Aufbauten, Betriebsarten und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der ersten Ausführungsform.
(Achte Ausführungsform)
Das Verfahren der achten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule erhält man durch eine Abwandlung des Anordnungsvorgangs und des Wickelvorgangs in dem Verfahren der siebten Ausführungsform zum Herstellen einer Statorspule. Nachstehend wird hierin der Anordnungsvorgang und der Wickelvorgang der achten Ausführungsform beschrieben werden.
In dem Anordnungsvorgang werden zwei Unteranordnungen vorbereitet, von welchen jede durch ein Schichten von sechs geformten Drähten in der Überlagerungsrichtung der geraden überlagerten Teile 471 ohne eine Änderung der Reihenfolge derselben gebildet wird. Dann werden die zwei Unteranordnungen in dem später beschriebenen Wickelvorgang zusammengewickelt, um eine einzige Drahtanordnung zu bilden, in welcher zwölf geformte Drähte ohne eine Änderung der Reihenfolge derselben in der Überlagerungsrichtung der geraden überlagerten Teile 471 geschichtet sind.
Als nächstes werden in dem Wickelvorgang die zwei Unteranordnungen in einer Vielzahl von vorbestimmten Richtungen zu denselben Plätzen des Kernbauteils 6 eingeführt und das Kernbauteil 6 wird gedreht ohne eine Änderung der Reihenfolge der geformten Drähte in der Überlagerungsrichtung der geraden überlagerten Teile 471, wodurch die gewickelte Drahtanordnung 48 gebildet wird.
Zusätzlich ist es in dem obigen Wickelvorgang auch möglich, die zwei Unteranordnungen in zwei vorbestimmte Richtungen an verschiedene vorbestimmte Plätze des Kernbauteils 6 einzuführen und das Kernbauteil 6 zu drehen, um die gewickelte Drahtanordnung 48 zu bilden.
Darüber hinaus werden in der vorstehend beschriebenen achten Ausführungsform zwei Unteranordnungen, von welchen jede durch ein Schichten von sechs geformten Drähten gebildet ist, vorbereitet, um die Drahtanordnung zu bilden, welche zwölf geformte Drähte aufweist. Die Anzahl der geformten Drähte zum Bilden jeder der Unteranordnungen ist jedoch nicht auf sechs beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, drei Unteranordnungen vorzubereiten, von welchen jede durch ein Schichten von vier geformten Drähten gebildet wird; alternativ ist es auch möglich, sechs Unteranordnungen vorzubereiten, von welchen jede durch Schichten von zwei geformten Drähten gebildet wird. Andere Aufbauten, Betriebsarten und Auswirkungen sind dieselben wie diejenigen in der ersten Ausführungsform.
(Andere Ausführungsformen)
In der ersten bis achten Ausführungsform wird ein Beispiel des Bildens der Drahtanordnung 47 veranschaulicht, wobei: Enden von zwei geformten Drähten, welche durch ein Formen von zwei Leiterdrähten erhalten werden, aneinandergefügt werden, um ein geformtes Drahtpaar zu bilden; und sechs geformte Drahtpaare angeordnet werden, um die Drahtanordnung 47 zu bilden. Die Drahtanordnung 47 kann jedoch auch in anderen Art und Weisen gebildet werden.
Jedes der geformten Drahtpaare kann beispielsweise erste und zweite Drahtteilbereiche aufweisen, welche nicht aneinandergefügt sind; der erste Drahtteilbereich kann aus einem geformten Draht gebildet sein, um einen ersten Wicklungsteilbereich 40a aufzubauen; der zweite Drahtteilbereich kann auch aus einem geformten Draht gebildet sein, um einen zweiten Wicklungsteilbereich 40b aufzubauen. Alternativ kann jedes der geformten Drahtpaare erste und zweite Drahtteilbereiche aufweisen, welche integral gebildet sind. Genauer gesagt können der erste und der zweite Teilbereich aus einem einzigen, ununterbrochenen geformten Draht gebildet sein, um den ersten und den zweiten Wicklungsteilbereich 40a und 40b aufzubauen.
