JP2013531965A - バー導体をねじる方法及び装置、特に電気機械のバー巻線用の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

電気機械のバー導体をねじるための方法が記載されている。当該導体は、接続部分で結合された第１及び第２の脚を備える。方法は、a)同軸でねじり軸を中心に延びて、ねじり軸上に中心を備える第１及び第２の円形配列のポケットを備える第１及び第２のボディを少なくとも有するねじり装置を提供する段階と、b)ポケットの一部分に複数の第１の導体を装填し、第１の残りの一部分のポケットをフリーにする段階と、c)第１及び第２のボディが、第１のねじりピッチで第１及び第２の脚を離間させるために、ねじり軸を中心に相対回転駆動する段階と、d)複数の第２のポケットの第２の一部分に、複数の第２の導体を装填する段階と、e)第２のねじりピッチで複数の第２の導体の脚を離間させるとともに、第２のねじりピッチで複数の第２の導体の脚をさらに離間させるために、ねじり軸を中心に第１及び第２のボディを相対回転駆動する段階と、を備える。

Description

この開示は、バー導体をねじる方法に関し、特に電気機械（electrical machine）のバー巻線用の方法に関し、及び関連するねじり装置に関する。

ステータ及びロータのような電気機械の構成要素が知られていて、それらは、いわゆるバー巻線を作るために異なった方法で曲げられ且つ一緒に接続されるバー導体を備える。

特に、本質的に矩形断面を有するバー導体によって作られたバー巻線は、最新式のもの（the state of the art）に属する。矩形によって、正方形の部分と「フラットな」部分との両方を意図している。矩形の部分は一般に示されている。当該「フラットな」部分において、２つの面（sides）のうちの一方は他方に関して短いサイズである。

前述のバー導体は、通常、「Ｕ」字形状又は「Ｐ」字形状の曲げによって予備成形され、ストレートなバー導体から出発している。米国特許第7,480,987号明細書は、バー導体(当該明細書では「ヘアピン型の導体」と名付けられている)を予め形作る方法の実施態様を記載する。予備成形することは、挿入後に、前述の予備成形された導体を変形するように構成されたねじり装置において作られて適切に半径方向に配置されたポケットの中に、ストレートな導体が適切に挿入されるように、ストレートな導体の形態を修正するためのものである。実際、ねじり装置は、同じ導体の２つの脚が、ねじり装置から同じ導体を引き出した後に、ステータ又はロータのコアのスロットに挿入されて、予め定められたピッチで半径方向に互いにオフセットされることを可能にするのを保証するために、「Ｕ」字形状又は「Ｐ」字形状の脚を「拡大する」ことに本質的に役に立つ。

米国特許出願公開第2009/0178270号明細書は、ねじり装置のポケットに予備成形したバー導体を挿入した後に予備成形したバー導体を、均一のピッチで、ねじり加工する方法を開示する。

前述のねじり加工方法は、ステータコアのスロットに当該導体を挿入した後にバー導体の自由端部分の曲げ操作を行うステップ(溶接（weld）の側からのねじりと呼ばれる)と、比較的複雑である（relatively complex）、曲げられた自由端部分を一緒に溶接する次の操作のステップと、を行う。したがって、バー導体の自由端部分の曲げの操作及び溶接の操作を単純化する、上述された方法に代わる別のねじり加工方法を提供するニーズが存在する。

この開示は、先行技術に関して上述されたニーズを満たすような方法を提供することを目的とする。

当該目的は、請求項１及び請求項１に従属する請求項に概して規定され、特に実施形態に規定されるねじり加工方法によって得られる。

この発明の更なる目的は、請求項１０で規定されるねじり装置を提供することである。

この発明の更なる特徴及び利点は、好ましいが限定しない実施形態の説明からさらに理解可能になるであろう。

ステータコア及びバー・ステータ巻線（winding）を備える、電気機械用のステータの実施態様の側面を模式的に示す。 第１の基本導体タイプの斜視図を示す。 第２の基本導体タイプの斜視図を示す。 フェイズターミナル（phase terminal）の機能（function）を果たすように構成されたバー導体の斜視図を示す。 ジャンパーの機能を果たすように構成されたバー導体の斜視図を示す。 中性線（neutral conductor）又はスターセンター（star center）の機能を果たすように構成されたバー導体の斜視図を示す。 ステータコアの一部の上面を模式的に示し、予備成形された絶縁シート及びバー導体で満たされることを意図する２つのスロットを目で見えるようにしている。 ステータコアの一部の上面を模式的に示し、絶縁シート及びバー導体で満たされた２つのスロットを目で見えるようにしている。 「Ｐ」字形状をした予備成形されたバー導体を示す。 ねじり装置の上面を示す。 図１０のねじり装置において構成されたねじりデバイスの斜視図を示す。 いくつかの部分が除去された、図１１のねじりデバイスの上面を示す。 図１２の拡大詳細図を示す。 図１１のねじりデバイスのさらなる上面を示す。 図１１のねじりデバイスのさらなる上面を示す。 図１１のねじりデバイスのさらなる上面を示す。 図１１のねじりデバイスのさらなる上面を示す。 図１１のねじりデバイスのさらなる上面を示す。 図１１のねじりデバイスの導体装填（conductor loading）の可能なタイプを例示する図を示す。 ねじり加工方法のフローチャートを示す。

