CN108233141B - 电导体的接合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电导体(导体段)(30)的接合方法，包括：第1接合工序，将具有端部(31a～h)的导体段(30)组按电导体对逐一焊接；以及第2接合工序，在第1接合工序之后，将具有端部(31a‑1～h‑1)的导体段(30)组按电导体对逐一焊接，该导体段组由包括相对于具有端部(31a～h)的导体段(30)组的位于径向中央的具有端部(31d)的导体段(30)(或者具有端部(31e)的导体段(30))在径向中央侧的相反侧交叉的、作为第2电导体的具有端部(31c‑1)的导体段(30)(或者具有端部(31f‑1)的导体段(30))在内的多个导体段(30)构成，且该导体段(30)的端部(31)沿径向排列。

Description

电导体的接合方法
技术领域
本发明涉及一种电导体的接合方法。
背景技术
以往，使电导体的端部从用于旋转电机等中的铁芯的槽突出，焊接该电导体的端部来进行电导体的接合。专利文献1、专利文献2涉及这种技术。专利文献1中记载了使用夹持夹具来夹持导体段端部(电导体)进行焊接的技术。专利文献2中记载了以下的技术：用电极将沿径向排列多个的导体的内径侧的导体端部向径向外侧推压，并且用电极将外径侧的导体端部向径向内侧推压，进行焊接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-107876号公报
专利文献2：日本特开2006-25544号公报
发明内容
发明所要解决的课题
作为焊接对象的在径向上相邻的一对电导体在其焊接的过程中在以彼此沿径向接近的方式移动的状态下进行焊接。此时，在周向上与焊接对象的电导体相邻的电导体存在向径向的中央侧移动的情况。如果电导体移动至被夹持夹具夹入的范围的外侧，则无法适当地进行夹持，导致接合不良。此外，即使在被夹持夹具夹入的范围内移动，还存在如下担忧：为了矫正电导体的位置，需要强大的力，由于与夹持夹具的接触摩擦而导致电导体损伤。关于这一点，在专利文献2记载的技术中，虽然被电极从外径侧及内径侧这两方推压而矫正了接合位置，但难以将电极的推压力充分传递到在径向上位于中央的电导体，存在同样的课题。
本发明的目的在于提供一种电导体的接合方法，其能有效地防止难以通过来自外侧的推压来矫正位置的径向中央的电导体从适当的接合位置偏移的情况。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种电导体的接合方法，将插入到设置于铁芯(例如后述的定子铁芯21)的多个槽(例如后述的槽22)中的多个电导体(例如后述的导体段30)扭弯，将从不同的所述槽沿周向伸出并且端部在径向上相邻的2根所述电导体作为电导体对，一边从径向两侧推压一边通过焊接进行接合，所述电导体的接合方法包括：第1接合工序，将第1电导体组(例如后述的具有端部31a～h的导体段30组)按所述电导体对逐一焊接，所述第1电导体组由以端部(例如后述的端部31)沿径向排列的方式配置的多个所述电导体构成；以及第2接合工序，在所述第1接合工序之后，将第2电导体组(例如后述的具有端部31a-1～31h-1的导体段30组)按所述电导体对逐一焊接，所述第2电导体组由包括相对于所述第1电导体组的位于径向中央的第1电导体(例如后述的具有端部31d、31e的导体段30)在径向中央侧的相反侧交叉的第2电导体(例如后述的具有端部31c-1、31f-1的导体段30)在内的多个所述电导体构成，且该电导体的端部沿径向排列。
由此，即使位于第1电导体组的中央的第1电导体在焊接工序的过程中移动，与第1电导体交叉的第2电导体也不会向径向中央侧移动。能够抑制难以通过从外侧推压进行矫正的位于径向中央的电导体的端部的移动，因此能有效防止位于径向中央的电导体从接合位置(夹持位置)偏移而产生接合不良的情况。
