WO2023282060A1 - 回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法 - Google Patents

回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法 Download PDF

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WO2023282060A1
WO2023282060A1 PCT/JP2022/024861 JP2022024861W WO2023282060A1 WO 2023282060 A1 WO2023282060 A1 WO 2023282060A1 JP 2022024861 W JP2022024861 W JP 2022024861W WO 2023282060 A1 WO2023282060 A1 WO 2023282060A1
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WO
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opening
cavity
gas supply
jig
stator
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PCT/JP2022/024861
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English (en)
French (fr)
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伸吾 橋本
弘行 大野
哲也 松原
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株式会社アイシン
トヨタ自動車株式会社
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/04—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present disclosure relates to a stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine and a stator manufacturing method for a rotating electrical machine.
  • One coil piece for forming a stator coil of a rotating electric machine and another coil piece are clamped in a state where the ends thereof are in contact with each other, and a laser beam is applied to a welding target portion related to the abutting ends.
  • a method of manufacturing a stator is known that includes welding the ends together by irradiation (see, for example, US Pat.
  • the present disclosure aims to improve welding quality by forming an appropriate spatial environment for the laser irradiation path from the laser irradiation means to the welding target location.
  • a state is formed in which tip portions of one conductor piece and another conductor piece for forming a stator of a rotating electric machine are in contact with each other, and the tip portions in the contact state are in contact with each other.
  • a jig for forming a cylindrical cavity communicating with the outside; laser irradiation means for irradiating a laser beam from the outside through the hollow portion toward the tip portion in the abutting state;
  • a stator manufacturing apparatus for a rotating electrical machine comprising gas supply means for supplying gas to the cavity.
  • welding quality can be improved by forming an appropriate spatial environment for the laser irradiation path from the laser irradiation means to the welding target location.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a motor according to one embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a plan view of the stator core in a single item state
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a pair of coil pieces to be attached to the stator core
  • FIG. 3 is a perspective view of the periphery of the coil end of the stator; It is a perspective view which extracts and shows a part of coil piece of the same phase.
  • FIG. 4 is a schematic front view of one coil piece
  • FIG. 4 is a diagram showing tip portions of coil pieces joined to each other and the vicinity thereof
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along line AA in FIG.
  • FIG. 7 passing through the location to be welded; It is a schematic diagram showing a manufacturing apparatus including a jig. It is an exploded perspective view of a jig.
  • FIG. 2 is a two-view diagram showing a side view of the jig and a cross-sectional view along line BB. It is a figure which shows the top view of a jig
  • tool, and sectional drawing of two directions in a three-view form. It is a flowchart which shows roughly the flow of this manufacturing method. It is explanatory drawing of the gas supply process in this manufacturing method. It is explanatory drawing of the gas supply process in this manufacturing method. It is explanatory drawing of the welding process in this manufacturing method. It is explanatory drawing of the welding process in this manufacturing method. FIG. 5 is an explanatory diagram of another applicable welding target location; It is an explanatory view showing roughly other jig composition.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the cross-sectional structure of a motor 1 according to one embodiment.
  • the rotating shaft 12 of the motor 1 is illustrated in FIG.
  • the axial direction refers to the direction in which the rotating shaft (central axis) 12 of the motor 1 extends
  • the radial direction refers to the radial direction around the rotating shaft 12 . Therefore, the radially outer side refers to the side away from the rotating shaft 12 , and the radially inner side refers to the side toward the rotating shaft 12 .
  • the circumferential direction corresponds to the direction of rotation about the rotating shaft 12 .
  • the motor 1 may be a vehicle drive motor used in, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, the motor 1 may be used for any other purpose.
  • the motor 1 is of the inner rotor type, and the stator 21 is provided so as to surround the radially outer side of the rotor 30 .
  • the radially outer side of the stator 21 is fixed to the motor housing 10 . Note that the central axis of the stator 21 is the same as that of the rotating shaft 12 .
  • the rotor 30 is arranged radially inside the stator 21 .
  • the rotor 30 has a rotor core 32 and a rotor shaft 34 .
  • the rotor core 32 is fixed radially outwardly of the rotor shaft 34 and rotates together with the rotor shaft 34 .
  • the rotor shaft 34 is rotatably supported by the motor housing 10 via bearings 14a and 14b. It should be noted that the rotor shaft 34 defines the rotating shaft 12 of the motor 1 .
  • the rotor core 32 is formed, for example, from laminated steel plates of an annular magnetic material.
  • a permanent magnet 321 is inserted inside the rotor core 32 .
  • the number, arrangement, etc. of the permanent magnets 321 are arbitrary.
  • the rotor core 32 may be formed of a powder compact in which magnetic powder is compressed and hardened.
  • End plates 35A and 35B are attached to both sides of the rotor core 32 in the axial direction.
  • the end plates 35A and 35B may have the function of supporting the rotor core 32 as well as the function of adjusting the imbalance of the rotor 30 (the function of eliminating the imbalance by cutting or the like).
  • the rotor shaft 34 has a hollow portion 34A, as shown in FIG.
  • the hollow portion 34A extends over the entire length of the rotor shaft 34 in the axial direction.
  • the hollow portion 34A may function as an oil passage.
  • oil is supplied to the hollow portion 34A from one end in the axial direction as indicated by an arrow R1 in FIG. can be cooled from the radially inner side.
  • the oil flowing along the radially inner surface of the rotor shaft 34 is jetted radially outward through oil holes 341 and 342 formed in both end portions of the rotor shaft 34 (arrows R5 and R6) to 220A, 220B may be provided for cooling.
  • FIG. 1 shows the motor 1 with a specific structure
  • the structure of the motor 1 is arbitrary as long as it has a stator coil 24 (described later) that is joined by welding.
  • the rotor shaft 34 may have no hollow portion 34A, or may have a hollow portion with an inner diameter significantly smaller than that of the hollow portion 34A.
  • a specific cooling method is disclosed in FIG. 1, the cooling method for the motor 1 is arbitrary. Therefore, for example, an oil introduction pipe inserted into the hollow portion 34A may be provided, or oil may be dripped from the oil passage in the motor housing 10 toward the coil ends 220A and 220B from the outside in the radial direction. .
  • FIG. 1 shows the inner rotor type motor 1 in which the rotor 30 is arranged inside the stator 21, it may be applied to other types of motors.
  • it may be applied to an outer rotor type motor in which the rotor 30 is concentrically arranged outside the stator 21, a dual rotor type motor in which the rotor 30 is arranged both outside and inside the stator 21, or the like.
  • stator 21 Next, the configuration of the stator 21 will be described in detail with reference to FIG. 2 onwards.
  • FIG. 2 is a plan view of the stator core 22 in a single item state.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a pair of coil pieces 52 assembled to stator core 22. As shown in FIG. FIG. 3 shows the relationship between the pair of coil pieces 52 and the slots 220 when the radially inner side of the stator core 22 is expanded. Also, in FIG. 3, the stator core 22 is indicated by a dotted line, and illustration of a part of the slots 220 is omitted.
  • FIG. 4 is a perspective view around coil ends 220A of the stator 21.
  • FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a part of the in-phase coil piece 52 extracted.
  • the stator 21 includes a stator core 22 and a stator coil 24 (see FIG. 1).
  • the stator core 22 is made of, for example, an annular laminated steel plate of a magnetic material, but in a modified example, the stator core 22 may be formed of a powder compact in which magnetic powder is compressed and hardened. It should be noted that the stator core 22 may be formed by split cores that are split in the circumferential direction, or may be in a form that is not split in the circumferential direction. A plurality of slots 220 around which the stator coils 24 are wound are formed radially inside the stator core 22 . Specifically, as shown in FIG. 2, the stator core 22 includes an annular back yoke 22A and a plurality of teeth 22B extending radially inward from the back yoke 22A. A slot 220 is formed therebetween. Although the number of slots 220 is arbitrary, in this embodiment, it is 48 as an example.
  • the stator coil 24 includes a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil (hereinafter referred to as "phase coils" when U, V, and W are not distinguished).
  • phase coils when U, V, and W are not distinguished.
  • the proximal end of each phase coil is connected to an input terminal (not shown), and the distal end of each phase coil is connected to the distal end of another phase coil to form the neutral point of the motor 1 . That is, the stator coil 24 is star-connected.
  • the connection mode of the stator coil 24 may be appropriately changed according to the required motor characteristics, etc.
  • the stator coil 24 may be delta-connected instead of star-connected.
  • FIG. 6 is a schematic front view of one coil piece 52.
  • the coil pieces 52 are in the form of segment coils obtained by dividing a phase coil into units that are easy to assemble (for example, units that are inserted into two slots 220).
  • the coil piece 52 is formed by coating a linear conductor (rectangular wire) 60 having a rectangular cross section with an insulating coating 62 .
  • the linear conductor 60 is made of copper, for example.
  • the linear conductor 60 may be made of other conductor material such as iron.
  • the coil piece 52 may be formed in a substantially U-shape having a pair of rectilinear portions 50 and a connecting portion 54 connecting the pair of rectilinear portions 50 before being assembled to the stator core 22 .
  • the pair of rectilinear portions 50 are respectively inserted into the slots 220 (see FIG. 3).
  • the connecting portion 54 extends in the circumferential direction so as to straddle the plurality of teeth 22B (and thus the plurality of slots 220 ) on the other axial end side of the stator core 22 .
  • the number of slots 220 spanned by the connecting portion 54 is arbitrary, it is three in FIG.
  • the rectilinear portion 50 is bent in the circumferential direction in the middle, as indicated by the two-dot chain line in FIG. As a result, the rectilinear portion 50 becomes a leg portion 56 extending in the axial direction within the slot 220 and a transition portion 58 extending in the circumferential direction on one axial end side of the stator core 22 .
  • the pair of rectilinear portions 50 are bent in directions away from each other, but the present invention is not limited to this.
  • the pair of rectilinear portions 50 may be bent in a direction toward each other.
  • the stator coil 24 may also have a neutral point coil piece or the like for connecting the ends of the three-phase coils to form a neutral point.
  • a plurality of leg portions 56 of the coil piece 52 shown in FIG. 6 are inserted into one slot 220 in a row in the radial direction. Accordingly, a plurality of transition portions 58 extending in the circumferential direction are arranged radially on one axial end side of the stator core 22 . As shown in FIGS. 3 and 5, the connecting portion 58 of one coil piece 52 that protrudes from one slot 220 and extends in the one circumferential direction protrudes from another slot 220 and extends in the other circumferential direction. is joined to the transition portion 58 of the coil piece 52 of the .
  • the coil piece 52 is covered with the insulating coating 62 as described above, but the insulating coating 62 is removed only from the tip portion 40 . This is to ensure electrical connection with other coil pieces 52 at the distal end portion 40 .
  • the coil piece 52 has an axially outer end surface 42 at the distal end portion 40 of the coil piece 52 , that is, one end surface in the width direction of the coil piece 52 (axially outer end surface).
  • the end surface 42) is an arcuate surface that is convex outward in the axial direction.
  • FIG. 7 is a diagram showing the distal ends 40 of the coil pieces 52 joined together and the vicinity thereof. 7 schematically shows a circumferential range D1 of the welding target location 90. As shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view along line AA in FIG.
  • the tip portions 40 of the coil pieces 52 are joined together, the tip portions 40 of the one coil piece 52 and the other coil piece 52 are aligned in the view shown in FIG. facing each other in a C-shaped manner.
  • the two tip portions 40 to be joined to each other may be overlapped and joined in the thickness direction so that the central axes of the arcuate surfaces (axial outer end surfaces 42) of the two end portions 40 are aligned.
  • the welding target location 90 extends linearly along the contact surface 401 as indicated by ranges D1 and D2. That is, when viewed from the irradiation side of the laser beam 110 (see arrow W in FIGS. 7 and 8), the welding target location 90 has a width of the range D2 and extends linearly over the range D1.
  • welding is used as a joining method for joining the tip portions 40 of the coil pieces 52 .
  • the welding method laser welding using a laser beam source as a heat source is adopted instead of arc welding represented by TIG welding.
