DE112012003703T5

DE112012003703T5 - Herstellungsvorrichtung und Herstellungsverfahren für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE112012003703T5
Application number: DE112012003703.0T
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Yamaguchi
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2014-07-03
Also published as: WO2013035571A1; JP5648611B2; JP2013055862A; US9698658B2; CN103765739B; US20140201979A1; CN103765739A

Abstract

Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine mit einer Bauvorrichtung, einem Stützteilabschnitt, einer Vielzahl von Verbindungsmechanismen und einer Vielzahl von Drückteilabschnitten. Die Bauvorrichtung hat eine Vielzahl von Haltenuten, in denen eine Vielzahl von linearen Abschnitten von Spulen jeweils eingeführt werden können. Die Bauvorrichtung kann an der inneren Seite eines Statorkerns angeordnet werden, während eine Vielzahl von Haltenuten jeweils der Öffnung einer Vielzahl von Schlitzen zugewandt ist. Jeder von den Verbindungsmechanismen hat ein Herausdrückelement und eine Verbindung. Die Verbindung bewegt ein entsprechendes Herausdrückelement in eine Richtung von dem unteren Abschnitt der Haltenut zu einem entsprechenden Schlitz und in eine Richtung von dem Schlitz zu dem unteren Abschnitt. Die Vielzahl von Herausdrückelementen kann gleichzeitig eine Drückkraft auf all die Spulenenden der Spulen von der axialen Richtung des Statorkerns in Synchronisation mit den Verbindungsmechanismen aufbringen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine rotierende elektrische Maschine und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, der mittels Einführens einer Vielzahl von geraden Abschnitten jeder Spule, welche im Voraus in einem Wicklungsdraht (Leitungsdraht) ausgebildet sind, in verschiedenen Schlitzen ausgebildet ist.
Stand der Technik
Ein ringförmiger Statorkern enthält eine Vielzahl von Schlitzen, die in der radialen Richtung ausgebildet sind. Jeder Schlitz ist nutförmig und öffnet einen inneren Umfang des Statorkerns. Eine Vielzahl von Spulen, die im Voraus ausgebildet sind, um geschlossene Schleifen auszubilden, werden in den ringförmigen Statorkern als verteilte Wicklungen eingeführt. In diesem Fall muss der Abstand zwischen geraden Abschnitten, die in zwei Schlitzen in jeder Spule eingeführt sind, in Übereinstimmung mit der Nutform der Schlitze verbreitert werden, die sich in der radialen Richtung erstrecken.
Im Stand der Technik werden, wenn im Wesentlichen schildkrötenpanzerförmige Spulen in die Schlitze eines fixierten Eisenkerns (Statorkerns) eingeführt werden, Drückteile verwendet, um radial die geraden Abschnitte einer Spule hinauszudrücken, sodass die geraden Abschnitte entlang und in den Schlitzen bewegt und eingeführt werden (siehe Patentdokument 1). In diesem Fall sind die zwei oberen und unteren Endabschnitte der Spule ausgebildet, um V-förmig zu sein. Deshalb werden, wenn die geraden Abschnitte entlang der Schlitze bewegt werden, die zwei oberen und unteren Endabschnitte verformt, um sich dem fixierten Eisenkern zu nähern. Patentdokument 1 beschreibt ebenso, dass die Querschnittsform des Leitungsdrahts der Spule nicht auf eine im Wesentlichen Kreisform beschränkt ist und eine verschiedene Form haben darf, wie z. B. eine rechtwinklige Form.
Ein weiter vorgeschlagenes Verfahren zum Herstellen eines Stators führt erste Seiten (gerade Abschnitte) einer Vielzahl von Spulen in eine Vielzahl von ersten Schlitzen eines Statorkerns ein und führt darauf zweite Seiten (gerade Abschnitte) der Vielzahl von Spulen in eine Vielzahl von zweiten Schlitzen ein, die hier von den ersten Schlitzen verschieden sind, sodass, von der Endfläche des Statorkerns betrachtet, die Spulen spiralförmig überlappen (siehe Patentdokument 2). Das Verfahren von Patentdokument 2 verwendet eine Bauvorrichtung, die eine erste Haltenutgruppe und eine zweite Haltenutgruppe enthält, die an einem äußeren Umfang ausgebildet sind. Die erste Haltenutgruppe enthält eine Vielzahl von schlitzförmigen Haltenuten, die in einem Abstand ausgebildet sind, der ein ganzzahliges Vielfaches des Abstands der Schlitze in dem Statorkern ist. Die zweite Haltenutgruppe ist in demselben Abstand wie die erste Haltenutgruppe ausgebildet. Die ersten Seiten der Vielzahl von Spulen, die im Voraus gewickelt sind, werden jeweils zu der ersten Haltenutgruppe eingeführt, wobei die zweiten Seiten jeweils in die Haltenuten der zweiten Haltenutgruppe eingeführt werden, die zu den Haltenuten benachbart sind, in welchen die ersten Seiten eingeführt sind. Anschließend wird jede Spule entlang des Umfangs der Bauvorrichtung angeordnet. Die Bauvorrichtung wird zu dem inneren Umfang des Statorkerns eingeführt. Nachfolgend wird die erste Seite jeder Spule in Richtung der äußeren Seite in der radialen Richtung mittels einer Drückeinrichtung gedrückt und in den entsprechenden Schlitz des Statorkerns eingeführt. Danach wird die Bauvorrichtung um einen vorherbestimmten Winkel relativ zu dem Schlitz des Statorkerns rotiert und positioniert, sodass die zweiten Haltenuten mit den entsprechenden Schlitzen des Statorkerns ausgerichtet sind. Nachfolgend werden die zweiten Seiten in Richtung der äußeren Seite in der radialen Richtung mittels der Drückeinrichtung gedrückt und in die entsprechenden Schlitze des Statorkern eingeführt.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009-195011
Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-166849

Offenbarung der Erfindung
Die durch die Erfindung zu lösenden Probleme
Wenn ein leicht verformbares Material (Wicklungsdraht), wie z. B. ein Runddraht, verwendet wird, wie in Patentdokument 1 beschrieben, können die geraden Abschnitte der Spulen von der radial inneren Seite in Richtung der radial äußeren Seite des Statorkerns gedrückt werden, um die Kerne entlang der Schlitze zu verbreitern, sodass die Spulen in die Schlitze eingeführt werden. Dennoch, wenn die Spulen mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet werden, können sich die Spulen nicht so leicht wie runde Drähte verformen. Daher verformen sich die Spulen nicht leicht, wenn die geraden Abschnitte lediglich gedrückt werden. Folglich müssen die Spulen in die Schlitze mit einer extrem großen Kraft gedrückt werden, da eine große Reibkraft zwischen den geraden Abschnitten und den Schlitzwandoberflächen wirkt.
Das Verfahren von Patentdokument 2 erfordert es, dass die Spulen mittels leicht verformbarem Material ausgebildet werden, wie z. B. Runddrähte, und dass die Anordnung eines Wicklungsdrahtbündels, das die geraden Abschnitte (erste Seite und zweite Seite), die in die Schlitze eingeführt werden, in Abhängigkeit von den Formen des Schlitzes und der Haltenut geändert wird. Deshalb kann das Verfahren aus Patentdokument 2 nicht auf Spulen angewandt werden, die mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet sind, in welchen die Formen der ersten Seite und der zweiten Seite nicht in Abhängigkeit von den Formen der Schlitze und der Haltenuten geändert werden können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine rotierende elektrische Maschine bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Verformung und einen Schaden eines Statorkerns und von Spulen vorzubeugen, selbst wenn die Kerne mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet sind und eine große Kraft erfordern, um verformt und in die Schlitze des Statorkerns eingeführt zu werden.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Um das obere Ziel zu erreichen, sieht ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fertigungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine vor. Der Stator enthält einen ringförmigen Statorkern, der eine Vielzahl von Schlitzen enthält, sowie eine an den Statorkern angebrachte Spule. Jeder von den Schlitzen enthält eine Öffnung, die in einem inneren Umfang des Statorkerns öffnet, und einen unteren Abschnitt. Die Schlitze sind in einem Schlitzabstand von einem benachbarten von den Schlitzen angeordnet. Der Schlitzabstand erhöht sich von der Öffnung in Richtung des unteren Abschnitts. Die Spule enthält eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die jeweils in die Schlitze eingeführt sind sowie eine Vielzahl von Spulenenden, welche fortlaufend mit den geraden Abschnitten sind. Die Herstellungsvorrichtung ist mit einer Bauvorrichtung, einer Stützeinheit, einer Vielzahl von Verbindungsmechanismen und einer Vielzahl von Drückeinheiten vorgesehen. Die Bauvorrichtung enthält eine Vielzahl von Haltenuten, in welchen die geraden Abschnitte der Spule einführbar sind. Jede von den Haltenuten enthält einen unteren Abschnitt und eine Öffnung. Benachbarte von den Haltenuten sind in einem Abstand angeordnet, der der gleiche ist wie die Öffnungen der benachbarten von den Schlitzen in dem Statorkern. Die Bauvorrichtung ist an einer inneren Seite des Statorkerns anordbar, wenn die Haltenuten jeweils den Öffnungen der Schlitze zugewandt sind. Die Stützeinheit stützt den Statorkern und die Bauvorrichtung, die an einer inneren Seite des Statorkerns angeordnet ist, in einem konzentrischen Zustand. Die Verbindungsmechanismen sind in der Bauvorrichtung vorgesehen. Jeder der Verbindungsmechanismen enthält ein Drückelement und eine Verbindung. Das Drückelement kann näher zu dem unteren Abschnitt jeder Haltenut angeordnet werden als der in der Haltenut eingeführte gerade Abschnitt. Die Verbindung ist an einer äußeren Seite einer Endfläche des Statorkerns in einer axialen Richtung und an einer inneren Seite in einer radialen Richtung des Statorkerns von dem Drückelement angeordnet. Die Verbindung bewegt das entsprechende Drückelement in eine Richtung von dem unteren Abschnitt der Haltenut in Richtung des entsprechenden Schlitzes und von dem Schlitz in Richtung des unteren Abschnitts. Die Vielzahl von Drückeinrichtungen bringt gleichzeitig eine Drückkraft von der axialen Richtung des Statorkerns auf alle von den Spulenenden der Spule synchron mit dem Verbindungsmechanismus auf, wenn die geraden Abschnitte jeweils in die Haltenuten der Bauvorrichtung, die mittels der Stützeinheit gestützt wird, und die Spulenenden stehen jeweils nach außen in der axialen Richtung des Statorkerns von einer Endfläche eines Abschnitts hervor, der die Haltenuten der Bauvorrichtung enthält.
Der ”Schlitzabstand” bezieht sich auf den Abstand zwischen den Mittellinien zweier benachbarter Schlitze.
In der oben beschriebenen Struktur wird die Spule im Voraus mittels eines Wicklungsdrahts ausgebildet. Die Spule ist in der Bauvorrichtung gesetzt, wenn eine Vielzahl von geraden Abschnitten in die Haltenuten der Bauvorrichtung in Richtung einer offenen Seite von dem Drückelement eingeführt werden, das in der Haltenut angeordnet ist, und die Spulenenden nach außen von den Endflächen von dem Abschnitt hervorstehen, der die Haltenut der Bauvorrichtung enthält. Die Bauvorrichtung, an welcher die Spule gesetzt ist, wird mittels der Stützeinheit gestützt, wenn der Statorkern an einer inneren Seite des Statorkerns angeordnet ist. In diesem Zustand wird die Drückkraft simultan von der axialen Richtung des Statorkerns auf alle von den Spulenenden mittels der Drückeinheit aufgebracht, um den Abstand zwischen den geraden Abschnitten der Spule zu erhöhen. Ferner wird gleichzeitig zu der Aufbringung von Drückkraft auf die Spulenenden mittels der Drückeinheit das Drückelement, das in jeder Haltenut angeordnet ist, von dem unteren Abschnitt der Haltenut in Richtung des entsprechenden Schlitzes mittels des Verbindungsmechanismus bewegt, und jeder gerade Abschnitt der Spule wird von der Haltenut zu dem entsprechenden Schlitz mittels des Drückelements herausgedrückt, sodass die Spule an den Statorkern gekoppelt wird.
Der Schlitzabstand ist der kleinste an der Position der Öffnung des Schlitzes und der Größte an dem unteren Abschnitt des Schlitzes. Folglich, wenn der gerade Abschnitt, der in der Haltenut des Schlitzes eingeführt ist, einfach in Richtung des Schlitzes des Statorkerns herausgedrückt wird, wird die Spule in Richtung des unteren Abschnitts des Schlitzes mit dem Intervall zwischen den geraden Abschnitten der Spule, der kleiner ist als der Schlitzabstand, bewegt. Daher wird die Spule während eines Erhöhens des Intervalls der geraden Abschnitte mit der Reaktionskraft von der Wandoberfläche des Schlitzes bewegt, sobald die geraden Abschnitte der Spule mit der Wandoberfläche des Schlitzes in Berührung treten. Das kann die Wandoberfläche des Schlitzes und die Spule verformen oder beschädigen. In der vorliegenden Erfindung aber wird die Spule in Richtung des unteren Abschnitts des Schlitzes mittels des Drückelements bewegt, während eines Erhöhens der Intervalle zwischen den geraden Abschnitten der Spule mit der Drückkraft von der Drückeinheit. Dies beugt einer Verformung und einer Beschädigung des Statorkerns und der Spule vor, selbst wenn die Spule deformiert und in den Schlitz des Statorkerns eingeführt wird, indem eine große Kraft verwendet wird, um die Spule zu verformen, wenn die Spule mittels eines rechtwinkligen Drahts ausgebildet ist.
