JP2017093046A - Method for manufacturing motor stator - Google Patents
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Description
本発明は、モータステータの製造方法に関し、例えば、温度検出素子を有するモータステータの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a motor stator, for example, a method for manufacturing a motor stator having a temperature detection element.
特許文献1には、温度検出素子から延びた導線を覆う絶縁スリーブをスライド式にすることにより、ワニス処理におけるコネクタへのワニスの侵入を抑制可能なモータステータの製造方法が開示されている。
特許文献1では、コネクタが固定されていないため、コネクタの向きによっては、コネクタの開口部から、例えば金属粉などの異物が侵入し、ショートすることにより、温度検出素子の動作に支障をきたす虞があった。
In
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、コネクタの開口部からの異物の侵入を抑制することができるモータステータの製造方法を提供する。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a method of manufacturing a motor stator that can suppress intrusion of foreign matter from an opening of a connector.
本発明の一態様に係るモータステータの製造方法は、ステータコアの内周面に沿って設けられたステータコイルに温度検出素子を固定するステップと、前記温度検出素子が固定された前記ステータコイルをワニス処理するステップと、を備えたモータステータの製造方法であって、前記ワニス処理するステップの前に、前記温度検出素子が接続されたコネクタの開口部を保護部材により覆い、前記保護部材を前記ステータコアに脱着可能に固定する。このような構成により、コネクタの開口部からの異物の侵入を抑制することができる。 A method of manufacturing a motor stator according to one aspect of the present invention includes a step of fixing a temperature detection element to a stator coil provided along an inner peripheral surface of a stator core, and the varnish of the stator coil to which the temperature detection element is fixed. And a step of processing the motor stator, wherein the opening of the connector to which the temperature detecting element is connected is covered with a protective member before the varnish processing step, and the protective member is covered with the stator core. It is fixed in a removable manner. With such a configuration, entry of foreign matter from the opening of the connector can be suppressed.
本発明により、コネクタの開口部からの異物の侵入を抑制することができるモータステータの製造方法を提供する。 According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a motor stator capable of suppressing entry of foreign matter from an opening of a connector.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.
実施形態を説明する。まず、モータステータの構成を説明する。その後で、モータステータの製造方法を説明する。 An embodiment will be described. First, the configuration of the motor stator will be described. Then, the manufacturing method of a motor stator is demonstrated.
図1は、実施形態に係るモータステータを例示した上面図である。図2は、図1のA−A線における断面図である。図1及び図2に示すように、モータステータ1は、ステータコア10、ステータコイル20、温度検出素子30、コネクタ40を有している。モータステータ1は、例えば、ハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle;HV)に使用されるモータの部品である。モータステータ1は、モータロータ(図示せず)を回転させるためのものである。
FIG. 1 is a top view illustrating a motor stator according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
