DE112011100868T5

DE112011100868T5 - Stator für eine rotierende elektrische Maschine, Herstellungsverfahren eines Stators und Herstellungsverfahren einer Wicklung für einen Stator

Info

Publication number: DE112011100868T5
Application number: DE112011100868T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Yamaguchi; Hiroshi Tsuge
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2011-03-08
Publication date: 2012-12-27
Also published as: CN102812620A; CN102812620B; WO2011111682A1; CN104362783A; US20130009509A1; CN104362783B; US9590479B2

Abstract

Offenbart ist ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine, der einen Statorkern mit einer Vielzahl von Schlitzen und eine Vielzahl von Wicklungen hat. Jede der Wicklungen hat einen ersten Einführteilabschnitt und einen zweiten Einführteilabschnitt, die in zwei Schlitze eingeführt sind, die ein Paar ausbilden, ein erstes Wicklungsende und ein zweites Wicklungsende. Das erste und/oder das zweite Wicklungsende haben/hat einen verdrehten Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt. Der verdrehte Abschnitt ist durch Verdrehen des Wicklungsendes an einem Teil nahe dem ersten Einführteilabschnitt ausgebildet. Der gebogene Abschnitt ist durch Biegen des Wicklungsendes an einem Teil nahe dem zweiten Einführteilabschnitt ausgebildet, so dass das Wicklungsende flach ausgelegt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Rotationsmaschine, ein Herstellungsverfahren eines Stators und ein Herstellungsverfahren von Wicklungen für einen Stator.
Technischer Hintergrund
In Patentdokument 1 werden Wicklungen durch Hochkantbiegen ausgebildet, wie in 3 von Patentdokument 1 gezeigt. Ferner, wie in 2, 6 und 8 von Patentdokument 1 gezeigt, haben die Wicklungsenden kurbelförmig ausgebildete Spitzenabschnitte. Infolgedessen wird, in einem Zustand, in dem sich die Wicklungsenden in der axialen Richtung eines Stators überlappen, eine Interferenz in der axialen Richtung vermieden.
In Patentdokument 2 werden Wicklungen durch Flachbiegen ausgebildet, wie in 14 von Patentdokument 2 gezeigt. Ferner hat, wie in 16 von Patentdokument 2 gezeigt, ein Abschnitt in einer Wicklung, der einen Schlitzeinführabschnitt mit einem Verbindungsabschnitt eines Wicklungsendes verbindet, zwei verdrehte Teilabschnitte. Ferner, wie in 2 von Patentdokuments 2 gezeigt, überlappen sich Wicklungsendabschnitte in der radialen Richtung eines Stators gegenseitig (d. h. sind so geformt, dass sie nicht in der radialen Richtung des Stators interferieren).
Wie in 32 gezeigt, hat in Patentdokument 3 ein Statorkern 71 eine Vielzahl von Schlitzen 71a, die in vorbestimmten Intervallen ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Wicklungen 72, wobei jede an zwei der Schlitze 71a gekoppelt ist. Jeder Schlitz 71a hat eine Öffnung, die nach innen in die radiale Richtung gerichtet ist. Die Öffnung hat eine kleinere Breite als ein Abschnitt des Schlitzes 71a, der nach innen von der Öffnung liegt. Jede Wicklung 72 hat eine erste Seite 72a und eine zweite Seite 72b, wobei jede ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, eine dritte Seite 72c, die fortlaufend mit den ersten Enden der ersten und zweiten Seite 72a und 72b ist, und ein viertes Ende 72d, das fortlaufend mit den zweiten Enden der ersten und zweiten Seite 72a und 72b ist. Die erste und zweite Seite 72a und 72b sind gestapelt, um eine geordnete Wicklung auszubilden, um eine Dicke zu haben, die eine Einführung in zwei Schlitze 71a erlaubt. Die dritte Seite 72c, die an einer von der ersten und zweiten Seite 72a und 72b in der Erstreckungsrichtung der ersten und zweiten Seite 72a und 72b versetzten Position liegt, ist gestapelt, um eine Breite zu haben, die kleiner als die Breite der Öffnung des Schlitzes 71a in eine Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung ist. Die dritte Seite 72c verläuft an der Öffnung des Schlitzes 71a, um die erste und zweite Seite 72a und 72b in den beiden Schlitzen anzuordnen und die erste und zweite Seite 72a und 72b mit dem Statorkern 71 zu koppeln.
Ferner offenbart Patentdokument 4 ein Herstellungsverfahren eines Stators, das eine Vielzahl von Wicklungen im Voraus vorbereitet, eine erste Seite jeder Wicklung in einen der Vielzahl von Schlitzen in einem Statorkern einführt und anschließend eine zweite Seite jeder Wicklung in einen anderen der Schlitze einführt, so dass sich die Wicklungen spiralförmig überlappen, beim Betrachten von einer Endfläche des Statorkerns. In dem Verfahren von Patentdokument 4, wird eine Haltevorrichtung, die einen Außenumfang hat, der eine Vielzahl von schlitzförmigen Haltenuten eines integralen Vielfachen des Schlitzabstandes des Statorkerns hat, verwendet, um eine Vielzahl von Wicklungen, die im Voraus ausgebildet sind, an dem Statorkern anzubringen. In einem Zustand, in dem eine erste Seite jeder Wicklung an eine Außenseite der Haltevorrichtung angeordnet ist und eine zweite Seite in der Haltenut angeordnet ist, ist jede Wicklung entlang des Umfangs der Haltevorrichtung angeordnet.
Ferner ist eine Hilfsvorrichtung, die eine Vielzahl von Blätter hat, die Innenzähnen des Statorkerns entsprechen, an der Endfläche der Haltevorrichtung angeordnet und die erste Seite jeder Wicklung in einer Spalte des entsprechend ersten Blatts gehalten. Die Kombination aus der Haltevorrichtung und der Hilfsvorrichtung wird von der Hilfsvorrichtung in den Statorkern eingeführt und die erste Seite jeder Wicklung wird von der Hilfsvorrichtung geführt und in den entsprechenden Schlitz des Statorkerns von einem Rand der Haltevorrichtung eingeführt. Die auf diese Weise innerhalb des Statorkerns angeordnete Haltevorrichtung wird um einen vorbestimmten Winkel geschwenkt, um die Haltenuten zu den entsprechenden Schlitzen auszurichten. Anschließend wird die zweite Seite jeder Wicklung von einem Schiebeabschnitt nach außen in die radiale Richtung geschoben und in den entsprechenden Schlitz des Statorkerns eingeführt.
Dokumente zum Stand der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift 2008-104293
Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift 2008-113474
Patentdokument 3: Japanische Offenlegungsschrift 2003-153478
Patentdokument 4: Japanische Offenlegungsschrift 2007-166850

