特許 7602847 回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/04 20060101AFI20241212BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H02K15/04 E

B23K26/21 L

B23K26/21 N

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021114099

(22)【出願日】2021-07-09

(65)【公開番号】P2023010164

(43)【公開日】2023-01-20

【審査請求日】2023-10-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 伸吾

(72)【発明者】

【氏名】大野 弘行

(72)【発明者】

【氏名】松原 哲也

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０８９１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５８０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１９７４７８４１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１８５２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／２３０１９３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０４

Ｈ０２Ｋ １５／０８５

Ｂ２３Ｋ ２６／２１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成する治具と、
当接した状態の前記先端部に向けて前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射するレーザ照射手段と、
気体を前記空洞部に供給する気体供給手段とを備え、
前記気体供給手段は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に交差する方向に空気の流れを前記空洞部内で形成する態様で、前記空洞部内に空気を供給する第１気体供給手段を含む、回転電機用ステータ製造装置。

【請求項2】

前記気体供給手段は、不活性ガスを前記空洞部に供給する第２気体供給手段を更に含む、請求項１に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項3】

前記第１気体供給手段は、前記空洞部内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧のうちの少なくともいずれか一方を発生させることで、前記空洞部内に空気を供給する、請求項２に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項4】

前記第１気体供給手段は、
正圧源及び負圧源のうちの少なくともいずれか一方を含む圧発生源と、
一端が前記圧発生源に連通しかつ他端が前記空洞部に第１開口部により開口する第１流路とを含み、
前記第２気体供給手段は、
不活性ガス源と、
一端が前記不活性ガス源に連通しかつ他端が前記空洞部に第２開口部により開口する１つ以上の第２流路とを含み、
前記第２開口部は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向で、前記第１開口部よりも前記レーザ照射手段から遠い側に位置する、請求項２又は３に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項5】

前記第１流路は、一端が前記正圧源に連通する正圧側の流路部と、一端が前記負圧源に連通する負圧側の流路部とを含み、
前記第１開口部は、前記正圧側の流路部の他端と、前記負圧側の流路部の他端とにそれぞれ形成され、
前記正圧側の前記第１開口部と、前記負圧側の前記第１開口部とは、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に交差する方向で前記空洞部を挟んで対向する、請求項４に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項6】

前記正圧側の流路部は、前記正圧側の前記第１開口部に至る区間において、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に対して略直角な方向で直線状に延在する、請求項５に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項7】

前記第１流路及び前記１つ以上の第２流路は、前記治具に形成される、請求項５又は６に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項8】

前記治具は、前記ステータの中心軸に近い径方向内側の第１治具部材と、径方向外側の第２治具部材とを含み、
前記正圧側の流路部は、前記第１治具部材に形成され、
前記負圧側の流路部は、前記第２治具部材に形成される、請求項７に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項9】

前記１つ以上の第２流路は、前記第１治具部材及び前記第２治具部材のうちの、いずれか一方のみに形成される、請求項８に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項10】

前記第２開口部からの前記不活性ガスの供給方向は、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向に視て、前記第１気体供給手段により形成される空気の流れ方向に対して交差する、請求項４～９のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項11】

前記１つ以上の第２流路は、前記第２開口部に近づくほど、前記レーザ照射手段によるレーザ照射方向で前記レーザ照射手段から遠くなる態様で傾斜する、請求項１０に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項12】

前記第２気体供給手段は、前記空洞部を挟んで対向する２つ以上の前記第２流路から、当接した状態の前記先端部に向けて前記不活性ガスを供給する、請求項４～１１のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項13】

前記治具は、複数対の前記導体片のそれぞれに対して別々の前記空洞部を形成する態様で、複数対の前記導体片に対して同時に機能する、請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ステータ製造装置。

【請求項14】

治具を用いて、回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成するクランプ工程と、
前記クランプ工程の後に、気体を前記空洞部に供給する気体供給工程と、
前記クランプ工程の後に、前記気体供給工程により前記気体が供給されている状態で実行され、前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射することで、前記先端部同士をレーザ溶接により接合する溶接工程とを含み、
前記気体供給工程は、前記溶接工程による前記レーザビームの照射方向に交差する方向に空気の流れを前記空洞部内で形成する態様で、前記空洞部内に空気を供給することを含む、回転電機用ステータ製造方法。

【請求項15】

前記気体供給工程は、不活性ガスを供給することを更に含む、請求項１４に記載の回転電機用ステータ製造方法。

【請求項16】

前記気体供給工程は、前記空洞部に開口する第１開口部を有する第１流路を介して空気を供給しつつ、前記空洞部に開口する第２開口部を有する第２流路を介して、当接した状態の前記先端部に向けて前記不活性ガスを供給し、
前記第２開口部は、レーザ照射方向で、前記第１開口部よりも、当接した状態の前記先端部に近い、請求項１５に記載の回転電機用ステータ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転電機用ステータ製造装置及び回転電機用ステータ製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機のステータコイルを形成するための一のコイル片と他の一のコイル片の端部同士を当接させた状態でクランプし、当接させた端部に係る溶接対象箇所にレーザビームを照射することで端部同士を溶接することを含むステータの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－４８３５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述したようなコイル片の端部同士をレーザ溶接する場合、溶接対象箇所をレーザ照射手段に晒した状態でレーザ照射手段からレーザビームを照射する必要があり、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することが、溶接品質を高める観点から重要となる。

【0005】

そこで、１つの側面では、本開示は、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、回転電機のステータを形成するための一の導体片と他の一の導体片のそれぞれの先端部同士が当接した状態を形成するとともに、当接した状態の前記先端部を外部に連通させる筒状の空洞部を形成する治具と、
当接した状態の前記先端部に向けて前記空洞部を介して外部からレーザビームを照射するレーザ照射手段と、
気体を前記空洞部に供給する気体供給手段とを備える、回転電機用ステータ製造装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本開示によれば、レーザ照射手段から溶接対象箇所までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】ステータコアの単品状態の平面図である。

【図3】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。

【図4】ステータのコイルエンド周辺の斜視図である。

【図5】同相のコイル片の一部を抜き出して示す斜視図である。

【図6】一のコイル片の概略正面図である。

【図7】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。

【図8】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。

【図9】治具を含む製造装置を示す概略図である。

【図10】治具の分解斜視図である。

【図11】治具の側面図と、ラインＢ－Ｂに沿った断面を示す断面図とを、２面図形式で示す図である。

【図12】治具の平面図と、２方向の断面図とを、３面図形式で示す図である。

【図13】本製造方法の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図14】本製造方法における気体供給工程の説明図である。