  • TIG welding By using laser welding instead of TIG welding, the axial length of coil ends 220A and 220B can be reduced. That is, in the case of TIG welding, it is necessary to bend the ends of the coil pieces to be in contact with each other in the axial direction so as to extend in the axial direction. As shown in FIG. 7, welding can be performed in a state in which the distal end portions 40 of the coil pieces 52 to be brought into contact with each other extend in the circumferential direction. As a result, the axial length of the coil ends 220A and 220B can be reduced compared to the case where the distal end portions 40 of the contacting coil pieces 52 are bent axially outward and extended in the axial direction.
  • a welding laser beam 110 is applied to a welding target portion 90 of two tip portions 40 that are in contact with each other.
  • the irradiation direction (propagation direction) of the laser beam 110 is substantially parallel to the axial direction and is the direction toward the axial outer end faces 42 of the two tip portions 40 that are in contact with each other from the axial outer side.
  • heating can be performed locally, only the tip portion 40 and its vicinity can be heated, and damage (carbonization) of the insulating coating 62 can be effectively reduced.
  • the plurality of coil pieces 52 can be electrically connected while maintaining appropriate insulation performance.
  • the circumferential range D1 of the welding target portion 90 is the total circumferential range D0 of the axially outer end surface 42 at the abutting portion between the tip portions 40 of the two coil pieces 52. It is a portion excluding both ends. This is because it is difficult to secure a sufficient welding depth (see dimension L1 in FIG. 7) at both ends due to the convex arc surface of the axially outer end surface 42 .
  • the range D1 in the circumferential direction of the welding target portion 90 may be adapted so as to ensure the required bonding area between the coil pieces 52, the required welding strength, and the like.
  • a radial range D2 of the welding target portion 90 is centered on the contact surface 401 between the tip portions 40 of the two coil pieces 52, as shown in FIG.
  • a radial range D2 of the welding target location 90 may correspond to the diameter of the laser beam 110 (beam diameter). That is, the laser beam 110 is irradiated in such a manner that the irradiation position changes linearly along the circumferential direction without substantially changing in the radial direction. In other words, the laser beam 110 is moved such that the irradiation position changes linearly parallel to the contact surface 401 . As a result, the laser beam 110 can be irradiated to the linear welding target portion 90 more efficiently than when the irradiation position is changed in a loop (spiral) or zigzag (meandering) shape, for example.
  • a manufacturing apparatus 7 including a jig 70 suitable for laser welding the tip portions 40 of the coil pieces 52 as part of the manufacturing apparatus for the stator 21 will be described.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the manufacturing device 7 including the jig 70.
  • FIG. FIG. 9 schematically shows a portion of each of the pair of coil pieces 52 to be joined (a portion including the distal end portion 40).
  • the manufacturing apparatus 7 includes a jig 70, gas supply means 80, and laser irradiation means 89, as shown in FIG.
  • the jig 70 forms a state in which the tip portions 40 of the one coil piece 52 and the other one coil piece 52 are in contact with each other with respect to the pair of coil pieces 52, and the contact is made. maintain state. That is, the jig 70 clamps the pair of coil pieces 52 so that the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52 are maintained in contact with each other.
  • the jig 70 only shows a portion related to the distal end portions 40 of one pair of coil pieces 52, but it is configured to clamp the distal end portions 40 of a plurality of pairs (for example, 12 pairs) of the coil pieces 52 at the same time. There may be.
  • the jig 70 may be formed in such a manner that a plurality of configurations shown in FIG. 9 are continuous in the circumferential direction. Also, in this case, the jig 70 may simultaneously form separate cavities 500 for each pair of the plurality of pairs of coil pieces 52 . In the case of a configuration in which a plurality of pairs (for example, 12 pairs) of the tip portions 40 of the coil pieces 52 are clamped at the same time, the lead time of the welding process can be effectively shortened compared to the case of clamping one pair at a time.
  • the jig 70 is a cylinder that communicates the distal end portions 40 of the pair of coil pieces 52 (the distal end portions 40 in contact with each other) to the outside in the clamped state in which the pair of coil pieces 52 are constrained as described above.
  • a hollow portion 500 having a shape is formed. That is, the jig 70 constrains the pair of coil pieces 52 as described above, and at the same time, forms the cylindrical hollow portion 500 that allows the distal ends 40 of the pair of coil pieces 52 to communicate with the outside.
  • the hollow portion 500 forms a path (laser irradiation path) of the laser beam 110 from the laser irradiation means 89 to the welding target portion 90 of the tip portion 40 .
  • the cavity 500 preferably has a form in which only the side on which the laser beam 110 from the laser irradiation means 89 is incident is open.
  • the jig 70 is formed by two or more jig members (in this embodiment, three jig members 71, 72, 73 as described below) that move relative to each other, the may have a slight gap due to the clearance of
  • the jig 70 includes three jig members 71, 72, 73 that are relatively movable with respect to each other. Each configuration of the jig members 71, 72, and 73 will be described in detail with reference to FIG. 10 onwards.
  • the gas supply means 80 supplies gas to the cavity 500 .
  • a desired gas environment in the cavity 500 can be achieved by appropriately supplying the gas to the cavity 500 .
  • by having the gas supply means 80 it is possible to form an appropriate spatial environment for the laser irradiation path from the laser irradiation means 89 to the welding target location 90. .
  • the gas supply means 80 includes first gas supply means 81 and second gas supply means 82 .
  • the first gas supply means 81 supplies air to the cavity 500 as gas.
  • the air supplied by the first gas supply means 81 mainly has the function of removing objects to be removed, such as spatter and soot, which may be generated during laser welding, from inside the cavity 500 .
  • the spatter is metal particles or the like that scatter due to turbulence of the molten pool or the like.
  • the gas supplied by the first gas supply means 81 is preferably air from the viewpoint of cost, but other gases such as nitrogen may be used, or a mixture of air and other gases may be used. You can care.
  • the first gas supply means 81 preferably generates at least one of positive pressure and negative pressure for forcibly discharging the air in the cavity 500 to the outside.
  • the first gas supply means 81 includes a positive pressure source 811 and a negative pressure source 812 to generate both positive pressure and negative pressure for forcibly discharging the air in the cavity 500 to the outside. including.
  • the positive pressure source 811 is a so-called air blow source, and generates a flow of air that is injected into the cavity 500 .
  • the positive pressure source 811 may be a compressor, fan, blower, or the like.
  • the negative pressure source 812 is a so-called vacuum source, and generates negative pressure that draws the air inside the cavity 500 .
  • the negative pressure source 812 may be a vacuum pump, a vacuum blower, an ejector (vacuum generator), or the like.
  • the first gas supply means 81 can use the positive pressure source 811 to form an air flow for blowing off the spatter in the cavity 500 and the negative pressure source 812 to draw (purge) the air in the cavity 500 . can.
  • the positive pressure source 811 to form an air flow for blowing off the spatter in the cavity 500
  • the negative pressure source 812 to draw (purge) the air in the cavity 500 .
  • spatter that may be generated during laser welding can be effectively removed from inside the cavity 500 .
  • the second gas supply means 82 supplies inert gas to the cavity 500 .
  • the inert gas supplied by the second gas supply means 82 mainly functions as a shield gas (a gas that prevents oxidation, nitridation, etc. of the molten metal).
  • the inert gas can optionally be nitrogen, argon, helium, or the like. In this case, the welding quality can be effectively improved by the inert gas functioning as the shielding gas.
  • carbon dioxide gas may be used instead of or in addition to the inert gas.
  • the second gas supply means 82 includes an inert gas source 820 .
  • Inert gas source 820 may be in the form of a tank or the like containing inert gas or a source thereof.
  • the configuration of the pipeline for communicating the inert gas source 820 and the hollow portion 500 will be described in detail with reference to FIG. 10 onwards.
  • the laser irradiation means 89 irradiates the laser beam 110 described above.
  • the position of the laser irradiation means 89 with respect to the fixed reference position of the jig 70 may vary or may be constant. That is, the laser irradiation means 89 may be movable or fixed.
  • the wavelength of the laser beam 110 irradiated by the laser irradiation means 89 is arbitrary, but preferably the wavelength of the laser beam 110 is the wavelength for forming a green laser.
  • the green laser is a concept that includes not only a laser with a wavelength of 532 nm, that is, an SHG (Second Harmonic Generation) laser, but also a laser with a wavelength close to 532 nm.
  • a laser with a wavelength of 0.6 ⁇ m or less, which does not belong to the green laser category may be used.
  • a wavelength related to a green laser can be obtained by converting a fundamental wavelength produced by, for example, a YAG laser or YVO4 laser through an oxide single crystal (for example, LBO: lithium triborate).
  • an infrared laser (laser with a wavelength of 1064 nm) may be used in the modified example.
  • the infrared laser has a low absorption rate of about 10% with respect to copper, which is the material of the linear conductors 60 of the coil pieces 52 . That is, in the case of an infrared laser, most of the laser beam 110 is reflected off the coil segments 52 and not absorbed. For this reason, a relatively large amount of heat input is required in order to obtain the required joint area between the coil pieces 52 to be joined, and there is a risk that the heat effect will be large and the welding will become unstable.
  • the absorptance of copper which is the material of the linear conductors 60 of the coil pieces 52, is as high as about 50%. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to secure the required bonding area between the coil pieces 52 with a smaller amount of heat input than in the case of using an infrared laser.
  • FIG. 10 the configuration of the jig 70 of this embodiment will be further described with reference to FIGS. 10 to 12.
  • FIG. 10 the configuration of the jig 70 of this embodiment will be further described with reference to FIGS. 10 to 12.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the jig 70
  • FIG. 11 is a two-view diagram showing a side view of the jig 70 and a cross-sectional view showing a cross section along the line BB.
  • FIG. 12 is a diagram showing a plan view of the jig 70 and cross-sectional views in two directions (cross-sections along lines CC and DD) in a trihedron format.
  • FIGS. 10 to 12 schematically show a portion (a portion including the distal end portion 40) of each of the pair of coil pieces 52 to be joined. Below, a pair of coil pieces 52 represents the coil piece 52 to be clamped by the jig 70 .
  • the X direction along the radial direction, the X1 side and the X2 side are defined, and the Y direction along the circumferential direction, the Y1 side and the Y2 side are defined.
  • the Z direction along the axial direction and the Z1 side and the Z2 side are defined.
  • the Z direction is defined as the vertical direction
  • the Z1 side is defined as the upper side.
  • the jig 70 may be arranged in such a manner that the Z direction does not match the direction of gravity.
  • the jig 70 includes a jig member 71 (hereinafter also referred to as a “diameter inner jig member 71”) and a jig member 72 arranged radially outside (X direction X2 side) of the jig member 71. (hereinafter also referred to as “radially outer jig member 72 ”) and a jig member 73 .
  • the radially inner jig member 71 and the radially outer jig member 72 are movable relative to each other.
  • the radially inner jig member 71 is circumferentially movable with respect to the radially outer jig member 72 .
  • the radially inner jig member 71 cooperates with the radially outer jig member 72 and the jig member 73 to check the state of the pair of coil pieces 52 with respect to the jig 70 . It is switchable between a clamped state in which it is constrained and an unclamped state in which it is not constrained to jig 70 . 10 to 12 show the jig 70 when the pair of coil pieces 52 are clamped.
  • the radially inner jig member 71 has mating surfaces 718 and 719 that face the radially outer jig member 72 in the clamped state.
  • Mating surface 718 is substantially parallel to mating surface 719 and offset radially outwardly relative to mating surface 719 .
  • “substantially parallel” is not intended to be strictly parallel, and is a concept that allows an error of about 10%, for example.
  • the mating surface 718 may be offset radially outward with respect to the mating surface 719 by a dimension corresponding to the thickness (thickness in the radial direction) of the pair of coil pieces 52 . Using such an offset, the distal end portions 40 of the pair of coil pieces 52 can be appropriately restrained (clamped).
  • the radially inner jig member 71 contacts the radially inner coil piece 52 of the pair of coil pieces 52 in the circumferential direction (see FIG. 12 ), thereby clamping the radially inner coil piece. constrain the circumferential displacement of 52;
  • the jig member 71 radially abuts on the radially inner coil piece 52 of the pair of coil pieces 52 (see FIG. 11), thereby clamping the pair of coil pieces 52 in the radial direction. constrain the displacement of
  • the radially outer jig member 72 has mating surfaces 728 and 729 that face the radially inner jig member 71 in the clamped state.