Vorzugsweise enthält jede von den Drückeinheiten ein Drückelement, das für jede von den Spulenenden vorgesehen ist und eine Aufbringung einer Drückkraft auf jedes Spulenende in Richtung einer radialen äußeren Seite des Statorkerns erlaubt.
In der oben beschriebenen Struktur bringt die Drückeinheit ebenso auf das Spulenende eine Drückkraft auf, die in Richtung der radial äußeren Seite wirkt. Daher empfängt der gerade Abschnitt der Spule die Kraft, die wirkt, um den geraden Abschnitt in Richtung des unteren Abschnitts des Schlitzes von beidem, dem Drückelement und dem Drückelement, zu bewegen. Insbesondere empfängt der gerade Abschnitt der Spule die Kraft von dem Drückelement direkt und empfängt ebenso die Kraft von der Drückeinheit indirekt. Der gerade Abschnitt der Spule wird dadurch aus der Haltenut in den entsprechenden Schlitz herausgedrückt. Daher wird der gerade Abschnitt weiter sanft bewegt.
Vorzugsweise ist die Vielzahl von Drückeinheiten zwei Drückeinheiten, die an zwei axialen Seiten des Statorkerns angeordnet sind, die den Statorkern, der mittels der Stützeinheit gestützt wird, einkeilen. Jede der zwei Drückeinheiten enthält eine Stützplatte und eine Drehplatte. Die Stützplatte enthält eine Vielzahl von geraden Führungsnuten, die sich jeweils parallel zu den Schlitzen in Übereinstimmung mit den Schlitzen des Statorkerns erstrecken. Die Drehplatte enthält eine Spiralführungsnut und ist gestützt, um an einer zu dem Statorkern entgegengesetzten Seite der Stützplatte drehbar zu sein. Jedes Drückelement enthält einen Abschnitt, der entlang der geraden Führungsnut umlegbar ist, und einen Eingriffsabschnitt, der die Spiralführungsnut greift.
In der oben beschriebenen Struktur bewegt das Drückelement, das auf jedes Spulenende eine Drückkraft aufbringt, die in Richtung der äußeren Seite des Statorkerns wirkt, sowie eine Drückkraft aufbringt, die in eine Richtung wirkt, die die Spule in die axiale Richtung des Statorkerns zusammendrückt, in dem Schlitz des Statorkerns entlang der geraden Führungsnut. Die Bewegungskraft des Drückelements wird durch den Eingriffsabschnitt aufgebracht, der mit der Spiralführungsnut eingreift. Die Spiralführungsnut ist in der Drehplatte ausgebildet. Dies vereinfacht einen Mechanismus zum Aufbringen der Bewegungskraft auf das Drückelement, selbst wenn es eine große Anzahl an Drückelementen gibt.
Vorzugsweise ist die Stützplatte von einer von den zwei Drückeinheiten mit der entsprechenden Drehplatte und dem Drückelement zu einer Position bewegbar, wo die Stützplatte kein Hindernisproblem ist, wenn der Statorkern zu einer Position bewegt wird, wo der Statorkern mittels der Stützeinheit gestützt ist, oder wenn der Statorkern von der Position entfernt wird, wo der Statorkern mittels der Stützeinheit gestützt ist.
Wenn der Statorkern, der mittels der Stützeinheit gestützt wird, mit der Bauvorrichtung, in der die Spule in der Haltenut gesetzt ist, wird der gerade Abschnitt der Spule von der Haltenut zu dem Schlitz des Statorkerns bewegt und die Spule in den Statorkern eingeführt und daran gekoppelt. Nach einem Einführen und Koppeln der Spule muss der Statorkern von der Stützeinheit entfernt werden. Um den Statorkern von der Stützeinheit zu entfernen, muss die Drückeinheit gehalten werden, damit sie den Statorkern und die Spule nicht behindert. In der vorliegenden Erfindung ist ein Satz von Stützplatten in einem Paar von Drückeinheiten ausgebildet, um den Statorkern zu einer Position zu bewegen, wo der Statorkern mittels der Stützeinheit gestützt ist, oder zu einer Position, wo der Statorkern von der Position entfernt ist, die von der Stützeinheit gestützt wird, ohne die Drehplatte und das Drückelement zu behindern. Folglich kann der Bereich, in dem die Vorrichtung gesetzt wird, reduziert werden, im Vergleich zu, wenn beide von den Stützplatten in einem Satz von Stützplatten bewegbar sind.
Vorzugsweise enthält die Herstellungsvorrichtung ferner zwei Antriebskraftaufbringeinheiten, die an zwei Enden der Bauvorrichtung in der axialen Richtung des Statorkerns liegen. Die zwei Antriebskraftaufbringeinheiten bringen zumindest auf das Drückelement eine Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements von dem unteren Abschnitt der entsprechenden Haltenut zu dem entsprechenden Schlitz auf.
In der oben beschriebenen Struktur wird die mittels einer einzelnen Antriebskraftaufbringeinheit aufgebrachte Antriebskraft klein im Vergleich zu einer Struktur, in der die Antriebskraftaufbringeinheit zum Aufbringen der Antriebskraft, die das Drückelement von dem unteren Abschnitt der Haltenut zu dem Schlitz bewegt, an einer Seite angeordnet ist, um so die Bauvorrichtung einzukeilen.
Vorzugsweise verwendet jeder von den Verbindungsmechanismen eine Vorspannkraft einer Torsionsfeder als die Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements zu dem unteren Abschnitt der Haltenut.
In der oben beschriebenen Struktur wird das Drückelement zu der Stand-By-Position der Haltenut mittels der Vorspannkraft der Torsionsfeder bewegt. Daher wird, wenn der Statorkern mit der Stützeinheit gestützt wird oder wenn der Statorkern von der Stützeinheit entfernt wird, das Drückelement an dem unteren Abschnitt der Haltenut gehalten, d. h. der Stand-By-Position, selbst wenn die Antriebskraftaufbringeinheit von der Antriebseinheit, die Antriebskraft zu der Antriebskraftaufbringeinheit zuführt, gelöst wird und ein Zustand aufrechterhalten wird, in dem der Intervall, der die Bewegung des Statorkerns und den Stetzbetrieb der Spule zu der Bauvorrichtung nicht behindert, zwischen der Antriebseinheit und Antriebskraftaufbringungseinheit vorgesehen ist. Dies vereinfacht die Struktur, die das Drückelement an der Stand-By-Position der Haltenut hält, selbst wenn die Antriebskraftaufbringungseinheit von der Antriebseinheit gelöst wird.
Vorzugsweise ist die Stützeinheit ausgebildet, um zu einer Stand-By-Position und einer Einführposition bewegbar zu sein, wobei der Statorkern und die Bauvorrichtung von der Stützeinheit an der Stand-By-Position entfernt werden und eine Mittelposition des Statorkerns, der von der Stützeinheit gestützt wird, koaxial mit dem Drückabschnitt der Drückeinheit liegt, um die Spule in den Statorkern an der Einführposition einzuführen.
Vorzugsweise sind die geraden Abschnitte ein Satz von einer ersten Seite und einer zweiten Seite. Jedes von der Vielzahl von Spulenenden ist ein Spulenende mit einer vorstehenden Form. Jede von der ersten Seite und der zweiten Seite enthält ein erstes Ende und ein zweites Ende und die Spulenenden sind fortlaufend mit den ersten Enden und den zweiten Enden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Herstellungsverfahren für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, in der der Stator einen ringförmigen Statorkern, der eine Vielzahl von Schlitzen enthält, sowie eine Spule enthält, die an dem Statorkern angebracht ist. Jeder der Schlitze enthält eine Öffnung, die in einem inneren Umfang des Statorkerns öffnet, sowie einen unteren Abschnitt. Die Schlitze sind bei einem Schlitzabstand von einem benachbarten von den Schlitzen angeordnet und der Schlitzabstand vergrößert sich von der Öffnung in Richtung des unteren Abschnitts. Die Spule enthält eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die jeweils in die Schlitze eingeführt werden sowie eine Vielzahl von Spulenenden, die fortlaufend mit den geraden Abschnitten sind. Das Herstellungsverfahren enthält ein Vorbereiten einer Bauvorrichtung, die eine Vielzahl von Haltenuten enthält, in die die geraden Abschnitte der Spule einführbar sind. Jede der Haltenuten enthält einen unteren Abschnitt und eine Öffnung. Benachbarte von den Haltenuten sind in einem Abstand angeordnet, der der gleiche ist wie die Öffnungen der benachbarten von den Schlitzen in dem Statorkern. Die Bauvorrichtung ist an einer inneren Seite des Statorkerns in einem Zustand angeordnet, in dem die Haltenuten jeweils den Öffnungen der Schlitze zugewandt sind. Ein Drückelement ist an dem unteren Abschnitt von jeder von den Haltenuten angeordnet. Die Spulen werden in die Bauvorrichtung eingeführt, sodass jeder von den geraden Abschnitten näher an eine Öffnung der Bauvorrichtung angeordnet ist als einer Position, wo das Drückelement in der Haltenut der Bauvorrichtung angeordnet ist. Die Spulenenden stehen in einer axialen Richtung des Statorkerns von einer Endfläche eines Abschnitts vor, der die Haltenuten der Bauvorrichtung enthält. Eine Drückkraft von der axialen Richtung des Statorkerns wird gleichzeitig auf alle von den Spulenenden der Spule mit einer Drückeinheit aufgebracht, um einen Abstand zwischen den geraden Abschnitten zu vergrößern. Die Drückkraft wird mit der Drückeinheit aufgebracht und eine Kraft wird gleichzeitig auf die Spule zum Drücken des geraden Abschnitts, der in jede der Haltenuten eingeführt ist, aus der Haltenut heraus und in den entsprechenden Schlitz mit dem Drückelement hinein aufgebracht, um simultan alle von den geraden Abschnitten in die Schlitze des Statorkerns einzuführen.
In dem Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird die in dem Statorkern eingebaute Spule im Voraus mittels eines Wicklungsdrahts ausgebildet. Die Spule ist in der Bauvorrichtung mit einer Vielzahl von geraden Abschnitten, die in die Haltenuten der Bauvorrichtung an einer Öffnungsseite des Drückelements eingeführt werden, das in der Haltenut angeordnet ist, und mit den außerhalb von den zwei Endflächen des Abschnitts, der die Haltenut der Bauvorrichtung enthält, vorstehenden Spulenenden gesetzt. Die Bauvorrichtung, in der die Spule gesetzt ist, ist innerhalb des Statorkerns angeordnet. Das Drückelement ist an einer unteren Seite (radial inneren Seite) der Position angeordnet, wo der gerade Abschnitt in die Haltenut eingeführt wird. Die Drückkraft wird gleichzeitig von der axialen Richtung des Statorkerns zu allen von den Spulenenden mittels der Drückeinheit in diesem Zustand aufgebracht, um das Intervall zwischen den geraden Abschnitten der Spule zu vergrößern. Ferner wird synchron mit der Aufbringung der Drückkraft zu den Spulenenden mittels der Drückeinheit das in jede Haltenut angeordnete Drückelement von dem unteren Abschnitt der Haltenut in Richtung des entsprechenden Schlitzes mittels des Verbindungsmechanismus bewegt und jeder gerade Abschnitt der Spule wird aus der Haltenut in den entsprechenden Schlitz mittels des Drückelements hineingedrückt, sodass die Spule an den Statorkern gekoppelt wird.
Entsprechend kann auf dieselbe Weise wie der obere Aspekt der Stator der rotierenden elektrischen Maschine hergestellt werden, während einer Verformung und einer Schädigung des Statorkerns vorgebeugt wird, selbst wenn die Spulen mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet sind und einer großen Kraft bedürfen, um verformt und in die Schlitze des Statorkerns eingeführt zu werden.
Vorzugsweise wird eine Kraft auf jedes der Drückelemente über einen Verbindungsmechanismus mit einer Drückeinheit aufgebracht, um jedes der Drückelemente entlang der Haltenuten zu bewegen.
Vorzugsweise ist die Spule eine von einer Vielzahl von Spulen und ist die Spule ringförmig und enthält zwei gerade Abschnitte und zwei Spulenenden.
In der oben beschriebenen Struktur ist das Verfahren zur Herstellung des Stators geeignet, in dem die Spule in dem Statorkern als eine verteilte Wicklung enthalten ist.
Vorzugsweise ist jedes von den Spulenenden ein Spulenende, das eine vorstehende Form hat, wobei jeder von den zwei geraden Abschnitten ein erstes Ende und ein zweites Ende enthält und die Spulenenden fortlaufend mit den ersten Enden und den zweiten Enden sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Vorderansicht, die gänzlich eine Zustandherstellungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Vorderansicht, die gänzlich die Statorherstellungsvorrichtung aus 1 zeigt.