【図15】本製造方法における気体供給工程の説明図である。

【図16】本製造方法における溶接工程の説明図である。

【図17】本製造方法における溶接工程の説明図である。

【図18】適用可能な他の溶接対象箇所の説明図である。

【図19】他の治具構成を概略的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。なお、本明細書において、「所定」とは、「予め規定された」という意味で用いられている。

【0010】

図１は、一実施例によるモータ１の断面構造を概略的に示す断面図である。

【0011】

図１には、モータ１の回転軸１２が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（中心軸）１２が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸１２を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２まわりの回転方向に対応する。

【0012】

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。

【0013】

モータ１は、インナーロータ型であり、ステータ２１がロータ３０の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、径方向外側がモータハウジング１０に固定される。なお、ステータ２１の中心軸は、回転軸１２と同じである。

【0014】

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。

【0015】

ロータコア３２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板から形成される。ロータコア３２の内部には、永久磁石３２１が挿入される。永久磁石３２１の数や配列等は任意である。変形例では、ロータコア３２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

なお、図１では、特定の構造のモータ１が示されるが、モータ１の構造は、溶接により接合されるステータコイル２４（後述）を有する限り、任意である。従って、例えば、ロータシャフト３４は、中空部３４Ａを有さなくてもよいし、中空部３４Ａよりも有意に内径の小さい中空部を有してもよい。また、図１では、特定の冷却方法が開示されているが、モータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、中空部３４Ａ内に挿入される油導入管が設けられてもよいし、モータハウジング１０内の油路からコイルエンド２２０Ａ、２２０Ｂに向けて径方向外側から油が滴下されてもよい。

【0019】

また、図１では、ロータ３０がステータ２１の内側に配されたインナーロータ型のモータ１であるが、他の形態のモータに適用されてもよい。例えば、ステータ２１の外側にロータ３０が同心に配されたアウターロータ型のモータや、ステータ２１の外側及び内側の双方にロータ３０が配されたデュアルロータ型のモータ等に適用されてもよい。

【0020】

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。

【0021】

図２は、ステータコア２２の単品状態の平面図である。図３は、ステータコア２２に組み付けられる１対のコイル片５２を模式的に示す図である。図３では、ステータコア２２の径方向内側を展開した状態で、１対のコイル片５２とスロット２２０との関係が示される。また、図３では、ステータコア２２が点線で示され、スロット２２０の一部については図示が省略されている。図４は、ステータ２１のコイルエンド２２０Ａ周辺の斜視図である。図５は、同相のコイル片５２の一部を抜き出して示す斜視図である。

【0022】

ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコイル２４（図１参照）とを含む。

【0023】

ステータコア２２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるが、変形例では、ステータコア２２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。なお、ステータコア２２は、周方向で分割される分割コアにより形成されてもよいし、周方向で分割されない形態であってもよい。ステータコア２２の径方向内側には、ステータコイル２４が巻回される複数のスロット２２０が形成される。具体的には、ステータコア２２は、図２に示すように、円環状のバックヨーク２２Ａと、バックヨーク２２Ａから径方向内側に向かって延びる複数のティース２２Ｂとを含み、周方向で複数のティース２２Ｂ間にスロット２２０が形成される。スロット２２０の数は任意であるが、本実施例では、一例として、４８個である。

【0024】

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。

【0025】

各相コイルは、複数のコイル片５２を接合して構成される。図６は、一のコイル片５２の概略正面図である。コイル片５２は、相コイルを、組み付けやすい単位（例えば２つのスロット２２０に挿入される単位）で分割したセグメントコイルの形態である。コイル片５２は、断面矩形状の線状導体（平角線）６０を、絶縁被膜６２で被覆してなる。本実施例では、線状導体６０は、一例として、銅により形成される。ただし、変形例では、線状導体６０は、鉄のような他の導体材料により形成されてもよい。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

一つのスロット２２０には、図６に示すコイル片５２の脚部５６が複数、径方向に並んで挿入される。従って、ステータコア２２の軸方向一端側には、周方向に延びる渡り部５８が複数、径方向に並ぶ。図３及び図５に示すように、一つのスロット２２０から飛び出て周方向一方側に延びる一のコイル片５２の渡り部５８は、他のスロット２２０から飛び出て周方向他方側に延びる他の一のコイル片５２の渡り部５８に接合される。

【0029】

ここで、コイル片５２は、上述したとおり、絶縁被膜６２で被覆されているが、先端部４０だけは、当該絶縁被膜６２が除去される。これは、先端部４０にて他のコイル片５２との電気的接続を確保するためである。

【0030】

また、コイル片５２は、図５及び図６に示すように、コイル片５２の先端部４０のうち、最終的に軸方向外側端面４２、すなわち、コイル片５２の幅方向一端面（軸方向外側端面４２）を、軸方向外側に凸の円弧面としている。

【0031】

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。

【0032】

コイル片５２の先端部４０を接合する際には、一のコイル片５２と他の一のコイル片５２は、それぞれの先端部４０が、図７に示すビュー（当接面４０１に対して垂直な方向視）でＣ字状をなす態様で、突き合わせられる。この際、互いに接合される２つの先端部４０を、それぞれの円弧面（軸方向外側端面４２）の中心軸が一致するように、その厚み方向に重ねて接合されてよい。このように中心軸を合わせて重ねることで、屈曲角度αが比較的大きい場合や小さい場合でも、互いに接合される２つの先端部４０の軸方向外側のラインが一致し、適切に、重ね合わせることができる。

【0033】

この場合、溶接対象箇所９０は、範囲Ｄ１及び範囲Ｄ２に示すように、当接面４０１に沿って直線状に延在する。すなわち、溶接対象箇所９０は、レーザビーム１１０の照射側から視て（図７及び図８の矢印Ｗ参照）、範囲Ｄ２の幅で、範囲Ｄ１にわたり直線状に延在する。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、図８に示すように、２つのコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１を中心とする。溶接対象箇所９０の径方向の範囲Ｄ２は、レーザビーム１１０の径（ビーム径）に対応してよい。すなわち、レーザビーム１１０は、照射位置が径方向に実質的に変化することなく周方向に沿って直線的に変化する態様で、照射される。更に換言すると、レーザビーム１１０は、照射位置が当接面４０１に対して平行な直線状に変化するように移動される。これにより、例えばループ状（螺旋状）やジグザク状（蛇行）等に照射位置を変化させる場合に比べて、効率的に、直線状の溶接対象箇所９０にレーザビーム１１０を照射できる。

