JP2003134754A - Positioning jig for welding and coil formation method - Google Patents

Positioning jig for welding and coil formation method

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JP2003134754A
JP2003134754A JP2001320814A JP2001320814A JP2003134754A JP 2003134754 A JP2003134754 A JP 2003134754A JP 2001320814 A JP2001320814 A JP 2001320814A JP 2001320814 A JP2001320814 A JP 2001320814A JP 2003134754 A JP2003134754 A JP 2003134754A
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welding
jig
coil
tip
coil segment
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JP2001320814A
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Japanese (ja)
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Mitsutoshi Asano
光俊 浅野
Yoshinori Yamada
良則 山田
Shigetaka Nagamatsu
茂隆 永松
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • H02K15/0081Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals for form-wound windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K15/04Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of windings, prior to mounting into machines
    • H02K15/0414Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils
    • H02K15/0421Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins
    • H02K15/0428Windings consisting of separate elements, e.g. bars, hairpins, segments, half coils consisting of single conductors, e.g. hairpins characterised by the method or apparatus for simultaneously twisting a plurality of hairpins

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of welding in forming a segment coil. SOLUTION: Objects subject to welding (welding objects) to the tip of a coil segment 20 that is a material of the segment coil are aligned at a prescribed position using an aligning jig 46. The aligning jig 46 includes an aligning ring 48 arranged corresponding to the respective welding objects disposed on the same circumference. The aligning ring 48 includes aligning protrusions positioned in the circumferential directions of the welding objects, and also includes a spacer for keeping intervals between the adjacent welding objects in the diameter direction. In a state of the welding objects being aligned at the prescribed position by the aligning jig 46, the aligning jig is removed by sandwiching and fixing the vicinity of the tip of the coil segment per alignment using a support claw 52. The welding objects are welded in this state, thus allowing the accurate positioning of the welding objects at the prescribed position by the aligning jig, to improve the accuracy of welding.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転電機のコイル
を溶接により形成する方法及びこの際に用いられる治具
および溶接方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a coil of a rotary electric machine by welding, a jig used at this time, and a welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動機や発電機などの回転電機のコアに
コイルを形成する方法として、略U字形のコイルセグメ
ントのU字のそれぞれの辺を、コアの異なるスロットに
挿入し、U字の辺の先端を所定形状に曲げ、さらに所定
のコイルセグメントのU字の先端同士を溶接してコイル
を得る方法が知られている。この方法は例えば、特開2
000−350422号公報に記載されている。
2. Description of the Related Art As a method of forming a coil in a core of a rotating electric machine such as an electric motor or a generator, each U-shaped side of a substantially U-shaped coil segment is inserted into different slots of the core to form a U-shaped side. There is known a method in which the tip of the coil is bent into a predetermined shape and the U-shaped tips of predetermined coil segments are welded to each other to obtain a coil. This method is disclosed in
No. 000-350422.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のコイルセグメン
トを溶接してコイルを形成する方法においては、多くの
箇所を溶接し、また溶接対象でないコイルセグメントの
間の絶縁が十分に確保されなければならないという問題
があった。また、溶接箇所が多数となると、1カ所ずつ
溶接していては多大な時間を要してしまうという問題が
あった。
In the above-described method of welding coil segments to form a coil, it is necessary to weld many points and ensure sufficient insulation between the coil segments that are not to be welded. There was a problem. Further, if there are many welding points, there is a problem in that it takes a lot of time to weld one by one.

【0004】本発明は、前述の問題点を考慮してなされ
たものであり、高品質、高精度で、かつ高速でセグメン
トコイルを形成するための治具、溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a jig and a welding method for forming a segment coil with high quality, high accuracy and high speed. To do.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明は、溶接時に、溶接対象部位を効果的に位
置決めする治具を提供する。すなわち、コイルセグメン
トの、曲げられたU字先端部を、回転電機の径方向に整
列させる整列治具と、整列されたコイルセグメントのU
字先端部の列の間に位置し、これらのコイルセグメント
先端付近を挟持して固定支持する支持爪を含む支持治具
と、を有している。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a jig for effectively positioning a welding target portion during welding. That is, an alignment jig for aligning the bent U-shaped tip portions of the coil segments in the radial direction of the rotating electric machine, and the U of the aligned coil segments.
And a support jig including support claws that are located between the rows of the character tip portions and that clamp and support the vicinity of the tip ends of these coil segments.

【0006】前記整列治具は、複数のリングを含み、個
々のリングは、溶接されるコイルセグメントの先端の対
である溶接対に対応し、回転電機の軸に対し同心に配置
されている。また、個々のリングは、別個に回転電機の
軸方向に移動可能となっている。さらに、前記リング
は、溶接対象となるコイルセグメント先端の周方向の位
置を揃えるときと、径方向に隣接する溶接対同士の間隔
を確保するスペーサとを有している。
The aligning jig includes a plurality of rings, each ring corresponding to a welding pair which is a pair of tips of coil segments to be welded, and is arranged concentrically with respect to the axis of the rotating electric machine. Further, each ring can be separately moved in the axial direction of the rotating electric machine. Further, the ring has a spacer for aligning the circumferential positions of the tip ends of the coil segments to be welded and a spacer for ensuring a gap between the welding pairs adjacent in the radial direction.

