JP7460403B2 - Manufacturing method of a stator for a rotating electric machine - Google Patents

Description

本開示は、回転電機用ステータ製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a stator for a rotating electric machine.

回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の先端部同士を当接させ、当接させた先端部に係る溶接対象箇所に、ループ状に照射位置が移動する態様でレーザビームを照射するステータの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 A method for manufacturing a stator is known in which the tips of one coil piece and another coil piece used to form a stator coil for a rotating electric machine are brought into contact with each other, and a laser beam is irradiated onto the welding target area associated with the abutted tips in such a way that the irradiation position moves in a loop (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１８－２０３４０号公報JP 2018-20340 A

しかしながら、上記のような従来技術は、赤外レーザ（ファイバレーザ）を利用することに起因して、コイル片間での必要な接合面積を得るためには比較的大きい入熱量が必要となり、熱影響が大きく、溶接が不安定となるおそれがある。 However, due to the use of an infrared laser (fiber laser) in the above-mentioned conventional technology, a relatively large amount of heat input is required to obtain the necessary bonding area between the coil pieces, resulting in heat loss. The effect is large and there is a risk that welding may become unstable.

そこで、１つの側面では、本発明は、比較的少ない入熱量で、コイル片間での必要な接合面積を確保することを目的とする。 Therefore, in one aspect, the present invention aims to ensure the necessary bonding area between coil pieces with a relatively small amount of heat input.

１つの側面では、回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の先端部同士を当接させる工程と、
当接させた前記先端部に係る溶接対象箇所に、０．６μｍ以下の波長のレーザビームを照射する溶接工程とを含み、
前記溶接工程は、一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第１範囲に照射する第１照射工程と、前記第１照射工程の後に、他の一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第２範囲に照射する第２照射工程とを含み、
前記第１範囲と前記第２範囲は、互いに対して異なる部分を含む、回転電機用ステータ製造方法が提供される。 In one aspect, a step of bringing the tips of one coil piece and another coil piece into contact with each other to form a stator coil of a rotating electrical machine;
a welding step of irradiating a laser beam with a wavelength of 0.6 μm or less to a welding target location related to the abutted tip portion,
The welding process includes a first irradiation step of irradiating a first range with the laser beam generated by one pulse oscillation, and after the first irradiation step, a second irradiation step of irradiating the laser beam generated by another pulse oscillation. a second irradiation step of irradiating two areas;
A method for manufacturing a stator for a rotating electric machine is provided, wherein the first range and the second range include different parts from each other.

１つの側面では、本発明によれば、比較的少ない入熱量で、コイル片間での必要な接合面積を確保することが可能となる。 In one aspect, according to the present invention, it is possible to secure the required bonding area between the coil pieces with a relatively small amount of heat input.

一実施例によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a schematic cross-sectional structure of a motor according to an embodiment; ステータコアの単品状態の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the stator core in a single component state. ステータコアに組み付けられる１対のコイル片を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a pair of coil pieces assembled to a stator core. ステータのコイルエンド周辺の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the periphery of a coil end of a stator. 同相のコイル片の一部を抜き出して示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a part of a coil piece of the same phase. 一のコイル片の概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of one coil piece. 互いに接合されたコイル片の先端部及びその近傍を示す図である。It is a figure which shows the tip part of the coil piece joined mutually, and its vicinity. 溶接対象箇所を通る図７のラインＡ－Ａに沿った断面図である。8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7 passing through the welding target location. FIG. レーザ波長と各種材料の個体に対するレーザ吸収率との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the laser wavelength and the laser absorptance of various solid materials. 溶接中の吸収率の変化態様の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of how the absorption rate changes during welding. グリーンレーザを用いた場合のキーホール等のイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram of a keyhole etc. when a green laser is used. 赤外レーザを用いた場合のキーホール等のイメージ図である。It is an image diagram of a keyhole etc. when an infrared laser is used. グリーンレーザの場合におけるレーザ出力と溶接深さとの関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between laser output and welding depth in the case of a green laser. グリーンレーザの場合におけるレーザ出力と溶接深さとの関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between laser output and welding depth in the case of a green laser. 本実施例によるグリーンレーザによる溶接方法の説明図である。1 is an explanatory diagram of a welding method using a green laser according to an embodiment of the present invention. FIG. 照射位置に応じたレーザ出力と入熱量の変化特性（ダウンスロープなしの照射態様）を概略的に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the change characteristics of the laser output and the amount of heat input depending on the irradiation position (irradiation mode without a downslope). パスごとの照射位置の変化態様の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of how the irradiation position changes for each pass. 照射位置に応じたレーザ出力と入熱量の変化特性（ダウンスロープ有りの照射態様）を概略的に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating the change characteristics of the laser output and the amount of heat input depending on the irradiation position (irradiation mode with a downslope). 溶接方向が同一である２つのパスにより溶接が実現される場合の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram in a case where welding is realized by two passes having the same welding direction. 溶接方向が異なる２つのパスにより溶接が実現される場合の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a case where welding is achieved by two passes having different welding directions. 体積膨張に起因した突起等の説明図である。It is an explanatory view of protrusions etc. resulting from volume expansion. 突起やブローホールを低減することを可能とする溶接方法の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a welding method that makes it possible to reduce protrusions and blowholes. 図２０に示す２つのパスで溶接を実現した場合の溶接部の断面を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a cross section of a welded portion when welding is achieved by two passes as shown in FIG. 20 . 突起やブローホールを低減することを可能とする他の溶接方法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another welding method that makes it possible to reduce protrusions and blowholes. 突起やブローホールを低減することを可能とする他の溶接方法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another welding method that makes it possible to reduce protrusions and blowholes. ステータの製造の流れを概略的に示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the stator. グリーンレーザによる溶接時の温度履歴の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the temperature history at the time of welding by a green laser. 異物耐性を検証するための試験の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a test for verifying foreign substance resistance.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、本明細書において、「所定」とは、「予め規定された」という意味で用いられている。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the attached drawings. In this specification, "predetermined" is used to mean "predetermined in advance."

図１は、一実施例によるモータ１（回転電機の一例）の断面構造を概略的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional structure of a motor 1 (an example of a rotating electric machine) according to an embodiment.

図１には、モータ１の回転軸１２が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（回転中心）１２が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸１２を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２まわりの回転方向に対応する。 FIG. 1 shows a rotating shaft 12 of the motor 1. As shown in FIG. In the following description, the axial direction refers to the direction in which the rotating shaft (rotation center) 12 of the motor 1 extends, and the radial direction refers to the radial direction around the rotating shaft 12. Therefore, the radially outer side refers to the side away from the rotating shaft 12, and the radially inner side refers to the side facing the rotating shaft 12. Further, the circumferential direction corresponds to the direction of rotation around the rotating shaft 12.

モータ１は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ１は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。 Motor 1 may be a motor for driving a vehicle, such as that used in a hybrid vehicle or an electric vehicle. However, motor 1 may also be used for any other purpose.

モータ１は、インナロータタイプであり、ステータ２１がロータ３０の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、径方向外側がモータハウジング１０に固定される。 The motor 1 is of an inner rotor type, and the stator 21 is provided so as to surround the rotor 30 on the outside in the radial direction. The stator 21 is fixed to the motor housing 10 on the outside in the radial direction.

ロータ３０は、ステータ２１の径方向内側に配置される。ロータ３０は、ロータコア３２と、ロータシャフト３４とを備える。ロータコア３２は、ロータシャフト３４の径方向外側に固定され、ロータシャフト３４と一体となって回転する。ロータシャフト３４は、モータハウジング１０にベアリング１４ａ、１４ｂを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト３４は、モータ１の回転軸１２を画成する。 The rotor 30 is arranged radially inside the stator 21. The rotor 30 includes a rotor core 32 and a rotor shaft 34. The rotor core 32 is fixed to the radially outer side of the rotor shaft 34 and rotates together with the rotor shaft 34. The rotor shaft 34 is rotatably supported by the motor housing 10 via bearings 14a, 14b. Note that the rotor shaft 34 defines the rotation axis 12 of the motor 1.

ロータコア３２は、例えば円環状の強磁性体の積層鋼板から形成される。ロータコア３２の内部には、永久磁石３２１が挿入される。永久磁石３２１の数や配列等は任意である。変形例では、ロータコア３２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。 The rotor core 32 is formed, for example, from a circular ring-shaped laminated steel plate of ferromagnetic material. Permanent magnets 321 are inserted inside the rotor core 32. The number and arrangement of the permanent magnets 321 are optional. In a modified example, the rotor core 32 may be formed from a green compact in which magnetic powder is compressed and solidified.

ロータコア３２の軸方向の両側には、エンドプレート３５Ａ、３５Ｂが取り付けられる。エンドプレート３５Ａ、３５Ｂは、ロータコア３２を支持する支持機能の他、ロータ３０のアンバランスの調整機能（切削等されることでアンバランスを無くす機能）を有してよい。 End plates 35A and 35B are attached to both axial sides of the rotor core 32. In addition to supporting the rotor core 32, the end plates 35A and 35B may also have a function to adjust imbalance of the rotor 30 (a function to eliminate imbalance by cutting, etc.).

ロータシャフト３４は、図１に示すように、中空部３４Ａを有する。中空部３４Ａは、ロータシャフト３４の軸方向の全長にわたり延在する。中空部３４Ａは、油路として機能してもよい。例えば、中空部３４Ａには、図１にて矢印Ｒ１で示すように、軸方向の一端側から油が供給され、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝って油が流れることで、ロータコア３２を径方向内側から冷却できる。また、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝う油は、ロータシャフト３４の両端部に形成される油穴３４１、３４２を通って径方向外側へと噴出され（矢印Ｒ５、Ｒ６）、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの冷却に供されてもよい。 The rotor shaft 34 has a hollow portion 34A, as shown in FIG. The hollow portion 34A extends over the entire length of the rotor shaft 34 in the axial direction. The hollow portion 34A may function as an oil path. For example, oil is supplied to the hollow portion 34A from one end in the axial direction, as shown by arrow R1 in FIG. can be cooled from the inside in the radial direction. Further, the oil flowing along the radially inner surface of the rotor shaft 34 is ejected radially outward through oil holes 341 and 342 formed at both ends of the rotor shaft 34 (arrows R5 and R6), and is ejected from the coil end. It may also be used for cooling 220A and 220B.

なお、図１では、特定の構造のモータ１が示されるが、モータ１の構造は、溶接により接合されるステータコイル２４（後述）を有する限り、任意である。従って、例えば、ロータシャフト３４は、中空部３４Ａを有さなくてもよいし、中空部３４Ａよりも有意に内径の小さい中空部を有してもよい。また、図１では、特定の冷却方法が開示されているが、モータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、中空部３４Ａ内に挿入される油導入管が設けられてもよいし、モータハウジング１０内の油路から径方向外側からコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂに向けて油が滴下されてもよい。 Although FIG. 1 shows a motor 1 with a specific structure, the structure of the motor 1 is arbitrary as long as it has a stator coil 24 (described later) joined by welding. Thus, for example, the rotor shaft 34 may not have a hollow portion 34A, or may have a hollow portion with an inner diameter significantly smaller than that of the hollow portion 34A. Furthermore, while FIG. 1 shows a specific cooling method, the cooling method of the motor 1 is arbitrary. Thus, for example, an oil introduction pipe inserted into the hollow portion 34A may be provided, or oil may be dripped from an oil passage in the motor housing 10 from the radial outside toward the coil ends 220A, 220B.

また、図１では、ロータ３０がステータ２１の内側に配されたインナーロータ型のモータ１であるが、他の形態のモータに適用されてもよい。例えば、ステータ２１の外側にロータ３０が同心に配されたアウターロータ型のモータや、ステータ２１の外側および内側の双方にロータ３０が配されたデュアルロータ型のモータ等に適用されてもよい。 Further, although FIG. 1 shows an inner rotor type motor 1 in which the rotor 30 is disposed inside the stator 21, the present invention may be applied to other types of motors. For example, it may be applied to an outer rotor type motor in which the rotor 30 is arranged concentrically on the outside of the stator 21, a dual rotor type motor in which the rotor 30 is arranged both on the outside and inside of the stator 21, and the like.

次に、図２以降を参照して、ステータ２１に関する構成を詳説する。 Next, the configuration regarding the stator 21 will be explained in detail with reference to FIG. 2 and subsequent figures.

図２は、ステータコア２２の単品状態の平面図である。図３は、ステータコア２２に組み付けられる１対のコイル片５２を模式的に示す図である。図３では、ステータコア２２の径方向内側を展開した状態で、１対のコイル片５２とスロット２２０との関係が示される。また、図３では、ステータコア２２が点線で示され、スロット２２０の一部については図示が省略されている。図４は、ステータ２１のコイルエンド２２０Ａ周辺の斜視図である。図５は、同相のコイル片の一部を抜き出して示す斜視図である。 FIG. 2 is a plan view of the stator core 22 as a single item. FIG. 3 is a diagram schematically showing a pair of coil pieces 52 assembled to the stator core 22. In FIG. 3, the relationship between the pair of coil pieces 52 and the slots 220 is shown with the radially inner side of the stator core 22 expanded. Further, in FIG. 3, the stator core 22 is shown by a dotted line, and some of the slots 220 are not shown. FIG. 4 is a perspective view of the vicinity of the coil end 220A of the stator 21. FIG. 5 is a perspective view showing a part of the same-phase coil pieces extracted.

ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコイル２４とを含む。 Stator 21 includes a stator core 22 and a stator coil 24.

ステータコア２２は、例えば円環状の強磁性体の積層鋼板からなるが、変形例では、ステータコア２２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。なお、ステータコア２２は、周方向で分割される分割コアにより形成されてもよいし、周方向で分割されない形態であってもよい。ステータコア２２の径方向内側には、ステータコイル２４が巻回される複数のスロット２２０が形成される。具体的には、ステータコア２２は、図２に示すように、円環状のバックヨーク２２Ａと、バックヨーク２２Ａから径方向内側に向かって延びる複数のティース２２Ｂとを含み、周方向で複数のティース２２Ｂ間にスロット２２０が形成される。スロット２２０の数は任意であるが、本実施例では、一例として、４８個である。 The stator core 22 is made of, for example, an annular laminated steel plate of ferromagnetic material, but in a modified example, the stator core 22 may be formed of a green compact made by compressing and hardening magnetic powder. Note that the stator core 22 may be formed by a split core that is split in the circumferential direction, or may be formed in a form that is not split in the circumferential direction. A plurality of slots 220 are formed inside the stator core 22 in the radial direction, around which the stator coils 24 are wound. Specifically, as shown in FIG. 2, the stator core 22 includes an annular back yoke 22A and a plurality of teeth 22B extending radially inward from the back yoke 22A, and includes a plurality of teeth 22B in the circumferential direction. A slot 220 is formed in between. Although the number of slots 220 is arbitrary, in this embodiment, as an example, it is 48 slots.

ステータコイル２４は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイル（以下、Ｕ、Ｖ、Ｗを区別しない場合は「相コイル」と称する）を含む。各相コイルの基端は、入力端子（図示せず）に接続されており、各相コイルの末端は、他の相コイルの末端に接続されてモータ１の中性点を形成する。すなわち、ステータコイル２４は、スター結線される。ただし、ステータコイル２４の結線態様は、必要とするモータ特性等に応じて、適宜、変更してもよく、例えば、ステータコイル２４は、スター結線に代えて、デルタ結線されてもよい。 The stator coil 24 includes a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil (hereinafter referred to as "phase coil" when U, V, and W are not distinguished). The base end of each phase coil is connected to an input terminal (not shown), and the end of each phase coil is connected to the end of another phase coil to form a neutral point of the motor 1. That is, the stator coil 24 is star-connected. However, the connection mode of the stator coil 24 may be changed as appropriate depending on the required motor characteristics, etc. For example, the stator coil 24 may be delta connected instead of star connected.

