DE112014000852T5

DE112014000852T5 - Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung

Info

Publication number: DE112014000852T5
Application number: DE112014000852.4T
Authority: DE
Inventors: Shingo Hashimoto; Masaki Saito; Shinya Shimizu; Tokuhisa Mishina
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-11-05
Also published as: JP2014209833A; US9859775B2; CN105052022B; JP6146219B2; CN105052022A; WO2014157218A1; US20150372573A1

Abstract

Zur leichten und genauen Herstellung einer konzentrischen Spulenwicklung in kurzer Zeit, bei der ein Spulenendbereiche eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, wird in einem Verfahren zum Bilden einer derartigen konzentrischen Spulenwicklung aus einem rechteckigen Leiter, der mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, der Spulenendbereich in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen in einem Schritt gebildet, indem eine Form veranlasst wird, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des eingesetzten rechteckigen Leiters durchzuführen. Ein Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters wird in Stapelrichtung gebogen, in der die Wicklungen des rechteckigen Leiters gestapelt sind, durch Einführen des Spulenendentsprechungsbereichs in eine vorbestimmte Lücke, indem eine lamellenförmige Form verwendet wird, die eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, die nebeneinander in Stapelrichtung mit einer vorbestimmten Lücke dazwischen liegend angeordnet sind, und der Spulenendentsprechungsbereich in eine senkrechte Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters gebogen wird, indem eine Form zum Bilden einer äußeren Form verwendet wird, die integriert mit der lamellenförmigen Form ausgebildet ist, und eine Verarbeitungsfläche aufweist, die in senkrechter Richtung weist. Das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters wird veranlasst, um von dem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs aus in Richtung seiner beiden äußeren Enden voranzuschreiten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegenden Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden bzw. Formen einer konzentrischen Spulenwicklung, und spezieller Verfahren und Vorrichtungen zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung, bei der ein Spulenendbereich, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen bzw. geraden Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter, der mit einer vorbestimmten Mehrzahl von Windungen gewickelt ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Üblicherweise sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt (siehe beispielsweise Patentdokument 1) zum Bilden einer Statorspule, bei der ein Spulenendbereich, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist. Die Herstellungsvorrichtung gemäß dem Patentdokument 1 weist einen Haltemechanismus auf, der einen rechteckigen Leiter mit einem vierseitigen Querschnitt hält, ein Formwerkzeug, das den rechteckigen Leiter, der eine vorbestimmte Länge hat und in dem Haltemechanismus gehalten wird, derart biegt, dass der rechteckige Leiter als eine Statorspule verwendet werden kann, und einen Bewegungsmechanismus, der das Formwerkzeug veranlasst, eine Stoßbewegung in Richtung des Haltemechanismus durchzuführen. Wenn in einer derartigen Herstellungsvorrichtung der Bewegungsmechanismus das Formwerkzeug (die Form) dazu veranlasst, eine Stoßbewegung in Richtung des Haltemechanismus durchzuführen, wird der rechteckigen Leiter mit der vorbestimmten Länge, der in dem Haltemechanismus gehalten wird, derart gebogen, dass ein entsprechender Bereich, der dem Spulenendbereich der Statorspule entspricht, in eine gekröpfte Form, eine Bogenform und eine gebogene Form ausgebildet wird. Eine einlagige Statorspule, bei der ein Kröpfungsformen, Bogenformen und Eck- bzw. Kantenformen für den Spulenendbereich durchgeführt wird, wird durch einen derartigen Biegungsprozess hergestellt bzw. gebildet.
[Betreffender Stand der Technik]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nr. 2012-239371 ( JP 2012-239371 A )