3A ist eine schematische Darstellung eines Verbindungsmechanismus, wenn ein Drückelement aus 1 an der Stand-By-Position liegt, und 3B ist eine schematische Darstellung des Verbindungsmechanismus, wenn das Drückelement aus 1 zu einer Herausdrückposition bewegt ist.
4 ist eine schematische Perspektivansicht einer Spule.
5 ist eine schematische Perspektivansicht, die die Spule aus 4 in einer Bauvorrichtung gesetzt zeigt.
6 ist eine schematische Perspektivansicht, die die Spule aus 4 in Schlitzen eingesetzt zeigt.
7 ist eine schematische Ebenenansicht, die die Bauvorrichtung zeigt, an der die Spule aus 4 an einer inneren Seite des Statorkerns angeordnet ist.
8 ist eine schematische Ebenenansicht, die die Spule aus 7 in den Schlitzen hineingedrückt zeigt.
9 ist eine schematische Ebenenansicht, die zeigt, wenn die zweite Einführung und das Koppeln der Spule vollendet sind.
10 ist eine schematische Darstellung, die gewickelte Spulen zeigt.
11 ist eine schematische Vorderansicht, die gänzlich eine Statorherstellungsvorrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine schematische Vorderansicht, die gänzlich die Statorherstellungsvorrichtung aus 11 zeigt.
13 ist eine schematische Darstellung, die gewickelte Spulen in einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt.
14 ist eine schematische Darstellung, die gewickelte Spulen in einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt.
15 ist eine schematische Darstellung, die gewickelte Spulen in einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt.
16A und 16B sind schematische Darstellungen, die jeweils eine Struktur einer Drückeinheit eines anderen Ausführungsbeispiels zeigen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Herstellen eines Stators, in dem Spulen an einem Statorkern in einer Schleifenwickelung gekoppelt sind, wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 10 beschrieben werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält eine Statorherstellungsvorrichtung eine Stützeinheit 30 zum Stützen eines Statorkerns 10 und einer Bauvorrichtung 20, zwei Drückeinheiten 50 zum Aufbringen einer Drückkraft auf Spulen 40 (bezieht sich auf 4 bis 6 oder ähnlichem), sowie eine Vielzahl von Verbindungsmechanismen 62 zum Aufbringen einer Kraft in einer radialen Richtung des Statorkerns 10 auf die Spulen 40, welche mittels der zwei Drückeinheiten 50 gedrückt und deformiert werden. Jeder Verbindungsmechanismus 62 bildet eine Drückeinheit aus. Die Statorherstellungsvorrichtung enthält eine Vielzahl von (48 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) Verbindungsmechanismen 62, wie später beschrieben. Dennoch zeigen 1 und 2 nicht jeden Verbindungsmechanismus 62 und zeigen schematisch einen repräsentativen Verbindungsmechanismus 62.
Wie in 4 gezeigt, wird ein rechtwinkliger Draht, der als Wicklungsdraht 40a dient, als die Spule 40 verwendet. Der Wicklungsdraht 40a ist seitlich in der Form eines vertikal gestreckten Schildkrötenpanzers gewickelt. Das heißt, die Spule 40 ist mittels mehrmaligen Wickelns des Wicklungsdrahts 40a ausgebildet, wie in 4 gezeigt. Der rechtwinklige Draht ist mittels eines Isolators beschichtet.
Die Spule 40 enthält eine erste Seite 41a und eine zweite Seite 41b, welche als gerade Abschnitte dienen und sich parallel erstrecken, und Spulenenden 42a, 42b, die fortlaufend mit der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b sind und gebogen sind, um bergförmig zu sein und sich in entgegengesetzte Richtungen zu erstrecken. Mit anderen Worten sind die zwei Spulenenden 42a, 42b ausgebildet, um vorstehende Formen zu haben. Die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b sind ausgebildet, um länger zu sein, als die axiale Länge des Statorkerns 10, sodass die Enden von den Endflächen des Statorkerns 10 vorstehen, wenn die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b in die Schlitze 12 eingeführt werden (untergebracht werden). In 4 hat die Spule 40 eine einfache Schildkrötenpanzerform, aber eigentlich sind die Spulenenden 42a, 42b ausgebildet, um in einem verdrehten Zustand (Verdrehung nicht in den Zeichnungen gezeigt) zu sein, und sodass die gegenüberliegenden Oberflächen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b eine abgeschrägte Form haben und benachbarte Spulen 40 sich nicht gegenseitig behindern, wenn sie in der Bauvorrichtung 20 gesetzt sind. Jedes der Spulenenden 42a, 42b hat einen Vorsprung (nicht gezeigt) an dem Berggipfel, um Kontakt mit den Drückelementen 53a, 53b der Drückeinheit 50 zu halten, welche später beschrieben werden wird.
Wie in 7 gezeigt, ist der Statorkern ringförmig (Kreisringform). Ein innerer Umfangsabschnitt des Statorkerns 10 enthält eine Vielzahl (48 in dem vorliegende Ausführungsbeispiel) von Zähnen 11, die in einem konstanten Intervall in der Umfangsrichtung des Statorkerns 10 angeordnet sind. Die Mittellinie jedes Zahns 11 liegt entlang einer geraden Linie, die sich radial von der Mitte des Statorkerns 10 erstreckt. Ein Schlitz 12 ist zwischen benachbarten Zähnen 11 ausgebildet. Jeder Schlitz 12 hat eine Öffnung 12a, die in dem inneren Umfang des Statorkerns 10 öffnet, und der Schlitzabstand der Schlitze vergrößert sich von der Öffnung 12a in Richtung des unteren Abschnitts. Der Schlitzabstand ist der Abstand zwischen der Mittellinie zweier benachbarter Schlitze 12. Jeder Schlitz 12 ist ausgebildet, um eine Länge zu haben, die die Unterbringung von zwei ersten Seiten 41a und zwei zweiten Seiten 41b erlaubt, d. h. insgesamt vier gerade Abschnitte.
Wie in den 5 bis 7 gezeigt, ist die Bauvorrichtung 20 im Wesentlichen zylindrisch und enthält eine Vielzahl von Haltenuten 21, die in der äußeren Umfangsfläche in demselben Abstand wie die Öffnungen 12a der Schlitze 12 in dem Statorkern 10 ausgebildet sind. Die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b der Spule 40 können in jeder Haltenut 21 eingeführt werden. Die Bauvorrichtung 20 kann an der inneren Seite des Statorkerns 10 mit den Haltenuten 21 den Öffnungen 12a der Schlitze 12 zugewandt angeordnet werden. Jede Haltenut 21 ist ausgebildet, um eine Länge zu haben, die die Unterbringung einer ersten Seite 41a und einer zweiten Seite 41b erlaubt, d. h. insgesamt zwei gerade Abschnitte, sowie eine Vielzahl von Drückelementen 61, die die Drückeinheit ausbilden. Jedes Drückelement 61 ist in der Haltenut 21 an einer radialen Innenseite (unteren Seite) der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b untergebracht.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Stützeinheit 30 ausgebildet, um in der Lage zu sein, den Statorkern mit der Bauvorrichtung 20 zu stützen, die an der radialen Innenseite des Statorkerns 10 angeordnet ist. Genauer, die Stützeinheit 30 ist mittels einer Vielzahl (z. B. vier) von Säulen 15 gestützt, die an einer Basis B mit den zwei Enden der Stützeinheit 30 vorstehen, die an den mittleren Abschnitten der Säulen 15 fixiert sind. Eine Unterbringvertiefung 31, die die Unterbringung des unteren Abschnitts des Statorkerns 10 erlaubt, ist in der Mitte der Stützeinheit 30 ausgebildet, und eine kreisförmige Öffnung 31a ist an dem unteren Abschnitt der Unterbringvertiefung 31 ausgebildet. Der Durchmesser der Öffnung 31a ist größer als der Innendurchmesser des Statorkerns 10. Dies erlaubt Drückelementen 61 in die Schlitze 12 des Statorkerns 10 einzudringen.
Wie in 5 und 6 gezeigt, enthält die Bauvorrichtung 20 eine Vielzahl von Verbindungsmechanismen 62. Jeder Verbindungsmechanismus 62 bewegt das entsprechende Drückelement 61 in eine Richtung von dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 in Richtung des entsprechenden Schlitzes 12 und in eine Richtung von der Öffnung der Haltenut 21 in Richtung des unteren Abschnitts (Richtung von dem Schlitz 12 in Richtung des unteren Abschnitts der Haltenut 21). Jeder Verbindungsmechanismus 62 enthält ein Drückelement 61, das als einzelner Knoten (Verbindung) dient. Die Anzahl von Verbindungsmechanismen 62 in der Bauvorrichtung 20 ist gleich der Anzahl von Drückelementen 61. 3A und 3B zeigen schematisch einen einzelnen Verbindungsmechanismus 62. Der Verbindungsmechanismus 62 wird mittels einer 6-Knoten-Verbindung mit fünf Verbindungen (obere erste Verbindung 64, obere zweite Verbindung 66, untere erste Verbindung 68, untere zweite Verbindung 70, fixierter Knoten (fixierte Verbindung) 71) zusätzlich zu dem Drückelement 61 ausgebildet.
Die obere erste Verbindung 64 und die untere zweite Verbindung 66 sind in einem oberen Abschnitt der Bauvorrichtung 20 in der Statorherstellungsvorrichtung angeordnet. Die obere erste Verbindung 64 enthält ein erstes Ende, das schwenkbar an einem oberen Ende des Drückelements 61 gekoppelt ist und ein zweites Ende, das schwenkbar an einem ringförmigen oberen Antriebselement 63 gekoppelt ist. Die obere zweite Verbindung 66 enthält ein erstes Ende, das schwenkbar an einem Stützelement 65 gekoppelt ist, das an einem oberen Ende der Bauvorrichtung 20 fixiert ist, und ein zweites Ende, das schwenkbar an einem Zwischenabschnitt der oberen ersten Verbindung 64 gekoppelt ist. Die untere erste Verbindung 68 und die untere zweite Verbindung 70 sind an einem unteren Abschnitt der Bauvorrichtung 20 in der Statorherstellungsvorrichtung angeordnet. Die untere erste Verbindung 68 enthält ein erstes Ende, das schwenkbar an einem unteren Ende des Drückelements 61 gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das schwenkbar an einem ringförmigen unteren Antriebselement 67 gekoppelt ist. Die untere zweite Verbindung 70 enthält ein erstes Ende, das schwenkbar an einem Stützelement 69 ist, das an einem unteren Ende der Bauvorrichtung 20 fixiert ist, und ein zweites Ende, das an einem Zwischenabschnitt der unteren ersten Verbindung 68 gekoppelt ist. Die Stützelemente 65, 69 und die Bauvorrichtung 20 funktionieren wie ein fixierter Knoten 71 (fixierte Verbindung) des Verbindungsmechanismus 62, und die anderen Verbindungen, das Drückelement 61, die obere erste Verbindung 64, die obere zweite Verbindung 66, die untere erste Verbindung 68 und die untere zweite Verbindung 70 funktionieren wie bewegbare Verbindungen. Die obere erste Verbindung 64, die untere zweite Verbindung 66, die untere erste Verbindung 68 und die untere zweite Verbindung 70 sind näher an der Achse (radiale Innenseite) des Statorkerns 10 angeordnet als das Drückelement 61 und an der äußeren Seite der Endflächen in der axialen Richtung des Statorkerns 10.
Der Verbindungsmechanismus 62 ist ausgebildet, um vertikal symmetrisch zu sein. Das Drückelement 61 ist an der unteren Seite der Haltenut 21 gelegen, wenn das obere Antriebselement 63 und das untere Antriebselement 67 an einer Stand-By-Position, die in 5 gezeigt ist, angeordnet sind. Von dieser Situation wird das Drückelement 61 in Richtung des Schlitzes 12 bewegt, wenn das obere Antriebselement 63 zu der unteren Seite bewegt wird und das untere Antriebselement 67 synchron zu der oberen Seite bewegt wird. Wie in den 3B und 6 gezeigt, wird, wenn das obere Antriebselement 63 zu der untersten Position bewegt wird und das untere Antriebselement 67 zu der obersten Position bewegt wird, das Drückelement 61 zu der vordersten Position bewegt. Das obere Antriebselement 63 und das untere Antriebselement 67 bilden eine Antriebskraftaufbringeinheit aus, die eine Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements 61 vom unteren Abschnitt der Haltenut 61 zu dem Schlitz 12 aufbringt. Mit anderen Worten enthält der Verbindungsmechanismus 62 eine Antriebskraftaufbringeinrichtung zum Aufbringen einer Antriebskraft auf die oberen und unteren Seiten der Bauvorrichtung 20 (zwei axiale Seiten des Statorkerns 10), um das Drückelement 61 von dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 zu dem Schlitz 12 zu bewegen.