各相コイルは、複数のコイル片５２を接合して構成される。図６は、一のコイル片５２の概略正面図である。コイル片５２は、相コイルを、組み付けやすい単位（例えば２つのスロット２２０に挿入される単位）で分割したセグメントコイルの形態である。コイル片５２は、断面略矩形の線状導体（平角線）６０を、絶縁被膜６２で被覆してなる。本実施例では、線状導体６０は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体６０は、鉄のような他の導体材料により形成されてもよい。 Each phase coil is formed by joining multiple coil pieces 52. FIG. 6 is a schematic front view of one coil piece 52. The coil pieces 52 are in the form of segment coils in which the phase coil is divided into units that are easy to assemble (for example, units that can be inserted into two slots 220). The coil pieces 52 are formed by covering a linear conductor (rectangular wire) 60 with a substantially rectangular cross section with an insulating coating 62. In this embodiment, the linear conductor 60 is formed of copper, as an example. However, in a modified example, the linear conductor 60 may be formed of another conductive material such as iron.

コイル片５２は、ステータコア２２に組み付ける前の段階では、一対の直進部５０と、当該一対の直進部５０を連結する連結部５４と、を有した略Ｕ字状に成形されてよい。コイル片５２をステータコア２２に組み付ける際、一対の直進部５０は、それぞれ、スロット２２０に挿入される（図３参照）。これにより、連結部５４は、図３に示すように、ステータコア２２の軸方向他端側において、複数のティース２２Ｂ（及びそれに伴い複数のスロット２２０）を跨ぐように周方向に延びる。連結部５４が跨ぐスロット２２０の数は、任意であるが、図３では３つである。また、直進部５０は、スロット２２０に挿入された後は、図６において、二点鎖線で示すように、その途中で周方向に屈曲される。これにより、直進部５０は、スロット２２０内において軸方向に延びる脚部５６と、ステータコア２２の軸方向一端側において周方向に延びる渡り部５８と、になる。 Before being assembled to the stator core 22, the coil piece 52 may be formed into a substantially U-shape having a pair of straight-travel portions 50 and a connecting portion 54 that connects the pair of straight-travel portions 50. When assembling the coil piece 52 to the stator core 22, the pair of linear parts 50 are each inserted into the slot 220 (see FIG. 3). As a result, as shown in FIG. 3, the connecting portion 54 extends in the circumferential direction on the other axial end side of the stator core 22 so as to straddle the plurality of teeth 22B (and accordingly the plurality of slots 220). The number of slots 220 that the connecting portion 54 straddles is arbitrary, but is three in FIG. 3. Further, after the straight-advancing portion 50 is inserted into the slot 220, it is bent in the circumferential direction in the middle thereof, as shown by the two-dot chain line in FIG. As a result, the rectilinear portion 50 has a leg portion 56 that extends in the axial direction within the slot 220 and a transition portion 58 that extends in the circumferential direction at one end of the stator core 22 in the axial direction.

なお、図６では、一対の直進部５０は、互いに離れる方向に屈曲するが、これに限られない。例えば、一対の直進部５０は、互いに近づく方向に屈曲されてもよい。また、ステータコイル２４は、３相の相コイルの末端同士を連結して中性点を形成するための中性点用コイル片等も有することがある。後述する先端部４０の形状は、これら連結用コイル片や、中性点用コイル片に適用されてもよい。 In FIG. 6, the pair of straight portions 50 are bent in a direction away from each other, but this is not limited thereto. For example, the pair of straight portions 50 may be bent in a direction toward each other. The stator coil 24 may also have a neutral point coil piece for connecting the ends of the three phase coils to form a neutral point. The shape of the tip portion 40 described later may be applied to these connecting coil pieces and neutral point coil pieces.

一つのスロット２２０には、図６に示すコイル片５２の脚部５６が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア２２の軸方向一端側には、周方向に延びる渡り部５８が複数、径方向に並ぶ。図３及び図５に示すように、一つのスロット２２０から飛び出て周方向第１側（例えば時計回りの向き）に延びる一のコイル片５２の渡り部５８は、他のスロット２２０から飛び出て周方向第２側（例えば反時計回りの向き）に延びる他の一のコイル片５２の渡り部５８に接合される。 A plurality of leg portions 56 of the coil piece 52 shown in FIG. 6 are inserted into one slot 220 in a line in the radial direction. Therefore, on one end of the stator core 22 in the axial direction, a plurality of transition portions 58 extending in the circumferential direction are arranged in the radial direction. As shown in FIGS. 3 and 5, the transition portion 58 of one coil piece 52 that protrudes from one slot 220 and extends in the first circumferential direction (for example, in a clockwise direction) protrudes from another slot 220 and extends circumferentially. It is joined to the transition portion 58 of another coil piece 52 extending in the second direction (eg, counterclockwise).

本実施例では、一例として、１つのスロット２２０に６つのコイル片５２が組み付けられる。以下では、径方向で最も外側のコイル片５２から順に、第１ターン、第２ターン、第３ターンとも称する。この場合、第１ターンのコイル片５２と第２ターンのコイル片５２とは、後述の接合工程により先端部４０同士が接合され、第３ターンのコイル片５２と第４ターンのコイル片５２とは、後述の接合工程により先端部４０同士が接合され、第５ターンのコイル片５２と第６ターンのコイル片５２とは、後述の接合工程により先端部４０同士が接合される。 In this embodiment, as an example, six coil pieces 52 are assembled in one slot 220. Hereinafter, they are also referred to as the first turn, second turn, and third turn, starting from the radially outermost coil piece 52. In this case, the first turn coil piece 52 and the second turn coil piece 52 have their tip portions 40 joined together by a joining process described below, the third turn coil piece 52 and the fourth turn coil piece 52 have their tip portions 40 joined together by a joining process described below, and the fifth turn coil piece 52 and the sixth turn coil piece 52 have their tip portions 40 joined together by a joining process described below.

ここで、コイル片５２は、上述した通り、絶縁被膜６２で被覆されているが、先端部４０だけは、当該絶縁被膜６２が除去される。これは、先端部４０にて他のコイル片５２との電気的接続を確保するためである。また、図５及び図６に示すように、コイル片５２の先端部４０のうち、最終的に軸方向外側端面４２、すなわち、コイル片５２の幅方向一端面を、軸方向外側に凸の円弧面としている。 As described above, the coil pieces 52 are covered with an insulating coating 62, but the insulating coating 62 is removed only from the tip portion 40. This is to ensure electrical connection with the other coil pieces 52 at the tip portion 40. Also, as shown in Figures 5 and 6, the axially outer end surface 42 of the tip portion 40 of the coil piece 52, i.e., one end surface in the width direction of the coil piece 52, is ultimately made into an arc surface that is convex axially outward.

図７は、互いに接合されたコイル片５２の先端部４０及びその近傍を示す図である。なお、図７には、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１が模式的に示される。図８は、溶接対象箇所９０を通る図７のラインＡ－Ａに沿った断面図である。 FIG. 7 is a diagram showing the tip portions 40 of the coil pieces 52 joined to each other and the vicinity thereof. Note that FIG. 7 schematically shows a circumferential range D1 of the welding target location 90. FIG. 8 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 7 passing through the welding target location 90.

コイル片５２の先端部４０を接合する際には、互いに接合される２つの先端部４０を、それぞれの円弧面（軸方向外側端面４２）の中心軸が一致するように、その厚み方向に重ねて接合されてよい。このように中心軸を合わせて重ねることで、屈曲角度αが比較的大きい場合や小さい場合でも、互いに接合される２つの先端部４０の軸方向外側のラインが一致し、適切に、重ね合わせることができる。 When joining the distal ends 40 of the coil pieces 52, the two distal ends 40 to be joined to each other are overlapped in the thickness direction so that the center axes of their respective arcuate surfaces (axial outer end surfaces 42) coincide. It may be joined by By aligning the central axes and overlapping in this way, even if the bending angle α is relatively large or small, the axially outer lines of the two distal ends 40 to be joined to each other will match, and they can be overlapped appropriately. Can be done.

ここで、本実施例では、コイル片５２の先端部４０を接合する際の接合方法としては、溶接が利用される。そして、本実施例では、溶接方法としては、ＴＩＧ溶接に代表されるアーク溶接ではなく、レーザビーム源を熱源とするレーザ溶接が採用される。ＴＩＧ溶接に代えて、レーザ溶接を用いることで、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの軸方向の長さを低減できる。すなわち、ＴＩＧ溶接の場合は、当接させるコイル片の先端部同士を軸方向外側に屈曲させて軸方向に延在させる必要があるのに対して、レーザ溶接の場合は、かかる屈曲の必要性がなく、図７に示すように、当接させるコイル片５２の先端部４０同士を周方向に延在させた状態で溶接を実現できる。これにより、当接させるコイル片５２の先端部４０同士を軸方向外側に屈曲させて軸方向に延在させる場合に比べて、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの軸方向の長さを低減できる。 Here, in this embodiment, welding is used as a joining method when joining the tip portions 40 of the coil pieces 52. In this embodiment, the welding method is not arc welding such as TIG welding, but laser welding using a laser beam source as a heat source. By using laser welding instead of TIG welding, the axial length of the coil ends 220A and 220B can be reduced. That is, in the case of TIG welding, it is necessary to bend the ends of the coil pieces to be brought into contact with each other in the axial direction so that they extend in the axial direction, whereas in the case of laser welding, such bending is not necessary. Therefore, as shown in FIG. 7, welding can be achieved with the distal end portions 40 of the coil pieces 52 brought into contact extending in the circumferential direction. As a result, the axial length of the coil ends 220A and 220B can be reduced compared to the case where the distal end portions 40 of the coil pieces 52 that are brought into contact with each other are bent axially outward to extend in the axial direction.

レーザ溶接では、図５に模式的に示すように、当接された２つの先端部４０における溶接対象箇所９０に溶接用のレーザビーム１１０を当てる。なお、レーザビーム１１０の照射方向（伝搬方向）は、軸方向に略平行であり、当接された２つの先端部４０の軸方向外側端面４２に、軸方向外側から向かう方向である。レーザ溶接の場合は、局所的に加熱できるため、先端部４０及びその近傍のみを加熱することができ、絶縁被膜６２の損傷（炭化）等を効果的に低減できる。その結果、適切な絶縁性能を維持したまま、複数のコイル片５２を電気的に接続できる。 In laser welding, as shown in FIG. 5, a welding laser beam 110 is applied to the welding target area 90 of the two abutted tip portions 40. The irradiation direction (propagation direction) of the laser beam 110 is approximately parallel to the axial direction, and is directed from the axial outside to the axially outer end faces 42 of the two abutted tip portions 40. In the case of laser welding, localized heating is possible, so that only the tip portions 40 and their vicinity can be heated, and damage (carbonization) of the insulating coating 62 can be effectively reduced. As a result, multiple coil pieces 52 can be electrically connected while maintaining appropriate insulation performance.

溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１は、図７に示すように、２つのコイル片５２の先端部４０同士の当接部分における軸方向外側端面４２の周方向の全範囲Ｄ０のうちの、両端を除く部分である。両端は、軸方向外側端面４２の凸の円弧面に起因して、十分な溶接深さ（図７の寸法Ｌ１参照）を確保し難いためである。溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１は、コイル片５２間での必要な接合面積や必要な溶接強度等が確保されるように適合されてよい。 The circumferential range D1 of the welding area 90 is the entire circumferential range D0 of the axially outer end face 42 at the abutting portion of the tip ends 40 of the two coil pieces 52, excluding both ends, as shown in FIG. 7. This is because it is difficult to ensure sufficient welding depth (see dimension L1 in FIG. 7) at both ends due to the convex arc surface of the axially outer end face 42. The circumferential range D1 of the welding area 90 may be adapted so as to ensure the necessary joint area between the coil pieces 52, the necessary welding strength, etc.

溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、図８に示すように、２つのコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１を中心とする。溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、レーザビーム１１０の径（ビーム径）に対応してよい。すなわち、レーザビーム１１０は、照射位置が径方向に実質的に変化することなく周方向に沿って直線的に変化する態様で、照射される。 The radial range D2 of the welding target area 90 is centered on the abutment surface 401 between the tip ends 40 of the two coil pieces 52, as shown in FIG. 8. The radial range D2 of the welding target area 90 may correspond to the diameter (beam diameter) of the laser beam 110. That is, the laser beam 110 is irradiated in a manner in which the irradiation position changes linearly along the circumferential direction without substantially changing in the radial direction.

図９は、レーザ波長と各種材料の個体に対するレーザ吸収率（以下、単に「吸収率」とも称する）との関係を示す図である。図９では、横軸に波長を取り、縦軸に吸収率を取り、銅（Ｃｕ）、アルミ（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、及び鉄（Ｆｅ）の各種材料の個体に係る特性が示される。 Figure 9 is a diagram showing the relationship between the laser wavelength and the laser absorptivity (hereinafter simply referred to as "absorption rate") for individual materials. In Figure 9, the horizontal axis represents the wavelength and the vertical axis represents the absorptivity, and the characteristics of individual materials, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), and iron (Fe), are shown.

ところで、レーザ溶接で一般的に用いられる赤外レーザ（波長が１０６４ｎｍのレーザ）は、図９に示すように、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約１０％と低い。すなわち、赤外レーザの場合、レーザビーム１１０の大部分は、コイル片５２で反射してしまい、吸収されない。このため、接合対象のコイル片５２間での必要な接合面積を得るためには比較的大きい入熱量が必要となり、熱影響が大きく、溶接が不安定となるおそれがある。 By the way, as shown in FIG. 9, the infrared laser (laser with a wavelength of 1064 nm) commonly used in laser welding has an absorption coefficient of about 10 for copper, which is the material of the linear conductor 60 of the coil piece 52. % is low. That is, in the case of an infrared laser, most of the laser beam 110 is reflected by the coil piece 52 and is not absorbed. Therefore, in order to obtain the necessary joint area between the coil pieces 52 to be joined, a relatively large amount of heat input is required, and there is a possibility that the thermal effect is large and welding becomes unstable.

この点を鑑み、本実施例では、赤外レーザに代えて、グリーンレーザを利用する。なお、グリーンレーザとは、波長が５３２ｎｍのレーザ、すなわちＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第２高調波）レーザのみならず、５３２ｎｍに近い波長のレーザをも含む概念である。なお、変形例では、グリーンレーザの範疇に属さない０．６μｍ以下の波長のレーザが利用されてもよい。グリーンレーザに係る波長は、例えばＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザで生み出された基本波長を酸化物単結晶（例えば、ＬＢＯ：リチウムトリボレート）に通して変換することで得られる。 In view of this point, in this embodiment, a green laser is used instead of an infrared laser. Note that the green laser is a concept that includes not only a laser with a wavelength of 532 nm, that is, a SHG (Second Harmonic Generation) laser, but also a laser with a wavelength close to 532 nm. In addition, in a modified example, a laser having a wavelength of 0.6 μm or less, which does not belong to the category of green laser, may be used. The wavelength related to the green laser can be obtained by converting the fundamental wavelength produced by, for example, a YAG laser or a YVO4 laser by passing it through an oxide single crystal (for example, LBO: lithium triborate).

グリーンレーザの場合、図９に示すように、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約５０％と高い。従って、本実施例によれば、赤外レーザを利用する場合に比べて、少ない入熱量で、コイル片５２間での必要な接合面積を確保することが可能となる。 In the case of a green laser, as shown in FIG. 9, the absorption rate of copper, which is the material of the linear conductor 60 of the coil piece 52, is as high as about 50%. Therefore, according to this embodiment, it is possible to secure the required bonding area between the coil pieces 52 with a smaller amount of heat input than when an infrared laser is used.