  • Mating surface 728 is substantially parallel to mating surface 729 and offset radially outwardly relative to mating surface 729 .
  • the mating surface 728 may be offset radially outward with respect to the mating surface 729 by a dimension corresponding to the thickness of the pair of coil pieces 52 (thickness in the radial direction). Using such an offset, the distal end portions 40 of the pair of coil pieces 52 can be appropriately restrained (clamped).
  • the radially outer jig member 72 abuts the radially outer coil piece 52 of the pair of coil pieces 52 in the circumferential direction (see FIG. 12), thereby clamping the radially outer coil piece. constrain the circumferential displacement of 52;
  • the jig member 73 is radially movable with respect to the radially outer jig member 72 .
  • the jig member 73 abuts the radially outer coil piece 52 of the pair of coil pieces 52 from the radial outer side (see FIG. 11).
  • the jig member 73 abuts on the overlapping portions (see FIG. 7) of the pair of coil pieces 52 (see FIG. 11).
  • the jig member 73 constrains the radial displacement of the pair of coil pieces 52 by pressing the pair of coil pieces 52 against the radially inner jig member 71 (see FIG. 11). That is, the jig member 73 cooperates with the radially inner jig member 71 to clamp the pair of coil pieces 52 in the radial direction, thereby constraining the radial displacement of the pair of coil pieces 52 .
  • substantially two movable portions are used to move the pair of coil pieces 52 radially and circumferentially.
  • a constraining clamp condition can be formed.
  • the jig 70 forms the cavity 500 above the pair of coil pieces 52 in the clamped state. That is, the jig 70 constrains the pair of coil pieces 52 in the circumferential and radial directions below the hollow portion 500 as described above.
  • the hollow portion 500 is substantially closed with the pair of coil pieces 52 on the lower side (Z2 side in the Z direction) and is open on the upper side (Z1 side in the Z direction).
  • the upper opening is for irradiation of the laser beam 110 from the laser irradiation means 89 as described above.
  • the jig 70 preferably forms the hollow portion 500 so that the center of the hollow portion 500 is positioned at the center of the overlapping portions (see FIG. 7) of the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52 when viewed in the axial direction.
  • the radial center of the hollow portion 500 is located at the position of the contact surface 401 (see FIG. 8) between the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52, and the circumferential center of the overlapped portion.
  • the center of the hollow portion 500 in the circumferential direction is located at (the center of the range D1 in the circumferential direction of the location 90 to be welded shown in FIG. 7).
  • the cavity 500 is closed at its radially inner side by a radial side wall portion 706 of the radially inner jig member 71 and at its radially outer side by a radial side wall portion 708 of the radially outer jig member 72 . blocked.
  • One side (Y1 side) in the circumferential direction of the hollow portion 500 is composed of a circumferential side wall portion 710 of the radially inner jig member 71, a circumferential side wall portion 720 of the radially outer jig member 72, is occluded by Sidewall portion 710 and sidewall portion 720 are radially continuous with a slight radial clearance between mating surfaces 718 , 728 .
  • This clearance may be the minimum dimension that allows the radially inner jig member 71 to move in the circumferential direction with respect to the radially outer jig member 72 .
  • the other side (Y2 side) in the circumferential direction of the hollow portion 500 includes a circumferential side wall portion 712 of the radially inner jig member 71, a circumferential side wall portion 722 of the radially outer jig member 72, is occluded by Side wall portion 712 and side wall portion 722 are radially continuous with a slight radial clearance between mating surfaces 719 and 729 .
  • This clearance may be the minimum dimension that allows the radially inner jig member 71 to move in the circumferential direction with respect to the radially outer jig member 72 .
  • the hollow portion 500 has a form in which the cross-sectional area (cross-sectional area in the XY plane) increases toward the upper side. That is, the cavity 500 has a tapered form.
  • the degree of inclination of the tapered shape may be set according to the variable range of the irradiation angle of the laser beam 110 from the laser irradiation means 89 .
  • the opening area of the upper side of the hollow portion 500 (the opening area communicating with the outside) can be minimized according to the variable range of the irradiation angle of the laser beam 110 .
  • the variable range of the irradiation angle of the laser beam 110 may be determined according to the length of the welding target location 90 (for example, the length in the circumferential direction).
  • the jig 70 has a channel structure that allows the positive pressure source 811, the negative pressure source 812, and the inert gas source 820 of the gas supply means 80 described above to communicate with the hollow portion 500. .
  • the jig 70 has a blow channel 851 and a blow channel 851 as a channel structure that communicates the positive pressure source 811, the negative pressure source 812, and the inert gas source 820 with the hollow portion 500, respectively. , vacuum channels 852 and inert gas channels 853 .
  • the blow channel 851 communicates the positive pressure source 811 with the hollow portion 500 . That is, the blow channel 851 has one end communicating with the positive pressure source 811 and the other end opening into the cavity 500 .
  • the blow channel 851 is formed in the jig 70 . Thereby, the blow channel 851 opening at a desired position in the hollow portion 500 can be easily formed.
  • the blow channel 851 is preferably formed in the radially inner jig member 71 of the jig 70 . In this case, the opening 8510 of the blow channel 851 (the opening 8510 on the hollow portion 500 side) can be directed radially outward, and an air flow (blow) directed radially outward can be formed.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 (opening 8510 on the hollow portion 500 side) is formed in the radial side wall portion 706 of the jig member 71 on the radially inner side. That is, the blow channel 851 opens radially from the inner side of the hollow portion 500 .
  • the blow flow path 851 preferably applies positive pressure above the distal end portions 40 (welding target points 90) of the pair of coil pieces 52. As shown in FIG.
  • the air flow for spatter removal is above the welding target portion 90 in a manner that does not easily hinder the pooling (stagnation) of the inert gas described later in the vicinity of the tip portion 40 (welding target portion 90) of the pair of coil pieces 52. can be formed.
  • the blow channel 851 extends linearly in a direction substantially perpendicular to the axial direction (radial direction) in a section just before reaching the opening 8510 (the opening 8510 on the cavity 500 side).
  • substantially right angle means that the angle is not limited to a strict right angle, and is a concept that allows an error of about 10%, for example.
  • the blow channel 851 has a portion extending in the radial direction. It may include a portion extending upwardly along.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 preferably has a relatively small opening area and may be in the form of a nozzle, for example.
  • the opening 8510 has a significantly smaller opening area than an opening 8520 (an opening 8520 on the cavity 500 side) of a vacuum channel 852, which will be described later.
  • the flow velocity of the air discharged from the opening 8510 into the cavity 500 through the blow channel 851 can be efficiently increased. Note that the higher the flow velocity of the air discharged from the opening 8510 into the cavity 500 through the blow channel 851, the more spatter that may be generated during laser welding is removed to the outside of the cavity 500 (vacuum channel 852). Increases the ability to remove (by leading inward).
  • the vacuum channel 852 communicates the negative pressure source 812 with the hollow portion 500 . That is, one end of the vacuum channel 852 communicates with the negative pressure source 812 and the other end opens into the cavity 500 .
  • a vacuum channel 852 is formed in the jig 70 . Thereby, the vacuum channel 852 opening at a desired position in the hollow portion 500 can be easily formed.
  • the vacuum channel 852 is preferably formed in the radially outer jig member 72 of the jig 70 . In this case, it becomes easy to discharge the air inside the hollow portion 500 (air that may contain spatter) collected through the vacuum flow path 852 to the outside in the radial direction of the jig 70 . It should be noted that a relatively larger space is available on the radially outer side than on the radially inner side for processing the air (which may contain spatter) within the cavity 500 that is collected via the vacuum channel 852. configuration (not shown) can be easily arranged.
  • the opening 8520 of the vacuum channel 852 (opening 8520 on the cavity 500 side) is formed in the radial side wall portion 708 of the jig member 72 on the radially outer side. That is, the vacuum channel 852 opens radially from the outside to the hollow portion 500 .
  • the vacuum channel 852 preferably applies a negative pressure above the pair of coil pieces 52 (welding target points 90). As a result, the air flow for spatter removal is above the welding target portion 90 in a manner that does not easily hinder the pooling (stagnation) of the inert gas described later in the vicinity of the tip portion 40 (welding target portion 90) of the pair of coil pieces 52. can be formed.
  • the vacuum channel 852 is shown in a portion extending in the radial direction. It may also include a portion (eg, a chimney-like channel portion) extending upwardly along.
  • the vacuum channel 852 is preferably radially opposed to the blow channel 851 with the hollow portion 500 interposed therebetween.
  • the opening 8520 of the vacuum flow path 852 (the opening 8520 on the cavity 500 side) preferably radially faces the opening 8510 of the blow flow path 851 with the cavity 500 interposed therebetween.
  • the air discharged from the opening 8510 of the blow channel 851 (the air carrying the spatter) can be guided into the vacuum channel 852 along a straight radial path.
  • the vacuum flow path 852 cooperates with the blow flow path 851 to intersect the Z-direction air flow (for example, substantially parallel air flow in the XY plane).
  • the opening 8520 of the vacuum channel 852 (the opening 8520 on the cavity 500 side) preferably has a relatively large opening area.
  • the opening 8520 has a relatively large opening area, which is significantly larger than the opening 8510 of the blow channel 851 (the opening 8510 on the cavity 500 side), as described above.
  • most of the spatter blown off by the air from the blow channel 851 can be directly guided to the opening 8520 of the vacuum channel 852, and the radial side wall portion 708 (the surface around the opening 8520 ) can be effectively reduced.
  • the inert gas flow path 853 communicates the inert gas source 820 with the cavity 500 . That is, the inert gas channel 853 has one end communicating with the inert gas source 820 and the other end opening into the cavity 500 .
  • the inert gas flow path 853 is formed in the jig 70 . Thereby, the inert gas flow path 853 opening at a desired position in the hollow portion 500 can be easily formed.
  • the inert gas flow paths 853 are preferably formed in pairs with respect to one cavity 500 .
  • the flow of the inert gas from two directions is mixed above the distal end portion 40 (welding target portion 90) of the pair of coil pieces 52, thereby effectively preventing the accumulation (stagnation) of the inert gas. can be stabilized.
  • the quality of the welded portion can be effectively improved.
  • the inert gas channel 853 preferably opens into the cavity 500 from the opening 8510 of the blow channel 851 below the opening 8520 of the vacuum channel 852 .
  • an inert gas pool ( retention) can be formed.
  • the velocity (flow velocity) of the inert gas supplied from the pair of inert gas flow paths 853 to the hollow portion 500 is significantly lower than the velocity (flow velocity) of the air supplied from the blow flow path 851 .
  • the inert gas supplied from the pair of inert gas passages 853 to the hollow portion 500 may be supplied in such a manner as to just compensate for a portion of the gas that can be discharged through the vacuum passages 852 .
  • the pair of inert gas flow paths 853 preferably face each other in the circumferential direction with the cavity 500 interposed therebetween.
  • the inert gas can be supplied from two directions facing each other in the circumferential direction (the direction parallel to the contact surfaces 401 of the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52), Inert gas can be efficiently supplied to the positioned welding target location 90 .
  • the distribution of the inert gas above the contact surfaces 401 between the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52 can be made uniform along the circumferential direction.
  • the welding quality can be improved over the entire circumferential range D ⁇ b>1 of the welding target location 90 .
  • the inert gas may be supplied from three or more different directions.
  • the pair of inert gas flow paths 853 preferably open in the circumferential direction and obliquely downward with respect to the hollow portion 500 .
  • the inert gas can be directly supplied from the upper side of the tip portions 40 (welding target points 90) of the pair of coil pieces 52 toward the tip portions 40 (welding target points 90) of the pair of coil pieces 52.
  • the pair of inert gas flow paths 853 form a smaller angle with respect to the XY plane than the side walls 712 and 710 in the circumferential direction when viewed in the radial direction. It is inclined in a manner (for example, an angle of about 45 degrees).
  • one or both of the pair of inert gas channels 853 extend linearly in the substantially XY plane in the section just before reaching the opening 8530, like the blow channel 851 described above. may Approximately within the XY plane is a concept that does not need to be strictly parallel to the XY plane and allows a certain amount of error (for example, an error of about 10%).