【0007】整列治具と支持治具により、溶接対の位置
が正確に固定されるので、溶接の精度が高まる。
Since the position of the welding pair is accurately fixed by the alignment jig and the support jig, the welding accuracy is improved.

【0008】前記支持爪は、コアの径方向の外側から整
列したコイルセグメント先端の列の間に挿入することが
できる。この支持爪の先端を先割れ形状とし、挿入の最
終段階でこれが広がるようにすることにより、隣の支持
爪同士でコイルセグメント先端を確実に挟持するように
できる。
The support claw can be inserted between the rows of the coil segment tips aligned from the outside in the radial direction of the core. By making the tip of this support claw into a shape of a tip and expanding this at the final stage of insertion, it is possible to reliably sandwich the tip of the coil segment between adjacent support claws.

【0009】さらに、前記支持爪の、コアと反対側の面
は、溶接のアークを、コイルセグメントの先端から受
け、さらに次の先端に渡す、アーク渡し面とすることが
できる。アーク渡し面は、これの隣の溶接対とは、所定
の間隔が開けられている。このアーク渡し面により、連
続溶接を行うことができる。すなわち、コアと溶接電極
を連続的に相対移動させ、アークを溶接対から、渡し面
へ、渡し面から溶接対へと次々受け渡していくことがで
きる。このとき、アーク渡し面は、銅または銅合金など
の熱伝導性の高い材料としておくことで、この面の耐摩
耗性が向上する。
Further, the surface of the support claw opposite to the core may be an arc transfer surface for receiving a welding arc from the tip of the coil segment and passing it to the next tip. The arc passing surface is spaced apart from the adjacent welding pair by a predetermined distance. With this arc passing surface, continuous welding can be performed. That is, the core and the welding electrode can be continuously moved relative to each other, and the arc can be successively transferred from the welding pair to the transfer surface and from the transfer surface to the welding pair. At this time, the arc transfer surface is made of a material having high thermal conductivity such as copper or a copper alloy, so that the wear resistance of this surface is improved.

【0010】前述の治具を用いてコイルを形成する場
合、まず、コイルセグメント先端の溶接対象となる対で
ある溶接対の位置を整列治具により整列させる。整列治
具は、同心に配置された複数のリングを含んでおり、こ
れらのリングは溶接対に対応して設けられている。溶接
対の周方向位置については、リングに設けられた突起に
より規定される。また、径方向に隣り合う溶接対同士の
間隔は、同じくリングに設けられたスペーサにより規定
される。
When forming a coil using the above-mentioned jig, first, the positions of the welding pairs, which are the pairs to be welded at the ends of the coil segments, are aligned with the aligning jig. The alignment jig includes a plurality of concentrically arranged rings, and these rings are provided corresponding to the welding pairs. The circumferential position of the weld pair is defined by the protrusion provided on the ring. The distance between the welding pairs that are adjacent to each other in the radial direction is defined by a spacer that is also provided on the ring.

【0011】整列治具により整列されると、溶接対の列
の両側から支持治具の支持爪によって挟持し、位置を固
定する。そして、整列治具を外し、溶接対を溶接する。
When aligned by the aligning jig, it is clamped from both sides of the row of the welding pair by the supporting claws of the supporting jig to fix the position. Then, the alignment jig is removed and the welding pair is welded.

【0012】溶接対の溶接の際には、溶接電極がコアに
対し周方向に移動するように溶接電極とコアを連続的に
相対移動させる。このとき溶接のアークは、溶接対から
支持爪の表面に、さらに次の溶接対へと次々と渡ってい
くように溶接を行う。
During welding of the welding pair, the welding electrode and the core are continuously moved relative to each other so that the welding electrode moves in the circumferential direction with respect to the core. At this time, the welding arc is performed so that the welding arc is passed from the welding pair to the surface of the supporting claw and further to the next welding pair.

【0013】さらに、本発明の他の態様によれば、間隔
を開けて配列された溶接対象を溶接する方法が提供され
る。すなわち、溶接対象の間にダミー治具を配置し、溶
接電極を溶接対象配列方向に連続的に移動させて、溶接
のアークが、溶接対象からダミー治具に、ダミー治具か
ら次の溶接対象にと、次々渡り移るようにして溶接を行
う。
Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a method for welding objects to be welded arranged at intervals. That is, a dummy jig is placed between the welding targets, the welding electrode is continuously moved in the welding target array direction, and the welding arc is generated from the welding target to the dummy jig and from the dummy jig to the next welding target. Welding is done so that it moves from one to the next.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。図1は、
セグメントコイル式の回転電機ステータの製造工程の一
部、特に本実施形態にかかるコイルセグメント溶接工程
の前までの工程を示す図である。略円環板状で、内側に
くし歯形状が形成された電磁鋼板を積層し、外周部を溶
接してステータコア10を作る(a)。このステータコ
ア10は、図示するように、略円筒形の外形を有し、そ
の内周側には、周方向にくし歯状に形成された磁極12
を有している。磁極12の間の空間はスロット14と呼
ばれている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. Figure 1
It is a figure which shows a part of manufacturing process of a segment coil type rotary electric machine stator, especially the process before the coil segment welding process concerning this embodiment. Electromagnetic steel plates each having a substantially annular plate shape and having a comb tooth shape formed inside are laminated, and the outer peripheral portion is welded to form the stator core 10 (a). As shown in the figure, the stator core 10 has a substantially cylindrical outer shape, and on the inner peripheral side thereof, a magnetic pole 12 formed in a comb tooth shape in the circumferential direction.
have. The space between the magnetic poles 12 is called a slot 14.

