JP2013165579A

JP2013165579A - 平角導体の絶縁皮膜除去方法

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Publication number: JP2013165579A
Application number: JP2012027446A
Authority: JP
Inventors: Naohito Etsuno; 尚人越野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】平角導体の接合品質が低下するのを防止することができる平角導体の絶縁皮膜除去方法を提供すること。
【解決手段】他の平角導体１５に接合される接合面１５ａおよび接合面１５ａと隣り合う側面１５ｂ、１５ｃとを有し、接合面１５ａおよび側面１５ｂ、１５ｃを含んだ外周面にエナメル皮膜１６を有する平角導体１５からエナメル皮膜１６を除去する絶縁皮膜除去方法は、平角導体１５の外周面からエナメル皮膜１６を除去する第１の除去工程と、平角導体１５の側面１５ｂ、１５ｃから接合面１５ａに向かってエナメル皮膜１６を除去する第２の除去工程とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、平角導体の絶縁皮膜除去方法に関し、特に、外周部に絶縁皮膜が形成された平角導体から絶縁皮膜を除去する絶縁皮膜除去方法に関する。

近年、環境問題に鑑みハイブリッド車両や電気自動車等にあっては、回転電機を車両の駆動装置として用いられるようになっているが、車両に搭載される回転電機は、高出力で小型のものが求められており、コイルの占積率を高めるために平角導体を用いたコイルを用いることが好ましい。

この平角導体は、外周部に絶縁皮膜を有している。この平角導体は、ステータコアの円周方向に一定の間隔で形成されたスロット内に予め定められた順序で配置されることにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相のコイルを構成している。

このため、各相を構成する平角導体を電気的に接続するために、平角導体の端部の絶縁皮膜を除去して平角導体の端部を接合する必要がある。

従来、平角導体の端部の絶縁皮膜を除去する方法としては、例えば、図５および図６に記載されたようなものが知られいる（例えば、特許文献１参照）。
図５において、接合導線１は、断面が平角の平角導体１Ａの周囲に絶縁皮膜１Ｂを皮膜することで絶縁されたものから構成されている。

この接合導線１の端部から絶縁皮膜１Ｂを除去するには、図６（ａ）の矢印Ｃで示すように、接合導線１の端部の短辺１ａの絶縁皮膜１Ｂを切削した後、矢印Ｃで示すように、接合導線１の長辺１ｂの絶縁皮膜１Ｂを切削する（図６（ｂ）参照）。その後、図７に示すように、剥き出しになった平角導体１Ａの接合面１ｃを相手側の接合導線の導体の接合面１ｃに溶接によって接合している。

ところで、接合導線１の短辺１ａと長辺１ｂの四面から絶縁皮膜１Ｂを切削すると、絶縁皮膜１Ｂで覆われていた平角導体１Ａの外周面自体も同時に切削されて平角導体１Ａが薄くなってしまうため、溶接断面積が減少してしまう。このため、図７に示すように、平角導体１Ａの端部の溶接後に平角導体１Ａの端部が変形してしまい、溶接品質が悪化してしまう。

このように接合導線１の溶接品質が悪化するのを防止するためには、以下のような絶縁皮膜１Ｂの除去方法が考えられる。
この絶縁皮膜１Ｂの除去方法は、図８（ａ）の矢印Ｃで示すように、接合導線１の端部の長辺１ｂの絶縁皮膜１Ｂを切削した後、矢印Ｃで示すように、接合導線１の短辺１ａの絶縁皮膜１Ｂを切削する（図８（ｂ参照））。

次いで、剥き出しになった平角導体１Ａの四隅を矢印Ｃで示すように、面取りし（図８（ｃ）参照）、剥き出しになった平角導体１Ａの接合面１ｃを相手側の接合導線１の平角導体１Ａの接合面１ｃに溶接によって接合する（図９参照）。

この絶縁皮膜１Ｂの除去方法は、接合導線１の短辺１ａおよび長辺１ｂから絶縁皮膜１Ｂのみを切削した後、平角導体１Ａの四隅に残った絶縁皮膜１Ｂを切削することで、平角導体１Ａが薄くなるのを防止することができる。このため、平角導体１Ａの溶接面積を確保し、溶接後に平角導体１Ａの端部が変形するのを防止することができ、溶接品質が悪化するのを防止することができる。

特開２００６−３３３５６２号公報

しかしながら、このような従来の絶縁皮膜１Ｂの除去方法にあっては、平角導体１Ａの四隅を面取りしているため、図９に示すように平角導体１Ａの四隅にバリ２が形成されてしまうため、依然として溶接品質を確保することができない。

このため、接合導線１をステータコアのスロット内に配置したときに、平角導体１Ａの端部が溶接されて一体となった一対の接合導線１が、この接合導線１に近接する他の接合電線にバリ２を介して接触してしまい、絶縁性を十分に確保することができないおそれがあった。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、平角導体の接合品質が低下するのを防止することができる平角導体の絶縁皮膜除去方法を提供することを目的とする。