  • the pair of inert gas flow paths 853 are arranged so that only one of the radially inner jig member 71 and the radially outer jig member 72 faces each other in the circumferential direction with the hollow portion 500 interposed therebetween. formed in In this case, compared to the case where, for example, one inert gas flow path 853 is provided in each of the radially inner jig member 71 and the radially outer jig member 72, Efficient placement of configurations. For example, when a common inert gas source 820 is communicated with the pair of inert gas flow paths 853, it is possible to share part of the communication path (not shown).
  • the inert gas flow paths 853 are provided in pairs in the radially inner jig member 71 .
  • the inert gas flow path 853 may be provided in each of the radially inner jig member 71 and the radially outer jig member 72 , or may be provided in the radially outer jig member 72 . They may be provided in pairs.
  • the pair of inert gas flow paths 853 are both formed in the jig member 71 on the inner side in the radial direction.
  • 500 side openings 8530) are circumferentially opposed while being slightly offset from each other in the radial direction.
  • the inert gas flow path 853 on the Y direction Y1 side has an opening 8530 in the side wall portion 710 of the jig member 71 on the inner side in the radial direction
  • the inert gas flow path 853 on the Y-direction Y2 side has an opening 8530 in the side wall portion 712 of the jig member 71 on the inner side in the radial direction.
  • the opening 8530 of the side wall portion 710 has a diameter corresponding to the approximate radial center position of the hollow portion 500 (the position of the contact surface 401 between the tip portions 40 of the coil pieces 52). It may be formed at a directional position.
  • a clamped state in which the pair of coil pieces 52 are clamped can be formed, and in the clamped state, the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52 are welded to the welding target portion 90.
  • a cavity 500 can be formed on the upper side with only the upper side being substantially open.
  • the tip portions 40 can be laser-welded together in the cavity 500 with a high degree of blockage, and the effect of the inert gas from the second gas supply means 82 (the effect of improving the welding quality) can be promoted.
  • the openings 8510 and 8520 related to the first gas supply means 81 are located above the opening 8530 of the second gas supply means 82. Therefore, the air flow related to the first gas supply means 81 is introduced into the cavity 500 in a manner that does not significantly impede the function of the inert gas supplied from the second gas supply means 82 (the function to improve welding quality). can be formed. As a result, the spatter can be removed in a manner that does not significantly hinder the function of the inert gas (the function of improving welding quality), and the welding quality can be effectively improved.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum channel 852 face each other in the radial direction, and the opening 8530 related to the pair of inert gas channels 853 is arranged in the circumferential direction.
  • the blow channel 851 , the vacuum channel 852 , and the pair of inert gas channels 853 can be efficiently formed in the jig 70 .
  • the blow channel 851, the vacuum flow path 852, and the pair of inert gas flow paths 853 in the jig 70 so as not to communicate with each other, which may complicate the construction of the jig.
  • the opening 8510 of the blow flow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum flow channel 852 face each other in the radial direction, and the opening 8530 related to the pair of inert gas flow channels 853 similarly faces in the radial direction.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum channel 852 face each other in the circumferential direction, and the opening 8530 related to the pair of inert gas channels 853 is Similarly, they may face each other in the circumferential direction.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum channel 852 face each other in the radial direction, and the opening 8530 related to the pair of inert gas channels 853 is arranged in the circumferential direction. , and the openings 8510 and 8520 are vertically offset from the opening 8530 .
  • spatter-removing air can be supplied so as to pass through substantially the center of the welding target location 90 when viewed in the axial direction, and inert gas can be supplied so as to stay substantially at the welding target location 90 .
  • the opening 8510 of the blow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum channel 852 face each other in the radial direction, while the opening 8530 associated with the pair of inert gas channels 853 face each other in the circumferential direction.
  • the opening 8510 of the blow channel 851 and the opening 8520 of the vacuum channel 852 may face each other in the circumferential direction, while the openings 8530 associated with the pair of inert gas channels 853 may face each other in the radial direction.
  • FIG. 13 is a flow chart schematically showing the flow of the manufacturing method of the stator 21 by the manufacturing device 7 (hereinafter also referred to as "this manufacturing method").
  • 14 to 17 are explanatory diagrams of specific steps in this manufacturing method, and in FIGS. 14 and 15, air and inert gas for spatter removal are supplied to a pair of coil pieces 52, which are works.
  • 16 and 17 schematically show the state from two directions, and FIGS. 16 and 17 show laser welding being performed in a state in which air and an inert gas for removing spatter are supplied to the pair of coil pieces 52.
  • 16 and 17 schematically show the laser beam 110.
  • this manufacturing method includes a clamping step (step S1300) of forming a clamped state in which the pair of coil pieces 52 are restrained using the jig 70. That is, in the clamping step (step S1300), together with the pair of coil pieces 52, the radially inner jig member 71 and the jig member 73 are brought into a predetermined positional relationship for clamping with respect to the radially outer jig member 72. Positioning creates a clamping condition. In the clamped state, as described above, the tip portions 40 of the pair of coil pieces 52 are maintained in contact with each other, and the hollow portion 500 that communicates the tip portions 40 in the contact state with the outside is formed. be done.
  • this manufacturing method includes a gas supply step (step S1302) of supplying gas to the cavity 500.
  • the gas supply step (step S1302) includes a first gas supply step (step S1302A) and a second gas supply step (step S1302B).
  • the manufacturing method forms a state in which the inert gas is supplied to the cavity 500 using the second gas supply means 82 .
  • the first gas supply means 81 and the second gas supply means 82 are as described above.
  • Either the first gas supply step (step S1302A) or the second gas supply step (step S1302B) may be started first, or may be started at the same time.
  • step S1302 when the gas supply step (step S1302) is executed, as shown in FIGS. A state in which an inert gas is supplied (see arrow R132) is realized at the same time.
  • the laser beam 110 is applied to the welding target portions 90 of the pair of coil pieces 52 using the laser irradiation means 89, thereby joining the tip portions 40 together by laser welding (step S1304). )including.
  • the welding process maintains a state in which both air and inert gas are supplied to the cavity 500 (see arrows R130 and R132), as shown in FIGS. is executed.
  • the inert gas from the second gas supply means 82 functions as a shielding gas to improve the welding quality, and spatters that may be generated during laser welding can be instantaneously removed from the cavity 500 at the same time as they are generated.
  • the welding quality can be effectively improved.
  • this manufacturing method includes a gas supply stop step (step S1306) for stopping the gas supply to the cavity 500 after the welding step (step S1304) is completed.
  • the gas supply stopping step (step S1306) comprises a first stopping step (step S1306A) of stopping the supply of air by the first gas supply means 81 and a second stopping step (step S1306A) of stopping the supply of inert gas by the second gas supply means 82. and a stopping step (step S1306B).
  • Either the first stop step (step S1306A) or the second stop step (step S1306B) may be started first, or may be started simultaneously.
  • this manufacturing method includes a clamp releasing step (step S1308) for releasing the clamped state (clamped state by jig 70) of the pair of coil pieces 52 for which laser welding has been completed.
  • the clamp release step (step S1308) may be realized by positioning the radially inner jig member 71 and the jig member 73 in a predetermined positional relationship for clamp release with respect to the radially outer jig member 72. .
  • the distance from the laser irradiation means 89 to the welding target portion 90 is reduced.
  • An appropriate spatial environment can be formed for the laser irradiation path of .
  • the welding process can be performed in such an appropriate spatial environment. That is, the welding process (step S1304) can be performed while maintaining the state in which both air and inert gas are supplied to cavity 500 (see arrows R130 and R132). As a result, welding quality can be effectively improved.
  • this manufacturing method relates to one pair of coil pieces 52, but as described above, it can be extended to a configuration in which the tip portions 40 of a plurality of pairs (for example, 12 pairs) of coil pieces 52 are simultaneously clamped. can.
  • the clamping step (step S1300) and the clamp release step (step S1308) may be performed simultaneously for each of the multiple pairs of coil pieces 52.
  • the gas supply step (step S1302) to the gas supply stop step (step S1306) may be performed simultaneously or sequentially for each of the plurality of pairs of coil pieces 52 .
  • the above-described embodiment relates to bonding between the tip portions 40 of the coil pieces 52, it is also applicable to bonding between the tip portions 40 of the coil pieces 52 and the end portion (not shown) of the bus bar.
  • the tip portion 40 of the coil piece 52 joined to the end portion of the busbar may be the tip portion of the connecting portion forming the power line and the neutral point.
  • FIG. 18 shows a perspective view of another applicable welding target location.
  • components that may be similar to the embodiments described above are labeled with the same reference numerals.
  • the end portions 680, 681 of the busbar held by the terminal block 670 and the tip portion 40A of the coil piece 52A related to the stator coil 24A are joined to each other.
  • a part of the bus bar held by the terminal block 670 is electrically connected to the three-phase external terminals 671 inside the terminal block 670 .
  • Laser welding using the jig 70 may also be applied to the joints between the end portions 680 and 681 of the busbars and the tip portions 40A of the coil pieces 52A.
  • jig members 71A and 72A that form a hook-shaped jig 70A have the same function as the jig members 71 and 72 described above. may be realized.
  • the jig members 71A and 72A may form a hollow portion 500A on the upper side (Z1 side) of the contact surface 401A between the tip portions 40A.
  • jig members 71A and 72A as shown in FIG. Channels 851A, vacuum channels 852A, and inert gas channels 853A may be formed.
  • the first gas supply means 81 uses both the positive pressure source 811 and the negative pressure source 812, but only one of the positive pressure source 811 and the negative pressure source 812 is used. may be Even in this case, spatter that may occur during laser welding can be effectively removed from inside the cavity 500 .
  • the vacuum flow path 852 may function as a flow path for collecting spatter and the like together with the air jetted from the blow flow path 851 .
  • the blow flow path 851 may function as a flow path that forms an air flow from the outside toward the cavity 500 due to the negative pressure from the negative pressure source 812. .

