CN114731100A - 定子的制造方法 - Google Patents

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CN114731100A CN202180006704.8A CN202180006704A CN114731100A CN 114731100 A CN114731100 A CN 114731100A CN 202180006704 A CN202180006704 A CN 202180006704A CN 114731100 A CN114731100 A CN 114731100A
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牛田英晴
汤飞
杉本哲也
中村将也
西田将成
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Abstract

本发明涉及定子的制造方法。该定子的制造方法具备：剥离导线部中的成为焊接面的第一面的绝缘覆膜的工序；以及在第一面的绝缘覆膜被剥离并且与第一面相反的一侧的第二面的绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过绿色激光焊接第一面彼此的工序。

Description

定子的制造方法
技术领域
本发明涉及定子的制造方法。
背景技术
以往，公知有将导体段的终端部彼此焊接的定子的制造方法。例如在日本特开2013-109948号公报中公开了这样的定子的制造方法。
在上述日本特开2013-109948号公报中公开了通过YAG激光将两根扁平线的端部彼此焊接的方法。具体而言，在各个扁平线的端部仅剥离一个面的绝缘覆膜。而且，在通过剥离绝缘覆膜而形成(露出)的绝缘覆膜剥离面彼此配置为相互对置的状态下，从扁平线的端面侧照射YAG激光，由此焊接绝缘覆膜剥离面彼此。
专利文献1：日本特开2013-109948号公报
然而，在上述日本特开2013-109948号公报所记载的方线的焊接方法中，在与绝缘覆膜剥离面相反的一侧的面(以下，背面)设置有绝缘覆膜的状态下，由于通过YAG激光进行扁平线(线圈)的端部彼此的焊接，所以往往覆盖背面的绝缘覆膜因通过焊接产生的热而损伤(碳化)。这里，难以在损伤(碳化)后的绝缘覆膜上配置(树脂成型、涂覆)绝缘部件(树脂、清漆等)，所以存在焊接后的线圈的绝缘性能恶化的情况。
此外，为了防止上述绝缘部件的配置(涂覆)因绝缘覆膜的损伤(碳化)而变得困难，虽考虑了在预先除去了设置于背面的绝缘覆膜的状态下进行焊接，但在该情况下，增加除去设置于背面的绝缘覆膜的工序，认为相应地使扁平线的焊接的作业复杂化。即、在使用上述日本特开2013-109948号公报所记载那样的现有的扁平线的焊接方法的情况下，存在难以在维持焊接后的线圈的绝缘性能的同时，防止焊接时的作业复杂化这样的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的是提供一种在将线圈彼此焊接的情况下，能够在维持焊接后的线圈的绝缘性能的同时，防止焊接时的作业复杂化的定子的制造方法。
为了实现上述目的，本发明的一个方面的定子的制造方法是具备由被绝缘覆膜覆盖的铜线构成的多个线圈的定子的制造方法，其具备以下工序：不剥离设置于多个线圈各自的前端部侧的导线部中的与成为焊接面的第一面相反的一侧的导线部的第二面的绝缘覆膜，并剥离第一面的绝缘覆膜的工序；以相互不同的线圈的导线部的第一面彼此对置的方式，将多个线圈配置于定子铁芯的插槽的工序；以及在第一面的绝缘覆膜被剥离并且第二面的绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过绿色激光焊接第一面彼此的工序。此外，绿色激光不仅是波长为532nm的激光，还是包含波长与532nm接近的激光的广义。
本发明的一个方面的定子的制造方法如上述那样，具备在第二面的绝缘覆膜未被剥离的状态下通过绿色激光焊接第一面彼此的工序。这里，在许多金属制的部件中，针对绿色激光的吸收率高于针对红外激光的吸收率。因此，利用金属的吸收率比较高的绿色激光焊接第一面彼此，由此因激光照射而在导线部的熔融部产生的热被熔融部附近的金属部分吸收并且比较难以从熔融部向导线部的其它部分移动。由此，在第二面的绝缘覆膜未被剥离的状态下，即使在通过绿色激光焊接第一面彼此的情况下，也能够防止第二面的绝缘覆膜因绿色激光的热而损伤(碳化)的情况。其结果是，能够容易地将绝缘部件(绝缘性树脂、清漆等)配置(树脂成型、涂覆)于第二面的绝缘覆膜的表面上。另外，第二面的绝缘覆膜没有损伤(碳化)，由此能够省略为了配置(树脂成型、涂覆)上述绝缘部件而预先剥离第二面的绝缘覆膜的工序。上述结果是，在焊接线圈彼此的情况下，能够维持焊接后的线圈的绝缘性能的同时，防止焊接时的作业复杂化。
根据本发明，如上述那样，在将线圈彼此焊接的情况下，能够在维持焊接后的线圈的绝缘性能，并且能够防止焊接时的作业复杂化。
附图说明
图1是第一以及第二实施方式的定子的俯视图。
图2是表示第一实施方式的被相互焊接的分段导体的结构的概略图。
图3是图2的焊接部附近的局部放大图。
图4是第一实施方式的焊接部附近的俯视图。
图5是沿着图4的200-200线的剖视图。
图6是表示第一实施方式的定子的制造方法的流程图。
图7是表示第一实施方式的剥离工序中的绝缘覆膜的状态的图。(图7A是表示绝缘覆膜的剥离前的状态的图。图7B是表示绝缘覆膜的剥离后的状态的图。)
图8是在第一实施方式的焊接工序中照射绿色激光的状态的侧视图。
图9是表示激光波长与铜的反射率的关系的图表的图。
图10是在第一实施方式的焊接工序中照射绿色激光的状态的剖视图。
图11是表示在第一实施方式的焊接工序中形成的熔融部的图4的局部放大图。
图12是表示第一实施方式的焊接后的导线部的各面的温度测定结果的图。(图12A是第三面的结果。图12B是第二面的结果。图12C是第四面的结果。)
图13是第二实施方式的焊接部附近的俯视图。