本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法は、上記目的を達成するため、他の平角導体に接合される接合面および前記接合面と隣り合う側面とを有し、前記接合面および前記側面を含んだ外周面に絶縁皮膜が皮膜された平角導体から前記絶縁皮膜を除去する絶縁皮膜除去方法であって、前記平角導体の外周面から前記絶縁皮膜を除去する第１の除去工程と、前記側面から前記接合面に向かって前記絶縁皮膜を除去する第２の除去工程とを含む。

この絶縁皮膜除去方法は、平角導体の外周面から絶縁皮膜を除去した後、平角導体の側面から接合面に向かう角に残った絶縁皮膜を除去することで、平角導体の接合面自体が大きく除去されるの防止することができる。

また、平角導体の側面から接合面に向かって絶縁皮膜を除去したときにバリが発生するが、このバリは、平角導体の接合面上に突出するため、この平角導体の接合面に他の平角導体の接合面を接合したときに、バリが一対の平角導体の接合面に挟まれて一対の平角導体の周囲に突出することがない。

このため、平角導体が薄くなるのを防止して、平角導体の溶接面積を確保し、溶接後に平角導体の端部が変形するのを防止することができるとともに、平角導体からバリが突出するのを防止することができる。この結果、接合品質が悪化するのを防止することができる。

したがって、例えば、複数組の一対の平角導体をステータコアのスロット内に配置したときに、一対の平角導体が他の一対の平角導体にバリを介して接触するのを防止して、平角導体の絶縁性を確保することができる。

本発明によれば、平角導体の接合品質が低下するのを防止することができる平角導体の絶縁皮膜除去方法を提供することができる。

本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の一実施の形態を示す図であり、平角導体を備えたステータコアの外観図である。本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の一実施の形態を示す図であり、（ａ）は、平角導体を有する平角導体線の正面図、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ方向矢視断面図である。本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の一実施の形態を示す図であり、平角導体のエナメル皮膜の除去工程の手順を示す図である。本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の一実施の形態を示す図であり、一対の平角導体を接合した状態を示す図である。従来の平角導体の断面図である。従来の平角導体のエナメル皮膜の除去工程の手順を示す図である。従来の平角導体を接合した状態を示す図である。従来の平角導体のエナメル皮膜の他の除去工程の手順を示す図である。従来の平角導体を他の手順で接合した状態を示す図である。

以下、本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図４は、本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法の一実施の形態を示す図である。

まず、構成を説明する。
図１において、回転電機１０は、環状のステータコア１１を備えており、このステータコア１１の内周側にはステータコア１１の円周方向に離隔する複数のスロット１２が形成されている。複数のスロット１２にはステータコア１１の周方向に沿って予め定められた配置順序に従って順次挿入されるコイル部１３が配置されている。なお、図１では、ステータコア１１の円周方向のスロット１２およびコイル部１３の一部を図示している。

ステータコア１１は、内周側に図示しないロータが配置される環状形状をした磁性体部材であり、ロータと共に回転電機１０を構成している。ステータコア１１の内周にはロータに向かい合うように、複数のスロット１２と呼ばれるコイル巻線収納空間がステータコア１１の周方向に一定の間隔で形成されている。

ステータコア１１は、円環状の内周側にスロット１２の窪みがステータコア１１の周方向に多数配置されるので、あたかも、複数の歯が内周側に配置されたリング部材のようである。

その意味で、ステータコア１１の内周側から外周側に窪んだスロット１２の複数の配置は、内周側に歯形状で張り出したティース部の配置と呼ばれることもある。このステータコア１１は、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を複数枚積層したものを用いることができる。

コイル部１３は、ステータコア１１の周方向に配置される複数のスロット１２に、順次導体線を配置し、例えば、分布巻きの形式で、Ｕ相１３Ｕ、Ｖ相１３Ｖ、Ｗ相１３Ｗの各相コイルを形成する導体線の配置集合体である。ここで、導体線としては、矩形断面形状を有する平角導体線１４が用いられる。

コイル部１３は、例えば、分布巻きの形式で複数の導体線を複数のスロット１２に順次配置していくものなので、ステータコア１１の軸方向の両端部に、導体線の張り出しが生じる。このステータコア１１の両端部における導体線の集合体はコイルエンド部と呼ばれる。

同一のＵ相１３Ｕ、Ｖ相１３Ｖ、Ｗ相１３Ｗを構成する平角導体線１４は、同一のスロット１２にスロット１２の深さ方向に積層されて配置されており、隣接する同一のＵ相１３Ｕ、Ｖ相１３Ｖ、Ｗ相１３Ｗを構成する平角導体線１４が電気的に連続するように分布されている。

本実施の形態では、ステータコア１１の円周方向に対して連続する２つのスロット１２にＵ相１３Ｕを構成する平角導体線１４、Ｖ相１３Ｖを構成する平角導体線１４およびＷ相１３Ｗを構成する平角導体線１４が交互に配列されている。