Landscapes

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Abstract

回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の先端部のそれぞれを外部に連通させる筒状の空洞部を形成する治具と、当接した状態の先端部に向けて空洞部を介して外部からレーザビームを照射するレーザ照射手段と、気体を空洞部に供給する気体供給手段とを備える、回転電機用ステータ製造装置が開示される。

Description

回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法
　本開示は、回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法に関する。
　回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の端部同士を当接させた状態でクランプし、当接させた端部に係る溶接対象箇所にレーザビームを照射することで端部同士を溶接することを含むステータの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０２０－４８３５９号公報
　ところで、上述したようなコイル片の端部同士をレーザ溶接する場合、溶接対象箇所をレーザ照射手段に晒した状態でレーザ照射手段からレーザビームを照射する必要があり、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することが、溶接品質を高める観点から重要となる。
　そこで、１つの側面では、本開示は、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を高めることを目的とする。
　１つの側面では、回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成する治具と、
　当接した状態の前記先端部に向けて前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射するレーザ照射手段と、
　気体を前記空洞部に供給する気体供給手段とを備える、回転電機用ステータ製造装置が提供される。
　本開示によれば、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を高めることが可能となる。
一実施例によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。 ステータコアの単品状態の平面図である。 ステータコアに組み付けられる１対のコイル片を模式的に示す図である。 ステータのコイルエンド周辺の斜視図である。 同相のコイル片の一部を抜き出して示す斜視図である。 一のコイル片の概略正面図である。 互いに接合されたコイル片の先端部及びその近傍を示す図である。 溶接対象箇所を通る図７のラインＡ－Ａに沿った断面図である。 治具を含む製造装置を示す概略図である。 治具の分解斜視図である。 治具の側面図と、ラインＢ－Ｂに沿った断面を示す断面図とを、２面図形式で示す図である。 治具の平面図と、２方向の断面図とを、３面図形式で示す図である。 本製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。 本製造方法における気体供給工程の説明図である。 本製造方法における気体供給工程の説明図である。 本製造方法における溶接工程の説明図である。 本製造方法における溶接工程の説明図である。 適用可能な他の溶接対象箇所の説明図である。 他の治具構成を概略的に示す説明図である。
　以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。なお、本明細書において、「所定」とは、「予め規定された」という意味で用いられている。
　図１は、一実施例によるモータ１の断面構造を概略的に示す断面図である。
　図１には、モータ１の回転軸１２が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（中心軸）１２が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸１２を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２まわりの回転方向に対応する。
　モータ１は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ１は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。
　モータ１は、インナーロータ型であり、ステータ２１がロータ３０の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、径方向外側がモータハウジング１０に固定される。なお、ステータ２１の中心軸は、回転軸１２と同じである。
　ロータ３０は、ステータ２１の径方向内側に配置される。ロータ３０は、ロータコア３２と、ロータシャフト３４とを備える。ロータコア３２は、ロータシャフト３４の径方向外側に固定され、ロータシャフト３４と一体となって回転する。ロータシャフト３４は、モータハウジング１０にベアリング１４ａ、１４ｂを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト３４は、モータ１の回転軸１２を画成する。
　ロータコア３２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板から形成される。ロータコア３２の内部には、永久磁石３２１が挿入される。永久磁石３２１の数や配列等は任意である。変形例では、ロータコア３２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。
　ロータコア３２の軸方向の両側には、エンドプレート３５Ａ、３５Ｂが取り付けられる。エンドプレート３５Ａ、３５Ｂは、ロータコア３２を支持する支持機能の他、ロータ３０のアンバランスの調整機能（切削等されることでアンバランスを無くす機能）を有してよい。
　ロータシャフト３４は、図１に示すように、中空部３４Ａを有する。中空部３４Ａは、ロータシャフト３４の軸方向の全長にわたり延在する。中空部３４Ａは、油路として機能してもよい。例えば、中空部３４Ａには、図１にて矢印Ｒ１で示すように、軸方向の一端側から油が供給され、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝って油が流れることで、ロータコア３２を径方向内側から冷却できる。また、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝う油は、ロータシャフト３４の両端部に形成される油穴３４１、３４２を通って径方向外側へと噴出され（矢印Ｒ５、Ｒ６）、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの冷却に供されてもよい。
　なお、図１では、特定の構造のモータ１が示されるが、モータ１の構造は、溶接により接合されるステータコイル２４（後述）を有する限り、任意である。従って、例えば、ロータシャフト３４は、中空部３４Ａを有さなくてもよいし、中空部３４Ａよりも有意に内径の小さい中空部を有してもよい。また、図１では、特定の冷却方法が開示されているが、モータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、中空部３４Ａ内に挿入される油導入管が設けられてもよいし、モータハウジング１０内の油路からコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂに向けて径方向外側から油が滴下されてもよい。
　また、図１では、ロータ３０がステータ２１の内側に配されたインナーロータ型のモータ１であるが、他の形態のモータに適用されてもよい。例えば、ステータ２１の外側にロータ３０が同心に配されたアウターロータ型のモータや、ステータ２１の外側及び内側の双方にロータ３０が配されたデュアルロータ型のモータ等に適用されてもよい。
　次に、図２以降を参照して、ステータ２１に関する構成を詳説する。
　図２は、ステータコア２２の単品状態の平面図である。図３は、ステータコア２２に組み付けられる１対のコイル片５２を模式的に示す図である。図３では、ステータコア２２の径方向内側を展開した状態で、１対のコイル片５２とスロット２２０との関係が示される。また、図３では、ステータコア２２が点線で示され、スロット２２０の一部については図示が省略されている。図４は、ステータ２１のコイルエンド２２０Ａ周辺の斜視図である。図５は、同相のコイル片５２の一部を抜き出して示す斜視図である。
　ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコイル２４（図１参照）とを含む。
　ステータコア２２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるが、変形例では、ステータコア２２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。なお、ステータコア２２は、周方向で分割される分割コアにより形成されてもよいし、周方向で分割されない形態であってもよい。ステータコア２２の径方向内側には、ステータコイル２４が巻回される複数のスロット２２０が形成される。具体的には、ステータコア２２は、図２に示すように、円環状のバックヨーク２２Ａと、バックヨーク２２Ａから径方向内側に向かって延びる複数のティース２２Ｂとを含み、周方向で複数のティース２２Ｂ間にスロット２２０が形成される。スロット２２０の数は任意であるが、本実施例では、一例として、４８個である。
　ステータコイル２４は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイル（以下、Ｕ、Ｖ、Ｗを区別しない場合は「相コイル」と称する）を含む。各相コイルの基端は、入力端子（図示せず）に接続されており、各相コイルの末端は、他の相コイルの末端に接続されてモータ１の中性点を形成する。すなわち、ステータコイル２４は、スター結線される。ただし、ステータコイル２４の結線態様は、必要とするモータ特性等に応じて、適宜、変更してもよく、例えば、ステータコイル２４は、スター結線に代えて、デルタ結線されてもよい。
　各相コイルは、複数のコイル片５２を接合して構成される。図６は、一のコイル片５２の概略正面図である。コイル片５２は、相コイルを、組み付けやすい単位（例えば２つのスロット２２０に挿入される単位）で分割したセグメントコイルの形態である。コイル片５２は、断面矩形状の線状導体（平角線）６０を、絶縁被膜６２で被覆してなる。本実施例では、線状導体６０は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体６０は、鉄のような他の導体材料により形成されてもよい。
　コイル片５２は、ステータコア２２に組み付ける前の段階では、一対の直進部５０と、当該一対の直進部５０を連結する連結部５４と、を有した略Ｕ字状に成形されてよい。コイル片５２をステータコア２２に組み付ける際、一対の直進部５０は、それぞれ、スロット２２０に挿入される（図３参照）。これにより、連結部５４は、図３に示すように、ステータコア２２の軸方向他端側において、複数のティース２２Ｂ（及びそれに伴い複数のスロット２２０）を跨ぐように周方向に延びる。連結部５４が跨ぐスロット２２０の数は、任意であるが、図３では３つである。また、直進部５０は、スロット２２０に挿入された後は、図６において、二点鎖線で示すように、その途中で周方向に屈曲される。これにより、直進部５０は、スロット２２０内において軸方向に延びる脚部５６と、ステータコア２２の軸方向一端側において周方向に延びる渡り部５８と、になる。
　なお、図６では、一対の直進部５０は、互いに離れる方向に屈曲するが、これに限られない。例えば、一対の直進部５０は、互いに近づく方向に屈曲されてもよい。また、ステータコイル２４は、３相の相コイルの末端同士を連結して中性点を形成するための中性点用コイル片等も有することがある。
　一つのスロット２２０には、図６に示すコイル片５２の脚部５６が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア２２の軸方向一端側には、周方向に延びる渡り部５８が複数、径方向に並ぶ。図３及び図５に示すように、一つのスロット２２０から飛び出て周方向一方側に延びる一のコイル片５２の渡り部５８は、他のスロット２２０から飛び出て周方向他方側に延びる他の一のコイル片５２の渡り部５８に接合される。
　ここで、コイル片５２は、上述したとおり、絶縁被膜６２で被覆されているが、先端部４０だけは、当該絶縁被膜６２が除去される。これは、先端部４０にて他のコイル片５２との電気的接続を確保するためである。
　また、コイル片５２は、図５及び図６に示すように、コイル片５２の先端部４０のうち、最終的に軸方向外側端面４２、すなわち、コイル片５２の幅方向一端面（軸方向外側端面４２）を、軸方向外側に凸の円弧面としている。
　図７は、互いに接合されたコイル片５２の先端部４０及びその近傍を示す図である。なお、図７には、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１が模式的に示される。図８は、溶接対象箇所９０を通る図７のラインＡ－Ａに沿った断面図である。
　コイル片５２の先端部４０を接合する際には、一のコイル片５２と他の一のコイル片５２は、それぞれの先端部４０が、図７に示すビュー（当接面４０１に対して垂直な方向視）でＣ字状をなす態様で、突き合わせられる。この際、互いに接合される２つの先端部４０を、それぞれの円弧面（軸方向外側端面４２）の中心軸が一致するように、その厚み方向に重ねて接合されてよい。このように中心軸を合わせて重ねることで、屈曲角度αが比較的大きい場合や小さい場合でも、互いに接合される２つの先端部４０の軸方向外側のラインが一致し、適切に、重ね合わせることができる。
　この場合、溶接対象箇所９０は、範囲Ｄ１及び範囲Ｄ２に示すように、当接面４０１に沿って直線状に延在する。すなわち、溶接対象箇所９０は、レーザビーム１１０の照射側から視て（図７及び図８の矢印Ｗ参照）、範囲Ｄ２の幅で、範囲Ｄ１にわたり直線状に延在する。
　ここで、本実施例では、コイル片５２の先端部４０を接合する際の接合方法としては、溶接が利用される。そして、本実施例では、溶接方法としては、ＴＩＧ溶接に代表されるアーク溶接ではなく、レーザビーム源を熱源とするレーザ溶接が採用される。ＴＩＧ溶接に代えて、レーザ溶接を用いることで、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの軸方向の長さを低減できる。すなわち、ＴＩＧ溶接の場合は、当接させるコイル片の先端部同士を軸方向外側に屈曲させて軸方向に延在させる必要があるのに対して、レーザ溶接の場合は、かかる屈曲の必要性がなく、図７に示すように、当接させるコイル片５２の先端部４０同士を周方向に延在させた状態で溶接を実現できる。これにより、当接させるコイル片５２の先端部４０同士を軸方向外側に屈曲させて軸方向に延在させる場合に比べて、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの軸方向の長さを低減できる。
　レーザ溶接では、図５に模式的に示すように、当接された２つの先端部４０における溶接対象箇所９０に溶接用のレーザビーム１１０を当てる。なお、レーザビーム１１０の照射方向（伝搬方向）は、軸方向に略平行であり、当接された２つの先端部４０の軸方向外側端面４２に、軸方向外側から向かう方向である。レーザ溶接の場合は、局所的に加熱できるため、先端部４０及びその近傍のみを加熱することができ、絶縁被膜６２の損傷（炭化）等を効果的に低減できる。その結果、適切な絶縁性能を維持したまま、複数のコイル片５２を電気的に接続できる。
　溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１は、図７に示すように、２つのコイル片５２の先端部４０同士の当接部分における軸方向外側端面４２の周方向の全範囲Ｄ０のうちの、両端を除く部分である。両端は、軸方向外側端面４２の凸の円弧面に起因して、十分な溶接深さ（図７の寸法Ｌ１参照）を確保し難いためである。溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１は、コイル片５２間での必要な接合面積や必要な溶接強度等が確保されるように適合されてよい。
　溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、図８に示すように、２つのコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１を中心とする。溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、レーザビーム１１０の径（ビーム径）に対応してよい。すなわち、レーザビーム１１０は、照射位置が径方向に実質的に変化することなく周方向に沿って直線的に変化する態様で、照射される。更に換言すると、レーザビーム１１０は、照射位置が当接面４０１に対して平行な直線状に変化するように移動される。これにより、例えばループ状（螺旋状）やジグザク状（蛇行）等に照射位置を変化させる場合に比べて、効率的に、直線状の溶接対象箇所９０にレーザビーム１１０を照射できる。
　次に、図９以降を参照して、ステータ２１の製造装置の一部として、コイル片５２の先端部４０をレーザ溶接する際に好適な治具７０を含む製造装置７について説明する。
　図９は、治具７０を含む製造装置７を示す概略図である。図９には、接合対象の１対のコイル片５２のそれぞれの一部（先端部４０を含む一部）が模式的に示されている。
　製造装置７は、図９に示すように、治具７０と、気体供給手段８０と、レーザ照射手段８９とを含む。
　治具７０は、１対のコイル片５２に対して、一のコイル片５２と他の一のコイル片５２のそれぞれの先端部４０同士が当接した状態を形成し、かつ、当該当接した状態を維持する。すなわち、治具７０は、１対のコイル片５２の先端部４０同士が当接した状態で維持されるように、１対のコイル片５２をクランプする。なお、以下では、治具７０は、１対のコイル片５２の先端部４０に係る部分だけが示されるが、複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成であってもよい。この場合、治具７０は、図９に示す構成が複数個周方向に連続する態様で形成されてもよい。また、この場合、治具７０は、複数対のコイル片５２のそれぞれの対に対して別々の空洞部５００を同時に形成してもよい。複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成の場合、１対ずつクランプする場合に比べて、溶接工程のリードタイムの効率的な短縮を図ることができる。
　治具７０は、１対のコイル片５２を上述したように拘束しているクランプ状態において、１対のコイル片５２の先端部４０（当接した状態の先端部４０）を外部に連通させる筒状の空洞部５００を形成する。すなわち、治具７０は、１対のコイル片５２を上述したように拘束すると同時に、当該１対のコイル片５２の先端部４０を外部に連通させる筒状の空洞部５００を形成する。空洞部５００は、レーザ照射手段８９から先端部４０の溶接対象箇所９０までのレーザビーム１１０の経路（レーザ照射経路）を形成する。空洞部５００は、好ましくは、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０が入射する側だけが開口する形態である。ただし、治具７０が、互いに対して移動する２つ以上の治具部材（本実施例では、後述するように３つの治具部材７１、７２、７３）により形成される場合、治具部材間のクリアランスに起因したわずかな隙間を有してもよい。
　本実施例では、治具７０は、互いに対して相対的に移動可能な３つの治具部材７１、７２、７３を含む。治具部材７１、７２、７３のそれぞれの構成は、図１０以降を参照して詳説する。
　気体供給手段８０は、気体を空洞部５００に供給する。空洞部５００に気体を適切に供給することで、空洞部５００内における所望の気体環境を実現できる。このようにして、本実施例によれば、気体供給手段８０を有することで、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することが可能となる。
　本実施例では、気体供給手段８０は、第１気体供給手段８１と、第２気体供給手段８２とを含む。
　第１気体供給手段８１は、気体として空気を空洞部５００に供給する。第１気体供給手段８１により供給される空気は、主に、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタやすす等の除去対象物を空洞部５００内から取り除く機能を有する。なお、スパッタとは、溶融池の乱れ等に起因して飛散する金属粒等である。なお、第１気体供給手段８１により供給される気体は、コストの観点からは空気が好適であるが、窒素等のような他の気体が利用されてもよいし、空気と他の気体の混合気であってもよい。
　第１気体供給手段８１は、好ましくは、空洞部５００内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧のうちの少なくともいずれか一方を発生させる。本実施例では、第１気体供給手段８１は、空洞部５００内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧の双方を発生すべく、正圧源８１１と、負圧源８１２とを含む。
　正圧源８１１は、いわゆるエアブローの源であり、空洞部５００内に噴射する空気の流れを生成する。正圧源８１１は、コンプレッサや、ファン、ブロア等であってよい。
　負圧源８１２は、いわゆるバキューム源であり、空洞部５００内の空気を引く負圧を生成する。負圧源８１２は、真空ポンプや、真空ブロア、エジェクタ（真空発生器）等であってよい。
　この場合、第１気体供給手段８１は、正圧源８１１により空洞部５００内のスパッタを吹き飛ばす空気流れを形成するとともに、負圧源８１２により空洞部５００内の空気を引く（パージする）ことができる。これにより、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００内から効果的に取り除くことができる。
　なお、第１気体供給手段８１のうちの、正圧源８１１及び負圧源８１２のそれぞれと空洞部５００とを連通するための管路構成については、図１０以降を参照して詳説する。
　第２気体供給手段８２は、不活性ガスを空洞部５００に供給する。第２気体供給手段８２により供給される不活性ガスは、主に、シールドガス（溶融金属の酸化、窒化等を防止するガス）として機能する。不活性ガスは、任意であるが、窒素、アルゴン、ヘリウム等であってよい。この場合、シールドガスとして機能する不活性ガスにより溶接品質を効果的に高めることができる。なお、変形例では、不活性ガスに代えて又は加えて、炭酸ガスが利用されてもよい。
　第２気体供給手段８２は、不活性ガス源８２０を含む。不活性ガス源８２０は、不活性ガス又はその源を貯留するタンク等の形態であってよい。第２気体供給手段８２のうちの、不活性ガス源８２０と空洞部５００とを連通するための管路構成については、図１０以降を参照して詳説する。
　レーザ照射手段８９は、上述したレーザビーム１１０を照射する。なお、治具７０の固定された基準位置に対するレーザ照射手段８９の位置は、変化してもよいし、一定であってもよい。すなわち、レーザ照射手段８９は、可動式であってもよいし、固定式であってもよい。
　レーザ照射手段８９により照射されるレーザビーム１１０の波長は任意であるが、好ましくは、レーザビーム１１０の波長は、グリーンレーザを形成する波長である。なお、グリーンレーザとは、波長が５３２ｎｍのレーザ、すなわちＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第２高調波）レーザのみならず、５３２ｎｍに近い波長のレーザをも含む概念である。なお、変形例では、グリーンレーザの範疇に属さない０．６μｍ以下の波長のレーザが利用されてもよい。グリーンレーザに係る波長は、例えばＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザで生み出された基本波長を酸化物単結晶（例えば、ＬＢＯ：リチウムトリボレート）に通して変換することで得られる。
　なお、変形例では、赤外レーザ（波長が１０６４ｎｍのレーザ）が利用されてもよい。ただし、赤外レーザは、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約１０％と低い。すなわち、赤外レーザの場合、レーザビーム１１０の大部分は、コイル片５２で反射してしまい、吸収されない。このため、接合対象のコイル片５２間での必要な接合面積を得るためには比較的大きい入熱量が必要となり、熱影響が大きく、溶接が不安定となるおそれがある。
　これに対して、グリーンレーザの場合、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約５０％と高い。従って、本実施例によれば、赤外レーザを利用する場合に比べて、少ない入熱量で、コイル片５２間での必要な接合面積を確保することが可能となる。
　次に、図１０から図１２を参照して、本実施例の治具７０の構成について更に説明する。
　図１０は、治具７０の分解斜視図であり、図１１は、治具７０の側面図と、ラインＢ－Ｂに沿った断面を示す断面図とを、２面図形式で示す図である。図１２は、治具７０の平面図と、２方向の断面図（ラインＣ－Ｃ及びラインＤ－Ｄに沿った断面）とを、３面図形式で示す図である。図１０から図１２には、接合対象の１対のコイル片５２のそれぞれの一部（先端部４０を含む一部）が模式的に示されている。以下で、対のコイル片５２とは、治具７０によるクランプ対象のコイル片５２を表す。
　図１０には、径方向に沿ったＸ方向と、Ｘ１側及びＸ２側が定義されるとともに、周方向に沿ったＹ方向と、Ｙ１側及びＹ２側が定義されている。また、図１０には、軸方向に沿ったＺ方向と、Ｚ１側及びＺ２側が定義されている。以下では、説明上、Ｚ方向を上下方向とし、Ｚ１側を上側とする。ただし、Ｚ方向が重力方向と一致しないような態様で治具７０が配置されてもよい。
　治具７０は、治具部材７１（以下、「径方向内側の治具部材７１」とも称する）と、治具部材７１よりも径方向外側（Ｘ方向Ｘ２側）に配置される治具部材７２（以下、「径方向外側の治具部材７２」とも称する）と、治具部材７３とを含む。
　径方向内側の治具部材７１と径方向外側の治具部材７２とは、互いに対して移動可能である。例えば、径方向内側の治具部材７１は、径方向外側の治具部材７２に対して周方向に移動可能である。径方向内側の治具部材７１は、径方向外側の治具部材７２及び治具部材７３と協動して、対のコイル片５２の状態を、対のコイル片５２が治具７０に対して拘束されているクランプ状態と、治具７０に対して拘束されていない非クランプ状態との間で切替可能である。図１０から図１２は、対のコイル片５２のクランプ状態を実現しているときの治具７０が示されている。
　径方向内側の治具部材７１は、クランプ状態において、径方向外側の治具部材７２に径方向で対向する合わせ面７１８、７１９を有する。合わせ面７１８は、合わせ面７１９と略平行であり、かつ、合わせ面７１９に対して径方向外側にオフセットしている。なお、略平行とは、厳密な平行に限定されないことを意図し、例えば１０％程度の誤差を許容する概念である。この場合、合わせ面７１８は、対のコイル片５２の厚み分（径方向の厚み分）に対応した寸法だけ、合わせ面７１９に対して径方向外側にオフセットしてよい。このようなオフセットを利用して、対のコイル片５２の先端部４０を適切に拘束（クランプ）できる。
　径方向内側の治具部材７１は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向内側のコイル片５２に周方向に当接することで（図１２参照）、径方向内側のコイル片５２の周方向の変位を拘束する。また、治具部材７１は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向内側のコイル片５２に径方向に当接することで（図１１参照）、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する。
　径方向外側の治具部材７２は、クランプ状態において、径方向内側の治具部材７１に径方向で対向する合わせ面７２８、７２９を有する。合わせ面７２８は、合わせ面７２９と略平行であり、かつ、合わせ面７２９に対して径方向外側にオフセットしている。この場合、合わせ面７２８は、対のコイル片５２の厚み分（径方向の厚み分）に対応した寸法だけ、合わせ面７２９に対して径方向外側にオフセットしてよい。このようなオフセットを利用して、対のコイル片５２の先端部４０を適切に拘束（クランプ）できる。
　径方向外側の治具部材７２は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向外側のコイル片５２に周方向に当接することで（図１２参照）、径方向外側のコイル片５２の周方向の変位を拘束する。
　治具部材７３は、径方向外側の治具部材７２に対して径方向に移動可能である。治具部材７３は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向外側のコイル片５２に径方向外側から当接する（図１１参照）。このとき、治具部材７３は、対のコイル片５２の重なり合う部分（図７参照）に当接する（図１１参照）。治具部材７３は、対のコイル片５２を、径方向内側の治具部材７１に押し付ける態様で、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する（図１１参照）。すなわち、治具部材７３は、径方向内側の治具部材７１と協動して、対のコイル片５２を径方向に挟持することで、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する。
　このような本実施例の治具７０によれば、実質的に２つの可動部（治具部材７１及び治具部材７３）を用いて、対のコイル片５２の径方向及び周方向の変位を拘束するクランプ状態を形成できる。
　本実施例では、治具７０は、クランプ状態において、対のコイル片５２の上側に、上述した空洞部５００を形成する。すなわち、治具７０は、空洞部５００の下側において、上述したように対のコイル片５２を周方向及び径方向に拘束する。空洞部５００は、下側（Ｚ方向Ｚ２側）が対のコイル片５２で実質的に閉塞され、上側（Ｚ方向Ｚ１側）が開口する。なお、上側の開口は、上述したように、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０の照射用である。
　治具７０は、好ましくは、軸方向に視て、対のコイル片５２の先端部４０同士の重なり合う部分（図７参照）の中心に空洞部５００の中心が位置するように、空洞部５００を形成する。この場合、対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１（図８参照）の位置に、空洞部５００の径方向の中心が位置し、かつ、上記の重なり合う部分の周方向の中心（図７に示す溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心）に、空洞部５００の周方向の中心が位置する。
　空洞部５００は、径方向内側が、径方向内側の治具部材７１における径方向の側壁部７０６により閉塞され、径方向外側が、径方向外側の治具部材７２における径方向の側壁部７０８により閉塞される。
　空洞部５００は、周方向の一方側（Ｙ１側）が、径方向内側の治具部材７１における周方向の側壁部７１０と、径方向外側の治具部材７２における周方向の側壁部７２０と、により閉塞される。側壁部７１０及び側壁部７２０は、合わせ面７１８、７２８間での径方向のわずかなクリアランスを介して径方向に連続する。なお、このクリアランスは、径方向内側の治具部材７１の、径方向外側の治具部材７２に対する周方向の移動を可能とする最小限の寸法であってよい。
　空洞部５００は、周方向の他方側（Ｙ２側）が、径方向内側の治具部材７１における周方向の側壁部７１２と、径方向外側の治具部材７２における周方向の側壁部７２２と、により閉塞される。側壁部７１２及び側壁部７２２は、合わせ面７１９、７２９間での径方向のわずかなクリアランスを介して径方向に連続する。なお、このクリアランスは、径方向内側の治具部材７１の、径方向外側の治具部材７２に対する周方向の移動を可能とする最小限の寸法であってよい。
　空洞部５００は、上側に向かうほど断面積（ＸＹ平面内の断面積）が広くなる形態である。すなわち、空洞部５００は、テーパ状の形態である。テーパ状の形態の傾斜度合いは、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０の照射角度の可変範囲に応じて設定されてよい。これにより、空洞部５００の上側の開口面積（外部と連通する開口面積）を、レーザビーム１１０の照射角度の可変範囲に応じて、最小化を図ることができる。なお、レーザビーム１１０の照射角度の可変範囲は、溶接対象箇所９０の長さ（例えば周方向の長さ）に応じて決定されてよい。
　本実施例では、治具７０は、上述した気体供給手段８０のうちの、正圧源８１１、負圧源８１２、及び不活性ガス源８２０のそれぞれを空洞部５００に連通させる流路構造を有する。
　具体的には、本実施例では、治具７０は、正圧源８１１、負圧源８１２、及び不活性ガス源８２０のそれぞれを空洞部５００に連通させる流路構造として、ブロー流路８５１と、バキューム流路８５２と、不活性ガス流路８５３とを含む。
　ブロー流路８５１は、正圧源８１１を空洞部５００に連通させる。すなわち、ブロー流路８５１は、一端が正圧源８１１に連通し、他端が空洞部５００に開口する。ブロー流路８５１は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口するブロー流路８５１を容易に形成できる。また、ブロー流路８５１は、好ましくは、治具７０のうちの、径方向内側の治具部材７１に形成される。この場合、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）を径方向外側に向けることができ、径方向外側に向かう空気の流れ（ブロー）を形成できる。