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
Wie in 10 von Patentdokument 1 gezeigt, sind die Wicklungen von benachbarten verschiedenen Phasen miteinander in der axialen Richtung des Stators überlappt. Das macht das Einführen eines zwischenphasigen isolierenden Papiers schwierig. Deshalb sind die Wicklungen nicht für eine Hochspannungsmaschine geeignet.
Wie in 19 von Patentdokument 2 gezeigt, ist die Anzahl der Verdrehungen (Verdrehteilabschnitte) „zwei” und hoch. Deshalb ist die Wicklungsverarbeitungslast groß. Das verschlechtert eine isolierende Beschichtung aus Schmelz oder ähnlichem, die im Voraus auf die Wicklungen aufgebracht wurde. Deshalb ist dieser Aufbau nicht für eine Hochspannungsmaschine geeignet.
Bei dem in Patentdokument 3 beschriebenen Stator ist die dritte Seite 72c der Wicklung 72 geformt, um nach innen in der radialen Richtung des Statorkerns 71 angeordnet zu werden. Das schränkt die Gestaltung der elektrischen Rotationsmaschine ein.
In dem Verfahren des Patentdokuments 4 ist der Winkel groß, um den die Haltevorrichtung gedreht wird. Das erhöht den Verformungsbetrag der Wicklung. Wenn die Verformung der Wicklung groß ist, erhöht sich die Eigenspannung der Wicklung. Deshalb wird es für die Wicklung schwierig, in den Schlitz einzutreten.
Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl von Verdrehungen in einem Wicklungsende zu reduzieren und das Einführen eines isolierenden Blatts zwischen den Wicklungen zu erleichtern.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stator herzustellen, der der Gestaltung einer elektrischen Rotationsmaschine nicht viele Einschränkungen auferlegt und der die Wicklungen nicht sonderlich verformt.
Von der Erfindung verwendete Mittel
Um die erste Aufgabe zu erfüllen, ist ein erster Aspekt der Erfindung ein Stator für eine elektrische Rotationsmaschine mit einem ringförmigen Statorkern und einer Vielzahl von verteilten aufgewickelter Wicklungen, die mit dem Statokern gekoppelt sind. Der Statorkern hat eine Vielzahl von Schlitzen, die entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind und nach innen in eine radiale Richtung öffnen. Der Statorkern hat zwei Endflächen, die an gegenüberliegenden Seiten in einer axialen Richtung des Statorkerns angeordnet sind. Jede der Wicklungen hat einen ersten Einführabschnitt und einen zweiten Einführabschnitt, die in zwei der Schlitze eingeführt werden, und ein erstes Wicklungsende und ein zweites Wicklungsende, die jeweils aus den zwei Endflächen hervorragen. Mindestens eins von dem ersten und dem zweiten Wicklungsende hat einen verdrehten Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt. Der verdrehte Abschnitt wird ausgebildet, indem das Wicklungsende an einer Stelle nahe dem ersten Einführabschnitt verdreht wird. Der gebogene Abschnitt wird ausgebildet, indem das Wicklungsende nahe dem zweiten Einführabschnitt gebogen wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Wicklungsherstellungsverfahren für einen Stator einer elektrischen Rotationsmaschine. Das Verfahren hat einen Aufwickelschritt, einen Verdrehschritt und einen Biegeschritt. Der Aufwickelschritt wickelt einen leitenden Draht in eine Ringform auf, um eine Wicklung auszubilden, die einen ersten Einführabschnitt, einen zweiten Einführabschnitt, ein erstes Wicklungsende und ein zweites Wicklungsende hat. Der Verdrehschritt verdreht jedes der Wicklungsenden nahe dem ersten Einführabschnitt. Der Biegeschritt biegt jedes der Wicklungsenden nahe dem zweiten Einführabschnitt.
Um die zweite Aufgabe der Erfindung zu erfüllen, ist ein zweiter Aspekt der Erfindung ein Herstellungsverfahren eines Stators für eine elektrische Rotationsmaschine, das den Schritt des Vorbereitens eines ringförmigen Statorkerns mit einer Vielzahl von entlang einer Umfangsrichtung angeordneten Schlitzen hat. Jeder der Schlitze hat eine Öffnung, die in einem Innenumfang des Statorkerns öffnet. Ein Schlitzabstand zwischen benachbarten Schlitzen erhöht sich zur Außenseite in einer radialen Richtung des Statorkerns. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt des Vorbereitens einer Vielzahl von Wicklungen. Jede der Wicklungen bildet im Voraus eine geschlossene Schleife mit einem leitenden Draht und hat zwei Wicklungsenden und eine erste Seite und eine zweite Seite, die in den Schlitz eingeführt werden. Die zwei Wicklungsenden können Änderungen im Abstand zwischen der ersten Seite und der zweite Seite absorbieren. Die erste Seite und die zweite Seite sind in einer im Voraus festgelegten Lagebeziehung, um einer Lagebeziehung zu entsprechen, wenn die erste Seite und die zweite Seite in den Schlitzen eingeführt sind. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt eines Vorbereitens einer Haltevorrichtung, die an einer radialen Innenseite des Statorkerns angeordnet werden kann. Die Haltevorrichtung hat Haltenuten in einem Umfang an Stellen, die jeweils der Öffnung gegenüberliegen, in einem Zustand, in dem sie an einer radialen Innenseite des Statorkerns angeordnet sind. Die Haltevorrichtung hat zwei Endflächen an ihren zwei axialen Enden. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt des Koppelns jeder Wicklung an die Haltevorrichtung durch Einführen der zweiten Seiten in die Haltenuten. Bei der Betrachtung der Haltevorrichtung von ihrer axialen Richtung in dem gekoppelten Zustand, sind die ersten Seiten nach außen in eine radiale Richtung der Haltevorrichtung angeordnet, wobei mindestens eins der zwei Wicklungsenden einen ersten Abschnitt, der in einem Bereich der ersten Seite liegt, und einen zweiten vom ersten Abschnitt verschiedenen Abschnitt hat. Der zweite Abschnitt liegt an einem Abschnitt, der den Haltenuten an einer der zwei Endflächen entspricht. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt eines Bewegens eines von dem Statorkern und der Haltevorrichtung relativ zu dem Anderen in der axialen Richtung, in einem Zustand, in dem die Achse der Haltevorrichtung und die Achse des Statorkerns miteinander fluchten, um die Haltevorrichtung an der radialen Innenseite des Statorkerns anzuordnen und dadurch die erste Seite in den Schlitz einzuführen. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt eines Drehens eines von dem Statorkern und der Haltevorrichtung relativ zu dem Anderen, so dass die in jede Haltenut eingeführte zweite Seite dem Schlitz gegenüberliegt, in dem die zweite Seite eingeführt werden soll. Das Herstellungsverfahren hat den Schritt eines Einführens der zweiten Seite in den Schlitz mit einem Auswurfabschnitt durch Aufbringen einer Auswurfkraft auf die Wicklung, die die zweite Seite von der Haltenut in den entsprechenden Schlitz zwingt.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist ein Stator für eine rotierende elektrische Maschine. Der Stator hat einen ringförmigen Statorkern und eine Vielzahl von mit dem Statorkern gekoppelter Wicklungen. Der Statorkern hat eine Vielzahl von Schlitzen, die enlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Vielzahl von Schlitzen hat jeweils eine Öffnung, die an einem Innenumfang des Statorkerns öffnet. Ein Schlitzabstand zwischen benachbarten Schlitzen erhöht sich zur Außenseite in einer radialen Richtung des Statorkerns. Jede der Wicklungen hat eine erste Seite und eine zweite Seite, die in den Schlitzen eingeführt sind, und zwei Wicklungsenden, die fortlaufend mit der ersten Seite und der zweiten Seite sind. Eins der zwei Wicklungsenden hat einen ersten gebogenen Abschnitt, einen zweiten gebogenen Abschnitt und einen Verbindungsabschnitt. Der erste gebogene Abschnitt ist von einem Ende der ersten Seite zu der radialen Richtung des Statorkerns gebogen. Der zweite gebogene Abschnitt ist von einem Ende der zweiten Seite zu der Umfangsrichtung des Statorkerns gebogen. Der Verbindungsabschnitt erstreckt sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns und hat ein erstes Ende, das fortlaufend mit dem ersten gebogenen Abschnitt ist, und ein zweites Ende, das fortlaufend mit dem zweiten gebogenen Abschnitt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht eines Stators eines Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist einer Vorderansicht des Stators aus 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht des Stators aus 1;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Wicklung des Stators aus 1;
5(a) ist eine Draufsicht der Wicklung nach einem Formungsschritt,
5(b) ist eine Vorderansicht der Wicklung nach dem Formungsschritt,
5(c) ist eine linke Ansicht der Wicklung nach dem Formungsschritt, und
5(d) ist eine rechte Ansicht der Wicklung nach dem Formungsschritt;
6 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 in 5(b);
7 ist eine schematische Darstellung von Schlitzen, Wicklungen und des verbundenen Zustands der Wicklungen, wenn der Stator ausgebreitet wird;
8 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausbildungsvorgangs einer Wicklung;
9 ist eine Profildarstellung eines Verdrehrahmens, der zum Ausbilden einer Wicklung verwendet wird;
10(a) bis 10(i) sind schematische Darstellungen eines durchgeführten Wickungsformens zum Ausbilden einer Wicklung;
11 ist eine Draufsicht einer Wicklungsform nach dem Wicklungsformen beim Ausbilden einer Wicklung;
12 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausbildungsvorgangs einer Wicklung in einem weiteren Beispiel;
13 ist eine Profildarstellung eines Verdrehrahmens in einem weiteren Beispiel, der zum Ausbilden einer Wicklung verwendet wird;
14 ist eine schematische Darstellung von Schlitzen, Wicklungen und des verbundenen Zustands der Wicklungen, wenn der Stator eines anderen Beispiels ausgebreitet wird;
15 ist eine perspektivische Ansicht einer Wicklung zum Vergleich;
16(a) ist eine schematische Draufsicht einer Statorherstellungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
16(b) ist eine schematische Vorderansicht der Einrichtung aus 16(a);
17 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Haltevorrichtung aus 16(a);
18 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Hilfsvorrichtung;
19(a) ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Schiebeabschnitts, und
19(b) ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Schiebeabschnitts, wenn der Schieber in einem bewegten Zustand ist;
20(a) ist eine schematische perspektivische Teilansicht einer Wicklung einer Wicklung, und
20(b) ist eine schematische Draufsicht der Wicklung;
21(a) ist eine schematische Draufsicht eines Teils des Stators, und
21(b) ist eine schematische Darstellung der Beziehung einer ersten Seite und einer zweiten Seite der in einen Schlitz eingeführten Wicklung für jede Phase;
22 ist eine schematische Draufsicht eines Zustands, in dem eine Wicklung in einen Statorkern und einer Haltevorrichtung eingeführt ist;
23 ist eine schematische Draufsicht entsprechend 22 und eines Zustands, nachdem die Haltevorrichtung geschwenkt ist;
24 ist eine schematische Draufsicht eines Zustands, in dem ein Schieber mit einem Wicklungsende in Berührung ist;
25 ist eine schematische Draufsicht eines Zustands, in dem eine erste Seite und eine zweite Seite zu einer vorbestimmten Position eingeführt sind;
26 ist eine schematische Schnittdarstellung eines Auswurfabschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels;
27(a) ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie 27-27 in 26, und
27(b) ist eine perspektivische Ansicht eines Auswurfkörpers;
28 ist eine schematische Draufsicht entsprechend 22 eines weiteren Ausführungsbeispiels;
29 ist eine schematische Draufsicht entsprechend 23;
30(a) ist eine schematische perspektivische Teilansicht eines Wicklungsendes in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
30(b) ist eine schematische Draufsicht des Wicklungsendes, und
30(c) ist eine schematische perspektivische Teilansicht eines leitenden Drahts in einem weiten Ausführungsbeispiel;
31(a) ist eine schematische Draufsicht eines Stators eines weiteren Ausführungsbeispiels, und
31(b) ist eine schematische Darstellung der Beziehung einer ersten Seite und einer zweiten Seite der in einen Schlitz eingeführten Wicklung für jede Phase;
32 ist eine schematische Draufsicht eines Stators des Stands der Technik.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der Zeichnungen beschrieben werden.
1, 2 und 3 zeigen einen Stator 10 eines Motors in dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Stator 10 wird in einem wicklungsverteilten, dreiphasigen 8-poligen Motor verwendet.
Wie in 1, 2 und 3 gezeigt, hat der Stator 10 einen ringförmigen Statorkern 20 und Wicklungen 30, die in Schlitze des Statorkerns 20 eingeführt sind. Die Wicklungen 30 sind verteilt aufgewickelte Wicklungen.
Wie in 2 gezeigt, hat der Statorkern 20 eine vorbestimmte Dicke t1. Die axiale Richtung (Achse) des Stators 10 (Statorkerns 20) ist mit L1 gekennzeichnet. Achtundvierzig Schlitze (gekennzeichnet mit Bezugszeichen S1 bis S48 in 1) sind in der Umfangsrichtung entlang des Innenumfangs des Statorkerns 20 angeordnet. Jeder der Schlitze S1 bis S48 öffnet zu dem Innenumfangs, hat einen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich entlang einer radialen Linie von der Mitte O des Statorkerns 20. Ferner sind Zähne zwischen benachbarten Schlitzen in dem Statorkern 20 ausgebildet.
Ein Rotor ist innerhalb des ringförmigen Stators 10 angeordnet.
4, 5 und 6 zeigen eine Wicklung 30. Die Wicklungen 30 sind überlappt aufgewickelte Wicklungen. Es gibt achtundvierzig Wicklungen 30, die mit den Bezugszeichen C1 bis C48 in 1 gekennzeichnet sind.
Die Wicklungen 30 sind in den Schlitzen eingeführt und in dem Statorkern 20 eingebunden. Insbesondere ist jede der achtundvierzig Wicklungen (C1 bis C48) in zwei der Schlitze (S1 bis S48) in dem Statorkern 20 eingeführt. Zum Beispiel, ist in 1 die Wicklung C1 in Schlitz 51 und Schlitz S7 eingeführt, welcher von Schlitz 51 der Sechste in Richtung des Uhrzeigersinns ist (, wenn Schlitz 51 als der 0-te gezählt wird). Auf diese Weise ist bei den entlang der Umfangsrichtung in der Innenumfangsfläche des Statorkerns 20 ausgebildeten Schlitze das Intervall (der Abstand) der zwei Schlitze, in denen die Wicklungen 30 eingeführt sind, „sechs”. D. h., ist der Wicklungsabstand ist „sechs”.
Ferner sind zwei Wicklungen 30 in einem einzigen Schlitz eingeführt. Zum Beispiel, sind in 1 Wicklung C1 und Wicklung C43 in Schlitz 51 eingeführt.
Wie in 6 gezeigt, ist die Wicklung 30 von einer Vielzahl ausgerichteter leitender Drähte ausgebildet, wobei rechteckige Drähte als leitende Drähte verwendet werden. Wie in 2 und 5 gezeigt, hat die Wicklung 30, die im Voraus ringförmig geformt ist, zwei Einführabschnitte (einen ersten Einführabschnitt und einen zweiten Einführabschnitt) 31 und 32, die in zwei Schlitze eingeführt sind, und zwei Wicklungsenden (einem ersten Wicklungsende und einem zweiten Wicklungsende) 33 und 34, die aus den Schlitzen hervorstehen. Flachwickeln wird durchgeführt, um die Wicklung 30 aufzuwickeln (mit Bezug auf 11, die die Wicklungsform nach einem Aufwickeln der Wicklung zeigt, wenn die Wicklung ausgebildet wird).
Wie in 6 gezeigt, ist der Einführabschnitt 31 und 32 der Wicklung in den Schlitzen angeordnet, so dass die langen Seiten der rechteckigen Drähte mit einem rechteckigen Querschnitt miteinander in Verbindung sind und die rechteckigen Drähte auf einer Linie angeordnet sind. Ferner bildet die Wicklung 30 eine Flachwicklung aus. Insbesondere erstreckt sich, wie in 1 und 6 gezeigt, in den Wicklungsenden 33 und 34 der geschichtete und in einem der Schlitze angeordnete sowie an der innersten Seite liegende rechteckige Draht, um dem rechteckigen. Draht zu entsprechen, der geschichtet und in dem anderen der Schlitze angeordnet ist sowie an der äußersten Seite liegt.
In der Wicklung 30 hat jedes der Wicklungsenden 33 und 34 einen Teilabschnitt, in dem die Wicklung 30 in der Umfangsrichtung gebogen ist (gebogener Abschnitt A in 4 und 5), und einen Teilabschnitt, der einen verdrehten Abschnitt B (4 und 5) definiert.
Wie in 5 gezeigt ist, ist der verdrehte Abschnitt B in dem Wicklungsende 33, das von einer der zwei Endflächen 21 und 22 (2) des Statorkerns 20 hervorsteht, nämlich der Endfläche (der ersten Endfläche) 21, durch Verdrehen eines Teilabschnitts ausgebildet, der fortlaufend mit dem Einführabschnitt 31 unter den Einführabschnitten 31 und 32 ist, die in die zwei Schlitze eingeführt sind. In dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 6 gezeigt, ist das Wicklungsende 33 um ca. 70° in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn verdreht. Das von der Endfläche des Statorkerns 20 hervorstehende Wicklungsende 34 hat einen ähnlichen Aufbau. Auf diese Weise werden die verdrehten Abschnitte B durch Verdrehen von Teilabschnitten ausgebildet, die fortlaufend mit dem Einführabschnitt 31 sind.
Ferner ist der gebogene Abschnitt A in dem Wicklungsende 33 durch zweifaches (A1 und A2) Biegen eines Teilabschnitts in der Umfangsrichtung ausgebildet, der fortlaufend mit dem zweiten Einführabschnitt 32 unter den in die zwei Schlitze eingeführten Einführabschnitte 31 und 32 ist. Im Einzelnen hat der gebogene Abschnitt A einen „ersten durch Biegen der Wicklung ausgebildeten gebogenen Teilabschnitt”, der mit A1 gekennzeichnet ist, und einen „zweiten durch Biegen der Wicklung ausgebildeten gebogenen Teilabschnitt”, der mit A2 gekennzeichnet ist. Der gebogene Teilabschnitt A1 von 5(b) ist um fast 90° gebogen und der gebogene Teilabschnitt von 5(c) ist um ca. 45° gebogen. Der gebogene Abschnitt A hat den gebogenen Teilabschnitt A2 als einen Erhebungsabschnitt, an dem sich die gebogene Wicklung in der axialen Richtung des Stators erhebt. Auf dieselbe Weise hat das Wicklungsende 34 den gebogenen Abschnitt A. D. h., an dem Wicklungsende 34 ist ein mit dem Einführabschnitt 32 fortlaufender Teilabschnitt zweifach gebogen (A1 und A2) und in der Umfangsrichtung gebogen.
Auf diese Weise ist die Wicklung 30 durch Unterlaufen eines Flachbiegens aufgewickelt. Ferner, wie in 4 und 5 gezeigt, ist der verdrehte Abschnitt an einer Stelle für jedes Wicklungsende angeordnet und die Wicklung in der Umfangsrichtung an dem gebogenen Abschnitt A gebogen.
Ferner, wie in 5(a) gezeigt, ist an den Wicklungsenden 33 und 34 der Wicklung 30 ein Verbindungsabschnitt zwischen dem verdrehten Abschnitt B und dem gebogenen Abschnitt A ausgebildet, um eine Bogenform zu haben, die konvex nach außen in der radialen Richtung ist. Als Folge sind die Wicklungsenden 33 und 34 so geformt, dass sie sich nicht gegenseitig in der radialen Richtung des Statorkerns beeinträchtigen, und die Wicklungsenden 33 und 34 berühren nicht die Wicklungsenden der anderen Wicklungen.
7 zeigt die Schlitze, Wicklungen und einen verbundenen Zustand der Wicklungen, wenn der Stator des ersten Ausführungsbeispiels ausgebreitet wird. Wie in 7 gezeigt, sind zwei Wicklungen in einen einzigen Schlitz eingeführt und der Abstand der Wicklungen ist „sechs”. Zum Beispiel, in 7, sind die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 1 eine U-Phasenwicklung und eine U-Phasenwicklung. Die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 2, der rechts neben Schlitz Nr. 1 ist, sind ebenfalls eine U-Phasenwicklung und eine U-Phasenwicklung. Die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 3, der rechts neben Schlitz Nr. 2 ist, sind eine V-Phasenwicklung und eine V-Phasenwicklung.
Auf diese Weise hat das Wicklungsende einer Wicklung den verdrehten Abschnitt B, der durch Verdrehen eines Teilabschnitt nahe dem ersten Einführabschnitt ausgebildet wird, und den gebogenen Abschnitt A, der durch Biegen einer Stelle nahe des zweiten Einführabschnitts ausgebildet ist.
1 zeigt Einführstellen von zwischenphasigen Isolierblättern P, die als Isolierfolien zwischen Wicklungen dienen. Die Wicklungsenden benachbarter Wicklungen mit verschiedenen Phasen überlappen sich in einem Zustand, in dem sie sich diagonal relativ zu der Umfangsrichtung erstrecken. Die Wicklungsenden überlappen sich nicht in der axialen Richtung des Stators. Folglich werden die zwischenphasigen Isolierblätter P von oberhalb des Statorkerns eingeführt (d. h., der axialen Richtung des Statorkerns).
Auf diese Weise wird ein Raum an Wicklungsenden benachbarter Wicklungen zwischen Abschnitten ausgebildet, die sich in der Umfangsrichtung überlappen. Der Raum hat eine Form mit einer im Wesentlichen flachen Ebene, die sich zwischen den zwei Wicklungsenden in der axialen Richtung des Stators erstreckt. Hier muss die „axiale Richtung des Stators” nicht vollständig der axialen Richtung des Stator entsprechen und kann leicht geneigt sein. Ferner kann eine „im Wesentlichen flache Fläche” leicht gekrümmt sein (gekrümmt, um eine Einführung des zwischenphasigen Isolierblatts P zu erlauben).
Die Ausbildung der Wicklung wird nachfolgend unter Bezugnahme der 8, 9, 10 und 11 beschrieben.
8 zeigt ein Herstellungsverfahren der Wicklung. Während der Ausbildung der Wicklung, wird ein in 9 gezeigter Aufwicklungsrahmen 40 verwendet. Der Aufwicklungsrahmen 40 von 9 hat einen Umriss einer Trapezform. Unter den parallelen Seiten des Trapezes hat die längere Seite eine Vertiefung 40a. Wie in 10(a) bis 10(i) gezeigt, wird das Aufwickeln der Wicklung während der Ausbildung der Wicklungen durchgeführt. Infolgedessen, wie in 11 gezeigt, ersetzt nach dem Aufwickeln der Wicklung eine rechteckige Form die Wicklungsform.
In 8 durchläuft die Ausbildung der Wicklung einen Formgebungsvorgang, nachdem ein Wicklungsaufwickeln an dem rechtwinkligen Draht durchgeführt wurde.
Wie in 10(a) gezeigt, hat eine Aufwicklungseinrichtung den in 9 gezeigten Aufwicklungsrahmen 40 und die Druckwalze 41. Ein Ende eines rechteckigen Drahts 43 wird an der Außenfläche des Aufwicklungsrahmens 40 befestigt. Im Einzelnen ist der rechteckige Draht 43 an der kürzeren der parallelen Seiten des Trapezes des Aufwicklungsrahmens 40 befestigt. Ferner, wie in 10(b) gezeigt, wird der Aufwicklungsrahmen 40 gedreht, um den rechteckigen Draht 43 flach zu biegen und auf eine schräge Seite des Aufwicklungsrahmens 40 zu wickeln. Ferner wird der Aufwicklungsrahmen 40, wie in 10(c) gezeigt, bewegt und der Aufwicklungsrahmen 40, wie in 10(d) gezeigt, gedreht, um den rechteckigen Draht 43 flach zu biegen und auf die längere der parallelen Seiten des Trapezes des Aufwicklungsrahmens 40 zu wickeln.
Anschließend, wie in 10(e), 10(f) und 10(g) gezeigt, von einem Zustand, in dem der rechteckige Draht 43 über die Vertiefung 40a des Aufwicklungsrahmens 40 gespannt ist, wird die Druckwalze 41 entlang der Oberfläche der Vertiefung 40a in dem Aufwicklungsrahmen 40 bewegt, um den rechteckigen Draht 43 in Übereinstimmung mit der Vertiefung 40a des Aufwicklungsrahmens, wie in 10(h) gezeigt, zu formen. Ferner wird der Aufwicklungsrahmen 40, wie in 10(i) gezeigt, gedreht, um den rechteckigen Draht 43 flach zu biegen und auf eine schräge Seite des Aufwicklungsrahmens 40 zu wickeln. Das biegt den rechteckigen Draht 43 flach und wickelt ihn ein Mal vollständig um den Aufwicklungsrahmen 40.
Die Vorgänge von 10(a) bis 10(i) werden wiederholt, um den rechteckigen Draht 43 flach zu biegen und viele Male um den Aufwicklungsrahmen 40 zu wickeln.
Ein derartiges Wicklungsaufwickeln wickelt die Wicklung auf eine ringförmige Weise in die in 11 gezeigte Wicklungsform auf. Hier wird ein Flachbiegen durchgeführt. Folglich ist der Biegeradius (R) in 11 klein. Ferner ist die Form der gewickelten Wicklung in 11 im Wesentlichen trapezartig, wobei eine Vertiefung auf der längeren der parallelen Seiten des Trapezes ausgebildet ist und an zwei Enden der längeren der parallelen Seiten des Trapezes die gebogenen Abschnitte A ausgebildet sind.
Zurück zu 8, wobei der Formgebungsvorgang nach dem Aufwickeln der Wicklung nun beschrieben wird.
Der Formungsvorgang hat einen Schritt zum Ausbilden des gebogenen Abschnitts A (Biegung des Abschnitts A), einen Schritt zum Ausbilden des verdrehten Abschnitts B (Verdrehen des Abschnitts B) und einen Schritt zum Krümmen der Wicklungsenden, wie in 5(a) gezeigt.
In dem Schritt zum Ausbilden des verdrehten Abschnitts B wird ein Teilabschnitt, der von dem ersten Einführabschnitt 31 in das Wicklungsende 33 fortlaufend ist, verdreht. Auf dieselbe Weise wird ein Zweiter, der von dem ersten Einführabschnitt 31 in das Wicklungsende 33 fortlaufend ist, verdreht.
In dem Schritt zum Ausbilden des gebogenen Abschnitts A wird ein Teilabschnitt, der von dem zweiten Einführabschnitt 32 in dem Wicklungsende 33 fortlaufen ist, zwei Mal entlang der Umfangsrichtung gebogen. Im Einzelnen wird der erste gebogene Teilabschnitt A1 in 5 durch Biegen der Wicklung ausgebildet und der zweite gebogene Teilabschnitt A2 durch Biegen der Wicklung ausgebildet. Auf diese Weise wird ein Teilabschnitt, der von dem zweiten Einführabschnitt 32 an dem Wicklungsenede 34 fortlaufend ist, zwei Mal entlang der Umfangsrichtung gebogen.
In dem Schritt des Krümmens des Wicklungsendes, wie in 5(a) gezeigt, wird der Teil des Wicklungsendes 34, der fortlaufend mit dem Einführabschnitt 31 und 32 zu dem entfernten Abschnitt ist, in eine Bogenform gebracht (im weitesten Sinne, eine gekrümmte Form), so dass es konvex nach außen in der radialen Richtung ist.
In dem Formgebungsvorgang von 8, können der Ausbildungsschritt des gebogenen Abschnitts A (Biegen des Abschnitts A), der Ausbildungsschritt des verdrehten Abschnitts B (Verdrehen des Abschnitts B) und der Wicklungsendenkrümmungsschritt in irgendeiner Reihenfolge durchgeführt werden. Zum Beispiel, kann, nach einer Durchführung der Ausbildung des gebogenen Abschnitts A, die Ausbildung des verdrehten Abschnitts B durchgeführt werden und anschließend das Krümmen des Wicklungsendes durchgeführt werden. Ferner können der Ausbildungsschritt des gebogenen Abschnitts A, der Ausbildungsschritt des verdrehten Abschnitts B und der Krümmungsschritt des Wicklungsendes zur selben Zeit durchgeführt werden.
Die Wicklungen 30, die im Voraus geformt sind, werden in die Schlitze des Statorkerns 20 eingeführt und an diesen gekoppelt. Infolgedessen, im Vergleich zu dem Drücken der Wicklungsenden, nach Einführen der Wicklungen in die Schlitze, ist die Verformung der Wicklungen erleichtert, da die Wicklungen verformt werden können, bevor sie mit den Schlitzen gekoppelt sind.
Das erste Ausführungsbeispiel hat die unten beschriebenen Vorteile.

