JP2020076739A - ステータの検査方法及び検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】ステータの良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができるステータの検査方法及び検査システムを提供する。【解決手段】本発明の検査方法及び検査システムでは、収納工程Ｓ１、減圧工程Ｓ２、浸漬工程Ｓ３及び検査工程Ｓ５の順に実行する。収納工程Ｓ１では、検査容器３のモータ室３ｃ内に密閉状態でステータ１を収納する。減圧工程Ｓ２では、収納工程Ｓ１後、モータ室３ｃ内を減圧する。浸漬工程Ｓ３では、減圧工程Ｓ２後、電気伝導性を有する検査液１７をモータ室３ｃ内に供給し、検査液１７にステータ１を浸漬する。検査工程Ｓ５では、浸漬工程Ｓ３後、ステータ１からの検査液１７を介した漏電を検査する。【選択図】図１

Description

本発明は、ステータの検査方法及び検査システムに関する。

モータ等を構成するステータはコイルを有し、コイルは絶縁被覆導線からなっている。絶縁被覆導線の具体例は、導線としての銅線にエナメルからなる絶縁層が被覆されたエナメル線である。絶縁被覆導線の絶縁層にピンホール、傷等の目視不能な欠陥があると、電気伝導性のある雰囲気でコイルに短絡を生じ、モータ等の本来の機能が損なわれてしまう。

特許文献１には、このようなステータの検査に供し得る減圧加熱槽が開示されている。この減圧加熱槽によってステータの良否の検査を行なう場合、まず検査室を有する検査容器を用意し、電気伝導性を有する検査液を検査室内に供給する。そして、検査室内にステータを収納し、検査液にステータを浸漬する。この後、検査室内を減圧し、コイルを含むステータの内部に存在する空気を気泡として排除する。そして、絶縁抵抗値や漏れ電流量を測定することにより、ステータからの検査液を介した漏電を検査する。

実開昭６０−１５６５８号公報

しかし、発明者らの確認によれば、上記従来の検査方法では、ステータの良否の検査精度が低く、検査に長時間を要するとともに、検査時間を一定にし難い。

すなわち、この検査方法では、検査液にステータを浸漬した後で検査室内を減圧しているため、気泡とともに検査液の成分が揮発し易い。このため、検査毎に検査液の電気伝導率が変化し、基準となる絶縁抵抗値や漏れ電流量が変化し易いことから、高い検査精度を確保できない。

また、この検査方法では、ステータが検査液に浸漬された後に検査室内を減圧することから、ステータの内部に浸透した検査液から空気が移動し難く、所定の真空度を実現するまでに長時間を要する。また、検査液に含有される空気量にばらつきがあり得ることから、検査時間もばらつき易い。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ステータの良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができるステータの検査方法及び検査システムを提供することを解決すべき課題としている。

本発明のステータの検査方法は、絶縁被覆導線からなるコイルを有するステータの検査方法であって、
検査室内に密閉状態で前記ステータを収納する収納工程と、
前記収納工程後、前記検査室内を減圧する減圧工程と、
前記減圧工程後、電気伝導性を有する検査液に前記ステータを浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程後、前記ステータからの前記検査液を介した漏電を検査する検査工程とを備えていることを特徴とする。

本発明の検査方法では、収納工程、減圧工程、浸漬工程及び検査工程の順に実行するため、減圧工程時に検査液の成分が揮発することはなく、検査毎に検査液の電気伝導率が変化し難い。このため、基準となる絶縁抵抗値や漏れ電流量は変化せず、高い検査精度を確保できる。

また、この検査方法では、ステータを収納した検査室の減圧工程を行なった後で浸漬工程を行なうことから、検査液を供給するだけでコイルを含むステータの内部まで検査液を迅速に浸透させることができる。このため、従来よりも短時間で所定の真空度を実現できる。また、検査液を減圧工程に供さないことから、減圧時間が安定する。

したがって、本発明のステータの検査方法によれば、ステータの良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができる。

また、本発明のステータの検査システムは、絶縁被覆導線からなるコイルを有するステータの検査システムであって、
内部に密閉状態で前記ステータを収納可能であり、電気伝導性を有する検査液に前記ステータを浸漬可能な検査室が形成された検査容器と、
前記検査室と減圧通路によって連通し、前記検査室を減圧可能な減圧装置と、
前記検査室と液体供給通路によって連通し、前記検査液を貯留する液体タンクと、
前記減圧通路を開閉可能な第１開閉弁と、
前記液体供給通路を開閉可能な第２開閉弁と、
少なくとも前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を制御する制御装置と、
前記ステータからの前記検査液を介した漏電を検査する検査装置とを備え、
前記制御装置は、前記ステータが収納された前記検査室内に前記検査液がない状態で、前記第２開閉弁を閉じるとともに前記第１開閉弁を開き、
前記検査室が所定の真空度になった時点で、前記第１開閉弁を閉じるとともに前記第２開閉弁を開き、
前記検査室内で前記ステータが前記検査液に浸漬された時点で、前記第２開閉弁を閉じ、かつ前記検査装置を作動させることを特徴とする。