In der ersten und vierten Ausführungsform ist ein abstandsbasierter Wickelvorgang veranschauchlicht, wobei: die Drahtanordnung 47 um das zylindrische Kernbauteil (oder den Kernbalken) 6 gewickelt wird während sie dem Kernbauteil 6 um einem Abstand (d. h. den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile 471 in der Drahtanordnung 47) zu einem Zeitpunkt zugeführt wird. Die Drahtanordnung 47 kann jedoch auch um das Kernbauteil 6 herumgewickelt werden, während sie dem Kernbauteil 6 um zwei oder mehr Abstände zu einer Zeit zugeführt wird. Das heißt, der abstandsbasierte Wickelvorgang kann ein N-Abstands-basierter Wickelvorgang sein, in welchem: die Drahtanordnung 47 um das Kernbauteil 6 herum gewickelt wird während sie dem Kernbauteil 6 um N Abstände zu einem Zeitpunkt zugeführt wird, wobei N eine natürliche Zahl ist.
Zusammenfassung
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule
Eine Vielzahl von geformten Drähten, welche durch ein Formen von Leitdrähten erhalten werden, werden angeordnet, um eine Drahtanordnung (47) zu bilden. Die Drahtanordnung (47) wird dann um ein Kernbauteil (6) gewickelt, wobei Ausrichtbauteile (7) in Räume (472), welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile (471) der Drahtanordnung (47) gebildet sind, eingeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) welche ein Vielzahl von Phasenwicklungen aufweist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Formschritt zum Formen von Leiterdrähten, um eine Vielzahl von geformten Drähten zu bilden; einen Anordnungsschritt zum Anordnen der Vielzahl von geformten Drähten, um eine Drahtanordnung (47) zu bilden; und einen Wickelschritt zum Wickeln der Drahtanordnung um ein Kernbauteil (6) herum, um eine gewickelte Drahtanordnung (48) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass: jeder der geformten Drähte eine Vielzahl von geraden Teilbereichen (431), welche sich parallel zueinander erstrecken und in einer longitudinalen Richtung der Drahtanordnung (47) angeordnet sind, und eine Vielzahl von Biegeteilbereichen (441) aufweist, welche alternierend an gegenüberliegenden Seiten der geraden Teilbereiche (431) benachbarte der geraden Teilbereiche (431) verbinden; die geformten Drähte in der longitudinalen Richtung der Drahtanordnung (47) eine Vielzahl von geraden überlagerten Teilen (471) haben, von welchen jeder durch eine Überlagerung eines Paares der geraden Teilbereiche (431) der geformten Drähte gebildet ist; die gewickelte Drahtanordnung (48), welche in dem Wickelschritt erhalten wird, in einer Umfangsrichtung der gewickelten Drahtanordnung (48) eine Vielzahl von geraden geschichteten Teilen hat, wovon jeder durch ein Schichten einer vorbestimmten Anzahl der geraden überlagerten Teile (471) in einer radialen Richtung gebildet ist; und in dem Wickelschritt die Drahtanordnung (47) um das Kernbauteil gewickelt wird, wobei Ausrichtbauteile (7) sequentiell in Räume (472) eingeführt werden, welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile (471) der Drahtanordnung (47) gebildet sind, um die Überlagerung der geraden Teilbereich (431) in jedem der geraden überlagerten Teile (471) zu sichern und die Zwischenräume zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile (471) gleichmäßig zu machen.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wickelschritt die Drahtanordnung (47) um das Kernbauteil (6) um eine Vielzahl von Windungen gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung (48) zu bilden; und die Ausrichtbauteile (7) in jedem der Räume (472) in Stufen geschichtet werden durch Einführen von der radial äußeren Seite des Kernbauteils (6), eines der Ausrichtbauteile (7) in jeden der Räume (472) für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung (47).