　図１０から図１２に示す例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）は、径方向内側の治具部材７１の径方向の側壁部７０６に形成される。すなわち、ブロー流路８５１は、空洞部５００に対して径方向内側から径方向に開口する。ブロー流路８５１は、好ましくは、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側で正圧を作用させる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い態様で、溶接対象箇所９０の上側にスパッタ除去用の空気流れを形成できる。
　ブロー流路８５１は、開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）に至る直前の区間において、軸方向に対して略直角な方向（径方向）に直線状に延在する。略直角とは、厳密な直角に限定されないことを意図し、例えば１０％程度の誤差を許容する概念である。これにより、例えばブロー流路８５１が対の不活性ガス流路８５３のように斜め下向きに延在する場合に比べて、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い空気流れを実現できる。すなわち、ブロー流路８５１から吐出される空気が、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）に直接的に当たると、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近に供給されている後述する不活性ガスが吹き飛ばされ、部分的に空気に置換されるおそれがある。この点、ブロー流路８５１を開口部８５１０の直前の区間において略ＸＹ平面内で直線状に延在させることで、かかる不都合を効果的に低減できる。略ＸＹ平面内とは、ＸＹ平面に厳密に平行である必要はなく、ある程度の誤差（例えば１０％程度の誤差）を許容する概念である。なお、図１０から図１２に示す例では、ブロー流路８５１は、径方向に延在する部分が示されているが、例えば図示していない区間において、正圧源８１１に向けて軸方向に沿って上側に延在する部分を含んでもよい。
　ブロー流路８５１の開口部８５１０は、好ましくは、比較的小さい開口面積を有し、例えばノズル状の形態であってよい。本実施例では、開口部８５１０は、後述するバキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）よりも有意に開口面積が小さい。これにより、ブロー流路８５１を通って開口部８５１０から空洞部５００内に吐出される空気の流速を効率的に高めることができる。なお、ブロー流路８５１を通って開口部８５１０から空洞部５００内に吐出される空気の流速が高いほど、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００外へと除去（バキューム流路８５２内に導くことで除去）する能力が向上する。
　バキューム流路８５２は、負圧源８１２を空洞部５００に連通させる。すなわち、バキューム流路８５２は、一端が負圧源８１２に連通し、他端が空洞部５００に開口する。バキューム流路８５２は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口するバキューム流路８５２を容易に形成できる。また、バキューム流路８５２は、好ましくは、治具７０のうちの、径方向外側の治具部材７２に形成される。この場合、バキューム流路８５２を介して収集される空洞部５００内の空気（スパッタを含みうる空気）を、治具７０の径方向外側に排出することが容易となる。なお、径方向内側よりも径方向外側の方が比較的広い空間が利用可能であり、バキューム流路８５２を介して収集される空洞部５００内の空気（スパッタを含みうる空気）を処理するための構成（図示せず）の配置が容易となる。
　図１０から図１２に示す例では、バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、径方向外側の治具部材７２の径方向の側壁部７０８に形成される。すなわち、バキューム流路８５２は、空洞部５００に対して径方向外側から径方向に開口する。バキューム流路８５２は、好ましくは、対のコイル片５２（溶接対象箇所９０）よりも上側で負圧を作用させる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い態様で、溶接対象箇所９０の上側にスパッタ除去用の空気流れを形成できる。
　なお、図１０から図１２に示す例では、バキューム流路８５２は、径方向に延在する部分が示されているが、例えば図示していない区間において、負圧源８１２に向けて軸方向に沿って上側に延在する部分（例えば煙突状の流路部）を含んでもよい。
　バキューム流路８５２は、好ましくは、ブロー流路８５１に対して空洞部５００を挟んで径方向に対向する。この場合、バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、好ましくは、ブロー流路８５１の開口部８５１０に対して、空洞部５００を挟んで径方向で対向する。これにより、ブロー流路８５１の開口部８５１０から吐出される空気（スパッタを運ぶ空気）を、バキューム流路８５２内へと直線的な径方向の経路で導くことができる。具体的には、バキューム流路８５２は、ブロー流路８５１と協動して、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側において、Ｚ方向に交差する空気流れ（例えばＸＹ平面内に略平行な空気流れ）を形成できる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い空気流れを効果的に形成できる。また、ブロー流路８５１の開口部８５１０からバキューム流路８５２の開口部８５２０までの空洞部５００を通る区間の距離の最小化を図ることで、圧力損失の最小化を図り、空洞部５００に正圧及び負圧を効率的に作用させることができる。
　バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、好ましくは、比較的大きい開口面積を有する。本実施例では、開口部８５２０は、開口面積が比較的大きく、上述したように、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）よりも有意に開口面積が大きい。これにより、ブロー流路８５１からの空気により吹き飛ばされるスパッタの大部分を、バキューム流路８５２の開口部８５２０へと直接的に導くことができ、径方向の側壁部７０８（開口部８５２０まわりの表面）に付着しうるスパッタを効率的に低減できる。
　不活性ガス流路８５３は、不活性ガス源８２０を空洞部５００に連通させる。すなわち、不活性ガス流路８５３は、一端が不活性ガス源８２０に連通し、他端が空洞部５００に開口する。不活性ガス流路８５３は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口する不活性ガス流路８５３を容易に形成できる。
　不活性ガス流路８５３は、好ましくは、一の空洞部５００に対して対で形成される。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側において、２方向からの不活性ガスの流れを混合させることで、不活性ガスの溜まり（滞留）を効果的に安定化させることができる。なお、不活性ガスの溜まりが安定した状態で、上述したレーザ溶接が実行される場合、溶接部の品質を効果的に高めることができる。
　不活性ガス流路８５３は、好ましくは、ブロー流路８５１の開口部８５１０からバキューム流路８５２の開口部８５２０よりも下側で、空洞部５００に開口する。これにより、第１気体供給手段８１による供給される空気の流れに影響を受けがたい態様で、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）の上側に、不活性ガスの溜まり（滞留）を形成できる。なお、対の不活性ガス流路８５３から空洞部５００に供給される不活性ガスの速度（流速）は、ブロー流路８５１からに供給される空気の速度（流速）よりも有意に小さい。対の不活性ガス流路８５３から空洞部５００に供給される不活性ガスは、バキューム流路８５２を介して排出されうる一部を過不足なく補う態様で供給されてよい。
　対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、それぞれ、空洞部５００を挟んで周方向に対向する。この場合、周方向（対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１に平行な方向）で対向する２方向から不活性ガスを供給できるので、空洞部５００における周方向の中心部に位置する溶接対象箇所９０に不活性ガスを効率的に供給できる。この結果、対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１の上側における不活性ガスの分布を、周方向に沿って均一化できる。これにより、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体にわたって溶接品質を高めることができる。なお、変形例では、異なる３方向以上から不活性ガスを供給してもよい。
　対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、空洞部５００に対して周方向かつ斜め下向きに開口する。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）の上側から、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）に向けて直接的に不活性ガスを供給できる。本実施例では、図１２に示すように、対の不活性ガス流路８５３は、径方向に視て、周方向の側壁部７１２、側壁部７１０よりもＸＹ平面に対してなす角度が小さくなる態様（例えば４５度程度のなす角度）で傾斜している。ただし、変形例では、対の不活性ガス流路８５３の一方又は双方は、上述したブロー流路８５１と同様、開口部８５３０に至る直前の区間において、略ＸＹ平面内で直線状に延在してもよい。略ＸＹ平面内とは、ＸＹ平面に厳密に平行である必要はなく、ある程度の誤差（例えば１０％程度の誤差）を許容する概念である。
　対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、空洞部５００を挟んで周方向に対向しつつ、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のうちのいずれか一方だけに形成される。この場合、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のそれぞれに、例えば１つずつ不活性ガス流路８５３が設けられる場合に比べて、第２気体供給手段８２に係る構成を効率的に配置できる。例えば、対の不活性ガス流路８５３に対して、共通の不活性ガス源８２０を連通させる場合、かかる連通のための経路（図示せず）の一部を共通化することが可能となる。
　本実施例では、一例として、不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１に、対で設けられる。ただし、変形例では、不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のそれぞれに設けられてもよいし、径方向外側の治具部材７２に対で設けられてもよい。
　なお、本実施例では、対の不活性ガス流路８５３は、ともに、径方向内側の治具部材７１に形成されるので、対の不活性ガス流路８５３のそれぞれの開口部８５３０（空洞部５００側の開口部８５３０）は、径方向で互いに対して若干オフセットしつつ、周方向に対向する。具体的には、対の不活性ガス流路８５３のうちの、Ｙ方向Ｙ１側の不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１における側壁部７１０に開口部８５３０を有し、Ｙ方向Ｙ２側の不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１における側壁部７１２に開口部８５３０を有する。この場合、図１２に示すように、側壁部７１０の開口部８５３０は、空洞部５００の径方向の略中心位置（コイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１の位置）に対応した径方向の位置に形成されてよい。
　このように本実施例による治具７０によれば、対のコイル片５２をクランプしたクランプ状態を形成でき、当該クランプ状態において、対のコイル片５２の先端部４０同士の溶接対象箇所９０に対して上側に、上側のみが実質的に開口した空洞部５００を形成できる。これにより、閉塞度の高い空洞部５００内で先端部４０同士のレーザ溶接を行うことができ、第２気体供給手段８２からの不活性ガスによる効果（溶接品質を高める効果）を促進できる。
　また、本実施例によれば、空洞部５００への各種開口部のうちの、第１気体供給手段８１に係る開口部８５１０、８５２０が、第２気体供給手段８２の開口部８５３０よりも上側に位置するので、第２気体供給手段８２から供給される不活性ガスの機能（溶接品質を高める機能）を有意に阻害しない態様で、第１気体供給手段８１に係る空気流れを空洞部５００内に形成できる。これにより、不活性ガスの機能（溶接品質を高める機能）を有意に阻害しない態様でスパッタを除去でき、溶接品質を効果的に高めることができる。
　また、本実施例によれば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向するので、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、治具７０に効率的に形成できる。例えば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向し、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に径方向に対向する場合、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、互いに連通しないように治具７０に形成することが困難となり、治具構成が複雑化しうる。これに対して、本実施例によれば、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、互いに連通しないように治具７０に形成することが容易である。ただし、変形例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向し、かつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に径方向に対向してもよいし、あるいは、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が周方向に対向し、かつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に周方向に対向してもよい。
　また、本実施例によれば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向し、かつ、開口部８５１０及び開口部８５２０が開口部８５３０に対して上下方向でオフセットしている。これにより、スパッタ除去用の空気の供給経路と、不活性ガスの供給経路とを、互いに干渉し難い態様で、かつ、それぞれの目的に適合した所望の位置に形成することが容易となる。例えば、スパッタ除去用の空気を、軸方向に視て溶接対象箇所９０の略中心を通るように供給でき、かつ、不活性ガスを溶接対象箇所９０の略中心で滞留するように供給できる。
　なお、本実施例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向するが、逆であってもよい。すなわち、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が周方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が径方向に対向してもよい。ただし、この場合、対の不活性ガス流路８５３を、径方向内側の治具部材７１と径方向外側の治具部材７２のそれぞれに形成する必要が生じるため、構成（例えば配管等の構成）が複雑化しやすい不都合が生じうる。
　次に、図１３以降を参照して、ステータ２１の製造方法の一部として、製造装置７によるステータ２１の製造方法について説明する。