ステータコア10は、例えば、円筒の形状をしている。図1及び図2において、説明の便宜上、XYZ直交座標系を導入する。ステータコア10の円筒の中心軸方向をZ軸方向とする。Z軸方向のうち、一方、例えば上方を+Z軸方向、その反対方向の下方を−Z軸方向とする。Z軸方向に直交する面内における一方向をX軸方向とする。X軸方向のうち、一方を+X軸方向、その反対方向を−X軸方向とする。Z軸方向及びX軸方向に直交する方向をY軸方向とする。+Z軸方向から+X軸方向にネジを回転させたときにネジが進む方向を+Y軸方向、その反対方向を−Y軸方向とする。
The
ステータコア10は、材料として金属、例えば鉄を含んでいる。ステータコア10の内周面には、Z軸方向に延びた細長い凸状のティース(図示せず)が複数個、形成されている。
The
ステータコイル20は、ステータコア10の内周面に沿って設けられている。例えば、ステータコイル20は、複数のティースに巻回されて設けられている。ティースに巻回されたステータコイル20は、ステータコア10の+Z軸方向及び−Z軸方向の端部から突出している。ステータコア10の端部から突出した部分を、コイルエンド21という。ステータコイル20は、例えば、U相、V相及びW相を有する三相構成となっている。U相、V相及びW相は、中性線により、相互に結線されている。
The
温度検出素子30は、温度を検出する。温度検出素子30は、例えば、サーミスタである。温度検出素子30は、ステータコイル20に固定されている。例えば、温度検出素子30は、コイルエンド21の中性線の近傍において、樹脂で構成された中性線樹脂部23の内部に固定されている。これにより、温度検出素子30はステータコイル20の温度を検出する。
The
温度検出素子30には配線31が接続されている。配線31は、保護チューブ32で覆われている。配線31が保護チューブ32で覆われていることにより、異物との接触によるショート、外部からの応力による変形を抑制することができる。
A
コネクタ40は、配線31において、温度検出素子30と反対の端部に接続されている。コネクタ40は、開口部41を有している。コネクタ40の開口部41は、温度計測器(図示せず)等に接続される。
The
次に、モータステータ1の製造方法を説明する。
図3は、実施形態に係るモータステータの製造方法を例示したフローチャート図である。図4は、実施形態に係るモータステータの製造方法において、モータステータの加熱工程を例示した斜視図である。図5は、実施形態に係るモータステータの製造方法において、粉体浸漬工程を例示した図である。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 3 is a flowchart illustrating the method for manufacturing the motor stator according to the embodiment. FIG. 4 is a perspective view illustrating a heating process of the motor stator in the method of manufacturing the motor stator according to the embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating a powder dipping process in the method of manufacturing a motor stator according to the embodiment.
図1に示すように、ステータコア10の内周面には、内周面に沿ってステータコイル20が設けられている。ステータコイル20のコイルエンド21は、ステータコア10の端部から突出している。また、モータステータ1の製造過程において、ステータコア10には、モータステータ1を各工程に搬送するための搬送チャック60と、ワークチャック61が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a
搬送チャック60は、ステータコア10の円筒状の側面に対して、Y軸方向の両側から挟むように、−Y軸方向側及び+Y軸方向側からステータコア10を保持している。ワークチャック61は、ステータコア10の円筒状の側面に複数個取り付けられている。
The
図1、図2及び図3のステップS1に示すように、コイルエンド21に配置された各コイルの端部を相互に溶接する。これにより、例えば、三相コイルを有したモータステータ1として機能させることができる。
As shown in step S <b> 1 of FIGS. 1, 2, and 3, the ends of the coils arranged in the
次に、図1、図2及び図3のステップS2に示すように、ステータコア10の内周面に沿って設けられたステータコイル20に温度検出素子30を固定する。例えば、温度検出素子30を中性線樹脂部23で覆う。そして、中性線樹脂部23で覆われた温度検出素子30を、ステータコイル20におけるコイルエンド21の中性線の近傍に固定する。そして、温度検出素子30に接続された配線31を保護チューブ32で覆う。温度検出素子30に接続された配線31は、あらかじめ保護チューブ32で覆われていてもよい。
Next, as shown in step S <b> 2 of FIGS. 1, 2, and 3, the
次に、図1、図2及び図3のステップS3に示すように、温度検出素子30が接続されたコネクタ40の開口部41を保護部材50により覆い、保護部材50をステータコア10に脱着可能に固定する。
Next, as shown in step S <b> 3 of FIGS. 1, 2, and 3, the
保護部材50は、例えば、図1、図2及び図4に示すように、本体部51と延在部52とを有している。本体部51は、略直方体の形状をしている。略直方体形状の本体部51を構成する六面のうち一面に開口53を有している。
The
保護部材50の開口53にコネクタ40の開口部41を対向させる。そして、コネクタ40を保護部材50の内部へ挿入する。コネクタ40の外形と保護部材50の内部とは嵌合するように形状を合わせておく。これにより、コネクタ40は、保護部材50に隙間なく装着される。このようにして、温度検出素子30が接続されたコネクタ40の開口部41を、保護部材50により覆う。