(1) In Patentschrift 1 sind benachbarte Wicklungen verschiedener Phasen miteinander an den Wicklungsenden verbunden, was es erschwert, ein zwischenphasiges Isolierblatt einzuführen. Folglich ist der Aufbau aus Patentschrift 1 nicht für eine Hochspannungsmaschine geeignet. Im Gegensatz dazu sind im ersten Ausführungsbeispiel die benachbarten Wicklungen verschiedener Phasen in der radialen Richtung miteinander in Berührung, wie in 1 gezeigt. Entsprechend kann ein zwischenphasiges Isolierblatt P von der axialen Richtung eingeführt werden, wobei das Einführen leicht ist. Infolgedessen ist der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels zu bevorzugen, wenn der Motor eine Hochspannungsausführung ist.

Ferner ist in Patentschrift 2 die Anzahl von Verdrehungen an dem Wicklungsende „zwei” und groß. Ferner, aufgrund der großen Wicklungsverarbeitungslast, verschlechtert sich eine Isolierbeschichtung leicht. Deshalb ist der Aufbau aus Patentschrift 2 nicht für eine Hochspannungsmaschine geeignet. Im Gegensatz dazu, hat in dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 4 gezeigt, jedes Wicklungsende einen einzigen Abschnitt (gebogener Abschnitt A), an dem die Wicklung in die Umfangsrichtung gebogen ist, und einen einzigen verdrehten Abschnitt B. Folglich ist die Anzahl der Verdrehungen (verdrehter Teilabschnitte) „eins” und klein sowie die Wicklungsverarbeitungslast gering. Infolgedessen kann der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels eine Verschlechterung der Isolierbeschichtung unterdrücken und der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels ist für eine Hochspannungsmaschine geeignet. Auf diese Weise ist die Anzahl der Wicklungsverdrehungen in dem Formungsvorgang nur „eins”, kann die Anzahl der Verdrehungen an dem Wicklungsende verringert werden und die Verarbeitungslast kann verringert werden. Auf diese Weise, weil die Wicklungsverarbeitungslast verringert werden kann, kann die Dicke einer Emaillenbeschichtung verringert werden. Folglich reduziert der Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels Kosten, ist für Hochspannungsmaschinen geeignet und kann in einem weiten Bereich verwendet werden.

(2) In Patentschrift 1, wie in 15 gezeigt, verwendet eine Wicklung 100 einen rechteckigen Draht als einen leitenden Draht und wird durch Aufwickeln des rechteckigen Drahts durch Hochkantbiegen ausgebildet. Weil der Querschnittskoeffizient eines gebogenen Abschnitts hoch ist und die Verarbeitungslast groß, ist die Wicklung 100 schwer auszubilden. Ferner erhöht sich der Biegeradius (Biegung R) und die Wicklungsendenlänge vergrößert sich. Im Gegensatz dazu verwendet die Wicklung in dem ersten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Draht als einen leitenden Draht und wird durch Aufwickeln des rechteckigen Drahts durch Flachbiegen ausgebildet. Deshalb kann die Wicklung leicht gebogen werden. Mit anderen Worten, das Wicklungsaufwickeln erzeugt eine geringe Verarbeitungslast aufgrund des Flachbiegens und die Wicklung ist leicht auszubilden. Das erlaubt eine Kostenreduzierung.

Ferner, da die Wicklung durch Flachbiegen ausgebildet ist, ist der Biegeradius (Biegung R) klein und die Wicklung hat einen nach außen gebogenen Abschnitt. Folglich, wie in 2 gezeigt, kann die Wicklungsendenlänge in der axialen Richtung des Stators verringert werden sowie der Motor bezüglich der Größe verkleinert werden.

(3) Bei der Wicklung 30, wird der Verbindungsabschnitt zwischen dem verdrehten Abschnitt B und dem gebogenen Abschnitt A an den Wicklungsenden 33 und 34 ausgebildet, um eine gekrümmte Form zu haben, die konvex nach außen in der radialen Richtung ist. Folglich beeinträchtigen sich benachbarte Wicklungen nicht leicht. Das ist zum Vermeiden von einem Kontakt zwischen den Wicklungen vorzuziehen.
(4) Das Wicklungsherstellungsverfahren hat einen Aufwicklungsschritt, der einen leitenden Draht auf eine ringförmige Weise aufwickelt, um eine Wicklung auszubilden, einen Verdrehschritt, der einen Teilabschnitt eines Wicklungsendes an der Seite eines der zwei Einführabschnitte verdreht, nämlich dem ersten Einführabschnitt in der aufgewickelten Wicklung, und einen Biegeschritt, der einen Teilabschnitt an einem Wicklungsende an der Seite von einer von den zwei Einführabschnitten biegt, nämlich dem zweiten Einführabschnitt. Ferner hat der Biegeschritt einen Erhebungsschritt, der die gebogene Wicklung in der axialen Richtung des Stators erhebt. An dem Wicklungsende der gewickelten Wicklung ist der Verbindungsabschnitt des leitenden Drahts zwischen dem verdrehten Abschnitt, der in dem Verdrehschritt ausgebildet wird, und dem Biegeabschnitt, der in dem Biegeschritt ausgebildet wird, in eine gekrümmte Form geformt, die nach außen konvex in der radialen Richtung ist.