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
[Das von der Erfindung zu lösende Problem]
Bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Technik wird jedoch eine einlagige Statorspule aus einem rechteckigen Leiter gebildet. Es ist folglich schwierig, diese Technik anzuwenden, um eine konzentrische Spulenwicklung aus einem rechteckigen Leiter zu bilden, der mit einer Mehrzahl von Windungen gewickelt ist. Selbst wenn diese Technik angewendet wird zum Bilden einer derartigen konzentrischen Spulenwicklung, ist ein erheblicher Zeitaufwand und Energieaufwand erforderlich zur Bildung einer konzentrischen Spulenwicklung, und die Herstellungsgenauigkeit kann sich verschlechtern.
Die vorliegenden Erfindung wurde ausgehend von den oben genannten Umständen entwickelt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen zur Bildung einer konzentrischen Spulenwicklung, wobei in einfachere und genauer Weise in kürzester Zeit eine konzentrische Spulenwicklung geformt werden kann, bei der ein Spulenendbereich eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Bilden bzw. Formen einer konzentrischen Spulenwicklung (14), bei der ein Spulenendbereich (34, 36), der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns (12) vorsteht, eine Mehrzahl von nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter (28), der in eine vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, Folgendes auf: Formen eines Spulenendbereichs (34, 36) in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen in einem Schritt, indem ein Formwerkzeug (42, 44) (im Folgenden auch nur Form bezeichnet) veranlasst wird, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des eingesetzten rechteckigen Leiters (28) durchzuführen; Biegen eines entsprechenden Bereichs des eingesetzten rechteckigen Leiters (28), der dem Spulenendbereich (34, 36) in einer Stapelrichtung entspricht, in der Wicklungen des rechteckigen Leiters (28) gestapelt sind, durch Einführen eines entsprechenden Bereichs in eine vorbestimmte Lücke, indem ein lamellenförmiges Formwerkzeug (44) (im Folgenden auch nur Form genannt) verwendet wird, das eine Mehrzahl von Lamellen (62, 84) aufweist, die nebeneinander in der Stapelrichtung angeordnet sind, wobei die vorbestimmte Lücke sich jeweils dazwischen liegend befindet, und Biegen des entsprechenden Bereichs in eine senkrechte Richtung, die senkrecht ist zu der Stapelrichtung des einzusetzenden rechteckigen Leiters (28), durch Verwenden eines Außenform-Formwerkzeugs (42, 44) (im Folgenden auch Außenform-Bildungsform genannt), das integriert mit dem lamellenförmigen Formwerkzeug (44) ausgebildet ist und eine Verarbeitungsfläche (46, 50, 54, 58) hat, die in die senkrechte Richtung weist; und Veranlassen des Biegens des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters (28), um von einem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs aus in Richtung seiner beiden Enden voranzugehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung (40) zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung (14), bei der ein Spulenendbereich (34, 36), der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns (12) vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter (28), der mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, Folgendes auf: ein lamellenförmiges Formwerkzeug (44), das eine Mehrzahl von Lamellen (62, 84) aufweist, die nebeneinander mit einer vorbestimmten Lücke zwischen ihnen in Stapelrichtung angeordnet sind, in der Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters (28) gestapelt sind, und das einen entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters (28), der dem Spulenendbereich (34, 36) entspricht, in Stapelrichtung biegt, indem der entsprechende Bereich in die Lücke eingeführt wird; ein Außenform-Formwerkzeug (42, 44), das mit dem lamellenförmigen Formwerkzeug (44) integriert ausgebildet ist, eine Verarbeitungsfläche (46, 50, 54, 58) aufweist, die in eine senkrechte Richtung weist, die senkrecht zu der Stapelrichtung des einzusetzenden rechteckigen Leiters (28) ist, und den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters (28) in die senkrechte Richtung biegt; und einen Bewegungsmechanismus (100, 102, 104, 106), der das lamellenförmige Formwerkzeug (44) und das Außenform-Formwerkzeug (42, 44) veranlasst, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des einzusetzenden rechteckigen Leiters (28) durchzuführen, wobei das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters (28) veranlasst wird, indem von einem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs in Richtung zu dessen beiden äußeren Enden vorangegangen wird.
[Wirkungen der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine konzentrische Spulenwicklung, bei der ein Spulenendbereich eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, einfach und genau in kurzer Zeit gebildet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt Aufbauübersichten eines Stators, an dem eine Spulenanordnung montiert ist, die konzentrische Spulenwicklungen aufweist, als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt Diagramme, die ein Verfahren zum Bilden der Spulenanordnung verdeutlichen, indem eine Mehrzahl von konzentrischen Spulenwicklungen gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
3 zeigt Aufbauübersichten vor Beendigung der Bildung der konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
4 zeigt Aufbauübersichten nach Beendigung der Bildung der konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt perspektivische Ansichten einer Vorrichtung zur Bildung einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
7 zeigt Aufbauübersichten einer Vorsprungsform eines Außenform-Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Formen einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten ist.
8 zeigt Aufbauübersichten einer Ausschnittsform des Außenform-Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten ist.
9 zeigt Aufbauübersichten eines lamellenförmigen Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel enthalten ist.
10 zeigt perspektivische Ansichten nach Beendigung des Formens durch die Vorrichtung zum Bildung einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
11 ist eine Draufsicht nach Beendigung des Formens durch die Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel.
12 ist ein Diagramm, das die Formprozeduren bzw. -schritte zeigt, die von einer Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung durchzuführen sind.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ein spezifisches Ausführungsbeispiel eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt Aufbauübersichten eines Stators, an dem eine Spulenanordnung montiert ist, die konzentrische Spulenwicklungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. 1A zeigt einen Zustand vor der Fertigstellung des Aufbaus des Stators, und 1B zeigt den Zustand nach der Fertigstellung des Aufbaus des Stators. 2 zeigt Diagramme, die ein Verfahren verdeutlichen zum Bilden der Spulenanordnung, indem eine Mehrzahl von konzentrischen Spulenwicklungen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird. 2A zeigt einen Zustand vor Beendigung des Anbringens von zwei konzentrischen Spulenwicklungen, und 2B zeigt den Zustand nach Beendigung der Anbringung der zwei konzentrischen Spulenwicklungen. 3 zeigt Aufbauübersichten vor Beendigung der Bildung der konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel. 4 zeigt Aufbauübersichten nach Beendigung der Bildung der konzentrischen Spulenwicklung gemäß dem Ausführungsbeispiel. Die 3A, 3B, 4A und 4B sind perspektivische Ansichten, und die 3C und 4C sind Draufsichten.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Stator 10 ein stationäres Bauteil, das beispielsweise in drehenden Elektromaschinen verwendet wird, wie etwa 3-Phasen-Wechselstrommotoren. Der Stator 10 befindet sich von einem Rotor, als ein Drehbauteil, radial nach außen, mit einem vorbestimmten Luftspalt dazwischen liegend. Der Stator 10 erzeugt ein Magnetfeld, das den Rotor dreht, wenn ein Strom an ihn angelegt wird. Der Stator 10 weist einen Statorkern 12 und Statorspulen 14 auf. Der Statorkern 12 ist ein hohles zylindrisches Bauteil. Der Statorkern 12 kann gebildet werden, indem eine Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten, die mit einem isolierenden Material beschichtet sind, in axialer Richtung gestapelt werden. Ein zylindrisches Joch, das gebildet ist aus formgepresstem Weichmagnetpulver, das mit einem isolierenden Material beschichtet ist, kann an der radial äußeren Fläche des Statorkerns 12 angebracht sein.
Der Statorkern 12 hat ein ringförmiges Joch 16 und Zähne 18, die axial nach innen (in Richtung der zentralen Achse) von der radial inneren Fläche des Jochs 16 vorstehen. Eine Mehrzahl von (beispielsweise 96) Zähnen 18 ist in der Umfangsrichtung auf der radial inneren Fläche des Jochs 16 vorgesehen, um in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet zu sein. Ein Schlitz 20 ist zwischen zwei Zähnen 18 gebildet, die in der Umfangsrichtung aneinander angrenzen.
Die Statorspule 14 ist um jeden Zahn 18 gewickelt. Eine Mehrzahl von (beispielsweise 98) Statorspulen 14 ist in der Umfangsrichtung radial von dem Statorkern 12 nach innen angeordnet. Die Mehrzahl von Statorspulen 14, die in der Umfangsrichtung angeordnet ist, bildet eine Spulenanordnung 22. Die Mehrzahl der Statorspulen 14 ist in der Umfangsrichtung derart nebeneinander angeordnet, dass die Spulenanordnung 22 eine Ringform hat. Die Spulenanordnung 22 wird gebildet, indem die Schlitze 20, die die Mehrzahl von Statorspulen 14 unterbringen, derart gebildet wird, dass die Schlitze 20 in der Umfangsrichtung einer nach dem anderen verschoben bzw. versetzt ist. In jedem Schlitz 20 sind zwei Statorspulen 14, die durch einen vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, in Stapelrichtung, in der die Leiter jeder Statorspule 14 gewickelt sind (also in radialer Richtung), übereinander angeordnet.
In dem Fall, bei dem der Stator 10 für einen 3-Phasen AC-Motor angewendet wird, bildet beispielsweise jede Statorspule 14 eine von einer U-Phasenspule, V-Phasenspule und W-Phasenspule. In diesem Fall sind die U-Phasenspule, V-Phasenspule und W-Phasenspule als Statorspulen 14 um die Zähne 18 in dieser Reihenfolge in der Umfangsrichtung gewickelt.
Der Statorkern 12 weist eine Mehrzahl von (beispielsweise 48) Segmentkernen 24 in Umfangsrichtung auf. Der Statorkern 12 ist also in die Mehrzahl von Segmentkernen 24 in Umfangsrichtung unterteilt. Jeder Segmentkern 24 hat die gleiche Form. Speziell ist jeder Segmentkern 24 geformt, um einen Teil des Jochs 16, das dem gleichen Winkel in Umfangsrichtung entspricht, und zwei der Zähne 18 aufzuweisen.
Der Stator 10 weist ferner Isolationsbauteile 26 auf, die eine Isolation zwischen dem Statorkern 12 und den Statorspulen 14 sicherstellen. Das Isolationsbauteil 26 ist für jeden Segmentkern 24 des Statorkerns 12 vorgesehen. Das Isolationsbauteil 26 ist geformt, um zu der Form des Segmentkerns 24 zu passen. Das Isolationsbauteil 26 ist aus Papier, Harz (bei spielsweise in Wärme aushärtendes Harz, thermoplastisches Harz, etc.), etc., und bildet eine dünne Isolationsschicht zwischen dem Segmentkern 24 und den Statorspulen 14.
Jeder Segmentkern 24, auf dem das Isolationsbauteil 26 platziert ist, wird radial von außen in die Spulenanordnung 22 eingeführt, so dass die Statorspulen 14 der Spulenanordnung 22 in dem Schlitz 20 zwischen den zwei Zähnen 18 platziert werden. Der Stator 10, der den Statorkern 12 und die Statorspulen 14 aufweist, wird zusammengebaut, indem alle Segmentkerne 24 an der Spulenanordnung 22 angebracht werden.
Die Statorspule 14 ist aus einem rechteckigen Leiter gebildet, der einen vierseitigen bzw. viereckigen (speziell rechteckigen) Querschnitt aufweist. Jede von der Mehrzahl von Statorspulen 14, die in Umfangsrichtung angeordnet sind, ist eine konzentrische Spulenwicklung, die gebildet wird durch Biegen eines rechteckigen Leiters, der mit einer vorbestimmten Mehrzahl von (beispielsweise 5) Windungen gewickelt ist. Nachfolgend bezieht sich „rechteckiger Leiter 28” auf den rechteckigen Leiter vor Beendigung der Bildung der Statorspule 14, und „konzentrische Spulenwicklung 14” bezieht sich auf die Statorspule 14 nach Beendigung der Bildung.
Der rechteckige Leiter 28 wird in eine im Wesentlichen elliptischen Form ausgebildet und mit einer vorbestimmten Mehrzahl von Windungen gewickelt, wie in 3 gezeigt, indem ein einzelner gerader Draht um ein elliptisches Formwerkzeug einer elliptischen Wickelvorrichtung gewickelt wird. Der rechteckige Leiter 28 hat vorzugsweise abgerundete Ecken. Der rechteckige Leiter 28 ist aus einem hoch leitfähigen Metall gebildet, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist in eine im Wesentlichen hexagonale Form geformt und mit der vorbestimmten Mehrzahl von Windungen gewickelt, wie in 4 gezeigt, indem der im Wesentlichen elliptische rechteckige Leiter 28 mit einer Formvorrichtung, wie nachfolgend im Einzelnen beschrieben, gebogen wird.
Die konzentrische Spulenwicklung 14 hat Schlitzbereiche 30, 32 und Spulenendbereiche 34, 36. Die Schlitzbereiche 30, 32 sind Bereiche, die in den Schlitzen 20 des Statorkerns 12 unterzubringen sind. Die Spulenendbereiche 34, 36 sind Bereiche, die in der axialen Richtung von beiden axialen Enden des Statorkerns 12 nach außen vorstehen. Die Schlitzbereiche 30, 32 erstrecken sich im Wesentlichen linear (geradlinig), um sich in der axialen Richtung durch die Schlitze 12 zu erstrecken, die voneinander verschieden sind, und die mit einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung des Statorkerns 12 voneinander getrennt sind. Die Spulenendbereiche 34, 36 befinden sich von beiden axialen Enden des Statorkerns 12 axial nach außen und sind gekrümmt, um so die zwei Schlitzbereiche 30, 32 in der Umfangsrichtung zu verbinden.
Der rechteckige Leiter 28 vor der Fertigstellung des Formens ist derart gebildet, dass seine Schlitzentsprechungsbereiche, die den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, eine im Wesentlichen gerade Form aufweisen, dessen Spulenendentsprechungsbereiche, die den Spulenendbereichen 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, im Wesentlichen geradlinig (linear) die Schlitzentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 verbinden, und die Leiter, die sich nebeneinander in der Stapelrichtung befinden, sich parallel zu einander erstrecken. In jedem der Leiter, die sich in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 befinden, sind der Schlitzentsprechungsbereich und der Spulenendentsprechungsbereich, der dem Spulenendbereich 36 entspricht, auf der gleichen Ebene gebildet. Andererseits verbindet, in jedem der Leiter, die sich in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 nebeneinander befinden, der Spulenendentsprechungsbereich, der dem Spulenendbereich 34 entspricht, die spulenentsprechenden Bereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 schräg derart, dass eine Spuränderung um eine Spur in jedem der Leiter gebildet werden kann, die sich in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 nebeneinander befinden.
Beide Enden der konzentrischen Spulenwicklung 14 stehen zu der gleichen Seite in der axialen Richtung (nachfolgend bezeichnet als die „axiale Zuleitungsseite”) von beiden axialen Enden des Statorkerns 12 vor, um die anderen konzentrischen Spulenwicklungen 14 oder Anschlüsse zu verbinden. Der Spulenendbereich 34 ist auf der axialen Zuleitungsseite vorgesehen, und der Spulenendbereich 36 ist auf der gegenüberliegenden axialen Zuleitungsseite vorgesehen, nämlich auf der Seite, die der axialen Zuleitungsseite gegenüber liegt. Nachfolgend wird der Spulenendbereich 34 bezeichnet als „zuleitungsseitiger Spulenendbereich 34”, und der Spulenendbereich 36 wird bezeichnet als „gegenüberliegender zuleitungsseitiger Spulenendbereich 36”. Der Schlitzbereich 30 ist auf einer Seite in der Umfangsrichtung vorgesehen, und der Schlitzbereich 32 ist auf der anderen Seite in der Umfangsrichtung vorgesehen. Nachfolgend wird der Schlitzbereich 30 bezeichnet als der „Schlitzbereich 30 auf der einen Seite” und der Schlitzbereich 32 wird bezeichnet als der „Schlitzbereich 32 auf der anderen Seite”.
Die Schlitzbereiche 30, 32 sind in der Umfangsrichtung senkrecht zu der axialen Richtung mit einem Abstand, der einem vorbestimmten Winkel entspricht, voneinander getrennt. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist derart gebildet, dass eine Mehrzahl von Leitern gestapelt sind in die Richtung der kürzeren Seite des Abschnitts des rechteckigen Leiters 28. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist derart gebildet, dass eine vorbestimmte Lücke zwischen den Leitern ist, die in der Stapelrichtung aneinander angrenzen. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist in einen trapezförmigen Abschnitt geformt, so dass der Abstand zwischen den Schlitzbereichen 30, 32 variiert gemäß der Position in der Stapelrichtung. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist in dem trapezförmigen Abschnitt gebildet, damit die Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechend in den Schlitzen 20 untergebracht werden. Die konzentrische Spulenwicklung 14 ist an dem Statorkern 12 derart angebracht, dass die Stapelrichtung der Leiter zu der radialen Richtung senkrecht zu der axialen Richtung des Statorkerns 12 passt bzw. übereinstimmt.
Wenn die Anzahl an Windungen des rechteckigen Leiters 28 gleich „5” in der obigen konzentrischen Spulenwicklung 14 ist, ist die Anzahl an Leitern, die gestapelt werden, gleich 5 in dem entgegengesetzten zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 und dem Schlitzbereich 30 auf der einen Seite, und dem Schlitzbereich 32 auf der anderen Seite, und die Anzahl an Leitern, die gestapelt werden, ist 4 in dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34.
Jeder der Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 ist in eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen ausgebildet bzw. geformt. Speziell ist jeder der Spulenendbereiche 34, 36 in drei unterschiedliche nicht lineare Formen ausgebildet. Jeder der Spulenendbereiche 34, 36 ist in eine Kröpfungsform derart gebildet, dass der Spulenendbereich 34, 36 ähnlich einer Stufe in der radialen Richtung des Statorkerns 12 gebogen ist (Kröpfungsformation), ist in eine Bogenform derart gebildet, dass der Spulenendbereich 34, 36 gekrümmt ist, um der Bogenform des ringförmigen Statorkerns 12 zu entsprechen (Bogenformation), und ist in eine gebogene Form derart gebildet, dass der Spulenendbereich 34, 36 in Längsrichtung des Abschnitts des rechteckigen Leiters 28 gebogen ist (Kantenformation).
Das Kröpfungsformen und das Bogenformen sind Biegungsprozesse, die in der radialen Richtung in der Stapelrichtung in dem rechteckigen Leiter 28 durchgeführt werden. Das Kantenformen ist ein Biegungsprozess, der durchgeführt wird in der senkrechten Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28. Das Kröpfungsformen ist ein Biegungsprozess, der durchgeführt, um einen Spurwechsel zwischen den Leitern in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 durchzuführen. Das Bogenformen ist ein Biegungsprozess, der durchgeführt wird, um die konzentrischen Spulenwicklungen 14 effizient in den Schlitzen 20 aufzunehmen bzw. unterzubringen. Das Kantenformen ist ein Biegungsprozess, der durchgeführt wird, um die Mehrzahl von konzentrischen Spulenwicklungen 14 effizient zu platzieren, um die Spulenanordnung 22 zu bilden.
Die Bildung bzw. Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 bis 11 beschrieben.
5 zeigt perspektivische Ansichten einer Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 5 zeigt den Zustand vor Beendigung des Formens der konzentrischen Spulenwicklung 14. 6 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 7 zeigt Aufbauübersichten einer Ausschnittsform (eine Form mit Ausnehmungen) eines Außenform-Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten ist. 8 zeigt Aufbauübersichten einer Vorsprungsform (eine Form mit Vorsprüngen) des Außenform-Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten ist. 9 zeigt Aufbauübersichten eines lamellenförmigen Formwerkzeugs, das in der Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten ist. Die 7A, 8A und 9A zeigen perspektivische Ansichten, und die 7B, 8B und 9B zeigen Draufsichten. 10 zeigt perspektivische Ansichten nach Beendigung der Bildung durch die Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 11 zeigt eine Draufsicht nach Beendigung des Formens durch die Vorrichtung zum Bilden der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die konzentrische Spulenwicklung 14 gebildet durch Biegen des im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiters 28, der mit der vorbestimmten Mehrzahl von Windungen gewickelt ist, indem eine Formvorrichtung 40 verwendet wird. Die Formvorrichtung 40 weist eine innere Form 42 und eine äußere Form 44 auf. Die innere Form 42 ist ein Formwerkzeug, das innerhalb der Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 platziert wird, und das in der Lage ist, den rechteckigen Leiter 28 auf seiner äußeren Umfangsfläche zu halten. Die äußere Form 44 ist ein Formwerkzeug, das außerhalb der Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 platziert wird.
Nachfolgend bezeichnet in der Formvorrichtung 40 die erste Richtung X die Richtung (axiale Richtung), die die spulenendentsprechenden Bereiche auf beiden Seiten des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 auf der inneren Form 42 verbinden, die zweite Richtung Y bezeichnet die Richtung, in der die schlitzentsprechenden Bereiche (Schlitzentsprechungsbereiche) auf beiden Seiten des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 auf der inneren Form 42 voneinander getrennt sind, und die dritte Richtung Z bezieht sich auf die Stapelrichtung in dem rechteckigen Leiter 28 auf der inneren Form 42. Die erste Richtung X, die zweite Richtung Y und die dritte Richtung Z sind zueinander senkrecht.
Die innere Form 42 weist eine erste innere Form 42-1 und eine zweite innere Form 42-2 auf. Die erste innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 sind so platziert, dass sie in der ersten Richtung X voneinander getrennt sind. Jede von der ersten inneren Form 42-1 und der zweiten inneren Form 42-2 hat eine fünfeckige bergähnliche Form betrachtet in der dritten Richtung Z. Die erste innere Form 42-1 ist ein Formwerkzeug, das auf der axialen Zuleitungsseite des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 vorgesehen ist, und die zweite innere Form 42-2 ist ein Formwerkzeug, das auf der gegenüberliegenden axialen Zuleitungsseite des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 vorgesehen ist.
Die erste innere Form 42-1 ist eine Vorsprungsform, die eine Verarbeitungsfläche 46 aufweist, die derart gebildet sind, dass sie der Form des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 nach Beendigung des Formens entspricht, und eine Verarbeitungsfläche 47, die derart gebildet ist, dass sie der Region um die Grenze (Schulterbereich) herum zwischen dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 und den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 46 ist eine Fläche, die in die erste Richtung X weist, und ist in eine vorstehende Fläche 48 der ersten inneren Form 42-1 ausgebildet, die zu dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 46 ist eine Fläche, die in Kontakt ist mit der inneren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28, der dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 entspricht. Die Verarbeitungsfläche 46 hat eine äußere Form, die der inneren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 47 ist eine Verarbeitungsfläche, die in Richtung zwischen der ersten Richtung X und der zweiten Richtung Y weist, und ist in der ersten inneren Form 42-1 derart ausgebildet, dass sie zu den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 47 ist eine Fläche für einen Kontakt mit den inneren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also den Schlitzentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28, die den Schlitzbereichen 30, 32 entsprechen. Die Verarbeitungsfläche 47 hat eine äußere Form, die den inneren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen.
Die zweite innere Form 42-1 ist ein Vorsprungsformwerkzeug mit einer Verarbeitungsfläche 50, die so gebildet ist, dass sie der Form des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 nach Beendigung der Bildung entspricht, und eine Verarbeitungsfläche 51, die so gebildet ist, dass sie der Region um die Grenze (Schulterbereich) herum zwischen dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 und den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 50 ist eine Fläche, die in die erste Richtung X weist, und ist in eine Vorsprungsfläche 52 der zweiten inneren Form 42-2 ausgebildet, die zu dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 50 ist eine Fläche, die in Kontakt kommt mit der inneren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28, der dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 entspricht. Die Verarbeitungsfläche 50 hat eine äußere Form, die der innere Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 51 ist eine Verarbeitungsfläche, die in Richtung zwischen der ersten Richtung X und der zweiten Richtung Y weist, und ist in der zweiten inneren Form 42-2 so gebildet, dass sie zu den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 51 ist eine Fläche für einen Kontakt mit den inneren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also den Schlitzentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28, die den Schlitzbereichen 30, 32 entsprechen. Die Verarbeitungsflächen 51 hat eine äußere Form, die den inneren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Das äußere Formwerkzeug 44 weist eine erste äußere Form 44-1 und eine zweite äußere Form 44-2 auf. Die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 sind so platziert, dass sie in der ersten Richtung X voneinander getrennt sind. Die erste äußere Form 44-1 ist ein Formwerkzeug, das auf der axialen Zuleitungsseite des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 vorgesehen ist, und die zweite äußere Form 44-2 ist ein Formwerkzeug, das auf der gegenüberliegenden axialen Zuleitungsseite des rechteckigen Leiters 28, der einzusetzen ist, vorgesehen ist.
Die erste innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 sind nebeneinander platziert zwischen der ersten äußeren Form 44-1 und der zweiten äußeren Form 44-2 in der ersten Richtung X. Die erste äußere Form 44-1, die erste innere Form 42-1, die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 sind also der Reihe nach in dieser Reihenfolge in der ersten Richtung X angeordnet. Die erste äußere Form 44-1 und die erste innere Form 42-1 sind so platziert, dass sie in der ersten Richtung X voneinander getrennt sind, und die zweite äußere Form 44-2 und die zweite innere Form 42-2 sind so platziert, dass sie in der ersten Richtung X voneinander getrennt sind.
Die erste äußere Form 44-1 ist eine Ausschnittsform mit einer Verarbeitungsfläche 54, die so gebildet ist, dass sie der Form des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 nach Beendigung des Formens entspricht, und einer Verarbeitungsfläche 55, die so gebildet ist, dass sie der Region um die Grenze (Schulterbereich) zwischen dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 und den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 herum entspricht. Die erste äußere Form 44-1 wird mit der ersten inneren Form 42-1 gepaart.
Die Verarbeitungsfläche 54 ist eine Fläche, die in die erste Richtung X weist, und ist in einer Ausschnittsfläche 56 der ersten äußeren Form 44-1 gebildet, die zu dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 54 ist eine Fläche, die in Kontakt kommt mit der äußeren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28. Die Verarbeitungsfläche 54 hat eine äußere Form, die der äußeren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 55 ist eine Verarbeitungsfläche, die in eine Richtung weist zwischen der ersten Richtung X und der zweiten Richtung Y, und ist in der ersten äußeren Form 44-1 so gebildet, dass sie zu den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 55 ist eine Fläche, die in Kontakt kommt mit den äußeren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also den Schlitzentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28. Die Verarbeitungsfläche 55 hat eine äußere Form, die den äußeren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die zweite äußere Form 44-2 ist eine Ausschnittsform bzw. ein Ausschnittsformwerkzeug mit einer Verarbeitungsfläche 58, die so gebildet ist, dass sie der Form des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 nach Beendigung der Bildung entspricht, und einer Verarbeitungsfläche 59, die so gebildet ist, dass sie der Region um die Grenze (Schulterbereich) zwischen dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 und den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 herum entspricht. Die zweite äußere Form 44-2 wird mit der zweiten inneren Form 42-2 gepaart.
Die Verarbeitungsfläche 58 ist eine Fläche, die in die erste Richtung X weist, und ist in einer Ausschnittsfläche 60 (Fläche mit Ausnehmungen) der zweiten äußeren Form 44-2 gebildet, die zu dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 58 ist eine Fläche, die in Kontakt kommt mit der äußeren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28. Die Verarbeitungsfläche 58 hat eine äußere Form, die der äußeren Umfangsfläche auf der kürzeren Seite des Abschnitts des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 59 ist eine Verarbeitungsfläche, die in eine Richtung weist zwischen der ersten Richtung X und der zweiten Richtung Y, und ist in der zweiten außeren Form 44-2 so gebildet, dass sie zu den Schlitzbereichen 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 weist. Die Verarbeitungsfläche 59 ist eine Fläche, die in Kontakt kommt mit den äußeren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14, also den Schlitzentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28. Die Verarbeitungsfläche 59 hat eine äußere Form, die den äußeren Umfangsflächen auf der kürzeren Seite der Abschnitte der Schlitzbereiche 30, 32 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entspricht.