The
図4に示すように、配線31は、保護チューブ32で覆われているので、コネクタ40を保護部材50に装着する際には、保護チューブ32を縮め、保護部材50の切欠き54に挿入する。これにより、保護チューブ32が固定され、切欠き54も密閉される。次に、保護部材50の延在部52をステータコア10に脱着可能に固定する。
As shown in FIG. 4, since the
ここで、保護部材50をステータコア10に固定した状態で、XYZ直交座標系を用いて説明する。保護部材50の本体部51は、+X軸方向側、−X軸方向側、+Z軸方向側、−Z軸方向側、+Y軸方向側及び−Y軸方向側の六面を有している。本体部51における各面のうち、+X軸方向側の面が開口53となっている。開口53と隣り合った−Y軸方向側の面には、切欠き54が形成されている。
Here, a description will be given using an XYZ orthogonal coordinate system in a state where the
延在部52は、本体部51における開口53と対向した−X軸方向側の面に形成されている。延在部52は、−X軸方向に延びた形状となっている。延在部52の+Z軸側の面は、本体部51の+Z軸側の面と面一になっている。延在部52の−Z軸方向側の面は、本体部51の−X軸方向側の面に位置している。すなわち、本体部51のZ軸方向の長さは、延在部52のZ軸方向の長さよりも長い。
The extending
これにより、保護部材50をY軸方向から見ると、L字を横にした形状となっている。延在部52の−Z軸方向側の面には突起56が形成されている。また、突起56から−X軸方向側の端部までの−Z軸方向側の面は平らな面57となっている。平らな面57の上方で、延在部52の内部には、磁石55が内包されている。磁石55は、例えば、サマリウムコバルトである。
Thereby, when the
延在部52における平らな面57は、ステータコア10の+Z軸方向側の端面に接している。突起56は、ステータコア10の+X軸方向側の側面に接している。このように、突起56及び平らな面57の2方向から支えるようにして、保護部材50をステータコア10に脱着可能に固定する。
The
延在部52の内部には、磁石55が内包されているので、保護部材50を脱着可能に固定することができる。保護部材50を固定する場所は、ステータコア10の端面上が好ましい。ステータコア10上は、加熱工程、粉体浸漬工程、ワニス含浸工程等を行う際に、妨害とならない位置となっている。
Since the magnet 55 is included in the
次に、温度検出素子30が固定されたステータコイル20をワニス処理する。ワニスは熱硬化性樹脂を含んでいる場合がある。その場合には、図4及び図3のステップS4に示すように、まず、モータステータ1の加熱工程を行う。ステータコア10の側面を加熱コイル70で巻く。そして、ステータコイル20と加熱コイル70に電流を流してモータステータ1を通電加熱と誘導加熱する。例えば、加熱温度を150℃とする。ステータコア10は熱容量が大きいので、この後の工程においても高温の状態を保つことができる。
Next, the
次に、図5及び図3のステップS5に示すように、粉体浸漬工程、すなわち、ステータコイル20のコイルエンド21を粉体が充填された粉体槽80に浸漬させる。粉体は、熱硬化樹脂を含んでいる。したがって、ステップS4においてステータコア10は高温とされているので、粉体槽80に浸漬させたコイルエンド21の表面は熱硬化樹脂によって覆われる。これにより、コイルエンド21を粉体塗装して絶縁処理を行う。
Next, as shown in step S5 of FIG. 5 and FIG. 3, the powder dipping process, that is, the
次に、図3のステップS6に示すように、ワニス含浸工程、すなわち温度検出素子30が固定されたステータコイル20にワニスを含浸させる。ワニスは熱硬化樹脂を含んでいる。したがって、ステップS4においてステータコア10とステータコイル20は高温とされているので、ステータコア10とステータコイル20との隙間はワニスによって覆われる。これにより、ステータコイル20の電気的絶縁を確保することができる。
Next, as shown in step S6 of FIG. 3, the varnish is impregnated in the varnish impregnation step, that is, the
次に、ステップS7に示すように、硬化・冷却工程、すなわち、ステータコイル20を覆う粉体及びワニスを硬化及び冷却させる。このようにして粉体及びワニス処理が実施される。
Next, as shown in step S7, the curing / cooling process, that is, the powder and varnish covering the
次に、ステップS8に示すように、保護部材50を取り外す。まず、保護部材50をステータコア10から取り外す。保護部材50は磁石55により脱着可能に固定されている。したがって、ステータコア10から保護部材50を簡単に取り外すことができる。さらに、コネクタ40から保護部材50を取り外す。このとき、保護チューブ32で覆われた配線31を切欠き54から外す。これにより、保護部材50はコネクタ40から取り外される。このようにして、モータステータ1が製造される。
Next, as shown in step S8, the
本実施形態に係るモータステータ1の製造方法によれば、温度検出素子30が接続されたコネクタ40の開口部41を保護部材50により覆い、保護部材50をステータコア10に脱着可能に固定している。これにより、コネクタ40の開口部41から異物が侵入することを抑制することができる。
According to the method for manufacturing the