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: in dem Wickelschritt die Drahtanordnung (47) um das Kernbauteil (6) herum um eine Vielzahl von Windungen gewickelt wird, um die gewickelte Drahtanordnung (48) zu bilden; und jedes der Ausrichtbauteile (7) von dem Kernbauteil (6) radial nach außen für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung (47) in einen der Räume (472) hervorgestellt wird, wodurch sie in Stufen in den einen der Räume (472) eingeführt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: jedes der Ausrichtbauteile (7) aus mindestens einem Ausrichtpfeil (74, 77) aufgebaut ist, welcher von einer äußeren Umfangsoberfläche des Kernbauteils (7) radial nach außen hervorgestellt ist, um in Anlage mit der Seitenoberfläche eines entsprechenden der geraden überlagerten Teile (471) zu sein, welche auf der nach rückwärts gerichteten Seite in der Wickelrichtung der Drahtanordnung (47) ist.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: jedes der Ausrichtbauteile (7) aus einem Konus-Stift (76) aufgebaut ist, welcher verjüngt ist, um sich in der Breite radial nach außen zu erstrecken; und der Konus-Stift (76) von dem Kernbauteil (6) radial nach außen hervorgestellt wird, während er sich für jede Windung des Wickelns der Drahtanordnung (47) dreht.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: in dem Wickelschritt, wenn die Drahtanordnung (47) unterwegs ist, dem Kernbauteil (6) zugeführt zu werden, eine Vielzahl von Vorausrichtbauteilen (81) jeweils in aufeinanderfolgende der Räume (472), welche zwischen benachbarten der geraden überlagerten Teile (471) der Drahtanordnung (47) gebildet sind, eingeführt werden, um die Überlagerung der geraden Teilbereiche (431) in jedem der geraden überlagerten Teile (471), welche jeweils durch ein benachbartes Paar der Vorausrichtbauteile (81) sandwichartig eingeschlossen sind, zu sichern.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: der Wickelschritt ein ununterbrochener Wickelschritt zum Wickeln der Drahtanordnung (47) um das Kernbauteil (6) herum ist, während die Drahtanordnung (47) dem Kernbauteil (6) kontinuierlich zugeführt wird; und in dem kontinuierlichen Wickelschritt die Vorausrichtbauteile (81) in die Räume (472) vorgeschoben werden und aus den Räumen (472) zurückgezogen werden, während sie synchron mit der Drahtanordnung (47) bewegt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 6, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: der Wickelschritt ein abstandsbasierter Wickelschritt zum Wickeln der Drahtanordnung (47) um das Kernbauteil (6) herum ist, während die Drahtanordnung (47) dem Kernbauteil (6) um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile (471) der Drahtanordnung (47) zu einem Zeitpunkt zugeführt wird, wobei N eine natürliche Zahl ist; und in dem abstandsbasierten Wickelschritt eine Vielzahl von Vorgängen wiederholt werden, welche folgende aufweisen: einen Vorausrichtbauteileinführvorgang zum Einführen des Vorausrichtbauteils (81) in die Räume (472) der Drahtanordnung (47) wenn die Drahtanordnung (47) gestoppt ist, einen Vorschubvorgang zum Vorschieben der Drahtanordnung (47) zusammen mit den Vorausrichtbauteilen (81) um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagernden Teile (471) der Drahtanordnung (47), einen Vorausrichtbauteilentfernvorgang zum Entfernen der Vorausrichtbauteile (81) aus den Räumen (472) der Drahtanordnung (47), und einen Zurückziehvorgang zum Zurückziehen der Vorausrichtbauteile (81) um N mal den Zwischenraum zwischen einem benachbarten Paar der geraden überlagerten Teile (471) der Drahtanordnung (47).
Verfahren zum Herstellen einer Statorspule (4) nach Anspruch 8, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass: in dem abstandsbasierten Wickelvorgang ein Positionshaltebauteileinführvorgang durchgeführt wird, welcher dem Vorschubvorgang folgt, zum Einführen von Positionshaltebauteilen (91) in andere der Räume (472) der Drahtanordnung (47), als die Räume (472), in welche die Vorausrichtbauteile eingeführt werden; ein Positionshaltebauteilentfernvorgang durchgeführt wird, welcher dem Vorausrichtbauteileinführvorgang folgt, zum Entfernen der Positionshaltebauteile aus den anderen Räumen (472) der Drahtanordnung (47); der Vorausrichtbauteilentfernvorgang, der Zurückziehvorgang und der Vorausrichtbauteileinführvorgang durchgeführt werden, wobei die Positionshaltebauteile (91) in die anderen Räume (472) der Drahtanordnung (47) eingeführt sind; und der Vorschubvorgang durchgeführt wird, wobei die Positionshaltebauteile (91) aus den anderen Räumen (472) der Drahtanordnung (47) entfernt sind.