なお、赤外レーザに比べてグリーンレーザの方が吸収率が高くなるという特性は、図９に示すように、銅の場合において顕著であるが、銅のみならず、他の金属材料の多くにおいて確認できる。従って、コイル片５２の線状導体６０の材料が銅以外の場合でもグリーンレーザによる溶接が実現されてもよい。 The characteristic that green laser has a higher absorption rate than infrared laser is remarkable in the case of copper, as shown in Figure 9, but it is not only true for copper but also for many other metal materials. Can be confirmed. Therefore, even when the material of the linear conductor 60 of the coil piece 52 is other than copper, welding using a green laser may be realized.

図１０は、溶接中の吸収率の変化態様の説明図である。図１０では、横軸にレーザパワー密度を取り、縦軸に銅のレーザ吸収率を取り、グリーンレーザの場合の特性１００Ｇと、赤外レーザの場合の特性１００Ｒとが示される。 Figure 10 is an explanatory diagram of the change in absorption rate during welding. In Figure 10, the horizontal axis represents the laser power density, the vertical axis represents the laser absorption rate of copper, and the characteristics 100G for a green laser and 100R for an infrared laser are shown.

図１０では、グリーンレーザの場合と赤外レーザの場合における銅の溶融が開始するポイントＰ１、Ｐ２が示されるとともに、キーホールが形成されるポイントＰ３が示される。図１０にポイントＰ１、Ｐ２にて示すように、赤外レーザに比べてグリーンレーザの方が、小さいレーザパワー密度で銅の溶融を開始させることができることが分かる。また、上述した吸収率の相違に起因して、赤外レーザに比べてグリーンレーザの方が、キーホールが形成されるポイントＰ３での吸収率と照射開始時の吸収率（すなわちレーザパワー密度が０のときの吸収率）との差が小さいことが分かる。具体的には、赤外レーザの場合、溶接中の吸収率の変化が約８０％であるのに対して、グリーンレーザの場合、溶接中の吸収率の変化が約４０％となり、約半分である。 Figure 10 shows points P1 and P2 where melting of copper starts for the green laser and the infrared laser, as well as point P3 where a keyhole is formed. As shown by points P1 and P2 in Figure 10, it can be seen that the green laser can start melting copper at a lower laser power density than the infrared laser. Also, due to the difference in absorptivity described above, it can be seen that the difference between the absorptivity at point P3 where the keyhole is formed and the absorptivity at the start of irradiation (i.e., the absorptivity when the laser power density is 0) is smaller for the green laser than for the infrared laser. Specifically, in the case of the infrared laser, the change in absorptivity during welding is about 80%, while in the case of the green laser, the change in absorptivity during welding is about 40%, which is about half.

このように、赤外レーザの場合、溶接中の吸収率の変化（落差）が約８０％と比較的大きいため、キーホールが不安定となり溶接深さや溶接幅のバラツキや溶融部の乱れ（例えば、スパッタ等）が生じやすい。これに対して、グリーンレーザの場合、溶接中の吸収率の変化（落差）が約４０％と比較的小さいため、キーホールが不安定となり難く、また、溶接深さや溶接幅のバラツキや溶融部の乱れ（例えばスパッタ等）が生じ難い。なお、スパッタとは、レーザ等を照射することにより飛散する金属粒等である。 Thus, in the case of infrared lasers, the change (drop) in absorption rate during welding is relatively large at about 80%, which makes the keyhole unstable and prone to variations in the welding depth and width and disturbances in the molten part (e.g., spatter, etc.). In contrast, in the case of green lasers, the change (drop) in absorption rate during welding is relatively small at about 40%, which makes the keyhole less likely to become unstable and also makes it less likely to cause variations in the welding depth and width and disturbances in the molten part (e.g., spatter, etc.). Spatter refers to metal particles that fly off when irradiated with a laser, etc.

なお、赤外レーザの場合、上述のように吸収率が低いため、ビーム径を比較的小さくする（例えばφ０．０７５ｍｍ）ことで、吸収率の低さを補うことが一般的である。この点も、キーホールが不安定となる要因となる。なお、図１１Ｂは、赤外レーザを用いた場合のキーホール等のイメージ図であり、１１００は、溶接ビードを示し、１１０２は、溶融池を示し、１１０４は、キーホールを示す。また、矢印Ｒ１１１６は、ガス抜けの態様を模式的に示す。また、矢印Ｒ１１０は、ビーム径が小さいことに起因して赤外レーザの照射位置が移動される様子を模式的に示す。 In the case of infrared lasers, as mentioned above, the absorption rate is low, so it is common to make the beam diameter relatively small (e.g., φ0.075 mm) to compensate for the low absorption rate. This also causes the keyhole to become unstable. FIG. 11B is an image of a keyhole when an infrared laser is used, where 1100 indicates a weld bead, 1102 indicates a molten pool, and 1104 indicates a keyhole. Arrow R1116 shows a schematic diagram of gas escape. Arrow R110 shows a schematic diagram of the infrared laser irradiation position being moved due to the small beam diameter.

他方、グリーンレーザの場合、上述のように吸収率が比較的高いため、ビーム径を比較的大きくする（例えばφ０．１ｍｍ以上）ことが可能であり、キーホールを大きくして安定化することができる。これにより、ガス抜けが良好となり、スパッタ等の発生を効果的に低減できる。なお、図１１Ａは、グリーンレーザを用いた場合のキーホール等のイメージ図であり、符号の意義は図１１Ｂを参照して上述したとおりである。グリーンレーザの場合、図１１Ａから、ビーム径の拡大に起因してキーホールが安定化しガス抜けが良好となる様子がイメージとして容易に理解できる。 On the other hand, in the case of a green laser, since the absorption rate is relatively high as described above, it is possible to make the beam diameter relatively large (for example, φ0.1 mm or more), and the keyhole can be made large and stabilized. This improves gas escape and effectively reduces the occurrence of spattering, etc. FIG. 11A is an image of a keyhole etc. when a green laser is used, and the meanings of the symbols are as described above with reference to FIG. 11B. In the case of a green laser, it is easy to understand from FIG. 11A how the keyhole becomes stabilized and gas escape becomes good due to the expansion of the beam diameter.

図１２Ａ及び図１２Ｂは、グリーンレーザの場合におけるレーザ出力と溶接深さとの関係を示す図である。図１２Ａには、横軸に溶接速度を取り、縦軸に溶接深さを取り、各種のレーザ出力（ここでは、１．０ｋＷ、２．５ｋＷ、３．０ｋＷ、３．５ｋＷ）の場合の各特性が示される。図１２Ｂには、横軸に入熱量（「溶接入熱」と表記）を取り、縦軸に溶接深さを取り、各種のレーザ出力（ここでは、１．０ｋＷ、２．５ｋＷ、３．０ｋＷ、３．５ｋＷ）の場合の各特性が示される。 Figures 12A and 12B are diagrams showing the relationship between laser output and weld depth in the case of a green laser. In Figure 12A, the horizontal axis represents the welding speed and the vertical axis represents the weld depth, and the characteristics are shown for various laser outputs (here, 1.0 kW, 2.5 kW, 3.0 kW, and 3.5 kW). In Figure 12B, the horizontal axis represents the heat input (labeled "welding heat input") and the vertical axis represents the weld depth, and the characteristics are shown for various laser outputs (here, 1.0 kW, 2.5 kW, 3.0 kW, and 3.5 kW).

図１２Ａ及び図１２Ｂからは、溶接深さ（溶け込み深さ）に対しては、レーザ出力の影響が大きいことが分かる。他方、溶接速度を低減させると溶接入熱が増加するが、溶接深さ（溶け込み深さ）に対する影響は比較的小さい。例えば、図１２Ｂに示すように、レーザ出力３．０ｋＷで溶接速度が約３５ｍｍ／ｓのときのプロット点ＰＬ１は、溶接入熱が約９０Ｊ／ｍｍと比較的大きいにもかかわらず、レーザ出力３．５ｋＷで溶接速度が約１５０ｍｍ／ｓのときのプロット点ＰＬ２と比較しても、溶接深さは略同等である（矢印Ｑ１参照）。このことから、レーザ出力が高いほど入熱効率の高い溶接が実現できることが分かる。 It can be seen from FIGS. 12A and 12B that the laser output has a large influence on the welding depth (penetration depth). On the other hand, reducing the welding speed increases the welding heat input, but the effect on the weld depth (penetration depth) is relatively small. For example, as shown in FIG. 12B, plot point PL1 when the laser output is 3.0 kW and the welding speed is about 35 mm/s is the plot point PL1 when the laser output is 3.0 kW and the welding speed is about 35 mm/s, even though the welding heat input is relatively large at about 90 J/mm. Even when compared with the plot point PL2 when the welding speed is approximately 150 mm/s at .5 kW, the welding depth is approximately the same (see arrow Q1). This shows that the higher the laser output, the more efficient welding can be achieved.

図１３は、本実施例によるグリーンレーザによる溶接方法の説明図である。図１３では、横軸に時間を取り、縦軸にレーザ出力を取り、溶接の際のレーザ出力の時系列波形を模式的に示す。 Figure 13 is an explanatory diagram of the green laser welding method according to this embodiment. In Figure 13, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents laser output, and the time series waveform of the laser output during welding is shown diagrammatically.

本実施例では、図１３に示すように、レーザ出力３．８ｋＷでグリーンレーザのパルス照射により溶接を実現する。図１３では、１０ｍｓｅｃだけレーザ出力３．８ｋＷとなるように発振器のパルス発振が実現され、インターバル１００ｍｓｅｃ後に、再び、１０ｍｓｅｃだけレーザ出力３．８ｋＷとなるように発振器のパルス発振が実現される。以下では、このようにして一回のパルス発振により可能なパルス照射（１０ｍｓｅｃのパルス照射）の１回分を、「１パス」とも称する。なお、図１３では、１パス目から３パス目の照射がパルス波形１３０Ｇで示される。また、図１３には、比較用として、赤外レーザの場合のパルス照射に係るパルス波形１３０Ｒが併せて示される。 In this embodiment, as shown in FIG. 13, welding is achieved by pulse irradiation of a green laser with a laser output of 3.8 kW. In FIG. 13, pulse oscillation of the oscillator is achieved so that the laser output is 3.8 kW for 10 msec, and after an interval of 100 msec, pulse oscillation of the oscillator is achieved so that the laser output is 3.8 kW for 10 msec again. Hereinafter, one pulse irradiation (10 msec pulse irradiation) possible by one pulse oscillation in this way is also referred to as "one pass." In FIG. 13, the irradiation of the first to third passes is shown by pulse waveform 130G. For comparison, FIG. 13 also shows pulse waveform 130R relating to pulse irradiation in the case of an infrared laser.

ここで、グリーンレーザの場合、発振器の出力が低く（例えば連続的な照射時は最大で４００Ｗ）、深い溶け込みを確保するために必要な高出力（例えばレーザ出力３．０ｋＷ以上の高出力）を得ることが難しい。すなわち、グリーンレーザは、上述のように酸化物単結晶のような波長変換結晶を通して生成されるので、波長変換結晶を通る際に出力が低下する。このため、グリーンレーザのレーザビームを連続的に照射しようとすると、深い溶け込みを確保するために必要な高出力を得ることができない。 In the case of a green laser, the output of the oscillator is low (for example, a maximum of 400 W during continuous irradiation), and the high output necessary to ensure deep penetration (for example, a high output of 3.0 kW or more) is required to ensure deep penetration. difficult to obtain. That is, since the green laser is generated through a wavelength conversion crystal such as an oxide single crystal as described above, the output decreases when passing through the wavelength conversion crystal. For this reason, when trying to continuously irradiate a laser beam of a green laser, it is not possible to obtain the high output necessary to ensure deep penetration.

この点、本実施例では、上述のように、深い溶け込みを確保するために必要な高出力（例えばレーザ出力３．０ｋＷ以上の高出力）を、グリーンレーザのパルス照射により確保する。これは、連続的な照射の場合は例えば最大で４００Ｗしか出力できない場合でも、パルス照射であれば、例えば３．０ｋＷ以上の高出力が可能となるためである。具体的には、本実施例では、一の溶接対象箇所に対して、複数回のパルス発振で発生させるグリーンレーザのビームを照射する。すなわち、本実施例では、一の溶接対象箇所に対して、比較的高いレーザ出力（例えばレーザ出力３．０ｋＷ以上）による２パス以上の照射が実行される。これにより、上述の溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１が比較的広い場合でも、溶接対象箇所９０の全体にわたり深い溶け込みを確保しやすくなり、高い品質の溶接を実現できる。 In this respect, in this embodiment, as described above, the high output (e.g., high output of laser output 3.0 kW or more) required to ensure deep penetration is ensured by pulse irradiation of the green laser. This is because, even if continuous irradiation can only output a maximum of 400 W, for example, pulse irradiation can achieve a high output of, for example, 3.0 kW or more. Specifically, in this embodiment, a green laser beam generated by multiple pulse oscillations is irradiated to one welding target location. That is, in this embodiment, two or more passes of irradiation with a relatively high laser output (e.g., laser output 3.0 kW or more) are performed on one welding target location. As a result, even if the circumferential range D1 of the above-mentioned welding target location 90 is relatively wide, it becomes easier to ensure deep penetration throughout the entire welding target location 90, and high-quality welding can be achieved.

なお、図１３では、インターバルが特定の値１００ｍｓｅｃであるが、インターバルは、任意であり、必要な高出力が確保される範囲内で最小化されてよい。また、図１３では、レーザ出力は特定の値３．８ｋＷであるが、レーザ出力は、任意であり、必要な溶接深さが確保される範囲内で適宜変更されてよい。 Note that in FIG. 13, the interval is a specific value of 100 msec, but the interval is arbitrary and may be minimized within a range that ensures the required high output. Further, in FIG. 13, the laser output is a specific value of 3.8 kW, but the laser output is arbitrary and may be changed as appropriate within a range that ensures the necessary welding depth.

図１３では、赤外レーザの場合として、レーザ出力２．３ｋＷで、比較的長い時間である１３０ｍｓｅｃ間、連続的に照射される際のパルス波形１３０Ｒが併せて示される。赤外レーザの場合は、グリーンレーザとは異なり、比較的高いレーザ出力（２．３ｋＷ）で連続的な照射が可能である。この場合、入熱量は、約３１２Ｊであり、図１３に示すグリーンレーザの場合の入熱量である約８０Ｊ（２パスの場合）に対して、有意に大きくなる。 Figure 13 also shows a pulse waveform 130R for the case of an infrared laser, when it is continuously irradiated for a relatively long period of time, 130 msec, with a laser output of 2.3 kW. Unlike the green laser, the infrared laser allows for continuous irradiation with a relatively high laser output (2.3 kW). In this case, the heat input is approximately 312 J, which is significantly greater than the heat input of approximately 80 J (in the case of two passes) for the green laser shown in Figure 13.

このようにして、本実施例によれば、グリーンレーザを利用することで、赤外レーザを利用する場合に比べて、コイル片５２の線状導体６０の材料（本例では銅）に対して高い吸収率を有するレーザビームによる溶接が可能となる。この結果、比較的少ない入熱量で、コイル片５２間での必要な接合面積を確保することが可能となる。 In this way, according to this embodiment, by using a green laser, welding can be performed with a laser beam that has a higher absorption rate for the material of the linear conductor 60 of the coil pieces 52 (copper in this example) than when an infrared laser is used. As a result, it is possible to ensure the necessary joint area between the coil pieces 52 with a relatively small amount of heat input.

また、本実施例によれば、一の溶接対象箇所に対して２パス以上のグリーンレーザの照射を実行することで、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１が比較的広い場合でも、溶接対象箇所９０の全体にわたり深い溶け込みを確保しやすくなり、高い品質の溶接を実現できる。 In addition, according to this embodiment, by performing two or more passes of the green laser on one welding area, even if the circumferential range D1 of the welding area 90 is relatively wide, it becomes easier to ensure deep penetration throughout the entire welding area 90, and high-quality welding can be achieved.

次に、図１４から図２３を参照して、グリーンレーザによるレーザ照射の好ましい例について説明する。 Next, a preferred example of laser irradiation using a green laser will be described with reference to Figures 14 to 23.