图14是沿着图13的400-400线的剖视图。
图15是表示第二实施方式的定子的制造方法的流程图。
图16是表示第二实施方式的剥离工序中的绝缘覆膜的状态的图。(图16A是表示绝缘覆膜的剥离前的状态的图。另外，图16B是表示绝缘覆膜的剥离后的状态的图。)
图17是在第二实施方式的焊接工序中照射绿色激光的状态的剖视图。
具体实施方式
以下，结合附图来说明本发明的实施方式。
[第一实施方式结构]
(定子的构造)
参照图1～图5对第一实施方式的定子100的构造进行说明。
在本申请说明书中，“轴线方向”以及“中心轴线方向”是指沿着定子铁芯10(转子铁芯1)的旋转轴线(附图标记O)(Z方向)的方向(参照图1)。另外，“周向”是指定子铁芯10的周向(A方向、A1方向、A2方向)。另外，“径向内侧”是指朝向定子铁芯10的中心的方向(B1方向)。另外，“径向外侧”是指朝向定子铁芯10的外的方向(B2方向)。
如图1所示，定子100具备圆环状的定子铁芯10。例如，定子100构成内转子型的旋转电机的一部分，定子铁芯10配置为在径向上与转子铁芯1对置。
(定子铁芯的结构)
在定子铁芯10设置有多个插槽11。在多个插槽11分别配置有分段导体20。
定子铁芯10包含：以圆环状与插槽11的径向外侧连接的后磁轭12；以及设置于相邻的插槽11之间，从后磁轭12朝向径向内侧延伸的多个齿13。另外，在插槽11配置有用于将分段导体20与定子铁芯10绝缘的绝缘部件(未图示)。
如图2所示，在定子100配置有多个分段导体20。分段导体20例如由扁平导线20a(参照图1)形成(构成)。另外，分段导体20由被绝缘覆膜30a覆盖的铜线构成。具体而言，分段导体20通过由铜形成的导体主体、和设置于铜的表面上的绝缘覆膜30a(参照图4)构成。分段导体20中的、后述的剥离部分40以外的部分被绝缘覆膜30a覆盖。此外，在本申请说明书中，“扁平导线”是指作为一体具有剖面形状为大致矩形形状的导线。此外，分段导体20是技术方案的“线圈”的一个例子。
详细而言，多个分段导体20分别配置为跨越多个插槽11。具体而言，多个分段导体20分别包含收纳于相互不同的插槽11的一对插槽收纳部21。在收纳有一对插槽收纳部21的插槽11之间设置有多个插槽11。另外，多个分段导体20分别包含连接一对插槽收纳部21彼此的线圈端部22a。另外，线圈端部22a构成为从定子铁芯10的轴线方向的Z1方向侧的与端面10a相反的一侧(Z2方向侧)的端面10b突出。此外，在图2中，虽简要图示出了在收纳有一对插槽收纳部21的插槽11之间配置有三个插槽11的情况，但并不限于该结构。另外，省略了不需要说明的插槽11的图示。
另外，在定子100设置有通过将相互不同的分段导体20的后述的导线部23彼此焊接而形成的线圈端部22b。线圈端部22b构成为从定子铁芯10的轴线方向的Z1方向侧的端面10a突出。此外，在图2中，虽简要图示出了后述的导线部23沿着端面10a延伸的情况，但实际上并不限于该结构。
另外，在定子100设置有覆盖多个线圈端部22b的绝缘部件90。设置于定子100的全部的线圈端部22b被一个绝缘部件90覆盖。另外，绝缘部件90例如通过树脂而成型。能够通过绝缘部件90将后述的多个剥离部分40(参照图4)彼此相互绝缘。
另外，在分段导体20的前端部20b侧设置有导线部23。导线部23包含设置于分段导体20的一个前端部20c(前端部20b)侧的第一导线部24、和设置于分段导体20的另一个前端部20d(前端部20b)侧的第二导线部25。另外，导线部23(24、25)设置为沿着周向延伸。此外，前端部20b、前端部20c、以及前端部20d的各个是技术方案的“第一前端部”以及“第二前端部”的一个例子。另外，第一导线部24以及第二导线部25的各个是技术方案的“导线部”的一个例子。
如图3所示，相互不同的分段导体20的导线部23的第一面41(参照图4)彼此在径向上对置。即、一个分段导体20的第一导线部24的第一面41、和与一个分段导体20分别设置的另一个分段导体20的第二导线部25的第一面41在径向上对置。
另外，如图4所示，相互对置的第一面41彼此被焊接。通过相互被焊接的第一面41彼此形成了焊接部26。
另外，在导线部23(24、25)设置有通过剥离绝缘覆膜(41a、42a、43a、44a)(参照图7A)而形成的剥离部分40。第一面41包含在剥离部分40。此外，第一面41是指到后述的绝缘覆膜41a的剥离工序之前被绝缘覆膜41a覆盖的铜的表面。
另外，导线部23包含在径向上设置于与第一面41相反的一侧的第二面30。第二面30被绝缘覆膜30a覆盖。此外，第二面30是指被绝缘覆膜30a覆盖的铜的表面。
另外，导线部23包含设置于第一面41与第二面30之间的第三面42。第三面42包含于剥离部分40。此外，第三面42是指到后述的绝缘覆膜42a的剥离工序之前被绝缘覆膜42a覆盖的铜的表面。
另外，如图5所示，导线部23包含设置于与第三面42相反的一侧(Z2方向侧)的第四面43。第四面43包含于剥离部分40。此外，第四面43是指到后述的绝缘覆膜43a的剥离工序之前被绝缘覆膜43a覆盖的铜的表面。
另外，如图4所示，导线部23包含设置于前端部20b(20c、20d)的端面44。端面44包含于剥离部分40。此外，端面44是指到后述的绝缘覆膜44a的剥离工序之前被绝缘覆膜44a覆盖的铜的表面。
另外，导线部23包含剥离部分40中的、设置于在周向上与自身的前端部20b相反的一侧的端部40a。即、第一导线部24的剥离部分40的端部40a设置于与第一导线部24的前端部20c相反的一侧(A1方向侧)。另外，第二导线部25的剥离部分40的端部40a设置于与第二导线部25的前端部20d相反的一侧(A2方向侧)。端部40a是技术方案的“周向端部”的一个例子。
另外，第一导线部24的端部40a相对于作为焊接对象的第二导线部25的前端部20d，设置于与自身的前端部20c相反的一侧(A1方向侧)。在该情况下，前端部20c以及前端部20d分别是技术方案的“第一前端部”以及“第二前端部”的一个例子。