【0015】スロット14の内周面に絶縁部材16を配
置する(b)。絶縁部材16の詳細な形状等については
後述する。一方で、コイルとなる導線18を、図示する
ように略U字形状に曲げ、コイルセグメント20を作製
する(c)。このコイルセグメント20を、そのU字形
の導線先端からスロット14内にステータコア10の円
筒軸線方向に挿入する。すなわち、スロット14の、回
転電機の軸線方向における一方の端部(図中下方)から
導線先端を挿入し、他方の端(上方)へ突出させる
(d)。そして、導線18の先端を折り曲げる。折り曲
げた状態の概略が図2に示されている。
An insulating member 16 is arranged on the inner peripheral surface of the slot 14 (b). The detailed shape and the like of the insulating member 16 will be described later. On the other hand, the conducting wire 18 serving as a coil is bent into a substantially U-shape as shown in the drawing to produce a coil segment 20 (c). The coil segment 20 is inserted into the slot 14 in the cylindrical axis direction of the stator core 10 from the tip of the U-shaped conductor. That is, the leading end of the conductor is inserted from one end (downward in the drawing) of the slot 14 in the axial direction of the rotating electric machine, and is projected to the other end (upper) (d). Then, the tip of the conductive wire 18 is bent. An outline of the folded state is shown in FIG.

【0016】この後、隣り合うコイルセグメント先端同
士を溶接してコイルを形成するのであるが、コイルセグ
メント20の先端は、必ずしも図2に示すようには整列
せず、ややばらついたような状態となる。こうなると、
溶接対象となるコイルセグメント先端同士が、隙間があ
ったり、ずれていたり、段差があったりすると、溶接不
良を生じる。また、溶接対象ではないが隣接するコイル
セグメント先端が接近しすぎていると、これらが溶接さ
れ、導通してしまう可能性がある。この場合、電流の経
路が正規の螺旋形状ではなくなり、所期の性能を得るこ
とができなくなる。
Thereafter, the tips of the adjacent coil segments are welded to each other to form a coil. However, the tips of the coil segments 20 are not necessarily aligned as shown in FIG. Become. This happens when,
If there is a gap, a shift, or a step between the tips of the coil segments to be welded, welding failure will occur. Further, if the tips of the adjacent coil segments, which are not to be welded, are too close to each other, they may be welded and may become conductive. In this case, the current path does not have a regular spiral shape, and the desired performance cannot be obtained.

【0017】コイルセグメントの先端を整列させるため
に、以下に述べる治具を用いる。図3は、コイルセグメ
ント20の先端の位置決めを行うための治具の概要を示
す図である。コイルセグメント20が挿入されたステー
タコア10が支持台30上に載置されている。支持台3
0は当該治具の下部ベース32上に固定されている。ま
た、下部ベース32には、コイルセグメント20のU字
形の背の部分に当たってこれを支えるセグメント台3
4、内側の上部構造36を支持する支持柱38、および
外側の上部構造40を支持する支持筒42が固定されて
いる。また、ステータコア10は、上方よりコア押さえ
リング44により支持台30に向けて押し付け、固定さ
れている。
A jig described below is used to align the tips of the coil segments. FIG. 3 is a diagram showing an outline of a jig for positioning the tip of the coil segment 20. The stator core 10 with the coil segments 20 inserted therein is placed on the support base 30. Support stand 3
0 is fixed on the lower base 32 of the jig. In addition, the lower base 32 has a segment base 3 that supports and supports the U-shaped spine of the coil segment 20.
4, a support column 38 that supports the inner superstructure 36, and a support cylinder 42 that supports the outer superstructure 40 are fixed. Further, the stator core 10 is pressed and fixed toward the support base 30 from above by a core pressing ring 44.

【0018】内側の上部構造36は、コイルセグメント
20の先端を溶接に適切な位置に整列させる整列治具4
6を含む。整列治具46は、ステータコア10の中心軸
に同心に位置された複数の整列リング48を含む。整列
リング48は、溶接されるコイルセグメント20の対
の、同一円周状に存在する対に対応して一つ設けられて
いる。また、整列リング48は、ステータコアの軸方向
(図において上下方向)に、個々に移動可能となってい
る。整列治具46の構造、機能の詳細については後述す
る。
The inner superstructure 36 includes an alignment jig 4 for aligning the tips of the coil segments 20 at appropriate positions for welding.
Including 6. The alignment jig 46 includes a plurality of alignment rings 48 that are positioned concentrically with the central axis of the stator core 10. One alignment ring 48 is provided corresponding to the pair of coil segments 20 to be welded, which exist in the same circumferential shape. The alignment ring 48 is individually movable in the axial direction of the stator core (vertical direction in the drawing). Details of the structure and function of the alignment jig 46 will be described later.