【0038】

次に、図９以降を参照して、ステータ２１の製造装置の一部として、コイル片５２の先端部４０をレーザ溶接する際に好適な治具７０を含む製造装置７について説明する。

【0039】

図９は、治具７０を含む製造装置７を示す概略図である。図９には、接合対象の１対のコイル片５２のそれぞれの一部（先端部４０を含む一部）が模式的に示されている。

【0040】

製造装置７は、図９に示すように、治具７０と、気体供給手段８０と、レーザ照射手段８９とを含む。

【0041】

治具７０は、１対のコイル片５２に対して、一のコイル片５２と他の一のコイル片５２のそれぞれの先端部４０同士が当接した状態を形成し、かつ、当該当接した状態を維持する。すなわち、治具７０は、１対のコイル片５２の先端部４０同士が当接した状態で維持されるように、１対のコイル片５２をクランプする。なお、以下では、治具７０は、１対のコイル片５２の先端部４０に係る部分だけが示されるが、複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成であってもよい。この場合、治具７０は、図９に示す構成が複数個周方向に連続する態様で形成されてもよい。また、この場合、治具７０は、複数対のコイル片５２のそれぞれの対に対して別々の空洞部５００を同時に形成してもよい。複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成の場合、１対ずつクランプする場合に比べて、溶接工程のリードタイムの効率的な短縮を図ることができる。

【0042】

治具７０は、１対のコイル片５２を上述したように拘束しているクランプ状態において、１対のコイル片５２の先端部４０（当接した状態の先端部４０）を外部に連通させる筒状の空洞部５００を形成する。すなわち、治具７０は、１対のコイル片５２を上述したように拘束すると同時に、当該１対のコイル片５２の先端部４０を外部に連通させる筒状の空洞部５００を形成する。空洞部５００は、レーザ照射手段８９から先端部４０の溶接対象箇所９０までのレーザビーム１１０の経路（レーザ照射経路）を形成する。空洞部５００は、好ましくは、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０が入射する側だけが開口する形態である。ただし、治具７０が、互いに対して移動する２つ以上の治具部材（本実施例では、後述するように３つの治具部材７１、７２、７３）により形成される場合、治具部材間のクリアランスに起因したわずかな隙間を有してもよい。

【0043】

本実施例では、治具７０は、互いに対して相対的に移動可能な３つの治具部材７１、７２、７３を含む。治具部材７１、７２、７３のそれぞれの構成は、図１０以降を参照して詳説する。

【0044】

気体供給手段８０は、気体を空洞部５００に供給する。空洞部５００に気体を適切に供給することで、空洞部５００内における所望の気体環境を実現できる。このようにして、本実施例によれば、気体供給手段８０を有することで、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することが可能となる。

【0045】

本実施例では、気体供給手段８０は、第１気体供給手段８１と、第２気体供給手段８２とを含む。

【0046】

第１気体供給手段８１は、気体として空気を空洞部５００に供給する。第１気体供給手段８１により供給される空気は、主に、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタやすす等の除去対象物を空洞部５００内から取り除く機能を有する。なお、スパッタとは、溶融池の乱れ等に起因して飛散する金属粒等である。なお、第１気体供給手段８１により供給される気体は、コストの観点からは空気が好適であるが、窒素等のような他の気体が利用されてもよいし、空気と他の気体の混合気であってもよい。

【0047】

第１気体供給手段８１は、好ましくは、空洞部５００内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧のうちの少なくともいずれか一方を発生させる。本実施例では、第１気体供給手段８１は、空洞部５００内の空気を外部に強制的に排出させる正圧及び負圧の双方を発生すべく、正圧源８１１と、負圧源８１２とを含む。

【0048】

正圧源８１１は、いわゆるエアブローの源であり、空洞部５００内に噴射する空気の流れを生成する。正圧源８１１は、コンプレッサや、ファン、ブロア等であってよい。

【0049】

負圧源８１２は、いわゆるバキューム源であり、空洞部５００内の空気を引く負圧を生成する。負圧源８１２は、真空ポンプや、真空ブロア、エジェクタ（真空発生器）等であってよい。

【0050】

この場合、第１気体供給手段８１は、正圧源８１１により空洞部５００内のスパッタを吹き飛ばす空気流れを形成するとともに、負圧源８１２により空洞部５００内の空気を引く（パージする）ことができる。これにより、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００内から効果的に取り除くことができる。

【0051】

なお、第１気体供給手段８１のうちの、正圧源８１１及び負圧源８１２のそれぞれと空洞部５００とを連通するための管路構成については、図１０以降を参照して詳説する。

【0052】

第２気体供給手段８２は、不活性ガスを空洞部５００に供給する。第２気体供給手段８２により供給される不活性ガスは、主に、シールドガス（溶融金属の酸化、窒化等を防止するガス）として機能する。不活性ガスは、任意であるが、窒素、アルゴン、ヘリウム等であってよい。この場合、シールドガスとして機能する不活性ガスにより溶接品質を効果的に高めることができる。なお、変形例では、不活性ガスに代えて又は加えて、炭酸ガスが利用されてもよい。

【0053】

第２気体供給手段８２は、不活性ガス源８２０を含む。不活性ガス源８２０は、不活性ガス又はその源を貯留するタンク等の形態であってよい。第２気体供給手段８２のうちの、不活性ガス源８２０と空洞部５００とを連通するための管路構成については、図１０以降を参照して詳説する。

【0054】

レーザ照射手段８９は、上述したレーザビーム１１０を照射する。なお、治具７０の固定された基準位置に対するレーザ照射手段８９の位置は、変化してもよいし、一定であってもよい。すなわち、レーザ照射手段８９は、可動式であってもよいし、固定式であってもよい。