另外，第二导线部25的端部40a相对于作为焊接对象的第一导线部24的前端部20c，设置于与自身的前端部20d相反的一侧(A2方向侧)。在该情况下，前端部20c以及前端部20d分别是技术方案的“第二前端部”以及“第一前端部”的一个例子。
另外，第一导线部24的端部40a与第二导线部25的前端部20d在周向上离开了距离D1。另外，第二导线部25的端部40a与第一导线部24的前端部20c在周向上离开了距离D2。距离D1以及距离D2是相互大致相等的大小。此外，距离D1以及距离D2的各个是技术方案的“第一距离”的一个例子。
另外，在第一导线部24以及第二导线部25的各个中，在剥离部分40的在径向上与后述的熔融部60相反的一侧(在第一导线部24为B1方向侧，在第二导线部25为B2方向侧)设置有端部40b。此外，在第一实施方式中，剥离部分40的端部40b是径向的第三面42的(第二面30侧的)端部。此外，端部40b是技术方案的“径向端部”的一个例子。
(定子的制造方法)
接下来，参照图6～图11对定子100的制造方法进行说明。
如图6所示，首先，在步骤S1中，进行分段导体20的形成工序。具体而言，分段导体20，近似U字形(参照图2)成型。
接下来，在步骤S2中，进行剥离第一面41的绝缘覆膜41a(参照图7A)的工序。具体而言，覆盖第一面41的绝缘覆膜41a通过未图示的切削夹具等而被剥离。另外，在该工序中，除了第一面41的绝缘覆膜41a之外，覆盖第三面42的绝缘覆膜42a(参照图7A)、覆盖第四面43的绝缘覆膜43a(参照图7A)以及覆盖导线部23的前端部20b的端面44的绝缘覆膜44a也被剥离。其结果是，第一面41、第三面42、第四面43以及端面44的各个露出(参照图7B)，并且形成剥离部分40。另外，覆盖第二面30的绝缘覆膜30a在该工序中未被剥离。此外，绝缘覆膜30a与绝缘覆膜41a、绝缘覆膜42a、绝缘覆膜43a以及绝缘覆膜44a一体地形成。此外，在第一实施方式中，虽说明了在第一面41、第三面42、第四面43以及端面44的各个直接设置有绝缘覆膜(41a、42a、43a、44a)的情况，但在剥离绝缘覆膜(41a、42a、43a、44a)时，也可以通过除去铜的一部分，而形成了第一面41、第三面42、第四面43以及端面44的各个。
此外，如图4所示，剥离第一面41的绝缘覆膜41a的工序是以第一导线部24的端部40a相对于第二导线部25的前端部20d在与第一导线部24的前端部20c相反的一侧(A1方向侧)、与前端部20d离开距离D1的方式，形成剥离部分40的工序。另外，第一面41的绝缘覆膜41a的工序是以第二导线部25的端部40a相对于第一导线部24的前端部20c在与第二导线部25的前端部20d相反的一侧(A2方向侧)、与前端部20c离开距离D2的方式，形成剥离部分40的工序。
另外，剥离第一面41的绝缘覆膜41a的工序是在第一导线部24以及第二导线部25的各个中，以后述的熔融部60(参照图11)与端部40b(参照图11)之间的径向的距离(D3、D5)小于熔融部60与端部40a(参照图11)之间的周向的距离(D4、D6)的方式，形成剥离部分40的工序。
此外，上述步骤S1以及步骤S2的顺序也可以互换。
接下来，如图6所示，在步骤S3中，将分段导体20配置于插槽11。具体而言，以相互不同的分段导体20的导线部23的第一面41彼此(第一导线部24的第一面41和第二导线部25的第一面41)在径向上对置(参照图3～图5)的方式，将多个分段导体20配置于插槽11。
接下来，在步骤S4中，焊接导线部23彼此(第一导线部24的第一面41和第二导线部25的第一面41)。
在第一实施方式中，该焊接工序是通过绿色激光50将设置于一个分段导体20的前端部20b(20c)侧的导线部23(第一导线部24)的第一面41、和与上述一个分段导体20分开设置且设置于另一个分段导体20的前端部20b(20d)侧的导线部23(第二导线部25)的第一面41焊接的工序。
具体而言，在多个分段导体20彼此的多个焊接位置的各个中，分别进行基于绿色激光50的焊接。详细而言，在一个焊接位置的由绿色激光50进行的焊接结束的情况下，使后述的激光振荡器51向与另一个焊接位置对应的位置移动，由此进行另一个焊接位置的焊接。此外，也可以通过使定子铁芯10旋转，使激光振荡器51向与另一个焊接位置对应的位置相对移动，由此进行另一个焊接位置的焊接。
这里，在第一实施方式中，如图8所示，在第一面41的绝缘覆膜41a(参照图7A)被剥离并且第二面30的绝缘覆膜30a未被剥离的状态下，通过绿色激光50焊接第一面41彼此。具体而言，在第一面41的绝缘覆膜41a(参照图7A)、第三面42的绝缘覆膜42a(参照图7A)、第四面43的绝缘覆膜43a(参照图7A)以及覆盖端面44的绝缘覆膜44a(参照图7A)的各个被剥离的状态下，通过绿色激光50进行第一面41彼此的焊接。绿色激光50的波长是490nm以上550nm以下。具体而言，绿色激光50由YAG激光的二次谐波构成。详细而言，绿色激光50的波长是532nm。绿色激光50的激光介质是Nd：YAG(使用掺杂钕的钇/铝/石榴石的结晶的固体激光)。绿色激光50(YAG激光)例如通过激发圆柱状(棒型)的YAG的结晶而生成。从激光振荡器51照射绿色激光50。
另外，在该焊接工序中，从中心轴线方向的一侧(Z1方向侧)对从周向的一侧(A1方向侧)延伸的导线部23(第一导线部24)的第一面41、与从周向的另一侧(A2方向侧)延伸的导线部23(第二导线部25)的第一面41照射绿色激光50，由此进行焊接。即、沿着与导线部23延伸的方向交叉(正交)的方向照射绿色激光50。此外，在该情况下，在导线部23中对设置于Z1方向侧的第三面42(被照射面)照射绿色激光50。
这里，如图9所示，铜(Cu)相对于绿色激光(波长532nm)的反射率是约40％。另一方面，铜(Cu)相对于红外激光(波长1.06μm)(比较例)的反射率是约90％。