构成所述电导体对的2根所述电导体从周向上分离的位置以彼此接近的方式延伸至接合位置，所述第2电导体组包括相对于构成所述第1电导体组的所述电导体对中的位于径向中央侧的第1电导体(例如后述的具有端部31b、31d、31e、31g的导体段30)在径向中央侧的相反侧交叉的第2电导体。
由此，在电导体的延伸方向交错的结构中，也能可靠地防止电导体的端部从接合位置向径向中央侧偏移的情况。
发明效果
根据本发明的电导体的接合方法，能有效地防止难以通过从外侧推压来矫正位置的径向中央的电导体从适当的接合位置偏移的情况。
附图说明
图1是示意性地示出应用了本发明的一个实施方式的电导体的接合方法的焊接装置的图。
图2是以俯视视角示意性地示出插入本实施方式的定子铁芯的槽中的导体段的位置关系的图。
图3是以径向视角示意性地示出本实施方式的导体段的端部在径向上重合的状态的图。
图4是以俯视视角示出用于本实施方式的导体段的接合的夹持夹具的图。
图5是以俯视视角示意性地示出进行本实施方式的焊接作业时的导体段的移动的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是示意性地示出应用了本发明的一个实施方式的电导体的接合方法的焊接装置10的示意图。
首先，对具有作为接合对象即电导体的导体段30的定子20进行说明。定子20具有定子铁芯21、多个槽22和多个导体段30。
定子铁芯21形成为圆筒状。多个槽22形成于定子铁芯21。槽22由沿定子铁芯21的轴向贯通定子铁芯21的贯通孔构成，在整个周向上形成有多个。槽22以定子铁芯21的轴心为中心呈放射状且沿周向形成。在槽22中插入有导体段30。
对导体段30进行说明。图2是以俯视视角示意性地示出插入本实施方式的定子铁芯21的槽22中的导体段30的位置关系的图。在图2中，示出利用焊接装置10进行接合前的状态。图3是以径向视角示意性地示出本实施方式的导体段30的端部在径向上重合的状态的图。另外，图2及图3中的单点划线表示从槽22延伸的导体段30的方向。
如图2及图3所示，导体段30具有通电的导体32、以及通过覆盖导体32来使周围绝缘的绝缘覆膜33。导体32由铜所构成的扁线构成。绝缘覆膜33由软质且具有绝缘性的材料构成。在导体段30的端部31，绝缘覆膜33被剥离，扁线露出。
如图2中的单点划线所示，导体段30从槽22沿着周向延伸。从周向上相邻的槽22延伸的导体段30的延伸方向为相同的方向。另一方面，径向上相邻的导体段30除了径向中央，形成为从槽22延伸的方向彼此相反地交错。
本实施方式的导体段30的从槽22突出的部分向上方延伸后，一边沿着周向一边向斜上方弯曲，进而以向上方延伸的方式扭弯(参照图1)。
如图3所示，从周向的一侧延伸来的导体段30的端部31与从周向的另一侧延伸来的导体段30的端部31交叉，各个端部31在径向上相对。
导体段30在插入定子铁芯21中的状态下，多个端部31每8根8根地沿定子铁芯21的径向排成一列。每8根8根地排列的导体段30的端部31的列以定子铁芯21的轴心为中心呈放射状地排列多列。
参照图2，将导体段30的端部31按从径向外侧到内侧的顺序设为端部31a～h，对导体段30的电导体对进行说明。位于径向最外径侧的导体段30的端部31a与在径向内侧与该端部31a相邻的导体段30的端部31b接合。此外，位于端部31b的径向内径侧(径向中央侧)的端部31c与在径向内径侧与该端部31c相邻的端部31d接合。位于径向最内径侧的导体段30的端部31h与在径向外径侧与该端部31h相邻的导体段30的端部31g接合。此外，位于端部31g的径向外径侧(远离径向中央的一侧)的端部31f与在径向外径侧与该端部31f相邻的端部31e接合。