【0055】

レーザ照射手段８９により照射されるレーザビーム１１０の波長は任意であるが、好ましくは、レーザビーム１１０の波長は、グリーンレーザを形成する波長である。なお、グリーンレーザとは、波長が５３２ｎｍのレーザ、すなわちＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：第２高調波）レーザのみならず、５３２ｎｍに近い波長のレーザをも含む概念である。なお、変形例では、グリーンレーザの範疇に属さない０．６μｍ以下の波長のレーザが利用されてもよい。グリーンレーザに係る波長は、例えばＹＡＧレーザやＹＶＯ４レーザで生み出された基本波長を酸化物単結晶（例えば、ＬＢＯ：リチウムトリボレート）に通して変換することで得られる。

【0056】

なお、変形例では、赤外レーザ（波長が１０６４ｎｍのレーザ）が利用されてもよい。ただし、赤外レーザは、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約１０％と低い。すなわち、赤外レーザの場合、レーザビーム１１０の大部分は、コイル片５２で反射してしまい、吸収されない。このため、接合対象のコイル片５２間での必要な接合面積を得るためには比較的大きい入熱量が必要となり、熱影響が大きく、溶接が不安定となるおそれがある。

【0057】

これに対して、グリーンレーザの場合、コイル片５２の線状導体６０の材料である銅に対して吸収率が約５０％と高い。従って、本実施例によれば、赤外レーザを利用する場合に比べて、少ない入熱量で、コイル片５２間での必要な接合面積を確保することが可能となる。

【0058】

次に、図１０から図１２を参照して、本実施例の治具７０の構成について更に説明する。

【0059】

図１０は、治具７０の分解斜視図であり、図１１は、治具７０の側面図と、ラインＢ－Ｂに沿った断面を示す断面図とを、２面図形式で示す図である。図１２は、治具７０の平面図と、２方向の断面図（ラインＣ－Ｃ及びラインＤ－Ｄに沿った断面）とを、３面図形式で示す図である。図１０から図１２には、接合対象の１対のコイル片５２のそれぞれの一部（先端部４０を含む一部）が模式的に示されている。以下で、対のコイル片５２とは、治具７０によるクランプ対象のコイル片５２を表す。

【0060】

図１０には、径方向に沿ったＸ方向と、Ｘ１側及びＸ２側が定義されるとともに、周方向に沿ったＹ方向と、Ｙ１側及びＹ２側が定義されている。また、図１０には、軸方向に沿ったＺ方向と、Ｚ１側及びＺ２側が定義されている。以下では、説明上、Ｚ方向を上下方向とし、Ｚ１側を上側とする。ただし、Ｚ方向が重力方向と一致しないような態様で治具７０が配置されてもよい。

【0061】

治具７０は、治具部材７１（以下、「径方向内側の治具部材７１」とも称する）と、治具部材７１よりも径方向外側（Ｘ方向Ｘ２側）に配置される治具部材７２（以下、「径方向外側の治具部材７２」とも称する）と、治具部材７３とを含む。

【0062】

径方向内側の治具部材７１と径方向外側の治具部材７２とは、互いに対して移動可能である。例えば、径方向内側の治具部材７１は、径方向外側の治具部材７２に対して周方向に移動可能である。径方向内側の治具部材７１は、径方向外側の治具部材７２及び治具部材７３と協動して、対のコイル片５２の状態を、対のコイル片５２が治具７０に対して拘束されているクランプ状態と、治具７０に対して拘束されていない非クランプ状態との間で切替可能である。図１０から図１２は、対のコイル片５２のクランプ状態を実現しているときの治具７０が示されている。

【0063】

径方向内側の治具部材７１は、クランプ状態において、径方向外側の治具部材７２に径方向で対向する合わせ面７１８、７１９を有する。合わせ面７１８は、合わせ面７１９と略平行であり、かつ、合わせ面７１９に対して径方向外側にオフセットしている。なお、略平行とは、厳密な平行に限定されないことを意図し、例えば１０％程度の誤差を許容する概念である。この場合、合わせ面７１８は、対のコイル片５２の厚み分（径方向の厚み分）に対応した寸法だけ、合わせ面７１９に対して径方向外側にオフセットしてよい。このようなオフセットを利用して、対のコイル片５２の先端部４０を適切に拘束（クランプ）できる。

【0064】

径方向内側の治具部材７１は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向内側のコイル片５２に周方向に当接することで（図１２参照）、径方向内側のコイル片５２の周方向の変位を拘束する。また、治具部材７１は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向内側のコイル片５２に径方向に当接することで（図１１参照）、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する。

【0065】

径方向外側の治具部材７２は、クランプ状態において、径方向内側の治具部材７１に径方向で対向する合わせ面７２８、７２９を有する。合わせ面７２８は、合わせ面７２９と略平行であり、かつ、合わせ面７２９に対して径方向外側にオフセットしている。この場合、合わせ面７２８は、対のコイル片５２の厚み分（径方向の厚み分）に対応した寸法だけ、合わせ面７２９に対して径方向外側にオフセットしてよい。このようなオフセットを利用して、対のコイル片５２の先端部４０を適切に拘束（クランプ）できる。

【0066】

径方向外側の治具部材７２は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向外側のコイル片５２に周方向に当接することで（図１２参照）、径方向外側のコイル片５２の周方向の変位を拘束する。

【0067】

治具部材７３は、径方向外側の治具部材７２に対して径方向に移動可能である。治具部材７３は、クランプ状態において、対のコイル片５２のうちの、径方向外側のコイル片５２に径方向外側から当接する（図１１参照）。このとき、治具部材７３は、対のコイル片５２の重なり合う部分（図７参照）に当接する（図１１参照）。治具部材７３は、対のコイル片５２を、径方向内側の治具部材７１に押し付ける態様で、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する（図１１参照）。すなわち、治具部材７３は、径方向内側の治具部材７１と協動して、対のコイル片５２を径方向に挟持することで、対のコイル片５２の径方向の変位を拘束する。

【0068】

このような本実施例の治具７０によれば、実質的に２つの可動部（治具部材７１及び治具部材７３）を用いて、対のコイル片５２の径方向及び周方向の変位を拘束するクランプ状態を形成できる。