Dadurch wird eine Wicklung mit dem Aufbau erreicht, der die Vorteile (1), (2) und (3) hat.
Das erste Ausführungsbeispiel kann, wie unten beschrieben, abgewandelt werden.
Die Wicklung kann durch den Vorgang von 12 anstelle des Vorgangs von 8 ausgebildet werden. Hier wird ein in 13 gezeigter Aufwicklungsrahmen 45 anstatt des in 9 gezeigten Aufwicklungsrahmens 40 verwendet. Der in 13 gezeigte Aufwicklungsrahmen 45 hat eine Trapezform und hat nicht die Vertiefung 40a des in 9 gezeigten Aufwicklungsrahmens 40. In dem Vorgang von 12, während des Wicklungaufwickelns, wird ein rechteckiger Draht um den Aufwicklungsrahmen 45 gewickelt. In dem Formungsvorgang wird eine in Teilabschnitt E in 11 gezeigte Vertiefung geformt. Anschließend wird auf dieselbe Weise wie in 8 der gekrümmte Abschnitt A ausgebildet (Biegen des Abschnitts A), der verdrehte Abschnitt B ausgebildet (Verdrehen des Abschnitts B) und das Wicklungsende gekrümmt.
Anstelle von 7 können zwei Wicklungen, wie in 14 gezeigt, in einen einzigen Schlitz eingeführt werden und der Wicklungsabstand kann „fünf” sein. Zum Beispiel, in 14, sind die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 1 eine U-Phasenwicklung und eine U-Phasenwicklung. Die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 2, der rechts neben Schlitz Nr. 1 ist, sind eine V-Phasenwicklung und eine U-Phasenwicklung. Die Phasen der eingeführten Wicklungen in Schlitz Nr. 3, der rechts neben Schlitz Nr. 2 ist, sind eine V-Phasenwicklung und eine V-Phasenwicklung.
Ein rechteckiger Draht mit einem recheckigen Querschnitt wird als leitender Draht der Wicklung verwendet. Dennoch gibt es keine solche Beschränkung und es können runde Drähte mit kreisförmigen Querschnitten angeordnet und gewickelt werden.
Die Konvexe in dem Verbindungsabschnitt der Wicklung muss nicht bogenförmig sein, solange sie gekrümmt ist.
Der gekrümmte Abschnitt A der Wicklung kann nur Teilabschnitt A1 haben, der in die Umfangsrichtung gebogen ist.
Der gebogene Abschnitt A der Wicklung ist zwei Mal gebogen, aber kann drei Mal oder mehrere Male gebogen sein.
Die Wicklung ist als Trapez ausgebildet, aber nicht auf ein Trapez beschränkt.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 16(a) bis 25 beschrieben werden.
Wie in 16(a) und 16(b) gezeigt, hat eine Statorherstellungseinrichtung eine Stützvorrichtung 130, eine Hebevorrichtung 131 und eine Schwenkvorrichtung 132. Die Stützvorrichtung 130 stütz einen Statorkern 110. Die Hebevorrichtung 131 hebt und senkt eine Haltevorrichtung 120 in einem Zustand, in dem die Achse der Haltevorrichtung 120 mit der Achse des Statorkerns 110 fluchtet, der von der Stützvorrichtung 130 gestützt und daran befestigt ist. Die Schwenkvorrichtung 132 schwenkt die Haltevorrichtung 120, die an der Hebevorrichtung 131 gestützt ist.
Der Statorkern 110 ist ringförmig ausgebildet und hat einen Innenumfang mit einer Vielzahl von Zähnen 111, die in festen Intervallen angeordnet sind. Jeder Zahn 111 hat eine Mittellinie, die entlang einer geraden Linie liegt, die sich radial von der Mitte des Statorkerns 110 erstreckt. Ein Schlitz 112 ist zwischen benachbarten Zähnen 111 ausgebildet. Im Einzelnen hat der Statorkern 110 eine Vielzahl von Schlitzen 112 und jeder Schlitz 112 hat eine Öffnung 112a, die in dem Innenumfang des Statorkerns 110 öffnet. Der Statorkern 110 hat einen Schlitzabstand, der sich von den Öffnungen 112a zu dem Boden der Schlitze 112 erweitert. Der Schlitzabstand bezieht sich auf den Abstand zwischen den Mittellinien zweier benachbarter Schlitze 112. Auf diese Weise erstrecken sich die Schlitze 112 radial von den Öffnungen 112a.
Wie in 17 gezeigt, hat die Haltevorrichtung 120 einen Stab 121 und einen Hauptkörper 122, der an dem oberen Ende des Stabs 121 befestigt ist und im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Ein kreisrunder plattenförmiger Befestigungsabschnitt 123, der die Haltevorrichtung 120 auf die Schwenkvorrichtung 132 befestigt, ist an dem unteren Ende des Stabs 121 ausgebildet. Die Umfangsfläche des Hauptkörpers 122 hat eine Vielzahl von Haltenuten 122a, die sich entlang der radialen Richtung des Hauptkörpers 122 erstrecken. Die Haltenuten 122a sind mit einem Abstand ausgebildet, der derselbe ist wie der Abstand der Öffnungen 112a der Schlitze 112. Die Haltevorrichtung 120 ist so ausgebildet, dass sie an der inneren Seite des Statorkerns 110 angeordnet werden kann, und die Haltenuten 122a sind gegenüber den Öffnungen 112a der Schlitze 112 in dem Statorkern 110 angeordnet.
Wie in 16(a) und 16(b) gezeigt, hat die Stützvorrichtung 130 eine Stützplatte 135, die an oberen Abschnitten vierer auf einem Fuß 133 angeordneter Stäbe 134 befestigt ist. Ein Aufnahmestützkörper 136, der den Statorkern 110 aufnehmen kann, ist an der Stützplatte 135 befestigt. Der Aufnahmestützkörper 136 ist im Wesentlichen zylindrisch und hat einen geschlossenen Boden. Der Aufnahmestützkörper 136 hat einen Innendruchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Statorkerns 110 ist. Der Boden des Aufnahmestützkörpers 136 hat ein Loch, das den Durchgang des Hauptkörpers 122 der Haltevorrichtung 120 und einer ersten Seite einer Wicklung erlaubt, die an der Haltevorrichtung 120 gekoppelt ist und die später beschrieben wird.
Wie in 16(b) gezeigt, hat die Hebevorrichtung 131 einen Hebestützkörper 138, der durch einen an dem Fuß 133 angeordneten hydraulischen Zylinder 137 gehoben und abgesenkt werden kann. Der Hebestützkörper 138 hat eine Stufe und wird von einem Führungsstab 139 geführt, der an dem Fuß 133 angeordnet ist, wenn er gehoben und abgesenkt wird.
Die Schwenkvorrichtung 132 ist an dem Hebestützkörper 138 angeordnet und hat einen Zahnradkörper 140, der zu einem an dem Hebestützkörper 138 ausgebildeten Stützschaft (nicht gezeigt) relativ drehbar gestützt ist. Der Stützschaft ist so ausgebildet, dass die Achse des Stützschafts mit der Achse des Statorkerns 110 in einem Zustand fluchtet, in dem der Statorkern 110 in dem Aufnahmestützkörper 136 aufgenommen ist. Der Befestigungsabschnitt 123 der Haltevorrichtung 120 ist auf eine entfernbare Art und Weise mit der oberen Fläche des Zahnradkörpers 140 gekoppelt. Ein Servomotor 141, der den Zahnradkörper 140 antreibt, ist an dem Hebestützkörper 138 befestigt. Ein Zahnrad 142, das mit dem Zahnradkörper 140 kämmt, ist an der Ausgangswelle des Servomotors 141 befestigt. Entsprechend, wenn der Servomotor 141 in einem Zustand angetrieben wird, in dem die Haltevorrichtung 120 an dem Befestigungsabschnitt 123 an dem Zahnradkörper 140 befestigt ist, dreht die Haltevorrichtung 120 relativ zu dem Statorkern 110 in Konzentrizität zu dem Statorkern 110, der in dem Aufnahmestützkörper 136 aufgenommen ist. Der Servomotor 141 wird durch ein Steuergerät (nicht gezeigt) gesteuert.
Die Herstellungseinrichtung hat ein Schiebewerkzeug 145, wie in 19(a) und 19(b) gezeigt. In einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 an einer Innenseite des Statorkerns 110 angeordnet ist und eine Wicklung, die später beschrieben wird, zwischen dem Statorkern 110 und der Haltevorrichtung 120 festgesetzt ist, wird das Schiebewerkzeug 145 verwendet, wenn die Wicklung von der Haltevorrichtung 120 zu dem Statorkern 110 bewegt wird. Das Schiebewerkzeug 145 hat einen Führungsschaft 146. Führungsnuten 146a, die sich in der axialen Richtung erstrecken, sind in der Umfangsrichtung des Führungsschafts 146 in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Der Führungsschaft 146 hat ein unteres Ende mit einem Vorsprung 146b, der in eine Einpassvertiefung eingepasst werden kann, die in der oberen Fläche des Hauptkörpers 122 der Haltevorrichtung 120 ausgebildet ist.
Ein ringförmiger Schiebekörper 147 ist an dem Umfang des Führungsschafts 146 angebracht und entlang der Führungsnuten 146a verschiebbar. Der Schiebekörper 147 hat einen Innenumfang mit inneren Zähnen, die in die Führungsnuten 146a des Führungsschafts 146 angepasst sind. Plattenförmige Schieber 148 sind an der unteren Fläche des Schiebekörpers 147 gekoppelt. Jeder Schieber 148 ist in eine entsprechende Führungsnut 146a des Führungsschafts 146 eingepasst und radial mit dem Führungsschaft 146 gekoppelt. Der Schieber 148 hat einen unteren Abschnitt, der einen konischen Schiebeabschnitt 148a definiert, der zum Führungsschaft 146 fortschreitend enger wird. Im Einzelnen hat der Schieber 148 den Schiebeabschnitt 148a, bei dem der Abstand zu der Achse abnimmt, sobald das entfernte Ende näher kommt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Führungsnuten 146a des Führungsschafts 146 und die Schieber 148 so ausgebildet, dass ihre Anzahl und ihr Abstand mit den Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 gleich sind. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist in 19(a) und 19(b) eine geringere Anzahl der Haltenuten 146a und der Schieber 148 gezeigt als die Anzahl der Haltenuten 122a.
Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt, hat die Herstellungseinrichtung eine nach unten schiebende Vorrichtung, die dazu dient, den Schiebekörper 147 nach unten zu schieben, in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 an einer vorbestimmten Position an der Innenseite des Statorkerns 110 angeordnet ist, der durch den Aufnahmestützkörper 136 gestützt ist, und wobei das Schiebewerkzeug 145 an der oberen Fläche der Haltevorrichtung 120 angeordnet ist.
Wie in 20(a) und 20(b) gezeigt, verwendet eine Wicklung 150 recheckige Drähte als leitende Drähte 150a. Hochkantbiegen wird durchgeführt, um die leitenden Drähte 150a aufzuwickeln. Die Wicklung 150 hat eine erste Seite 151a und eine zweite Seite 151b, die gerade Abschnitte sind, die sich parallel zueinander erstrecken, und einen Satz Wicklungsenden 152, die fortlaufend mit der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b sind. Der Satz Wicklungsenden 152 ist ausgebildet, um bezüglich einer zu der ersten Seite 151a und zweiten Seite 151b senkrechten Fläche symmetrisch zu sein. 20(a) zeigt eine obere Hälfte der Wicklung 150.
Die Wicklung 150 ist so ausgebildet, dass die Lagebeziehung der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b einem Zustand entsprechen, wenn die Einführung in die Schlitze 112 abgeschlossen ist. Hier umfasst der Begriff „entsprechen” die vollständige Gestalt und die wesentliche Gestalt (insbesondere, wenn sie geringfügig breiter als das Intervall zwischen den Schlitzen 112 ist). Die zwei Wicklungsenden 152 sind so ausgebildet, dass sie Änderungen in dem Abstand zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b absorbieren können. Im Einzelnen hat ein Wicklungsende 152 einen ersten gebogenen Abschnitt 152a, der von einem Ende der ersten Seite 151a zu der radialen Richtung des Statorkerns 110 gebogen ist, einen zweiten gebogenen Abschnitt 152b, der von einem Ende der zweiten Seite 151b zu einer Umfangsrichtung des Statorkerns 110 gebogen ist, und einen Verbindungsabschnitt 152c, der ein erstes Ende, das fortlaufend mit dem ersten gebogenen Abschnitt 152a ist, und ein zweites Ende hat, das fortlaufend mit dem zweiten gebogenen Abschnitt 152b ist und das sich in die Umfangsrichtung des Statorkerns 110 erstreckt.
Der Verbindungsabschnitt 152c hat einen verdrehten Abschnitt 152d, der an einer Zwischenposition liegt, einen ersten Abschnitt 12, der von dem verdrehten Abschnitt zu dem ersten gebogenen Abschnitt 152a liegt, und einen zweiten Abschnitt L1, der von dem verdrehten Abschnitt zum zweiten gebogenen Abschnitt 152b liegt. Der erste Abschnitt L2 überlappt sich nicht mit dem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators S und der zweite Abschnitt L1 überlappt sich mit dem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators S. Der erste gebogene Abschnitt 152a ist gebogen, um im Wesentlichen einen Bogen auszubilden, der ein Viertelkreis ist. Ferner ist der verdrehte Abschnitt nahe der Mitte des Verbindungsabschnitts 152c ausgebildet und der Verbindungsabschnitt 152c ist um ca. 90 Grad an dem verdrehten Abschnitt 152b verdreht.
Durch Formen des Wicklungsendes 152, wie oben beschrieben, hat der Verbindungsabschnitt 152c einen Abschnitt, der sich mit dem Verbindungsabschnitt 152c des benachbarten Wicklungsendes 152 in der axialen Richtung des Stators überlappt, und einen Abschnitt, der sich nicht mit dem Verbindungsabschnitt 152c des benachbarten Wicklungsendes 152 in der axialen Richtung des Stators überlappt. Wenn alle Wicklungen 150 an dem Statorkern 110 gekoppelt sind, hat jede Wicklung 150 dieselbe Wicklungsendenlänge (vorstehende Länge des Wicklungsendes 152 von der Endfläche des Statorkerns 110). In 20(a) und 20(b) ist der mit der gestrichelten Linie L1 eingekreiste Abschnitt (zweiter Abschnitt), wo sich die Verbindungsabschnitte 152c in der axialen Richtung des Stators überlappen, und der mit der gestrichelten Linie L1 eingekreiste Abschnitt (zweiter Abschnitt), wo sich die Verbindungsabschnitte 152c in der axialen Richtung des Stators (erster Abschnitt) nicht überlappen.
22 zeigt einen Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 an der Innenseite des Statorkerns 110 angeordnet ist, wobei die ersten Seiten 151a in den Schlitzen 112 eingeführt sind und die zweiten Seiten 151b in den Haltenuten 122a eingeführt sind. Beim Betrachten des Statorkerns 110 entlang der axialen Richtung, hat das Wicklungsende 152 den ersten Abschnitt, der im Bereich der Schlitze 112 liegt, in denen die ersten Seiten 151a eingeführt sind, und den von dem ersten Bereich verschiedenen zweiten Bereich. Der zweite Bereich liegt an der Endfläche der Haltevorrichtung 120 an einem Abschnitt, an dem die Haltenuten 122a ausgebildet sind.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Stators unter Verwendung obiger Herstellungseinrichtung wird beschrieben werden.
Wie in 21(a) gezeigt, hat der Stator S des zweiten Ausführungsbeispiels achtundvierzig Schlitze. Jede Wicklung 150 ist an dem Statorkern 110 gekoppelt, so dass das Intervall zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b ein Sechsschlitzabstand ist, d. h. fünf Schlitze 112 sind zwischen dem Schlitz 112, in dem die erste Seite eingeführt ist, und dem Schlitz 112, in dem die zweite Seite 151b eingeführt ist, angeordnet. Ferner ist jede Wicklung 150 an dem Statorkern 110 gekoppelt, um eine Zweischichtaufwicklung auszubilden, in der die erste Seite 151a in die Innenseite (nahe dem Boden) des Schlitzes 112 eingeführt ist und die zweite Seite 151b nahe der Öffnung 112a des Schlitzes 112 eingeführt ist. 21(a) zeigt eine Hälfte des Stators S und nur die Wicklungsenden 152 einer Wicklung 150. Um das Verständnis der Beziehung der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b in benachbarten Wicklungen 150 zu erleichtern, sind sechs der Wicklungen 150 mit unterschiedlichen Mustern dargestellt, wobei die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b derselben Wicklung 150 dasselbe Muster haben.
Wie in 21(b) gezeigt, sind die Enden der leitenden Drähte in den Wicklungen 150 verbunden, so dass die U-Phase, V-Phase und W-Phase sich aufeinanderfolgend in einem Zustand ändern, in dem die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b in den Wicklungen 150 derselben Phase in zwei aufeinanderfolgenden Schlitzen 112 eingeführt sind.
Beim Herstellen des Stators, werden zuerst, in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 von dem Zahnradkörper 140 entfern ist, die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 an der Außenseite des Hauptkörpers 122 angeordnet und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt, so dass die Wicklungsenden 152 sich im Wesentlichen entlang des Außenumfangs des Hauptkörpers 122 erstrecken. Anschließend wird die Haltevorrichtung 120 an dem Zahnradkörper 140 in einem Zustand angebracht, in dem der Hebestützkörper 138 der Hebevorrichtung 131 an einer abgesenkten Position angeordnet ist. Die Wicklungen 150 können an die Haltevorrichtung 120 in einem Zustand gekoppelt sein, in dem die Haltevorrichtung 120 nicht von dem Zahnradkörper 140 entfernt ist und an dem Zahnradkörper 140 befestigt ist. Ferner ist der Statorkern 110 an dem Aufnahmestützkörper 136 der Stützvorrichtung 130 befestigt. In diesem Zustand liegt die Haltevorrichtung 120 unter dem Statorkern 110 in einem Zustand, in dem die Achse des Statorkerns 110 konzentrisch mit der Achse der Haltevorrichtung 120 ist.
Als nächstes wird die Hebevorrichtung 131 gehoben und angetrieben, um die Haltevorrichtung 120, an der die Wicklungen 150, wie unten beschrieben, gekoppelt sind, innerhalb des Statorkerns 110 anzuordnen. Ferner, werden die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in einen in den Schlitzen 112 des Statorkerns 110 eingeführten Zustand gebracht. Im Einzelnen, in einem Zustand, in dem die Achsen der Haltevorrichtung 120 und des Statorkerns 110 entlang derselben Linie angeordnet sind, werden die Haltevorrichtung 120 und der Statorkern 110 relativ entlang der axialen Richtung bewegt sowie die ersten Seiten 151a entlang der axialen Richtung des Statorkerns 110 bewegt und in die Schlitze 112 eingeführt. In einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 innerhalb des Statorkerns 110 angeordnet ist, werden die ersten Seiten der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 eingeführt und die zweiten Seiten 151b in einen in die Haltenuten 122a eingesetzten Zustand gebracht.
Im Detail, wird zum Beispiel eine in 18 gezeigte Hilfsvorrichtung 125 verwendet. Die Hilfsvorrichtung 125 ist zylindrisch und hat einen Außendurchmesser, der der gleiche ist wie der Durchmesser des Hauptkörpers 122 der Haltevorrichtung 120. Die Hilfsvorrichtung 125 hat einen Grundabschnitt 126 und plattenförmige Blätter 127, die sich von dem Grundabschnitt 126 zu dem entfernten Ende parallel zu der axialen Richtung erstrecken. Ein schlitzförmiger Spalt 128 mit der gleichen Breite wie die Haltenuten 122a ist zwischen benachbarten Blättern 127 ausgebildet. Die Hilfsvorrichtung 125 ist so angeordnet, dass die Enden der Blätter 127 die obere Endfläche der Haltevorrichtung 120 berühren. In diesem Zustand, werden die, wie oben beschrieben, von der Haltevorrichtung 120 gehaltenen ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in die entsprechenden Spalten 128 der Blätter 127 eingeführt und, in einem Zustand, entsprechend den vorbestimmten Schlitzen 112 des Satorkerns 110 gehalten.
In diesem Zustand, wenn die Hebevorrichtung 131 angetrieben wird und der Hebestützkörper 138 gehoben wird, werden die Haltevorrichtung 120 und die Hilfsvorrichtung 125 gehoben. Während des Hebens, wird der Grundabschnitt 126 der Hilfsvorrichtung in (innere Umfangsseite) den Statorkern 110 eingeführt. Anschließend werden die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in Abschnitte nahe den Öffnungen 112a der Schlitze 112 eingeführt. In einem Zustand, in dem die Haltvorrichtung 120 innerhalb der Statorkerns 110 angeordnet ist, sind die Wicklungsenden 152 so geformt, dass andere Abschnitt als die Abschnitte, die in den Bereichen der Schlitze 112 angeordnet sind, in denen die ersten Seiten 151a eingeführt werden, an der Endfläche des Abschnittes liegen, wo die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 ausgebildet sind. Folglich, wird die Haltevorrichtung 120 in die Innenseite des Statorkerns 110 eingeführt und darin angeordnet, ohne Beeinträchtigung zwischen den Wicklungsenden 152 und dem Statorkern 110. Wenn das Heben der Hebevorrichtung 131 endet, ist die Einführung der ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 abgeschlossen. Anschließend wird die Hilfsvorrichtung 125 entfernt.
Jede Wicklung 150 ist so ausgebildet, dass die Lagebeziehung zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b einem komplett in den Schlitzen 112 eingeführten Zustand entspricht. Der Schlitzabstand ist an der Öffnung 112a jedes Schlitzes 112 am kleinsten und an dem Boden jedes Schlitzes 112 am größten. Folglich, liegt, in einem Zustand, in dem die oben beschriebene Einstellung abgeschlossen ist, wie in 22 gezeigt, die zweite Seite 151b jeder Wicklung 150 nicht dem Schlitz 112 gegenüber, in dem sie eingeführt werden soll, d. h. der Schlitz 112 ist durch einen Schlitzabstand von sechs von dem Schlitz 112 beabstandet, in dem die erste Seite 151a derselben Wicklung 150 eingeführt ist. In 22 liegt die zweite Seite 151b dem Schlitz gegenüber, der durch einen Schlitzabstand von sieben von dem Schlitz 112 entfernt ist, in dem die erste Seite 151a eingeführt ist.
Als nächstes wird der Servomotor 141 der Schwenkvorrichtung 132 angetrieben. Wenn der Statorkern 110 in einem festen Zustand ist, wird die Haltevorrichtung 120 um einen vorbestimmten Betrag geschwenkt. Wie in 23 gezeigt, wird dadurch die zweite Seite 151b jeder Wicklung 150 gegenüber dem Schlitz 112 positioniert, in den sie eingeführt werden soll, d. h. gegenüber dem Schlitz 112, der durch einen Schlitzabstand von sechs von dem Schlitz 112 entfernt ist, in dem die erste Seite 151a eingeführt ist. In diesem Zustand beugen sich die zwei Wicklungsenden 152 und verkürzen dadurch den Abstand zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b von dem Anfangszustand und die Abstandsänderung wird zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b absorbiert. Dadurch wird die Wicklung 150 problemlos verformt. Ferner sind aufgrund des Beugens des Wicklungsendes 152 die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b in einem gedrängten Zustand, so dass sich der Abstand zwischen ihnen erhöht.
Anschließend wird das Schiebewerkzeug 145 verwendet, um Kraft auf die Wicklungen 150 aufzubringen, um die zweiten Seiten 151b, die in den Haltenuten 122a eingeführt sind, aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 auszuwerfen. Das führt die zweiten Seiten 151b in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 ein. Im Einzelnen ist das Schiebewerkzeug 145 in einem Zustand angeordnet, in dem der Vorsprung 146b des Führungsschafts 146 in die Einpassvertiefung 122b der Haltevorrichtung 120 eingepasst ist. In diesem Zustand wird der Schiebekörper 147 mit der Schiebevorrichtung der Herstellungseinrichtung abgesenkt. Als Folge dessen wird der Schieber 148 zusammen mit dem Schiebekörper 147 entlang der Führungsnuten 146a des Führungsschafts 146 abgesenkt und die Schiebeabschnitte 148a treten in die Haltenuten 122a ein.
Anschließend, wie in 24 gezeigt, wird von einem Zustand, in dem die Schiebeabschnitte 148a die Wicklungsenden 152 berühren, wenn der Schiebekörper 147 weiter abgesenkt wird, eine Kraft auf die Wicklungen 150 aufgebracht, um die zweiten Seiten 151b, die in den Haltenuten 122a eingeführt sind, aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 auszuwerfen. Das führt die zweiten Seiten 151b in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 ein. Ferner werden die in den Schlitzen 112 nahe den Öffnungen 112a eingeführten ersten Seiten 151a ebenfalls zu den Innenseiten der Schlitze 112 bewegt. Bevor der Schieber 148 eine Schiebekraft auf die Wicklungsenden 152 aufbringt, wird, beim Betrachten des Statorkerns 110 in der axialen Richtung, ein Teil jedes Verbindungsabschnittes 152c so ausgebildet, dass die hintere Endfläche der zweiten Seite 151b jeder Wicklung 150 über eine Bewegungsreichweite übersteht. Die hintere Endfläche der zweiten Seite 151b bezieht sich auf die der Innenseite der Haltenut 122a gegenüberliegende Fläche der zweiten Seite 151b. Ferner, bezieht sich die Bewegungsreichweite auf die Reichweite, in der die zweite Seite 151b von dem Schieber 148 geschoben und zu einer vorbestimmten Position des Schlitzes 112 bewegt wird. Deshalb, wenn jede Seite 151b vollständig von dem Schiebeabschnitt 148a aus der Haltenut 122a ausgeworfen ist, bewegt die Schiebekraft des Schiebers 148 den Verbindungsabschnitt 152c zu einer vorbestimmten Einführposition, während der Statorkern 110 nach außen in die radiale Richtung gebogen wird.
Wenn das Wicklungsende 152 in einem gebeugten Zustand ist, werden die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b gedrängt, so dass sich der Abstand dazwischen erhöht. Folglich bringt der Schieber 148 eine Kraft auf, die die zweiten Seiten 151b aus den Haltenuten 122a in die entsprechenden Schlitze 112 auswirft. Während sich die ersten Seiten 151a und die zweiten Seiten 151b zum Boden der Schlitze 112 bewegen, dienen die Wicklungsenden 152 dazu, den Abstand zwischen den ersten Seiten 151a und den zweiten Seiten 151b zu vergrößern. Entsprechend werden die Wicklungen 150 nicht gewaltsam verformt, selbst wenn die Wicklungen 150, die durch rechteckige Drähte ausgebildet sind und eine große Kraft zum Verformen benötigen, verformt und in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 eingeführt werden. Daher kann eine Verformung und Beschädigung des Statokerns 110 sowie die Ablösung einer Isolierbeschichtung von den leitenden Drähten 150a verhindert werden.
Anschließend, wenn der Schiebekörper 147 vollständig abgesenkt ist, wie in 25 gezeigt, sind die Schieber 148 in einem Zustand, in dem sie bewirkt haben, dass die ersten Seiten 151a den Boden der Schlitze 112 berühren und die zweiten Seiten 151b in den Schlitzen 112 bis zu einer Position eingeführt sind, an der die zweiten Seiten 151b die ersten Seiten 151a der anderen Wicklungen 150 berühren, wobei die Wicklungen 150 an dem Statorkern 110 in zwei Wicklungsschichten gekoppelt sind.
Als nächstes wird die Absenkvorrichtung zurück in ihre ursprüngliche Warteposition gebracht. Nachdem das Schiebewerkzeug 145 aus der Haltevorrichtung 120 entfernt wurde, wird die Hebevorrichtung 131 angetrieben, um die Haltevorrichtung 120 zusammen mit dem Hebestützkörper 138 bis unter den Aufnahmestützkörper 136 abzusenken. Anschließend wird der Statorkern 110, in den die Wicklungen 150 an vorbestimmten Positionen in den Schlitzen 112 angeordnet sind, von dem Aufnahmestützkörper 136 entfernt. Ferner werden die Enden der leitenden Drähte 150a der Wicklungen 150 verbunden, um den Stator S zu vervollständigen.
Der Schlitzabstand ist an den Öffnungen 112a der Schlitze 112 am kleinsten und an dem Boden der Schlitze 112 am größten. Die Wicklungen 150 sind so ausgebildet, dass der Abstand zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b in einem freien Zustand im Wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand zwischen den Öffnungen 112a der Schlitze 112, in denen sie eingeführt werden sollen. Wenn die ersten Seiten 151a und die zweiten Seiten 151b einfach zu den Innenseiten (Bodenseiten) der Schlitze 112 in einem Zustand ausgeworfen werden, in dem die ersten Seiten 151a und die zweiten Seiten 151b die Wandflächen der Schlitze 112 berühren, bewegt eine Reaktionskraft von den Wandflächen der Schlitze 112 die ersten Seiten 151a und die zweiten Seiten 151b, während sie den Abstand dazwischen vergrößert. Daher können die Wicklungen 150 verformt oder beschädigt werden, wenn eine Anzahl an runden Drähten in eine flache Form wie die leitenden Drähte 150a, die die Wicklung 150 ausbilden, gebündelt wird und Kunststoff aufgebracht wird, um die flache Form beizubehalten, oder wenn rechteckige Drähte oder leitende Drähte verwendet werden, um die eine synthetische Kunststoffisolierfolie geschlungen ist.
Nichtsdestotrotz sind die Wicklungen 150 im Voraus ausgebildet, so dass die Lagebeziehung zwischen den ersten Seiten 151a und den zweiten Seiten 151b einem Zustand entsprechen, wenn eine Einführung in die Schlitze 112 abgeschlossen ist. In der Lagebeziehung ist die Haltevorrichtung 120 an der Innenseite des Statorkerns 110 angeordnet, die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 sind in den Schlitzen 112 eingeführt und die zweiten Seiten 151b sind in einen Zustand gebracht, in dem sie in die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 eingeführt sind. Anschließend werden der Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120 relativ gedreht und die Haltenuten 122a gegenüber den Schlitzen 112 positioniert, in denen die in den Haltenuten 122a eingeführten zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen. Hier beugt sich das Wicklungsende 152 und verkürzt den Abstand zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite 151b. Gleichwohl sind die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b, aufgrund des gebeugten Wicklungsendes 152, in eine Richtung gedrängt, die den Abstand dazwischen vergrößert. Daher, wenn das Schiebewerkzeug 145 eine Kraft auf die Wicklungen 150 aufbringt, die die zweiten Seiten 151b aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 auswirft, während sich die ersten Seiten 151a und die zweiten Seiten 151b zum Boden der Schlitze 112 bewegen, dienen die Wicklungsenden 152 dazu, den Abstand zwischen den ersten Seiten 151a und den zweiten Seiten 151b zu vergrößern. Entsprechend gibt es wenige Einschränkungen bezüglich der Gestaltung einer elektrischen Rotationsmaschine. Ferner, selbst wenn eine Wicklung wie die Wicklung 150 die aus rechteckigen Drähten ausgebildet ist und eine hohe Verformungskraft verlangt, verformt wird, um die Wicklung in den Schlitz 112 des Statorkerns 110 einzuführen, kann die Verformung und Beschädigung des Statorkerns 110 verhindert werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel hat die nachfolgend beschriebenen Vorteile.