【0019】外側の上部構造40は、整列治具46によ
って整列されたコイルセグメント20先端を、その整列
状態、位置で固定し、支持する支持治具を含む。外側の
上部構造40は、支持筒42の端面に固定されたスライ
ドベース50と、スライドベース50上をステータコア
10の径方向に移動可能な複数の支持爪52と、支持爪
52の摺動方向を径方向に規定するためのガイドを有す
る支持爪押さえ54を含む。上部構造40の構成、機能
の詳細については後述する。
The outer upper structure 40 includes a support jig for fixing and supporting the tips of the coil segments 20 aligned by the alignment jig 46 in the aligned state and position. The outer upper structure 40 includes a slide base 50 fixed to the end surface of the support cylinder 42, a plurality of support claws 52 movable on the slide base 50 in the radial direction of the stator core 10, and a sliding direction of the support claws 52. It includes a support claw press 54 having a guide for radially defining. Details of the configuration and functions of the upper structure 40 will be described later.

【0020】図4は、整列治具46のより詳細な構造を
示す図である。また、整列治具46は、支持柱38に固
定可能な整列治具ベース56の外周部に固定配置される
(図3も併せて参照のこと)。コイルセグメント20
は、内側から2本ずつで対をなし、この対が後の工程に
て溶接される。この対を以後、溶接対58と呼ぶ。この
溶接対は、ステータのコイルの数に対応してステータコ
アの端面の周方向に配列している。一つの円周上に位置
する溶接対58に対して一つの整列リング48が設けら
れている。最も内側の溶接対58には、整列治具ベース
56の外周に固定配置された固定整列リング60が対応
している。次に内側の溶接対58からは、ステータコア
の軸方向に移動可能である整列リング48がそれぞれ対
応している。整列リング48のコイルセグメント20の
先端に対向する面には、図5に示すように、溶接対58
の位置を揃えるための整列突起62および、径方向に隣
り合う溶接対58の間隔を確保するためのスペーサ64
が配置されている。なお、図5は、整列リング48の一
つを、リング外側から見た状態が示されている。整列突
起62は、周方向に隣り合う2個が一組となり、この2
個の間に1対の溶接対58が係合して周方向の位置決め
が行われる。スペーサ64は、整列突起62の内周側に
設けられ、この突起に係合した溶接対58と、この整列
リング48の内側のリングに対応する溶接対58との間
隔を確保する。
FIG. 4 is a diagram showing a more detailed structure of the alignment jig 46. Further, the alignment jig 46 is fixedly arranged on the outer peripheral portion of the alignment jig base 56 which can be fixed to the support column 38 (see also FIG. 3). Coil segment 20
Are paired from the inside by two, and the pairs are welded in a later process. This pair is hereinafter referred to as weld pair 58. The welding pairs are arranged in the circumferential direction of the end surface of the stator core in correspondence with the number of coils of the stator. One alignment ring 48 is provided for each welding pair 58 located on one circumference. A fixed alignment ring 60 fixedly arranged on the outer periphery of the alignment jig base 56 corresponds to the innermost weld pair 58. From the inner weld pair 58, there is a corresponding alignment ring 48, which is movable in the axial direction of the stator core. As shown in FIG. 5, a welding pair 58 is formed on the surface of the alignment ring 48 facing the tip of the coil segment 20.
Alignment projections 62 for aligning the positions of the welds, and spacers 64 for ensuring a space between the welding pairs 58 adjacent in the radial direction.
Are arranged. Note that FIG. 5 shows a state where one of the alignment rings 48 is viewed from the outside of the ring. Two of the alignment protrusions 62 that are adjacent to each other in the circumferential direction form a set.
A pair of welding pairs 58 are engaged between them to perform circumferential positioning. The spacer 64 is provided on the inner peripheral side of the alignment protrusion 62, and secures a gap between the welding pair 58 engaged with this protrusion and the welding pair 58 corresponding to the ring inside the alignment ring 48.