Die Verarbeitungsfläche 46 der ersten inneren Form 42-1 und die Verarbeitungsfläche 54 der ersten äußeren Form 44-1 sind in einer Form ausgebildet, die geeignet ist für eine Ecken- bzw. Kantenbildung des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Die erste innere Form 42-1 und die erste äußere Form 44-1 sind Formwerkzeuge zum Kantenformen des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Die Verarbeitungsfläche 50 der zweiten inneren Form 42-2 und die Verarbeitungsfläche 58 der zweiten äußeren Form 44-2 sind in einer Form ausgebildet, die geeignet ist für eine Kantenformen des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 sind Formwerkzeuge zum Kantenformen des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28.
Die erste äußere Form 44-1 hat eine Mehrzahl von Lamellen 62. Die erste äußere Form 44-1, die die Mehrzahl von Lamellen 62 aufweist, ist ein Formwerkzeug zum Kröpfungsformen und Bogenformen des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Die Mehrzahl von Lamellen 62 sind nebeneinander in der dritten Richtung Z angeordnet und in zwei Gruppen in der zweiten Richtung Y unterteilt. Die Lamellen 62 sind in erste Lamellen 62-1 und zweite Lamellen 62-2 in der zweiten Richtung Y unterteilt. Zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2 gibt es in der zweiten Richtung Y eine Lücke 64. Die Anzahl von ersten Lamellen 62-1 ist die gleiche wie die der zweiten Lamellen 62-2.
Die Anzahl an Lamellen 62, die nebeneinander in der dritten Richtung Z angeordnet sind (also jede von der Anzahl von ersten Lamellen 62-1 und der Anzahl von zweiten Lamellen 62-2) ist um „1” größer als die Anzahl an Leitern, die im zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind. Wenn beispielsweise die Anzahl an Windungen des rechteckigen Leiters 28 gleich „5” ist, also wenn die Anzahl an Leitern, die in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, gleich „4” ist, ist die Anzahl an Lamellen 62, die nebeneinander in der dritten Richtung Z angeordnet sind, die Anzahl der ersten Lamellen 62-1 und die Anzahl der zweiten Lamellen 62-2 gleich „5”.
Jede von den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2 ist in der Form einer im Wesentlichen vierseitigen bzw. viereckigen Platte ausgebildet und in einer Bogenform derart gekrümmt, dass sie dem Bogen des ringförmigen Statorkerns 12 in Richtung aus der Ebene heraus entspricht. Alle ersten Lamellen 62-1 sind so platziert, dass ihre gekrümmten Flächen in der dritten Richtung Z zueinander weisen. Alle zweiten Lamellen 62-2 sind so platziert, dass ihre gekrümmten Flächen in der dritten Richtung Z zueinander weisen.
Alle ersten Lamellen 62-1 und alle zweiten Lamellen 62-2 der ersten äußeren Form 44-1 sind konzentrisch zueinander so angeordnet, dass Lücken zwischen den ersten Lamellen 62-1 und Lücken zwischen den zweiten Lamellen 62-2 in einer transferierten Form (also Kröpfungsform) der Mehrzahl von Leiters ausgebildet sind, die in der Stapelrichtung in dem zuleitungsseitigen Spulenendbereich 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 gestapelt sind. Diese konzentrische Anordnung der ersten Lamellen 62-1 und der zweiten Lamellen 62-2 wird derart durchgeführt, dass die Form, die für die Bogenbildung des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 geeignet ist, gebildet wird durch die Lücken zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den Lücken zwischen den zweiten Lamellen 62-2.
Alle ersten Lamellen 62-1 und alle zweiten Lamellen 62-2 sind so angeordnet, dass die Enden auf der Seite der Lücken 64 der ersten Lamellen 62-1 schräg zu den Enden auf der Seite der Lücke 64 der zweiten Lamellen 62-2 in der zweiten Richtung Y weisen. Diese schräge Anordnung der ersten Lamellen und der zweiten Lamellen 62-2 erfolgt derart, dass die Form, die für die Kröpfungsbildung des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 geeignet ist, gebildet wird durch die Lücke 64 zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2. Speziell erfolgt diese schräge Anordnung der ersten Lamellen 62-1 und der zweiten Lamellen 62-2 derart, dass ein Spurwechsel um 0,5 Spuren zwischen den Schlitzbereichen 30, 32 auf beiden Seiten gemacht werden kann, indem im Wesentlichen der mittlere Teil in der zweiten Richtung Y des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Kröpfungsform ausgebildet wird durch die Lücke 64 zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2.
Jede von den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2 ist fest an einem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 angebracht. Der Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 hat Lamellenlöcher 68, an denen die Lamellen 62 angebracht sind. Die Lamellen löcher 68 sind Einführungslöcher, die sich durch den Körper 66 in die erste Richtung X erstrecken, so dass die ersten Lamellen 62-1 und die zweiten Lamellen 62-2 von außen in die Lamellenlöcher 68 eingeführt werden. Die Lamellenlöcher 68 sind zu der Ausschnittsfläche 56 offen, in der die Verarbeitungsfläche 54 ausgebildet ist und die in die erste Richtung X weist.
Das Lamellenloch 68 ist für jede der ersten Lamellen 62-1 und der zweiten Lamellen 62-2 gebildet. Die Lamellenlöcher 68 sind in einer geeigneten Form an derartigen Stellen in dem Körper 66 angeordnet, dass alle ersten Lamellen 62-1 und alle zweiten Lamellen 62-2 geeignet platziert sind, wie oben beschrieben. Die Lamellenlöcher 68 sind beispielsweise so gebildet, dass sie in die dritte Richtung Z gekrümmt sind. Die Verarbeitungsfläche 54 ist zwischen den Lamellenlöchern 68 in der Ausschnittsfläche 56 der ersten äußeren Form 44-1 gebildet.
Der Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 hat ferner Erweiterungslöcher 70, 72, durch die im Wesentlichen gerade Enden, die mit den Schlitzentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28 verbunden sind, nach außen verlängert sind. Die Erweiterungslöcher 70, 72 sind Einführungslöcher, die sich durch den Körper 66 in der ersten Richtung X erstrecken, so dass beide Enden des rechteckigen Leiters 28, der auf die erste innere Form 42-1 gesetzt ist, in die Erweiterungslöcher 70, 72 eingeführt werden. Die Erweiterungslöcher 70, 72 sind in einer geeigneten Form an derartigen Stellen gebildet, dass beide Enden des rechteckigen Leiters 28 nach außen verlängert werden können, wenn der rechteckige Leiter 28 geeignet auf der ersten inneren Form 42-1 gesetzt ist. Das Erweiterungsloch 70 ist ein Loch durch das das Ende auf der Seite des einen Schlitzbereichs 30 des rechteckigen Leiters 28 nach außen verlängert ist, und das Erweiterungsloch 72 ist ein Loch, durch das das Ende auf der Seite des anderen Schlitzbereichs 32 des rechteckigen Leiters 28 nach außen verlängert ist.
Der Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 hat ferner ein Bolzenloch 74 zur Fixierung der ersten Lamellen 62-1 mit einem Bolzen, und ein Bolzenloch 76 zur Fixierung der zweiten Lamellen 62-2 mit einem Bolzen. Jede der ersten Lamellen 62-1 hat ein Bolzenloch 78 zur Fixierung der ersten Lamellen 62-1 mit dem Bolzen. Jede der zweiten Lamellen 62-2 hat ein Bolzenloch 80 zur Fixierung der zweiten Lamellen 62-2 mit dem Bolzen.
Die ersten Lamellen 62-1 werden in die Lamellenlöcher 68 in dem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 eingeführt, und dann durch die Bolzen, die in das Bolzenloch 74 in dem Körper 66 und die Bolzenlöcher 78, die in den ersten Lamellen 62-1 eingeführt sind, befestigt. Die ersten Lamellen 62-1 sind folglich fest an dem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 angebracht. Die zweiten Lamellen 62-2 sind in die Lamellenlöcher 68 in dem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 eingeführt und werden dann durch die Bolzen befestigt, die in das Bolzenloch 76 in dem Körper 66 und in die Bolzenlöcher 80 in den zweiten Lamellen 62-2 eingeführt sind. Die zweiten Lamellen 62-2 sind folglich fest angebracht an dem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1. Die ersten Lamellen 62-1 und die zweiten Lamellen 62-2 stehen von der Ausschnittsfläche 56 des Körpers 66 in Richtung zu der ersten inneren Form 42-1 vor, wenn sie fest an dem Körper 66 der ersten äußeren Form 44-1 angebracht sind.
Die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der ersten Lamellen 62-1, die zu den zweiten Lamellen 62-2 mit der dazwischen liegenden Lücke 64 weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der ersten Lamellen 62-1, die zu der ersten inneren Form 42-1 weisen, haben eine verjüngte Form. Die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der zweiten Lamellen 62-2, die zu den ersten Lamellen 62-1 mit der dazwischen liegenden Lücke 64 weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der zweiten Lamellen 62-2, die zu der ersten inneren Form 42-1 weisen, haben ebenfalls eine verjüngte Form. Diese verjüngten Formen der Lamellen 62 dienen dazu das Einführens der Leiter, die in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, in die Lücken zwischen den Lamellen 62 zu vereinfachen, wenn das Kröpfungsformen und Bogenformen des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in der dritten Richtung Z durchgeführt wird.
Die erste innere Form 42-1 hat Durchgangslöcher 82, die sich in der ersten Richtung X durch diese hindurch erstrecken. Die Durchgangslöcher 82 sind sowohl in der ersten Richtung X als auch in der zweiten Richtung Y offen. Die Durchgangslöcher 82 sind Spiellöcher, in die die Lamellen 62, die von der Ausschnittsfläche 56 der ersten äußeren Form 44-1 in Richtung der ersten inneren Form 42-1 vorstehen, eingeführt werden bei dem Prozess des Ausbildens des rechteckigen Leiters 28 in die konzentrische Spulenwicklung 14. Das Durchgangsloch 82 ist für jede Lamelle 62 vorgesehen (jede von den ersten Lamellen 62-1 und jede von den zweiten Lamellen 62-2). Die Durchgangslöcher 82 sind in einer geeigneten Form an derartigen Stellen in der ersten inneren Form 42-1 gebildet, dass alle Lamellen 62, die in der ersten äußeren Form 44-1 vorgesehen sind, geeignet in die Durchgangslöcher 82 eingeführt werden.
Die erste innere Form 42-1 hat lamellenförmige Bereiche 83, die in der Form einer Lamelle ausgebildet sind, aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von Durchgangslöchern 82. Die Anzahl von lamellenförmigen Bereichen 83 ist gleich der der Leiter, die in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind. In der Vorsprungsfläche 48 der ersten inneren Form 42-1 ist die Verarbeitungsfläche 46 zwischen den Durchgangslöchern 82 gebildet. Die Verarbeitungsfläche 46 ist gleich den Flächen der lamellenförmigen Bereichen 83 in der ersten inneren Form 42-1, die in die erste Richtung X weisen.
Die zweite äußere Form 44-2 hat eine Mehrzahl von Lamellen 84. Die zweite äußere Form 44-2 mit der Mehrzahl von Lamellen 84 ist ein Formwerkzeug zum Kröpfungsformen und Bogenformen des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Die Mehrzahl von Lamellen 84 ist in der dritten Richtung Z nebeneinander angeordnet und in zwei Gruppen in der zweiten Richtung Y unterteilt. Die Lamellen 84 sind in dritte Lamellen 84-1 und vierte Lamellen 84-2 in der zweiten Richtung Y unterteilt. Zwischen den dritten Lamellen 84-1 und den vierten Lamellen 84-2 ist in der zweiten Richtung Y eine Lücke 86 gebildet. Die Anzahl an dritten Lamellen 84-1 ist die gleiche der Anzahl der vierten Lamellen 84-2.
Die Anzahl an Lamellen 84, die in der dritten Richtung Z nebeneinander angeordnet sind (also jede von der Anzahl von dritten Lamellen 84-1 und der Anzahl von vierten Lamellen 84-2) ist um „1” größer als die Anzahl an Leitern, die in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind. Wenn die Anzahl an Windungen des rechteckigen Leiters 28 beispielsweise gleich „5” ist, also wenn die Anzahl an Leitern, die in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, gleich „5” ist, sind die Anzahl an Lamellen 84, die nebeneinander in der dritten Richtung Z angeordnet sind, die Anzahl der dritten Lamellen 84-1 und die Anzahl der vierten Lamellen 84-2 gleich „6”.
Jede von den dritten Lamellen 84-1 und den vierten Lamellen 84-2 ist in der Form einer im Wesentlichen vierseitigen bzw. viereckigen Platte gebildet und in eine Bogenform so gekrümmt, dass sie dem Bogen des ringförmigen Statorkerns 12 in einer Richtung aus der Ebene heraus entspricht. Alle dritten Lamellen 84-1 sind platziert, so dass ihre gekrümmten Flächen in der dritten Richtung Z zueinander weisen. Alle vierten Lamellen 84-2 sind derart platziert, dass ihre gekrümmten Flächen in der dritten Richtung Z zueinander weisen.
Alle dritten Lamellen 84-1 und alle vierten Lamellen 84-2 der zweiten äußeren Form 44-2 sind konzentrisch zueinander derart angeordnet, dass Lücken zwischen den dritten Lamellen 84-1 und Lücken zwischen den vierten Lamellen 84-2 in einer transferierten Form (also Kröpfungsform) der Mehrzahl von Leitern gebildet sind, die in der Stapelrichtung in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 gestapelt sind. Diese konzentrische Anordnung der dritten Lamellen 84-1 und der vierten Lamellen 84-2 erfolgt derart, dass die Form, die für die Bogenbildung des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 geeignet ist, gebildet wird durch die Lücken zwischen den dritten Lamellen 84-1 und die Lücken zwischen den vierten Lamellen 84-2.
Alle dritten Lamellen 84-1 und alle vierten Lamellen 84-2 sind derart angeordnet, dass die Enden auf der Seite der Lücke 86 der dritten Lamellen 84-1 schräg zu den Enden auf der Seite der Lücke 86 der vierten Lamellen 84-2 in der zweiten Richtung Y weisen. Diese schräge Anordnung der dritten Lamellen 84-1 und der vierten Lamellen 84-2 erfolgt derart, dass die Form, die geeignet ist für das Kröpfungsformen des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 gebildet wird durch die Lücke 86 zwischen den dritten Lamellen 84-1 und den vierten Lamellen 84-2. Speziell ist diese schräge Anordnung der dritten Lamellen 84-1 und der vierten Lamellen 84-2 derart, dass ein Spurwechsel um 0,5 Spuren zwischen den Schlitzbereichen 30, 32 auf beiden Seiten gemacht werden kann, indem im Wesentlichen der mittlere Teil in der zweiten Richtung Y des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendbereich 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Kröpfungsform ausgebildet wird durch die Lücke 86 zwischen den dritten Lamellen 84-1 und den vierten Lamellen 84-2.
Jede der dritten Lamellen 84-1 und der vierten Lamellen 84-2 ist fest an einem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht. Der Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 hat Lamellenlöcher 90, an denen die Lamellen 84 angebracht sind. Die Lamellenlöcher 90 sind Einführungslöcher, die sich durch den Körper 88 in der ersten Richtung X derart erstrecken, dass die dritten Lamellen 84-1 und die zweiten Lamellen 84-2 von außen in die Lamellenlöcher 90 eingeführt werden. Die Lamellenlöcher 90 sind zu der Ausschnittsfläche 60 offen, in der die Verarbeitungsfläche 58 gebildet ist, und die in die erste Richtung X weist.
Das Lamellenloch 90 ist für jede der dritten Lamellen 84-1 und der vierten Lamellen 84-2 gebildet. Die Lamellenlöcher 90 sind in einer geeigneten Form an derartigen Stellen in dem Körper 88 gebildet, dass alle dritten Lamellen 84-1 und alle vierten Lamellen 84-2 geeignet platziert werden, wie oben beschrieben. Beispielsweise sind die Lamellenlöcher 90 derart gebildet, dass sie in die dritte Richtung Z gekrümmt sind. Die Verarbeitungsfläche 58 ist gebildet zwischen den Lamellenlöcher 90 in der Ausschnittsfläche 60 der zweiten äußeren Form 44-2.
Der Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 hat ferner ein Bolzenloch 92 zur Fixierung der dritten Lamellen 84-1 mit einem Bolzen, und ein Bolzenloch 94 zur Fixierung der vierten Lamellen 84-2 mit einem Bolzen. Jede der dritten Lamellen 84-1 hat ein Bolzenloch (nicht gezeigt) zur Fixierung der dritten Lamellen 84-1 mit dem Bolzen. Jeder der vierten Bolzen 84-2 hat ein Bolzenloch (nicht gezeigt) zur Fixierung der vierten Lamellen 84-2 mit dem Bolzen.
Die dritten Lamellen 84-1 werden in die Lamellenlöcher 90 in dem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 eingeführt und dann durch die Bolzen, die in das Bolzenloch 92 in dem Körper 88 und in die Bolzenlöcher in den dritten Lamellen 84-1 eingeführt sind, befestigt. Die vierten Lamellen 84-1 sind folglich fest an dem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht. Die vierten Lamellen 84-2 werden in die Lamellenlöcher 90 in dem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 eingeführt und dann durch die Bolzen befestigt, die in das Bolzenloch 94 in dem Körper 88 und in die Bolzenlöcher in den vierten Lamellen 84-2 eingeführt sind. Die vierten Lamellen 84-2 sind folglich fest an dem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht. Die dritten Lamellen 84-1 und die vierten Lamellen 84-2 stehen von der Ausschnittsfläche 60 des Körpers 88 in Richtung zu der zweiten inneren Form 42-2 vor, wenn sie fest an dem Körper 88 der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht sind.
Die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der dritten Lamellen 84-1, die zur den vierten Lamellen 84-2 mit der dazwischen liegenden Lücke 86 weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der dritten Lamellen 84-1, die zu der zweiten inneren Form 42-2 weisen, haben eine verjüngte Form. Die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der vierten Lamellen 84-2, die zu den dritten Lamellen 84-1 mit der dazwischen liegenden Lücke 86 weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der vierten Lamellen 84-2, die zu der zweiten inneren Form 42-2 weisen, haben ebenfalls eine verjüngte Form. Diese verjüngten Formen der Lamellen 80 dienen zur Erleichterung der Einführung der Leiter, die in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, in die Lücken zwischen den Lamellen 84, wenn das Kröpfungsformen und Bogenformen des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in der dritten Richtung Z durchgeführt wird.
Die zweite innere Form 42-2 hat Durchgangslöcher 96, die sich durch diese in die erste Richtung X erstrecken. Die Durchgangslöcher 96 sind in der ersten Richtung X und in der zweiten Richtung Y offen. Die Durchgangslöcher 96 sind Spiellöcher, in die die Lamellen 84, die von der Ausschnittsfläche 60 der zweiten äußeren Form 44-2 in Richtung der zweiten inneren Form 42-2 vorstehen, eingeführt werden bei dem Prozess des Bildens des rechteckigen Leiters 28 in die konzentrische Spulenwicklung 14. Das Durchgangsloch 96 ist für jede Lamelle 84 vorgesehen (jede von den dritten Lamellen 84-1 und jede von den vierten Lamellen 84-2). Die Durchgangslöcher 96 sind in einer geeigneten Form an derartigen Stellen in der zweiten inneren Form 42-2 ausgebildet, dass alle Lamellen 84, die in der zweiten äußeren Form 44-2 vorgesehen sind, geeignet in die Durchgangslöcher 96 eingeführt werden.
Die zweite innere Form 42-2 hat lamellenförmige Bereiche 97, die in der Form einer Lamelle ausgebildet sind, aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von Durchgangslöchern 96. Die Anzahl der lamellenförmigen Bereiche 97 ist gleich der der Leiter, die in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind. In der Vorsprungsfläche 52 der zweiten inneren Form 42-2 ist die Verarbeitungsfläche 50 zwischen den Durchgangslöchern 96 gebildet. Die Verarbeitungsfläche 50 ist gleich der Flächen der lamellenförmigen Bereiche 97 in der zweiten inneren Form 42-2, die in die erste Richtung X weisen.
In der obigen Formvorrichtung 40, wie oben beschrieben, sind die erste äußere Form 44-1, die erste innere Form 42-1, die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 in Serie in dieser Reihenfolge in der ersten Richtung X angeordnet. Die erste äußere Form 44-1, die erste innere Form 42-1, die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 sind derart angebracht, dass sie in der Lage sind, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich einer Basis durchzuführen.
Die erste äußere Form 44-1 wird durch einen Bewegungsmechanismus 100 veranlasst eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich der Basis durchzuführen. Die erste innere Form 42-1 wird durch einen Bewegungsmechanismus 102 veranlasst eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich der Basis durchzuführen. Die zweite innere Form 42-2 wird durch einen Bewegungsmechanismus 104 veranlasst eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich der Basis durchzuführen. Die zweite äußere Form 44-2 wird durch einen Bewegungsmechanismus 106 veranlasst eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich der Basis durchzuführen. Eine Steuerung 110, die hauptsächlich durch einen Mikrocomputer gebildet wird, ist elektrisch verbunden mit den Bewegungsmechanismen 100, 102, 104, 106.
Die Steuerung 110 ist eine Steuerungsvorrichtung, die die Formvorrichtung 40 veranlasst zur Durchführung eines Vorgangs, der erforderlich ist zum Biegen des rechteckigen Leiters 28, der in die Formvorrichtung 40 eingesetzt ist, um die konzentrische Spulen wicklung 14 zu bilden. Die Steuerung 110 sendet einen derartigen Betriebsbefehl an die Bewegungsmechanismen 100, 102, 104, 106. Die Steuerung 110 kann einen entsprechenden Befehl senden, wenn eine vorbestimmte Schalteroperation durchgeführt wird, nachdem der rechteckige Leiter 28 in die Formvorrichtung 40 eingesetzt ist. Die Bewegungsmechanismen 100, 102, 104, 106 veranlassen die Formen 44-1, 42-1, 42-2, 44-2 eine Stoßbewegung in die erste Richtung X bezüglich der Basis gemäß dem Befehl von der Steuerung 110 durchzuführen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die erste innere Form 42-1, die zweite innere Form 42-2, die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 alle in die erste Richtung X durch den Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106 bewegt. Jedoch kann auch irgendeine der Formen 42-1, 42-2, 44-1, 44-2 stationär bezüglich der Basis gehalten werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bevor der rechteckige Leiter 28 in die Formvorrichtung 40 eingesetzt wird, werden die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 bewegt, so dass sie voneinander mit einem vorbestimmten maximalen Abstand getrennt sind, und die erste innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 werden bewegt, so dass sie mit einem vorbestimmten minimalen Abstand voneinander getrennt sind. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Lücke groß genug zum Einsetzen des rechteckigen Leiters 28 in der ersten Richtung zwischen der ersten äußeren Form 44-1 und der ersten inneren Form 42-1 und zwischen der zweiten äußeren Form 44-2 und der zweiten inneren Form 42-2 bereitgestellt.
In diesem Zustand wird der im Wesentlichen elliptische rechteckige Leiter 28 auf die innere Form 42 gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird der rechteckige Leiter 28 auf den äußeren Umfangsflächen der ersten inneren Form 42-1 und der zweiten inneren Form 42-2 gehalten. Darüber hinaus wird der rechteckige Leiter 28 derart gehalten, dass seine Position in der dritten Richtung Z optimal ist zum Biegen des rechteckigen Leiters 28 durch die innere Form 42 und die äußere Form 44.
Nachdem der rechteckige Leiter 28 auf die innere Form 42 gesetzt ist, wie oben beschrieben, werden die erste innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 veranlasst, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, so dass sie voneinander getrennt sind, wobei die erste äußere Form 44-1 veranlasst wird, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um sich der ersten inneren Form 42-1 zu nähern, und die zweite äußere Form 44-2 veranlasst wird, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, um sich der zweiten inneren Form 42-2 zu nähern.
Nachdem also der rechteckige Leiter 28 eingesetzt ist, werden die erste innere Form 42-1 und die erste äußere Form 44-2 veranlasst, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X zu vollziehen, um sich aneinander anzunähern und den zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 zwischen sich einzuschließen, und die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 werden veranlasst, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um sich einander anzunähern und den entgegengesetzten zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 zwischen sich einzuschließen.
Die Stoßbewegung der ersten inneren Form 42-1 und die Stoßbewegung der zweiten inneren Form 42-2 erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig, und die Stoßbewegung der ersten äußeren Form 44-1 und die Stoßbewegung der zweiten äußeren Form 44-2 erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig. Darüber hinaus erfolgt die Stoßbewegung der ersten inneren Form 42-1 synchron mit der Stoßbewegung der erstem äußeren Form 44-1, und die Stoßbewegung der zweiten inneren Form 42-2 erfolgt synchron mit der Stoßbewegung der zweiten äußeren Form 44-2.
Bei dem Vorgang des Veranlassens der ersten äußeren Form 44-1 eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, um sich der ersten inneren Form 42-1 anzunähern, dringen die Leiter, die in der dritten Richtung Z in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, der auf der inneren Form 42 gehalten wird, in die Lücken zwischen den Lamellen 62 der ersten äußeren Form 44-1 ein. Während einer derartigen Stoßbewegung werden die Lamellen 62 der ersten äußeren Form 44-1 in die Durchgangslöcher 82 der ersten inneren Form 42-1 eingeführt.
Wie oben beschrieben haben die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der ersten und zweiten Lamellen 62-1, 62-2, die zu den zweiten oder ersten Lamellen 62-2, 62-1 mit einer Lücke 64 dazwischen liegend weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der ersten und zweiten Lamellen 62-1, 62-2, die zu der ersten inneren Form 42-1 weisen, eine verjüngte Form. Die verjüngten Flächen der Spitzenenden der Lamellen 62 der ersten äußeren Form 44-1 ermöglichen es den gestapelten Leitern in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 sanft in die Lücken zwischen den Lamellen 62 einzudringen, und folglich wird das Einführen dieser Leiter in die Lücken zwischen den Lamellen 62 vereinfacht.
Wenn die Leiter, die in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, in die Lücken zwischen den Lamellen 62 der ersten äußeren Form 44-1 eindringen, dringen im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter zuerst in die Lücke 64 zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2 ein. Dann dringen allmählich die gestapelten Leiter in die Lücken zwischen den Lamellen 62 ein, ausgehend von im Wesentlichen dem mittleren Teil zu den beiden Enden hin in die zweite Richtung Y.
Jeder der Leiter, die in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, erstreckt sich schräg zwischen den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten, um so einen Spurwechsel um eine Spur zu erlauben. In der ersten äußeren Form 44-1 sind die Lamellen 62 so angeordnet, dass ein Spurwechsel um 0,5 Spuren zwischen den Schlitzbereichen 30, 32 auf beiden Seiten erfolgen kann, indem im Wesentlichen der mittlere Teil in der zweiten Richtung Y des zuleitungsseitigen Spulenendbereichs 34 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Kröpfungsform durch die Lücke 64 zwischen den ersten Lamellen 62-1 und den zweiten Lamellen 62-2 gebildet wird.
Wenn die Leiter, die in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, in die Lücken zwischen den Lamellen 62 der ersten äußeren Form 44-1 eindringen, werden folglich im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter in den zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 durch Ecken der Spitzenenden der ersten Lamellen 62-1 und Ecken der Spitzenenden der zweiten Lamellen 62-2 geführt, um in die Lücken zwischen den ersten Lamellen 62-1 zu passen, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, und in die Lücken zwischen den zweiten Lamellen 62-2, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, um so die Lücken zwischen den ersten Lamellen 62-1 mit den Lücken zwischen den zweiten Lamellen 62-2 zu verbinden. In diesem Fall werden im Wesentlichen die mittleren Teile in der dritten Richtung Y der gestapelten Leiter in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in eine Kröpfungsform gebogen, um einen Stufenbereich in der dritten Richtung Z (Kröpfungsbildung) aufzuweisen.
Die Lamellen 62 sind an der ersten äußeren Form 44-1 derart fest angebracht, dass sie in die dritte Richtung Z gekrümmt und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Wenn die erste äußere Form 44-1 veranlasst wird, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, um sich der ersten inneren Form 42-1 anzunähern, und das Eindringen der gestapelten Leiter in den zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen den Lamellen 62 entsprechend fortschreitet, passt entsprechend der gesamte führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen den ersten Lamellen 62-1, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, und in die Lücken zwischen den zweiten Lamellen 62-2, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen. Der führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 wird folglich in eine Bogenform derart gebogen, dass er entsprechend dem Bogen des ringförmigen Statorkerns 12 gekrümmt ist (Bogenformation).
Darüber hinaus ist jede von der Verarbeitungsfläche 46 der ersten inneren Form 42-1 und der Verarbeitungsfläche 54 der ersten äußeren Form 44-1 in einer Form ausgebildet, die geeignet ist für eine Kantenbildung auf den zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28. Wenn das Eindringen der gestapelten Leiter in dem zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen den Lamellen 62 entsprechend fortschreitet, nachdem der führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 beide, die Vorsprungsfläche 84 der ersten inneren Form 42-1 und die Ausschnittsfläche 56 der ersten inneren Form 42-1 kontaktiert, werden die kurzen Seiten in dem Abschnitt des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in die erste Richtung X durch die Verarbeitungsfläche 46 der ersten inneren Form 42-1 und die Verarbeitungsfläche 54 der ersten äußeren Form 44-1 gepresst und dazwischen gehalten (10). In diesem Fall wird der gesamte führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in eine gebogene Form in XY-Ebene senkrecht zu der dritten Richtung Z gebogen (Kantenformation).