另外，如图10所示，以跨越第一导线部24的第三面42以及第二导线部25的第三面42的方式，从焊接部26的上方(Z1方向侧)照射绿色激光50。由此，在第一面41彼此的界面，形成未图示的小孔(形成于激光的照射部分的深孔)。而且，因绿色激光50的热而熔化的金属(铜)流入所形成的小孔并凝固，由此第一面41彼此被焊接。
此外，绿色激光50的照射方法是沿着第一面41(导线部23延伸的方向)对多个位置照射短脉冲激光的方法。
而且在第一实施方式中，如图4所示，上述焊接工序是在第一导线部24中，在第一导线部24的端部40a相对于第二导线部25的前端部20d在与第一导线部24的前端部20c相反的一侧(A1方向侧)，与前端部20d离开距离D1的状态下，通过绿色激光50焊接第一面41彼此的工序。另外，上述焊接工序是在第二导线部25中，在第二导线部25的端部40a相对于第一导线部24的前端部20c在与第二导线部25的前端部20d相反的一侧(A2方向侧)，与前端部20c离开距离D2的状态下，通过绿色激光50焊接第一面41彼此的工序。
具体而言，距离D1以及距离D2的各个是能够防止端部40a附近的绝缘覆膜30a因绿色激光50的热而破损(碳化)的大小。此外，距离D1以及距离D2的各个相对于绿色激光50的光斑直径R(例如约300μm，参照图8)足够大。
另外，第一面41彼此在进行第一面41彼此的焊接的(绿色激光50照射)期间，通过未图示的夹具而相互沿径向被按压。
另外，如图11所示，在第一导线部24以及第二导线部25的各个剥离部分40中的第三面42中，铜部分因绿色激光50的热而熔融由此形成熔融部60。熔融部60扩展到比实际照射绿色激光50的范围宽的范围。此外，熔融部60例如如图11所示具有椭圆形状。
这里，在第一实施方式中，上述焊接工序是在第一导线部24中，以熔融部60与端部40b之间的径向的距离D3小于熔融部60与端部40a之间的周向的距离D4的方式，通过绿色激光50焊接第一面41彼此的工序。另外，上述焊接工序是在第二导线部25中，以熔融部60与端部40b之间的径向的距离D5小于熔融部60与端部40a之间的周向的距离D6的方式，通过绿色激光50焊接第一面41彼此的工序。此外，距离D3以及距离D5的各个是指熔融部60与端部40b之间的径向的距离中的最小的距离。另外，距离D4以及距离D6的各个是指熔融部60与端部40a之间的径向的距离中的最小的距离。此外，距离D3以及距离D5相互大致相等。另外，距离D4以及距离D6相互大致相等。此外，距离D3以及距离D5的各个是技术方案的“第二距离”的一个例子。另外，距离D4以及距离D6的各个是技术方案的“第三距离”的一个例子。
另外，上述焊接工序是通过绿色激光50焊接以跨越多个插槽11(参照图2)的方式配置的一个分段导体20的一个前端部20c侧所设置的导线部23(24)的第一面41、和与一个分段导体20分开设置且以跨越多个插槽11(参照图2)的方式配置的另一个分段导体20的另一个前端部20d侧所设置的导线部23(25)的第一面41的工序。此外，在与被相互焊接的导线部23连接的插槽收纳部21被收纳于相互不同的插槽11的状态下，进行基于绿色激光50的焊接。
而且，如图6所示，在步骤S5中，将绝缘部件90成型在定子铁芯10的端面10a侧。例如，将多个线圈端部22b浸渍在树脂的流动体中，由此成型树脂制的绝缘部件90。此外，也可以代替树脂制的绝缘部件90的成型，在多个线圈端部22b涂覆清漆。
(实验结果)
对使用绿色激光50进行焊接的情况下、与作为比较例使用红外激光(光纤激光)进行焊接的情况下的、溅射(通过对金属表面照射激光等而从金属表面飞出的原子)的飞散量的比较结果进行说明。确认了与使用红外激光(光纤激光)的情况相比，使用绿色激光50的情况的一方的溅射的飞散量降低到1/10以下。认为这是因为与红外激光(光纤激光)相比使用绿色激光50的情况的一方稳定地形成小孔。
另外，对在使用绿色激光50进行焊接的情况下、与作为比较例使用红外激光(光纤激光)进行焊接的情况下的、为了得到相同的焊接面积(4.2mm2)而所需的热量的比较结果进行说明。确认了与使用红外激光(光纤激光)的情况相比，使用绿色激光50的情况的一方将所需的热量降低到1/4左右。认为这是因为与红外激光(光纤激光)相比使用绿色激光50的一方的相对于铜(Cu)的反射率低(吸收率高)。
另外，在第一面41残留有绝缘覆膜41a的状态下，在进行基于红外激光(光纤激光)的焊接的情况下，在焊接后的第一面41形成气孔(由在焊接金属内产生的气体或者侵入的气体产生的空洞)。另一方面，在第一面41残留有绝缘覆膜41a的状态下，在进行基于绿色激光50的焊接的情况下，在焊接后的第一面41没有形成气孔。
另外，如图12所示，对使用绿色激光50进行焊接的情况下的、第三面42的温度(参照图12A)、设置于第二面30的绝缘覆膜30a的温度(参照图12B)、第四面43的温度(参照图12C)进行说明。
如图12A～图12C所示，在开始基于绿色激光50的焊接的瞬间，温度急剧地上升。第三面42的温度(参照图12A)瞬间上升到温度99℃。绝缘覆膜30a的温度(参照图12B)瞬间上升到温度64℃。第四面43的温度(参照图12C)瞬间上升到温度82℃。即、确认了第三面42、绝缘覆膜30a以及第四面43的各个都没有上升到100℃。此外，绝缘覆膜30a损伤(碳化)的温度是180℃左右。
[第二实施方式]
接下来，参照图13～图17对第二实施方式的定子300的制造方法进行说明。在第二实施方式的定子300的制造方法中，与在剥离第四面43的绝缘覆膜43a的状态下进行焊接的上述第一实施方式不同，不进行第四面43的绝缘覆膜43a的剥离而进行焊接。此外，与上述第一实施方式相同的结构，标注与第一实施方式相同的附图标记来进行图示并省略说明。
(线圈的结构)
如图13所示，定子300(参照图1)的导线部123彼此(第一导线部124以及第二导线部125)在线圈端部122b的焊接部26被焊接。此外，第一导线部124以及第二导线部125的各个是技术方案的“导线部”的一个例子。
如图14所示，第四面43被绝缘覆膜43a覆盖。绝缘覆膜43a与覆盖第二面30的绝缘覆膜30a一体地形成。此外，在第二实施方式中，第一面41、第三面42以及端面44包含于剥离部分140。