【0021】整列リング48の各々に対応して、これを
押し込むための押込み用ボルト66が設けられている。
押込み用ボルト66を締め込むと、押込みリング68を
介して整列リング48が押されて、ステータコアの軸の
方向に移動し、コイルセグメント20の先端に当接す
る。このとき、対応する整列突起62に溶接対58が係
合し、周方向の位置決めがなされる。また、スペーサ6
4は、これが設けられた整列リング48に対応する溶接
対58と、これの内側の溶接対58との間に挿入され、
これらの溶接対58の間隔を確保する。次に、図6に示
すように、移動された整列リング48の次に外側の整列
リング48を、これに対応した押込み用ボルト66によ
り押し込む。これを繰り返し、最外周の整列リング48
まで移動させる。各溶接対58は、対応する各整列リン
グの整列突起62と係合し、周方向の位置決めがなされ
る。また同時に、溶接対58は径方向にも整列される。
これは、このような位置となるように各整列リング48
の整列突起62の位置が定められていることによる。
Corresponding to each of the alignment rings 48, a pushing bolt 66 for pushing them is provided.
When the pushing bolt 66 is tightened, the alignment ring 48 is pushed via the pushing ring 68, moves in the axial direction of the stator core, and abuts on the tip of the coil segment 20. At this time, the welding pair 58 engages with the corresponding alignment protrusion 62, and positioning is performed in the circumferential direction. In addition, the spacer 6
4 is inserted between the welding pair 58 corresponding to the alignment ring 48 on which it is provided and the welding pair 58 inside thereof.
The space between these welding pairs 58 is secured. Next, as shown in FIG. 6, the outer alignment ring 48 next to the moved alignment ring 48 is pushed in by a corresponding pushing bolt 66. Repeating this, the outermost alignment ring 48
Move to. Each weld pair 58 engages the alignment protrusion 62 of each corresponding alignment ring for circumferential positioning. At the same time, the welding pair 58 is also aligned in the radial direction.
This is because each alignment ring 48 has such a position.
This is because the position of the alignment protrusions 62 is determined.

【0022】図7および図8は、外側の上部構造40の
より詳細な構成を示す図である。内側の上部構造36は
省略されている。支持爪52は、整列治具46によって
整列状態に維持されたコイルセグメント先端の間にステ
ータコアの径方向外側(図7,8において左側)から挿
入される。図8によく示されるように、支持爪52は、
先が二つに割れており、割れたそれぞれの爪先端70の
互いに向き合う面には、先端斜面72が形成されてい
る。爪先端72の図7において下面、図8において裏面
には、溝74が刻設されている(図8に破線で表され
る)。そして、溝74の、爪先端70の付け根側の端
(図中左端)には、溝内斜面76が設けられている。ま
た、支持爪52の、支持筒42の上部に対応する部分に
は、すりばち状の穴78が明けられている。
7 and 8 are views showing a more detailed structure of the outer superstructure 40. The inner superstructure 36 is omitted. The support claws 52 are inserted between the tip ends of the coil segments maintained in alignment by the alignment jig 46 from the radially outer side of the stator core (left side in FIGS. 7 and 8). As best shown in FIG. 8, the support claws 52 are
The tip is split into two parts, and a tip end sloped surface 72 is formed on the surfaces of the respective claw tips 70 that face each other. Grooves 74 are formed on the lower surface of the claw tip 72 in FIG. 7 and the rear surface in FIG. 8 (represented by a broken line in FIG. 8). An inner sloped surface 76 is provided at the end of the groove 74 on the base side of the claw tip 70 (left end in the figure). Further, a hole 78 having a shape of a skirt is formed in a portion of the support claw 52 corresponding to the upper portion of the support cylinder 42.

【0023】支持爪52の先端に対応して先端側ピン8
0が支持柱38に固定配置されている。また、溝74
の、爪先端70の付け根端付近に対応して付け根側ピン
82がスライドベース50上に固定されている。また、
支持爪押さえ54には、すりばち穴78に対応する位置
に爪送りボルト84がねじ結合している。爪送りボルト
84の先端は、テーパ形状のテーパ部86が設けられ、
支持爪のすりばち穴と係合するようになっている。
The tip side pin 8 corresponds to the tip of the support claw 52.
0 is fixedly arranged on the support column 38. Also, the groove 74
A root-side pin 82 is fixed on the slide base 50 so as to correspond to the vicinity of the base end of the claw tip 70. Also,
A pawl feed bolt 84 is screw-connected to the support pawl presser 54 at a position corresponding to the burial hole 78. The tip of the claw feed bolt 84 is provided with a tapered taper portion 86,
It is adapted to engage with the burrs holes of the support pawls.

【0024】整列治具46で、コイルセグメントの先端
が整列された後、支持爪52を径方向外側からコイルセ
グメント先端の列の間に挿入する。図7に示される位置
まで挿入後、爪送りボルト84を締め込むと、ボルトの
テーパ部86と、すりばち穴78の作用により支持爪5
2がさらに奥へと送り込まれる。支持爪52を先端側ピ
ン80に当接させるまで挿入すると、先端側ピン80に
支持爪の先端斜面72が当接し、二つの爪先端70は、
これらが開くように、ピン80からの作用を受ける。こ
れと同じ時点で、付け根側ピン82と溝内斜面76が係
合し、爪先端70の付け根側も広がるように、ピン82
より作用を受ける。隣の支持爪52によって、これらに
挟まれた位置に整列しているセグメントコイルの先端が
挟持され固定支持される。そして、整列治具46を外
し、コイルセグメント先端を上方に開放する。また、コ
イルセグメント先端は、支持爪52により強固に支持さ
れいてるので、整列治具46により整列された位置で保
持されている。
After the tips of the coil segments are aligned by the aligning jig 46, the support claws 52 are inserted from the outside in the radial direction between the rows of the tip ends of the coil segments. After the insertion to the position shown in FIG. 7, when the pawl feed bolt 84 is tightened, the support pawl 5 is supported by the action of the taper portion 86 of the bolt and the slot 78.
2 is sent further into the back. When the support claw 52 is inserted until it abuts on the tip side pin 80, the tip slope 72 of the support claw comes into contact with the tip side pin 80, and the two claw tips 70 are
They are acted upon by pins 80 so that they open. At the same time point, the pin 82 on the base side is engaged with the beveled surface 76 in the groove and the base side of the claw tip 70 is widened.
More affected. By the adjacent support claws 52, the tips of the segment coils aligned at the positions sandwiched by these are clamped and fixedly supported. Then, the alignment jig 46 is removed and the tip of the coil segment is opened upward. Further, since the tip of the coil segment is firmly supported by the support claw 52, it is held at the position aligned by the alignment jig 46.