(5) In dem Statorherstellungsverfahren wird eine Haltevorrichtung 120 verwendet. Die Haltevorrichtung 120 kann innerhalb des Statorkerns 110 in einem Zustand angeordnet werden, in dem die Haltenuten 122a den Öffnungen 112a der Schlitze 112 des Statorkerns 110 gegenüberliegen. Ferner wird die als Wicklung 150 verwendete Wicklung im Voraus aus den leitenden Drähten 150a ausgebildet. Ferner ist die Wicklung 150 so ausgebildet, dass die Lagebeziehung zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite 151b einem Zustand entspricht, in dem ein Einführen in die Schlitze abgeschlossen ist, sowie die Wicklung 150 Abstandsänderungen zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b absorbieren kann. Beim Betrachten des Statorkerns 110 in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 in dem Statorkern 110 angeordnet ist, die ersten Seiten 151a in die Schlitze 112 und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt sind, hat mindestens ein Wicklungsende 152 einen ersten Abschnitt, der in einem Bereich der Schlitze 112 angeordnet ist, in dem die erste Seite 151a eingeführt ist, und einen von dem ersten Abschnitt verschiedenen zweiten Abschnitt, und wobei der zweite Abschnitt an der Endfläche der Haltevorrichtung 120 an dem Abschnitt liegt, an dem die Haltenuten ausgebildet sind. Ferner werden die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 eingeführt und die Haltevorrichtung 120 und der Statorkern 110 relativ entlang der axialen Richtung in einem Zustand bewegt, in dem die Achsen der Haltevorrichtung 120 und der Statorkerns 110 fluchten, um die ersten Seiten 151a in die Schlitze 112 einzuführen. Das bringt die Haltevorrichtung 120 in einem innerhalb des Statorkerns 110 angeordneten Zustand. Anschließend werden der Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120 relativ gedreht, um die Haltenuten 122a zu positionieren, so dass sie den Schlitzen 112 gegenüberliegen, in denen die in den Haltenuten 122a eingeführten zweiten Seiten eingeführt werden sollen. In diesem Zustand bringt das Schiebewerkzeug 145, das als ein Auswurfabschnitt dient, eine Kraft auf die Wicklungen 150 auf, die die zweiten Seiten 151b aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 des Statorkerns 110 auswerfen. Entsprechend haben die Wicklungsende 152 keine Teile, die nach innen in der radialen Richtung von dem Statorkern liegen. Das reduziert gestalterische Beschränkungen für eine elektrische Rotationsmaschine. Ferner, werden die Wicklungen 150, vor einem Einführen der Wicklungen 150 in die Schlitze 112, im Voraus ausgebildet, um die Form für ein Einführen oder eine Form nahe der Form für ein Einführen zu haben. Deshalb ist es nicht nötig, die Wicklung 150 großartig zu verformen. Das unterscheidet sich von dem in der Patentschrift 4 beschriebenen Verfahren. Daher wird die Einführung der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 vereinfacht. Ferner, selbst wenn die Wicklungen 150, die aus rechteckigen Drähten ausgebildet sind und eine hohe Verformungskraft erfordern, in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 eingeführt werden, kann eine Verformung und Beschädigung des Statorkerns 110 verhindert werden. Ferner kann eine Abtrennung einer Isolierbeschichtung von den leitenden Drähten 150a verhindert werden.
(6) In einem Zustand, in dem die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 an der Außenseite der Haltevorrichtung 120 angeordnet sind und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt sind, sind die Wicklungsenden 152 der Wicklungen 150 angeordnet, um sich entlang der Umfangsrichtung der Haltevorrichtung 120 zu erstrecken. Ferner ist die Hilfsvorrichtung 125, die die jeweils in Übereinstimmung mit den Zähnen 111 des Statorkerns 110 angeordneten Blätter 127 hat, an einer Endfläche der Haltevorrichtung 120 angeordnet, wobei die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 zwischen den entsprechenden Blättern 127 angeordnet sind. Die Haltevorrichtung 120 ist von der Hilfsvorrichtung 125 aus in den Statorkern 110 eingeführt, um die erste Seite 151a jeder Wicklung 150, die von der Haltevorrichtung 125 geführt wird, in den entsprechenden Schlitz 112 des Statorkerns 110 zu schieben. Das bringt die Wicklungen 150 auf den Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120. In einem Zustand, in dem die zweiten Seiten 151b der Wicklungen 150 in die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 eingeführt sind, um die Haltevorrichtung 120 und den Statorkern 110 relativ in die axiale Richtung zu bewegen und die ersten Seiten 151a in der Innenseite des Statorkerns 110 anzuordnen, während die ersten Seiten in die Schlitze 112 eingeführt werden, ist es erforderlich, dass die aus dem Umfang der Haltevorrichtung 120 hervorragenden ersten Seiten 151a den Schlitzen 112 gegenüberliegen. Dennoch, aufgrund des Fehlertoleranz der Wicklungen 150 und der Haltevorrichtung 120 bei der Herstellung, sind die zweiten Seiten 151b, in einem Zustand, in dem die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt sind, lose in den Haltenuten 122a. Deshalb, wenn die zweiten Seiten 151b nur in die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 eingeführt sind, werden die ersten Seiten 151a nicht notwendigerweise gegenüber den Schlitzen 112 liegen und es wird schwierig sein, einen Zustand zu erhalten, in dem alle ersten Seiten 151a den Schlitzen 112 gegenüberliegen. Dennoch wird in diesem Ausführungsbeispiel jede der ersten Seiten 151a von der Hilfsvorrichtung 125 geführt, um eine Position gegenüber dem entsprechenden Schlitz 112 zu erreichen. Das erleichtert ein Einstellen eines Zustands, in dem die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 eingeführt sind und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a der Haltevorrichtung 120 eingeführt sind, die innerhalb des Statorkerns 110 angeordnet ist.
(7) Als der Auswurfabschnitt wird das Schiebewerkzeug 145 verwendet, das die plattenförmigen Schieber 148 in Übereinstimmung mit den Haltenuten 122a hat. Jeder Schiebeabschnitt 148a hat den Schiebeabschnitt 148a, der so ausgebildet ist, dass der Abstand von der Achse zum entfernten Ende kleiner wird. Die Schieber 148 des Schiebwerkzeugs 145 werden von dem entfernten Ende in die entsprechenden Haltenuten 122a eingeführt und die zweiten Seiten 151b der in die Haltenuten 122a eingeführten Wicklungen 150 werden nach außen in die radiale Richtung der Haltevorrichtung 120 ausgeworfen und in die entsprechenden Schlitze 112 des Statorkerns 110 eingeführt. Entsprechend ist der Aufbau des Auswurfabschnitts vergleichsweise einfach, verglichen zu dem Anordnen des Auswurfabschnitts in der Haltevorrichtung 125.
(8) Rechteckige Drähte werden als die leitenden Drähte 150a verwendet, die die Wicklung 150 ausbilden. Entsprechend ist der Raumfaktor der Wicklung 150 verbessert, verglichen mit dem Verwenden leitender Drähte 150a mit kreisförmigen Querschnitten oder elliptischen Querschnitten.
(9) Der Stator S hat die Öffnung 112a, in die die Schlitze 112 zum Innenumfang öffnen, den ringförmigen Statorkern 110, der so ausgebildet ist, dass sich der Schlitzabstand von der Öffnung 112a zu dem Boden der Schlitze 112 vergrößert, und die Wicklungen 150, die in die Schlitze 112 eingeführt sind. Jede Wicklung 150 hat die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b, die in den Schlitzen 112 eingeführt sind, und einen Satz Wicklungsenden 152, die mit der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b fortlaufend sind. Das Wicklungsende 152 hat den ersten gebogenen Abschnitt 152a, der von einem Ende der ersten Seite 151a zu der radialen Richtung des Statorkerns 110 gebogen ist, den zweiten gebogenen Abschnitt 152b, der von einem Ende der zweiten Seite 151b zu der Umfangsrichtung des Statorkerns 110 gebogen ist und den Verbindungsabschnitt 152c, der sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns erstreckt und ein erstes Ende, das mit dem ersten gebogenen Abschnitt 152a fortlaufend ist, und ein zweites Ende hat, das mit dem zweiten gebogenen Abschnitt fortlaufend ist. Entsprechend kann der Stator S mit dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Ferner, selbst wenn die Wicklungen 150, die aus rechteckigen Drähten ausgebildet sind und eine hohe Verformungskraft erfordern, verformt werden, wenn die Wicklungen 150 in die Schlitze 112 des Statorkerns 110 eingeführt werden, kann eine Herstellung ohne Verformung oder Beschädigung des Statorkerns 110 durchgeführt werden.
(10) Der Verbindungsabschnitt 152c hat den verdrehten Abschnitt 152d, den ersten Abschnitt L2, der von dem verdrehten Abschnitt 152d in Richtung des ersten gebogenen Abschnitts 152a liegt, und den zweiten Abschnitt 12, der von dem verdrehten Abschnitt in Richtung des zweiten gebogenen Abschnitts 152b liegt. Der erste Abschnitt 12 ist ein Abschnitt, der sich nicht mit dem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators S überlappt, und der zweite Abschnitt 11 ist ein Abschnitt, der sich mit dem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators S überlappt. Entsprechend gibt es in benachbarten Wicklungsenden 152 Teile, an denen die Verbindungsabschnitte 152c sich nicht miteinander in der axialen Richtung des Statorkerns 110 überlappen. Entsprechend kann die Wicklungsendenlänge der Wicklungsenden 152 verringert werden, im Vergleich zu, wenn die Verbindungsabschnitte 152c sich miteinander in der axialen Richtung des Statorkerns 110 über ihre gesamte Länge überlappen.
(11) Der Satz Wicklungsenden 152 in jeder Wicklung ist ausgebildet, um bezüglich einer Ebene symmetrisch zu sein, die senkrecht zu der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b ist. Entsprechend entsteht die Verformung sanfter, wenn die zwei Wicklungsenden 152 verformt werden, um den Abstand zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b zu verringern oder den Abstand von dem verringerten Zustand zu vergrößern, im Vergleich zu, wenn die Wicklungsenden 152 asymmetrisch ausgebildet sind.