(定子的制造方法)
接下来，参照图15～图17对定子300的制造方法进行说明。
如图15所示，在步骤S12中，进行剥离第一面41的绝缘覆膜41a(参照图16A)的工序。在该工序中，第一面41的绝缘覆膜41a、第三面42的绝缘覆膜42a(参照图16A)、以及覆盖前端部20b的端面44的绝缘覆膜44a被剥离。其结果是，第一面41、第三面42以及端面44的各个露出(参照图16B)，并且形成剥离部分140。另外，覆盖第二面30的绝缘覆膜30a以及覆盖第四面43的绝缘覆膜43a的各个在该工序中未被剥离。
接下来，在步骤S14中，导线部123彼此(第一导线部124的第一面41和第二导线部125的第一面41)被焊接。
在第二实施方式中，如图17所示，在第一面41的绝缘覆膜41a(参照图16A)以及第三面42的绝缘覆膜42a(参照图16A)的各个被剥离并且第二面30的绝缘覆膜30a以及第四面43的绝缘覆膜43a的各个未被剥离的状态下，通过绿色激光50焊接第一面41彼此。具体而言，在绝缘覆膜41a、绝缘覆膜42a以及绝缘覆膜44a的各个被剥离的状态下，通过绿色激光50进行第一面41彼此的焊接。
此外，第二实施方式的其它的结构与上述第一实施方式相同。
[第一以及第二实施方式效果]
在第一以及第二实施方式中，能够得到以下那样的效果。
在第一以及第二实施方式中，如上述那样，定子(100、300)的制造方法具备：将设置于多个线圈(20)各自的前端部(20b、20c、20d)侧的导线部(23)中的成为焊接面的第一面(41)的绝缘覆膜(41a)剥离的工序；以及以相互不同的线圈(20)的导线部(23、123)的第一面(41)彼此对置的方式，将多个线圈(20)配置于定子铁芯(10)的插槽(11)的工序。另外，定子(100、300)的制造方法具备在第一面(41)的绝缘覆膜(41a)被剥离并且导线部(23、123)中的与第一面(41)相反的一侧的第二面(30)的绝缘覆膜(30a)未被剥离的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。这里，在许多金属制的部件中，相对于绿色激光(50)的吸收率比相对于红外激光的吸收率高。因此，利用金属中的吸收率比较高的绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此，由此因绿色激光(50)的照射而在导线部(23、123)的熔融部(60)产生的热被熔融部(60)附近的金属部分吸收并且比较难以从熔融部(60)向导线部(23、123)的其它部分移动。由此，在第二面(30)的绝缘覆膜(30a)未被剥离的状态下，即使在通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的情况下，也能够防止第二面(30)的绝缘覆膜(30a)因绿色激光(50)的热而损伤(碳化)的情况。其结果是，能够容易地将绝缘部件(90)配置(树脂成型、涂覆)于第二面(30)的绝缘覆膜(30a)的表面上。另外，第二面(30)的绝缘覆膜(30a)没有损伤(碳化)，由此能够省略为了配置(树脂成型、涂覆)绝缘部件(90)而预先剥离第二面(30)的绝缘覆膜(30a)的工序。上述结果是，在焊接线圈(20)彼此的情况下，能够维持焊接后的线圈(20)的绝缘性能，并且能够防止焊接时的作业复杂化。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在设置于由扁平导线20a构成的线圈(20)的导线部(23、123)中的、第一面(41)的绝缘覆膜(41a)被剥离并且第二面(30)的绝缘覆膜(30a)未被剥离的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。根据这样地构成，与导线部(23、123)是圆线的情况相比，能够容易增加第一面(41)彼此的焊接面积，所以能够进一步提高使用绿色激光(50)的焊接的接合强度。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，剥离第一面(41)的绝缘覆膜(41a)的工序是除了第一面(41)之外，还将设置于第一面(41)与第二面(30)之间的、作为照射绿色激光(50)的被照射面的第三面(42)的绝缘覆膜(42a)剥离的工序。另外，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在第一面(41)以及第三面(42)的各个绝缘覆膜(42a)被剥离并且第二面(30)的绝缘覆膜(30a)未被剥离的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。根据这样地构成，能够防止绿色激光(50)的热经由第三面(42)的绝缘覆膜(42a)而向第二面(30)的绝缘覆膜(30a)移动的情况。其结果是，能够更可靠地防止第二面(30)的绝缘覆膜(30a)损伤(碳化)的情况。另外，与在第三面(42)的绝缘覆膜(42a)未被剥离的状态下照射绿色激光(50)的情况不同，能够防止由于第三面(42)的绝缘覆膜(42a)被绿色激光(50)的热损伤(碳化)，而(由绝缘性树脂或者清漆等构成的)绝缘部件(90)的配置(树脂成型、涂覆)变得困难的情况。
另外，在第一实施方式中，如上述那样，剥离第一面(41)以及第三面(42)的各个绝缘覆膜(41a、42a)的工序是除了第一面(41)以及第三面(42)之外，还剥离与第三面(42)相反的一侧的第四面(43)的绝缘覆膜(43a)的工序。另外，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在第一面(41)、第三面(42)以及第四面(43)的各个绝缘覆膜(41a、42a、43a)被剥离并且第二面(30)的绝缘覆膜(30a)未被剥离的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。根据这样地构成，能够防止绿色激光(50)的热经由第四面(43)的绝缘覆膜(43a)向第二面(30)的绝缘覆膜(30a)移动的情况。其结果是，能够进一步可靠地防止第二面(30)的绝缘覆膜(30a)损伤(碳化)的情况。另外，与在第四面(43)的绝缘覆膜(43a)未被剥离的状态下照射绿色激光(50)的情况不同，能够防止由于第四面(43)的绝缘覆膜(43a)被绿色激光(50)的热损伤(碳化)，而绝缘部件(90)的配置(涂覆)变得困难的情况。