即，沿径向排列的一组导体段30的端部31中，端部31a与端部31b、端部31c与端部31d、端部31e与端部31f、端部31g与端部31h作为电导体对分别被焊接接合。
接着，对进行导体段30的焊接的焊接装置10进行说明。如图1所示，本实施方式的焊接装置10具有定子用夹具11、焊枪12、夹持夹具40以及推压装置50。
定子用夹具11以能够以定子20的轴心为中心旋转的方式支承定子20。定子用夹具11旋转，由此定子20旋转，构成为能够改变插入定子20中的导体段30的端部31相对于焊枪12的位置。
焊枪12被支承为能够沿上下方向及定子20的径向移动。焊枪12具有TIG焊接的电极121以及保护气体的吹出口123。在本实施方式中，使用TIG焊接作为焊接方法。
对夹持夹具40进行说明。图4是以俯视视角示出用于本实施方式的导体段30的接合的夹持夹具40的图。夹持夹具40调整作为焊接对象的导体段30的端部的位置，从而使焊接适当地进行。夹持夹具40由左右一对夹持主体41构成。构成夹持夹具40的一对夹持主体41具有左右对称形状，因此仅对一方进行说明，对另一方省略说明。
夹持主体41具有内径侧支承部44、外径侧支承部45以及中间夹持部46。内径侧支承部44、中间夹持部46以及外径侧支承部45具有依次排列的位置关系，由铜构成并一体成型而连接，形成为沿定子铁芯21的径向延伸的位置关系而被使用。
内径侧支承部44具有大致长方体形状，沿着内径侧支承部44的长边方向形成有2个贯通孔441。2个贯通孔441中分别贯通有螺栓(未图示)，内径侧支承部44被固定在支承夹持夹具40的焊接装置10的移动装置部(未图示)。
外径侧支承部45具有大致长方体形状，在靠近与中间夹持部46连接的一侧的相反侧的端部的部分形成有贯通孔451。贯通孔451中贯通有螺栓(未图示)，外径侧支承部45被固定在支承夹持夹具40的焊接装置10的移动装置部(未图示)。
中间夹持部46从定子铁芯21的周向两侧夹持焊接的导体段30的端部31。中间夹持部46具有引导突部43和端部收纳凹部461。
引导突部43从彼此面对面的夹持主体41的侧面向另一方的夹持主体41的侧面突出3个。3个引导突部43在图4所示的俯视视角下具有大致等腰三角形。
由于引导突部43的存在，在中间夹持部46形成有相对于引导突部43相对凹陷的端部收纳凹部461。端部收纳凹部461形成于3个引导突部43中的相邻的引导突部43之间、以及两侧的引导突部43与存在于其两侧的端部凸壁463之间，沿定子铁芯21的径向排列并形成了共计4个。
4个端部收纳凹部461与导体段30的端部31a～h的电导体对对应。在焊接作业时的夹持状态下，导体段30的端部31a与端部31b的电导体对、端部31c与端部31d的电导体对、端部31e与端部31f的电导体对、端部31g与端部31h的电导体对成为分别收纳于4个端部收纳凹部461并被夹持的状态。
本实施方式的夹持夹具40由作为移动单元的移动装置部(未图示)支承，该移动单元能够使夹持夹具40相对于定子铁芯21沿定子铁芯21的轴向(图1中箭头A表示的方向及其反方向)相对地移动。焊接装置10的移动装置部具有作为夹持夹具开闭单元的夹持夹具开闭装置部(未图示)。移动装置部(未图示)构成为，使一对夹持夹具40在定子铁芯21的周向上彼此分离、接近而开闭一对夹持夹具40，从而夹持夹具40能够夹持(夹住)插入定子20中的导体段30的端部31。
对推压装置50进行说明。如图2所示，推压装置50分别配置在定子铁芯21的径向外侧和内侧。推压装置50从外侧(径向两侧)推压具有作为焊接对象的端部31a～h的导体段30。由此，具有端部31a～h的导体段30成为集中于中央侧的状态。
接着，对利用焊接装置10接合导体段30的端部31的方法进行说明。图5是以俯视视角示意性地示出进行本实施方式的焊接作业时的导体段30的移动的图。另外，在图5中，示出了对各导体段30的端部进行焊接前的状态。