Ähnlich dringen bei dem Vorgang des Veranlassens der zweiten äußeren Form 44-2 eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um sich der zweiten inneren Form 42-2 anzunähern, die Leiter, die in der dritten Richtung Z in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, der auf der inneren Form 42 gehalten wird, in die Lücken zwischen den Lamellen 84 der zweiten äußeren Form 44-2 ein. Während einer derartigen Stoßbewegung werden Lamellen 84 der zweiten äußeren Form 44-2 in die Durchgangslöcher 96 der zweiten inneren Form 42-2 eingeführt.
Wie oben beschrieben haben die Spitzenenden in der zweiten Richtung Y der dritten und vierten Lamellen 84-1, 84-2, die zu den vierten oder dritten Lamellen 84-2, 84-1 mit der Lücke 86 dazwischen liegend weisen, und die Spitzenenden in der ersten Richtung X der dritten und vierten Lamellen 84-1, 84-2, die zu der zweiten inneren Form 42-2 weisen, eine verjüngte Form. Die verjüngten Flächen der Spitzenenden der Lamellen 84 der zweiten äußeren Form 44-2 erlauben es den gestapelten Leitern in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 sanft in die Lücken zwischen den Lamellen 84 einzudringen, und folglich wird das Einführen dieser Leiter in die Lücken zwischen den Lamellen 84 erleichtert.
Wenn die Leiter, die in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, in die Lücken zwischen den Lamellen 84 der zweiten äußeren Form 44-2 eindringen, dringen im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter zuerst in die Lücke 86 zwischen den dritten Lamellen 84-1 und den vierten Lamellen 84-2 ein. Dann dringen allmählich die gestapelten Leiter in die Lücken zwischen den Lamellen 84 von im Wesentlichen dem mittleren Teil in der zweiten Richtung Y aus in Richtung der beiden äußeren Enden ein.
Jeder der Leiter, die in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, werden auf der gleichen Ebene wie die zwischen den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten gebildet. In der zweiten äußeren Form 44-2 sind die Lamellen 84 derart angeordnet, dass ein Spurwechsel um 0,5 Spuren zwischen den Schlitzbereichen 30, 32 auf beiden Seiten durchgeführt werden kann, indem im Wesentlichen der mittlere Teil in der zweiten Richtung Y des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Kröpfungsform durch die Lücke 86 zwischen den dritten Lamellen 84-1 und die vierten Lamellen 84-2 gebildet wird.
Wenn die Leiter, die in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, folglich in die Lücken zwischen den Lamellen 84 der zweiten äußeren Form 44-2 eindringen, werden im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 durch die Ecken der Spitzenenden der dritten Lamellen 84-1 und die Ecken der Spitzenenden der vierten Lamellen 84-2 geführt, um in die Lücken zwischen den dritten Lamellen 84-1 zu passen, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, und in die Lücken zwischen den vierten Lamellen 84-2, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, um so die Lücken zwischen den dritten Lamellen 84-1 mit den Lücken zwischen den vierten Lamellen 84-2 zu verbinden. In diesem Fall werden im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Kröpfungsform gebogen, um so einen Stufenbereich in der dritten Richtung Z aufzuweisen (Kröpfungsbildung).
Die Lamellen 84 sind fest an der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht, um in der dritten Richtung Z gekrümmt und konzentrisch zueinander angeordnet zu sein. Wenn die zweite äußere Form 44-2 veranlasst wird, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um sich der zweiten inneren Form 42-2 anzunähern, und das Eindringen der gestapelten Leiter in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen die Lamellen 84 entsprechend voranschreitet, passt der gesamte gegenüberliegende führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen den dritten Lamellen 84-1, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen, und in die Lücken zwischen den vierten Lamellen 84-2, die in der dritten Richtung Z aneinander angrenzen. Der gegenüberliegende führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 wird folglich in eine Bogenform gebogen, so dass er gemäß dem Bogen des ringförmigen Statorkerns 12 gekrümmt wird (Bogenformation).
Darüber hinaus ist jede von der Verarbeitungsfläche 50 der zweiten inneren Form 42-2, und der Verarbeitungsfläche 58 der zweiten äußeren Form 44-2, in eine Form gebildet, die geeignet ist für die Kantenbildung des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28. Wenn das Eindringen der gestapelten Leiter in dem gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in die Lücken zwischen den Lamellen 84 weiter fortschreitet, nachdem der gegenüberliegende führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 beide, die Vorsprungsfläche 52 der zweiten inneren Form 42-2, und die Ausschnittsfläche 60 der zweiten äußeren Form 44-2 kontaktiert, werden entsprechend die kurzen Seiten in dem Abschnitt des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 in die erste Richtung X gepresst durch die Verarbeitungsfläche 50 der zweiten inneren Form 42-2, und durch die Verarbeitungsfläche 58 der zweiten äußeren Form 44-2, und dazwischen gehalten (10). In diesem Fall wird der gesamte gegenüberliegende führungsseitige Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in eine gebogene Form in XY-Ebene senkrecht zu der dritten Richtung Z gebogen (Kantenformation).
Wenn ein derartiges Kantenformen des zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs und des gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters 28 beendet ist, wird die erste äußere Form 44-1 veranlasst, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, um so von der ersten inneren Form 42-1 getrennt zu sein, die zweite äußere Form 44-2 wird veranlasst, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, so dass sie von der zweiten inneren Form 42-2 getrennt ist, und die erste innere Form 44-1 und die zweite innere Form 42-2 werden veranlasst, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung durchzuführen, so dass sie sich einander annähern. Die Stoßbewegung der ersten äußeren Form 44-1 und die Stoßbewegung der zweiten äußeren Form 44-2 erfolgen im Wesentlichen gleichzeitig.
Durch derartige Stoßbewegungen wird der rechteckige Leiter 28, dessen Spulenendentsprechungsbereiche in die Kröpfungsform in der dritten Richtung Z gebogen sind, in die Bogenform in die dritte Richtung Z gebogen sind, und in die gebogene Form in der XY-Ebene senkrecht zu der dritten Richtung Z gebogen sind, von den äußeren Umfangsflächen der ersten inneren Form 42-1 und der zweiten inneren Form 42-2 freigegeben. Entsprechend kann die konzentrische Spulenwicklung 14 nach Beendigung des Formens entfernt werden.
Wie oben beschrieben können in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Kröpfungsformen, Bogenformen und das Eck- bzw. Kantenformen für die Spulenendentsprechungsbereiche des im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiters 28 durchgeführt werden, wo die Mehrzahl der Leiter gestapelt ist, indem die innere Form 42 und die äußere Form 44 der Formvorrichtung 40 veranlasst werden, eine Stoßbewegung durchzuführen. Als Ergebnis kann die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 gebildet werden, bei der jeder von den Spulenendbereichen 34, 36, wo die Mehrzahl der Leiter gestapelt ist, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweisen.
Bei dieser Konfiguration müssen die innere Form 42 und die äußere Form 44 der Formvorrichtung 40 nur veranlasst werden, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um den im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiter 28 in die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 zu formen, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist. Jeder der Leiter, die in der Stapelrichtung in den Spulenendbereichen 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 gestapelt sind, kann im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl der unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden, und die innere Form 42 und die äußere Form 44 der Formvorrichtung 40 müssen nur veranlasst werden, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X durchzuführen, um jeden der Leiter in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen auszubilden.
Gemäß einem Schritt des Veranlassens der inneren Form 42 und der äußeren Form 44 der Formvorrichtung 40, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X durchzuführen, werden die Leiter, die in der Stapelrichtung in den Spulenendentsprechungsbereichen des im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, gleichzeitig gebogen. Jeder der Spulenendbereiche 34, 36 der im Wesentlichen hexagonalen konzentrischen Spulenwicklung 14, bei der die Mehrzahl der Leiter gestapelt ist, kann folglich in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen ausgebildet werden.
Diesbezüglich kann gemäß dem Formverfahren, das die Formvorrichtung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet, die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus dem im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiter 28 geformt werden, ohne dass ein separates Formwerkzeug oder eine Spannvorrichtung zum Formen der individuellen nicht linearen Formen erforderlich ist (speziell die Kröpfungsform, Bogenform und die gebogene Form), und ohne dass eine Mehrzahl von Prozessen und separaten Transporteinrichtungen zwischen den Prozessen, etc. erforderlich sind.
Entsprechend kann das vorliegende Ausführungsbeispiel verhindern, dass die Anzahl an Einrichtungen zunimmt, wie beispielsweise die Anzahl an Formwerkzeugen und Einspannvorrichtungen, und dass die Kosten bei dem Formen der Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen zunehmen, und kann eine Vergrößerung des Installationsraums für die Einrichtungen verhindern. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die konzentrische Spulenwicklung 14, in der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, geformt werden, indem ein einfacher Aufbau verwendet wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können beide Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden. Dies kann die Verarbeitungszeit reduzieren, die erforderlich ist zur Verarbeitung des rechteckigen Leiters 28, wenn der im Wesentlichen elliptische rechteckige Leiter 28 in die konzentrische Spulenwicklung 14 geformt wird, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl der unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt das Eck- bzw. Kantenformen der Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 nach dem Kröpfungsformen und Bogenformen, und das Kantenformen wird durchgeführt mit den Leitern in der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28, der sich zwischen den Lamellen 62, 84 befindet. Da das Kröpfungsformen und die Bogenformen Biegeprozesse sind, die in Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 durchgeführt werden, kann insbesondere während des Kantenformens als einen Biegeprozess, der durchgeführt wird in senkrechter Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28, eine spezielle Verformung der Spulenbereiche nach Beendigung der Kröpfungsformation und der Bogenformation unterdrückt werden. Die konzentrische Spulenwicklung 14 kann folglich genau geformt werden.
Gemäß dem Formverfahren, das die Formvorrichtung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet, müssen Leiter in der Stapelrichtung nicht nacheinander gebogen werden, um den im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiter 28 zu formen, der in einer Mehrzahl von Windungen in die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 gewickelt ist, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36, der die Mehrzahl der gestapelten Leiter aufweist, die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen hat. Dies kann die Verarbeitungszeit reduzieren, die erforderlich ist zur Verarbeitung des rechteckigen Leiters 28, wenn die konzentrische Spulenwicklung 14 gebildet wird, bei der die Mehrzahl von Leitern gestapelt sind.
Darüber hinaus können gemäß dem Formverfahren, das von der Formvorrichtung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, beide Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden. Dies kann die Verarbeitungszeit reduzieren, die erforderlich ist zur Verarbeitung des rechteckigen Leiters 28, wenn jeder der Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt wird, und kann eine Verformung der Schlitzbereiche 30, 32, etc. unterdrücken, die die Spulenendbereiche 34, 36 verbinden, was der Fall sein kann, wenn die Spulenendbereiche 34, 36 getrennt voneinander geformt werden.
Wie oben beschrieben kann das vorliegende Ausführungsbeispiel signifikant die Verarbeitungszeit reduzieren, die erforderlich ist zur Verarbeitung des rechteckigen Leiters 28, wenn die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 geformt wird, bei der die Mehrzahl von Leitern gestapelt sind, und jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist. Die konzentrische Spulenwicklung 14 kann folglich in kurzer Zeit geformt werden, und die Produktivität bei der Fertigung der konzentrischen Spulenwicklung 14 kann verbessert werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel muss bei dem Prozess des Formens des im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiters 28 in die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, der zu verarbeitende rechteckige Leiter 28 nicht wiederholt an einem Formwerkzeug oder einer Spannvorrichtung angebracht und entfernt werden zwischen den Prozessen zur Formung der Mehrzahl der unterschiedlichen nicht linearen Formen. Dies kann verhindern, dass der rechteckige Leiter 28 anfällig für ein Zerkratzen wird, aufgrund des wiederholten Anbringens und Entfernens an/von dem Formwerkzeug oder der Spannvorrichtung, und folglich kann eine Qualitätsverschlechterung der konzentrischen Spulenwicklung 14 verhindert werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Leiter, die in den Spulenendentsprechungsbereichen des rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, zwischen die Lamellen 62 und zwischen die Lamellen 84 der äußeren Form 44 eindringen, dringen im Wesentlichen die mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter zuerst in die Lücken 64 zwischen den Lamellen 62 und die Lücken 85 zwischen den Lamellen 84 ein, Die gestapelten Leiter dringen dann allmählich in die Lücken zwischen den Lamellen 62 und die Lücken zwischen den Lamellen 84 ein, von im Wesentlichen dem mittleren Teil aus in der zweiten Richtung Y in Richtung beider äußeren Enden.
Bei dieser Konfiguration wird das Biegen der Spulenendentsprechungsbereiche des rechteckigen Leiters 28 fortgesetzt ausgehend von im Wesentlichen dem mittleren Teil in der zweiten Richtung Y in Richtung beider äußerer Enden der Spulenendentsprechungsbereiche. Die im Wesentlichen mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der Spulenendentsprechungsbereiche des rechteckigen Leiters 28 werden in die Kröpfungsform geformt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, im Gegensatz zu der Konfiguration bei der das Biegen des rechteckigen Leiters 28 von beiden äußeren Enden in Richtung der mittleren Teile in der zweiten Richtung der Spulenendentsprechungsbereiche fortschreitet, kann verhindert werden, dass die ungewollten Leiter sich im Wesentlichen in den mittleren Teilen in der zweiten Richtung Y der Spulenendentsprechungsbereiche des rechteckigen Leiters 28 ansammeln, wenn eine gewünschte Kröpfungsform im Wesentlichen in den mittleren Teilen in der zweiten Richtung Y geformt wird. Dies kann die Formgenauigkeit bei dem Formen der Spulenendbereiche 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen verbessern.
In dem Formverfahren und der Formvorrichtung 40 zum Formen des rechteckigen Leiters 28 in die konzentrische Spulenwicklung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, kann die konzentrische Spulenwicklung 14, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, einfach und genau in kurzer Zeit geformt werden.
In dem obigen Ausführungsbeispiel entspricht die innere Form 42 bzw. Formwerkzeug und die äußere Form 44 bzw. Formwerkzeug jeweils der „Form”, wie in den Ansprüchen beschrieben, die Spulenendentsprechungsbereiche des rechteckigen Leiters 28, die den Spulenendbereichen 34, 36 entsprechen, entsprechen dem „Entsprechungsbereich”, wie in den Ansprüchen beschrieben, die äußere Form 44 mit den Lamellen 62, 84 entspricht der „lamellenförmigen Form”, die in den Ansprüchen beschrieben ist, die erste innere Form 42-1, die zweite innere Form 42-1, die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2, die die Verarbeitungsflächen 46, 50, 54, 58 aufweisen, entsprechen der „Außenform-Bildungsform”, die in den Ansprüchen beschrieben ist, die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 entsprechend der „Ausschnittsform”, der „ersten Ausschnittsform” und der „zweiten Ausschnittsform”, die in den Ansprüchen beschrieben sind, und die erste innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 entsprechen der „Vorsprungsform”, der „ersten Vorsprungsform” und der „zweiten Vorsprungsform”, die in den Ansprüchen beschrieben sind.
In dem obigen Ausführungsbeispiel werden bei dem Vorgang des Formens des im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiters 28 in die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14, bei der jeder der Spulenendbereiche 34, 36 die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, die erste innere Form 42-1 und die erste äußere Form 44-1 veranlasst, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X (normale Richtung) durchzuführen, um sich einander anzunähern, und um (von innen und außen) den zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in der ersten Richtung X einzuschließen (sandwichartig), und die zweite innere Form 42-2 und die zweite äußere Form 44-2 werden veranlasst, eine Stoßbewegung in der ersten Richtung X (normale Richtung) durchzuführen, um sich anzunähern und (von innen und außen) den gegenüberliegenden zuleitungsseitigen Spulenendentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28 in der ersten Richtung X einzuschließen. Die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 werden veranlasst, im Wesentlichen gleichzeitig eine Stoßbewegung durchzuführen.
Bei d dem obigen Vorgang veranlassen Bewegungsmechanismen 100, 106 die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 eine Stoßbewegung in der normalen Richtung der ersten Richtung X durchzuführen, um sich einander anzunähern. Mit einer derartigen Stoßbewegung werden die Spulenendentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 zwischen die Lamellen 62 eingepasst, die an der ersten äußeren Form 44-1 angebracht sind, und zwischen die Lamellen 84, die an der zweiten äußeren Form 44-2 angebracht sind, und werden gebogen. Das Kröpfungsformen der im Wesentlichen mittleren Teile in der zweiten Richtung Y der gestapelten Leiter und das Bogenformen werden folglich in den Spulenendentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 durchgeführt.
Wie oben beschrieben werden bei dem Kröpfungsformen und Bogenformen unter Verwendung der Lamellen 62, 84, die Spulenendentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 in Richtung zueinander gepresst, also in die erste Richtung X nach innen, aufgrund der Reibung zwischen den Lamellen, die sich außerhalb befinden. Wenn die Spulenendentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 in dieser Art und Weise gepresst werden, können die Schlitzentsprechungsbereiche, die zwischen den Spulenendentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 sind, in die zweite Richtung Y verformt und nach außen gekrümmt werden.
Andererseits veranlassen in dem obigen Ausführungsbeispiel die Bewegungsmechanismen 100, 106 die erste äußere Form 44-1 und die zweite äußere Form 44-2 dazu eine Stoßbewegung nach innen in die erste Richtung X durchzuführen, um sich einander anzunähern, und im Wesentlichen gleichzeitig, veranlassen die Bewegungsmechanismen 102, 104 die innere Form 42-1 und die zweite innere Form 42-2 dazu eine Stoßbewegung nach außen in die ersten Richtung X durchzuführen, um voneinander getrennt zu sein.
Da die äußeren Formen 44-1, 44-2 veranlasst werden zur Durchführung einer Stoßbewegung, so dass sie sich aneinander annähern und gleichzeitig die inneren Formen 42-1, 42-2 veranlasst werden, zur Durchführung einer Stoßbewegung, so dass sie voneinander getrennt sind, kontaktieren die Spulenendentsprechungsbereiche (insbesondere im Wesentlichen die mittleren Bereiche in der zweiten Richtung Y) und die Schlitzentsprechungsbereiche (insbesondere nahe den Grenzen zu den Spulenendentsprechungsbereichen) auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 die Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Formen 42-1, 42-2, und gleichzeitig werden die Spulenendentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 nach außen in die erste Richtung X gezogen, um voneinander getrennt zu sein. Diese Konfiguration kann folglich verhindern, dass während des Kröpfungsformens und Bogenformens die Schlitzentsprechungsbereiche, die sich zwischen den Spulenendentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 befinden, in die zweite Richtung Y verformt werden, und sich nach außen krümmen.
Der rechteckige Leiter 28 mit einem vierseitigen bzw. viereckigen Querschnitt wird nicht in der Stapelrichtung der Leiter gekrümmt, bevor das Bogenformen begonnen hat. Entsprechend werden die gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 horizontal bezüglich der zweiten Richtung Y gehalten. Nach dem Beginn der Bogenformens wird der rechteckige Leiter 28 in Stapelrichtung der Leiter gekrümmt. Die gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 werden folglich bezüglich der zweiten Richtung Y geneigt bzw. gekantet. Durch das Bogenformen des rechteckigen Leiters 28, der einen vierseitigen Querschnitt aufweist, wird folglich der rechteckige Leiter 28 verformt von dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter der Schlitzentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 horizontal bezüglich der zweiten Richtung Y gehalten werden, in den Zustand, bei dem gestapelten Leiter der Schlitzentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 leicht in der dritten Richtung Z verschoben (in der Figur nach oben) und bezüglich der zweiten Richtung Y geneigt sind.
Jedoch tritt das folgende Problem auf, wenn die inneren Formen 42-1, 42-2 weiterhin eine Stoßbewegung nach außen durchführen, so dass sie voneinander getrennt werden, nämlich dahingehend, dass ihre zusammenpassenden äußeren Formen 44-1, 44-2 sich einander annähern, während des Vorgangs des Bogenformens des rechteckigen Leiters 28. Speziell macht die obige Verformung aufgrund des Bogenformens des rechteckigen Leiters 28 damit weiter, die Spulenendentsprechungsbereiche und die Schlitzentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 nach außen in die erste Richtung X zu ziehen, während sie in Kontakt mit den Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Form 42-1, 42-2 sind. Während der Verformung kann entsprechend der innere Umfang des rechteckigen Leiters 28 gegen die Ecken reiben (beispielsweise die Ecken der lamellenförmigen Bereiche 83, 97), die nahe den Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Formen 42-1, 42-2 gebildet sind (insbesondere nahe jeder Grenze zwischen dem Spulenendentsprechungsbereich und dem Schlitzentsprechungsbereich des rechteckigen Leiters 28), aufgrund einer relativen Bewegung des rechteckigen Leiters 28 in der dritten Richtung Z. Dies kann ein Zerkratzen oder ein Ablösen der Beschichtung des rechteckigen Leiters 28 verursachen.
12 zeigt ein Diagramm, das die Formprozesse, die durch Verwendung der Vorrichtung 40 durchgeführt werden, zeigt, zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß einer Modifikation der vorliegenden Erfindung. 12 zeigt die Stoßpositionen der Formen 42-1, 42-2, 44-1, 44-2 und die Positionsbeziehung zwischen der inneren Form 42 und dem rechteckigen Leiter 28 an jeder Stelle von Beginn bis zum Ende des Formens unter Verwendung der Formvorrichtung 40 (speziell die Punkte A, B, C, D und E), in dem Fall, bei dem das Zentrum in der ersten Richtung X des rechteckigen Leiters 28 oder das Zentrum in der ersten Richtung X zwischen der ersten und zweiten inneren Form 42-1, 42-2 auf Null festgelegt ist. In 12 repräsentieren „50”, „52”, „52.5”, „54”, „131” und „135”, ohne Bezugslinien gezeigt, die Stoßpositionen der Formen 42-1, 42-2, 44-1, 44-2.
In der Formvorrichtung 40 gemäß dieser Modifikation werden zu einem Zwischenzeitpunkt (Punkt C in 12) zwischen dem Zeitpunkt, zu dem eine derartige Stoßbewegung der inneren Formen 42-1, 42-2 durchgeführt wird, bei der die inneren Formen 42-1, 42-2 voneinander getrennt werden, also die inneren Formen 42-1, 42-2 sich ihren zusammenpassenden äußeren Formen 44-1, 44-2 annähern, gestartet wird, und das Bogenformen des rechteckigen Leiters 28 gestartet wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das Bogenformen des rechteckigen Leiters 28 beendet ist, die inneren Form 42-1, 42-2 veranlasst zur Durchführung einer Stoßbewegung in Richtung entgegengesetzt zu der normalen Richtung (Rückwärtsrichtung), um sich aneinander anzunähern, also um sich von ihren passenden äußeren Formen 44-1, 44-2 zu trennen. Selbst wenn die inneren Formen 42-1, 42-2 veranlasst werden, eine Stoßbewegung in Richtung entgegengesetzt zu der normalen Richtung, wie oben beschrieben, durchzuführen, werden die äußeren Formen 44-1, 44-2 kontinuierlich veranlasst, eine Stoßbewegung in die erste Richtung X, wie üblich, durchzuführen, um sich einander anzunähern.
Das Ausmaß der Stoßbewegung in die entgegengesetzte Richtung muss nur derart groß sein, dass mindestens die inneren Formen 42-1, 42-2 von dem rechteckigen Leiter 28 getrennt werden. Der Zwischenzeitpunkt, bei dem die Stoßbewegung in der entgegengesetzten Richtung gestartet wird, kann irgendein Zeitpunkt sein, bei dem der rechteckige Leiter 28 verformt wird von dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter der Schlitzentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 horizontal bezüglich der zweiten Richtung Y gehalten werden, bis zu dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter der Schlitzentsprechungsbereiche bezüglich der zweiten Richtung Y geneigt sind, nachdem die Schlitzentsprechungsbereiche, die zwischen die Spulenendentsprechungsbereiche auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 sandwichartig eingeschlossen sind, davor bewahrt werden, in der zweiten Richtung Y verformt und nach außen gekrümmt zu werden. Darüber hinaus ist der Zwischenzeitpunkt der Zeitpunkt, bei dem die Verformung des rechteckigen Leiters 28 am wahrscheinlichsten auftritt.
In dem Fall des Durchführens des Bogenformens bei dem Aufbau gemäß der Modifikation, selbst wenn der innere Umfang des rechteckigen Leiters 28 in Kontakt ist mit den Ecken nahe den Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Formen 42-1, 42-2, unmittelbar bevor der rechteckige Leiter 28 verformt wird von dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 horizontal bezüglich der zweiten Richtung Y gehalten werden, bis zu dem Zustand, bei dem gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen in die dritte Richtung Y bewegt und bezüglich der zweiten Richtung Y geneigt werden (Zeitpunkt B in 12), kann der innere Umfang des rechteckigen Leiters 28 von den Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Formen 42-1, 42-2 getrennt werden, wenn diese Verformung (Bogenverformung) verursacht wird (Zeitpunkt C in 12), wie durch die Querschnittsansicht an dem Punkt C in 12 gezeigt. Der innere Umfang des rechteckigen Leiters 28 kann davor bewahrt werden mit den Ecken nahe der Verarbeitungsflächen 46, 47, 50, 51 der inneren Formen 42-1, 42-2 in Kontakt zu kommen und gegen diese zu reiben. Der Aufbau gemäß der Modifikation kann folglich ein Zerkratzen und eine Beschädigung der Beschichtung des rechteckigen Leiters 28, aufgrund von Reiben des rechteckigen Leiters 28 gegen die Ecken der inneren Formen 42-1, 42-2 während des Bogenformens des rechteckigen Leiters 28, verhindern.
Die Stoßbewegung in der entgegengesetzten Richtung kann in irgendeiner Art und Weise erfolgen, solange sie vorübergehend ist. In diesem Fall, nachdem die Stoßbewegung in die entgegengesetzte Richtung beendet ist, werden die inneren Formen 42-1, 42-2 veranlasst, erneut eine Stoßbewegung in der normalen Richtung durchzuführen, so dass sie voneinander getrennt werden, also derart, dass sie sich ihren passenden äußeren Formen 44-1, 44-2 annähern. Bei dem Bogenformen, wenn die inneren Formen 42-1, 42-2 veranlasst werden, erneut eine Stoßbewegung in der normalen Richtung durchzuführen, so dass sie sich voneinander trennen, also derart, dass sie sich ihren zugehörigen äußeren Formen 44-1, 44-2 annähern, nachdem der rechteckige Leiter 28 verformt ist, von dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen auf beiden Seiten des rechteckigen Leiters 28 horizontal bezüglich der zweiten Richtung Y gehalten werden, zu dem Zustand, bei dem die gestapelten Leiter in den Schlitzentsprechungsbereichen geneigt sind bezüglich der zweiten Richtung Y, oder nachdem diese Verformung im Wesentlichen beendet ist, kontaktiert der rechteckige Leiter 28 die inneren Formen 42-1, 42-2. Da jedoch anschließend in Verbindung mit dem Bogenformen fast keine Verformung des rechteckigen Leiters 28 auftritt, können ein Zerkratzen und ein Zerstören der Beschichtung des rechteckigen Leiters 28 verhindert werden, und ein nachfolgendes Eck- bzw. Kantenformen, etc. kann entsprechend durchgeführt werden.
Das Folgende wird unter Bezugnahme auf das obige Ausführungsbeispiel beschrieben.