本発明の検査システムでは、制御装置は、ステータが収納された検査室内に検査液がない状態で、第２開閉弁を閉じるとともに第１開閉弁を開く。このため、検査室には液体タンクから検査液が供給されず、検査室は減圧装置によって減圧される。このため、検査液の成分が減圧装置によって揮発することはない。また、検査液を減圧しないことから、従来よりも短時間かつ安定した時間で所定の真空度を実現できる。

そして、制御装置は、検査室が所定の真空度になった時点で、第１開閉弁を閉じるとともに第２開閉弁を開く。このため、検査室は所定の真空度に維持され、検査室に液体タンクから検査液が供給される。このため、検査液がステータを浸漬し、検査液がコイルを含むステータの内部まで迅速に浸透する。

次いで、制御装置は、検査室内でステータが検査液に浸漬された時点で、第２開閉弁を閉じ、かつ検査装置を作動させる。このため、検査室への検査液の供給が停止され、ステータからの検査液を介した漏電が検査される。この際、検査液の電気伝導率は検査毎で変化し難いことから、基準となる絶縁抵抗値や漏れ電流量は変化せず、高い検査精度を確保できる。

したがって、本発明のステータの検査システムによれば、ステータの良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができる。

本発明のステータの検査方法では、浸漬工程と検査工程との間に、検査室内を大気に開放する大気開放工程を行うことが好ましい。

本発明のステータの検査システムは、検査室内を大気開放可能な大気開放弁を備えていることが好ましい。そして、制御装置は、検査室内でステータが検査液に浸漬された時点で、第２開閉弁を閉じた後、大気開放弁により検査室内を大気開放し、検査装置を作動させることが好ましい。

この場合、減圧下で検査液が含有する僅かな気泡について、検査液に大気圧を作用させて検査液から排除することができるため、減圧下で検査工程を行うよりも高い検査精度を確保できる。

本発明のステータの検査方法及び検査システムによれば、ステータの良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができる。

図１は、実施例の検査方法及び検査システムによる工程表である。 図２は、実施例の検査システムを示し、収納工程時の模式断面図である。 図３は、実施例の検査システムに係り、モータハウジング等の断面図である。 図４は、実施例の検査システムに係り、クラスタブロック等の一部拡大断面図である。 図５は、ステータと検査装置とを示す模式図である。 図６は、実施例の検査システムを示し、減圧工程時の模式断面図である。 図７は、実施例の検査システムを示し、浸漬工程、大気開放工程及び検査工程時の模式断面図である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。実施例では、車両用電動圧縮機のモータ部に採用されるステータ１（図１、３、６、７参照）の良否を検査する。

実施例の検査方法は、図１に示すように、収納工程Ｓ１、減圧工程Ｓ２、浸漬工程Ｓ３、大気開放工程Ｓ４及び検査工程Ｓ５を実行する。この際、実施例の検査システムを用いる。この検査システムは、検査容器３と、真空ポンプ５と、液体タンク７と、第１開閉弁９と、第２開閉弁１６と、制御装置１３と、検査装置１５とを備えている。

検査容器３は、図２及び図３に示すように、モータハウジング３ａと、蓋体３ｂとからなる。モータハウジング３ａは車両用電動圧縮機の外郭の一部をなすものである。このモータハウジング３ａは、上方に開口３ｄを有して有底筒状をなしている。モータハウジング３ａのモータ室３ｃ内には、ステータ１が焼き嵌めによって固定されている。モータハウジング３ａの側壁の下端には外部とモータ室３ｃとを連通する吸入口３ｅが形成されている。モータ室３ｃが本発明の検査室とされる。

蓋体３ｂは樹脂製である。蓋体３ｂは、モータハウジング３ａの開口３ｄに上方から嵌合されて開口３ｄを閉塞し、モータ室３ｃを密閉可能である。モータ室３ｃは、図２に示す検査液１７が液体タンク７から供給されることにより、ステータ１を浸漬可能になっている。検査液１７としては、一定の電気伝導率に調整された水、フッ素系不活性液体と導電性液体との混合液、食塩水等を採用することができる。