コネクタ40の開口部41に異物、例えば、金属粉が侵入すると、開口部41においてショートが発生する。そうすると、温度検出素子30の温度測定機能が阻害される。本実施形態では、異物の侵入を抑制しているので、温度検出素子30は精度良く測定することができる。
When foreign matter such as metal powder enters the
また、コネクタ40の開口部41を覆った保護部材50をステータコア10に脱着可能に固定しているので、モータステータ1の加熱(ステップS4)において用いる加熱コイル70との接触を抑制することができる。これにより、コネクタ40が過剰に加熱されることを抑制することができる。さらに、粉体浸漬工程(ステップS5)においては、コネクタ40の粉体槽80への落下を防止することができる。
Further, since the
また、保護部材50は、磁石により脱着可能としているので、脱着に要する時間及び作業を抑制することができる。磁石にサマリウムコバルトを用いることで、磁力が温度変化に依存せず、製造中に脱離することを予防することができる。
Moreover, since the
(変形例)
次に、実施形態の変形例を説明する。変形例は、粉体浸漬工程とワニス含浸工程との順番を逆にした例である。
(Modification)
Next, a modification of the embodiment will be described. The modification is an example in which the order of the powder dipping process and the varnish impregnation process is reversed.
図6は、実施形態の変形例に係るモータステータの製造方法を例示したフローチャート図である。図6に示すように、変形例においては、粉体浸漬工程と、ワニス含浸工程との順番を逆にしている。この場合には、ワニス含浸工程と粉体浸漬工程との間に、モータステータ1の再加熱工程を付加する。粉体浸漬工程において、熱硬化性樹脂の浸漬及び硬化に十分な温度までモータステータ1を加熱させるためである。変形例においても、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a motor stator according to a modification of the embodiment. As shown in FIG. 6, in the modified example, the order of the powder dipping process and the varnish impregnation process is reversed. In this case, a reheating step of the
以上、本発明にかかるモータステータ1の製造方法の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
As mentioned above, although embodiment of the manufacturing method of the
例えば、本実施形態では、保護部材50は、本体部51と延在部52を有する形状としたが、これに限らない。ステータコア10に脱着可能に固定できれば、どのような形状でもよい。また、保護部材50を磁石により脱着可能としたが、これに限らない。脱着可能であれば、磁石で固定する以外の方法でもよい。
For example, in the present embodiment, the
1 モータステータ
10 ステータコア
20 ステータコイル
21 コイルエンド
22 中性線
23 中性線樹脂部
30 温度検出素子
31 配線
32 保護チューブ
40 コネクタ
41 開口部
50 保護部材
51 本体部
52 延在部
53 開口
54 切欠き
55 磁石
56 突起
57 平らな面
60 搬送チャック
61ワークチャック
70 加熱コイル
80 粉体槽
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記温度検出素子が固定された前記ステータコイルをワニス処理するステップと、を備えたモータステータの製造方法であって、
前記ワニス処理するステップの前に、前記温度検出素子が接続されたコネクタの開口部を保護部材により覆い、前記保護部材を前記ステータコアに脱着可能に固定するモータステータの製造方法。 Fixing a temperature detecting element to a stator coil provided along the inner peripheral surface of the stator core;
Varnishing the stator coil to which the temperature detecting element is fixed, and a method of manufacturing a motor stator,
Before the step of performing the varnish treatment, a method for manufacturing a motor stator, wherein an opening of a connector to which the temperature detection element is connected is covered with a protective member, and the protective member is detachably fixed to the stator core.
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- 2015-11-04 JP JP2015216824A patent/JP6458708B2/en active Active
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