図１４は、一のパスに係るレーザ出力と入熱量とが、照射位置に応じて変化する態様を示す概略図であり、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性１５０Ｐと、照射位置に応じた入熱量の変化特性１５０Ｌとが概略的に示される。図１５は、パスごとの照射位置の変化態様の説明図である。 FIG. 14 is a schematic diagram showing how the laser output and heat input for one pass change depending on the irradiation position. A heat input change characteristic 150L is schematically shown. FIG. 15 is an explanatory diagram of how the irradiation position changes for each pass.

本実施例では、一例として、一のパスにおいて、照射位置の変化速度、すなわち溶接速度は、図１５に示すように、一定であるものとする。ここでは、約１０ｍｓｅｃのパスにおいて、照射位置の変化量（レーザビーム１１０の移動量）は約１．４５ｍｍであるものとする。そして、本実施例では、一例として、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の長さは、約２．９ｍｍであるものとする。なお、これらの特定の数値はあくまで一例であり、適宜、変更されてよい。 In this embodiment, as an example, the rate of change of the irradiation position in one pass, i.e., the welding speed, is constant as shown in FIG. 15. Here, in a pass of about 10 msec, the amount of change of the irradiation position (the amount of movement of the laser beam 110) is about 1.45 mm. And in this embodiment, as an example, the length of the circumferential range D1 of the welding target area 90 is about 2.9 mm. Note that these specific numerical values are merely examples and may be changed as appropriate.

具体的には、図１４に示すように、一のパスは、位置Ｐ１０から開始される。すなわち、位置Ｐ１０から一のパルス発振が開始される。この場合、位置Ｐ１０でレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がる（矢印Ｒ１４０参照）。そして、照射位置が位置Ｐ１０から位置Ｐ１２へと直線状に一定速度で変化される。この間、レーザ出力は所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）で維持される（矢印Ｒ１４１参照）。照射位置が位置Ｐ１２に達すると、レーザ出力は所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）から０へと立ち下げられる（矢印Ｒ１４２参照）。すなわち、一のパルス発振が終了される。なお、照射位置が位置Ｐ１２に達しても、照射位置は、更に距離Δ１だけ離れた位置Ｐ１３に移動するまで変化される。この間、残留するレーザ出力に起因して僅かな入熱量が発生する（図１４のＱ１４参照）。なお、変形例では、照射位置が位置Ｐ１２に達した際に、照射位置の変化（一定速度での変化）は終了されてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 14, one pass starts from position P10. That is, one pulse oscillation is started from position P10. In this case, the laser output rises to a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) at position P10 (see arrow R140). Then, the irradiation position is changed linearly from position P10 to position P12 at a constant speed. During this time, the laser output is maintained at a predetermined value (in this example, 3.8 kW) (see arrow R141). When the irradiation position reaches position P12, the laser output is decreased from a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) to 0 (see arrow R142). That is, one pulse oscillation is ended. Note that even when the irradiation position reaches position P12, the irradiation position is changed until it moves to position P13, which is further away by distance Δ1. During this time, a small amount of heat input occurs due to the remaining laser output (see Q14 in FIG. 14). In addition, in a modified example, the change in the irradiation position (change at a constant speed) may be terminated when the irradiation position reaches the position P12.

このような照射態様によれば、位置Ｐ１０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がるが、実際のレーザ出力が所定値に達するまでの間は、入熱量は最大値までは一気に増加しない。このため、図１４に変化特性１５０Ｌにて示すように、位置Ｐ１０から位置Ｐ１１までは入熱量は徐々に増加していく。そして、位置Ｐ１２にてレーザ出力が０まで瞬時的に立ち下げられるが、この直前まで入熱量は最大値で維持されている。以下、このようなレーザ出力が０まで瞬時的に立ち下げられる照射態様を、後述する別の照射態様と区別するために、「ダウンスロープなしの照射態様」とも称する。 According to such an irradiation mode, the laser output rises to a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) at position P10, but until the actual laser output reaches the predetermined value, the amount of heat input is It does not increase all at once to the maximum value. Therefore, as shown by the change characteristic 150L in FIG. 14, the amount of heat input gradually increases from position P10 to position P11. Then, the laser output is instantaneously reduced to 0 at position P12, but the amount of heat input is maintained at the maximum value until just before this. Hereinafter, such an irradiation mode in which the laser output is instantaneously reduced to 0 will also be referred to as an "irradiation mode without downslope" in order to distinguish it from another irradiation mode described later.

従って、ダウンスロープなしの照射態様では、一のパスの開始位置での入熱量は、当該一のパスの終了位置での入熱量に比べて有意に小さくなる傾向がある。 Therefore, in irradiation modes without a downslope, the amount of heat input at the start position of a pass tends to be significantly smaller than the amount of heat input at the end position of the pass.

図１６は、他の照射態様（以下、区別のため、「ダウンスロープ有りの照射態様」とも称する）の説明図であり、図１４と同様、１パスに係るレーザ出力と入熱量とが、照射位置に応じて変化する態様を示す概略図である。図１４と同様、図１６では、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性１５０Ｐと、照射位置に応じた入熱量の変化特性１５０Ｌとが概略的に示される。 FIG. 16 is an explanatory diagram of another irradiation mode (hereinafter also referred to as "irradiation mode with down slope" for distinction), and similarly to FIG. 14, the laser output and heat input related to one pass are FIG. 3 is a schematic diagram showing a mode that changes depending on the position. Similar to FIG. 14, FIG. 16 schematically shows a change characteristic 150P of the laser output according to the irradiation position and a change characteristic 150L of the amount of heat input according to the irradiation position.

なお、ダウンスロープ有りの照射態様についても、上述したダウンスロープなしの照射態様の場合と同様、一のパスにおいて、照射位置の変化速度、すなわち溶接速度は、図１５に示したように、一定であるものとする。 As with the irradiation mode without a down slope described above, in the irradiation mode with a down slope, the rate of change of the irradiation position, i.e., the welding speed, during one pass is assumed to be constant, as shown in Figure 15.

具体的には、図１６に示すように、一のパスは、位置Ｐ１０から開始される。すなわち、位置Ｐ１０から一のパルス発振が開始される。この場合、位置Ｐ１０でレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がる（矢印Ｒ１４０参照）。そして、照射位置が位置Ｐ１０から位置Ｐ１２へと直線状に一定速度で変化される。この間、レーザ出力は所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）で維持される（矢印Ｒ１４１参照）。照射位置が位置Ｐ１４に達すると、レーザ出力は所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）から０へと段階的に立ち下げられる（矢印Ｒ１４３参照）。具体的には、照射位置が位置Ｐ１４に達すると、レーザ出力は一段階だけ下げられ、照射位置が位置Ｐ１２に達すると、レーザ出力は更に一段階だけ下げられ、照射位置が位置Ｐ１５に達すると、レーザ出力は０へと立ち下げられる。なお、照射位置が位置Ｐ１５に達しても、照射位置は、更に距離Δ１だけ離れた位置Ｐ１６に移動するまで変化される。この間、残留するレーザ出力に起因して僅かな入熱量が発生する（図１６のＱ１４参照）。距離Δ１は、上述したダウンスロープなしの照射態様の場合と同様であってもよいし、上述したダウンスロープなしの照射態様の場合と同様よりも短くてもよい。なお、変形例では、照射位置が位置Ｐ１６に達した際に、照射位置の変化（一定速度での変化）は終了されてもよい。 Specifically, as shown in FIG. 16, one pass starts from position P10. That is, one pulse oscillation is started from position P10. In this case, the laser output rises to a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) at position P10 (see arrow R140). Then, the irradiation position is changed linearly from position P10 to position P12 at a constant speed. During this time, the laser output is maintained at a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) (see arrow R141). When the irradiation position reaches position P14, the laser output is gradually reduced from a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) to 0 (see arrow R143). Specifically, when the irradiation position reaches position P14, the laser output is lowered by one step, when the irradiation position reaches position P12, the laser output is further lowered by one step, and when the irradiation position reaches position P15, the laser output is lowered by one step. , the laser output is ramped down to zero. Note that even when the irradiation position reaches position P15, the irradiation position is changed until it moves to position P16, which is further away by distance Δ1. During this time, a small amount of heat input occurs due to the remaining laser output (see Q14 in FIG. 16). The distance Δ1 may be the same as in the case of the irradiation mode without down slope described above, or may be shorter than the case of the irradiation mode without down slope described above. In addition, in a modified example, when the irradiation position reaches position P16, the change in the irradiation position (change at a constant speed) may be terminated.

このような照射態様（ダウンスロープ有りの照射態様）によれば、位置Ｐ１０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がるが、実際のレーザ出力が所定値に達するまでの間は、入熱量は最大値までは一気に増加しない。このため、図１６に示すように、位置Ｐ１０から位置Ｐ１１までは入熱量は徐々に増加していく。ここまでの特性は、上述したダウンスロープなしの照射態様の場合と同様である。そして、位置Ｐ１４にてレーザ出力が低下されるが、この直前まで入熱量は最大値で維持されている。位置Ｐ１４を過ぎると、レーザ出力が位置Ｐ１５で０になるように徐々に低下されるので、入熱量は、上述したダウンスロープなしの照射態様の場合よりも緩やかに低下していく。 According to such an irradiation mode (irradiation mode with down slope), the laser output rises to a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) at position P10, but the actual laser output reaches the predetermined value. Until then, the heat input does not increase all at once to the maximum value. Therefore, as shown in FIG. 16, the amount of heat input gradually increases from position P10 to position P11. The characteristics up to this point are the same as in the case of the irradiation mode without down slope described above. Then, the laser output is reduced at position P14, but the amount of heat input is maintained at the maximum value until just before this point. After passing the position P14, the laser output is gradually reduced to 0 at the position P15, so the amount of heat input is reduced more gently than in the case of the irradiation mode without down slope described above.

なお、図１６に示す例では、レーザ出力は所定値から２つの中間値を介して０へと低下されるが、中間値の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、各中間値の値自体も任意であり、各中間値は、レーザ出力が所定値から一定の低下幅で段階的に低下するように設定されてもよいし、レーザ出力が所定値から、変化する低下幅で段階的に低下するように設定されてもよい。また、レーザ出力の段階的な低下が生じる位置Ｐ１４、Ｐ１２や、レーザ出力が０となる位置Ｐ１５は、任意であり、所望の特性（照射位置に応じた入熱量の変化特性１５０Ｌ）が得られるように適合されてよい。例えば、可能な場合には、図１６に示す位置Ｐ１４（ダウンスロープが開始する位置）は、位置Ｐ１０から１．４５ｍｍ離れた位置（図中の位置Ｐ１２に対応する位置）と一致させてもよい。 In the example shown in FIG. 16, the laser output is reduced from the predetermined value to 0 via two intermediate values, but the number of intermediate values may be one, three or more. It's okay. Further, the value of each intermediate value itself is arbitrary, and each intermediate value may be set so that the laser output gradually decreases from a predetermined value by a constant decrease width, or the laser output decreases from a predetermined value to It may be set to decrease stepwise with a varying decrease width. Further, the positions P14 and P12 where the laser output gradually decreases and the position P15 where the laser output becomes 0 are arbitrary, and the desired characteristics (heat input change characteristics 150L depending on the irradiation position) can be obtained. may be adapted as such. For example, if possible, the position P14 shown in FIG. 16 (the position where the downslope starts) may be made to coincide with the position 1.45 mm away from the position P10 (the position corresponding to the position P12 in the figure). .

ここで、上述のように、本実施例では、一の溶接対象箇所に対して２パス以上のグリーンレーザの照射が実行される。この際、一の溶接対象箇所に対して、上述したダウンスロープなしの照射態様によるレーザ照射が、すべてのパスに対して実現されてもよいし、上述したダウンスロープ有りの照射態様によるレーザ照射が、すべてのパスに対して実現されてもよい。あるいは、一の溶接対象箇所に対して、パスごとに照射態様を変化させる態様で、上述したダウンスロープなしの照射態様と上述したダウンスロープ有りの照射態様とが組み合わせられてもよい。 As described above, in this embodiment, two or more passes of the green laser are irradiated to one welding location. At this time, the laser irradiation without the above-mentioned down slope may be realized for all passes to one welding location, or the laser irradiation with the above-mentioned down slope may be realized for all passes to one welding location. Alternatively, the above-mentioned irradiation without the down slope and the above-mentioned irradiation with the down slope may be combined in a manner that changes the irradiation mode for each pass to one welding location.

また、一の溶接対象箇所に対する２以上のパスのそれぞれは、溶接方向（照射位置の変化方向）が同一であってもよいし、溶接方向が一部の他のパスと異なってもよい。 Moreover, each of two or more passes for one welding target location may have the same welding direction (direction of change in irradiation position), or may have a welding direction different from some of the other passes.

以下、図１７及び図１８を参照して、一の溶接対象箇所に対して２つのパスのレーザ照射が実現される場合に関して、当該２つのパスに係る照射態様の組み合わせ例について説明する。 Below, with reference to Figures 17 and 18, we will explain an example of a combination of irradiation modes for two passes when two passes of laser irradiation are performed on one welding target area.

図１７は、溶接方向（照射位置の変化方向）が同一である２つのパスにより溶接が実現される場合の説明図であり、上側は、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性を概略的に示し、下側は、照射位置に応じた入熱量の変化特性を概略的に示す。照射位置に応じた入熱量の変化特性については、パスごとに分けて示し、図１４及び図１６とは異なり、下方に向かうほど、入熱量が大きいことを表す。面積Ｗ１は、１パス目の入熱量に関し、面積Ｗ２は、２パス目の入熱量に関する。また、図１７では、照射位置に応じた入熱量の変化特性に対応付けて、溶接方向が矢印Ｒ１７１、Ｒ１７２で示される。矢印Ｒ１７１は、１パス目の溶接方向であり、矢印Ｒ１７２は、２パス目の溶接方向である。矢印Ｒ１４０、矢印Ｒ１４１、及び矢印Ｒ１４２の意味は、図１４で説明したとおりである。図１７には、説明上、Ｘ方向と、Ｘ方向（第１方向の一例）に沿ったＸ１側（第１側の一例）及びＸ２側（第２側の一例）が定義されている。 FIG. 17 is an explanatory diagram when welding is achieved by two passes with the same welding direction (direction of change in irradiation position), and the upper part schematically shows the change characteristics of laser output according to the irradiation position. The lower part schematically shows the change characteristics of the heat input amount depending on the irradiation position. The change characteristics of the amount of heat input according to the irradiation position are shown separately for each pass, and unlike FIGS. 14 and 16, it is shown that the amount of heat input increases as it goes downward. Area W1 relates to the amount of heat input in the first pass, and area W2 relates to the amount of heat input in the second pass. Further, in FIG. 17, the welding directions are indicated by arrows R171 and R172 in association with the change characteristics of the heat input amount depending on the irradiation position. Arrow R171 is the welding direction of the first pass, and arrow R172 is the welding direction of the second pass. The meanings of arrow R140, arrow R141, and arrow R142 are as explained in FIG. 14. In FIG. 17, for the sake of explanation, an X direction, an X1 side (an example of a first side) and an X2 side (an example of a second side) along the X direction (an example of a first direction) are defined.

図１７に示す例では、１パス目及び２パス目は、ともに上述したダウンスロープなしの照射態様である。また、１パス目及び２パス目は、矢印Ｒ１７１、Ｒ１７２で示すように、溶接方向（照射位置の変化方向）が互いに同一であり、Ｘ方向に沿ってＸ１側からＸ２側へと照射位置が変化する方向である。 In the example shown in FIG. 17, the first and second passes are both irradiation modes without the downslope described above. In addition, the first and second passes have the same welding direction (direction of change in irradiation position) as shown by arrows R171 and R172, and the direction in which the irradiation position changes from the X1 side to the X2 side along the X direction.