蓋体３ｂには、モータ室３ｃ内に連通する液体供給通路８ｂ、減圧通路１９ｂ及び大気開放通路２０が設けられている。液体供給通路８ｂは液体タンク７と接続された液体供給通路８ａと接続されるようになっており、減圧通路１９ｂは真空ポンプ５と接続された減圧通路１９ａと接続されるようになっている。大気開放通路２０はモータ室３ｃと大気とを連通しており、途中には大気開放弁２１が設けられている。また、蓋体３ｂには、モータ室３ｃの圧力を検知可能な圧力センサ２５が設けられている。

ステータ１は、図３及び図４に示すように、コイル１ａ、コア１ｂ、クラスタブロック１ｃ、チューブ１ｄ、ターミナル１ｅ及び封止部材１ｆ、１ｇを有している。

コイル１ａは銅線にエナメルからなる絶縁層が被覆されたエナメル線からなっている。コア１ｂは複数のスロットを有し、各スロットにコイル１ａが設けられている。クラスタブロック１ｃは、モータハウジング３ａ内に保持されている。クラスタブロック１ｃは樹脂製であり、内部に３本の通路を有している。

図４に示すように、コイル１ａから延出されたエナメル線からなる２本ずつ３組のリード１ｉは、クラスタブロック１ｃの手前で樹脂製のチューブ１ｄ内にそれぞれ挿通されている。各チューブ１ｄはクラスタブロック１ｃの各通路内でそれぞれターミナル１ｅに保持され、各チューブ１ｄ内のリード１ｉの銅線はターミナル１ｅに電気的に接続されている。

各ターミナル１ｅには通電ピン２９が挿通されている。各通電ピン２９は、モータハウジング３ａの外側において、電動圧縮機駆動用のインバータと接続されるためのものである。

封止部材１ｆとクラスタブロック１ｃとの間は樹脂製のシール剤によって封止されている。こうして、このステータ１では、チューブ１ｄとリード１ｉとの間隙のみが均圧通路となっている。封止部材１ｇは、３本の通電ピン２９を挿通させるモータハウジング３ａの通孔３ｆに嵌合され、各通電ピン２９を封止できるようになっている。

図２に示すように、検査容器３は、モータハウジング３ａの吸入口３ｅに連通する第１回収路１０ａによってろ過装置１２に連通されている。ろ過装置１２は第２回収路１０ｂによって液体タンク７に連通している。第１回収路１０ａ及び第２回収路１０ｂには、図示しない液送ポンプが設けられている。

液体タンク７は、検査容器３のモータ室３ｃから回収した検査液１７を真空状態で貯留している。液体タンク７内には、検査液１７の温度を調整するヒータ７ａが設けられている。液体供給通路８ａ、８ｂは、液体タンク７の底部とモータ室３ｃとを連通している。液体供給通路８ａには第２開閉弁１６が設けられている。

第１回収路１０ａには、吸入口３ｅを開いてモータ室３ｃと第１回収路１０ａ内とを連通できるとともに、吸入口３ｅを閉じてモータ室３ｃを密閉できる電磁開閉装置１４が設けられている。

実施例の検査システムは、各検査容器３に減圧通路１９ａ、１９ｂによって接続される真空ポンプ５も備えている。減圧通路１９ａには、第１開閉弁９が設けられている。真空ポンプ５は変圧装置としての減圧装置に相当し、減圧通路１９ａ、１９ｂは変圧通路に相当する。真空ポンプ５は第１開閉弁９が開いておれば、モータ室３ｃを所定の真空度以上に減圧可能である。

検査装置１５は、図５に示すように、モータハウジング３ａに接続された接続端子２７と、ステータ１と接続される通電ピン２９と接続された接続端子３１と電気的に接続されている。コイル１ａは三相からなり、Ｙ結線されている。このため、接続端子３１は、図４に示すように、クラスタブロック１ｃ内の一つのターミナル１ｅと電気的に接続されている。検査装置１５は、図５に示すように、抵抗計１５ａと、補正回路１５ｂとを有している。

補正回路１５ｂは、抵抗計１５ａ側の接続点Ｐ１と接続端子２７側の接続点Ｐ２との間に設けられている。接続点Ｐ１には抵抗Ｒ１を有する導線Ｌ１が接続されている。導線Ｌ１には、抵抗Ｒ１より接続点Ｐ２側において、導線Ｌ２〜Ｌ４が並列に接続されている。導線Ｌ２には抵抗Ｒ２が設けられている。導線Ｌ３には、抵抗Ｒ１側に位置するコンデンサＣ１と、接続点Ｐ２側に位置する抵抗Ｒ３とが設けられている。導線Ｌ４にはコンデンサＣ２が設けられている。この補正回路１５ｂは、抵抗計１５ａと接続端子２７との間を流れる吸収電流における時間と絶縁抵抗値との変化特性を平準化する。抵抗計１５ａは、接続端子３１と補正回路１５ｂとの間の絶縁抵抗値を検出し、ステータ１からの検査液１７を介した漏電を検査する。