Ein drittes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend mit Bezug auf die 26 bis 27(b) beschrieben. In dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich der Aufbau des Auswurfabschnitts der Herstellungseinrichtung und die Form des Wicklungsendes 152 von dem zweiten Ausführungsbeispiel. Ansonsten ist der Aufbau der gleiche wie der des zweiten Ausführungsbeispiels. Teile, die mit denen des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen gleich sind, bekommen dieselben Bezugszeichen. Solche Teile werden nicht im Detail beschrieben werden.
Der Auswurfabschnitt des dritten Ausführungsbeispiels verwendet das Schiebewerkzeug 145 nicht. Im Einzelnen, wenn die Haltevorrichtung 120 innerhalb des Statorkerns 110 angeordnet ist und die zweiten Seiten 151b, die in den Haltenuten 122a eingeführt sind, gegenüber den Schlitzen 112 positioniert sind, in denen die zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen, bringt der Auswurfabschnitt eine Kraft direkt auf die zweiten Seiten 151b auf, um die zweiten Seiten 151b aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 auszuwerfen.
Zum Beispiel, wie in 26, 27(a) und 27(b) gezeigt, hat der Auswurfabschnitt Auswurfkörper 155, die in den Haltenuten 122a in der radialen Richtung der Haltevorrichtung 120 in einem Zustand bewegbar sind, in dem sie in den Haltenuten 122a eingeführt sind, und Auswurfkraftaufbringungsabschnitte 156, die eine Auswurfkraft auf die Auswurfkörper 155 von der Mitte der Haltevorrichtung 120 zu dem Umfang aufbringen.
Die Auswurfkörper 155 haben jeweils einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich der Breite der Haltenut 122a ist. Jeder Auswurfkörper 155 hat eine zylindrische Schiebestange 155a, die in der vertikalen Richtung länger als die Haltenut 122a ist, und einen Kopf 155b, der an dem oberen Ende der Schiebestange 155a ausgebildet ist. Die Auswurfkraftaufbringungsabschnitte 156 haben Kolbenaufnahmeabschnitte 157, die in dem Hauptkörper 122 ausgebildet sind und sich in Übereinstimmung mit den Haltenuten 122a in der radialen Richtung erstrecken, Kolben 158, die in den Kolbenaufnahmeabschnitten 157 aufgenommen sind, und einen Fluiddurchgang 159, der Betriebsfluid zu den Kolbenaufnahmeabschnitten 157 zuführen kann. Jeder Kolben 158 ist so angeordnet, dass sich eine Kolbenstange 158a in die Haltenuten 122a durch ein Loch erstreckt, das den Kolbenaufnahmeabschnitt 157 und die Haltenut 122a verbindet.
Das Wicklungsende 152 ist so geformt, dass der Verbindungsabschnitt 152c nicht direkt die Schiebekraft des Auswurfkörpers 155 empfängt. Im Einzelnen, beim Betrachten des Wicklungsendes 152 von einer axialen Richtung des Statorkerns 110, in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 gedreht ist und die in die Haltenuten 122a eingeführten zweiten Seiten 151b gegenüber den Schlitzen 112 positioniert sind, in denen die zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen, sind die Verbindungsabschnitte 152c geformt, um innerhalb eines Bereichs angeordnet zu sein, in dem die zweiten Seiten 151b der Wicklungen 150 bewegt werden sollen.
Betriebsfluid wird zu dem Fluiddurchgang 159 zugeführt, in einem Zustand, in dem die ersten Seiten 151a in den Schlitzen 112 eingeführt sind, die zweiten Seiten 151b in den Haltenuten 122a eingeführt sind und die Haltenuten 122a gegenüber den Schlitzen positioniert sind, in denen die in die Haltenuten 122a eingeführten zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen. Infolgedessen bewegen sich die Kolben 158 zu den Haltenuten 122a, die Kolbenstangen 158a bewegen den Auswurf entlang der Haltenuten 122a zu den Schlitzen 112 und die Schiebestangen 155a der Auswurfkörper 155 bringen eine Kraft direkt auf die zweiten Seiten 151b auf, die die zweiten Seiten 151b von den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 122 auswirft. Ferner, wenn ein Betriebsfluid von dem Fluiddurchgang 159 ausgelassen wird, bewegt eine Rückstellfeder (nicht gezeigt) die Kolbenstange 158a jedes Kolbens 158 zu einer Rückstellseite.
Entsprechend hat das dritte Ausführungsbeispiel zu den Vorteilen (5), (6) und (8) bis (11) des zweiten Ausführungsbeispiels die unten beschriebenen Vorteile.