図において、等価又は同様の要素は、同じ参考番号で示される。

この説明のために、「フラットな」又は「正方形の」バー導体(bar conductor)は、４つの実質的にフラットな面（side）を有するバー導体を意図している。各面は、典型的には丸いコーナーによって、隣りの面と結合している。

したがって、「フラットな」又は「正方形の」という用語、又は、バー導体の断面を記述するために用いられる同等の用語は、一般的な意味で用いられており、当該バー導体が実質的にフラットな面を結合する著しく（significantly）丸いコーナーを有するということを除外するためには解釈されてはいけない。「フラットな導体」という表現は、２つの対向面の距離が２つの残りの対向面の間の距離よりも大きい２つの対向面を導体が有するという意味を意図しているべきである。この発明のため、「矩形の導体」という表現は、フラットな導体及び正方形の導体の一般化を意図しているべきであり、正方形は４つの面が同じサイズを有する特別な矩形導体の場合である。

添付図を参照すると、ステータコア2を備えるステータ1の全体が示される。例えば、ステータ1は、例えば電気駆動又はハイブリッド駆動の自動車（vehicle）のための電気モーターのステータである。

当該ステータが、発電機として用いられるかあるいはモーター機能及び発電機機能を交互に果たすために使用される電気機械において用いられてもよいことは明らかである。電気機械の残りの部分、あるいは、一般的に電気駆動又はハイブリッド駆動の自動車の残りの部分が、当業者に広く知られていると思われるので、添付図において、かかる電気機械のステータだけが示されている。

説明を簡単に且つ簡潔にするために、当業者(ロータの構造は当業者によく知られている)が、この説明の教示をロータに容易に適用できるであろうと思われるので、ロータはこの場（venue）で詳細に記載されないであろう。

それ自体が知られた方法で、ステータコア2は、２つの対向する面3，4（挿入面3及び溶接面4としてそれぞれ知られている）の間で軸方向(Z-Z軸方向)に延びて、例えば磁性材料からなる、積層された管状のメインボディを備える。

ステータコア2のメインボディは、メインボディの厚みにおいて軸方向に延びて、少なくとも１つのステータバー巻線を全体的に形成するバー導体S1，S2，S3によって交差される複数のスロット8を含む。１つの実施態様によれば、バー導体U1，U2，S1，S2，S3は、絶縁エナメルのような電気的絶縁材料からなる絶縁層によって、それらの表面上が覆われる。

１つの実施態様によれば、バー導体U1，U2，S1，S2，S3は、２つの残りの対向面間の距離よりも互いからさらに離間している１対の対向面を有するので、前述のバー導体U1，U2，S1，S2，S3は、銅からなり且つフラットな矩形をした導体である。

１つの実施態様によれば、バー導体U1，U2，S1，S2，S3は、複数の第１の基本バー導体(「Ｕ字形状の導体」と呼ばれる)U1，U2と、複数の第２の特別な導体S1，S2，S3（例えば、電極S1、ジャンパーS2及び中性線S3を含む）と、を備える。知られているように、特別なバー導体S1，S2，S3は、巻線（winding）を完成するためのいわゆる特別な要素を示す。この説明において、「基本バー導体」という表現は、上述タイプの特別な要素でない導体、すなわち、巻線の機能完成のために特別に設けられていない導体を特定するために排他的に用いられる。

複数の第１の基本バー導体U1，U2は、ステータコア2の挿入面3から突出する屈曲部15(又は接続部分)と、ステータコア2の他の面4から（すなわち溶接面4から）その自由端部分7が突出する２つの脚5と、を有する。屈曲部15は、当該分野において「ヘッド部分」としばしば呼ばれる。これらの基本バー導体の間において、脚5の間の距離について互いに主として異なる、第１タイプの導体U1及び第２タイプの導体U2が存在する。当業者に知られているように、この差異は、全体の導体長さにおけるある違いを含んでいる。

基本バー導体U1，U2は、予め決められている量又はピッチで、例えば図９に示されるように、予備成形された「Ｕ」字形状又は「Ｐ」字形状のバー導体25の脚5を拡大することによって得られる。これ以降は、説明を簡単にするために、そしていかなる制限を導入することなく、「Ｕ」字形状又は「Ｐ」字形状に予備成形されたバー導体は、概して、「Ｕ字形状の予備成形された導体」として示され、図９のＰ字形状のものの近似としてＵ字形状のものを意図している。