(1) Ein Verfahren zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung 14, bei der ein Spulenendbereich 34, 36, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns 12 vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter 28, der mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, weist auf: Ausbilden der Spulenendbereiche 34, 36 in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen in einem Schritt, indem eine Form 42, 44 veranlasst wird, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des eingesetzten rechteckigen Leiters 28 durchzuführen; Biegen eines entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28, der dem Spulenendbereich 34, 36 entspricht, in Stapelrichtung, in der Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, indem der entsprechende Bereich in eine vorbestimmte Lücke eingeführt wird, indem eine lamellenförmige Form 44 mit einer Mehrzahl von Lamellen 62, 84 verwendet wird, die nebeneinander in der Stapelrichtung mit der vorbestimmten Lücke dazwischen liegend angeordnet sind, und Biegen des entsprechenden Bereichs in eine senkrechte Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28, der festzulegen ist, indem eine Form 42 zum Formen einer äußeren Form verwendet wird, die mit der lamellenförmigen Form 44 integriert ausgebildet ist und eine Verarbeitungsfläche 46, 50, 54, 58 aufweist, die in die senkrechte Richtung weist; und Veranlassen des Biegens des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28, um von einem mittleren Bereich des entsprechenden Bereichs in Richtung seiner beiden äußeren Enden voranzuschreiten.