【0069】

本実施例では、治具７０は、クランプ状態において、対のコイル片５２の上側に、上述した空洞部５００を形成する。すなわち、治具７０は、空洞部５００の下側において、上述したように対のコイル片５２を周方向及び径方向に拘束する。空洞部５００は、下側（Ｚ方向Ｚ２側）が対のコイル片５２で実質的に閉塞され、上側（Ｚ方向Ｚ１側）が開口する。なお、上側の開口は、上述したように、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０の照射用である。

【0070】

治具７０は、好ましくは、軸方向に視て、対のコイル片５２の先端部４０同士の重なり合う部分（図７参照）の中心に空洞部５００の中心が位置するように、空洞部５００を形成する。この場合、対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１（図８参照）の位置に、空洞部５００の径方向の中心が位置し、かつ、上記の重なり合う部分の周方向の中心（図７に示す溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の中心）に、空洞部５００の周方向の中心が位置する。

【0071】

空洞部５００は、径方向内側が、径方向内側の治具部材７１における径方向の側壁部７０６により閉塞され、径方向外側が、径方向外側の治具部材７２における径方向の側壁部７０８により閉塞される。

【0072】

空洞部５００は、周方向の一方側（Ｙ１側）が、径方向内側の治具部材７１における周方向の側壁部７１０と、径方向外側の治具部材７２における周方向の側壁部７２０と、により閉塞される。側壁部７１０及び側壁部７２０は、合わせ面７１８、７２８間での径方向のわずかなクリアランスを介して径方向に連続する。なお、このクリアランスは、径方向内側の治具部材７１の、径方向外側の治具部材７２に対する周方向の移動を可能とする最小限の寸法であってよい。

【0073】

空洞部５００は、周方向の他方側（Ｙ２側）が、径方向内側の治具部材７１における周方向の側壁部７１２と、径方向外側の治具部材７２における周方向の側壁部７２２と、により閉塞される。側壁部７１２及び側壁部７２２は、合わせ面７１９、７２９間での径方向のわずかなクリアランスを介して径方向に連続する。なお、このクリアランスは、径方向内側の治具部材７１の、径方向外側の治具部材７２に対する周方向の移動を可能とする最小限の寸法であってよい。

【0074】

空洞部５００は、上側に向かうほど断面積（ＸＹ平面内の断面積）が広くなる形態である。すなわち、空洞部５００は、テーパ状の形態である。テーパ状の形態の傾斜度合いは、レーザ照射手段８９からのレーザビーム１１０の照射角度の可変範囲に応じて設定されてよい。これにより、空洞部５００の上側の開口面積（外部と連通する開口面積）を、レーザビーム１１０の照射角度の可変範囲に応じて、最小化を図ることができる。なお、レーザビーム１１０の照射角度の可変範囲は、溶接対象箇所９０の長さ（例えば周方向の長さ）に応じて決定されてよい。

【0075】

本実施例では、治具７０は、上述した気体供給手段８０のうちの、正圧源８１１、負圧源８１２、及び不活性ガス源８２０のそれぞれを空洞部５００に連通させる流路構造を有する。

【0076】

具体的には、本実施例では、治具７０は、正圧源８１１、負圧源８１２、及び不活性ガス源８２０のそれぞれを空洞部５００に連通させる流路構造として、ブロー流路８５１と、バキューム流路８５２と、不活性ガス流路８５３とを含む。

【0077】

ブロー流路８５１は、正圧源８１１を空洞部５００に連通させる。すなわち、ブロー流路８５１は、一端が正圧源８１１に連通し、他端が空洞部５００に開口する。ブロー流路８５１は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口するブロー流路８５１を容易に形成できる。また、ブロー流路８５１は、好ましくは、治具７０のうちの、径方向内側の治具部材７１に形成される。この場合、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）を径方向外側に向けることができ、径方向外側に向かう空気の流れ（ブロー）を形成できる。

【0078】

図１０から図１２に示す例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）は、径方向内側の治具部材７１の径方向の側壁部７０６に形成される。すなわち、ブロー流路８５１は、空洞部５００に対して径方向内側から径方向に開口する。ブロー流路８５１は、好ましくは、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側で正圧を作用させる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い態様で、溶接対象箇所９０の上側にスパッタ除去用の空気流れを形成できる。

【0079】

ブロー流路８５１は、開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）に至る直前の区間において、軸方向に対して略直角な方向（径方向）に直線状に延在する。略直角とは、厳密な直角に限定されないことを意図し、例えば１０％程度の誤差を許容する概念である。これにより、例えばブロー流路８５１が対の不活性ガス流路８５３のように斜め下向きに延在する場合に比べて、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い空気流れを実現できる。すなわち、ブロー流路８５１から吐出される空気が、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）に直接的に当たると、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近に供給されている後述する不活性ガスが吹き飛ばされ、部分的に空気に置換されるおそれがある。この点、ブロー流路８５１を開口部８５１０の直前の区間において略ＸＹ平面内で直線状に延在させることで、かかる不都合を効果的に低減できる。略ＸＹ平面内とは、ＸＹ平面に厳密に平行である必要はなく、ある程度の誤差（例えば１０％程度の誤差）を許容する概念である。なお、図１０から図１２に示す例では、ブロー流路８５１は、径方向に延在する部分が示されているが、例えば図示していない区間において、正圧源８１１に向けて軸方向に沿って上側に延在する部分を含んでもよい。

【0080】

ブロー流路８５１の開口部８５１０は、好ましくは、比較的小さい開口面積を有し、例えばノズル状の形態であってよい。本実施例では、開口部８５１０は、後述するバキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）よりも有意に開口面積が小さい。これにより、ブロー流路８５１を通って開口部８５１０から空洞部５００内に吐出される空気の流速を効率的に高めることができる。なお、ブロー流路８５１を通って開口部８５１０から空洞部５００内に吐出される空気の流速が高いほど、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００外へと除去（バキューム流路８５２内に導くことで除去）する能力が向上する。

【0081】

バキューム流路８５２は、負圧源８１２を空洞部５００に連通させる。すなわち、バキューム流路８５２は、一端が負圧源８１２に連通し、他端が空洞部５００に開口する。バキューム流路８５２は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口するバキューム流路８５２を容易に形成できる。また、バキューム流路８５２は、好ましくは、治具７０のうちの、径方向外側の治具部材７２に形成される。この場合、バキューム流路８５２を介して収集される空洞部５００内の空気（スパッタを含みうる空気）を、治具７０の径方向外側に排出することが容易となる。なお、径方向内側よりも径方向外側の方が比較的広い空間が利用可能であり、バキューム流路８５２を介して収集される空洞部５００内の空気（スパッタを含みうる空気）を処理するための構成（図示せず）の配置が容易となる。

