JP3826767B2 - モータにおける中性点の形成方法 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は,複数相モータにおいて,絶縁被膜を有するワイヤを複数束ねて形成したコイル端末を複数集めて結線して中性点を形成するモータにおける中性点の形成方法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来より,例えば,3相モータにおいては,3つのコイル端末を結線して中性点を形成している。
図14に示すごとく,上記各コイル端末91は複数のワイヤ911よりなり,上記結線を行う際には,上記3つのコイル端末91における各ワイヤ911を束ねて中性点用端末90を形成する。
そして,図15に示すごとく,上記中性点用端末90を挿入可能な内径を備えた中空部921を有する円筒状のスリーブ92を上記中性点用端末90に装着する。
【0003】
そして,図16に示すごとく,上記中性点用端末90に装着したスリーブ92を一対の電極941で挟持して押圧すると共に,この一対の電極941の間に通電を行ってフュージングを行う。これにより,上記ワイヤ911の表面に被覆された絶縁被膜が熱によって除去されると共に,各ワイヤが軟化する。
そして,各ワイヤ911の間の空隙939が減少し,その分上記スリーブ92が変形する。そのため,スリーブ92が楕円形状に偏平し,得られる中性点9は,全体的に断面が偏平した楕円形状に形成される。
【0004】
【解決しようとする課題】
ところで,上記中性点9の形状が偏平率が大きい楕円形状の場合には,スリーブ92全体における最大幅が大きくなってしまう。そのため,例えば,上記スリーブ92の最大幅を有する部分がモータにおいて大きく突出してしまい,モータ全体の外形寸法を増大させてしまう等の不具合を生じる場合がある。
【0005】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,スリーブの偏平率が小さい,モータにおける中性点の形成方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題の解決手段】
第1の発明は,絶縁被膜を有するワイヤを複数束ねて形成したコイル端末を複数集めて結線して,モータにおける中性点を形成する方法において,
上記複数のコイル端末における各ワイヤを束ねて中性点用端末を形成すると共に,該中性点用端末をその断面が略円形状となるように圧縮して,該中性点用端末の見かけ上の断面積を減少させる圧縮工程と,
上記中性点用端末に中空部を有する円筒状のスリーブを装着するスリーブ装着工程と,
上記スリーブを一対の電極で挟持して押圧すると共に,該一対の電極の間に通電し,上記ワイヤの上記絶縁被膜を除去するフュージング工程とを含むことを特徴とするモータにおける中性点の形成方法にある(請求項1)。
【0007】
上記圧縮工程においては,まず,上記各ワイヤを束ねて中性点用端部を形成する。このときには,上記各ワイヤ同士の間には空隙があり,上記中性点用端部の見かけ上の断面積は上記空隙も含めた大きさとなっている。次に,本発明においては,上記空隙を有する中性点用端末をその断面が略円形状となるように圧縮を行う。これにより,上記各ワイヤ同士の間の空隙が減少し,上記見かけ上の断面積が減少する。
【0008】
そして,上記スリーブ装着工程においては,上記見かけ上の断面積を減少させた中性点用端末に上記中空部を有する円筒状のスリーブを装着する。このとき,このスリーブは,上記見かけ上の断面積が減少した中性点用端末に装着するため,従来よりも中空部の断面積が小さく,外径の小さいスリーブを使用することができる。
【0009】
そして,上記フュージング工程においては,上記中性点用端末に装着したスリーブを一対の電極で挟持して押圧すると共に,該一対の電極の間に通電を行う。このとき,上記通電により上記中性点用端末にジュール熱が発生し,該中性点用端末における各ワイヤに被覆した絶縁被膜が除去されると共に各ワイヤが軟化する。また,上記スリーブは,上記電極からの押圧力によって中空部における断面積が減少するように変形する。
【0010】
ここで,このフュージング工程におけるスリーブの変形量は従来よりも小さい。すなわち,本発明では,上記フュージング工程を行う前に上記圧縮工程を行っている。そして,この圧縮工程において,上記見かけ上の中性点用端末の断面積において余分な面積である上記各ワイヤ同士の間の空隙を予め減少させている。そのため,上記フュージング工程において,上記一対の電極による押圧を行う際に,この押圧を行って上記スリーブの中空部における断面積を減少させる変形量を小さくすることができる。
【0011】