Bei der Konfiguration gemäß (1) kann der Spulenendbereich in die Mehrzahl von verschiedenen linearen Formen geformt werden durch den einen Schritt des Veranlassen der Form zur Durchführung einer Stoßbewegung in die vorbestimmte Richtung bezüglich des rechteckigen Leiters, der eingesetzt ist. Bei einer derartigen Konfiguration sind keine separaten Formen bzw. Formwerkzeuge oder Spannvorrichtungen erforderlich, um die individuellen nicht linearen Formen zu bilden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich einfach geformt werden. Der Spulenendbereich kann im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden, und die gestapelten Leiter in der Stapelrichtung müssen nicht nacheinander gebogen zu werden, um die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 aus dem im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiter, der mit einer Mehrzahl von Windungen gewickelt ist, zu formen. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich in kurzer Zeit hergestellt werden. Darüber hinaus kann das Biegen des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters veranlasst werden von dem mittleren Bereich in der zweiten Richtung Y aus in Richtung beider äußerer Enden voranzuschreiten, wenn der rechteckigen Leiter in die konzentrische Spulenwicklung geformt wird. Diese Konfiguration kann verhindern, dass unerwünschte Leiter sich im Wesentlichen in dem mittleren Bereich in der zweiten Richtung Y des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters anhäufen. Die Formgenauigkeit der konzentrischen Spulenwicklung kann folglich verbessert werden.