【0082】

図１０から図１２に示す例では、バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、径方向外側の治具部材７２の径方向の側壁部７０８に形成される。すなわち、バキューム流路８５２は、空洞部５００に対して径方向外側から径方向に開口する。バキューム流路８５２は、好ましくは、対のコイル片５２（溶接対象箇所９０）よりも上側で負圧を作用させる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い態様で、溶接対象箇所９０の上側にスパッタ除去用の空気流れを形成できる。

【0083】

なお、図１０から図１２に示す例では、バキューム流路８５２は、径方向に延在する部分が示されているが、例えば図示していない区間において、負圧源８１２に向けて軸方向に沿って上側に延在する部分（例えば煙突状の流路部）を含んでもよい。

【0084】

バキューム流路８５２は、好ましくは、ブロー流路８５１に対して空洞部５００を挟んで径方向に対向する。この場合、バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、好ましくは、ブロー流路８５１の開口部８５１０に対して、空洞部５００を挟んで径方向で対向する。これにより、ブロー流路８５１の開口部８５１０から吐出される空気（スパッタを運ぶ空気）を、バキューム流路８５２内へと直線的な径方向の経路で導くことができる。具体的には、バキューム流路８５２は、ブロー流路８５１と協動して、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側において、Ｚ方向に交差する空気流れ（例えばＸＹ平面内に略平行な空気流れ）を形成できる。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）付近における後述する不活性ガスの溜まり（滞留）を阻害し難い空気流れを効果的に形成できる。また、ブロー流路８５１の開口部８５１０からバキューム流路８５２の開口部８５２０までの空洞部５００を通る区間の距離の最小化を図ることで、圧力損失の最小化を図り、空洞部５００に正圧及び負圧を効率的に作用させることができる。

【0085】

バキューム流路８５２の開口部８５２０（空洞部５００側の開口部８５２０）は、好ましくは、比較的大きい開口面積を有する。本実施例では、開口部８５２０は、開口面積が比較的大きく、上述したように、ブロー流路８５１の開口部８５１０（空洞部５００側の開口部８５１０）よりも有意に開口面積が大きい。これにより、ブロー流路８５１からの空気により吹き飛ばされるスパッタの大部分を、バキューム流路８５２の開口部８５２０へと直接的に導くことができ、径方向の側壁部７０８（開口部８５２０まわりの表面）に付着しうるスパッタを効率的に低減できる。

【0086】

不活性ガス流路８５３は、不活性ガス源８２０を空洞部５００に連通させる。すなわち、不活性ガス流路８５３は、一端が不活性ガス源８２０に連通し、他端が空洞部５００に開口する。不活性ガス流路８５３は、治具７０に形成される。これにより、空洞部５００における所望の位置に開口する不活性ガス流路８５３を容易に形成できる。

【0087】

不活性ガス流路８５３は、好ましくは、一の空洞部５００に対して対で形成される。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）よりも上側において、２方向からの不活性ガスの流れを混合させることで、不活性ガスの溜まり（滞留）を効果的に安定化させることができる。なお、不活性ガスの溜まりが安定した状態で、上述したレーザ溶接が実行される場合、溶接部の品質を効果的に高めることができる。

【0088】

不活性ガス流路８５３は、好ましくは、ブロー流路８５１の開口部８５１０からバキューム流路８５２の開口部８５２０よりも下側で、空洞部５００に開口する。これにより、第１気体供給手段８１による供給される空気の流れに影響を受けがたい態様で、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）の上側に、不活性ガスの溜まり（滞留）を形成できる。なお、対の不活性ガス流路８５３から空洞部５００に供給される不活性ガスの速度（流速）は、ブロー流路８５１からに供給される空気の速度（流速）よりも有意に小さい。対の不活性ガス流路８５３から空洞部５００に供給される不活性ガスは、バキューム流路８５２を介して排出されうる一部を過不足なく補う態様で供給されてよい。

【0089】

対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、それぞれ、空洞部５００を挟んで周方向に対向する。この場合、周方向（対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１に平行な方向）で対向する２方向から不活性ガスを供給できるので、空洞部５００における周方向の中心部に位置する溶接対象箇所９０に不活性ガスを効率的に供給できる。この結果、対のコイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１の上側における不活性ガスの分布を、周方向に沿って均一化できる。これにより、溶接対象箇所９０の周方向の範囲Ｄ１の全体にわたって溶接品質を高めることができる。なお、変形例では、異なる３方向以上から不活性ガスを供給してもよい。

【0090】

対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、空洞部５００に対して周方向かつ斜め下向きに開口する。これにより、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）の上側から、対のコイル片５２の先端部４０（溶接対象箇所９０）に向けて直接的に不活性ガスを供給できる。本実施例では、図１２に示すように、対の不活性ガス流路８５３は、径方向に視て、周方向の側壁部７１２、側壁部７１０よりもＸＹ平面に対してなす角度が小さくなる態様（例えば４５度程度のなす角度）で傾斜している。ただし、変形例では、対の不活性ガス流路８５３の一方又は双方は、上述したブロー流路８５１と同様、開口部８５３０に至る直前の区間において、略ＸＹ平面内で直線状に延在してもよい。略ＸＹ平面内とは、ＸＹ平面に厳密に平行である必要はなく、ある程度の誤差（例えば１０％程度の誤差）を許容する概念である。

【0091】

対の不活性ガス流路８５３は、好ましくは、空洞部５００を挟んで周方向に対向しつつ、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のうちのいずれか一方だけに形成される。この場合、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のそれぞれに、例えば１つずつ不活性ガス流路８５３が設けられる場合に比べて、第２気体供給手段８２に係る構成を効率的に配置できる。例えば、対の不活性ガス流路８５３に対して、共通の不活性ガス源８２０を連通させる場合、かかる連通のための経路（図示せず）の一部を共通化することが可能となる。

【0092】

本実施例では、一例として、不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１に、対で設けられる。ただし、変形例では、不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１及び径方向外側の治具部材７２のそれぞれに設けられてもよいし、径方向外側の治具部材７２に対で設けられてもよい。