Die Antriebseinheit, die das untere Antriebselement 63 absenkt, wird mittels eines Zylinders 72 ausgebildet. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Zylinder 72 an einem Stützausleger 16 fixiert, der an den oberen Abschnitten der Säule 15 mit einer Kolbenstange 72a fixiert ist, die in Richtung der unteren Seite an einer Position vorsteht, die dem Mittelabschnitt des oberen Antriebselements 63 entspricht. Ein Drückabschnitt 73, der in der Lage ist, das obere Antriebselement 63 zu drücken, ist an einem entfernten Ende der Kolbenstange 72a angeordnet. 1 zeigt die Kolbenstange 72a an der zurückgezogensten Position. In diesem Fall ist der Abstand zwischen dem unteren Ende des Drückabschnitts 73 und dem oberen Ende des oberen Antriebselements 63 so festgesetzt, dass der Statorkern die Kolbenstange 72a, den Drückabschnitt 73 und das obere Antriebselement 63 nicht behindert, selbst wenn der Statorkern 10 in der horizontalen Richtung bewegt wird. Die Kolbenstange 72a erstreckt sich durch eine Stützplatte 51a und eine Drehplatte 52a der Drückeinheit 50, welche später beschrieben werden wird. Der Drückabschnitt 73 drückt das obere Antriebselement 63 und senkt das obere Antriebselement 63 ab, während einer Vorstehbetätigung des Zylinders 72.
Die Antriebseinheit zum Heben des unteren Antriebselements 67 ist ebenso mittels eines Zylinders 74 ausgebildet, wie in 1 und 2 gezeigt. Der Zylinder 74 ist an der Basis B mit einer Kolbenstange 74a fixiert, die in Richtung der oberen Seite an einer Position vorsteht, die dem Mittelabschnitt des unteren Antriebselements 67 entspricht. Der Drückabschnitt 73, der in der Lage ist, das untere Antriebselement 67 zu drücken, ist an einem entfernten Ende der Kolbenstange 74a angeordnet. Die Kolbenstange 74a erstreckt sich durch eine Stützplatte 51b und eine Drehplatte 52b der Drückeinheit 50, welche später beschrieben werden wird. Der Drückabschnitt 73 greift das untere Antriebselement 67 und hebt das untere Antriebselement 67 während eines Vorstehbetriebs des Zylinders 74. Im Gegensatz zum Zylinder 72 bedarf die Kolbenstange 74a in dem Zylinder 74 nur einer Länge, die dem Drückabschnitt 73 erlaubt, das untere Antriebselement 67 zu der obersten Position zu bewegen und hat daher einen kürzeren Hub als der Zylinder 72.
Die Kolbenstange 74a des Zylinders 74 ist zylindrisch. Die Bauvorrichtung 20 ist an einer vorherbestimmten Position gestützt, die 1 und 2 mittels einer Säule (nicht gezeigt), die sich durch die Kolbenstange 74a erstreckt, gezeigt ist.
Der Verbindungsmechanismus 62 ist eine Struktur, die die Vorspannkraft einer Torsionsfeder (nicht gezeigt) als eine Antriebskraft verwendet, die das Drückelement 61 zu dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 bewegt. Das Drückelement 61 wird in Richtung des unteren Abschnitts der Haltenut 21 bewegt, wenn sich die Kolbenstange 72a des Zylinders 72 und die Kolbenstange 74a des Zylinders 74 zurückziehen.
Die Drückeinheit 50 ist ausgebildet, um in der Lage zu sein, gleichzeitig eine Drückkraft auf alle von den Spulenenden 42a, 42b in die axiale Richtung des Statorkerns 10 aufzubringen, wenn die ersten Seiten 41a und die zweiten Seiten 41b in die Haltenuten 21 der Bauvorrichtung 20 eingeführt werden, welche mittels der Stützeinheit 30 gestützt ist, und die Spulenenden 42a, 42b von den zwei Endflächen in der axialen Richtung des Statorkerns von dem Abschnitt der Bauvorrichtung 20 einschließlich der Haltenut 21 vorstehen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel enthält die Drückeinheit 50, die Drückelemente 53a, 53b, welche ebenso eine Drückkraft auf die Spulenenden 42a, 42b in Richtung der radialen Außenseite des Statorkerns aufbringen können. Diese Zahl von den Drückelementen 53a, 53b (48 jeweils, 69 insgesamt) ist die gleiche wie die Zahl von eingreifbaren Spulenenden 42a, 42b von allen von den Spulen 40, die in der Bauvorrichtung 20 gesetzt sind. Die Drückeinheit 50 enthält einen Satz von Stützplatten 51a, 51b, die in jeder von der unteren und der oberen Seite (zwei axiale Seiten des Statorkerns 10) des Statorkerns 10 angeordnet sind, welcher mittels der Stützeinheit 30 gestützt ist. Die Drehplatte 42a, 42b wird gestützt, um relativ zu jeder Stützplatte 51a, 51b einer dem Statorkern entgegengesetzten Seite jeder Stützplatte 51a, 51b drehbar zu sein.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die obere Stützplatte 51a gestützt, um in der Lage zu sein, sich nach oben und nach unten relativ zu den Säulen 15 zwischen der Stützeinheit 30 und dem Stützausleger 16 zu bewegen. Die obere Stützplatte 51a an der oberen Seite ist an einem Hebestützkörper 55a fixiert, der mittels eines Kugelgewindemechanismus 54a gehoben und abgesenkt werden kann, der zwischen der Stützeinheit 30 und dem Stützausleger 16 angeordnet ist. Der Kugelgewindemechanismus 54a senkt den Hebestützkörper 55a ab, wenn er in eine Vorwärtsrichtung mittels des Motors 56a rotiert wird, und hebt den Hebestützkörper 55a an, wenn er in eine Rückwärtsrichtung mittels des Motors 56a rotiert wird. Die untere Stützplatte 51b ist gestützt, um in der Lage zu sein, sich nach oben und nach unten relativ zu den Säulen 15 zwischen der Basis B und der Stützeinheit 30 zu bewegen. Die untere Stützplatte 51b ist an einem Hebestützkörper 55b fixiert, der mittels eines Kugelgewindemechanismus 54b angehoben und abgesenkt werden kann, der zwischen der Basis B und der Stützeinheit 30 angeordnet ist. Der Kugelgewindemechanismus 54b hebt den Hebestützkörper 55b an, wenn er in eine Vorwärtsrichtung mittels des Motors 56b rotiert wird, und senkt den Hebestützkörper 55b ab, wenn er in eine Rückwärtsrichtung mittels des Motors 56b rotiert wird.
Die Drückeinheit 50 ist so ausgebildet, dass eine der Stützplatten 51a, 51b, nämlich die obere Stützplatte 51a in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, mit der Drehplatte 52a und den Drückelementen 53a zu einer Position zum Stützen des Statorkerns 10 mit der Stützeinheit 30 und zu einer Position (Stand-By-Position gezeigt in 1) bewegbar ist, wo der Statorkern 10 von der Stützeinheit 30 zu einer Position (Stand-By-Position gezeigt in 1) bewegt werden kann, wo der Statorkern 10 von der Stützeinheit 30 ohne irgendwelche Hindernisse entfernt werden kann. Daher wird der Abstand zwischen der Stützeinheit 30 und dem Stützausleger 16 festgesetzt, größer zu sein, als der Abstand zwischen der Basis B und der Stützeinheit 30, und die Längen der Kugelgewindemechanismen 54a, 54b sind entsprechend verschieden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, wird ein Zahnradabschnitt 57 an der äußeren Umfangsfläche jeder Drehplatte 52a, 52b ausgebildet. Jeder Zahnradabschnitt 57 ist mit einem Zahnrad 59 im Eingriff, das mittels eines Motors 58a oder 58b angetrieben wird. Ein Motor, der in der Lage ist, eine Vorwärts- und Rückwärtsrotation zu erzeugen, wird für jeden Motor 58a, 58b, verwendet. Die Drehplatten 52a, 52b werden in eine erste Richtung gedreht, wenn die Motoren 58a, 58b eine Vorwärtsrotation erzeugen, und werden in eine zweite Richtung gedreht, wenn die Motoren 58a, 58b eine Rückwärtsrotation erzeugen. In 5 und 6 sind die Zahnradabschnitte 57 nicht gezeigt.
Wie in 5 und 6 gezeigt, hat die Stützplatte 51a, 51b gerade Führungsnuten 51c, die sich parallel zu und in Übereinstimmung mit dem Schlitz 12 des Statorkerns 10 erstrecken. Die geraden Führungsnuten 51c sind ausgebildet, um sich in einer radialen Richtung zu erstrecken. Jede Drehplatte 52a, 52b enthält eine Spiralführungsnut 52c. Jedes Drückelement 53a, 53b enthält einen Abschnitt 53c, der in der geraden Führungsnut 51c bewegbar ist, und einen Eingriffsabschnitt 53D, der mit der Spiralführungsnut 52c eingreift. Jedes Drückelement 53a, 53b bewegt sich in Richtung der äußeren Seite der Stützplatte 51a, 51b entlang der geraden Führungsnut 51c, wenn die Drehplatte 52a, 52b in die erste Richtung gedreht wird, und bewegt sich in Richtung der inneren Seite der Stützplatte 51a, 51b entlang der geraden Führungsnut 51c, wenn die Drehplatte 52a, 52b in die zweite Richtung gedreht wird.
Das Herstellungsverfahren des Stators, der die Herstellungsvorrichtung verwendet, wird nun beschrieben werden.
Zuerst, wie in 1 gezeigt, wird die obere Stützplatte 51a an der Stand-By-Position zusammen mit der Drehplatte 52a und dem Drückelement 53a angeordnet. Die Spulen 40 sind in der Bauvorrichtung 20 gesetzt, welche mittels der Stützeinheit 30 gestützt ist, ohne dass der Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 gestützt wird.
Wie in 7 gezeigt, wird jede der Spulen 40 an die Bauvorrichtung 20 mit der ersten Seite 41a, die nahe der Öffnung der Haltenut 21 liegt, und der zweiten Seite 41b, die an der unteren Seite (entfernten Seite) der Haltenut 21 liegt, angebracht. Jede Spule 40 ist so angeordnet, dass fünf Haltenuten 21 zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b vorhanden sind, d. h. in einem Zustand, in dem der Spulenabstand sechs ist, und mit jeder Haltenut 21, die eine erste Seite 41a und eine zweite Seite 41b empfängt. 7 zeigt den Statorkern 10 an der äußeren Seite der Bauvorrichtung 20 angeordnet. Nach dem Setzen der Spulen 40 an die Bauvorrichtung 20, wenn der Statorkern 10 an die Stützeinheit 30 angebracht und davon gestützt wird, wird die Bauvorrichtung 20 an der inneren Seite des Statorkerns 10 mit den Öffnungen 12a der Schlitze 12 zugewandten Haltenuten 21, wie in 7 gezeigt, angeordnet. In diesem Zustand ist jede Spule 40 so gesetzt, dass die Spulenenden 42a, 42b (nicht gezeigt) von den zwei Enden der entsprechenden Haltenuten 21 vorstehen, d. h. die Spulenenden nach außen in der axialen Richtung des Statorkerns von den zwei Endflächen des Abschnitts der Bauvorrichtung 20, die die Haltenuten 21 enthält, vorstehen. Der Statorkern 10, die Bauvorrichtung 20, die Drückeinheit 50 und der Verbindungsmechanismus 62 sind in der in 1 gezeigten Positionsbeziehung.
Als Nächstes wird der Kugelgewindemechanismus 50a angetrieben, um den Hebestützkörper 55a zu einer mit dem Hebestützkörper 55b symmetrischen Position relativ zu den Verbindungsmechanismen 62 abzusenken, wodurch in den in 2 gezeigten Zustand geschaltet wird. Die Spulen 40 sind in den 1 und 2 nicht gezeigt. Dennoch, wenn die Spulen 40 in die Bauvorrichtung 20 gesetzt werden und der Hebestützkörper 55a an der in 2 gezeigten Position angeordnet ist, ist die Positionsbeziehung der Spulen 40, der Verbindungsmechanismen 62, der Drückelemente 61 und der Drückeinheiten 50 wie in 5 gezeigt. Mit anderen Worten sind die Drückelemente 61 an der Stand-By-Position an der unteren Seite der Haltenuten 21 angeordnet, wobei jedes obere Ende der oberen ersten Verbindungen 64 und der oberen zweiten Verbindungen 66 an einer entferntesten Position von der oberen Oberfläche der Bauvorrichtung 20 angeordnet ist und jedes untere Ende der unteren ersten Verbindungen 68 und der unteren zweiten Verbindungen 70 an einer entferntesten Position von der unteren Oberfläche der Bauvorrichtung 20 angeordnet ist.
In dieser Situation werden die Motoren 56a, 56b synchron angetrieben, um eine Vorwärtsrotation zu erzeugen, sodass der obere Hebestützkörper 55a abgesenkt und der untere Hebestützkörper 55b angehoben wird. Infolgedessen wird die Drückkraft, die die Spulen 40 in der axialen Richtung zusammendrückt, d. h. die Drückkraft, die den Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b in jeder Spule 40 vergrößert, auf die Spulenenden 42a, 42b aufgebracht, in welche die Drückelemente 53a, 53b eingreifen. Die Motoren 58a, 58b werden des Weiteren synchron angetrieben, um eine Vorwärtsrotation, die mit den Motoren 56a, 56b angetrieben wird, zu erzeugen, sodass die Drehplatten 52a, 52b in die erste Richtung gedreht werden und die Drückelemente 53a, 53b in Richtung der äußeren Seite der Drehplatten 52a, 52b in der radialen Richtung der Drehplatten 52a, 52b bewegt werden. Infolgedessen bringen die Drückelemente 53a, 53b eine Drückkraft auf die Spulenenden 42a, 42b, die in Richtung der äußeren Seite des Statorkerns 10 gerichtet ist, und eine Drückkraft in eine Richtung zum Zusammendrücken der Spulen 40 in der axialen Richtung des Statorkerns 10 auf.