【0025】開放された上方より、溶接電極88を、溶
接対58に対応する位置に配置し、ステータコア10を
治具ごと回転させ溶接を行う。溶接法は、例えばタング
ステンイナートガス(TIG)溶接を採用することがで
きる。このとき、支持爪52が、アースとなっている。
The welding electrode 88 is arranged at a position corresponding to the welding pair 58 from the opened upper side, and the stator core 10 is rotated together with the jig to perform welding. As the welding method, for example, tungsten inert gas (TIG) welding can be adopted. At this time, the support claw 52 is grounded.

【0026】図9は、コイルセグメント20の先端、つ
まり溶接対58の溶接を行う工程の説明図である。コイ
ルセグメント20の先端および支持爪52を径方向より
見た状態が示されている。溶接電極88は、ステータコ
アの周方向に、これと相対的に移動する。この移動は連
続的であり、溶接対象部位で一旦停止し溶接終了後次の
溶接対象部位まで移動するという間欠的なものではな
い。これを実現するために、支持爪52の、ステータコ
ア10に向いた面の反対側の面(図中上面)に、コイル
セグメント20の上端とほぼ同一の高さの渡し面90を
設ける。また渡し面90は、左右のコイルセグメント2
0の先端とはある程度の距離を開けて設けてある。
FIG. 9 is an explanatory view of the process of welding the tip of the coil segment 20, that is, the welding pair 58. The state where the tip of the coil segment 20 and the support claw 52 are viewed from the radial direction is shown. The welding electrode 88 moves relative to the circumferential direction of the stator core. This movement is continuous, and is not intermittent in that it temporarily stops at the welding target portion and moves to the next welding target portion after the completion of welding. In order to realize this, a transfer surface 90 having substantially the same height as the upper end of the coil segment 20 is provided on the surface (upper surface in the drawing) of the support claw 52 opposite to the surface facing the stator core 10. The transfer surface 90 is formed by the left and right coil segments 2.
It is provided with a certain distance from the zero tip.

【0027】溶接電極88とコイルセグメント先端が相
対する位置にあるときは、図中Aで示すようにアークが
発生し、溶接される。溶接電極88がある程度移動して
も、コイルセグメント20と渡し面90の間に間隔があ
るため、アークは、図中Bで示すように、斜めに、コイ
ルセグメント20と電極88の間に形成される。溶接電
極88がさらに移動すると、アークは図中Cで示すよう
に、渡し面90に飛び移る。さらに、渡し面90から次
のコイルセグメント20にもアークは飛び移り、これを
繰り返して各溶接対58の溶接が連続的に行われる。す
なわち、間隔を開けて配置された溶接対象である溶接対
58を、この溶接対の間にアークを受け渡すダミー(本
実施形態では支持爪の渡し面90が相当する)を配置す
ることによって、溶接電極88を連続的に移動させなが
ら、溶接することを可能としている。
When the welding electrode 88 and the tip of the coil segment face each other, an arc is generated as shown by A in the figure, and welding is performed. Even if the welding electrode 88 moves to some extent, an arc is formed between the coil segment 20 and the electrode 88 at an angle, as shown by B in the figure, because of the gap between the coil segment 20 and the transfer surface 90. It When the welding electrode 88 moves further, the arc jumps to the transfer surface 90, as indicated by C in the figure. Further, the arc jumps from the transfer surface 90 to the next coil segment 20, and by repeating this, the welding of each welding pair 58 is continuously performed. That is, by arranging the welding pairs 58, which are the welding targets arranged with a gap, between the welding pairs, a dummy (in the present embodiment, which corresponds to the transfer surface 90 of the support claw) for transferring the arc is arranged. It is possible to perform welding while continuously moving the welding electrode 88.