また,上記スリーブの変形量が小さいため,上記スリーブの円筒状の形状における断面略円形状をあまり偏平させることなく,上記モータにおける中性点を形成することができる。そのため,例えば,スリーブの偏平率が大きい場合のモータにおける不具合の発生を防止することができる。
【0012】
第2の発明は,絶縁被膜を有するワイヤを複数束ねて形成したコイル端末を複数集めて結線して,モータにおける中性点を形成する方法において,
上記複数のコイル端末における各ワイヤを束ねて中性点用端末を形成すると共に,該中性点用端末に中空部を有する円筒状のスリーブを装着するスリーブ装着工程と,
上記スリーブをその円筒状の形状における断面略円形状を維持した状態で圧縮して,上記中性点用端末の見かけ上の断面積を減少させる圧縮工程と,
上記スリーブを一対の電極で挟持して押圧すると共に,該一対の電極の間に通電し,上記ワイヤの上記絶縁被膜を除去するフュージング工程とを含むことを特徴とするモータにおける中性点の形成方法にある(請求項3)。
【0013】
本発明においては,上記スリーブ装着工程において,上記各ワイヤを束ねて中性点用端部を形成した際に,この中性点用端末に中空部を有する円筒状のスリーブを装着する。
そして,上記圧縮工程においては,このスリーブをその円筒状の形状における断面略円形状を維持した状態で圧縮する。つまり,本発明においては,上記中性点用端末に装着した状態のスリーブを圧縮することにより,スリーブの外径を小さくする。
【0014】
そして,上記中性点用端末を構成する各ワイヤ同士の間の空隙を減少させて,上記中性点用端末の見かけ上の断面積を上記フュージング工程を行う前に予め減少させる。
そして,その後,上記第1の発明と同様にして上記フュージング工程を行い,モータにおける中性点を形成する。そのため,本発明によっても,フュージング工程におけるスリーブの変形量を従来よりも小さくすることができ,スリーブの偏平率が小さいモータにおける中性点を形成することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第1の発明における圧縮工程においては,上記中性点用端末の先端部に,最も断面積を減少させた小径部を設けることが好ましい(請求項2)。
この場合,上記スリーブ装着工程において,上記中性点用端末に上記スリーブを装着する際に,まずは上記小径部を上記スリーブに挿入した後,上記装着を行うことができる。そのため,上記中性点用端末への上記スリーブの装着が容易になる。
【0016】
また,上記第2の発明において,上記圧縮工程においては,上記スリーブの圧縮は扱き加工により行うことが好ましい(請求項4)。
この場合,上記スリーブの断面略円形状を維持した状態で,このスリーブをその軸方向に引き伸ばすことができる。そのため,容易にスリーブの外径を小さくして,上記中性点用端末の見かけ上の断面積を減少させることができる。
【0017】
また,上記第1,第2の発明において,上記スリーブは,上記中性点用端末を挿入する開口端部の内側面に,端部に近づくにつれて拡径するテーパ部を有することが好ましい(請求項5)。
この場合,上記スリーブ装着工程において,上記中性点用端末に上記スリーブを装着する際に,上記テーパ部によって上記中性点用端末の先端部を容易にスリーブの中空部に挿入することができる。そのため,上記中性点用端末へのスリーブの装着が一層容易になる。
【0018】
【実施例】
以下に,図面を用いて本発明の実施例につき説明する。
(実施例1)
図1,図2に示すごとく,本例のモータにおける中性点1を形成する方法においては,絶縁被膜を有するワイヤ311を複数束ねて形成したコイル端末31を複数集めて結線して中性点1を形成する。
そして,まずは,図3に示すごとく,圧縮工程として,上記複数のコイル端末31における各ワイヤ311を束ねて中性点用端末3を形成する。そして,この中性点用端末3をその断面が略円形状となるように圧縮して,中性点用端末3の見かけ上の断面積を減少させる。
【0019】
次いで,図5に示すごとく,スリーブ装着工程として,上記中性点用端末3に中空部21を有する円筒状のスリーブ2を装着する。
そして,図9,図10に示すごとく,フュージング工程として,上記スリーブ2を一対の電極61で挟持して押圧すると共に,該一対の電極61の間に通電する。こうして,上記ワイヤ311の絶縁被膜を除去して,複数相モータにおける中性点1を形成する。
【0020】
以下に,これを詳説する。
本例においては,3相モータにおける中性点1を形成する。また,本例の3相モータは,電気自動車又はハイブリッドカーに用いるものである。