Wenn die Zylinder 72, 74 der Drückeinheit synchron mit dem Antreiben der Motoren 56a, 56b und den Motoren 58a, 58b angetrieben und vorgebracht werden, werden das obere Antriebselement 63 und das untere Antriebselement 67 synchron zueinander bewegt. Infolgedessen wird jedes Drückelement 61 von dem unteren Abschnitt jeder Haltenut 21 in Richtung des Schlitzes 12 bewegt und die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b werden aus der Haltenut 21 heraus und in den Schlitz 12 hinein gedrückt. Wenn das obere Antriebselement 63 zu der untersten Position bewegt wird und das untere Antriebselement 67 zu der obersten Position bewegt wird, werden die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b zu dem unteren Teil des Schlitzes 12, wie in den 6 und 8 gezeigt, bewegt.
Der Schlitzabstand des Statorkerns 10 ist am engsten (klein) an der Position der Öffnungen 12a der Schlitze 12 und am breitesten (groß) an dem unteren Abschnitt des Schlitzes 12 und die Haltenuten 21 der Bauvorrichtung 20 sind ebenso ausgebildet, um sich auf gestreckte Linien des Schlitzes 12 zu erstrecken. Folglich, wenn eine Kraft in der radialen Richtung von der Achse des Statorkerns 10 zu den Spulen 40 aufgebracht wird, muss jede Spule 40 bewegt werden, während sich der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b ändert. In diesem Fall wird die Kraft zum Vergrößern des Abstands zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b der Spule 40 auf die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b von der Wandoberfläche des Schlitzes 12 und der Haltenut 21 aufgebracht und wird die Reaktionskraft von der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b zu der Wandoberfläche der Haltenut 21 oder dem Schlitz 12 aufgebracht. Eine große Kraft wird verwendet, um den Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b zu vergrößern. Folglich, wenn sich die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b mit einer großen Kraft bewegen, die auf die ersten Seiten 41a und die zweiten Seiten 41b sowie die Wandoberflächen der Schlitze 12 und die Haltenuten 21 aufgebracht wurde, können die Wandoberflächen der Schlitze 12 und die Haltenuten 21 verformt oder beschädigt werden. Ferner kann die Isolationsbeschichtung von den Spulen 40 entfernt werden.
Nichtsdestotrotz werden die Spulen 40 in diesem Ausführungsbeispiel in Richtung der unteren Abschnitte der Schlitze 12 der Drückelemente 61 der Drückeinheit bewegt, während sich der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b jeder Spule 40 mit der Drückkraft erhöht, die mittels der Drückelemente 53a, 53b der Drückeinheit 50 aufgebracht wird. Dies bewegt die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b in der Erstreckungsrichtung des Schlitzes 12 sanft. Daher, selbst wenn die Spulen 40, die einer großen Kraft bedürfen, um verformt zu werden, wenn die Spulen 40 mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet sind, verformt und in die Schlitze 12 des Statorkerns 10 eingeführt werden, wird der Verformung und Beschädigung des Statorkerns 10 sowie einem Entfernen der Isolierungsbeschichtung von den Spulen 40 vorgebeugt.
Die Motoren 56a, 56b und die Motoren 58a, 58b werden dann synchron angetrieben, um eine Rückwärtsrotation zu erzeugen, sodass der Hebestützkörper 55a angehoben wird und der Hebestützkörper 55b abgesenkt wird. Die Drehplatten 52a, 52b werden in die zweite Richtung gedreht und die Drückelemente 53a, 53b werden in Richtung der inneren Seite der Drehplatten 52a, 52b in der radialen Richtung der Drehplatten 52a, 52b bewegt. Infolgedessen werden die Spulenenden 42a, 42b von den Drückelementen 53a, 53b gelöst. Ferner stoppen die Zylinder 72, 74 ein Zuführen der Antriebskraft und Bewegen des oberen Antriebselements 63 und des unteren Antriebselements 67 zueinander. Jedes Drückelement 61 wird folglich zu der Stand-By-Position an der unteren Seite der Haltenut 21 mittels der Vorspannkraft der Torsionsfeder bewegt. Dies vollendet den ersten Betrieb zum Koppeln der Spulen 40 an den Statorkern 10.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Spulen 40 an den Statorkern 10 in einer zweischichtigen Wicklung und einer Duplexwicklung, wie in 10 gezeigt, gekoppelt. Mit anderen Worten wird die Spule 40 einer doppelschichtigen Wicklung, in der eine von jeder der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b in jeden Schlitz 12 des Statorkerns eingeführt ist, zweifach an den Statorkern 10 gekoppelt. Folglich wird das Koppeln der Spule 40 zweimal durchgeführt. Nachdem der erste Betrieb zum Koppeln der Spulen vollendet ist, werden die Spulen 40 in die Bauvorrichtung 20 gesetzt, welche mittels der Stützeinheit 30 gestützt wird, ohne den Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 auf dieselbe Weise wie der erste Kopplungsbetrieb der Spulen 40 zu stützen. Nachdem die Spulen 40 in die Bauvorrichtung 20 gesetzt sind, wird der Statorkern 10, der die erste Kopplung der Spulen 40 durchlaufen ist, mittels der Stützeinheit 30 gestützt. Infolgedessen wird die Bauvorrichtung 20, in der die Spulen 40 gesetzt sind, in einem Spulenabstand von sechs mit einer ersten Seite 41a und einer zweiten Seite 41b, die in jeder Haltenut 21 an der inneren Seite des Statorkerns 10 eingeführt ist, in der die Spulen 40 in der Doppelschichtwicklung an der entfernten Seite der Schlitze 12 gekoppelt sind, eingeführt.
Anschließend werden auf dieselbe Weise wie in dem ersten Kopplungsbetrieb der Spulen 40 die Motoren 56a, 56b synchron angetrieben, um eine Vorwärtsrotation zu erzeugen, wobei die Motoren 58a, 58b angetrieben werden, um eine Vorwärtsrotation synchron mit den Motoren 56a, 56b zu erzeugen und die Zylinder 72, 74 der Drückeinheit werden angetrieben, um einen Vorspringbetrieb synchron mit dem Antreiben der Motoren 56a, 56b und den Motoren 58a, 58b durchzuführen. Dann werden die Drückelemente 61 von den unteren Abschnitten der Haltenut 21 in Richtung der Schlitze 12 bewegt und die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b wird aus jeder Haltenut 21 heraus und in den Schlitz 12 hineingedrückt, wodurch in den in 9 gezeigten Zustand geschaltet wird. Das zweite Mal unterscheidet sich von dem ersten Mal darin, dass jedes Drückelement 61 nicht in den Schlitz 12 bewegt wird, sondern zu dem Ende der Öffnung der Haltenut 21 bewegt wird, sodass zwei erste Seiten 41a und zwei zweite Seiten 41b in jeden Schlitz 12 eingeführt werden. Anschließend werden die Motoren 56a, 56b und die Motoren 58a, 58b angetrieben, um eine Rückwärtsrotation zu erzeugen, das obere Antriebselement 63 und das untere Antriebselement 67 werden zu den in 1 gezeigten Positionen zurückgebracht, die Zylinder 72, 74 werden angetrieben, um eine Rückzugsposition durchzuführen und die Verbindungsmechanismen 62 bewegen die Drückelemente 61 zu der Stand-By-Position an der unteren Seite der Haltenut 21 mit der Vorspannkraft der Torsionsfeder. Dies vollendet den zweiten Betrieb zum Koppeln der Spulen 40 an den Statorkern 10. Nachfolgend werden die obere Stützplatte 51a, Drehplatte 52a und Drückelement 53a zu Positionen bewegt, wo der Statorkern 10 von der Stützeinheit 30 ohne Hindernisse entfernt werden kann. Dann wird der Statorkern 10, in dem die Spulen 40 an vorherbestimmten Positionen in den Schlitzen 12 eingeführt sind, von der Stützeinheit 30 entfernt.
Die Enden des Wicklungsdrahts 40a jeder Spule 40 werden dann verbunden. Wie in 10 gezeigt, vollendet dies einen Stator S, in dem die Spulen 40 an den Statorkern in Doppelschichtwicklungen und Duplexwicklungen gekoppelt sind. 10 zeigt eine Hälfte des Stators S.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat die unten beschriebenen Vorteile.

(1) Bei dem Herstellungsverfahren des Stators der rotierenden elektrischen Maschine ist die Vielzahl von Haltenuten 21, in denen die geraden Abschnitte (erste Seite 41a und zweite Seite 41b) der Spule 40 einführbar sind, in demselben Abstand 12a des Schlitzes 12 ausgebildet. Ferner ist die Bauvorrichtung 20, die verwendet wird, an der inneren Seite des Statorkerns 10 mit den Haltenuten 21, den Öffnungen 12a des Schlitzes 12 zugewandt anordbar. Der Statorkern 10 ist ringförmig. Die Schlitze 12 haben jeweils eine Öffnung 12a, die in den inneren Umfang des Statorkerns 10 öffnet. Die Schlitze 12 sind so ausgebildet, dass der Schlitzabstand sich von der Öffnung 12a in Richtung des unteren Abschnitts vergrößert. Die Spulen 40 werden anschließend so gesetzt, dass die geraden Abschnitte in die Haltenuten 21 der Bauvorrichtung 20 eingeführt werden und die Spulenenden 42a, 42b aus den Endflächen in der axialen Richtung des Statorkerns 10 von dem Abschnitt der Bauvorrichtung 20, der die Haltenuten 21 enthält, hervorstehen. In der Haltenut 21, die den geraden Abschnitt empfängt, ist das Drückelement 61 näher an dem unteren Teil der Haltenut 21 gelegen als dem geraden Abschnitt. Ferner bringt die Drückeinheit 50 gleichzeitig eine Drückkraft in der axialen Richtung des Statorkerns 10 auf alle von den Spulenenden 42a, 42b der Spule 40 auf. Dies erhöht den Abstand zwischen den benachbarten geraden Abschnitten der Spule 40. Ferner bringt die Drückeinheit, die alle von den Drückelementen 61 entlang der Haltenuten 21 bewegt, gleichzeitig mit dem Verbindungsmechanismus 62 eine Kraft auf die Spulen 40 auf, um die geraden Abschnitte aus den Haltenuten 21 und in die entsprechenden Schlitze 12 zu drücken. Daher, selbst wenn die Spulen 40 verformt und in die Schlitze 12 des Statorkerns 10 eingeführt werden, was eine große Kraft zum Verformen erfordert, wenn die Spulen 40 mittels eines rechtwinkligen Drahts ausgebildet sind, wird eine Verformung und Beschädigung des Statorkerns 10 und der Spule 40 vorgebeugt. Einem Entfernen der Isolationsbeschichtung von den Spulen 40 wird ebenso vorgebeugt. Im Vergleich zu, wenn der Satz von Spulen 40 in der Bauvorrichtung 20 in eine Vielzahl von Gruppen aufgeteilt wird und nachfolgend die Gruppen von Spulen 40 mittels gleichzeitigen Bewegens der Spulen bewegt werden, kann die Einführzeit zum Bewegen (Einführen) der Spulen 40 in die Schlitze 12 des Statorkerns 10 erheblich verkürzt werden (d. h. um ca. ein zehntel).
(2) Die Beanspruchbarkeit der Bauvorrichtung 20 kann reduziert werden, da keine übermäßig große Kraft aufgebracht wird, wenn die Spulen 40 zu der Bauvorrichtung 20 verformt werden, insbesondere die Wandflächen der Haltenuten 21. Dies erhöht die Gestaltungsfreiheit für den Motor, weil, falls der Durchmesser des Motors in dem der Stator verwendet wird klein ist, oder die Menge an Spulen groß ist, sich die Dicke zwischen den benachbarten Haltenuten 21 der Bauvorrichtung 20 verringert und die Beanspruchbarkeit absenkt. Folglich müsste der Motor unter Berücksichtigung dieses gestaltet werden. Hingegen, wenn keine übermäßig große Kraft auf die Wandflächen der Haltenuten 21 aufgebracht wird, besteht kein Bedarf für solche Berücksichtigungen.
(3) Die Spulen 40, die verwendet werden, sind jeweils ringförmig und enthalten zwei gerade Abschnitte (erste Seite 41a und zweite Seite 41b) und zwei Spulenenden (42a, 42b). Daher ist die Spule für die Herstellung des Stators geeignet, in dem die Spulen 40 an den Statorkern 10 in verteilten Wicklungen gekoppelt sind.
(4) Es werden rechtwinklige Drähte für die Wicklungsdrähte 40a, die die Spulen 40 ausbilden, verwendet. Daher ist die Besetzungsrate der Spule 40 im Vergleich zu, wenn der Wicklungsdraht 40a einen kreisförmigen Querschnitt oder einen elliptischen Querschnitt hat, erhöht.