首先，通过使定子用夹具11旋转来使定子20旋转，使所要夹持的导体段30的端部31a～h的列移动到夹持夹具40的附近。然后，通过夹持移动装置部的驱动，使夹持夹具40移动到夹持夹具40的中间夹持部46能够夹持所要夹持的导体段30的端部31的列的位置。夹持主体41配置在沿定子铁芯21的周向形成有多个的导体段30的端部31的列中的、被夹持的导体段30的端部31a～h的列与该列的两个相邻的导体段30的端部31的列之间。
接着，通过使焊接装置10的夹持夹具开闭装置部(未图示)驱动，使一对夹持主体41向空心的箭头表示的方向彼此接近。夹持主体41移动至图5中的双点划线的位置，由此8根导体段30的端部31a～h以电导体对分别收纳于端部收纳凹部461，并被夹持主体41夹持。
端部31a与端部31b、端部31c与端部31d、端部31e与端部31f、端部31g与端部31h这4个电导体对由端部收纳凹部461及突起52在定子铁芯21的径向上定位，并且也在定子铁芯21的周向上相对于相邻的导体段定位。
在焊接工序中，焊枪12相对地向图1的箭头B的方向移动，依次焊接导体段30的端部31a～h的4个电导体对。由此，在导体段30的端部31的前端部形成焊珠。沿径向排成一列的导体段30的端部31a～h按电导体对被逐一焊接。
接着，对作为焊接对象的导体段30的端部31a～h的位置被夹持夹具40矫正时的端部31的移动进行说明。如图5中的涂黑的箭头所示，由夹持夹具40矫正位置，由此端部31a～h在径向上以彼此接近的方式移动。伴随该导体段30的端部31a～h的移动，位于两侧的具有端部31a-1～h-1的导体段30组的一部分和具有端部31a-2～h-2的导体段30组的一部分移动。
如图5的空心的箭头所示，在具有端部31a-1～h-1的导体段30组中，电导体对中的、比径向中央靠外侧的端部31a-1、31c-1、31f-1、31h-1向远离径向中央的方向移动。另一方面，在具有端部31a-2～h-2的导体段30组中，电导体对中的、位于径向中央侧的端部31b-2、31d-2、31e-2、31g-2向接近径向中央侧的方向移动。
对于远离径向中央侧的端部31的移动，能够利用从径向的内径侧及外径侧这两侧推压的推压装置50的推压进行矫正，但难以进行径向中央侧的端部31的位置偏移的矫正。因此，在本实施方式中，在进行端部31a～h的焊接后，通过将具有不向径向中央侧移动的端部31a-1～h-1的导体段30组设为下一个焊接对象，防止了位于径向中央的端部31从接合位置偏移的情况。在焊接端部31a～h时，即使端部31a-1～h-1向远离径向中央的方向移动，也能够利用推压装置50矫正为合适的接合位置。
在焊接了具有端部31a～h的导体段30组后，利用定子用夹具11使定子20，使得具有端部31a-1～h-1的导体段30组位于焊接位置(夹持位置)。将8根端部31每2根2根地通过TIG焊接进行电弧焊。通过重复该步骤，多个导体段30的端部31构成为每2根2根地被电连接。另外，具有端部31a-2～h-2的导体段30组也最终其一部分在焊接前向远离径向中央的方向移动，因此能够在适当的接合位置完成焊接作业。
根据以上所说明的本实施方式，得到以下那样的效果。
在作为电导体的导体段30的结合方法中，将插入到设置于定子铁芯21的多个槽22中的多个导体段30扭弯，将从不同的槽22沿周向伸出并且端部31在径向上相邻的2根导体段30作为电导体对，一边从径向两侧推压，一边通过焊接进行接合。