在第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在第一面(41)以及第三面(42)各自的绝缘覆膜(41a、42a)被剥离并且第二面(30)的绝缘覆膜(30a)以及与第三面(42)相反的一侧的第四面(43)的绝缘覆膜(43a)的各个未被剥离的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。根据这样地构成，与剥离第四面(43)的绝缘覆膜(43a)的情况相比，能够进一步提高第四面(43)的绝缘性。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是从中心轴线方向的一侧照射绿色激光(50)，由此焊接从周向的一侧延伸的导线部(23、123)的第一面(41)、与从周向的另一侧延伸的导线部(23、123)的第一面(41)的工序。根据这样地构成，由于导线部(23、123)沿周向延伸，所以与导线部(23、123)沿中心轴线方向延伸的情况相比，能够容易增大从中心轴线方向的一侧照射的绿色激光(50)所照射的导线部(23、123)的部分的长度。其结果是，能够容易增大第一面(41)彼此的焊接面积。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在一侧的导线部(23、123)以及另一侧的导线部(23、123)的各个中，在通过剥离绝缘覆膜(41a、42a、43a、44a)而形成的、包含第一面(41)的剥离部分(40、140)中的、设置于与自身的前端部亦即第一前端部(20b、20c、20d)在周向上相反的一侧的周向端部(40a)，相对于焊接对象的导线部(23、123)的前端部亦即第二前端部(20b、20d、20c)在与第一前端部(20b、20c、20d)相反的一侧，与第二前端部(20b、20d、20c)离开第一距离(D1、D2)的状态下，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。另外，剥离第一面(41)的绝缘覆膜(41a)的工序是在一侧的导线部(23、123)以及另一侧的导线部(23、123)的各个中，周向端部(40a)相对于焊接对象的导线部(23、123)的第二前端部(20b、20d、20c)在与第一前端部(20b、20c、20d)相反的一侧，以与第二前端部(20b、20d、20c)离开第一距离(D1、D2)的方式，形成剥离部分(40、140)的工序。根据这样地构成，周向端部(40a)与第二前端部(20b、20d、20c)之间在周向上离开第一距离(D1、D2)，所以与周向端部(40a)和第二前端部(20b、20d、20c)在周向上设置在相同的位置的情况相比，能够减少从第二前端部(20b、20d、20c)向周向端部(40a)移动的热的量。由此，能够防止设置于比周向端部(40a)靠与第一前端部(20b、20c、20d)相反的一侧的绝缘覆膜(30a)的损伤(碳化)。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是在一侧的导线部(23、123)以及另一侧的导线部(23、123)的各个中，以剥离部分(40、140)中的、形成于作为照射绿色激光(50)的被照射面的第三面(42)的熔融部(60)、与剥离部分(40、140)中的、设置于与熔融部(60)在径向上相反的一侧的径向端部(40b)之间的径向的第二距离(D3、D5)小于熔融部(60)与周向端部(40a)之间的周向的第三距离(D4、D6)的方式，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。另外，剥离第一面(41)的绝缘覆膜(41a)的工序是在一侧的导线部(23、123)以及另一侧的导线部(23、123)的各个中，以熔融部(60)与径向端部(40b)之间的径向的第二距离(D3、D5)小于熔融部(60)与周向端部(40a)之间的周向的第三距离(D4、D6)的方式，形成剥离部分(40、140)的工序。根据这样地构成，与第二距离(D3、D5)大于第三距离(D4、D6)的情况相比，能够减少第三面(42)的径向的宽度。其结果是，能够增大沿径向相邻的导线部(23、123)彼此之间的距离，所以能够减少沿径向相邻的导线部(23、123)彼此之间的热的移动量。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是通过绿色激光(50)焊接设置于由铜形成的线圈(20)的导线部(23、123)的第一面(41)彼此的工序。这里，在铜中，相对于绿色激光的吸收率比相对于红外激光的吸收率高很多。因此，由铜形成线圈(20)，由此使用绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此在防止第二面(30)的绝缘覆膜(30a)因绿色激光(50)的热而损伤(碳化)这方面特别有效。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是通过绿色激光(50)焊接以跨越多个插槽(11)的方式配置的一个线圈(20)的一个前端部(20b、20c)侧所设置的导线部(23、123)的第一面(41)、和与一个线圈(20)分开设置且以跨越多个插槽(11)的方式配置的其它线圈(20)的另一个前端部(20b、20d)侧所设置的导线部(23、123)的第一面(41)的工序。根据这样地构成，通过利用绿色激光(50)进行焊接，能够通过使用了绿色激光(50)的焊接接合以跨越多个插槽(11)的方式配置的线圈(20)彼此。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是通过波长为490nm以上且550nm以下的绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。根据这样地构成，与绿色激光(50)的波长例如为1μm左右的情况相比，能够提高铜的绿色激光(50)的吸收率。其结果是，能够有效地进行第一面(41)彼此的焊接。