Ｕ字形状の予備成形された導体の脚の展開作業（operation）は、ねじり加工として一般に知られていて、より正確には「ヘッド部分」のねじり加工として知られている。予め決められている量又はピッチは、「ねじりピッチ」として知られている。「ねじりピッチ」は、スロット8の数から計算される（measured in）。例えば、第１タイプの基本バー導体U1は、９個のスロットに等しいねじりピッチにしたがって図９に示したものと同じであるか又は類似したタイプのＵ字形状の予備成形された導体をねじることによって得られる。第２タイプの基本バー導体U2は、８個のスロットに等しいねじりピッチにしたがって図９に示したものと同じであるか又は類似したタイプのＵ字形状の予備成形された導体をねじり加工することによって得られる。同じＵ字形状の予備成形された導体の脚5を拡大するための前述のねじり作業が、ねじり加工を受けた予備成形された導体25をステータコアに挿入したあと、巻線（winding）をなすのに必要な端部の溶接を可能にするために端部7を曲げる次のステップを必要とすることは、明らかである。基本バー導体U1，U2が、ねじり加工の後に、同じ高さ（elevation）で配置された接続部分15を有することを確実にするために、基本バー導体U1，U2が、異なった長さのＵ字形状の予備成形された導体から得られなければならないことは明らかである。

特別な導体（special conductor）S1，S2，S3も、少なくとも１つの脚5と、溶接面4から突出する１つの曲げ端部7と、挿入面3から突出する、対向する様々に形づくられた端部16，17，18と、を備える。

図７及び８を参照する。ステータコア2のスロット8のそれぞれは、前述のバー導体（bar conductor）U1，U2，S1，S2，S3の少なくとも２つによって、特にそれらの脚5によって、交差され（crossed）、絶縁材料で作られたシート10又はケース10を収容する。

限定されない実施態様によれば、図３に示されるように、バー導体がフラットである場合に、同じスロットの内部にある２つのバー導体は、それぞれの短い側に沿って配列されている（aligned）。

示された特定の実施態様において、各スロット8は、互いに関して半径方向に配列された第１の挿入位置P1及び第２の挿入位置P2を有することが、観察される。したがって、バー導体U1，U2，S1，S2，S3の脚5がスロット8の内部に挿入されるとき、バー導体S1，S2の脚5の２つの円形で且つ同心の配列が、ステータ1の中に形成されている（defined）。明らかに、スロット8のそれぞれが４つの挿入位置を有するとき、脚5の４つの円形で且つ同心の配列が形成される（defined）であろう。

図１０において、異なった作業ステーション31，32，33の間で、そして特に予備成形された基本（basic）導体の装填（loading）ステーション31と、特別な導体の後続の装填ステーション32と、ねじりステーション33及び抽出（extraction）ステーション34との間で、ねじりデバイス50を動かすように構成された回転テーブル36を備えるねじり装置30の実施態様が示されている。

図１１、１２及び１３において、ねじりデバイス50の実施態様が示されている。ねじりデバイス50は、互いに同軸で、ねじり軸Zt-Ztを中心にして延びる少なくとも第１のボディ51及び第２のボディ52を備える。第１のボディ51及び第２のボディ52は、それぞれ、かかる軸Zt-Ztを中心にして展開された（centered around）ポケットの第１の円形配列A1及び第２の円形配列A2をそれぞれ備える。示された特定の実施態様において、いかなる限定も導入することなく、第１の円形配列A1及び第２の円形配列A2は、７２個のポケットを備える。ステータのスロットが２つ以上の挿入位置P1，P2を有する場合に、ねじりデバイス50が２つ以上の配列ポケットを備えることが観察されなければならない。

第１のボディ51及び第２のボディ52は、少なくとも１つの挿入配置(すなわち導体を装填する配置)をとる（assume）ために、ねじり軸Zt-Ztを中心にして回転可能である。当該挿入配置において、第１の円形配列A1及び第２の円形配列A2のそれぞれは、互いに半径方向に配列されている。半径方向ということによって、ねじり軸Zt-Ztに垂直であり且つねじり軸Zt-Ztを通る方向を意図している。前述の挿入配置において、前述のＵ字形状の予備成形された導体の２つの脚5が、第１の円形配列A1及び第２の円形配列A2がそれぞれ半径方向に配列された１対の隣接したポケットの中に挿入されるように、１つ以上のＵ字形状の予備成形された導体25が挿入可能である。ねじりデバイス50の作動する（operative）装填配置は、例えば図１２に示されている。図１２において、可能な（possible）一定の（fixed）装填位置が、P_Iで示されている。

ねじりデバイス50の内部に、Ｕ字形状の予備成形された導体25を装填することは、例えばいかなる限定を導入することなく、米国特許第7,721,413号明細書に記載されているような挿入装置を例えば用いることにより、装填ステーション31において得られる。Ｕ字形状の予備成形された導体25は、例えばいかなる限定を導入することなく、米国特許第7,480,987号明細書に記載されているような装置及び方法によって作られる。前述の装置の可能な変形例は、この出願の出願日において未公開である国際出願PCT/IT2010/000160号及び国際出願PCT/IT2010/000187号に記載されている。最後に、１つの非限定的な実施態様によれば、ねじりデバイス50のポケットは、この出願の出願日において未公開である国際出願PCT/IT2010/000174号の教示にしたがって作られる。