また,図2に示すごとく,3相モータにおけるステータコア10に配設されたコイル30は,一方の端末には上記コイル端末31を有し,他方の端末にはステータコア10の外部に接続される外部接続用端末32を有している。上記コイル端末31及び外部接続用端末32は,いずれも上記ステータコア10の外部に位置している。また,3つのコイル端末31による中性点用端末3より形成された中性点1は,ステータコア10における円筒形状の端面部101近傍より外方に突出したコイル30のコイルエンド上に配置されている。
【0021】
本例においては,図3に示すごとく,上記圧縮工程及びスリーブ装着工程を行うに際しては,上記中性点用端末3を挟持して圧縮することができる圧縮装置4を使用する。
この圧縮装置4は,上記中性点用端末3を挟持する挟持部41と,上記中性点用端末3を圧縮する圧縮部42とを有する。上記挟持部41は,上記中性点用端末3にスリーブ2を装着する際に,上記中性点用端末3が横にずれないように挟持することができるようになっている。
【0022】
上記圧縮部42は,上記中性点用端末3を構成する各ワイヤ311同士を互いに密接させることができる圧縮成形口43を有している。上記圧縮部42は,上記中性点用端末3の外径を縮小させて縮径部35を形成する縮小成形部421を有している。また,圧縮部42は,一部に上記縮径部35を形成すると共に,上記中性点用端末3の先端部38における外径を,上記縮径部35よりもさらに縮小させて最も断面積が減少した小径部351を形成する先端成形部422とを有している。
【0023】
また,上記圧縮成形口43は,上記縮小成形部421における縮小成形口431と,上記先端成形部422における先端成形口432とよりなり,この先端成形口432は,上記縮小成形口431よりも小さな内径を有している。
本例においては,上記縮小成形部421及び先端成形部422は,いずれも3つに分割されており,3方向から上記中性点用端末3を圧縮することができるようになっている(図示略)。
【0024】
また,本例においては,図8に示すごとく,上記フュージング工程を行うに際しては,一対の電極61及びこの一対の電極61に通電することができる電源62を有するフュージング装置6を使用する。
上記一対の電極61は,互いに対向するよう配置されており,上記中性点用端末3に装着したスリーブ2を挟持して押圧するようになっている。
【0025】
次に,上記圧縮装置4と上記フュージング装置6とを用いて中性点1を形成する方法につき,順を追って説明する。
上記モータにおける中性点1を形成するに当たっては,まず,上記圧縮工程において,上記3つのコイル端末31における各ワイヤ311を束ねて,略円形状の断面を有する中性点用端末3を形成する。このとき,中性点用端末3を構成する各ワイヤ311同士の間には空隙39があり,上記中性点用端末3の見かけ上の断面積は上記空隙39も含めた大きさとなっている。
なお,上記中性点用端末3を形成した際には,この中性点用端末3に若干のねじりを加えておくことにより,各ワイヤ311の解れがなくなり,中性点用端末3の取り扱いが容易になる。
【0026】
そして,図3に示すごとく,上記中性点用端末3の一部37を上記圧縮装置4における挟持部41によって挟持する。また,中性点用端末3の先端部38近傍の端部36を上記縮小成形部421における縮小成形口431で圧縮すると共に中性点用端末3の先端部38を上記先端成形部422における先端成形口432で圧縮する。
このとき,上記中性点用端末3において,上記縮小成形口431によって上記端部36を縮小させて形成した縮径部35においては,上記各ワイヤ311同士の間の空隙39が減少して,各ワイヤ311同士が互いに密着する。そして,上記中性点用端末3の縮径部35における上記見かけ上の断面積が減少する。
【0027】
また,上記圧縮工程において,上記先端成形口432により圧縮された中性点用端末3の先端部38は,その軸方向の先端側に向けて引き伸ばされるようにして塑性変形をして小径部351となる。これにより,上記中性点用端末3の小径部351における見かけ上の断面積は,上記縮径部35の見かけ上の断面積に比べてより一層大きく減少する。
また,上記3つに分割された縮小成形部421及び先端成形部422により,上記中性点用端末3はその断面が略円形状となるように圧縮される。
【0028】
次いで,図4に示すごとく,上記スリーブ装着工程において,上記先端成形部422を上記中性点用端末3の小径部351より離して,この小径部351に上記中空部21を有する円筒状のスリーブ2を挿入する。このとき,上記縮径部35に比べて外径が縮小した上記小径部351により,容易に上記挿入を行うことができる。
また,このとき,上記スリーブ2は,上記中性点用端末3を挿入する開口端部221の内側面222に,端部22に近づくにつれて拡径するテーパ部23を有しているため,より一層容易に上記挿入を行うことができる。
【0029】