図１７に示す例では、１パス目は、第１範囲Ｄ１１にレーザビーム１１０を照射することにより実現され、２パス目は、第２範囲Ｄ１２にレーザビーム１１０を照射することにより実現される。第１パスによる溶接と第２パスによる溶接は、協動して、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体をカバーする。 In the example shown in FIG. 17, the first pass is realized by irradiating the first range D11 with the laser beam 110, and the second pass is realized by irradiating the second range D12 with the laser beam 110. Welding in the first pass and welding in the second pass work together to cover the entire circumferential range D1 of the welding target location 90.

また、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、図１７に示すように、互いに対して異なる部分を含む。具体的には、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、Ｘ方向で重複せずに連続する態様で設定される。すなわち、２パス目が開始される位置（図１４の位置Ｐ１０に対応する位置）は、１パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）と一致する。 In addition, as shown in FIG. 17, the first range D11 and the second range D12 include different portions. Specifically, the first range D11 and the second range D12 are set in a continuous manner without overlapping in the X direction. That is, the position where the second pass starts (the position corresponding to position P10 in FIG. 14) coincides with the position where the first pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14).

ただし、変形例では、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、互いに重複する部分を含んでもよい。例えば、２パス目が開始される位置（図１４の位置Ｐ１０に対応する位置）は、１パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）に対してＸ１側にオフセットされてもよい。この場合、第１範囲Ｄ１１は、溶接方向の下流側（Ｘ２側）の端部が、第２範囲Ｄ１２における溶接方向の上流側（Ｘ１側）の端部と重なるものの、その他の部分が第２範囲Ｄ１２と重なることはない。また、第２範囲Ｄ１２は、溶接方向の上流側（Ｘ１側）の端部が、第１範囲Ｄ１１における溶接方向の下流側（Ｘ２側）の端部と重なるものの、その他の部分が第１範囲Ｄ１１と重なることはない。この場合、２パス目が開始される位置（図１４の位置Ｐ１０に対応する位置）は、好ましくは、２パス目におけるレーザ出力が所定値に維持される範囲（図１４の位置Ｐ１１から位置Ｐ１２までの範囲に対応）が、１パス目におけるレーザ出力が所定値に維持される範囲（図１４の位置Ｐ１１から位置Ｐ１２までの範囲に対応）に対してＸ方向で有意に重なることがないように、設定される。これにより、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの、２つのパスでカバーできる範囲（すなわち第１範囲と第２範囲とを組み合わせた範囲）を効率的に増加できる。 However, in a modified example, the first range D11 and the second range D12 may include overlapping portions. For example, the position where the second pass is started (the position corresponding to position P10 in FIG. 14) may be offset toward the X1 side with respect to the position where the first pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14). In this case, the end of the first range D11 on the downstream side (X2 side) of the welding direction overlaps with the end of the second range D12 on the upstream side (X1 side) of the welding direction, but the other portions do not overlap with the second range D12. Also, the end of the second range D12 on the upstream side (X1 side) of the welding direction overlaps with the end of the first range D11 on the downstream side (X2 side) of the welding direction, but the other portions do not overlap with the first range D11. In this case, the position where the second pass starts (the position corresponding to position P10 in FIG. 14) is preferably set so that the range where the laser output in the second pass is maintained at a predetermined value (corresponding to the range from position P11 to position P12 in FIG. 14) does not significantly overlap in the X direction with the range where the laser output in the first pass is maintained at a predetermined value (corresponding to the range from position P11 to position P12 in FIG. 14). This makes it possible to efficiently increase the range that can be covered by two passes (i.e., the combined range of the first and second ranges) within the circumferential range D1 of the welding target area 90.

あるいは、逆に、２パス目が開始される位置は、１パス目が実質的に終了される位置に対してわずかにＸ２側にオフセットされてもよい。この場合、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの、２つのパスでカバーできる範囲（すなわち第１範囲と第２範囲とを組み合わせた範囲）を最大化することができる。ただし、この場合、２パス目が開始される位置は、１パス目により実現される溶接部分と２パス目により実現される溶接部分とがＸ方向で離間しないように設定される（すなわち継ぎ目の溶接が適切に実現されるように設定される）。 Alternatively, conversely, the position where the second pass begins may be offset slightly toward the X2 side with respect to the position where the first pass is substantially completed. In this case, the range that can be covered by two passes (i.e., the range that combines the first and second ranges) of the circumferential range D1 of the welding target area 90 can be maximized. However, in this case, the position where the second pass begins is set so that the welded portion achieved by the first pass and the welded portion achieved by the second pass are not spaced apart in the X direction (i.e., set so that the welding of the seam is properly achieved).

なお、図１７に示す例では、１パス目及び２パス目は、ともに上述したダウンスロープなしの照射態様であるが、いずれか一方又は双方が、上述したダウンスロープ有りの照射態様であってもよい。 In the example shown in FIG. 17, both the first pass and the second pass are in the above-mentioned irradiation mode without downslope, but even if one or both of them is in the above-mentioned irradiation mode with downslope. good.

図１８は、溶接方向（照射位置の変化方向）が異なる２つのパスにより溶接が実現される場合の説明図であり、上側は、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性を概略的に示し、下側は、照射位置に応じた入熱量の変化特性を概略的に示す。照射位置に応じた入熱量の変化特性については、パスごとに分けて示し、図１４及び図１６とは異なり、下方に向かうほど、入熱量が大きいことを表す。面積Ｗ１は、１パス目の入熱量に関し、面積Ｗ２は、２パス目の入熱量に関する。矢印Ｒ１７１、Ｒ１７２の意味は、図１７と同様である。また、矢印Ｒ１４０、矢印Ｒ１４１、及び矢印Ｒ１４２の意味は、図１４で説明したとおりである。 Figure 18 is an explanatory diagram of a case where welding is achieved by two passes with different welding directions (directions of change in irradiation position). The upper side shows a schematic diagram of the change in laser output depending on the irradiation position, and the lower side shows a schematic diagram of the change in heat input depending on the irradiation position. The change in heat input depending on the irradiation position is shown separately for each pass, and unlike Figures 14 and 16, the heat input increases downward. Area W1 relates to the heat input of the first pass, and area W2 relates to the heat input of the second pass. The meanings of arrows R171 and R172 are the same as those in Figure 17. The meanings of arrows R140, R141, and R142 are as explained in Figure 14.

図１８に示す例では、図１７に示す例と同様、１パス目は、第１範囲Ｄ１１にレーザビーム１１０を照射することにより実現され、２パス目は、第２範囲Ｄ１２にレーザビーム１１０を照射することにより実現される。第１パスによる溶接と第２パスによる溶接は、協動して、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体をカバーする。 In the example shown in FIG. 18, similarly to the example shown in FIG. 17, the first pass is realized by irradiating the laser beam 110 onto the first range D11, and the second pass is achieved by irradiating the laser beam 110 onto the second range D12. This is achieved by irradiation. Welding in the first pass and welding in the second pass work together to cover the entire circumferential range D1 of the welding target location 90.

また、図１８に示す例では、図１７に示す例と同様、１パス目及び２パス目は、ともに上述したダウンスロープなしの照射態様である。 In the example shown in FIG. 18, similar to the example shown in FIG. 17, the first and second passes are both irradiation modes without the downslope described above.

ただし、図１８に示す例では、図１７に示す例に対して、１パス目と２パス目とで溶接方向（照射位置の変化方向）が異なる。具体的には、１パス目は、第１範囲Ｄ１１におけるレーザビーム１１０の照射位置をＸ方向に沿ってＸ１側からＸ２側へと直線状に変化させる方向であるのに対して、２パス目は、第２範囲Ｄ１２におけるレーザビーム１１０の照射位置をＸ方向に沿ってＸ２側からＸ１側へと直線状に変化させる方向である。すなわち、１パス目及び２パス目は、ともに、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心に向かって外側から照射が開始される。 However, in the example shown in FIG. 18, the welding direction (direction of change in irradiation position) is different between the first pass and the second pass compared to the example shown in FIG. 17. Specifically, the first pass is a direction in which the irradiation position of the laser beam 110 in the first range D11 is changed linearly from the X1 side to the X2 side along the X direction, whereas the second pass is a direction in which the irradiation position of the laser beam 110 in the second range D12 is changed linearly from the X2 side to the X1 side along the X direction. That is, in both the first and second passes, irradiation is started from the outside toward the center of the circumferential range D1 of the welding target portion 90.

また、図１８に示す例では、図１７に示す例と同様、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、図１８に示すように、互いに対して異なる部分を含む。具体的には、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、Ｘ方向で重複せずに連続する態様で設定される。すなわち、２パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）は、１パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）と一致する。 Further, in the example shown in FIG. 18, the first range D11 and the second range D12 include different portions from each other, as shown in FIG. 18, similarly to the example shown in FIG. Specifically, the first range D11 and the second range D12 are set in a continuous manner without overlapping in the X direction. That is, the position where the second pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14) matches the position where the first pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14). do.

ただし、変形例では、第１範囲Ｄ１１及び第２範囲Ｄ１２は、互いに重複する部分を含んでもよい。すなわち、２パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）は、１パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）に対して、Ｘ１側にわずかにオフセットされてもよいし、Ｘ２側にわずかにオフセットされてもよい。 However, in a modified example, the first range D11 and the second range D12 may include portions that overlap with each other. That is, the position where the second pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14) is different from the position where the first pass is substantially ended (the position corresponding to position P12 in FIG. 14). Therefore, it may be slightly offset toward the X1 side, or may be slightly offset toward the X2 side.

ここで、図１８に示す例では、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの両端部（Ｘ１側とＸ２側の端部）において、実際のレーザ出力が所定値よりも小さくなる。なお、図１７に示す例では、対照的に、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの、Ｘ１側の端部のみにおいて、実際のレーザ出力が所定値よりも小さくなる。より具体的には、図１８に示す例では、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの、Ｘ１側の端部では、Ｘ２側に向かうにつれて入熱量が徐々に増加し、かつ、Ｘ２側の端部では、Ｘ１側に向かうにつれて入熱量が徐々に増加する特性となる。このような特性は、溶接対象箇所９０のＸ方向の両端部において、溶接対象物（個体）の溶接深さ方向の寸法が小さくなる構成に好適である。これは、溶接対象物（個体）における溶接深さ方向の寸法が不十分な部位に対して、入熱量が比較的大きくなると、キーホールが貫通する等により溶接の品質が損なわれやすいためである。 Here, in the example shown in FIG. 18, the actual laser output becomes smaller than the predetermined value at both ends (the ends on the X1 side and the X2 side) of the circumferential range D1 of the welding target location 90. In contrast, in the example shown in FIG. 17, the actual laser output is smaller than the predetermined value only at the end on the X1 side of the circumferential range D1 of the welding target location 90. More specifically, in the example shown in FIG. 18, at the end on the X1 side of the circumferential range D1 of the welding target location 90, the amount of heat input gradually increases toward the X2 side, and At the end of the side, the heat input amount has a characteristic that gradually increases toward the X1 side. Such characteristics are suitable for a configuration in which the dimension of the welding object (individual) in the welding depth direction is small at both ends of the welding object 90 in the X direction. This is because if the amount of heat input is relatively large to a part of the object (individual) to be welded that has insufficient dimensions in the weld depth direction, the quality of the weld is likely to be impaired due to keyhole penetration, etc. .

この点、本実施例では、図７に示したように、溶接対象箇所９０を形成する２つの先端部４０は、先細りの形態（軸方向外側端面４２が湾曲する形態）である。従って、当接される先端部４０同士の重なる範囲の溶接深さ方向の寸法（すなわち径方向に視たときの重なる範囲における、レーザビーム１１０の照射方向に沿った寸法）は、溶接対象箇所９０のＸ方向の両端部の寸法Ｌ１の方が、溶接対象箇所９０のＸ方向の中央部の同寸法Ｌ０よりも有意に小さい。このため、当接させた先端部４０同士の重なる範囲の寸法であってレーザビーム１１０の照射方向の寸法は、第１範囲Ｄ１１におけるＸ１側において、第１範囲Ｄ１１におけるＸ２側よりも小さく、かつ、第２範囲Ｄ１２におけるＸ２側において、第２範囲Ｄ１２におけるＸ１側よりも小さい。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the two tip portions 40 forming the welding target portion 90 are tapered (the axially outer end surface 42 is curved). Therefore, the dimension in the welding depth direction of the overlapping range of the abutted tip portions 40 (i.e., the dimension along the irradiation direction of the laser beam 110 in the overlapping range when viewed in the radial direction) is significantly smaller in the dimension L1 of both ends in the X direction of the welding target portion 90 than in the same dimension L0 of the central portion in the X direction of the welding target portion 90. Therefore, the dimension in the irradiation direction of the laser beam 110 of the overlapping range of the abutted tip portions 40 is smaller on the X1 side of the first range D11 than on the X2 side of the first range D11, and is smaller on the X2 side of the second range D12 than on the X1 side of the second range D12.

従って、図１８に示す例によれば、溶接方向（照射位置の変化方向）が異なる２つのパスであって、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心に向かって外側から照射が開始される２つのパスによって、軸方向外側端面４２が湾曲する形態の先端部４０における溶接対象箇所９０に対しても高い品質の溶接部を形成できる。 Therefore, according to the example shown in FIG. 18, two passes with different welding directions (directions of change in irradiation position) in which irradiation is initiated from the outside toward the center of the circumferential range D1 of the welding target area 90 can form a high-quality weld even for the welding target area 90 at the tip 40 where the axially outer end face 42 is curved.

なお、図１８に示す例では、１パス目及び２パス目は、ともに上述したダウンスロープなしの照射態様であるが、いずれか一方又は双方が、後述するように、上述したダウンスロープ有りの照射態様であってもよい。 In the example shown in FIG. 18, the first and second passes are both irradiation modes without a downslope as described above, but either one or both may be irradiation modes with a downslope as described below.

また、図１８に示す例（図１７に示す例についても同様）では、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体を、２つのパスでカバーしているが、３つ以上のパスでカバーしてもよい。 Further, in the example shown in FIG. 18 (the same applies to the example shown in FIG. 17), the entire circumferential range D1 of the welding target location 90 is covered with two passes, but it is covered with three or more passes. You may.

ところで、一般的に、溶接は、シールドガス（例えば窒素ガス）を用いない環境下や、シールドガスを用いる環境下で実行される。シールドガスを用いない環境下では、先端部４０のうちの、レーザビーム１１０により溶解した部分の凝固部が空気成分と結合して、体積膨張が生じる。すなわち、大気中の酸素が溶融池に溶け込み、凝固する際に酸化物等に起因して体積膨張が生じる。このような体積膨張が生じると、それに応じてモータ１の体格が増加する傾向となる（後述する樹脂モールドを行う際に、樹脂部の厚みが増加してモータ１の体格が増加する傾向となる）。なお、このような体積膨張は、上述のダウンスロープなしの照射態様によるパスにおける照射が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）で生じやすい傾向がある。これは、照射が実質的に終了される位置でレーザ出力の低下が急峻となり、凝固速度が速くなるため（それ故に酸素が閉じ込められやすいため）と考えられる。 In general, welding is performed in an environment where a shielding gas (e.g., nitrogen gas) is not used or where a shielding gas is used. In an environment where a shielding gas is not used, the solidified portion of the tip 40 melted by the laser beam 110 combines with air components, causing volume expansion. That is, oxygen in the air dissolves in the molten pool and solidifies, causing volume expansion due to oxides, etc. When such volume expansion occurs, the size of the motor 1 tends to increase accordingly (when resin molding is performed, the thickness of the resin portion increases, and the size of the motor 1 tends to increase). Note that such volume expansion tends to occur at the position where irradiation in the pass with the above-mentioned irradiation mode without a downslope is substantially completed (the position corresponding to position P12 in FIG. 14). This is thought to be because the laser output drops sharply at the position where irradiation is substantially completed, causing the solidification speed to increase (and therefore oxygen to be easily trapped).