　図１３は、製造装置７によるステータ２１の製造方法（以下、「本製造方法」とも称する）の流れを概略的に示すフローチャートである。図１４から図１７は、本製造方法における特定の工程の説明図であり、図１４及び図１５は、ワークである対のコイル片５２にスパッタ除去用の空気及び不活性ガスが供給されている状態を２方向から模式的に示す図であり、図１６及び図１７は、対のコイル片５２にスパッタ除去用の空気及び不活性ガスが供給されている状態でレーザ溶接が実行されている様子を２方向から模式的に示す図である。図１４から図１７では、製造装置７に関連する一部だけが模式的に示されるとともに、気体の流れが矢印Ｒ１３０及びＲ１３２で模式的に示されている。また、図１６及び図１７では、レーザビーム１１０が模式的に示されている。
　まず、本製造方法は、治具７０を用いて対のコイル片５２を拘束するクランプ状態を形成するクランプ工程（ステップＳ１３００）を含む。すなわち、クランプ工程（ステップＳ１３００）として、対のコイル片５２とともに、径方向内側の治具部材７１及び治具部材７３を、径方向外側の治具部材７２に対してクランプ用の所定位置関係に位置付けることで、クランプ状態を形成する。なお、クランプ状態では、上述したように、対のコイル片５２の先端部４０同士が当接した状態で維持されるとともに、当接した状態の先端部４０を外部に連通させる空洞部５００が形成される。
　ついで、本製造方法は、空洞部５００に気体を供給する気体供給工程（ステップＳ１３０２）を含む。本製造方法では、気体供給工程（ステップＳ１３０２）は、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）と、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）とを含む。
　具体的には、本製造方法は、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）として、第１気体供給手段８１を用いて、空洞部５００にスパッタ除去用の空気を供給している状態を形成する。また、本製造方法は、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）として、第２気体供給手段８２を用いて、空洞部５００に不活性ガスを供給している状態を形成する。第１気体供給手段８１及び第２気体供給手段８２は、上述したとおりである。
　なお、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）と、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）とは、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。
　このようにして、気体供給工程（ステップＳ１３０２）が実行されると、図１４及び図１５に示すように、空洞部５００に空気が供給されている状態（矢印Ｒ１３０参照）と、空洞部５００に不活性ガスが供給されている状態（矢印Ｒ１３２参照）とが、同時に実現される。
　ついで、本製造方法は、レーザ照射手段８９を用いて、対のコイル片５２の溶接対象箇所９０にレーザビーム１１０を照射することで、先端部４０同士をレーザ溶接により接合する溶接工程（ステップＳ１３０４）を含む。
　本実施例では、溶接工程（ステップＳ１３０４）は、図１６及び図１７に示すように、空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を維持しつつ実行される。これにより、第２気体供給手段８２による不活性ガスがシールドガスとして機能して溶接品質が向上するとともに、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを発生と同時に瞬時的に空洞部５００から除去できる。このようにして、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を効果的に高めることができる。
　ついで、本製造方法は、溶接工程（ステップＳ１３０４）が終了すると、空洞部５００に気体を供給している状態を停止する気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）を含む。気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）は、第１気体供給手段８１による空気の供給を停止する第１停止工程（ステップＳ１３０６Ａ）と、第２気体供給手段８２による不活性ガスの供給を停止する第２停止工程（ステップＳ１３０６Ｂ）とを含む。
　なお、第１停止工程（ステップＳ１３０６Ａ）と、第２停止工程（ステップＳ１３０６Ｂ）とは、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。
　ついで、本製造方法は、レーザ溶接が完了した対のコイル片５２のクランプ状態（治具７０によるクランプ状態）を解除するクランプ解除工程（ステップＳ１３０８）を含む。クランプ解除工程（ステップＳ１３０８）は、径方向内側の治具部材７１及び治具部材７３を、径方向外側の治具部材７２に対してクランプ解除用の所定位置関係に位置付けることで実現されてよい。
　このような本製造方法によれば、空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を形成することで、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成できる。そして、このような適切な空間環境において溶接工程（ステップＳ１３０４）を行うことができる。すなわち空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を維持しつつ、溶接工程（ステップＳ１３０４）を行うことができる。その結果、溶接品質を効果的に高めることができる。
　なお、本製造方法は、説明上、１対のコイル片５２に関するものであるが、上述したように、複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成にも拡張できる。複数対のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成においては、クランプ工程（ステップＳ１３００）及びクランプ解除工程（ステップＳ１３０８）は、複数対のコイル片５２のそれぞれに対して同時に実行されてよく、気体供給工程（ステップＳ１３０２）から気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）までの各工程は、複数対のコイル片５２のそれぞれに対して同時に又は順次実行されてもよい。これにより、１対ずつ各種工程を実行する場合に比べて、本製造方法に係るリードタイムの効率的な短縮を図ることができる。
　以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施例の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。
　例えば、上述した実施例は、コイル片５２の先端部４０同士の接合に関するが、コイル片５２の先端部４０と、バスバーの端部（図示せず）との間の接合にも適用可能である。この場合、バスバーの端部に接合されるコイル片５２の先端部４０は、動力線や中性点を形成する渡り部の先端部であってよい。
　例えば、図１８には、適用可能な他の溶接対象箇所が斜視図で示されている。図１８では、上述した実施例と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号が付されている。図１８に示す例では、端子台６７０に保持されるバスバーの端部６８０、６８１とステータコイル２４Ａに係るコイル片５２Ａの先端部４０Ａとが互いに接合される。なお、この場合、端子台６７０に保持されるバスバーの一部は、端子台６７０内において３相の外部端子６７１に電気的に接続される。このようなバスバーの端部６８０、６８１とコイル片５２Ａの先端部４０Ａとの間の接合部に対しても、本実施例による治具７０を利用したレーザ溶接が適用されてもよい。この場合、例えば、図１９に軸方向の断面視で示すように、鉤型の治具７０Ａを形成する治具部材７１Ａ、７２Ａによって、上述した治具部材７１及び治具部材７２と同様の機能が実現されてもよい。この場合、治具部材７１Ａ、７２Ａは、先端部４０Ａ同士の当接面４０１Ａの上側（Ｚ１側）に空洞部５００Ａを形成してよい。また、この場合、治具部材７１Ａ、７２Ａは、図１９に示すように、上述した治具７０のブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び不活性ガス流路８５３と同様の機能を有するブロー流路８５１Ａ、バキューム流路８５２Ａ、及び不活性ガス流路８５３Ａを形成してよい。
　また、上述した実施例では、第１気体供給手段８１は、正圧源８１１及び負圧源８１２の双方を利用するが、正圧源８１１及び負圧源８１２のうちのいずれか一方だけが利用されてもよい。この場合でも、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００内から効果的に取り除くことができる。例えば正圧源８１１のみを利用する場合、バキューム流路８５２は、ブロー流路８５１から噴射された空気とともにスパッタ等を回収する流路として機能してよい。また、負圧源８１２のみを利用する場合、ブロー流路８５１は、負圧源８１２からの負圧に起因して外部から空洞部５００に向かう空気の流れを形成する流路として機能してよい。
１・・・モータ（回転電機）、１２・・・回転軸（中心軸）、２１・・・ステータ、４０・・・先端部、５２・・・コイル片（導体片）、５００・・・空洞部、１１０・・・レーザビーム、７０・・・治具、７１、７１Ａ・・・治具部材（第１治具部材）、７２、７２Ａ・・・治具部材（第２治具部材）、８０・・・気体供給手段、８１・・・第１気体供給手段、８２・・・第２気体供給手段、８１１・・・正圧源（圧発生源）、８１２・・・負圧源（圧発生源）、８２０・・・不活性ガス源、８５１・・・ブロー流路（第１流路）、８５１０・・・開口部（第１開口部）、８５２・・・バキューム流路（第１流路）、８５２０・・・開口部（第１開口部）、８５３・・・不活性ガス流路（第２流路）、８５３０・・・開口部（第２開口部）、８９・・・レーザ照射手段

Claims (17)

  1. 　回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成する治具と、
    　当接した状態の前記先端部に向けて前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射するレーザ照射手段と、
    　気体を前記空洞部に供給する気体供給手段とを備える、回転電機用ステータ製造装置。
  2. 　前記気体供給手段は、
    　空気を前記空洞部に供給する第１気体供給手段と、
    　不活性ガスを前記空洞部に供給する第２気体供給手段とを含む、請求項１に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  3. 　前記第１気体供給手段は、前記空洞部内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧のうちの少なくともいずれか一方を発生させることで、前記空洞部内に空気を供給する、請求項２に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  4. 　前記第１気体供給手段は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に交差する方向に空気の流れを形成する態様で、前記空洞部内に空気を供給する、請求項３に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  5. 　前記第１気体供給手段は、
    　正圧源及び負圧源のうちの少なくともいずれか一方を含む圧発生源と、
    　一端が前記圧発生源に連通しかつ他端が前記空洞部に第１開口部により開口する第１流路とを含み、
    　前記第２気体供給手段は、
    　不活性ガス源と、
    　一端が前記不活性ガス源に連通しかつ他端が前記空洞部に第２開口部により開口する１つ以上の第２流路とを含み、
    　前記第２開口部は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向で、前記第１開口部よりも前記レーザ照射手段から遠い側に位置する、請求項３又は４に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  6. 　前記第１流路は、一端が前記正圧源に連通する正圧側の流路部と、一端が前記負圧源に連通する負圧側の流路部とを含み、
    　前記第１開口部は、前記正圧側の流路部の他端と、前記負圧側の流路部の他端とにそれぞれ形成され、
    　前記正圧側の前記第１開口部と、前記負圧側の前記第１開口部とは、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に交差する方向で前記空洞部を挟んで対向する、請求項５に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  7. 　前記正圧側の流路部は、前記正圧側の前記第１開口部に至る区間において、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に対して略直角な方向で直線状に延在する、請求項６に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  8. 　前記第１流路及び前記１つ以上の第２流路は、前記治具に形成される、請求項６又は７に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  9. 　前記治具は、前記ステータの中心軸に近い径方向内側の第１治具部材と、径方向外側の第２治具部材とを含み、
    　前記正圧側の流路部は、前記第１治具部材に形成され、
    　前記負圧側の流路部は、前記第２治具部材に形成される、請求項８に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  10. 　前記１つ以上の第２流路は、前記第１治具部材及び前記第２治具部材のうちの、いずれか一方のみに形成される、請求項９に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  11. 　前記第２開口部からの前記不活性ガスの供給方向は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に視て、前記第１気体供給手段により形成される空気の流れ方向に対して交差する、請求項５～１０のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  12. 　前記１つ以上の第２流路は、前記第２開口部に近づくほど、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向で前記レーザ照射手段から遠くなる態様で傾斜する、請求項１１に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  13. 　前記第２気体供給手段は、前記空洞部を挟んで対向する２つ以上の前記第２流路から、当接した状態の前記先端部に向けて前記不活性ガスを供給する、請求項５～１２のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  14. 　前記治具は、複数対の前記導体片のそれぞれに対して別々の前記空洞部を形成する態様で、複数対の前記導体片に対して同時に機能する、請求項１～１３のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。
  15. 　治具を用いて、回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成するクランプ工程と、
    　前記クランプ工程の後に、気体を前記空洞部に供給する気体供給工程と、
    　前記クランプ工程の後に、前記気体供給工程により前記気体が供給されている状態で実行され、前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射することで、前記先端部同士をレーザ溶接により接合する溶接工程とを含む、回転電機用ステータ製造方法。
  16. 　前記気体供給工程は、空気及び不活性ガスのそれぞれを供給することを含む、請求項１５に記載の回転電機用ステータ製造方法。
  17. 　前記気体供給工程は、前記空洞部に開口する第１開口部を有する第１流路を介して空気を供給しつつ、前記空洞部に開口する第２開口部を有する第２流路を介して、当接した状態の前記先端部に向けて前記不活性ガスを供給し、
    　前記第２開口部は、レーザ照射方向で、前記第１開口部よりも、当接した状態の前記先端部に近い、請求項１６に記載の回転電機用ステータ製造方法。
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