另外，在第一以及第二实施方式中，如上述那样，通过绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序是通过由YAG激光的二次谐波构成的绿色激光(50)焊接第一面(41)彼此的工序。这里，YAG激光与CO2激光相比，其金属的吸收率高。因此，通过使用由YAG激光的二次谐波构成的绿色激光(50)，即使使绿色激光(50)的能量比较小也能够进行焊接。
[变形例]
此外，应认为这次公开的实施方式在所有方面只是例示而并非限制性的。本发明的范围并非由上述实施方式的说明而由技术方案示出，而且包含与技术方案等同的意思以及范围内的所有变更(变形例)。
例如，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了第一面41彼此在径向上对置的例子，但本发明并不限于此。第一面41彼此也可以在径向以外的方向上对置。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了分段导体20(线圈)由扁平导线20a构成的例子，但本发明并不限于此。例如，线圈也可以由圆线等构成。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了在剥离第三面42的绝缘覆膜42a以及端面44的绝缘覆膜44a的状态下，进行基于绿色激光50的焊接的例子，但本发明并不限于此。例如，也可以在没有剥离绝缘覆膜42a以及绝缘覆膜44a的至少一部分的状态下，进行基于绿色激光50的焊接。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了焊接沿周向延伸的导线部23(123)彼此的第一面41彼此的例子，但本发明并不限于此。例如，也可以焊接沿着周向以外的方向延伸的导线部23(123)彼此的第一面41彼此。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了通过切削夹具等进行绝缘覆膜的剥离的例子，但本发明并不限于此。例如，也可以利用激光剥离绝缘覆膜。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了线圈是分段导体20的例子，但本发明并不限于此。例如，线圈也可以构成为在齿13上卷绕(成型)多圈的集中卷绕的线圈。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了绿色激光50的波长是532nm的例子，但本发明并不限于此。例如，波长只要是490nm以上且550nm以下，则也可以使用532nm以外的波长的绿色激光。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了作为绿色激光50使用YAG激光的例子，但本发明并不限于此。例如，作为绿色激光也可以使用CO2激光、半导体激光。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，虽示出了绿色激光50的照射方法是沿着第一面41向多个位置照射短脉冲激光的方法的例子，但本发明并不限于此。绿色激光的照射方法也可以是使绿色激光沿着第一面41扫描(扫描)规定的长度的方法。
作为该情况的一个例子，可以考虑使用灯激发YAG激光，即由波长为1064nm的基波的二次谐波构成的波长为532nm的绿色激光。灯激发是在激发光源中使用灯来激发激光介质的激发方法。这里，灯激发YAG激光的输出能量比较高。由此，通过使用灯激发YAG激光，能够高效地进行分段导体20的焊接。此外，也能够使用灯激发YAG激光进行脉冲照射。
另外，作为激光扫描(扫描)的另一个例子，可以考虑使用圆盘激光，即由波长为1030nm的基波的二次谐波构成的波长为515nm的绿色激光。圆盘激光由对具有薄圆板形状的YAG的结晶进行激发而产生。这里，圆盘激光的输出能量比较高，并且激光的照射范围比灯激发方式小。由此，通过使用圆盘激光，能够高效且更正确地进行分段导体20的焊接。
附图标记的说明
10…定子铁芯
11…插槽
20…分段导体(线圈)
20a…扁平导线
20b、20c、20d…前端部(第一前端部)(第二前端部)
23、123…导线部
24、124…第一导线部(导线部)
25、125…第二导线部(导线部)
30…第二面
30a…绝缘覆膜(第二面的绝缘覆膜)
40、140…剥离部分
40a…端部(周向端部)
40b…端部(径向端部)
41…第一面
41a…绝缘覆膜(第一面的绝缘覆膜)
42…第三面
42a…绝缘覆膜(第三面的绝缘覆膜)
43…第四面
43a…绝缘覆膜(第四面的绝缘覆膜)
50…绿色激光
60…熔融部
100、300…定子
D1、D2…距离(第一距离)
D3、D5…距离(第二距离)
D4、D6…距离(第三距离)。

Claims (13)

1.一种定子的制造方法，是具备由被绝缘覆膜覆盖的铜线构成的多个线圈的定子的制造方法，其具备以下工序：
不剥离设置于上述多个线圈各自的前端部侧的导线部中的与成为焊接面的第一面相反的一侧的上述导线部的第二面的上述绝缘覆膜，并剥离上述第一面的上述绝缘覆膜的工序；
以相互不同的上述线圈的上述导线部的上述第一面彼此对置的方式，将上述多个线圈配置于定子铁芯的插槽的工序；以及