【0093】

なお、本実施例では、対の不活性ガス流路８５３は、ともに、径方向内側の治具部材７１に形成されるので、対の不活性ガス流路８５３のそれぞれの開口部８５３０（空洞部５００側の開口部８５３０）は、径方向で互いに対して若干オフセットしつつ、周方向に対向する。具体的には、対の不活性ガス流路８５３のうちの、Ｙ方向Ｙ１側の不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１における側壁部７１０に開口部８５３０を有し、Ｙ方向Ｙ２側の不活性ガス流路８５３は、径方向内側の治具部材７１における側壁部７１２に開口部８５３０を有する。この場合、図１２に示すように、側壁部７１０の開口部８５３０は、空洞部５００の径方向の略中心位置（コイル片５２の先端部４０同士の当接面４０１の位置）に対応した径方向の位置に形成されてよい。

【0094】

このように本実施例による治具７０によれば、対のコイル片５２をクランプしたクランプ状態を形成でき、当該クランプ状態において、対のコイル片５２の先端部４０同士の溶接対象箇所９０に対して上側に、上側のみが実質的に開口した空洞部５００を形成できる。これにより、閉塞度の高い空洞部５００内で先端部４０同士のレーザ溶接を行うことができ、第２気体供給手段８２からの不活性ガスによる効果（溶接品質を高める効果）を促進できる。

【0095】

また、本実施例によれば、空洞部５００への各種開口部のうちの、第１気体供給手段８１に係る開口部８５１０、８５２０が、第２気体供給手段８２の開口部８５３０よりも上側に位置するので、第２気体供給手段８２から供給される不活性ガスの機能（溶接品質を高める機能）を有意に阻害しない態様で、第１気体供給手段８１に係る空気流れを空洞部５００内に形成できる。これにより、不活性ガスの機能（溶接品質を高める機能）を有意に阻害しない態様でスパッタを除去でき、溶接品質を効果的に高めることができる。

【0096】

また、本実施例によれば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向するので、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、治具７０に効率的に形成できる。例えば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向し、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に径方向に対向する場合、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、互いに連通しないように治具７０に形成することが困難となり、治具構成が複雑化しうる。これに対して、本実施例によれば、ブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び対の不活性ガス流路８５３を、互いに連通しないように治具７０に形成することが容易である。ただし、変形例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向し、かつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に径方向に対向してもよいし、あるいは、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が周方向に対向し、かつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が同様に周方向に対向してもよい。

【0097】

また、本実施例によれば、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向し、かつ、開口部８５１０及び開口部８５２０が開口部８５３０に対して上下方向でオフセットしている。これにより、スパッタ除去用の空気の供給経路と、不活性ガスの供給経路とを、互いに干渉し難い態様で、かつ、それぞれの目的に適合した所望の位置に形成することが容易となる。例えば、スパッタ除去用の空気を、軸方向に視て溶接対象箇所９０の略中心を通るように供給でき、かつ、不活性ガスを溶接対象箇所９０の略中心で滞留するように供給できる。

【0098】

なお、本実施例では、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が径方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が周方向に対向するが、逆であってもよい。すなわち、ブロー流路８５１の開口部８５１０とバキューム流路８５２の開口部８５２０が周方向に対向しつつ、対の不活性ガス流路８５３に係る開口部８５３０が径方向に対向してもよい。ただし、この場合、対の不活性ガス流路８５３を、径方向内側の治具部材７１と径方向外側の治具部材７２のそれぞれに形成する必要が生じるため、構成（例えば配管等の構成）が複雑化しやすい不都合が生じうる。

【0099】

次に、図１３以降を参照して、ステータ２１の製造方法の一部として、製造装置７によるステータ２１の製造方法について説明する。

【0100】

図１３は、製造装置７によるステータ２１の製造方法（以下、「本製造方法」とも称する）の流れを概略的に示すフローチャートである。図１４から図１７は、本製造方法における特定の工程の説明図であり、図１４及び図１５は、ワークである対のコイル片５２にスパッタ除去用の空気及び不活性ガスが供給されている状態を２方向から模式的に示す図であり、図１６及び図１７は、対のコイル片５２にスパッタ除去用の空気及び不活性ガスが供給されている状態でレーザ溶接が実行されている様子を２方向から模式的に示す図である。図１４から図１７では、製造装置７に関連する一部だけが模式的に示されるとともに、気体の流れが矢印Ｒ１３０及びＲ１３２で模式的に示されている。また、図１６及び図１７では、レーザビーム１１０が模式的に示されている。

【0101】

まず、本製造方法は、治具７０を用いて対のコイル片５２を拘束するクランプ状態を形成するクランプ工程（ステップＳ１３００）を含む。すなわち、クランプ工程（ステップＳ１３００）として、対のコイル片５２とともに、径方向内側の治具部材７１及び治具部材７３を、径方向外側の治具部材７２に対してクランプ用の所定位置関係に位置付けることで、クランプ状態を形成する。なお、クランプ状態では、上述したように、対のコイル片５２の先端部４０同士が当接した状態で維持されるとともに、当接した状態の先端部４０を外部に連通させる空洞部５００が形成される。

【0102】

ついで、本製造方法は、空洞部５００に気体を供給する気体供給工程（ステップＳ１３０２）を含む。本製造方法では、気体供給工程（ステップＳ１３０２）は、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）と、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）とを含む。

【0103】

具体的には、本製造方法は、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）として、第１気体供給手段８１を用いて、空洞部５００にスパッタ除去用の空気を供給している状態を形成する。また、本製造方法は、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）として、第２気体供給手段８２を用いて、空洞部５００に不活性ガスを供給している状態を形成する。第１気体供給手段８１及び第２気体供給手段８２は、上述したとおりである。

【0104】

なお、第１気体供給工程（ステップＳ１３０２Ａ）と、第２気体供給工程（ステップＳ１３０２Ｂ）とは、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。

【0105】

このようにして、気体供給工程（ステップＳ１３０２）が実行されると、図１４及び図１５に示すように、空洞部５００に空気が供給されている状態（矢印Ｒ１３０参照）と、空洞部５００に不活性ガスが供給されている状態（矢印Ｒ１３２参照）とが、同時に実現される。