１つの実施態様によれば、ねじりデバイス50は、第１のボディ51及び第２のボディ52の間で相対的に回転することを移動可能にロックするとともに、作動するときに(言いかえればロック配置において)、第１のボディ51及び第２のボディ52が、外部参照に関して且つねじり軸Zt-Ztを中心にして、一体的に回転することができるように構成された第１のロック要素55を備える。１つの実施態様によれば、前述の第１のロック要素は、少なくとも１つのバネクランプ55を備える。例えば、当該バネクランプ55は、第１のボディ51及び第２のボディ52の一方（当該実施態様では第１のボディ51）に作られた座部に主として収容され、コイルバネ56及びロックボディ57（当該実施態様では球体で示されている）を備える。ロックボディ57は、第１のボディ51及び第２のボディ52の他方（当該実施態様では第２のボディ52）に設けられたロック座部c1，c2において係合する座部から突出する。好ましくは、各バネクランプ55は、２つの隣接したロック座部c1，c2に連関している。図１３に示された実施態様において、かかる隣接したロック座部c1，c2のセンターは、５度の角度で、つまり２つの隣接したポケットの中心間での角距離（angular distance）で、互いから離間している。示された特定の実施態様において、第１のロック要素55が自動的に作動し且つ法線方向に（nomally）作動することが観察される。

図１１を参照する。１つの実施態様によれば、ねじりデバイス50は、前述の第１のロック要素55を複数個備える。

１つの実施態様によれば、ねじりデバイス50は、第２のロック要素61，62を備える。第２のロック要素61，62は、外部参照（external reference）に関して第１のボディ51及び第２のボディ52の回転を防止するために、外部参照（external reference）(例えば回転テーブル36)に対して、互いに関して独立して、第１のボディ51及び第２のボディ52をロックするように構成されている。示された特定の実施態様において、第２のロック要素61，62は、前進位置(例えば図１２に示される)と後退位置(例えば、図１４に示される)とをそれぞれとるために、それぞれの制御信号によって互いに関して独立して作動化／非作動化することができる、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'を備える。例えば前述の第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'は、空気圧シリンダーによって操作される（commanded）か、空気圧シリンダーの一部である。

前進位置すなわちロック位置において、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が、第１のボディ51の外部壁71に設けられた複数のロック座部91a，91b，91cと、第２のボディ52の外部壁72に設けられた複数のロック座部92a，92b，92c，92dと、のそれぞれに選択的に係合するように構成されている。第２のロック要素61，62は、回転テーブル36と例えば一体化されていて、その結果、ロック位置(図１２を参照)において、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が、第１のボディ51及び第２のボディ52を回転テーブル36に対してロックすることができ、外部参照に関して第１のボディ51及び第２のボディ52の回転を防止できることが理解される。図１４を参照する。反対に、後退位置すなわち非ロック位置において、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が、外部参照に関して第１のボディ51及び第２のボディ52の回転を妨げないことが観察される。１つの実施態様によれば、前述のロック座部91a，91b，91c及び92a，92b，92c，92dの少なくとも１つが、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'のそれぞれが前進位置にあるときでさえ、外部参照に関して予め規定され且つ限定された角度の移動（travel）のために、連関した第１のボディ51及び第２のボディ52の回転を可能にするように構成された、クリアランスを備えた座部である。示された特定の実施態様において、クリアランスを備えた当該２つのロック座部91c，92dが、第１のボディ51及び第２のボディ52のそれぞれに連関して、提供される（provided for）。

１つの実施態様によれば、第２のロック要素61，62は、第１のロック手段55の反対の（opposing）抵抗を克服して、前記第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの一方を回転駆動することによって、かかるボディが互いに関して相対的な回転を行なうことができるように、固定された基準（fixed reference）に対して前述の第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの他方をロックするように構成されている。言いかえれば、第２のロック手段61，62は、第１のロック要素55に関して勝っている（prevail）。