(2) Bei dem Verfahren zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (1) erfolgt das Biegen in senkrechte Richtung, nachdem das Biegen in Stapelrichtung durchgeführt worden ist.

Gemäß dem Aufbau nach (2) erfolgt das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters, der dem Spulenendbereich in der senkrechten Richtung entspricht, nach dem Biegen in Stapelrichtung, und wird mit jedem der gestapelten Leiter des rechteckigen Leiters in Stapelrichtung durchgeführt, die sich jeweils sandwichartig zwischen den Lamellen befinden. Entsprechend kann das Verformen des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters, der in Stapelrichtung gebogen worden ist, während des Biegens in die senkrechte Richtung unterdrückt werden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich genau geformt werden.

(3) Bei dem Verfahren zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (1) oder (2), enthält die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen in den Spulenendbereichen 34, 36 eine Kröpfungsform, die sich in einem mittleren Teil des Spulenendbereichs 34, 36 befindet, und eine Bogenform, die an beiden Seiten des mittleren Teils platziert ist, und einem Bogen bzw. einer Bogenform des Statorkerns 12 entspricht, der eine Ringform aufweist, und das Biegen in Stapelrichtung ist ein Kröpfungsformen zum Bilden der Kröpfungsform und ist ein Bogenformen zum Bilden der Bogenform.
(4) Bei dem Verfahren zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (1) werden zwei der Spulenendbereiche 34, 36, die sich an beiden Seiten in einer axialen Richtung des Statorkerns 12 befinden, mindestens in die Kröpfungsform und die Bogenform ausgebildet, und das Formen der zwei Spulenendbereiche 34, 36 erfolgt gleichzeitig.

Gemäß dem Aufbau von (4) können beide Spulenendbereiche der konzentrischen Spulenwicklung im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen ausgebildet werden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich in kurzer Zeit hergestellt werden. Dieser Aufbau kann ebenso eine Verformung verhindern, die verursacht wird durch ein separates Formen der Spulenendbereiche.

(5) Eine Vorrichtung 40 zum Formen einer konzentrischen Spulenwicklung 14, bei der ein Spulenendbereich 34, 36, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns 12 vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter 28, der in eine vorbestimmte Anzahl von Windungen gewickelt ist, enthält: eine lamellenförmige Form 44, die eine Mehrzahl von Lamellen 62, 84 aufweist, die nebeneinander mit einer vorbestimmten Lücke zwischen ihnen in Stapelrichtung angeordnet sind, in der Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters 28 gestapelt sind, und die einen entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters 28, der dem Spulenendbereich 34, 36 entspricht, in Stapelrichtung biegt, durch Einführen des entsprechenden Bereichs in die Lücke; eine Außenform-Bildungsform 42, 44, die integriert mit der lamellenförmigen Form 44 ausgebildet ist, die eine Verarbeitungsfläche 46, 50, 54, 58 aufweist, die in eine senkrechte Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters 28 weist, und die den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters 28 in die senkrechte Richtung biegt; und einen Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106, der die lamellenförmige Form 44 und die Außenform-Bildungsform 42, 44 veranlasst, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmten Richtung bezüglich des rechteckigen Leiters 28 durchzuführen, wobei das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28 veranlasst wird, von einem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs in Richtung zu dessen beiden äußeren Enden voranzuschreiten.

Bei dem Aufbau gemäß (5) kann der Spulenendbereich in die Mehrzahl von unterschiedlichen linearen Formen (nicht linearen Formen) geformt werden durch den einen Schritt des Veranlassen der Form, eine Stoßbewegung in die vorbestimmte Richtung bezüglich des rechteckigen Leiters durchzuführen. Bei einer derartigen Konfiguration sind keine separaten Formwerkzeuge oder Spannvorrichtungen erforderlich, um die individuellen nicht linearen Formen zu bilden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich einfach herge stellt werden. Der Spulenendbereich kann im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden, und die gestapelten Leiter in der Stapelrichtung müssen nicht nacheinander gebogen werden, um die im Wesentlichen hexagonale konzentrische Spulenwicklung 14 aus dem im Wesentlichen elliptischen rechteckigen Leiter zu bilden, der mit einer Mehrzahl von Windungen gewickelt ist. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich in kurzer Zeit hergestellt werden. Darüber hinaus kann das Biegen des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters veranlasst werden, von dem mittleren Teil aus in der zweiten Richtung Y in Richtung der beiden äußeren Enden voranzuschreiten, wenn der rechteckige Leiter in die konzentrische Spulenwicklung geformt wird. Dieser Aufbau kann verhindern, dass unerwünschte Leiter sich im Wesentlichen im mittleren Teil in der zweiten Richtung Y des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters ansammeln. Die Bildungsgenauigkeit der konzentrischen Spulenwicklung kann folglich verbessert werden.

(6) In der Vorrichtung 40 zum Formen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (5) biegt die Außenform-Bildungsform 42, 44 den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters 28 in senkrechter Richtung, nachdem die lamellenförmige Form 44 den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters 28 in Stapelrichtung gebogen hat.

Gemäß dem Aufbau von (6) erfolgt das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28, der dem Spulenendentsprechungsbereich in senkrechter Richtung entspricht, nach dem Biegen in Stapelrichtung, und erfolgt für jeden der gestapelten Leiter des rechteckigen Leiters in Stapelrichtung, die sich zwischen den Lamellen sandwichartig befinden. Entsprechend kann eine Verformung des Spulenendentsprechungsbereichs des rechteckigen Leiters, der in Stapelrichtung gebogen ist, während des Biegens in die senkrechte Richtung verhindert werden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich genau hergestellt werden.

(7) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (5) oder (6) bildet die lamellenförmige Form 44 den mittleren Teil des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28 in eine Kröpfungsform aus, und formt beide Seiten des mittleren Teils des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28 in eine Bogenform, die einem Bogen des Statorkerns 12 entspricht, der eine Ringform aufweist.
(8) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (7) bildet die lamellenförmige Form 44 zwei der Spulenendbereiche 34, 36, die sich an beiden Seiten in der axialen Richtung des Statorkerns 12 befinden, in mindestens die Kröp fungsform und die Bogenform aus, und veranlasst ein gleichzeitiges Voranschreiten des Formens der zwei Spulenendbereiche 34, 36 gleichzeitig.