【0106】

ついで、本製造方法は、レーザ照射手段８９を用いて、対のコイル片５２の溶接対象箇所９０にレーザビーム１１０を照射することで、先端部４０同士をレーザ溶接により接合する溶接工程（ステップＳ１３０４）を含む。

【0107】

本実施例では、溶接工程（ステップＳ１３０４）は、図１６及び図１７に示すように、空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を維持しつつ実行される。これにより、第２気体供給手段８２による不活性ガスがシールドガスとして機能して溶接品質が向上するとともに、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを発生と同時に瞬時的に空洞部５００から除去できる。このようにして、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成することで、溶接品質を効果的に高めることができる。

【0108】

ついで、本製造方法は、溶接工程（ステップＳ１３０４）が終了すると、空洞部５００に気体を供給している状態を停止する気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）を含む。気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）は、第１気体供給手段８１による空気の供給を停止する第１停止工程（ステップＳ１３０６Ａ）と、第２気体供給手段８２による不活性ガスの供給を停止する第２停止工程（ステップＳ１３０６Ｂ）とを含む。

【0109】

なお、第１停止工程（ステップＳ１３０６Ａ）と、第２停止工程（ステップＳ１３０６Ｂ）とは、いずれが先に開始されてもよいし、同時に開始されてもよい。

【0110】

ついで、本製造方法は、レーザ溶接が完了した対のコイル片５２のクランプ状態（治具７０によるクランプ状態）を解除するクランプ解除工程（ステップＳ１３０８）を含む。クランプ解除工程（ステップＳ１３０８）は、径方向内側の治具部材７１及び治具部材７３を、径方向外側の治具部材７２に対してクランプ解除用の所定位置関係に位置付けることで実現されてよい。

【0111】

このような本製造方法によれば、空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を形成することで、レーザ照射手段８９から溶接対象箇所９０までのレーザ照射経路に対して適切な空間環境を形成できる。そして、このような適切な空間環境において溶接工程（ステップＳ１３０４）を行うことができる。すなわち空洞部５００に空気及び不活性ガスの双方が供給されている状態（矢印Ｒ１３０及びＲ１３２参照）を維持しつつ、溶接工程（ステップＳ１３０４）を行うことができる。その結果、溶接品質を効果的に高めることができる。

【0112】

なお、本製造方法は、説明上、１対のコイル片５２に関するものであるが、上述したように、複数対（例えば１２対）のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成にも拡張できる。複数対のコイル片５２の先端部４０を同時にクランプする構成においては、クランプ工程（ステップＳ１３００）及びクランプ解除工程（ステップＳ１３０８）は、複数対のコイル片５２のそれぞれに対して同時に実行されてよく、気体供給工程（ステップＳ１３０２）から気体供給停止工程（ステップＳ１３０６）までの各工程は、複数対のコイル片５２のそれぞれに対して同時に又は順次実行されてもよい。これにより、１対ずつ各種工程を実行する場合に比べて、本製造方法に係るリードタイムの効率的な短縮を図ることができる。

【0113】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施例の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。

【0114】

例えば、上述した実施例は、コイル片５２の先端部４０同士の接合に関するが、コイル片５２の先端部４０と、バスバーの端部（図示せず）との間の接合にも適用可能である。この場合、バスバーの端部に接合されるコイル片５２の先端部４０は、動力線や中性点を形成する渡り部の先端部であってよい。

【0115】

例えば、図１８には、適用可能な他の溶接対象箇所が斜視図で示されている。図１８では、上述した実施例と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号が付されている。図１８に示す例では、端子台６７０に保持されるバスバーの端部６８０、６８１とステータコイル２４Ａに係るコイル片５２Ａの先端部４０Ａとが互いに接合される。なお、この場合、端子台６７０に保持されるバスバーの一部は、端子台６７０内において３相の外部端子６７１に電気的に接続される。このようなバスバーの端部６８０、６８１とコイル片５２Ａの先端部４０Ａとの間の接合部に対しても、本実施例による治具７０を利用したレーザ溶接が適用されてもよい。この場合、例えば、図１９に軸方向の断面視で示すように、鉤型の治具７０Ａを形成する治具部材７１Ａ、７２Ａによって、上述した治具部材７１及び治具部材７２と同様の機能が実現されてもよい。この場合、治具部材７１Ａ、７２Ａは、先端部４０Ａ同士の当接面４０１Ａの上側（Ｚ１側）に空洞部５００Ａを形成してよい。また、この場合、治具部材７１Ａ、７２Ａは、図１９に示すように、上述した治具７０のブロー流路８５１、バキューム流路８５２、及び不活性ガス流路８５３と同様の機能を有するブロー流路８５１Ａ、バキューム流路８５２Ａ、及び不活性ガス流路８５３Ａを形成してよい。

【0116】

また、上述した実施例では、第１気体供給手段８１は、正圧源８１１及び負圧源８１２の双方を利用するが、正圧源８１１及び負圧源８１２のうちのいずれか一方だけが利用されてもよい。この場合でも、レーザ溶接の際に発生しうるスパッタを空洞部５００内から効果的に取り除くことができる。例えば正圧源８１１のみを利用する場合、バキューム流路８５２は、ブロー流路８５１から噴射された空気とともにスパッタ等を回収する流路として機能してよい。また、負圧源８１２のみを利用する場合、ブロー流路８５１は、負圧源８１２からの負圧に起因して外部から空洞部５００に向かう空気の流れを形成する流路として機能してよい。

【符号の説明】

【0117】

１・・・モータ（回転電機）、１２・・・回転軸（中心軸）、２１・・・ステータ、４０・・・先端部、５２・・・コイル片（導体片）、５００・・・空洞部、１１０・・・レーザビーム、７０・・・治具、７１、７１Ａ・・・治具部材（第１治具部材）、７２、７２Ａ・・・治具部材（第２治具部材）、８０・・・気体供給手段、８１・・・第１気体供給手段、８２・・・第２気体供給手段、８１１・・・正圧源（圧発生源）、８１２・・・負圧源（圧発生源）、８２０・・・不活性ガス源、８５１・・・ブロー流路（第１流路）、８５１０・・・開口部（第１開口部）、８５２・・・バキューム流路（第１流路）、８５２０・・・開口部（第１開口部）、８５３・・・不活性ガス流路（第２流路）、８５３０・・・開口部（第２開口部）、８９・・・レーザ照射手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】