(12) Der Auswurfabschnitt bringt eine Auswurfkraft direkt auf die zweiten Seiten 151b auf. Entsprechend wird eine Auswurfkraft effizient auf die zweiten Seiten 151b aufgebracht, im Vergleich zu, wenn der Auswurfabschnitt eine Auswurfkraft direkt auf die zweiten Seiten 151b aufbringt, indem sie eine Auswurfkraft auf andere Teile als den zweiten Seiten 151b aufbringt, zum Beispiel auf die Wicklungsenden 152.
(13) Der Auswurfabschnitt hat die Auswurfkörper 155, die entlang der radialen Richtung der Haltenuten 122a bewegbar sind, in einem Zustand, in dem sie in die Haltenuten 122a eingeführt sind, und die Auswurfkraftaufbringungsabschnitte 156, die eine Auswurfkraft auf die Auswurfkörper 155 von der Mitte der Haltevorrichtung zu dem Umfang aufbringen. Entsprechend kann die Auswurfkraft auf die zweiten Seiten ohne Beeinträchtigung mit den Wicklungsenden 152 aufgebracht werden.

Das zweite und dritte Ausführungsbeispiel kann wie unten beschrieben abgewandelt werden.
Beim Verwenden des Schiebewerkzeugs 145, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, kann eine Kraft, die die zweiten Seiten 151b von den Haltenuten 122a in die entsprechenden Schlitze 112 auswirft, direkt auf die zweiten Seiten aufgebracht werden, ohne dass der Schieber 148 die Wicklungsenden 152 schiebt. Zum Beispiel, beim Betrachten von der axialen Richtung des Statorkerns 110, in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 innerhalb des Statorkerns 110 angeordnet ist, werden die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 eingeführt, und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt, wie in 28 gezeigt, ist der Verbindungsabschnitt 152c so geformt, dass er innerhalb der Breite (der Länge in der radialen Richtung) der zweiten Seiten 151b angeordnet wird. Anschließend, in einem Zustand, in dem der Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120 relativ so gedreht sind, dass die Haltenuten 122a gegenüber den Schlitzen 112 angeordnet sind, in denen die in den Haltenuten 122a eingeführten zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen, beim Betrachten des Statokerns 110 von der axialen Richtung, wird der Verbindungsabschnitt 152c so geformt, dass er in der Breite der zweiten Seite 151b, wie in 29 gezeigt, angeordnet wird. In diesem Fall treten die Schieber 148 in die Haltenuten 122a ein, die Schiebeabschnitte 148a berühren die zweiten Seiten 151b und eine Auswurfkraft wird direkt auf die zweiten Seiten 151b aufgebracht, um die zweiten Seiten 151b aus den Haltenuten 122a und in die entsprechenden Schlitze 112 auszuwerfen.
Der Schieber 148 muss nicht plattenförmig sein, solange er den Schiebeabschnitt 148a hat, in dem der Abstand von der Achse abnimmt, sobald das entfernte Ende näher kommt. Zum Beispiel, kann der Schieber 148 von einem stabförmigen Element mit einer Grundseite ausgebildet sein, die sich parallel zu der Achse und einem Teil von einem mittleren gebogenen Abschnitt erstreckt, der sich zu der Achse erstreckt.
Wie in 30(a) und 30(b) gezeigt, kann die Wicklung 150 einen halbkreisförmigen ersten gebogenen Abschnitt 152a haben. In diesem Fall ist der Krümmungsradius des ersten gebogenen Abschnitts 152a größer als die in den 20(a) und 20(b) gezeigte Wicklung 150. Dennoch ist die Ausbildung der Wicklung 150 vereinfacht. Nachdem die Einführung der zweiten Seite 151b in den Schlitz 112 abgeschlossen ist, wird der erste gebogene Abschnitt 152a, falls erforderlich, so gebogen, dass die in der axialen Richtung von der Endfläche des Statorkerns 110 hervorstehende Länge verringert wird.
Die Wicklung 150 muss nur so ausgebildet sein, dass in einem Zustand, in dem die zweite Seite 151b in der Haltenut 122a eingeführt ist, wenn der Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120 relativ bewegt werden, in einem Zustand, in dem ihre Achsen fluchten, das an der Einführungsseite der Haltevorrichtung 120 liegende Wicklungsende den Statorkern 110 nicht beeinträchtigt. Entsprechend muss nur das erste Wicklungsende 152, unter dem Satz Wicklungsenden 152, den ersten gebogenen Abschnitt 152a, den zweiten gebogenen Abschnitt 152b und den Verbindungsabschnitt 152c haben. In diesem Fall sind die Einschränkungen bezüglich der Form des Wicklungsendes 152, das gegenüber dem ersten Wicklungsende 152 liegt, geringer als die bezüglich des ersten Wicklungsendes 152. Das erlaubt, dass der Hervorragungsbetrag des zweiten Wicklungsenedes 152 von der Endfläche des Statorkerns 110 gering ist und eine Verringerung bezüglich der Größe des Stators S.
In der Wicklung 150, selbst wenn die zwei Wicklungsenden 152 den ersten gebogenen Abschnitt 152a, den zweiten gebogenen Abschnitt 152b und den Verbindungsabschnitt 152c haben, müssen die zwei Wicklungsenden 152 nicht symmetrisch bezüglich einer Ebene ausgebildet werden, die senkrecht zu der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b ist.
Die Anzahl der zwischen der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b der ersten Wicklung 150 angeordneten Schlitze 112 ist nicht auf fünf beschränkt. Zum Beispiel, wie in 31(a) gezeigt, kann die Anzahl vier sein. In diesem Fall, wie in 31(b) gezeigt, sind die Enden des leitenden Drahts 150a jeder Wicklung 150 verbunden, so dass die Schlitze 112, in denen die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b der Wicklungen 150 mit derselben Phase eingeführt sind, und ein Schlitz 112, in dem die erste Seite 151a und die zweite Seite 151b von Wicklungen 150 mit verschiedenen Phasen eingeführt sind, abwechselnd angeordnet sind.
Die leitenden Drähte 150a der Wicklung 150 müssen keine rechteckigen Drähte sein. Zum Beispiel, wie in 30(c) gezeigt, können leitende Drähte 150a mit einem kreisförmigen Querschnitt in einem angeordneten Zustand verwendet werden. D. h., die Wicklung 150 kann eine in eine vorbestimmte Form gewickelte Wicklung sein, in einem Zustand, in dem runde Drähte angeordnet sind. In diesem Fall, wenn eine Vielzahl leitender Drähte 150a die Wicklung 150 ausbildet, wird ein Kunststoff oder ähnliches auf mindestens einen Teil der Wicklung 150 aufgebracht oder es wird eine Isolierfolie um diesen Teil der Wicklung 150 geschlungen, der in einem Schlitz 112 des Statorkerns 110 aufgenommen ist, um die gebündelte Form an der ersten Seite 151a und der zweiten Seite 151b beizubehalten. Die leitenden Drähte 150a müssen nicht in einer einzigen Linie angeordnet sein und können in mehreren Linien angeordnet sein.
Die Hebevorrichtung 131 muss nicht den hydraulischen Zylinder 137 haben, um den Hebestützkörper 138 zu heben und abzusenken. Zum Beispiel, kann der Hebestützkörper 138 durch einen Kugelrollspindelmechanismus, einen Luftzylinder oder einen Linearmotor gehoben und abgesenkt werden.
In dem Statorkern 110 ist die Anzahl der Schlitze 112 nicht auf achtundvierzig beschränkt und kann mehr als achtundvierzig oder weniger als achtundvierzig sein. Dennoch ist es vorzuziehen, dass die Anzahl ein Vielfaches von sechs ist.
Es gibt keine Beschränkung auf einen Zweischichtwicklungsstator S, in dem zwei der ersten Seiten 151a und der zweiten Seiten 151b in jedem Schlitz 112 angeordnet sind. Ein Einschichtwicklungsstator S, in dem eine von den ersten Seiten 151a und den zweiten Seiten 151b in jedem Schlitz 112 angeordnet sind, kann auch auf das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel angewandt werden.
In der Herstellungseinrichtung, wenn der Statorkern 110 und die Haltevorrichtung 120 relativ bewegt werden, in einem Zustand, in dem ihre Achsen angeordnet sind, um die ersten Seiten 151a in die Schlitze 112 einzuführen, kann der Statorkern 110 anstelle der Haltevorrichtung 120 bewegt werden.
In der Herstellungseinrichtung, in einem Zustand, in dem die Haltevorrichtung 120 innerhalb des Statorkerns 110 angeordnet ist, werden die ersten Seiten 151a der Wicklungen 150 in die Schlitze 112 eingeführt, und die zweiten Seiten 151b in die Haltenuten 122a eingeführt, wobei der Statokern 110 gedreht werden kann, um die zweiten Seiten 151b, die in den Haltenuten 122a eingeführt sind, an Positionen gegenüber dem Schlitz 112 anzuordnen, in dem die zweiten Seiten 151b eingeführt werden sollen.
Die Wicklung 150 ist nicht auf eine überlappende Wicklung beschränkt, solange sie eine verteilte Wicklung ist, die zwei der Schlitze 112 koppelt, und kann, zum Beispiel, eine konzentrische Wicklung sein.
Der Statorkern 110 muss nur ringförmig bezüglich der Schlitze 112 sein, die die Öffnungen 112a, die in dem Innenumfang öffnen, und einen Schlitzabstand haben, der sich von der Öffnung 112a zu dem Boden vergrößert. Der Statorkern 110 kann ein segmentierter Kern sein, der durch Verbinden einer Vielzahl von Kernsegmenten ausgebildet ist. Dennoch, wenn ein segmentierter Kern verwendet wird, erhöht sich der magnetische Widerstand und die Ausgabe der elektrischen Rotationsmaschine kann nicht erhöht werden. Es ist deshalb vorzuziehen, dass kein segmentierter Kern verwendet wird.
Die Erfindung ist nicht auf einen Stator für einen Motor beschränkt und kann auf andere Arten von rotierenden Maschinen, wie den Stator eines Generators, angewandt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-104293 [0007]
JP 2008-113474 [0007]
JP 2003-153478 [0007]
JP 2007-166850 [0007]