(5) Die Spule 40 hat zwei Spulenenden 42a, 42b mit sich erstreckenden Formen. Zum Beispiel kann die Spule 40 so ausgebildet sein, dass der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b sich vergrößert, selbst wenn die Drückeinheit 50 eine Drückkraft in der axialen Richtung des Statorkerns 10 auf jedes von den Spulenenden 42a, 42b der Spule 40 aufbringt, wenn nur das Spulenende 42a ausgebildet ist, um eine sich erstreckende Form zu haben. Dennoch, wenn beide Spulenenden eine sich erstreckende Form haben, wird die Spule leicht verformt, um den Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b zu vergrößern, während die erste Seite 41a und die zweite Seite 41b parallel gehalten werden.
(6) Die Statorherstellungsvorrichtung der rotierenden elektrischen Maschine enthält die Stützeinheit 30 zum Stützen des Statorkerns 10 und die Bauvorrichtung 20, welche an der inneren Seite des Statorkerns 10 angeordnet ist, in einem konzentrischen Zustand. Die Bauvorrichtung 20 hat eine Vielzahl von Haltenuten 21, zu welchen die geraden Abschnitte (erste Seite 41a und zweite Seite 41b) der Spule eingeführt werden können, die in demselben Abstand wie die Öffnungen 12a der Schlitze 12 des Statorkerns 10 ausgebildet sind, und an der inneren Seite des Statorkerns 10 mit den Haltenuten 21 in Öffnungen 12a der Schlitze 12 zugewandt anordbar sind. Die Herstellungsvorrichtung enthält ferner Verbindungsmechanismen 62 und die Drückeinheiten 50. Die Verbindungsmechanismen 62 sind in der Bauvorrichtung 20 angeordnet und enthalten die Drückelemente 61, die näher an dem unteren Teil der Haltenuten 21 anordbar sind als in geraden Abschnitten, die in die Haltenuten 21 eingeführt sind, und die Verbindungen, die näher an der Achse des Statorkerns 10 angeordnet sind als die Drückelemente 61 an der äußeren Seite der Endflächen in der axialen Richtung des Statorkerns 10, und welche alle von den Drückelementen 61 in eine Richtung von dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 in Richtung des entsprechenden Schlitzes 12 und in eine Richtung von dem Schlitz 12 in Richtung des unteren Abschnitts der Haltenut 21 bewegt. Die Drückeinheit 50 bringt gleichzeitig eine Drückkraft in der axialen Richtung des Statorkerns 10 auf alle von den Spulenenden 42a, 42b mit den in den Haltenuten 21 der Bauvorrichtung 20 eingeführten geraden Abschnitten, welche von der Stützeinheit 30 gestützt wird, und den Spulenenden 42a, 42b auf, die nach außen in der axialen Richtung des Statorkerns 10 von den zwei Endflächen des Abschnitts der Bauvorrichtung 20, der die Haltenuten 21 enthält, hervorstehen. Die Spulen 40, die in dem Statorkern 10 unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung eingebaut sind, werden in Richtung der unteren Abschnitte der Schlitze 12 mittels der Drückelemente 61 bewegt, während mit der mittels der Drückeinheit 50 aufgebrachten Drückkraft der Abstand zwischen den geraden Abschnitten der Spulen 40 vergrößert wird. Daher, selbst wenn die Spulen 40 verformt und in den Schlitz 12 des Statorkerns 10 eingeführt werden, was eine große Kraft für die Verformung erfordert, wenn die Spulen 40 mittels rechtwinkliger Drähte ausgebildet sind, wird der Verformung und Beschädigung des Statorkerns 10 und der Spule 40 vorgebeugt. Ferner wird einem Entfernen der Isolationsbeschichtung von den Spulen 40 vorgebeugt.
(7) Die Drückeinheit 50 enthält die Drückelemente 53a, 53b, die ebenso in der Lage sind, eine Drückkraft aufzubringen, die in Richtung der äußeren Seite des Statorkerns 10 zu den Spulenenden 42a, 42b gerichtet ist. Die Drückelemente 53a, 53b sind für jedes der Spulenenden 42a, 42b vorgesehen. Mit anderen Worten, bringt die Drückeinheit 50 ebenso eine Drückkraft in Richtung der äußeren Seite des Statorkerns 10 zu den Spulenenden 42a, 42b auf. Daher, empfangen die geraden Abschnitte (erste Seite 41a und zweite Seite 41b) der Spulen 40 eine Kraft, die die geraden Abschnitte in Richtung des unteren Abschnitts des Schlitzes 12 von sowohl dem Drückelement 61 als auch der Drückeinheit 50 bewegt, sodass sie aus der Haltenut 21 und in den entsprechenden Schlitz 12 gedrückt werden. Dies bewegt des Weiteren die geraden Abschnitte sanft.
(8) Die Drückeinheit 50 enthält einen Satz von Stützplatten 51a, 51b, die an den zwei axialen Seiten des Statorkerns 10 mit dem Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 dazwischen gestützt angeordnet sind, und die Drehplatten 52a, 52b, die gestützt sind, um an der dem Statorkern 10 entgegengesetzten Seite jeder Stützplatte 51a, 51b drehbar zu sein. Die Stützplatten 51a, 51b enthalten die geraden Führungsnuten 51c, die sich parallel zu den Schlitzen 12 des Statorkerns 10 in Übereinstimmung mit den Schlitzen 12 erstrecken. Die Drehplatten 52a, 52b enthalten jeweils die Spiralführungsnut 52c. Die Drückelemente 53a, 53b enthalten den Abschnitt 53c, der entlang der geraden Führungsnut 51c bewegbar ist, und den Eingriffsabschnitt 53d, der die Spiralführungsnut 52c greift. Daher wird ein Mechanismus zum Aufbringen einer Bewegungskraft auf die Drückelemente 53a, 53b vereinfacht, selbst wenn es eine große Anzahl an Drückelementen 53a, 53b gibt.
(9) Die Drückeinheit 50 ist so ausgebildet, dass eine der Stützplatten 51a, 51b, nämlich die obere Stützplatte 51a, den Statorkern 10 zu der Position bewegen kann, wo der Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 gestützt ist, oder zu der Position, wo der Statorkern 10 von der Position entfernt wird, die von der Stützeinheit 30 gestützt wird, ohne irgendwelche Hindernisse von der Drehplatte 52a und dem Drückelement 52a. Daher wird die Fläche, die von der Vorrichtung belegt wird, verringert, im Vergleich zu einer Struktur, in der der Satz von Stützplatten, der die Stützeinheit ausbildet, beide den Statorkern 10 zu einer Position bewegen, wo der Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 gestützt ist, oder zu einer Position, wo der Statorkern 10 von der Position entfernt wird, die von der Stützeinheit 30 gestützt wird, ohne irgendwelche Hindernisse von den Drehplatten 52a, 52b und den Drückelementen 53a, 53b.
(10) Der Verbindungsmechanismus 62 enthält die Antriebskraftaufbringeinheit (oberes Antriebselement 63 und unteres Antriebselement 67), die Antriebskraft zum Bewegen zumindest der Drückelemente 61 von den unteren Seiten der Haltenuten 21 in Richtung der Schlitze 12 an beiden axialen Seiten des Statorkerns 10 mit der Bauvorrichtung 20 dazwischen angeordnet aufbringt. Daher ist die Antriebskraft, die von einer Antriebskraftaufbringeinheit aufgebracht wird, klein und die Kraft wird leicht und gleichmäßig auf jeden Knoten (Verbindung) des Verbindungsmechanismus 62 aufgebracht, im Vergleich zu einer Struktur, in der die Antriebskraftaufbringeinheit, die die Antriebskraft zum Bewegen der Drückelemente 61 von den unteren Abschnitten der Haltenuten 21 zu den Schlitzen 12 aufbringt, an einer Seite mit einer dazwischen angeordneten Bauvorrichtung angeordnet ist.
(11) Jeder Verbindungsmechanismus 62 verwendet die Vorspannkraft der Torsionsfeder als eine Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements 61 zu dem unteren Abschnitt der Haltenut 21. Daher bewegt sich der Verbindungsmechanismus 62 nicht, selbst wenn die Kolbenstange 72a des Zylinders 72, der die Antriebskraft zu dem oberen Antriebselement 63 aufbringt, zu einer Position bewegt wird, die das Anbringen und Entfernen des Statorkerns 10 an und von der Stützeinheit 30 nicht behindert. Daher wird die Struktur zum Halten des Drückelements 61 an der Stand-By-Position in dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 vereinfacht, selbst wenn das obere Antriebselement 63, welches die Antriebskraftaufbringeinheit zum Antreiben des Verbindungsmechanismus 62 ist, von der Kolbenstange 72a gelöst wird.
(12) Die Hebestützkörper 55a, 55b der Drückeinheiten 50 werden mittels der Kugelschraubmechanismen 54a, 54b angetrieben, die mittels der Motoren 56a, 56b angetrieben werden. Daher werden die Hebestützkörper 55a, 55b leicht bei einer angemessenen Geschwindigkeit und Zeit angetrieben, selbst unabhängig davon, ob nur ein Hebestützkörper 55a angehoben wird oder beide Hebestützkörper 55a, 55b gleichzeitig angehoben werden.

Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Stützstruktur des Statorkerns 10 und die Stützstruktur der Bauvorrichtung 20 von dem ersten Ausführungsbeispiel. Abschnitte, die die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Statorkern 10 mittels der Stützeinheit 30 gestützt, während er in der Aufnahmevertiefung 31, die in der Stützeinheit 30 ausgebildet ist, die an einer vorherbestimmten Position fixiert ist, beherbergt wird. Die mittlere Position der Aufnahmevertiefung 31 wird fortwährend an einer Position fixiert, die koaxial mit den Drückabschnitten 73 der oberen und unteren Drückeinheiten 50 ist. Ein Kissen (nicht gezeigt) erstreckt sich durch die Kolbenstange 74a des unteren Zylinders 74, um die Bauvorrichtung 20 an einer in 1 und 2 gezeigten vorherbestimmten Position zu stützen. Die Bauvorrichtung 20 erstreckt sich durch die Aufnahmevertiefung 31 der Stützeinheit 30 zusammen mit den Verbindungsmechanismen 62. Wie in 1 gezeigt, wird der Statorkern 10 von der Aufnahmevertiefung 31 entfernt und in die Aufnahmevertiefung 31 des Statorkerns 10 mittels Anhebens des Hebestützkörpers 55a zu einer Position angeordnet, wo ein Entfernen des Statorkerns 10 durch die obere Drückeinheit 50 nicht behindert wird.
Die Stützeinheit 30 ist nicht an einer vorherbestimmten Position in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fixiert. Insbesondere ist die Stützeinheit 30 ausgebildet, um horizontal zu einer Stand-By-Position und einer Spuleneinführposition bewegbar zu sein. An der Stand-By-Position wird der Statorkern 10 in der Aufnahmevertiefung 31 des Statorkerns 10 angeordnet oder von der Aufnahmevertiefung 31 entfernt. An der Spuleneinführposition ist die mittlere Position der Aufnahmevertiefung 31 koaxial mit den Drückabschnitten 73 der oberen und unteren Drückeinheit 50, sodass die Spulen 40 zu dem Statorkern 10 eingeführt werden können.
Genauer gesagt, wie in 11 und 12 gezeigt, sind linke und rechte Stützrahmen 80 an den Säulen 15 angeordnet. Eine Vielzahl kreisförmiger Walzen 81 ist an jeder der zwei Stützrahmen 80 entlang einer einzigen geraden Linie angeordnet. Die kreisförmigen Walzen 81 sind in einer einzigen Reihe in einer Richtung senkrecht zu der Ebene von 11 und 12 angeordnet. Die Stützeinheit 30 ist an den Stützrahmen 80 mittels der kreisförmigen Walzen 81 gestützt. Eine Führungsstange 83, die mit einem Stützkörper 82 der kreisförmigen Walze 81 eingreifbar ist, ist an der unteren Fläche an den linken und rechten Seiten der Stützeinheit 30 fixiert und erstreckt sich in der Richtung senkrecht zu der Ebene von 11 und 12. Die Stützeinheit 30 ist horizontal in der Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene von 11 und 12 in einer Situation bewegbar, in der die Stützeinheit 30 mittels der kreisförmigen Walzen 81 gestützt ist und in der die Führungsstangen 83 mit den Seitenflächen der Stützkörper 82 im Eingriff sind. Die Stützeinheit 30 wird mittels eines Stoppers (nicht gezeigt) gestoppt, wenn sie an der Stand-By-Position und der Spuleneinführposition gelegen sind. Die Stützeinheit 30 wird manuell bewegt.
Der Kugelschraubmechanismus 54a zum Anheben und Absenken des oberen Hebestützkörpers 55a ist zwischen dem Stützrahmen 80 und dem Stützausleger 16 angeordnet. Der Kugelschraubmechanismus 54b zum Anheben und Absenken des unteren Hebestützkörpers 55b ist zwischen Basis B und dem Stützrahmen 80 angeordnet.