【0028】支持爪52は、コイルセグメント20を支
持しなければならないので、高い剛性が求められる。ま
た、渡し面90は、溶接による変形、摩耗などを防止す
るために、高い熱伝導性が求められる。そこで、支持爪
の、図9において下の、略長方形で表された部分を鋼製
とし、上の、渡し面90を含む略台形の部分を銅または
銅合金製とする。渡し面90を銅などの金属とすること
により、熱伝導性がよく、温度の上昇が抑えられるため
に、溶融による変形、摩耗を抑制することができる。ま
た、銅または銅合金製の部分を交換可能とすることで、
溶融による摩耗などが生じた場合、この部分のみ交換す
ることによってランニングコストを抑制することができ
る。
Since the support claw 52 has to support the coil segment 20, high rigidity is required. In addition, the transfer surface 90 is required to have high thermal conductivity in order to prevent deformation and wear due to welding. Therefore, the lower portion of the support claw shown in FIG. 9 represented by a substantially rectangular shape is made of steel, and the upper portion of the support claw including the transfer surface 90 is made of copper or a copper alloy. When the transfer surface 90 is made of a metal such as copper, the heat conductivity is good and the temperature rise is suppressed, so that the deformation and wear due to melting can be suppressed. Also, by making it possible to replace the part made of copper or copper alloy,
When abrasion or the like due to melting occurs, the running cost can be suppressed by exchanging only this portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 ステータコイルの形成工程のうち、コイルセ
グメントの溶接前までの工程図である。
FIG. 1 is a process diagram of a stator coil forming process before welding a coil segment.

【図2】 ステータコアにコイルセグメントを挿入した
状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a state where a coil segment is inserted in a stator core.

【図3】 ステータコア先端の溶接時に用いる治具の概
略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a jig used for welding a tip of a stator core.

【図4】 整列治具の詳細構造の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a detailed structure of an alignment jig.

【図5】 整列リングの整列突起付近の概略構成を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration near an alignment protrusion of an alignment ring.

【図6】 整列治具の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory view of the alignment jig.

【図7】 支持治具の詳細構造の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a detailed structure of a support jig.

【図8】 支持治具の詳細構造の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a detailed structure of a support jig.

【図9】 連続溶接に関する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram regarding continuous welding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ステータコア、20 コイルセグメント、46
整列治具、48 整列リング、52 支持爪、58 溶
接対、62 整列突起、64 スペーサ、88溶接電
極。
10 stator cores, 20 coil segments, 46
Alignment jig, 48 alignment ring, 52 support claw, 58 welding pair, 62 alignment protrusion, 64 spacer, 88 welding electrode.

フロントページの続き (72)発明者 永松 茂隆 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H603 AA03 AA09 BB01 BB02 BB12 CA01 CB03 CB18 CB19 CC17 CD22 CD33 CE02 EE01 5H604 AA08 BB01 BB03 BB14 CC01 CC05 CC14 QB14 QB15 5H615 AA01 BB01 BB02 BB14 PP01 PP08 PP14 QQ02 QQ05 QQ12 QQ27 SS04 SS16 Continued front page    (72) Inventor Shigetaka Nagamatsu             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. F term (reference) 5H603 AA03 AA09 BB01 BB02 BB12                       CA01 CB03 CB18 CB19 CC17                       CD22 CD33 CE02 EE01                 5H604 AA08 BB01 BB03 BB14 CC01                       CC05 CC14 QB14 QB15                 5H615 AA01 BB01 BB02 BB14 PP01                       PP08 PP14 QQ02 QQ05 QQ12                       QQ27 SS04 SS16