Bei der Konfiguration gemäß (8) können beide Spulenendbereiche der konzentrischen Spulenwicklung im Wesentlichen gleichzeitig in die Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen geformt werden. Die konzentrische Spulenwicklung kann folglich in kurzer Zeit hergestellt werden. Diese Konfiguration kann ebenso eine Verformung verhindern, die verursacht wird durch separates Formen der Spulenendbereiche.

(9) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der oben genannten Punkte (5) bis (8) ist Anzahl von Lamellen 62, 84, die nebeneinander in der Stapelrichtung angeordnet sind, um „1” größer als die der gestapelten Leiter in einem Bereich des rechteckigen Leiters 28, der in Stapelrichtung durch Verwendung der Lamellen 62 zu biegen ist.
(10) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der oben genannten Punkte (5) bis (9) sind die Mehrzahl der Lamellen 62, 84 konzentrisch zueinander derart angeordnet, dass die Lücke zwischen den Lamellen in einer transferierten Form einer Mehrzahl von Leitern ausgebildet ist, die in Stapelrichtung der konzentrischen Spulenwicklung 14 gestapelt sind.
(11) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der oben genannten Punkte (5) bis (10) biegt die lamellenförmige Form 44 den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters 28 in Stapelrichtung, indem eine Verjüngungsfläche eines verjüngten Spitzenendes der Lamellen 62, 84 verwendet wird.
(12) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der oben genannten Punkte (5) bis (11) führt die Außenform-Bildungsform 42, 44 eine Kantenbildung des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28 in senkrechter Richtung durch.
(13) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der oben genannten Punkte (5) bis (12) ist die Form 42, 44 zur äußeren Formbildung eine erste und zweite Ausschnittsform 44-1, 44-2, die sich außerhalb der Wicklungen des rechteckigen Leiters 28 befinden und derart ausgebildet sind, dass sie einer Form des Spulenendbereichs 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, und eine erste und zweite Vorsprungsform 42-2, 42-2, die sich innerhalb der Wicklungen des rechteckigen Leiters 28 befinden, die mit der ersten und zweiten Ausschnittsform 44-1, 44-2 paarweise ausgebildet sind, und die derart ausgebildet sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs 34, 36 der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, und die lamellenförmige Form 44 ist eine Form bzw. ein Formwerkzeug, das die Mehrzahl von Lamellen 62, 84 aufweist, die fest eingepasst sind in die erste Ausschnittsform 44-1 und die zweite Ausschnittsform 44-2.
(14) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (13) veranlasst der Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106 die erste Ausschnittsform 44-1 und die erste Vorsprungsform 42-1, die ein Paar bilden und derart ausgebildet sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs 34 auf einer Seite der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, eine Stoßbewegung in entgegengesetzte Richtungen zu einander durchzuführen, um s den entsprechenden Bereich auf einer Seite des eingesetzten rechteckigen Leiters 28, und die zweite Ausschnittsform 44-1 und die zweite Vorsprungsform 42-2, die ein Paar bilden und derart ausgebildet sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs 36 auf der anderen Seite der konzentrischen Spulenwicklung 14 entsprechen, eine Stoßbewegung in entgegengesetzte Richtungen zueinander durchzuführen, um so den entsprechenden Bereich auf der anderen Seite des rechteckigen Leiters 28, der einzusetzen ist, zwischen sich zu haben.
(15) In der Vorrichtung 40 zum Herstellen der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß (14) veranlasst der Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106 bei einem Zwischenzeitpunkt zwischen einem Zeitpunkt, wenn das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters 28 in Stapelrichtung gestartet wird durch Starten der Stoßbewegung der ersten Ausschnittsform 44-1 und der ersten Vorsprungsform 42-1 und der Stoßbewegung der zweiten Ausschnittsform 44-2 und der zweiten Vorsprungsform 42-2 durch den Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106, und einem Zeitpunkt, wenn das Biegen beendet ist, nur die erste Vorsprungsform 42-1 und die zweite Vorsprungsform 42-2 zur Durchführung einer Stoßbewegung jeweils in eine entgegengesetzte Richtung zu dem Zeitpunkt, zu dem die Stoßbewegung gestartet wurde, so dass die erste Vorsprungsform 42-1 und die zweite Vorsprungsform 42-2 von dem rechteckigen Leiter 28 getrennt werden.

In der Konfiguration gemäß (15), wenn der rechteckige Leiter in Stapelrichtung gebogen wird, kann verhindert werden, dass der innere Umfang des rechteckigen Leiters die Ecken der ersten Vorsprungsform und der zweiten Vorsprungsform kontaktiert und gegen diese reibt. Dies verhindert ein Zerkratzen und ein Beschädigen der Beschichtung des rechteckigen Leiters.

(16) In der Vorrichtung 40 zur Herstellung der konzentrischen Spulenwicklung 14 gemäß irgendeinem der Punkte (5) bis (15), veranlasst Bewegungsmechanismus 100, 102, 104, 106 die lamellenförmige Form 44 und die Außenform-Bildungsform 42, 44 dazu eine Stoßbewegung in eine Richtung durchzuführen, wodurch die entsprechenden Bereiche auf beiden Seiten des eingesetzten rechteckigen Leiters 28 verbindet.

Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2013-074557 , eingereicht am 29. März 2013, und der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2013-187743 , eingereicht am 10. September 2013, auf deren gesamte Offenbarung hier Bezug genommen wird.
Bezugszeichenliste

10: Stator
12: Statorkern
14: Statorspule (konzentrischen Spulenwicklung)
28: rechteckiger Leiter
30, 32: Schlitzbereich
34, 36: Spulenendbereich
40: Formvorrichtung
42, 42-1, 42-2: innere Form (Formwerkzeug)
44, 44-1, 44-2: äußere Form (Formwerkzeug)
62, 62-1, 62-2, 84, 84-1, 84-1: Lamelle
46, 50, 54, 58: Verarbeitungsfläche
100, 102, 104, 106: Bewegungsmechanismus
110: Steuerung

Claims

Verfahren zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung, bei der ein Spulenendbereich, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter, der mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, gekennzeichnet durch: Formen des Spulenendbereichs in die Mehrzahl der unterschiedlichen nicht linearen Formen in einem Schritt, indem eine Form veranlasst wird, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des eingesetzten rechteckigen Leiters durchzuführen; Biegen eines entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters, der dem Spulenendbereich entspricht, in eine Stapelrichtung, in der die Wicklungen des einzusetzenden rechteckigen Leiters gestapelt sind, indem der entsprechende Bereich in eine vorbestimmte Lücke eingeführt wird, durch Verwendung einer lamellenförmigen Form, die eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, die in der Stapelrichtung nebeneinander mit der vorbestimmten Lücke dazwischen liegend angeordnet sind, und Biegen des entsprechenden Bereichs in eine senkrechte Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des einzusetzenden rechteckigen Leiters, durch Verwenden einer Außenform-Bildungsform, die integriert mit der lamellenförmigen Form ausgebildet ist und eine Verarbeitungsfläche aufweist, die in die senkrechte Richtung weist; und Veranlassen des Biegens des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters, um von einem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs in Richtung zu dessen beiden Enden voranzuschreiten.
Verfahren zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegen in senkrechter Richtung durchgeführt wird nach dem Biegen in Stapelrichtung.
Verfahren zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der unterschiedlichen nicht linearen Formen in dem Spulenendbereich eine Kröpfungsform aufweist, die sich in einem mittleren Teil des Spulenendbereichs befindet, und eine Bogenform, die sich an beiden Seiten des mittleren Teils befindet und einem Bogen des Statorkerns entspricht, der eine Ringform aufweist, und das Biegen in die Stapelrichtung eine Kröpfungsformation ist zum Bilden der Kröpfungsform und eine Bogenformation zum Bilden der Bogenform.
Verfahren zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der Spulenendbereiche, die sich an beiden Seiten in einer axialen Richtung des Statorkerns befinden, mindestens in die Kröpfungsform und die Bogenform ausgebildet sind, und das Bilden der zwei Spulenendbereiche gleichzeitig voranschreitet.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung, bei der ein Spulenendbereich, der von einer axialen Endfläche eines Statorkerns vorsteht, eine Mehrzahl von unterschiedlichen nicht linearen Formen aufweist, aus einem rechteckigen Leiter, der mit einer vorbestimmten Anzahl von Windungen gewickelt ist, gekennzeichnet durch: eine lamellenförmige Form, die eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, die nebeneinander mit einer vorbestimmten Lücke zwischen ihnen in Stapelrichtung angeordnet sind, in der die Wicklungen des rechteckigen Leiters, der einzusetzen ist, gestapelt sind, und die einen entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters, der dem Spulenendbereich entspricht, in Stapelrichtung biegt durch Einführen des entsprechenden Bereichs in die Lücke; eine Außenform-Bildungsform, die mit der lamellenförmigen Form integriert ausgebildet ist, eine Vorsprungsfläche aufweist, die in eine senkrechte Richtung senkrecht zu der Stapelrichtung des rechteckigen Leiters, der einzusetzen ist, weist, und die den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters in senkrechte Richtung biegt; und einen Bewegungsmechanismus, der die lamellenförmige Form und die Außenform-Bildungsform veranlasst, eine Stoßbewegung in eine vorbestimmte Richtung bezüglich des eingesetzten rechteckigen Leiters durchzuführen, wobei das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters veranlasst wird, um von einem mittleren Teil des entsprechenden Bereichs aus in Richtung seiner beiden Enden voranzuschreiten.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform-Bildungsform den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters in die senkrechte Richtung biegt, nachdem die lamellenförmige Form den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters in Stapelrichtung gebogen hat.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lamellenförmige Form den mittleren Teil des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters in eine Kröpfungsform ausbildet, und beide Seite des mittleren Teils des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters in eine Bogenform ausbildet, die einem Bogen des Statorkerns entspricht, der eine Ringform hat.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lamellenförmige Form zwei der Spulenendbereiche, die sich an beiden Seiten in einer axialen Richtung des Statorkerns befinden, mindestens in die Kröpfungsform und die Bogenform formt, und ein gleichzeitiges Voranschreiten des Formens der zwei Spulenendbereiche bewirkt.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Lamellen, die nebeneinander in der Stapelrichtung angeordnet sind, um „1” größer ist als die der gestapelten Leiter in einem Bereich des rechteckigen Leiters, der in Stapelrichtung zu biegen ist, indem die Lamellen verwendet werden.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Lamellen konzentrisch zueinander derart angeordnet, dass die Lücke zwischen den Lamellen in einer transferierten Form einer Mehrzahl von Leitern ausgebildet ist, die in Stapelrichtung der konzentrischen Spulenwicklung gestapelt sind.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die lamellenförmige Form den entsprechenden Bereich des rechteckigen Leiters in Stapelrichtung biegt, indem eine Verjüngungsfläche eines verjüngten Spitzenendes der Lamellen verwendet wird.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform-Bildungsform ein Kantenformen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters in die senkrechte Richtung durchführt.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenform-Bildungsform eine erste und eine zweite Ausschnittsform ist, die sich außerhalb der Wicklungen des rechteckigen Leiters befindet und derart ausgebildet sind, dass sie einer Form des Spulenendbereichs der konzentrischen Spulenwicklung entsprechen, und eine erste und zweite Vorsprungsform, die sich innerhalb der Wicklungen des rechteckigen Leiters befindet, paarweise mit der ersten und zweiten Ausschnittsform ausgebildet und derart geformt sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs der konzentrischen Spulenwicklung entsprechen, und die lamellenförmige Form ein Formwerkzeug ist, das eine Mehrzahl von Lamellen aufweist, die fest in der ersten Ausschnittsform und der zweiten Ausschnittsform eingepasst sind.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus die erste Ausschnittsform und die erste Vorsprungsform, die ein Paar bilden und die derart geformt sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs auf einer Seite der konzentrischen Spulenwicklung entsprechen, veranlasst zur Durchführung einer Stoßbewegung in entgegengesetzte Richtungen voneinander, um so zwischen ihnen den entsprechenden Bereich auf einer Seite des eingesetzten rechteckigen Leiters aufzunehmen, und die zweite Ausschnittsform und die zweite Vorsprungsform, die ein Paar bilden und derart ausgebildet sind, dass sie der Form des Spulenendbereichs auf der anderen Seite der konzentrischen Spulenwicklung entsprechen, veranlasst zur Durchführung einer Stoßbewegung in entgegengesetzte Richtungen zueinander, um so den entsprechenden Bereich auf der anderen Seite des eingesetzten rechteckigen Leiters zwischen ihnen aufzunehmen.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zwischenzeitpunkt zwischen einem Zeitpunkt, zu dem das Biegen des entsprechenden Bereichs des rechteckigen Leiters in der Stapelrichtung gestartet wird durch Starten der Stoßbewegung der ersten Ausschnittsform und der ersten Vorsprungsform, und durch Starten der Stoßbewegung der zweiten Ausschnittsform und der zweiten Vorsprungsform, durch den Bewegungsmechanismus, und einem Zeitpunkt, zu dem das Biegen beendet ist, der Bewegungsmechanismus nur die erste Vorsprungsform und die zweite Vorsprungsform veranlasst zur Durchführung einer Stoßbewegung jeweils in eine entgegengesetzte Richtung zum Zeitpunkt zu dem die Stoßbewegung gestartet wurde, so dass die erste Vorsprungsform und die zweite Vorsprungsform von dem rechteckigen Leiter getrennt werden.
Vorrichtung zum Bilden einer konzentrischen Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus die lamellenförmige Form und die Form zum Bilden der äußeren Form veranlasst zur Durchführung einer Stoßbewegung in eine Richtung, die die entsprechenden Bereiche auf beiden Seiten des rechteckigen eingesetzten Leiters verbindet.