上述された、ねじりの装置及びデバイスの動作の実施例が、下記に説明される。

図１２において、作動する挿入配置でのねじりデバイス50が示される。当該挿入配置において、ねじりデバイス50は、装填ステーション31に配置されている。かかる装填ステーション31において、ステッパサーボモーター、又は一般に図に示されていない回転ステッパ駆動装置が、第１のボディ51に連結される。前述の挿入配置において、第１のボディ51及び第２のボディ52が、回転テーブル36にロックされ、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が前進位置にあって、ロック座部91a，92aのそれぞれに係合している。第１のボディ51のポケットのそれぞれが第２のボディ52のポケットのそれぞれに半径方向に一致している（aligned with）当該挿入配置において、第１のＵ字形状の予備成形された導体25が、ねじりデバイス50（特に、一定の挿入位置P_Iで配置された２つの半径方向に配列されたポケット）に挿入される（すなわち装填される）。その後、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が後退位置にもたらされて（brougtinto）、サーボモーターによって第１のボディ51がねじり軸Zt-Ztを中心にして矢印Frの方向に(すなわち図の時計回りに（右回りに）)回転する。第２のボディ52がクランプ55によって第１のボディ51にロックされているので、第２のボディ52も回転駆動される。示された実施態様において、実行された回転は、５度の大きさ（amplitude）を有する。かかる回転の後、ねじりデバイス50は、図１４における更なる挿入配置に到達する。当該更なる挿入配置では、単純化のために、矢印F1によって示されたポケットに挿入された、Ｕ字形状の予備成形された導体25が示されていない。第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が後退位置にある状態で、７２個のスロットのうちの５４個のスロットが満たされるまで、ピッチを刻みながら（pitch after pitch）人は上記方法で進める。したがって、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が前進位置にもたらされてクリアランス91c，92dを備えるロック座部に係合する図１５の配置に達する。したがって、かかる配置において、矢印F54から出発して矢印F1まで時計回りに回転するポケットのすべてに、Ｕ字形状の予備成形された導体25のそれぞれが装填された。したがって、Ｕ字形状の予備成形された導体25のそれぞれの脚5によって占められたポケットの一部分（subset of）及びフリーのポケットの残りの一部分を同定することは、かかる位置において可能である。今まで説明された特定の実施態様において、占められたポケットの一部分及びフリーのポケットの一部分は、互いに相補的な２つの円周アーク（circumference arc）を形成する。

このポイントでは、１つの実施態様によれば、第１のボディ51が２つの連続した（consecutive）ピッチで回転駆動される。第１のねじりピッチは、２つのフリーで半径方向に配列されたポケットを挿入位置P_Iにもたらすために準備されている。第２のねじりピッチは、ねじりデバイス50に挿入されたＵ字形状の予備成形された導体25のねじり（特に拡がり）を形成するために準備されている。特に、第１のねじりピッチで示された実施態様において、第１のボディ51及び第２のボディ52の両方が、５度の角度で回転するが、第２のボディ52が連関した第２のパンチ62'によってロックされるので、クリアランス91c，92dを備える座部の幅の差違により、第１のボディ51だけが第２のねじりピッチで回転する。第１のボディ51と第２のボディ52との間での１つのピッチの前述の相対的な回転によって、図１６での更なる挿入配置が得られる。図１６での更なる挿入配置において、ねじりデバイス50に装填された、あらゆるＵ字形状の予備成形された導体25が、５度のねじり加工を受けている。示された実施態様において、このことは、２つの隣接したポケットのセンター間の角距離（angular distance）に相当する。図１３及び１６を参照する。第１のボディ51と第２のボディ52との間での相対的な回転が、ロック座部c1からロック座部c2までの球体57の移動（passage）を決定することが観察される。図１６の配置から出発する。第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が後退位置にもたらされて、ピッチごとに（at every pitch）第１のボディ51及び第２のボディ52を回転駆動する。フリーのポケットの一部分に複数のＵ字形状の予備成形された導体25が装填され、特別な導体S1，S2，S3を自由に収容しようとする状態にポケットがなっている。

ねじりデバイス50のポケットの充填に対する１つの可能な例示的なパターンは、図１９に示される。十分に理解されるように、第１の連続的な円周アーク(時計回りに矢印F5から矢印F6まで)を形成する脚5が、外ポケットに装填されている。また、第２の連続的な円周アーク(時計回りに矢印F7から矢印F8まで)を形成する脚5が、内ポケットに装填されている。第１アークのポケット及び第２アークのポケットのすべては、実施態様において５度のねじり加工を受けていて、より一般的には、第１の予め定められたピッチのねじり加工を受けている、Ｕ字形状の予備成形された導体25の脚5を収容する。かかる第１のねじりピッチは、２つの隣接したポケットのセンター間の角距離と等しくなることに制約されないが、設計パラメーターを示している。

その代りに、正方形によって特徴付けされたポケットは、特別な導体S1，S2，S3の脚を収容することを意図しており、フリーのままである。円によって特徴付けられた残りのポケットは、いかなるねじり加工も受けていない、Ｕ字形状の予備成形された導体25の脚5（示された実施態様では１２個）を収容する。図１９において、矢印P_Iは、最後のＵ字形状の予備成形された導体25の挿入位置を示す。

図１８に戻ると、図１９において円によって特徴付けられたポケットを充填した後、第１のボディ51及び第２のボディ52の位置は、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'を前進位置にもたらすことによって固定される。このポイントでは、回転テーブル36を移動させることによって、ねじりデバイス50は、特別な導体S1，S2，S3を挿入するためのステーション32にもたらされる。このステーション32では、特別な導体S1，S2，S3は、図１９において正方形によって特徴付けされたポケットに対して例えば手動で挿入される。例えば、以下の３つの電極S1と、３つのジャンパーS2と、１つの中性線S3と、が挿入される。その後、ねじりデバイス50は、ねじりステーション33にもたらされる。ねじりステーション33では、第１のパンチ61'及び第２のパンチ62'が後退位置にもたらされる。そして、第１のサーボモーター及び第２のサーボモーター(図には示されない)が、例えばそれぞれの座部81，82に挿入可能であるピンによって、第１のボディ51及び第２のボディ52に対してそれぞれ連結される。１つの実施態様によれば、第１のボディ51及び第２のボディ52は、連関されたサーボモーターによって反対方向に回転駆動される。当該回転駆動は、予め定められたねじりピッチ(例えば、８つのスロットに等しい)にしたがって行なわれる。予め定められたねじりピッチは、上述された第１の予め定められたねじりピッチとの比較で、第２の予め定められたねじりピッチと呼ばれるであろう。そのような方法で、人は、第１の予め定められたねじりピッチ及び第２の予め定められたねじりピッチの和に等しい距離で互いから離間した脚を有する複数の第１の基本バー導体U1と、第２の予め定められたねじりピッチで互いから離間した脚を有する複数の第２の基本バー導体U2と、を得る。