Ferner ist ein Eingriffsabschnitt (nicht gezeigt), der mit den oberen Abschnitten der Spitzen der Zähne 11 des Statorkerns 10 eingreifbar ist, an dem oberen Teil der Bauvorrichtung 20 angeordnet. Die Bauvorrichtung 20 ist mittels des Statorkerns 10 gestützt, wenn der Eingriffsabschnitt mit den oberen Abschnitten der Spitzen der Zähne 11 im Eingriff ist. Daher ist das Kissen (nicht gezeigt), das in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, das sich durch die Kolbenstange 74a des unteren Zylinders 74 erstreckt, nicht nötig.
11 zeigt die Hebestützkörper 55a, 55b so angeordnet, dass die Verbindungsmechanismen 62 und die Drückeinheiten 50 keine Hindernisse sind, wenn die Stützeinheit 30, die den Statorkern 10 stützt, horizontal zwischen der Stand-By-Position und der Spuleneinführposition mit der Bauvorrichtung 20, die mittels des Statorkerns 10 gestützt wird, zusammen mit den Verbindungsmechanismen 62 bewegt wird. Falls die Bauvorrichtung 20 in Richtung der oberen Seite bewegt wird, wenn die Stützeinheit 30, die an der Stand-By-Position gelegen ist, wird die Bauvorrichtung 20 von dem Statorkern 10 gelöst und von dem Statorkern 10 zusammen mit den Verbindungsmechanismen 62 entfernt. Der Statorkern 10 wird anschließend von der Aufnahmevertiefung 31 entfernt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Stützeinheit 30 zum Stützen des Statorkerns 10 an einer vorherbestimmten Position, die der Drückeinheit 50 zugewandt ist, fixiert, und die Bauvorrichtung 20 ist an einer vorherbestimmten Position gestützt, wenn sie sich durch den Statorkern 10 zusammen mit den Verbindungsmechanismen 62 erstreckt. Daher wird, um den Statorkern 10 von der Stützeinheit 30 zu entfernen, ein Raum gebraucht, um die untere Fläche des Statorkerns 10 in der vertikalen Richtung zu einer Position zu bewegen, die höher ist als das obere Ende der Verbindungsmechanismen 62, um so zumindest die Verbindungsmechanismen 62 nicht zu beeinträchtigen, und anschließend den Statorkern 10 in der horizontalen Richtung zu bewegen. Dies erfordert eine lange Hebestrecke für den oberen Hebestützkörper 55a und vergrößert die Höhe der Statorkernherstellungsvorrichtung. Ferner muss die Kolbenstange 72a des Zylinders 72 zum Absenken des oberen Antriebselements 63 über eine lange Strecke herausgeragt und zurückgezogen werden. Im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel erlaubt das vorliegende Ausführungsbeispiel, dass die Strecke, über die der obere Hebestützkörper 55a angehoben und abgesenkt wird, verkürzt wird. Daher kann die Höhe der Statorkernherstellungsvorrichtung im Kern verringert werden und die Kolbenstange 72a des Zylinders 72 über eine kurze Strecke hervorgeragt und zurückgezogen werden.
Ferner, in dem ersten Ausführungsbeispiel, wird der Betrieb zum Setzen der Spulen 40 in der Bauvorrichtung 20 durchgeführt, wenn die Bauvorrichtung 20 durch die Aufnahmevertiefung 31 erstreckt ist. Daher ist der Setzungsbetrieb schwer durchzuführen, aufgrund des Vorhandenseins des oberen Hebestützkörpers 55a der Drückelemente 53a usw.. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dagegen wird der Betrieb zum Setzen der Spulen in der Bauvorrichtung 20 durchgeführt, wenn die Stützeinheit 30 an der Stand-By-Position angeordnet ist, aber die Bauvorrichtung 20 und der Statorkern 10 entfernt sind. Das vergrößert den Betriebsraum und erlaubt es, dass Aufgaben leichter durchgeführt werden.
Ausführungsbeispiele sind nicht auf die vorangegangene Beschreibung beschränkt und können, wie z. B. unten beschrieben, modifiziert werden.
Das Wicklungsverfahren der Spule 40 ist nicht auf eine Doppelschichtwicklung beschränkt, in der jede der zwei Schichtwicklungen eine erste Seite 41a und eine zweite Seite 41b enthält, die in jeden Schlitz 12 des Statorkerns 10 eingeführt sind. Zum Beispiel, wie in 13 gezeigt, kann ein Verfahren, in dem die Spule 40 in den Statorkern 10 in Doppelschichtwicklung und in Einzelwicklung eingegliedert ist, angenommen werden. Überdies, ein Verfahren, in dem die Spule 40 in dem Statorkern 10 in Einschichtwicklung (Einzelschichtwicklung) eingegliedert ist, indem eine erste Seite 41a oder eine zweite Seite 41b in einen Schlitz 12 in einer Einzelwicklung, wie in 14 gezeigt, eingeführt ist. Alternativ kann ein Verfahren, in dem die Spule 40 in den Statorkern 10 in Einschichtwicklung und in Duplexwicklung eingegliedert ist, wie in 15 gezeigt, angenommen werden. Für die Doppelschichtwicklung sind fünf Schlitze 12 zwischen den Schlitzen 12, die die erste Seite 41a empfangen, und der zweiten Seite 41b einer Spule 40 vorhanden. Für eine Einschichtwicklung (einzelne Schichtwicklung) sind vier Schlitze 12 zwischen den Schlitzen 12, die die erste Seite 41a empfangen, und der zweiten Seite 41b einer Spule 40 vorhanden.
Die Anzahl an Schlitzen 12, die zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b einer Spule 40 existiert, ist nicht auf vier oder fünf begrenzt. Zum Beispiel kann die Anzahl weniger als vier, wie z. B. drei, oder größer als fünf, wie z. B. sechs, sein.
Die Antriebskraftaufbringeinheit zum Anheben und Absenken der Hebestützkörper 55a, 55b der Drückeinheiten 50 ist nicht auf die die Kugelschraubmechanismen 54a, 54b beschränkt, die mittels der Motoren 56a, 56b angetrieben werden, und kann mittels hydraulischer Zylinder, pneumatischer Zylinder oder elektrischer Zylinder ausgebildet sein.
Die Drückeinheiten 50 und die Verbindungsmechanismen 62 können die gleiche Antriebsquelle teilen. Zum Beispiel, wie in den 16A und 16B gezeigt, kann das Drückelement 53A, 53B ausgebildet sein, um einen Kontakt mit den Drückelementen 61 und den unteren Oberflächen der Haltenuten 21 zu erlauben. Wenn die Stützplatte 51a und die Drehplatte 52a abgesenkt werden und die Stützplatte 51b und die Drehplatte 52b angehoben werden, wird jedes Drückelement 61 in Richtung der äußeren Seite bewegt, d. h. weg von dem unteren Abschnitt der Haltenut 21 mittels der nach außen Bewegung des Drückelements 53a, 53b. In diesem Fall sind das obere Antriebselement 63 und das untere Antriebselement 67, die als die Antriebskraftaufbringeinheit für den Verbindungsmechanismus 62 dienen, und die Zylinder 72, 74, die die Antriebseinheit bilden, nicht notwendig und die Struktur der Verbindungsmechanismen wird vereinfacht. Ferner ist der Zylinder 74 unnötig. Dies erhöht den Freiheitsgrad für die Struktur der Stützeinheit, die die Bauvorrichtung 20 stützt. Zum Beispiel kann die Säule zum Stützen der Bauvorrichtung 20 an der Position angeordnet werden, wo der Zylinder 74 angeordnet war.
Die Drückeinheit 50 bedarf lediglich einer Struktur, in welcher eine Drückkraft gleichzeitig auf alle von den Spulenenden 42a, 42b der Spulen 40 von der axialen Richtung des Statorkerns 10 synchron mit den Verbindungsmechanismen, die in den Haltenuten 21 gesetzt sind, um den Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b zu verbreitern, aufgebracht wird. Zum Beispiel kann anstelle der Drückelemente 53a, 53b, die eine Drückkraft auf die Spulenenden 42a, 42b in Richtung der äußeren Seite des Statorkerns 10 aufbringen, ein Paar Drückkörper (Drückplatten) gleichzeitig die Spulenenden 42a, 42b berühren, um lediglich eine Drückkraft in der axialen Richtung des Statorkerns 10 aufzubringen.
Der Kugelschraubmechanismus kann anstelle von den Zylindern 72, 74 zum Zuführen der Antriebskraft zu dem oberen Antriebselement 63 und dem unteren Antriebselement 67 der Verbindungsmechanismen 62, die die Drückeinheit antreiben, angeordnet werden. Dennoch erlauben die Zylinder 72, 74 eine einfache Struktur als ein Kugelschraubmechanismus.
Die Spule 40 kann so verformbar sein, dass der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b der Spule 40 sich erhöht, wenn die Drückkraft von der axialen Richtung des Statorkerns 10 zu beiden Spulenenden 42a, 42b mittels der Drückeinheit 50 aufgebracht wird. Mit anderen Worten müssen die Spulenenden 42a, 42b keine vorstehende Form haben. Zum Beispiel kann eine Spule 40, in der lediglich ein Spulenende 42a, 42b eine vorstehende Form hat, angenommen werden. Dennoch ist die Spule 40, bei der beide Spulenenden 42a, 42b eine vorstehende Form haben, vorzuziehen, da der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b sanft und leicht erhöht werden kann, wenn die Drückkraft mittels der Drückeinheit 50 aufgebracht wird.
Die vorstehende Form der Spulenenden 42a, 42b ist nicht auf eine Bergform beschränkt. Zum Beispiel können die Spulenenden 42a, 42b aus einer halbelliptischen Form ausgebildet sein oder können in einer Form ausgebildet sein, die einen geneigten Abschnitt fortlaufend mit der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b an zwei Seiten der sich horizontal erstreckenden entfernten Enden hat.
Als eine Struktur zum Stützen der Bauvorrichtung 20 an einer vorherbestimmten Position an der inneren Seite des Statorkerns 10 ist der obere Abschnitt der Bauvorrichtung 20 ausgebildet, einen größeren Durchmesser zu haben, als der Innendurchmesser des Statorkerns 10, und der Eingriffsabschnitt ist mit den oberen Abschnitten der Spitzen der Zähne 11 des Statorkerns 10 im Eingriff. Die Bauvorrichtung 20 kann mittels des Statorkerns 10 durch Eingreifen des Eingriffsabschnitts mit den oberen Abschnitten der Spitzen der Zähne 11 gestützt werden. In diesem Fall ist die radiale Länge des Schlitzes 12 länger als die Summe der radialen Länge, die von der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b belegt ist, die in jedem Schlitz 12 beherbergt ist, und der radialen Länge des Eingriffsabschnitts. Nach einem Entfernen des Statorkerns 10 von der Stützeinheit 30, nach einem Koppeln der Spulen 40 zu dem Statorkern 10, wird der Eingriffsabschnitt in den Schlitzen 12 des Statorkerns 10 positioniert. Der Stator 10 kann nach oben in der axialen Richtung in diesem Zustand bewegt werden. Dies erlaubt, dass der Stator 10 ohne irgendwelche Hindernisse entfernt werden kann.
Der Wicklungsdraht 40a, der die Spule 40 ausbildet, ist nicht auf einen rechtwinkligen Draht beschränkt. Mit anderen Worten muss der Wicklungsdraht 40a nur verformbar sein, sodass sich der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b der Spule 40 vergrößert, wenn die Drückeinheit 50 gleichzeitig eine Drückkraft auf jedes Spulenende von der axialen Richtung des Statorkerns 10 aufbringt. Zum Beispiel kann der Wicklungsdraht mit einem elliptischen oder kreisförmigen Querschnitt, der eine Dicke hat, die so verformt werden kann, dass der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b der Spule 40 sich erhöht, wenn eine Drückkraft gleichzeitig auf die Spulenenden von der axialen Richtung des Statorkerns aufgebracht wird. Ein Wicklungsdraht kann eine Vielzahl von dünnen Wicklungsdrähten enthalten, die sich nicht so verformen, dass sich der Abstand zwischen der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b vergrößert, aber sich so verformt, dass die Spulenenden zusammengedrückt werden, wenn die Drückkraft gleichzeitig auf die Spulenenden von der axialen Richtung des Statorkerns aufgebracht wird. Die dünnen Wicklungsdrähte können gebündelt und mit Harz oder ähnlichem fixiert werden.
Jeder Hebestützkörper 55a, 55b kann ausgebildet sein, um mit einem Linearmotor angetrieben zu werden, oder ein Linearmotor kann für die Antriebseinheit zum Antreiben des oberen Antriebselements 63 und des unteren Antriebselements 67 verwendet werden.
Anstelle der Struktur, in der nur der Statorkern 10 von der Stützeinheit 30 in dem ersten Ausführungsbeispiel entfernbar ist, kann die Bauvorrichtung 20 von der Stützeinheit 30 zusammen mit dem Verbindungsmechanismus 62 entfernbar sein. In einer solchen Struktur kann die Vielzahl von Spulen 40 in der Bauvorrichtung 20, mit der Bauvorrichtung 20 und dem Verbindungsmechanismus 62 von der Stützeinheit 30 entfernt, gesetzt werden.
Die Anzahl an Schlitzen 12 des Statorkerns 10 ist nicht auf 48 beschränkt und kann größer als 48 (z. B. 60) oder geringer als 48 (z. B. 24 oder 36) sein.