このため、同一のスロット１２に配置された同一のＵ相１３Ｕ、Ｖ相１３Ｖ、Ｗ相１３Ｗを構成する平角導体線１４は、２本の平角導体線１４を１組となるように平角導体線１４の端部が接合されている。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、平角導体線１４は、平角導体１５および平角導体１５の外周部に被覆された絶縁皮膜としてエナメル皮膜１６を備えて構成されており、平角導体１５の端部は、他の平角導体１５の端部に接合される接合面１５ａおよび接合面１５ａと隣り合う側面１５ｂ、１５ｃを有する。
なお、絶縁皮膜は、エナメル皮膜１６に限定されるものではなく、絶縁性を有する皮膜であれば、その他の絶縁皮膜であってもよい。

この平角導体線１４は、互いに接合される一対の平角導体線１４およびステータコア１１のスロット１２との絶縁を行うために、平角導体線１４の端部のみからエナメル皮膜１６を切削して、一対の平角導体１５を溶接等によって接合する必要がある。

このため、平角導体１５の端部を溶接により接合する前に平角導体１５の端部からエナメル皮膜１６を切削する作業を行う。

図３に基づいてエナメル皮膜１６の除去方法を説明する。なお、本実施の形態の除去は、切削によるものとする。
まず、平角導体１５の長辺、すなわち、図３（ａ）の矢印Ｃで示すように、平角導体１５の接合面１５ａおよび接合面１５ａと反対側の背面１５ｄからエナメル皮膜１６を切削する。
このエナメル皮膜１６を切削する際には、平角導体１５の接合面１５ａにおいては、接合面１５ａからエナメル皮膜１６のみを切削し、背面１５ｄにおいては、エナメル皮膜１６と共に背面１５ｄ自体を若干量だけ切削する。

次いで、矢印Ｃで示すように、平角導体１５の側面１５ｂ、１５ｃからエナメル皮膜１６を切削する（図３（ｂ）参照）。このようにして平角導体１５の外周面からエナメル皮膜１６を切削する第１の切削工程を行う。

次いで、矢印Ｃで示すように、平角導体１５の側面１５ｂ、１５ｃから接合面１５ａに向かってエナメル皮膜１６を切削して、側面１５ｂ、１５ｃから接合面１５ａに向かう角に残ったエナメル皮膜１６を切削する第２の切削工程を行った後（図３（ｃ）参照）、一対の平角導体１５の接合面１５ａを溶接等によって接合する（図４参照）。

このように平角導体１５からエナメル皮膜１６を切削することにより、平角導体１５の接合面１５ａが大きく切削されるの防止することができる。このため、平角導体１５が薄くなるのを防止して、平角導体１５の溶接面積を確保し、溶接後に平角導体１５の端部が変形するのを防止することができる。

また、側面１５ｂ、１５ｃから接合面１５ａに向かう角に残ったエナメル皮膜１６を切削したときに、バリ１７が発生するが、このバリ１７は、平角導体１５の接合面１５ａ上に突出する。

本実施の形態の絶縁皮膜除去方法は、平角導体１５の外周面からエナメル皮膜１６を切削した後、平角導体１５の側面１５ｂ、１５ｃから接合面１５ａに向かってエナメル皮膜１６を切削するようにしたので、一対の平角導体１５の接合面１５ａを接合したときに、接合面１５ａから突出したバリ１７が一対の平角導体１５の接合面１５ａに挟まれて一対の平角導体１５の周囲に突出することがない。この結果、平角導体１５の溶接品質（接合品質）を向上させることができる。

また、本実施の形態では、平角導体１５の周囲にバリが突出することがないため、複数組の接合された一対の平角導体１５をステータコア１１のスロット１２内に配置したときに、一対の平角導体１５が他の一対の平角導体１５にバリを介して接触するのを防止して、平角導体１５の絶縁性を確保することができる。

なお、本実施の形態では、コイル部１３を三相コイルとしているが、三相コイルに限定されるものではない。
また、本実施の形態では、平角導体の絶縁皮膜除去方法を回転電機１０のステータコア１１に用いられる平角導体１５に適用しているが、これに限定される必要はなく、絶縁皮膜が取付けられた平角導体であれば、他の如何なる用途の平角導体にこの絶縁皮膜除去方法を適用することができる。

以上のように、本発明に係る平角導体の絶縁皮膜除去方法は、平角導体の接合品質が低下するのを防止することができるという効果を有し、外周部に絶縁皮膜が形成された平角導体から絶縁皮膜を除去する絶縁皮膜除去方法等として有用である。

１５平角導体
１５ａ接合面
１５ｂ、１５ｃ側面
１６エナメル皮膜（絶縁皮膜）

Claims

他の平角導体に接合される接合面および前記接合面と隣り合う側面とを有し、前記接合面および前記側面を含んだ外周面に絶縁皮膜が皮膜された平角導体から前記絶縁皮膜を除去する絶縁皮膜除去方法であって、
前記平角導体の外周面から前記絶縁皮膜を除去する第１の除去工程と、前記側面から前記接合面に向かって前記絶縁皮膜を除去する第２の除去工程とを含んだことを特徴とする平角導体の絶縁皮膜除去方法。