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転電機のコアのスロット内に挿入され
た略U字形のコイルセグメントの、前記コア端より突出
した先端部分を曲げ、所定のコイルセグメントの先端同
士を溶接してコイルを形成する過程で用いられる位置決
め治具であって、 前記曲げられたコイルセグメント先端を回転電機の径方
向に整列させる整列治具と、 前記整列されたコイルセグメント先端の列の間に位置
し、前記コイルセグメント先端付近を挟持して固定支持
する支持爪を有する支持治具と、を含み、 前記整列治具は、溶接されるコイルセグメント先端の対
である溶接対に対応して、回転電機の軸に対し同心に配
置され、個々に回転電機の軸方向に移動可能な複数のリ
ングを含み、 前記リングは、前記溶接対を構成するコイルセグメント
先端の周方向位置を揃える突起と、径方向に隣接する前
記溶接対の間隔を確保するスペーサと、を有する、溶接
の位置決め治具。
1. A coil is formed by bending a tip portion of a substantially U-shaped coil segment inserted into a slot of a core of a rotary electric machine, the tip portion projecting from the core end, and welding the tips of predetermined coil segments to each other. A positioning jig used in the process, wherein an alignment jig for aligning the bent coil segment tips in the radial direction of the rotating electric machine and the coil segment located between the aligned coil segment tip rows. A supporting jig having a supporting claw for clamping and supporting the vicinity of the tip, and the aligning jig corresponds to a welding pair, which is a pair of coil segment tips to be welded, with respect to the axis of the rotating electric machine. It includes a plurality of rings that are arranged concentrically and are individually movable in the axial direction of the rotating electric machine, and the rings align the circumferential positions of the tips of the coil segments that form the welding pair. It has a force, and a spacer to secure a distance between the welding adjacent pairs in the radial direction, and the positioning jig welded.
【請求項2】 請求項1に記載の溶接の位置決め治具で
あって、前記支持爪は、コアの径方向外側から前記コイ
ルセグメント先端の列の間に挿入され、また当該支持爪
は先割れ形状となっており、前記挿入の最後において、
先割れ部分が広がって、隣の支持爪とともに、前記コイ
ルセグメント先端を挟持固定する、溶接の位置決め治
具。
2. The welding positioning jig according to claim 1, wherein the support claw is inserted between the rows of the tip ends of the coil segment from the radially outer side of the core, and the support claw is cracked. It is shaped and at the end of the insertion,
A welding positioning jig in which the tip crack portion spreads to clamp and fix the tip of the coil segment together with the adjacent support claw.
【請求項3】 請求項1または2に記載の溶接の位置決
め治具であって、前記支持爪のコアと反対側の面である
アーク渡し面が、前記コイルセグメント先端と所定の間
隔をもつように配置され、周方向に移動する溶接のアー
クを、前記アーク渡し面で受け、次の溶接対象となる溶
接対の先端にワークを渡す、溶接の位置決め治具。
3. The welding positioning jig according to claim 1, wherein an arc passing surface, which is a surface opposite to the core of the support claw, has a predetermined distance from the tip end of the coil segment. A welding positioning jig that receives a welding arc moving in the circumferential direction at the arc passing surface and passes the work to the tip of the next welding pair to be welded.
【請求項4】 請求項3に記載の溶接の位置決め治具で
あって、前記支持爪のアーク渡し面が、銅製または銅合
金製である、治具。
4. The welding positioning jig according to claim 3, wherein the arc transfer surface of the support claw is made of copper or a copper alloy.
【請求項5】 回転電機のコアのスロット内に挿入され
た略U字形のコイルセグメントの、前記コア端より突出
した先端部分を曲げ、所定のコイルセグメントの先端同
士を溶接してコイルを形成する方法であって、 溶接される前記コイルセグメント先端の対である溶接対
の、コイルセグメント先端同士の周方向位置を揃える突
起と、径方向に隣接する前記溶接対の間隔を確保するス
ペーサを有し、回転電機の軸に対し同心に配置されたリ
ングを複数有する整列治具によって、前記コイルセグメ
ント先端を回転電機の径方向に整列させる工程と、 整列治具によって整列されたコイルセグメント先端を、
その列の間に位置し、その側方より挟持する支持爪を有
する支持治具によって支持する工程と、 前記整列治具を取り外す工程と、 前記コイルセグメントの溶接対を溶接する工程と、を有
するコイル形成方法。
5. A coil is formed by bending a tip portion of a substantially U-shaped coil segment inserted into a slot of a core of a rotating electric machine, the tip portion projecting from the core end, and welding the tips of predetermined coil segments to each other. A welding pair, which is a pair of the coil segment tips to be welded, has a protrusion for aligning the circumferential positions of the coil segment tips with each other, and a spacer for ensuring an interval between the welding pairs adjacent in the radial direction. A step of aligning the coil segment tips in the radial direction of the rotating electric machine by an aligning jig having a plurality of rings arranged concentrically with respect to the axis of the rotating electric machine; and a coil segment tip aligned by the aligning jig,
There is a step of supporting with a support jig having a support claw that is located between the rows and sandwiched from the side thereof, a step of removing the alignment jig, and a step of welding a welding pair of the coil segments. Coil forming method.
【請求項6】 請求項5に記載のコイル形成方法であっ
て、 前記溶接の工程は、溶接電極がコアに対し周方向に移動
するように、溶接電極とコアを連続的に相対移動させ、
溶接のアークがコイルセグメント先端の溶接対から、前
記支持爪の表面に、さらに次の溶接対へと次々と渡って
行くように、溶接を行う、コイル形成方法。
6. The coil forming method according to claim 5, wherein in the step of welding, the welding electrode and the core are continuously moved relative to each other so that the welding electrode moves in the circumferential direction with respect to the core.
A method of forming a coil, wherein welding is performed so that an arc of welding travels from the welding pair at the tip of the coil segment to the surface of the support claw and further to the next welding pair.
【請求項7】 間隔を開けて配列された溶接対象を溶接
する方法であって、溶接対象の間にダミー治具を配置
し、溶接電極を、溶接対象配列方向に連続的に移動さ
せ、溶接のアークが、溶接対象からダミー治具に、ダミ
ー治具から次の溶接対象にと次々と渡り移るようにす
る、溶接方法。
7. A method for welding objects to be welded arranged at intervals, wherein a dummy jig is arranged between the objects to be welded, and the welding electrode is continuously moved in the welding object arrangement direction to perform welding. Welding method, in which the arc of sig- nal moves from the welding target to the dummy jig and from the dummy jig to the next welding target one after another.
【請求項8】 請求項7に記載の溶接方法であって、ダ
ミー治具の溶接電極に対向する面は溶接対象と間隔を開
けて位置し、またその面は銅製または銅合金製である、
溶接方法。
8. The welding method according to claim 7, wherein a surface of the dummy jig facing the welding electrode is located at a distance from an object to be welded, and the surface is made of copper or copper alloy.
Welding method.
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