また、図１９に関して説明された特定の実施態様において、ねじりステーション33での上述したねじり加工の後に、１セットのバー導体が得られるであろうことが観察される。当該バー導体は、ねじりデバイス50から引き出されてステータコアスロット2の中へ挿入された後、以下のものを備えるステータ1を作成することを可能にする。
すなわち、ステータ1は、
円形配列スロット8が形成されている円筒形ボディを備えるステータコア2であって、スロット8のそれぞれが、互いに関して半径方向に配列された、少なくとも１つの第１の挿入位置P1と少なくとも１つの第２の挿入位置P2とを備えるステータコア2と、
２つの脚5と前記２つの脚5の間にある接続部分15とを有する複数の第１の基本バー導体U1，U2であって、複数の第１の基本バー導体U1，U2が、第１のねじりピッチによって互いからオフセットされた脚を有する少なくとも１つの第１セットの導体U1と、前記第１のねじりピッチと異なる第２のねじりピッチで互いからオフセットされた脚を有する第２セットの導体U2と、を備える複数の第１の基本バー導体U1，U2と、１つ以上の脚を有する巻線の完成のための複数の第２の特別なバー導体S1，S2，S3と、を備える少なくとも１つのバー巻線（bar winding）と、を備えて、
複数の第１の基本導体及び複数の第２の特別なバー導体の脚5が、占められた挿入位置に基づいて、第１の円形配列の脚又は第２の円形配列の脚に属する。第１の円形配列又は第２の円形配列のそれぞれは、
第１セットの導体U1の初めの（initial）脚及び最後の（final）脚のそれぞれによって境界が定められた（delimited）第１セットの導体U1の脚の第１のアークと、
特別なバー導体S1，S2，S3の脚に加えて第２のセットの導体U2の脚が挿入される、前記第１のアークに対して相補的なアークと、を備える。

図２０を参照する。ねじり装置20の上記に説明した機能に基づいて、当該機能の一般化によって、電気機械のバー巻線のために予備成形された導体をねじり加工するための方法100が実際に記載されている。前記予備成形された導体は、接続部分15によって一緒に結合された第１の脚及び第２の脚5を備える。
導体のねじり加工方法100は、
a)互いに同軸でねじり軸Zt-Ztを中心に延びて、ねじり軸Zt-Ztの上に中心を備える第１の円形配列A1及び第２の円形配列A2のポケットをそれぞれ備える第１のボディ51及び第２のボディ52を少なくとも有するねじりデバイス50を備えるねじり装置30を提供するステップ101であって、第１の円形配列及び第２の円形配列の各ポケットがねじり軸に関してペアで互いに半径方向に配列される第１の挿入配置をとる（assume）ために、前記第１のボディ51及び第２のボディ52が、それぞれ互いに関して前記ねじり軸を中心に回転可能である提供ステップ101と、
b)前記第１の円形配列及び第２の円形配列も各ポケットが、各導体の第１の脚及び第２の脚5をそれぞれ収容するように、前記ポケットの一部分（a subset of）の中に第１の複数のバー導体を装填し、第１の残りの一部分のポケットをフリーの状態にする装填ステップ102と、
c)前記第１の残りの一部分の前記第１のボディ及び第２のボディの複数の第２のポケットが互いに関して半径方向に配列されている第２の挿入配置に達するまで、前記第１のボディ51及び第２のボディ52が、第１の予め決められている（pre-established）ねじりピッチで互いから第１の脚及び第２の脚5を離間させるために、ねじり軸を中心に互いに関して相対的に回転駆動する回転駆動ステップ103と、を備える。

ねじり加工方法100は、さらに、
d)前記第２の一部分に属する前記第１の円形配列及び第２の円形配列の各ポケットが、各導体の第１の脚及び第２の脚5を収容するように、前記複数の第２のポケットの第２の一部分に、複数の第２の予備成形された導体を装填する装填ステップ104と、
e)第２の予め決められているねじりピッチで互いから複数の第２の導体の脚5を離間させるとともに、前記第２の予め決められているねじりピッチで互いから前記複数の第２の導体の脚5をさらに離間させて、前記第１のねじりピッチ及び第２のねじりピッチの和に等しい距離で互いから離間した脚を有する前記複数の第１の導体と、前記第２のねじりピッチで互いから離間した脚を有する前記複数の第２の導体と、を得るために、前記ねじり軸Zt-Ztを中心に前記第１のボディ及び第２のボディを相対的に回転駆動する回転駆動ステップ106とを、回転駆動ステップ103の後に備える。