在上述第一面的上述绝缘覆膜被剥离并且上述第二面的上述绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
2.根据权利要求1所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在设置于由扁平导线构成的上述线圈的上述导线部中的、上述第一面的上述绝缘覆膜被剥离并且上述第二面的上述绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
3.根据权利要求1或2所述的定子的制造方法，其中，
剥离上述第一面的上述绝缘覆膜的工序是除了上述第一面之外，还剥离设置于上述第一面与上述第二面之间的、作为照射上述绿色激光的被照射面的第三面的上述绝缘覆膜的工序，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在上述第一面以及上述第三面各自的上述绝缘覆膜被剥离并且上述第二面的上述绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
4.根据权利要求3所述的定子的制造方法，其中，
剥离上述第一面以及上述第三面各自的上述绝缘覆膜的工序是除了上述第一面以及上述第三面之外，还剥离与上述第三面相反的一侧的第四面的上述绝缘覆膜的工序，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在上述第一面、上述第三面以及上述第四面各自的上述绝缘覆膜被剥离并且上述第二面的上述绝缘覆膜未被剥离的状态下，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
5.根据权利要求3所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在上述第一面以及上述第三面各自的上述绝缘覆膜被剥离并且上述第二面的上述绝缘覆膜以及与上述第三面相反的一侧的第四面的上述绝缘覆膜的各个未被剥离的状态下，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过从上述定子铁芯的中心轴线方向的一侧照射上述绿色激光，焊接从周向的一侧延伸的上述导线部的上述第一面和从上述周向的另一侧延伸的上述导线部的上述第一面的工序。
7.根据权利要求6所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在上述一侧的导线部以及上述另一侧的导线部的各个中，在通过剥离上述绝缘覆膜而形成的、包含上述第一面的剥离部分的、与自身的上述前端部亦即第一前端部在上述周向上相反的一侧所设置的周向端部，相对于焊接对象的上述导线部的上述前端部亦即第二前端部在与上述第一前端部相反的一侧，与上述第二前端部离开了第一距离的状态下，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序，
剥离上述第一面的上述绝缘覆膜的工序是在上述一侧的导线部以及上述另一侧的导线部的各个中，以上述周向端部相对于焊接对象的上述导线部的上述第二前端部在与上述第一前端部相反的一侧，与上述第二前端部离开上述第一距离的方式，形成上述剥离部分的工序。
8.根据权利要求7所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是在上述一侧的导线部以及上述另一侧的导线部的各个中，以上述剥离部分中的、形成于作为照射上述绿色激光的被照射面的第三面的熔融部与上述剥离部分中的、与上述熔融部在径向上相反的一侧所设置的径向端部之间的上述径向的第二距离，小于上述熔融部与上述周向端部之间的上述周向的第三距离的方式，通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序，
剥离上述第一面的上述绝缘覆膜的工序是在上述一侧的导线部以及上述另一侧的导线部的各个中，以上述熔融部与上述径向端部之间的上述径向的上述第二距离小于上述熔融部与上述周向端部之间的上述周向的上述第三距离的方式，形成上述剥离部分的工序。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过上述绿色激光对以跨越多个上述插槽的方式配置的一个上述线圈的一个上述前端部侧所设置的上述导线部的上述第一面、和与上述一个线圈分开设置且以跨越多个上述插槽的方式配置的另一个上述线圈的另一个上述前端部侧所设置的上述导线部的上述第一面进行焊接的工序。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过波长为490nm以上且550nm以下的上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
11.根据权利要求10所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过由YAG激光的二次谐波构成的上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
12.根据权利要求10或者11所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过灯激发YAG激光、即由波长为1064nm的基波的二次谐波构成的波长为532nm的上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
13.根据权利要求10或者11所述的定子的制造方法，其中，
通过上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序是通过圆盘激光、即由波长为1030nm的基波的二次谐波构成的波长为515nm的上述绿色激光焊接上述第一面彼此的工序。
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