図１９は、体積膨張に起因した突起等の説明図であり、図１８に示した２つのパスで溶接を実現した場合の溶接部の断面を示す図である。図１９には、当接された２つの先端部４０のうちの一方が図示されており、点線で囲まれた領域１９００が溶接部（溶接深さを表している）である。図１９には、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１と２パス目に係る第２範囲Ｄ１２とが併せて示される。 Figure 19 is an explanatory diagram of protrusions caused by volume expansion, and shows a cross section of the welded portion when welding is achieved with the two passes shown in Figure 18. One of the two abutted tip portions 40 is shown in Figure 19, and the area 1900 surrounded by a dotted line is the welded portion (representing the welding depth). Figure 19 also shows a first range D11 related to the first pass and a second range D12 related to the second pass.

図１９から分かるように、図１８に示した２つのパスで溶接を実現した場合、軸方向外側端面４２における溶接対象箇所９０において凹凸が生じている。特に、上述のダウンスロープなしの照射態様による２パス目における照射が実質的に終了される位置で、比較的大きな突起１９０２（軸方向外側に凸となる突起）が生じている。また、１パス目と２パス目との境界部分（継ぎ目）に、ブローホール１９０４が生じている。 As can be seen from Figure 19, when welding is achieved with the two passes shown in Figure 18, unevenness occurs at the welding target location 90 on the axially outer end face 42. In particular, a relatively large protrusion 1902 (a protrusion that is convex outward in the axial direction) occurs at the position where irradiation in the second pass using the irradiation mode without a downslope described above essentially ends. In addition, a blowhole 1904 occurs at the boundary (seam) between the first and second passes.

そこで、本実施例では、好ましくは、上述したダウンスロープ有りの照射態様を利用して、かかる突起やブローホールを低減することを可能とする。以下、このような構成について、図２０から図２３を参照して説明する。 Therefore, in this embodiment, it is preferable to use the above-mentioned downslope irradiation mode to reduce such protrusions and blowholes. Below, such a configuration will be described with reference to Figures 20 to 23.

図２０は、突起やブローホールを低減することを可能とする溶接方法の説明図であり、２パスのそれぞれについて、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性を概略的に示す図である。図２０の見方（後出の図２２及び図２３も同様）は、上述した図１７と同様である。図２０において、矢印Ｒ１４０、矢印Ｒ１４１、及び矢印Ｒ１４３の意味は、図１６で説明したとおりである。また、矢印Ｒ１４３については、１パス目に関しては（１）が付され、２パス目に関しては（２）が付されている。 Figure 20 is an explanatory diagram of a welding method that can reduce protrusions and blowholes, and is a diagram that shows the change characteristics of the laser output according to the irradiation position for each of two passes. The way to read Figure 20 (as well as Figures 22 and 23 described below) is the same as in Figure 17 described above. In Figure 20, the meanings of arrows R140, R141, and R143 are as explained in Figure 16. Also, for arrow R143, (1) is added for the first pass, and (2) is added for the second pass.

図２０に示す例では、図１８に示す例と同様、１パス目は、第１範囲Ｄ１１にレーザビーム１１０を照射することにより実現され、２パス目は、第２範囲Ｄ１２にレーザビーム１１０を照射することにより実現される。第１パスによる溶接と第２パスによる溶接は、協動して、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体をカバーする。 In the example shown in FIG. 20, similarly to the example shown in FIG. 18, the first pass is achieved by irradiating the laser beam 110 onto the first range D11, and the second pass is achieved by irradiating the laser beam 110 onto the second range D12. This is achieved by irradiation. Welding in the first pass and welding in the second pass work together to cover the entire circumferential range D1 of the welding target location 90.

また、図２０に示す例では、図１８に示す例と同様、１パス目と２パス目とで溶接方向（照射位置の変化方向）が異なる。すなわち、１パス目及び２パス目は、ともに、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心に向かって外側から照射が開始される。 In the example shown in FIG. 20, similar to the example shown in FIG. 18, the welding direction (the direction of change in the irradiation position) is different between the first and second passes. That is, in both the first and second passes, irradiation begins from the outside toward the center of the circumferential range D1 of the welding target area 90.

ただし、図２０に示す例では、図１８に示す例とは異なり、１パス目及び２パス目は、ともに上述したダウンスロープ有りの照射態様である。 However, in the example shown in FIG. 20, unlike the example shown in FIG. 18, the first and second passes both have the above-mentioned downslope irradiation pattern.

具体的には、１パス目では、第１範囲Ｄ１１のＸ１側の端点である位置Ｐ２０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がり（矢印Ｒ１４０参照）、位置Ｐ２０に対して所定距離ｄ１（図示せず）だけＸ２側の位置Ｐ２１まで所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）が維持される（矢印Ｒ１４１参照）。そして、位置Ｐ２１にてレーザ出力が第１中間値（本例では、一例として２．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ２１に対して所定距離ｄ２（図示せず）だけＸ２側の位置Ｐ２２にてレーザ出力が０まで低下される（矢印Ｒ１４３（１）参照）。 Specifically, in the first pass, the laser output rises to a predetermined value (3.8 kW in this example, for example) at position P20, which is the end point on the X1 side of the first range D11 (see arrow R140), and the predetermined value (3.8 kW in this example, for example) is maintained up to position P21 on the X2 side a predetermined distance d1 (not shown) from position P20 (see arrow R141). Then, at position P21, the laser output is reduced to a first intermediate value (2.0 kW in this example, for example), and then the laser output is reduced to 0 at position P22 on the X2 side a predetermined distance d2 (not shown) from position P21 (see arrow R143(1)).

また、２パス目では、第２範囲Ｄ１２のＸ２側の端点である位置Ｐ３０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がり（矢印Ｒ１４０参照）、位置Ｐ３０に対して所定距離ｄ３（図示せず）だけＸ１側の位置Ｐ３１まで所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）が維持される（矢印Ｒ１４１参照）。そして、位置Ｐ３１にてレーザ出力が第１中間値（本例では、一例として２．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ３１に対して所定距離ｄ４（図示せず）だけＸ１側の位置Ｐ３２にてレーザ出力が第２中間値（本例では、一例として１．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ３２に対して所定距離ｄ５（図示せず）だけＸ１側の位置Ｐ３３にてレーザ出力が０まで低下される（矢印Ｒ１４３（２）参照）。 In addition, in the second pass, the laser output rises to a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) at position P30, which is the end point on the X2 side of the second range D12 (see arrow R140), and A predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) is maintained by a predetermined distance d3 (not shown) up to a position P31 on the X1 side (see arrow R141). The laser output is then lowered to a first intermediate value (2.0 kW in this example) at position P31, and then moved to position P32 on the X1 side by a predetermined distance d4 (not shown) with respect to position P31. The laser output is lowered to a second intermediate value (in this example, 1.0 kW as an example), and then the laser output is reduced to 0 at position P33 on the X1 side by a predetermined distance d5 (not shown) with respect to position P32. (see arrow R143(2)).

なお、図２０に示す例では、１パス目に係るレーザ出力の段階的な低下が開始される位置Ｐ２１と、２パス目に係るレーザ出力の段階的な低下が開始される位置Ｐ３１とは、一致しているが、Ｘ方向で離間されてもよい。例えば、位置Ｐ３１は、位置Ｐ２１に対してＸ１側にオフセットされてもよいし、Ｘ２側にオフセットされてもよい。 In addition, in the example shown in FIG. 20, the position P21 where the stepwise reduction in the laser output related to the first pass starts and the position P31 where the stepwise reduction in the laser output related to the second pass starts. Although they coincide, they may be spaced apart in the X direction. For example, the position P31 may be offset toward the X1 side or toward the X2 side with respect to the position P21.

図２１は、図１９の対比として、図２０に示す２つのパスで溶接を実現した場合の溶接部の断面を示す図である。図２１には、当接された２つの先端部４０のうちの一方が図示されており、点線で囲まれた領域２０００が溶接部である。図２１には、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１と２パス目に係る第２範囲Ｄ１２とが併せて示される。 FIG. 21 is a diagram showing a cross section of a welded part when welding is realized by two passes shown in FIG. 20, as a comparison with FIG. 19. FIG. 21 shows one of the two abutted tips 40, and a region 2000 surrounded by a dotted line is the welded portion. FIG. 21 shows both a first range D11 related to the first pass and a second range D12 related to the second pass.

図２１から分かるように、図２０に示す２つのパスで溶接を実現した場合、軸方向外側端面４２においては、溶接対象箇所９０においても比較的滑らかな湾曲面が維持されている。すなわち、図２０に示す２つのパスで溶接を実現した場合、図１９で示したような凹凸が低減され、特に比較的大きな突起１９０２（図１９参照）が発生していない。これは、２パス目の位置Ｐ３１付近から位置Ｐ３３までの照射によって、１パス目の終了位置付近で生じやすい突起（図１９に示した突起１９０２のような突起）が均されるためと考えられる。すなわち、２パス目の位置Ｐ３１付近から位置Ｐ３３までの照射によって、１パス目の際に一度凝固した突起が再度溶融することで、当該突起が均されるためと考えられる。なお、本実施例では、上述のようにグリーンレーザを用いるので、上述のように吸収率が高く、第１中間値等のような比較的低いレーザ出力によっても、当該突起を溶融することが可能である。これは、かかる比較的低いレーザ出力では当該突起を溶融できない可能性が高い赤外レーザとは対照的である。 21, when welding is realized by the two passes shown in FIG. 20, the axially outer end surface 42 maintains a relatively smooth curved surface even at the welding target portion 90. That is, when welding is realized by the two passes shown in FIG. 20, the unevenness shown in FIG. 19 is reduced, and in particular, a relatively large protrusion 1902 (see FIG. 19) does not occur. This is thought to be because the protrusions (protrusions such as the protrusions 1902 shown in FIG. 19) that tend to occur near the end position of the first pass are leveled by irradiation from near the position P31 to the position P33 of the second pass. That is, the protrusions that were solidified once during the first pass are melted again by irradiation from near the position P31 to the position P33 of the second pass, and the protrusions are leveled. In addition, since the green laser is used in this embodiment as described above, the absorption rate is high as described above, and the protrusions can be melted even with a relatively low laser output such as the first intermediate value. This is in contrast to an infrared laser, which is likely not able to melt the protrusions with such a relatively low laser output.

また、図２１から分かるように、図２０に示す２つのパスで溶接を実現した場合、図１９で示したようなブローホール１９０４が発生していない。これは、２パス目の位置Ｐ３１付近から位置Ｐ３３までの照射によって、第１範囲Ｄ１１のＸ２側の端部範囲（１パス目の終了位置付近の範囲）が再度溶融されるためと考えられる。 Furthermore, as can be seen from FIG. 21, when welding is achieved using the two passes shown in FIG. 20, blowholes 1904 as shown in FIG. 19 are not generated. This is considered to be because the end range on the X2 side of the first range D11 (range near the end position of the first pass) is melted again by the irradiation from the vicinity of the position P31 to the position P33 in the second pass.

このようにして、図２０に示す例によれば、２パス目に係る第２範囲Ｄ１２が１パス目に係る第１範囲Ｄ１１における照射の終了位置付近を含むことで、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１における照射の終了位置付近で生じやすい凝固部に起因した突起を、溶融させることができ、その結果、当該突起の高さを低減できる。これにより、モータ１の軸方向の体格を低減できる。 In this way, according to the example shown in FIG. 20, the second range D12 related to the second pass includes the vicinity of the end position of irradiation in the first range D11 related to the first pass, It is possible to melt protrusions caused by solidified portions that tend to occur near the end position of irradiation in one range D11, and as a result, the height of the protrusions can be reduced. Thereby, the size of the motor 1 in the axial direction can be reduced.

また、図２０に示す例によれば、２パス目に係る第２範囲Ｄ１２のうちの、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１における照射の終了位置付近と重複する部分（パス目の位置Ｐ３１付近から位置Ｐ３３までの部分）では、レーザ出力が段階的に低下される。これにより、所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）よりも低い中間値（第１中間値等）により、気泡等が発生し難い態様で、上述した突起を溶融させることができる。これにより、シールドガスを用いない環境下においても、２パス目自体に起因した突起であって２パス目の終了位置付近で同様に生じうる突起の発生を低減しつつ、上述した突起を滑らかに均すことが可能となる。 Further, according to the example shown in FIG. 20, a portion of the second range D12 related to the second pass that overlaps with the vicinity of the irradiation end position in the first range D11 related to the first pass (near the position P31 of the pass to position P33), the laser output is decreased in stages. As a result, the above-mentioned protrusions can be melted using an intermediate value (such as the first intermediate value) lower than the predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) in a manner in which bubbles and the like are less likely to occur. As a result, even in an environment where shielding gas is not used, the above-mentioned protrusions can be smoothed while reducing the occurrence of protrusions that are caused by the second pass itself and can similarly occur near the end position of the second pass. It becomes possible to equalize.

なお、図２０に示す例では、１パス目は、上述したダウンスロープ有りの照射態様であるが、上述したダウンスロープなしの照射態様であってもよい。また、１パス目は、１つの中間値を介したダウンスロープ有りの照射態様であるが、２つ以上の中間値を介したダウンスロープ有りの照射態様であってもよい。 In the example shown in FIG. 20, the first pass is the irradiation mode with the above-mentioned downslope, but may be the irradiation mode without the above-mentioned downslope. Further, the first pass is an irradiation mode with a down slope via one intermediate value, but may be an irradiation mode with a down slope via two or more intermediate values.

また、図２０に示す例では、２パス目は、２つの中間値を介したダウンスロープ有りの照射態様であるが、１つ又は３つ以上の中間値を介したダウンスロープ有りの照射態様であってもよい。 Further, in the example shown in FIG. 20, the second pass is an irradiation mode with a down slope via two intermediate values, but it is an irradiation mode with a down slope via one or three or more intermediate values. There may be.

また、図２０に示す例では、２パス目は、上述したダウンスロープ有りの照射態様であるが、上述したダウンスロープなしの照射態様であってもよい。この場合、図２２に示すように、図１７に示した例と同様、１パス目及び２パス目のそれぞれの溶接方向（矢印Ｒ１７１、Ｒ１７２参照）を同一とし、かつ、２パス目が開始される位置（図１４の位置Ｐ１０に対応する位置）を、１パス目が実質的に終了される位置（図１４の位置Ｐ１２に対応する位置）に対してＸ１側にオフセットしてよい。この場合、２パス目に係る第２範囲Ｄ１２のうちの、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１における照射の終了位置付近と重複する部分は、実際のレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）に達する前の段階である。これにより、所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）に達する前のレーザ出力により、気泡等が発生し難い態様で、上述した突起を溶融させることができる。これにより、図２０に示した例と同様、上述した突起を滑らかに均すことが可能となる。 Further, in the example shown in FIG. 20, the second pass is the irradiation mode with the above-mentioned down slope, but may be the irradiation mode without the above-mentioned down slope. In this case, as shown in FIG. 22, similar to the example shown in FIG. 17, the welding directions of the first pass and the second pass (see arrows R171 and R172) are the same, and the second pass is started. (corresponding to position P10 in FIG. 14) may be offset toward the X1 side with respect to the position at which the first pass is substantially completed (corresponding to position P12 in FIG. 14). In this case, in a portion of the second range D12 related to the second pass that overlaps with the vicinity of the end position of irradiation in the first range D11 related to the first pass, the actual laser output is set to a predetermined value (in this example, This is the stage before reaching 3.8kW). Thereby, the above-mentioned protrusion can be melted by the laser output before reaching a predetermined value (in this example, 3.8 kW as an example) in a manner in which bubbles and the like are unlikely to be generated. This makes it possible to level out the above-mentioned protrusions smoothly, similar to the example shown in FIG.

なお、図２２に示した変形例では、１パス目及び２パス目は、ダウンスロープなしの照射態様であるが、１パス目及び２パス目のうちの少なくともいずれか一方は、ダウンスロープ有りの照射態様であってもよい。 In the modified example shown in FIG. 22, the first pass and the second pass are in an irradiation mode without a down slope, but at least one of the first pass and the second pass is in an irradiation mode with a down slope. It may be an irradiation mode.