１つの可能な実施態様によれば、装填ステップ104において、第２の残りの一部分のポケットがフリーの状態にあり、前記方法は、巻線（winding）の完成を目的とした複数の予備成形された特別なバー導体S1，S2，S3を第２の残りの一部分のポケットに装填するための装填ステップ105を備える。１つの実施態様によれば、前記第２の残りの一部分のポケットに装填する装填ステップ105は、前記回転駆動ステップ106を実施する前に行なわれる。

特定の実施態様によれば、前述の第１の予め決められているねじりピッチは、同じアレイの２つの隣接したポケットのセンター間の角距離と等しい。

更なる実施態様によれば、装填ステップ102，104は、一定の（fixed）挿入位置で導体の脚をポケットに挿入し、回転の間に前記第１のボディ51及び第２のボディ52が互いに一体であることを維持しながら、前記第１のボディ51及び第２のボディ52を回転させることによって行なわれる。特に、前記回転は前記第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの一方だけを回転駆動することによって行なうことができる。前記第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの他方は、前記第１のボディ51及び第２のボディ52での間の相対的な回転を防止するが、外部参照（external reference）に関して第１のボディ51及び第２のボディ52の両方の回転を可能にするように構成された前記除去可能な第１のロック手段55によって、駆動されたボディにロックされる。

１つの実施態様によれば、駆動ステップ103は、第２のロック要素61，62によって前記第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの一方を一定の角度位置に維持しながら、前記第１のボディ51及び第２のボディ52のうちの他方を回転駆動することによって行なわれる。

１つの実施態様によれば、装填ステップ102において、第１のアークに相補的な（complementary）第２のアークをフリーの状態にしながら、前記配列ポケットの第１のアークに装填される。今まで説明してきた実施態様において、第１のアークは第２のアークよりも広い。

上述されたことから十分に理解されるように、上で説明したねじり加工方法及び装置は、先行技術に関して上述した要求を満たすことを可能にする。

確かに、前述の方法が、異なったピッチを持ったねじり加工を自動で実行することを可能にすることが観察される。これによって、溶接面4から突出する端部7の曲げ加工が、ステータコア2のスロット8にバー巻線を挿入した後、比較的単純で且つ便利な方法で実行可能である巻線を作ることができる。同じことは、当該曲げ端部7の溶接に有効である。

当業者は、不測で（contingent）特定の要求を満たすために、上述した方法及び装置に対して多くの変更及び変形をなすことができる。あらゆる変更及び変形は、請求項によって規定される発明の範囲に含まれる。

Claims (15)