この検査システムは、制御装置１３も備えている。制御装置１３は、真空ポンプ５及び検査装置１５と電気的に接続されている。また、モータハウジング３ａは重量計３３上に載置されている。制御装置１３は重量計３３及び圧力センサ２５とも電気的に接続されている。また、第１、２開閉弁９、１６、大気開放弁２１及び電磁開閉装置１４も制御装置１３と電気的に接続されている。制御装置１３はこれらを制御する。

この検査システムによってステータ１の良否の検査を行なう。まず、図１及び図２に示すように、収納工程Ｓ１として、検査室としてのモータ室３ｃ内にステータ１を収納する。この際、図３に示すように、ステータ１はモータハウジング３ａのモータ室３ｃ内に既に固定されている。図４に示すように、クラスタブロック１ｃに設けられた３本の通電ピン２９は、モータハウジング３ａに形成された通孔３ｆ及び封止部材１ｇからモータハウジング３ａ外に突出されている。３本の通電ピン２９の１本に接続端子３１を接続する。

この後、図６に示すように、蓋体３ｂを閉じる。この際、制御装置１３は、モータ室３ｃ内に検査液１７がない状態で、第１開閉弁９及び第２開閉弁１６を閉じている。また、制御装置１３は、電磁開閉装置１４を作動させ、吸入口３ｅを閉じている。

次いで、図１及び図６に示すように、減圧工程Ｓ２として、制御装置１３は、真空ポンプ５を作動するとともに、第１開閉弁９を開く。このため、モータ室３ｃには液体タンク７から検査液１７が供給されず、モータ室３ｃは真空ポンプ５によって減圧される。このため、検査液１７の成分が真空ポンプ５によって揮発することはない。また、検査液１７を減圧しないことから、従来よりも短時間かつ安定した時間で所定の真空度を実現できる。

制御装置１３は、圧力センサ２５からの信号によってモータ室３ｃが所定の真空度になったか否かを判断し、モータ室３ｃが所定の真空度になれば、図１及び図７に示すように、浸漬工程Ｓ３を実行する。この際、まず、制御装置１３は、第１開閉弁９を閉じるとともに真空ポンプ５の作動を停止する。このため、モータ室３ｃは所定の真空度に維持される。

この後、制御装置１３は第２開閉弁１６を開く。このため、モータ室３ｃに液体タンク７から検査液１７が供給される。このため、検査液１７がステータ１を浸漬し始める。この際、モータハウジング３ａに設けられる蓋体３ｂに液体供給通路８ａ、８ｂが設けられているため、液体タンク７内の検査液１７を容易にモータ室３ｃに供給することができる。また、ヒータ７ａは液体タンク７内の検査液１７を予め加熱している。このため、モータ室３ｃ内において、ステータ１を焼き嵌めしているモータハウジング３ａの温度と検査液１７の温度とが早期に均温になり、絶縁抵抗値のバラツキを早期に無くしている。

次いで、制御装置１３は、重量計３３からの信号によって検査液１７がステータ１を浸漬したか否かを判断し、検査液１７がステータ１を浸漬する量だけ供給されれば、第２開閉弁１６を閉じる。このため、モータ室３ｃへの検査液１７の供給が停止される。こうして、検査液１７を真空状態で管理する。

図１に示すように、浸漬工程Ｓ３後、制御装置１３は大気開放弁２１を開き、モータ室３ｃ内を大気に開放する大気開放工程Ｓ４を行う。この際、減圧下で検査液１７が含有する僅かな気泡について、検査液１７に大気圧を作用させて検査液１７から排除する。

大気開放工程Ｓ４後、制御装置１３は、まず、モータ室３ｃ内の検査液１７の電気伝導率を測定する。この電気伝導率が一定範囲内であれば、検査装置１５を作動させ、検査工程Ｓ５を実行する。具体的には、抵抗計１５ａによって絶縁抵抗値を検出し、ステータ１からの検査液１７を介した漏電を検査する。

こうして、この検査方法及び検査システムでは、収納工程Ｓ１、減圧工程Ｓ２、浸漬工程Ｓ３、大気開放工程Ｓ４及び検査工程Ｓ５の順に実行するため、減圧工程Ｓ２時に検査液１７の成分が揮発することはなく、検査毎に検査液１７の電気伝導率が変化し難い。このため、基準となる絶縁抵抗値は変化せず、高い検査精度を確保できる。