また、図２０に示す例では、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体を、２つのパスでカバーしているが、次に説明する図２３に示す例のように、３つ以上のパスでカバーしてもよい。 In addition, in the example shown in FIG. 20, the entire circumferential range D1 of the welding target location 90 is covered with two passes, but as in the example shown in FIG. May be covered by a pass.

図２３は、突起やブローホールを低減することを可能とする他の溶接方法の説明図であり、３パスのそれぞれについて、照射位置に応じたレーザ出力の変化特性を概略的に示す図である。なお、面積Ｗ３は、３パス目の入熱量に関する。また、矢印Ｒ１４３については、１パス目に関しては（１）が付され、２パス目に関しては（２）が付され、３パス目に関しては（３）が付されている。 FIG. 23 is an explanatory diagram of another welding method that makes it possible to reduce protrusions and blowholes, and is a diagram schematically showing the change characteristics of laser output according to the irradiation position for each of three passes. . Note that the area W3 relates to the amount of heat input in the third pass. Further, regarding the arrow R143, (1) is assigned for the first pass, (2) is assigned for the second pass, and (3) is assigned for the third pass.

図２３に示す例では、１パス目と２パス目とで溶接方向（照射位置の変化方向）は同じであり、Ｘ１側からＸ２側に向かう方向である。他方、２パス目と３パス目とで溶接方向（照射位置の変化方向）は異なる。すなわち、３パス目は、Ｘ２側からＸ１側に向かう方向である。 In the example shown in FIG. 23, the welding direction (direction of change in irradiation position) is the same for the first and second passes, which is the direction from the X1 side toward the X2 side. On the other hand, the welding direction (direction of change in irradiation position) is different for the second and third passes. That is, the welding direction for the third pass is from the X2 side toward the X1 side.

図２３に示す例では、１パス目から３パス目は、すべて、上述したダウンスロープ有りの照射態様である。１パス目と２パス目との関係は、上述した図２２に示した１パス目と２パス目との関係に対して、１パス目と２パス目がともにダウンスロープ有りの照射態様である点以外は、実質的に同じである。また、２パス目と３パス目との関係は、上述した図２０に示した１パス目と２パス目との関係と実質的に同じである。 In the example shown in FIG. 23, the first pass to the third pass are all in the above-mentioned irradiation mode with down slope. The relationship between the first pass and the second pass is that both the first pass and the second pass have an irradiation mode with a down slope, in contrast to the relationship between the first pass and the second pass shown in FIG. 22 described above. Other than this point, they are substantially the same. Further, the relationship between the second pass and the third pass is substantially the same as the relationship between the first pass and the second pass shown in FIG. 20 described above.

具体的には、１パス目では、図２３に実線の特性で示すように、第１範囲Ｄ１１のＸ１側の端点である位置Ｐ４０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がり（矢印Ｒ１４０参照）、位置Ｐ４０に対してＸ２側の位置Ｐ４１まで所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）が維持される（矢印Ｒ１４１参照）。そして、位置Ｐ４１にてレーザ出力が第１中間値（本例では、一例として２．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ４１に対してＸ２側の位置Ｐ４２にてレーザ出力が０まで低下される（矢印Ｒ１４３（１）参照）。 Specifically, in the first pass, as shown by the solid line characteristics in FIG. 23, the laser output is set to a predetermined value (in this example, 3. 8 kW) (see arrow R140), and the predetermined value (in this example, 3.8 kW) is maintained until position P41 on the X2 side with respect to position P40 (see arrow R141). Then, the laser output is reduced to a first intermediate value (2.0 kW in this example) at position P41, and then the laser output is reduced to 0 at position P42 on the X2 side with respect to position P41. (See arrow R143(1)).

また、２パス目では、図２３に破線の特性で示すように、第２範囲Ｄ１２のＸ１側の端点である位置Ｐ５０であって、位置Ｐ４１よりもＸ１側の位置Ｐ５０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がり（矢印Ｒ１４０参照）、位置Ｐ５０に対してＸ２側の位置Ｐ５１まで所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）が維持される（矢印Ｒ１４１参照）。そして、位置Ｐ５１にてレーザ出力が第１中間値（本例では、一例として２．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ５１に対してＸ２側の位置Ｐ５２にてレーザ出力が０まで低下される（矢印Ｒ１４３（２）参照）。 In the second pass, as shown by the dashed line characteristics in FIG. 23, the laser output rises to a predetermined value (3.8 kW in this example, for example) at position P50, which is the end point on the X1 side of the second range D12 and is closer to the X1 side than position P41 (see arrow R140), and the predetermined value (3.8 kW in this example, for example) is maintained up to position P51 on the X2 side of position P50 (see arrow R141). Then, at position P51, the laser output is reduced to a first intermediate value (2.0 kW in this example, for example), and then at position P52 on the X2 side of position P51, the laser output is reduced to 0 (see arrow R143(2)).

また、３パス目では、図２３に一点鎖線の特性で示すように、第３範囲Ｄ１３のＸ２側の端点である位置Ｐ６０にてレーザ出力が所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）まで立ち上がり（矢印Ｒ１４０参照）、位置Ｐ６０に対してＸ１側の位置Ｐ６１まで所定値（本例では、一例として３．８ｋＷ）が維持される（矢印Ｒ１４１参照）。そして、位置Ｐ６１にてレーザ出力が第１中間値（本例では、一例として２．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ６１に対してＸ１側の位置Ｐ６２にてレーザ出力が第２中間値（本例では、一例として１．０ｋＷ）まで低下され、次いで、位置Ｐ６２に対してＸ１側の位置Ｐ６３にてレーザ出力が０まで低下される（矢印Ｒ１４３（３）参照）。 Also, in the third pass, as shown by the dashed line characteristic in FIG. 23, the laser output rises to a predetermined value (3.8 kW in this example, for example) at position P60, which is the end point on the X2 side of the third range D13 (see arrow R140), and the predetermined value (3.8 kW in this example, for example) is maintained up to position P61 on the X1 side of position P60 (see arrow R141). Then, at position P61, the laser output is reduced to a first intermediate value (2.0 kW in this example, for example), then at position P62 on the X1 side of position P61, the laser output is reduced to a second intermediate value (1.0 kW in this example, for example), then at position P63 on the X1 side of position P62, the laser output is reduced to 0 (see arrow R143(3)).

図２３に示す例によっても、図２２に示した例と同様の原理により、１パス目に係る第１範囲Ｄ１１における照射の終了位置付近で生じやすい凝固部に起因した突起を、２パス目により溶融させることができるとともに、図２０に示した例と同様の原理により、２パス目に係る第２範囲Ｄ１２における照射の終了位置付近で生じやすい凝固部に起因した突起を、３パス目により溶融させることができる。これにより、溶接部に生じうる突起を低減でき、モータ１の軸方向の体格を低減できる。 In the example shown in FIG. 23, by the same principle as the example shown in FIG. 22, protrusions caused by solidified parts that tend to occur near the end position of irradiation in the first range D11 related to the first pass are removed by the second pass. In addition, by the same principle as the example shown in FIG. 20, protrusions caused by solidified parts that tend to occur near the end position of irradiation in the second range D12 in the second pass can be melted in the third pass. can be done. Thereby, protrusions that may occur in the welded portion can be reduced, and the size of the motor 1 in the axial direction can be reduced.

また、図２３に示す例によれば、上述した図１８に示した例と同様、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１のうちの両端部（Ｘ１側とＸ２側の端部）において、実際のレーザ出力が所定値よりも小さくなる。このような特性は、溶接対象箇所９０のＸ方向の両端部において、溶接対象物（個体）の溶接深さ方向の寸法が小さくなる構成に好適である。 In addition, according to the example shown in FIG. 23, as in the example shown in FIG. 18 described above, the actual laser output is smaller than a predetermined value at both ends (the ends on the X1 and X2 sides) of the circumferential range D1 of the welding target area 90. Such characteristics are suitable for a configuration in which the dimension of the welding target (individual) in the welding depth direction is small at both ends in the X direction of the welding target area 90.

この点、本実施例では、図７に示したように、溶接対象箇所９０を形成する２つの先端部４０は、先細りの形態（軸方向外側端面４２が湾曲する形態）である。このため、当接させた先端部４０同士の重なる範囲の寸法であってレーザビーム１１０の照射方向の寸法は、第１範囲Ｄ１１におけるＸ１側において、第１範囲Ｄ１１におけるＸ２側よりも小さく、かつ、第３範囲Ｄ１３におけるＸ２側において、第３範囲Ｄ１３におけるＸ１側よりも小さい。従って、図２３に示す例によれば、上述した図１８に示した例と同様、溶接方向（照射位置の変化方向）が異なる２つのパスであって、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心に向かって外側から照射が開始される２つのパス（１パス目と３パス目の２つのパス）に係る溶接によって、軸方向外側端面４２が湾曲する形態の先端部４０における溶接対象箇所９０に対しても高い品質の溶接部を形成できる。 In this regard, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the two tip portions 40 forming the welding target location 90 are tapered (the axial outer end surface 42 is curved). Therefore, the size of the overlapping range of the tip portions 40 brought into contact with each other, and the size in the irradiation direction of the laser beam 110, is smaller on the X1 side in the first range D11 than on the X2 side in the first range D11, and , is smaller on the X2 side in the third range D13 than on the X1 side in the third range D13. Therefore, according to the example shown in FIG. 23, similarly to the example shown in FIG. The welding target location in the tip portion 40 in which the axially outer end surface 42 is curved by welding in two passes (the first pass and the third pass) in which irradiation is started from the outside toward the center of the 90, high quality welds can be formed.

なお、図２３に示す例では、２パス目に係るレーザ出力の段階的な低下が開始される位置Ｐ５１と、３パス目に係るレーザ出力の段階的な低下が開始される位置Ｐ６１とは、一致しているが、Ｘ方向で離間されてもよい。例えば、位置Ｐ６１は、位置Ｐ５１に対してＸ１側にオフセットされてもよいし、Ｘ２側にオフセットされてもよい。 In the example shown in FIG. 23, position P51 where the gradual decrease in the laser output for the second pass starts and position P61 where the gradual decrease in the laser output for the third pass starts coincide with each other, but they may be separated in the X direction. For example, position P61 may be offset toward the X1 side or toward the X2 side with respect to position P51.

次に、図２４を参照してステータ２１の製造の流れについて概説する。図２４は、ステータ２１の製造の流れを概略的に示すフローチャートである。 Next, the flow of manufacturing the stator 21 will be outlined with reference to FIG. 24. FIG. 24 is a flowchart schematically showing the flow of manufacturing the stator 21. As shown in FIG.

ステータ２１の製造方法は、まず、ステータコア２２を準備し、かつ、ステータコイル２４を形成するための、真っ直ぐなコイル片５２（成形前のコイル片５２）を準備する工程（Ｓ１２）を含む。 The method for manufacturing the stator 21 first includes the step of preparing the stator core 22 and preparing straight coil pieces 52 (coil pieces 52 before molding) for forming the stator coils 24 (S12).

続いて、ステータ２１の製造方法は、コイル片５２の先端部４０（始端および終端）の絶縁被膜６２を除去する除去工程（Ｓ１４）を含む。この絶縁被膜６２の除去方法としては、任意であるが、例えば、絶縁被膜６２は、刃具を用いて機械的に除去されてもよいし、エッチング等により化学的に除去されてもよい。また、絶縁被膜６２は、レーザを用いて熱的に除去されてもよい。 The manufacturing method of the stator 21 then includes a removal step (S14) of removing the insulating coating 62 from the tip portion 40 (starting end and ending end) of the coil piece 52. The method of removing the insulating coating 62 is arbitrary, but for example, the insulating coating 62 may be mechanically removed using a cutting tool, or may be chemically removed by etching or the like. The insulating coating 62 may also be thermally removed using a laser.

なお、コイル片５２同士を接合するためには、少なくとも、先端部４０のうち実際に接合される面の絶縁被膜６２のみが除去されていればよく、その他の面（裏面または表面の他方の面、および、側面）の絶縁被膜６２は、残っていてもよい。 In order to join the coil pieces 52 together, it is only necessary to remove at least the insulating coating 62 from the surface of the tip portion 40 that will actually be joined, and the insulating coating 62 from the other surfaces (the back surface or the other surface of the front surface, and the side surfaces) may remain.

続いて、ステータ２１の製造方法は、除去工程後に、真っ直ぐなコイル片５２を、金型等を用いて屈曲させ、成形する成形工程（Ｓ１６）を含む。例えば、コイル片５２を、図６に示したような、一対の直進部５０と、一対の直進部５０を連結する連結部５４と、を有した略Ｕ字状に成形する。なお、ステップＳ１６及びステップＳ１４の順番は入れ替わっていてもよい。 Subsequently, after the removal step, the method for manufacturing the stator 21 includes a molding step (S16) of bending and molding the straight coil piece 52 using a mold or the like. For example, the coil piece 52 is formed into a substantially U-shape having a pair of rectilinear parts 50 and a connecting part 54 connecting the pair of rectilinear parts 50, as shown in FIG. Note that the order of step S16 and step S14 may be reversed.

続いて、ステータ２１の製造方法は、成形工程後に、コイル片５２を、ステータコア２２のスロット２２０に挿入する装着工程（Ｓ１８）を含む。挿入工程は、全てのコイル片５２の挿入が完了した段階で完了する。 The manufacturing method of the stator 21 then includes an attachment process (S18) in which the coil pieces 52 are inserted into the slots 220 of the stator core 22 after the molding process. The insertion process is completed when the insertion of all the coil pieces 52 has been completed.

続いて、ステータ２１の製造方法は、挿入工程後に、直進部５０のうち、各スロット２２０から突出している部分を、専用の治具を用いて、周方向に倒す変形工程（Ｓ２０）を含む。これにより、直進部５０は、スロット２２０内において軸方向に延びる脚部５６と、軸方向一端側において周方向に延びる渡り部５８とになる。 Subsequently, after the insertion step, the method for manufacturing the stator 21 includes a deformation step (S20) in which the portions of the rectilinear portions 50 protruding from each slot 220 are tilted in the circumferential direction using a dedicated jig. Thereby, the rectilinear portion 50 has a leg portion 56 extending in the axial direction within the slot 220 and a transition portion 58 extending in the circumferential direction at one end in the axial direction.

続いて、ステータ２１の製造方法は、変形工程後に、周方向第１側（例えば時計回りの向き）に延びる一のコイル片５２の渡り部５８の先端部４０と、周方向第２側（例えば反時計回りの向き）に延びる他の一のコイル片５２の渡り部５８の先端部４０と、を接合する接合工程（Ｓ２２）を含む。本実施例では、上述のように、２つの先端部４０は、溶接により接合される。接合工程（レーザ溶接による接合工程）の詳細は、上述のとおりである。２つの先端部４０ごとに溶接が実行され、すべての組の２つの先端部４０が溶接されると、接合工程が終了する。 The manufacturing method of the stator 21 then includes a joining process (S22) in which the tip 40 of the crossover portion 58 of one coil piece 52 extending in the first circumferential direction (e.g., clockwise direction) is joined to the tip 40 of the crossover portion 58 of the other coil piece 52 extending in the second circumferential direction (e.g., counterclockwise direction) after the deformation process. In this embodiment, as described above, the two tip portions 40 are joined by welding. Details of the joining process (joining process by laser welding) are as described above. Welding is performed for every two tip portions 40, and when all sets of two tip portions 40 are welded, the joining process is completed.