1. 電気機械のバー巻線のために予備成形されたバー導体(25)をねじり加工するための方法(100)であって、前記バー導体(25)が接続部分(15)によって一緒に結合された第１の脚及び第２の脚(5)を備え、当該ねじり加工方法(100)は、
   a)互いに同軸でねじり軸(Zt-Zt)を中心に延びて、前記ねじり軸(Zt-Zt)の上に中心を備える第１の円形配列(A1)及び第２の円形配列(A2)のポケットをそれぞれ備える第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)を少なくとも有するねじりデバイス(50)を備えるねじり装置(30)を提供するステップ(101)であって、前記第１の円形配列(A1)及び第２の円形配列(A2)の各ポケットがねじり軸に関してペアで互いに半径方向に配列される第１の挿入配置をとるために、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)が、それぞれ互いに関して前記ねじり軸を中心に回転可能である提供ステップ(101)と、
   b)前記第１の円形配列及び第２の円形配列の各ポケットが、各導体の第１の脚及び第２の脚(5)を収容するように、前記ポケットの一部分の中に複数のバー導体(25)を装填し、第１の残りの一部分のポケットをフリーの状態にする装填ステップ(102)と、
   c)前記第１の残りの一部分の前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)の複数の第２のポケットが互いに関して半径方向に配列されている第２の挿入配置に達するまで、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)が、第１の予め決められているねじりピッチで互いから第１の脚及び第２の脚(5)を離間させるために、前記ねじり軸(Zt-Zt)を中心に互いに関して相対的に回転駆動する回転駆動ステップ(103)と、を備え、
   当該ねじり加工方法(100)は、さらに、
   d)前記第２の一部分に属する前記第１の円形配列及び第２の円形配列の各ポケットが、各導体の第１の脚及び第２の脚(5)を収容するように、前記複数の第２のポケットの第２の一部分に、複数の第２の予備成形された導体を装填する装填ステップ(104)と、
   e)第２の予め決められているねじりピッチで互いから複数の第２の導体の脚(5)を離間させるとともに、前記第２の予め決められているねじりピッチで互いから前記複数の第２の導体の脚(5)をさらに離間させて、前記第１のねじりピッチ及び第２のねじりピッチの和に等しい距離で互いから離間した脚を有する前記複数の第１の導体と、前記第２のねじりピッチで互いから離間した脚を有する前記複数の第２の導体と、を得るために、前記ねじり軸(Zt-Zt)を中心に前記第１のボディ及び第２のボディを相対的に回転駆動する回転駆動ステップ(106)と、を前記回転駆動ステップ(103)の後に備えることを特徴とする、ねじり加工方法(100)。
2. 前記装填ステップ(102)の間に、第２の残りの一部分のポケットがフリーの状態にあり、前記方法(100)は、巻線の完成のために設けられた複数の予備成形された特別なバー導体(S1，S2，S3)を前記第２の残りの一部分のポケットに装填するための装填ステップ(105)をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のねじり加工方法(100)。
3. 前記第２の残りの一部分のポケットに装填する前記装填ステップ(102)は、前記回転駆動ステップ(106)を実施する前に実行されることを特徴とする、請求項２に記載のねじり加工方法(100)。
4. 前記第１の予め決められているねじりピッチは、前記第１の円形配列(A1)及び第２の円形配列(A2)の２つの隣接したポケットのセンター間の角距離に等しいことを特徴とする、請求項１に記載のねじり加工方法(100)。
5. 前記装填ステップは、一定の挿入位置(P_I)で前記ポケットに前記導体の脚を挿入し、回転の間に前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)が互いに一体であることを維持しながら、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)を回転させることにより行なわれることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のねじり加工方法(100)。
6. 前記回転は前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)のうちの一方だけを回転駆動することによって行なうことができ、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)のうちの他方は、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)での間の相対的な回転を防止するが、外部参照に関して前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)の両方の一体的な回転を可能にするように構成された除去可能な第１のロック手段(55)によって前記駆動されたボディにロックされることを特徴とする、請求項５に記載のねじり加工方法(100)。
7. 前記回転駆動ステップ(103)は、選択的に作動可能である第２のロック要素(61，62)によって前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)のうちの一方を一定の角度位置に維持しながら、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)のうちの他方を回転駆動することによって行なわれることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１つに記載のねじり加工方法(100)。
8. 前記装填ステップ(102)において、第１のアークに相補的な第２のアークをフリーの状態にしながら、前記配列ポケットの第１のアークに装填されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１つに記載のねじり加工方法(100)。
9. 第１のアークは第２のアークよりも広いことを特徴とする、請求項８に記載のねじり加工方法(100)。
10. 前記ねじりデバイス(50)を備えるとともに、請求項１乃至９のいずれか１つのねじり加工方法(100)を実行するように構成された、ねじり装置(30)。
11. 前記第１のロック要素(55)は、前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)の一方に設けられた少なくとも１つの凹部(c1，c2)に係合するように構成された前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)のうちの他方に連関した少なくとも１つのバネクランプを備えることを特徴とする、請求項１０に記載のねじり装置(30)。
12. 前記少なくとも１つの凹部は、前記第１の予め決められているねじりピッチで角度をなして互いから離間した１対の凹部(c1，c2)を備え、前記バネクランプ(55)は、前記装填ステップ(102)又は前記装填ステップ(104)において前記第１のボディ(51)及び第２のボディ(52)を一緒にロックするために、凹部の一方又は他方のそれぞれに選択的に係合するものである、請求項１１に記載のねじり装置(30)。
13. 電気機械のステータ又はロータ(1)であって、
    当該ステータ又はロータ(1)が、円形配列スロット(8)が形成されているメインの円筒形ボディを備えるステータ又はロータコア(2)であって、各スロットが、互いに関して半径方向に配列された、少なくとも第１の挿入位置(P1)と少なくとも第２の挿入位置(P2)とを備えるステータ又はロータコア(2)と、
    ２つの脚(5)と、前記脚(5)の間にある接続部分(15)とを有する複数の第１の基本導体(U1，U2)を備える少なくとも１つのバー巻線であって、前記複数の第１の基本導体は、第１のピッチで互いからオフセットされた脚を有する第１セットの導体(U1)と、前記第１のピッチと異なる第２のピッチで互いからオフセットされた脚を有する第２セットの導体(U2)と、を少なくとも備え、前記バー巻線が、１つ以上の脚を有する巻線を完成するための複数の第２の特別なバー導体(S1，S2，S3)を備え、前記複数の第１の導体及び複数の第２の導体の脚が、占められた挿入位置に基づいて、第１の円形配列又は第２の円形配列の脚に属するバー巻線と、を備え、
    前記第１の円形配列又は第２の円形配列が、
    前記第１セットの導体の初めの脚及び最後の脚のそれぞれによって境界が定められた第１セットの導体の脚の第１のアークと、
    前記特別なバー導体の脚に加えて前記第２のセットの導体の脚が挿入される、前記第１のアークに対して相補的なアークと、を備えることを特徴とする、電気機械のステータ又はロータ(1)。
14. 請求項１３に係るステータ又はロータを備える電気機械。
15. 請求項１４に係る電気機械を備える、電気駆動又はハイブリッド駆動の自動車。

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