また、この検査方法及び検査システムでは、ステータ１を収納したモータ室３ｃの減圧工程Ｓ２を行なった後で浸漬工程Ｓ３を行なうことから、検査液１７を供給するだけでコイル１ａを含むステータ１の内部まで検査液１７を迅速に浸透させることができる。このため、従来よりも短時間で所定の真空度を実現できる。また、検査液１７を減圧工程Ｓ２に供さないことから、減圧時間が安定する。

さらに、この検査方法及び検査システムでは、浸漬工程Ｓ３と検査工程Ｓ５との間に大気開放工程Ｓ４を行っているため、減圧下で検査液１７が含有する僅かな気泡も排除し、高い検査精度を確保できる。

したがって、この検査方法及び検査システムによれば、ステータ１の良否を高い検査精度、短時間かつ安定した時間で行なうことができる。

また、この実施例では、ステータ１が固定されたモータハウジング３ａを検査容器３の一部として用いてるため、検査後に車両用電動圧縮機の組み付けを迅速に行なうことができる。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、実施例では、車両用電動圧縮機のモータ部に使用されるステータ１の良否を検査したが、本発明では、他のモータに使用されるステータやオルタネータ等に使用されるステータの良否を検査することも可能である。また、ステータは、クラスタブロック１ｃ等を有していなくてもよく、コアやハウジングを有していなくてもよい。

更には、モータハウジング３ａを検査容器とせず、別途の検査容器にステータを収納して検査をしてもよい。

液体タンク７と検査容器３との間に液送ポンプを設けてもよい。また、検査装置１５は、接続端子２７と通電ピン２９との間の漏れ電流量を検出してステータ１の良否を検査することも可能である。ヒータ７ａの代わりに検査液を温度調整する他の温調手段を採用することも可能である。

本発明はモータ等の生産設備に利用可能である。

１ａ…コイル
１…ステータ
３…検査容器
３ｃ…検査室（モータ室）
Ｓ１…収納工程
Ｓ２…減圧工程
１７…検査液
Ｓ３…浸漬工程
Ｓ４…大気開放工程
Ｓ５…検査工程
１９ａ、１９ｂ…減圧通路
５…減圧装置（真空ポンプ）
８ａ、８ｂ…液体供給通路
７…液体タンク
９…第１開閉弁
１６…第２開閉弁
１３…制御装置
１５…検査装置
２１…大気開放弁

Claims (4)

1. 絶縁被覆導線からなるコイルを有するステータの検査方法であって、
   検査室内に密閉状態で前記ステータを収納する収納工程と、
   前記収納工程後、前記検査室内を減圧する減圧工程と、
   前記減圧工程後、電気伝導性を有する検査液に前記ステータを浸漬する浸漬工程と、
   前記浸漬工程後、前記ステータからの前記検査液を介した漏電を検査する検査工程とを備えていることを特徴とするステータの検査方法。
2. 前記浸漬工程と前記検査工程との間に、前記検査室内を大気に開放する大気開放工程を行う請求項１記載のステータの検査方法。
3. 絶縁被覆導線からなるコイルを有するステータの検査システムであって、
   内部に密閉状態で前記ステータを収納可能であり、電気伝導性を有する検査液に前記ステータを浸漬可能な検査室が形成された検査容器と、
   前記検査室と減圧通路によって連通し、前記検査室を減圧可能な減圧装置と、
   前記検査室と液体供給通路によって連通し、前記検査液を貯留する液体タンクと、
   前記減圧通路を開閉可能な第１開閉弁と、
   前記液体供給通路を開閉可能な第２開閉弁と、
   少なくとも前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁を制御する制御装置と、
   前記ステータからの前記検査液を介した漏電を検査する検査装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ステータが収納された前記検査室内に前記検査液がない状態で、前記第２開閉弁を閉じるとともに前記第１開閉弁を開き、
   前記検査室が所定の真空度になった時点で、前記第１開閉弁を閉じるとともに前記第２開閉弁を開き、
   前記検査室内で前記ステータが前記検査液に浸漬された時点で、前記第２開閉弁を閉じ、前記検査装置を作動させることを特徴とするステータの検査システム。
4. 前記検査室内を大気開放可能な大気開放弁を備え、
   前記制御装置は、前記検査室内で前記ステータが前記検査液に浸漬された時点で、前記第２開閉弁を閉じた後、前記大気開放弁により前記検査室内を大気開放し、前記検査装置を作動させる請求項３記載のステータの検査システム。

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