Die Spule 40 ist nicht auf einen Kassettentyp beschränkt, der einen Satz von einer ersten Seite 41a und einer zweiten Seite 41b enthält und in dem zwei Enden jeder von der ersten Seite 41a und der zweiten Seite 41b mit dem Spulenende 42a verbunden sind, um eine Spule auszubilden. Zum Beispiel kann eine Spule eine Vielzahl schildkrötenpanzerförmiger Spulen 40 enthalten, die mit einer Kreuzlinie fortgeführt ist.
Die Spulen 40 sind nicht auf eine Schleifenwicklung beschränkt, in welcher verteilte Wicklungen über zwei Schlitze 12 gekoppelt sind, und können in einer Wellenwicklung oder konzentrischen Wicklung sein.
Das Koppeln der Spulen 40 an den Statorkern 10 ist nicht auf das Verfahren beschränkt, das zumindest eine der ersten Seite 41a oder der zweiten Seite 41b der Spule 40 in allen von den Schlitzen 12 des Statorkerns 10 in einen einzigen Einführschritt einführt. Zum Beispiel, wenn die Spulen 40 der rotierenden elektrischen Maschine dreier Phasen in einer konzentrischen Wicklung gekoppelt werden, wobei die Spulen, die die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase ausbilden, in Reihenfolge eingeführt werden. In diesem Fall ist die Gesamtanzahl der ersten Seiten 41a und zweiten Seiten 41b der Spule einer Phase unter der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase geringer als die Anzahl an Schlitzen 12 des Statorkerns 10 und die erste Seite 41a oder die zweite Seite 41b der Spule 40 wird nicht in allen von den Schlitzen 12 in einem einzigen Einführschritt eingeführt.
Der Statorkern 10 ist ringförmig und jeder Schlitz 12 hat eine Öffnung 12a, die in den Innenumfang des Statorkerns 10 öffnet, und die Schlitze 12 sind so ausgebildet, dass der Schlitzabstand sich von den Öffnungen 12a in Richtung der unteren Abschnitte vergrößert. Zum Beispiel kann der Statorkern 10 ein aufgeteilter Kerntyp sein, der mittels Verbindens einer Vielzahl von aufgeteilten Kernen ausgebildet wird. Vorzugsweise wird der aufgeteilte Kerntyp nicht verwendet, da der aufgeteilte Kerntyp den Motorverlust vergrößert.
Der mittels des Motors angetriebene Kugelschraubmechanismus kann anstelle von den Zylindern 72, 74 in dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden. In diesem Fall kann sowohl das Antreiben der Drückeinheit 50 als auch des Verbindungsmechanismus 62 mit dem Motor durchgeführt werden, sodass die Drückeinheit 50 und der Verbindungsmechanismus 62 leicht in einem Gleichlaufzustand angetrieben werden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel können andere Strukturen für die Struktur eines Bewegens der Stützeinheit 30 zu der Stand-By-Position und der Spuleneinführposition bezüglich des Statorkerns 10 angenommen werden. Zum Beispiel kann eine normale Walze anstelle von der spulenförmigen Walze 81 angeordnet werden oder eine Schiene kann an dem Stützrahmen 80 untergeordnet werden und die Stützeinheit 30 kann eine Vielzahl von Rädern enthalten, die auf der Schiene rollen.
Bezugszeichenliste

S: Stator
10: Statorkern
12: Schlitz
12a, 31a: Öffnung
20: Bauvorrichtung
21: Haltenut
30: Stützeinheit
40: Spule
40a: Wicklungsdraht
41a: erste Seite, die als gerader Abschnitt dient
41b: zweite Seite, die als gerader Abschnitt dient
42a, 42b: Spulenende
50: Drückeinheit
51a, 51b: Stützplatte
51c: gerade Führungsnut
52a, 52b: Drehplatte
52c: Spiralführungsnut
53a, 53b: Drückelement
53c: Abschnitt
53d: Eingriffsabschnitt
61: Drückelement
62: Verbindungsmechanismus
63: oberes Antriebselement, das als Antriebskraftaufbringeinheit dient
67: unteres Antriebselement, das als Antriebskraftaufbringeinheit dient
72, 74: Zylinder ausbildende Drückeinheit

Claims

Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, wobei der Stator einen ringförmigen Statorkern, der eine Vielzahl von Schlitzen enthält, und eine an dem Statorkern angebrachte Spule enthält, wobei jeder der Schlitze eine Öffnung, die in einem inneren Umfang des Statorkerns öffnet, und einen unteren Abschnitt enthält, wobei die Schlitze in einem Schlitzabstand von einem benachbarten von den Schlitzen angeordnet sind, wobei sich der Schlitzabstand von der Öffnung in Richtung des unteren Abschnitts erhöht, und die Spule eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die jeweils in die Schlitze eingeführt sind, sowie eine Vielzahl von Spulenenden enthält, die fortlaufend mit den geraden Abschnitten sind, wobei die Herstellungsvorrichtung aufweist: eine Bauvorrichtung mit einer Vielzahl von Haltenuten, in denen die geraden Abschnitte der Spule einführbar sind, wobei jede der Haltenuten einen unteren Abschnitt und eine Öffnung enthält, wobei benachbarte von den Haltenuten in einem Abstand angeordnet sind, der der gleiche ist wie die Öffnungen der benachbarten von den Schlitzen in dem Statorkern, und die Bauvorrichtung an einer inneren Seite des Statorkerns anordbar ist, wenn die Haltenuten jeweils den Öffnungen der Schlitze zugewandt sind; eine Stützeinheit, die den Statorkern und die Bauvorrichtung, die an der inneren Seite des Statorkerns angeordnet ist, in einem konzentrischen Zustand stützt; eine Vielzahl von Verbindungsmechanismen, die in der Bauvorrichtung vorgesehen sind, wobei jeder von den Verbindungsmechanismen ein Drückelement und eine Verbindung enthält, wobei das Drückelement näher an dem unteren Abschnitt jeder Haltenut anordbar ist als der in der Haltenut eingeführte gerade Abschnitt, wobei die Verbindung an einer äußeren Seite einer Endfläche des Statorkerns in einer axialen Richtung und an einer inneren Seite in einer radialen Richtung des Statorkerns von dem Drückelement angeordnet ist, und wobei die Verbindung das entsprechende Drückelement in eine Richtung von dem unteren Abschnitt der Haltenut in Richtung des entsprechenden Schlitzes und von dem Schlitz in Richtung des unteren Abschnitts bewegt; und eine Vielzahl von Drückeinheiten, die gleichzeitig eine Drückkraft von der axialen Richtung des Statorkerns auf allen von den Spulenenden der Spule synchron mit dem Verbindungsmechanismus aufbringt, wenn die geraden Abschnitte jeweils in die Haltenuten der mittels der Stützeinheit gestützten Bauvorrichtung eingeführt werden und die Spulenenden jeweils nach außen in die axiale Richtung des Statorkerns von einer Endfläche eines Abschnitts hervorstehen, der die Haltenuten der Bauvorrichtung enthält.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1, wobei jede der Drückeinheiten ein Drückelement enthält, das für jedes der Spulenenden vorgesehen ist und eine Aufbringung einer Drückkraft auf jedes Spulenende in Richtung einer radialen äußeren Seite des Statorkerns erlaubt.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl von Drückeinheiten zwei Drückeinheiten ist, die an zwei axialen Seiten des Statorkerns angeordnet sind, die den von der Stützeinheit gestützten Statorkern einkeilen; jede der zwei Drückeinheiten eine Stützplatte und eine Drehplatte enthält, wobei die Stützplatte eine Vielzahl von geraden Führungsnuten enthält, wobei jede sich parallel zu den Schlitzen in Übereinstimmung mit den Schlitzen des Statorkerns erstreckt, und die Drehplatte eine Spiralführungsnut enthält und gestützt ist, um an einer zu dem Statorkern entgegengesetzten Seite der Stützplatte drehbar zu sein; und jedes Drückelement einen Abschnitt, der entlang der geraden Führungsnut bewegbar ist, und einen Eingriffsabschnitt enthält, der die Spiralführungsnut greift.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 3, wobei die Stützplatte einer von den zwei Drückeinheiten mit der entsprechenden Drehplatte und dem Drückelement zu einer Position bewegbar ist, wo die Stützplatte kein Hindernisproblem ist, wenn der Statorkern zu einer Position bewegt wird, wo der Statorkern mittels der Stützeinheit gestützt ist oder wenn der Statorkern von der Position entfernt wird, wo der Stator mittels der Stützeinheit gestützt ist.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: zwei Antriebskraftaufbringeinheiten, die an zwei Enden der Bauvorrichtung in der axialen Richtung des Statorkerns liegen, wobei die zwei Antriebskraftaufbringeinheiten auf zumindest jedes der Drückelemente eine Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements von dem unteren Abschnitt der entsprechenden Haltenut zu dem entsprechenden Schlitz aufbringt.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 5, wobei jedes der Verbindungsmechanismen eine Vorspannkraft einer Torsionsfeder als die Antriebskraft zum Bewegen des Drückelements zu dem unteren Abschnitt der Haltenut verwendet.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Stützeinheit ausgebildet ist, zu einer Stand-By-Position und einer Einführposition bewegbar zu sein, wobei der Statorkern und die Bauvorrichtung von der Stützeinheit an der Stand-By-Position entfernt werden, und eine Mittelposition des von der Stützeinheit gestützten Statorkerns koaxial mit einem Drückabschnitt der Drückeinheit liegt, um die Spule in den Statorkern an der Einführposition einzuführen.
Herstellungsvorrichtung für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vielzahl von geraden Abschnitten ein Satz einer ersten Seite und einer zweiten Seite sind, jede von der Vielzahl von Spulenenden ein Spulenende ist, das eine vorstehende Form hat, jede von der ersten Seite und der zweiten Seite ein erstes Ende und ein zweites Ende enthält und die Spulenenden fortlaufend mit den ersten Enden und den zweiten Enden sind.
Herstellungsverfahren für einen Stator einer rotierenden elektrischen Maschine, wobei der Stator einen ringförmigen Statorkern, der eine Vielzahl von Schlitzen enthält, und eine an dem Statorkern angebrachte Spule enthält, wobei jeder der Schlitze eine Öffnung, die in einem inneren Umfang des Statorkerns öffnet, und einen unteren Abschnitt enthält, wobei die Schlitze in einem Schlitzabstand von einem benachbarten von den Schlitzen angeordnet sind, wobei sich der Schlitzabstand von der Öffnung in Richtung des unteren Abschnitts erhöht, und die Spule eine Vielzahl von geraden Abschnitten, die jeweils in die Schlitze eingeführt sind, sowie eine Vielzahl von Spulenenden enthält, die fortlaufend mit den geraden Abschnitten sind, wobei das Herstellungsverfahren aufweist: Vorbereiten einer Bauvorrichtung mit einer Vielzahl von Haltenuten, in denen die geraden Abschnitte der Spule einführbar sind, wobei jede der Haltenuten einen unteren Abschnitt und eine Öffnung enthält und benachbarte von den Haltenuten in einem Abstand angeordnet sind, der der gleiche ist wie die Öffnungen der benachbarten von den Schlitzen in dem Statorkern; Anordnen der Bauvorrichtung an einer inneren Seite des Statorkerns in einem Zustand, in dem die Haltenuten jeweils den Öffnungen der Schlitze zugewandt sind; Anordnen eines Drückelements an dem unteren Abschnitt jeder der Haltenuten; Einführen der Spulen in die Bauvorrichtung, sodass jeder der graden Abschnitte näher an einer Öffnung der Bauvorrichtung angeordnet ist als eine Position, wo das Drückelement in der Haltenut der Bauvorrichtung angeordnet ist, und wobei die Spulenenden nach außen in der axialen Richtung des Statorkerns von einer Endfläche eines Abschnitts, der die Haltenuten der Bauvorrichtung enthält, vorstehen; gleichzeitiges Aufbringen einer Drückkraft von der axialen Richtung des Statorkerns auf alle von den Spulenenden der Spule mit einer Drückeinheit, um einen Abstand zwischen den geraden Abschnitten zu erhöhen; und Aufbringen der Drückkraft mit der Drückeinheit und gleichzeitiges Aufbringen auf die Spule einer Kraft zum Drücken des geraden Abschnitts, der in jede von den Haltenuten eingeführt wird, aus der Haltenut heraus und in den entsprechenden Schlitz hinein mit dem Drückelement, um gleichzeitig alle von den geraden Abschnitten in die Schlitze des Statorkerns einzuführen.
Herstellungsverfahren des Stators der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 9, ferner mit einem Aufbringen von Kraft auf jedes der Drückelemente über einen Verbindungsmechanismus mit einer Drückeinheit, um jedes von den Drückelementen entlang der Haltenuten zu bewegen.
Herstellungsverfahren des Stators der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Spule eine von einer Vielzahl von Spulen ist und die Spule ringförmig ist sowie zwei gerade Abschnitte und zwei Spulenenden enthält.
Herstellungsverfahren des Stators der rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 11, wobei jedes von den Spulenenden ein Spulenende ist, das eine vorstehende Form hat, jeder von den zwei geraden Abschnitten ein erstes Ende und ein zweites Ende enthält und die Spulenenden fortlaufend mit den ersten Enden und den zweiten Enden sind.