Claims

Stator für eine elektrische Rotationsmaschine, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Statorkern mit einer Vielzahl von Schlitzen, die entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind und nach innen in eine radiale Richtung öffnen, wobei der Statorkern zwei Endflächen hat, die an abgewandten Seiten in einer axialen Richtung des Statorkerns liegen; und eine Vielzahl verteilter aufgewickelter Wicklungen, die an dem Statorkern gekoppelt sind, wobei jede der Wicklungen einen ersten Einführabschnitt und einen zweiten Einführabschnitt, die in zwei der Schlitze eingeführt sind, und ein erstes Wicklungsende und ein zweites Wicklungsende hat, die jeweils von den zwei Endflächen hervorragen, wobei mindestens eins von dem ersten und dem zweiten Wicklungsende einen verdrehten Abschnitt und einen gebogenen Abschnitt hat, wobei der verdrehte Abschnitt durch Verdrehen des Wicklungsendes an einer Stelle nahe dem ersten Einführabschnitt ausgebildet ist, und der gebogene Abschnitt durch Biegen des Wicklungsendes nahe dem zweiten Einführabschnitt ausgebildet ist.
Stator nach Anspruch 1, wobei der gebogene Abschnitt einen Erhebungsabschnitt hat, der das gebogene Wicklungsende in die axiale Richtung des Stators hebt.
Stator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wicklung durch Aufwickeln eines leitenden Drahts in eine Trapezform ausgebildet ist, wobei das Trapez zwei parallele Seiten hat, von denen die längere Seite eine Vertiefung hat, die in Richtung der kürzeren Seite vertieft ist.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wicklungen so angeordnet sind, dass sich die Wicklungsenden benachbarter Wicklungen in der Umfangsrichtung überlappen, wobei ein Raum in dem überlappenden Teil der Wicklungsenden ausgebildet ist und der Raum eine Form mit einer im Wesentlichen flachen Ebene hat, die sich zwischen zwei Enden der Wicklungsenden in der axialen Richtung des Stators erstreckt.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wicklung durch Aufwickeln eines rechteckigen Drahts durch Flachbiegen ausgebildet ist.
Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Wicklungsende eine gekrümmte Form hat und konvex nach außen in der radialen Richtung des Stators zwischen dem verdrehten Abschnitt und dem gekrümmten Abschnitt ist.
Wicklungsherstellungsverfahren für einen Stator einer elektrischen Rotationsmaschine, wobei das Verfahren aufweist: einen Aufwickelschritt eines Aufwickelns eines leitenden Drahts in eine Ringform, um eine Wicklung mit einem ersten Einführabschnitt, einem zweiten Einführabschnitt, einem ersten Wicklungsende und einem zweiten Wicklungsende auszubilden; einen Verdrehschritt eines Verdrehens jedes der Wicklungsenden nahe dem ersten Einführabschnitt; und einen Biegeschritt eines Biegens jedes der Wicklungsenden nahe dem zweiten Einführabschnitt.
Wicklungsherstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei der Biegeschritt einen Hebeschritt eines Hebens des gebogenen Wicklungsendes in eine axiale Richtung des Stators hat.
Wicklungsherstellungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner mit einem Schritt eines Formens eines Teils des Wicklungsendes zwischen dem verdrehten Abschnitt und dem gebogenen Abschnitt in eine gekrümmte Form, die konvex nach außen in eine radiale Richtung des Stators ist.
Herstellungsverfahren eines Stators für eine elektrische Rotationsmaschine, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Vorbereiten eines ringförmigen Statorkerns mit einer Vielzahl von Schlitzen, die entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei jeder der Schlitze eine Öffnung hat, die in einem Innenumfang des Statorkerns öffnet, wobei ein Schlitzabstand zwischen benachbarten Schlitzen nach außen in einer radialen Richtung des Statorkerns ansteigt; Vorbereiten einer Vielzahl von Wicklungen, wobei im Voraus jede der Wicklungen eine geschlossene Schleife mit einem leitenden Draht ausbildet und zwei Wicklungsenden, eine erste Seite und eine zweite Seite hat, die in die Schlitze eingeführt werden, wobei die zwei Wicklungsenden flexibel sind und die erste Seite und die zweite Seite in einer im Voraus festgelegten Lagebeziehung sind, um einer Lagebeziehung zu entsprechen, wenn die erste Seite und die zweite Seite in den Schlitzen eingeführt sind; Vorbereiten einer Haltevorrichtung, die an einer radialen Innenseite des Statorkerns angeordnet werden kann, wobei, in einem an der radialen Innenseite des Statorkerns angeordneten Zustand, die Haltevorrichtung Haltenuten in einem Umfang an Stellen hat, die jeweils der Öffnung gegenüberliegen, und wobei die Haltevorrichtung ferner zwei Endflächen an ihren zwei axialen Enden hat; Koppeln jeder der Wicklungen an die Haltevorrichtung durch Einführen der zweiten Seiten in die Haltenuten, wobei, beim Betrachten der Haltevorrichtung von ihrer axialen Richtung in dem gekoppelten Zustand, die ersten Seiten nach außen in einer radialen Richtung der Haltevorrichtung liegen, mindestens eins der zwei Wicklungsenden einen ersten Abschnitt, der in einem Bereich der ersten Seite liegt, und einen von dem ersten Abschnitt verschiedenen zweiten Abschnitt hat, und wobei der zweite Abschnitt an einem Abschnitt an einer der zwei Endflächen liegt, der den Haltenuten entspricht; Bewegen eines von dem Statorkern und der Haltevorrichtung relativ zu dem Anderen in der axialen Richtung, in einem Zustand, in dem die Achse der Haltevorrichtung und die Achse des Statorkerns miteinander fluchten, um die Haltevorrichtung an der radialen Innenseite des Statorkerns anzuordnen und dadurch die erste Seite in den Schlitz einzuführen; Drehen eines von dem Statorkern und der Haltevorrichtung relativ zu dem Anderen, so dass die in jede Haltenut eingeführte zweite Seite dem Schlitz gegenüberliegt, in dem die zweite Seite eingeführt werden soll; und Einführen der zweiten Seite in den Schlitz mit einem Auswurfabschnitt durch Aufbringen einer Auswurfkraft auf die Wicklung, die die zweite Seite von der Haltenut in den entsprechenden Schlitz zwingt.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, wobei sich mindestens eins der zwei Wicklungsenden in eine Umfangsrichtung der Haltevorrichtung erstreckt, in einem Zustand, in dem jede der Wicklungen an der Haltevorrichtung gekoppelt ist, der Statorkern Zähne hat, die die Schlitze definieren, und das Herstellungsverfahren ferner die Schritte aufweist: Vorbereiten einer Hilfvorrichtung mit einer Vielzahl von Blättern, die jeweils den Zähnen entsprechen; Anordnen der Hilfvorrichtung an der Endfläche der Haltevorrichtung, um die Haltevorrichtung und die Hilfsvorrichtung zu kombinieren, und Anordnen des ersten Endes jeder der Wicklungen in einen entsprechenden Raum zwischen den Blättern; und Einführen der Kombination aus der Haltevorrichtung und der Hilfsvorrichtung von der Hilfsvorrichtung in die radiale Innenseite des Statorkerns, und Einführen des ersten Endes jeder Wicklung in den entsprechenden Schlitz des Statorkerns, während das erste Ende mit der Hilfsvorrichtung geführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Auswurfabschnitt eine Auswurfkraft direkt auf die zweiten Enden aufbringt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Auswurfabschnitt eine Vielzahl von Schiebern hat, wobei jeder einen Schiebeabschnitt hat, dessen Abstand zur Achse abnimmt, sobald das entfernte Ende näher kommt, und die Schieber in Übereinstimmung mit den Haltenuten radial angeordnet sind; und die Schieber von dem entfernten Ende in die entsprechenden Haltenuten eingeführt werden, um die zweiten Seiten der in die Haltenuten eingeführten Wicklungen in Richtung der radialen Außenseite auszuwerfen und die zweiten Seiten in die entsprechenden Schlitze des Statorkerns einzuführen.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Auswurfabschnitt einen Auswurfkörper, der in der radialen Richtung der Haltevorrichtung in einem in jede der Haltenuten eingeführten Zustand bewegbar ist, und einen Auswurfkraftaufbringungsabschnitt hat, der eine Auswurfkraft auf den Auswurfkörper aufbringt, der nach außen in der radialen Richtung der Haltevorrichtung wirkt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der rechteckige Draht als der leitende Draht verwendet wird.
Stator für eine drehende elektrische Maschine, wobei der Stator aufweist: einen ringförmigen Statorkern mit einer Vielzahl von Schlitzen, die entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei jeder aus der Vielzahl von Schlitzen eine Öffnung hat, die an einem Innenumfang des Statokerns öffnet, und sich ein Schlitzabstand zwischen benachbarten Schlitzen nach außen in einer radialen Richtung des Statorkerns erhöht; und eine Vielzahl von mit dem Statorkern gekoppelter Wicklungen, wobei jede der Wicklungen eine erste Seite und eine zweite Seite hat, die in die Schlitze eingeführt sind, und zwei Wicklungsenden, die fortlaufend mit der ersten Seite und der zweiten Seite sind, und wobei eines der zwei Wicklungsenden einen ersten gebogenen Abschnitt, der von einem Ende der ersten Seite in Richtung der radialen Richtung des Statorkerns gebogen ist, einen zweiten gebogenen Abschnitt, der von einem Ende der zweiten Seite in Richtung der Umfangsrichtung des Statorkerns gebogen ist, und einen Verbindungsabschnitt hat, der sich entlang der Umfangsrichtung des Statorkerns erstreckt, und mit einem ersten Ende, das fortlaufen mit dem ersten gebogenen Abschnitt ist, und einem zweiten Ende, das fortlaufend mit dem zweiten gebogenen Abschnitt ist.
Stator nach Anspruch 16, wobei der Verbindungsabschnitt einen verdrehten Abschnitt, der an einer Zwischenposition liegt, einen ersten Abschnitt, der von dem verdrehten Abschnitt nahe dem ersten gebogenen Abschnitt liegt, und einen zweiten Abschnitt hat, der von dem verdrehten Abschnitt nahe dem zweiten gebogenen Abschnitt liegt, wobei der erste Abschnitt nicht mit einem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators überlappt ist und der zweite Abschnitt mit einem benachbarten Wicklungsende in der axialen Richtung des Stators überlappt ist.
Stator nach Anspruch 16 oder 17, wobei nur eins der zwei Wicklungsenden den ersten gebogenen Abschnitt, den zweiten gebogenen Abschnitt und den Verbindungsabschnitt hat.
Stator nach Anspruch 16 oder 17, wobei die zwei Wicklungsenden ausgebildet sind, um bezüglich einer zu der ersten Seite und zu der zweiten Seite senkrechten Ebene symmetrisch zu sein.
Stator für eine drehende Elektromaschine nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei ein rechteckiger Draht als leitender Draht verwendet wird.