并且，本实施方式的导体段(电导体)30的接合方法包括：第1接合工序，将具有端部31a～h的导体段30组(第1电导体组)按电导体对逐一焊接，该具有端部31a～h的导体段30组(第1电导体组)由以端部31沿径向排列的方式配置的多个导体段30构成；以及第2接合工序，在第1接合工序之后，将具有端部31a-1～h-1的导体段30组按电导体对逐一焊接，该导体段30组由包括相对于具有端部31a～h的导体段30组的位于径向中央的具有端部31d的作为第1电导体的导体段30(具有端部31e的导体段30)在径向中央侧的相反侧交叉的、作为第2电导体的具有端部31c-1的导体段30(具有端部31f-1的导体段30)在内的多个导体段30构成，且该导体段30的端部31沿径向排列。
由此，即使位于具有端部31a～h的导体段30组的中央的端部31d或端部31e在焊接工序的过程中移动，与具有端部31d的导体段30或具有端部31e的导体段30交叉的具有端部31c-1的导体段30或具有端部31f-1的导体段30也不向径向中央侧移动。能够抑制难以通过从外侧推压进行矫正的位于径向中央的导体段30的端部31d-1或端部31e-1的移动，因此能有效防止位于径向中央的端部31d-1或端部31e-1从接合位置(夹持位置)偏移而产生接合不良的情况。
此外，在本实施方式中，构成电导体对的2根导体段30从周向上分离的位置以彼此接近的方式延伸至接合位置。此外，具有端部31a-1～h-1的导体段30组包括相对于构成具有端部31a～h的导体段30组的电导体对中的位于径向中央侧的具有端部31b、31d、31e、31g的导体段30在径向中央侧的相反侧交叉的、具有端部31a-1、31c-1、31f-1、31h-1的导体段30。
由此，在导体段30交错地配置的情况下，也能够可靠地防止导体段30的端部从接合位置向径向中央侧偏移的情况。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不受上述的实施方式限制，能够适当变更。例如，也可以将从槽22向相同方向延伸并且端部31在径向上相邻的2根导体段30作为电导体对，将该电导体对包含于导体段30组的一部分。
此外，在本实施方式中，使用TIG焊接作为焊接方法，将焊枪12设为具有TIG焊接的电极及保护气体的吹出口的结构，但不限于此。例如可以使用MIG焊接等作为焊接方法，只要能够焊接导体段30的端部31，则可以使用其他的焊接方法。此外，也可以在槽22中插入绝缘性的绝缘体，并在该绝缘体中插入导体段30。

Claims (2)

1.一种电导体的接合方法，将插入到设置于铁芯的多个槽中的多个电导体扭弯，将从不同的所述槽沿周向伸出并且端部在径向上相邻的2根所述电导体作为电导体对，一边从径向两侧推压一边通过焊接进行接合，
所述电导体的接合方法包括：
第1接合工序，将第1电导体组按所述电导体对逐一利用夹持夹具矫正位置，由此使所述电导体对的2根所述电导体的端部在径向上以彼此接近的方式移动并焊接，所述第1电导体组由以端部沿径向排列的方式配置的多个所述电导体构成；以及
第2接合工序，将第2电导体组按所述电导体对逐一利用所述夹持夹具矫正位置，由此使所述电导体对的2根所述电导体的端部在径向上以彼此接近的方式移动并焊接，所述第2电导体组位于所述第1电导体组的周向一侧，且所述第2电导体组的所述电导体的端部沿径向排列，
所述第1电导体组和所述第2电导体组的在径向上相邻的所述电导体除了在径向中央相邻的所述电导体之外，形成为从所述槽延伸的方向彼此相反地交错，
将如下的所述第2电导体组作为所述第1接合工序之后的下一个焊接对象在所述第2接合工序中进行焊接，所述第2电导体组是在所述第1接合工序中所述电导体对中的比径向中央靠外侧的所述电导体伴随所述第1电导体组的端部的移动而向远离径向中央的方向移动的第2电导体组。
2.根据权利要求1所述的电导体的接合方法，其中，
在所述第2接合工序中，利用推压装置从径向的内径侧和外径侧这两侧推压所述第2电导体组。
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