続いて、ステータ２１の製造方法は、接合工程後に、仕上げ工程（Ｓ２４）を含む。仕上げ工程は、例えば上述のようにコイル片５２を組み付けることで形成されるコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂに対して絶縁処理を行う工程等を含んでよい。なお、絶縁処理は、コイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂの全体を封止する態様で樹脂をモールドする処理であってよいし、ワニス等を塗布する処理であってもよい。 The manufacturing method of the stator 21 then includes a finishing step (S24) after the joining step. The finishing step may include, for example, a step of insulating the coil ends 220A, 220B formed by assembling the coil pieces 52 as described above. The insulating step may be a process of molding resin in a manner that completely seals the coil ends 220A, 220B, or a process of applying varnish or the like.

次に、図２５を参照してグリーンレーザによる溶接熱の影響について説明する。 Next, we will explain the effect of welding heat from a green laser with reference to Figure 25.

図２５は、グリーンレーザによる溶接時の温度履歴の測定結果を示す図である。図２５では、横軸に時間を取り、縦軸に温度を取り、グリーンレーザによる溶接時の温度履歴が示される。図２５に示す温度履歴は、軸方向外側端面４２の溶接対象箇所９０の近傍の温度を熱電対で測定した結果に基づく。なお、図２５において、時点ｔ１は、照射開始時点を表す。 FIG. 25 is a diagram showing measurement results of temperature history during welding using a green laser. In FIG. 25, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents temperature, and the temperature history during welding with the green laser is shown. The temperature history shown in FIG. 25 is based on the result of measuring the temperature near the welding target location 90 of the axially outer end surface 42 with a thermocouple. Note that in FIG. 25, time t1 represents the irradiation start time.

ところで、一般的に溶接時には熱が発生するので、溶接により発生した熱によって、コイル片５２の絶縁被膜６２が損傷（炭化）する場合がある。ここで、損傷（炭化）した絶縁被膜６２上には、絶縁材料（例えば樹脂や、ワニス等）を付与するのが困難になるため、溶接後におけるステータコイル２４の絶縁性能が悪化する可能性がある。 Incidentally, since heat is generally generated during welding, the insulation coating 62 of the coil piece 52 may be damaged (carbonized) by the heat generated during welding. Here, since it becomes difficult to apply an insulating material (for example, resin, varnish, etc.) onto the damaged (carbonized) insulating coating 62, there is a possibility that the insulating performance of the stator coil 24 after welding will deteriorate. be.

この点、本実施例によれば、図２５に示すように、溶接時の最高温度は約９９℃に留まる。これは、グリーンレーザを用いることで、上述のように入熱量が有意に低減されるためである。なお、約９９℃は、エナメルの炭化が生じる温度である１８０℃よりも有意に低い。このように、本実施例によれば、グリーンレーザを用いることで、コイル片５２の絶縁被膜６２の損傷が生じ難くすることができる。従って、本実施例によれば、絶縁被膜６２を除去する除去工程（Ｓ１４）（図２４参照）において、先端部４０のうちの接合される面の絶縁被膜６２のみを除去し、その他の面の絶縁被膜６２を残存させることが可能となりうる。 In this regard, according to this embodiment, as shown in FIG. 25, the maximum temperature during welding remains at about 99°C. This is because by using a green laser, the amount of heat input is significantly reduced as described above. Note that approximately 99°C is significantly lower than 180°C, which is the temperature at which enamel carbonization occurs. In this way, according to this embodiment, by using the green laser, it is possible to make it difficult for the insulation coating 62 of the coil piece 52 to be damaged. Therefore, according to this embodiment, in the removal step (S14) (see FIG. 24) for removing the insulating coating 62, only the insulating coating 62 on the surface of the tip portion 40 to be joined is removed, and the other surfaces are removed. It may be possible to leave the insulation coating 62 remaining.

次に、図２６を参照して、グリーンレーザによる溶接に係る異物耐性について説明する。 Next, with reference to FIG. 26, foreign object resistance related to green laser welding will be described.

図２６は、異物耐性を検証するための試験の説明図である。ここでは、図２６に示すように、当接される先端部４０同士の重なる範囲を６分割し、分割して得られる６つの領域Ａ１からＡ６のいずれかに、絶縁被膜６２を形成するエナメル被膜の小片を挟み込み（径方向で先端部４０間に挟み込み）、グリーンレーザによる溶接を行った。そして、小片の挟み込み領域や小片のサイズを変更させてグリーンレーザによる溶接を行い、異物耐性を評価した。その結果、例えば、領域Ａ１や領域Ａ３においては、サイズ０．７ｍｍ×０．７ｍｍの小片を挟み込んだ場合でも、溶接ビードの表面に穴空き等の欠陥が生じなかった。同様に、領域Ａ２においては、サイズ１．０ｍｍ×１．０ｍｍの小片を挟み込んだ場合でも、溶接ビードの表面に穴空き等の欠陥が生じなかった。その他も領域についても同様であった。これに対して、赤外レーザによる溶接の場合、サイズ０．２ｍｍ×０．２ｍｍの小片を挟み込んだ場合に、溶接ビードの表面に穴空きが生じ、グリーンレーザによる溶接の異物耐性の高さを確認できた。 Figure 26 is an explanatory diagram of a test for verifying foreign object resistance. Here, as shown in Figure 26, the overlapping area of the abutting tip portions 40 was divided into six, and small pieces of enamel coating forming the insulating coating 62 were sandwiched (sandwiched between the tip portions 40 in the radial direction) in any of the six regions A1 to A6 obtained by dividing, and welding was performed with a green laser. Then, welding was performed with a green laser while changing the sandwiched area of the small pieces and the size of the small pieces, and foreign object resistance was evaluated. As a result, for example, in the region A1 and the region A3, even when a small piece of size 0.7 mm x 0.7 mm was sandwiched, no defects such as holes were generated on the surface of the weld bead. Similarly, in the region A2, even when a small piece of size 1.0 mm x 1.0 mm was sandwiched, no defects such as holes were generated on the surface of the weld bead. The same was true for the other regions. In contrast, when welding with an infrared laser, a hole was created on the surface of the weld bead when a small piece measuring 0.2 mm x 0.2 mm was sandwiched, confirming the high resistance of welding with a green laser to foreign objects.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the embodiments described above.

例えば、上述した実施例では、ステータコイル２４は、セグメントコイルの形態の複数のコイル片５２により形成されるが、これに限られない。例えば、ステータコイル２４は、ティース２２Ｂに複数回巻回（成形）された集中巻きのコイルの形態であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the stator coil 24 is formed by a plurality of coil pieces 52 in the form of a segment coil, but is not limited to this. For example, the stator coil 24 may be in the form of a concentrated winding coil wound (formed) multiple times around the teeth 22B.

＜付記＞
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。 <Additional Notes>
The following is further disclosed with respect to the above-described embodiment. Note that, among the effects described below, the effects of each additional embodiment to one embodiment are additive effects resulting from the additional embodiment.

（１）一の形態は、回転電機（１）のステータコイル（２４）を形成するための一のコイル片（５２）と他の一のコイル片（５２）の先端部（４０）同士を当接させる工程と、
当接させた前記先端部に係る溶接対象箇所（９０）に、０．６μｍ以下の波長のレーザビーム（１１０）を照射する溶接工程とを含み、
前記溶接工程は、一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第１範囲（Ｄ１１）に照射する第１照射工程と、前記第１照射工程の後に、他の一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第２範囲（Ｄ１２）に照射する第２照射工程とを含み、
前記第１範囲と前記第２範囲は、互いに対して異なる部分を含む、回転電機用ステータ製造方法である。 (1) In one embodiment, the tips (40) of one coil piece (52) and another coil piece (52) are connected to each other to form the stator coil (24) of the rotating electric machine (1). a step of bringing it into contact,
a welding step of irradiating a laser beam (110) with a wavelength of 0.6 μm or less to a welding target location (90) related to the abutted tip portion,
The welding process includes a first irradiation process in which a first range (D11) is irradiated with the laser beam generated by one pulse oscillation, and after the first irradiation process, the laser beam generated by another pulse oscillation. a second irradiation step of irradiating the beam to a second range (D12),
In the method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, the first range and the second range include portions that are different from each other.

本形態によれば、０．６μｍ以下の波長のレーザビーム（例えばグリーンレーザ）が利用されるので、赤外レーザを用いる場合に比べて、比較的少ない入熱量で、コイル片間での必要な接合面積を確保できる。また、溶接対象箇所に対して範囲を分けて第１照射工程及び第２照射工程を行うため、連続的な照射では比較的高い出力でレーザビームを照射できない発振器を用いる場合でも、比較的高い出力でレーザビームを照射できる。すなわち、連続的な照射ではなく、パルス発振によるパルス照射を行うことで、連続的な照射の場合に出力できるレーザ出力よりも高いレーザ出力を実現できる。この結果、比較的少ない入熱量で、コイル片間の溶接を適切に実現できる。 According to this embodiment, since a laser beam (for example, a green laser) with a wavelength of 0.6 μm or less is used, the required heat input between the coil pieces is relatively small compared to when an infrared laser is used. Bonding area can be secured. In addition, since the first irradiation process and the second irradiation process are performed separately for the area to be welded, even when using an oscillator that cannot irradiate a laser beam at a relatively high output in continuous irradiation, the output is relatively high. can irradiate a laser beam. That is, by performing pulse irradiation using pulse oscillation instead of continuous irradiation, it is possible to achieve a laser output higher than that which can be output in the case of continuous irradiation. As a result, welding between the coil pieces can be properly achieved with a relatively small amount of heat input.

（２）また、本形態においては、好ましくは、前記第１照射工程は、前記レーザビームの照射位置を第１方向（Ｘ）に沿って第１側（Ｘ１）から第２側（Ｘ２）へと直線状に変化させることを含み、
前記第２照射工程は、前記レーザビームの照射位置を前記第１方向に沿って前記第２側から前記第１側へと直線状に変化させることを含む。 (2) In this embodiment, preferably, the first irradiation step includes linearly changing an irradiation position of the laser beam from a first side (X1) to a second side (X2) along a first direction (X),
The second irradiation step includes linearly changing an irradiation position of the laser beam from the second side to the first side along the first direction.

この場合、溶接対象箇所の両端での溶接深さが過大とならない態様で、第１照射工程及び第２照射工程を実現できる。 In this case, the first irradiation process and the second irradiation process can be performed in a manner that does not cause the welding depth at both ends of the area to be welded to be excessive.

（３）また、本形態においては、好ましくは、当接させた前記先端部同士の重なる範囲の寸法であって前記レーザビームの照射方向の寸法は、前記第１範囲における前記第１側において、前記第１範囲における前記第２側よりも小さく、かつ、前記第２範囲における前記第２側において、前記第２範囲における前記第１側よりも小さい。 (3) In addition, in this embodiment, preferably, the dimension of the overlapping range of the abutted tips in the irradiation direction of the laser beam is smaller on the first side of the first range than on the second side of the first range, and is smaller on the second side of the second range than on the first side of the second range.

この場合、先端部の湾曲面（例えば円弧面）に溶接対象箇所を設定した場合でも、第１照射工程及び第２照射工程により高い品質の溶接を実現できる。 In this case, even if the welding area is set on a curved surface (e.g., an arcuate surface) of the tip, high quality welding can be achieved by the first irradiation process and the second irradiation process.

１ モータ
１０ モータハウジング
１２ 回転軸（回転中心）
１４ａ ベアリング
１４ｂ ベアリング
２１ ステータ
２２ ステータコア
２２Ａ バックヨーク
２２０Ａ コイルエンド
２２Ｂ ティース
２２０Ｂ コイルエンド
２４ ステータコイル
３０ ロータ
３２ ロータコア
３４ ロータシャフト
３４Ａ 中空部
３５Ａ エンドプレート
３５Ｂ エンドプレート
４０ 先端部
４２ 軸方向外側端面
５０ 直進部
５２ コイル片
５４ 連結部
５６ 脚部
５８ 渡り部
６０ 線状導体（平角線）
６２ 絶縁被膜
９０ 溶接対象箇所 1 Motor 10 Motor housing 12 Rotating shaft (rotation center)
14a Bearing 14b Bearing 21 Stator 22 Stator core 22A Back yoke 220A Coil end 22B Teeth 220B Coil end 24 Stator coil 30 Rotor 32 Rotor core 34 Rotor shaft 34A Hollow section 35A End plate 35B End plate 40 Tip section 42 Axial outer end surface 50 Straight section 52 Coil piece 54 Connecting portion 56 Leg portion 58 Transition portion 60 Linear conductor (flat wire)
62 Insulating coating 90 Welding target area

Claims (3)

回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の先端部同士を当接させる工程と、
前記先端部同士が当接する当接面に沿った直線上に、０．６μｍ以下の波長のレーザビームを照射する溶接工程とを含み、
前記溶接工程は、一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを前記直線上の第１範囲に照射する第１照射工程と、前記第１照射工程の後に、他の一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを前記直線上の第２範囲に照射する第２照射工程とを含み、
前記第１範囲と前記第２範囲は、互いに対して異なる部分を含む、回転電機用ステータ製造方法。 a step of bringing a tip end portion of one coil piece and a tip end portion of another coil piece into contact with each other to form a stator coil for a rotating electric machine;
a welding step of irradiating a laser beam having a wavelength of 0.6 μm or less along a straight line along a contact surface where the tip portions contact each other ,
the welding step includes a first irradiation step of irradiating a first range on the straight line with the laser beam generated by one pulse oscillation, and a second irradiation step of irradiating a second range on the straight line with the laser beam generated by another pulse oscillation after the first irradiation step,
The method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, wherein the first area and the second area include different portions with respect to each other. 前記第１照射工程は、前記レーザビームの照射位置を第１方向に沿って第１側から第２側へと直線状に変化させることを含み、
前記第２照射工程は、前記レーザビームの照射位置を前記第１方向に沿って前記第２側から前記第１側へと直線状に変化させることを含む、請求項１に記載の回転電機用ステータ製造方法。 The first irradiation step includes changing the irradiation position of the laser beam linearly from the first side to the second side along the first direction,
The rotary electric machine according to claim 1, wherein the second irradiation step includes changing the irradiation position of the laser beam linearly from the second side to the first side along the first direction. Stator manufacturing method. 回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の先端部同士を当接させる工程と、
当接させた前記先端部に係る溶接対象箇所に、０．６μｍ以下の波長のレーザビームを照射する溶接工程とを含み、
前記溶接工程は、一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第１範囲に照射する第１照射工程と、前記第１照射工程の後に、他の一のパルス発振で発生させる前記レーザビームを第２範囲に照射する第２照射工程とを含み、
前記第１範囲と前記第２範囲は、互いに対して異なる部分を含み、
前記第１照射工程は、前記レーザビームの照射位置を第１方向に沿って第１側から第２側へと直線状に変化させることを含み、
前記第２照射工程は、前記レーザビームの照射位置を前記第１方向に沿って前記第２側から前記第１側へと直線状に変化させることを含み、
当接させた前記先端部同士の重なる範囲の寸法であって前記レーザビームの照射方向の寸法は、前記第１範囲における前記第１側において、前記第１範囲における前記第２側よりも小さく、かつ、前記第２範囲における前記第２側において、前記第２範囲における前記第１側よりも小さい、回転電機用ステータ製造方法。


a step of bringing the tips of one coil piece and another coil piece into contact with each other to form a stator coil of a rotating electrical machine;
a welding step of irradiating a laser beam with a wavelength of 0.6 μm or less to a welding target location related to the abutted tip portion,
The welding process includes a first irradiation step of irradiating a first range with the laser beam generated by one pulse oscillation, and after the first irradiation step, a second irradiation step of irradiating the laser beam generated by another pulse oscillation. a second irradiation step of irradiating two areas;
The first range and the second range include different parts from each other,
The first irradiation step includes changing the irradiation position of the laser beam linearly from the first side to the second side along the first direction,
The second irradiation step includes changing the irradiation position of the laser beam linearly from the second side to the first side along the first direction,
The dimension of the overlapping range of the abutting tips, which is the dimension in the irradiation direction of the laser beam, is smaller on the first side in the first range than on the second side in the first range, and a method for manufacturing a stator for a rotating electric machine, wherein the second side in the second range is smaller than the first side in the second range.