次いで,図5に示すごとく,上記縮小成形部421を上記中性点端末における縮径部35より離して,上記スリーブ2を上記縮径部35に押し込み,スリーブ2を中性点用端末3に装着する。このとき,上記スリーブ2は,上記見かけ上の断面積が減少した中性点用端末3の縮径部35に装着するため,従来よりも中空部21の断面積が小さく,外径の小さいものを使用することができる。
【0030】
次いで,図6に示すごとく,上記縮小成形部421により,中性点用端末3の縮径部35に装着したスリーブ2を押圧し,このスリーブ2が上記中性点用端末3より外れないように仮止めを行う。
その後,図7に示すごとく,上記縮小成形部421を上記スリーブ2より離すと共に,上記挟持部41による上記中性点用端末3の挟持を開放して,上記スリーブ2の仮止めを行った中性点用端末3を上記圧縮装置4より取り出す。
【0031】
次いで,図8に示すごとく,上記フュージング工程において,上記中性点用端末3の縮径部35に装着したスリーブ2を一対の電極61で挟持する。
そして,図9に示すごとく,上記一対の電極61により,上記中性点用端末3の縮径部35に装着したスリーブ2を押圧すると共に,上記電源42により一対の電極61の間に通電を行う。このとき,上記通電により上記中性点用端末3にジュール熱が発生し,この中性点用端末3の縮径部35における各ワイヤ311に被覆した絶縁被膜が炭化する。また,上記ジュール熱の発生により各ワイヤ311が軟化する。
【0032】
そして,上記炭化をした絶縁被膜は,上記一対の電極61による荷重により上記中性点用端末3の軸方向から外部に押し出されて除去される。
また,上記スリーブ2は,上記電極61からの押圧力によって中空部21における断面積が減少するように変形する。
【0033】
ここで,このフュージング工程におけるスリーブ2の変形量は従来よりも小さい。すなわち,本例では,上記フュージング工程の前に上記圧縮工程を行っている。そして,この圧縮工程において,上記見かけ上の中性点用端末3の断面積において余分な面積である上記各ワイヤ311同士の間の空隙39を予め減少させている(図3参照)。そのため,上記フュージング工程において,上記一対の電極61による押圧を行う際に,この押圧を行って上記スリーブ2の中空部21における断面積を減少させる変形量を小さくすることができる。
【0034】
また,図1に示すごとく,上記スリーブ2の変形量が小さいため,上記スリーブ2の円筒状の形状における断面略円形状をあまり偏平させることなく,上記モータにおける中性点1を形成することができる。そのため,例えば,スリーブ2の偏平率が大きい場合のモータにおける不具合の発生を防止することができる。
【0035】
(実施例2)
本例は,図10〜図13に示すごとく,スリーブ装着工程において,上記中性点用端末3に上記スリーブ2の装着を行うと共に,圧縮工程において,上記中性点用端末3に装着したスリーブ2をその円筒状の形状における断面略円形状を維持した状態で圧縮して,上記中性点用端末3の見かけ上の断面積を減少させる例である。
図10に示すごとく,本例においては,上記圧縮工程においては,扱き装置5によって,上記スリーブ2に扱き加工を行って,このスリーブ2を縮径させる。
【0036】
上記扱き装置5は,上記スリーブ2を挿入することができる挿入口511,及び上記スリーブ2の外径よりも小さな内径を備えると共に上記挿入口511の内径を絞って形成した押出口512を備えた本体部51を有している。また,上記扱き装置5は,上記本体部51と共に上記スリーブ2を上記押出口512に押圧して,縮径したスリーブ2を上記押出口512より押し出す押圧部52を有している。
また,上記押圧部52は,上記本体部51の挿入口511よりも小さな外径を有していると共に,上記円筒状のスリーブ2のいずれか一方の端部22に当接するようになっている。
【0037】
上記モータにおける中性点1を形成するに当たっては,まず,上記スリーブ装着工程において,上記3つのコイル端末31における各ワイヤ311を束ねて,略円形状の断面を有する中性点用端末3を形成する。このとき,中性点用端末3を構成する各ワイヤ311同士の間には空隙39があり,上記中性点用端末3の見かけ上の断面積は上記空隙39も含めた大きさとなっている。
【0038】
また,図10,図11に示すごとく,上記扱き装置5の本体部51における挿入口511に上記スリーブ2を挿入し,この挿入口511に挿入したスリーブ2の中空部21に上記中性点用端末3を挿入する。こうして,上記スリーブ2が上記中性点用端末3に装着された状態を形成する。このとき,上記スリーブ2には上記テーパ部23が設けてあるため,上記挿入を容易に行うことができる。
【0039】
次いで,図12,図13に示すごとく,上記圧縮工程において,上記本体部51と上記押圧部52とを互いに近づける方向に相対的に移動させる。このとき,上記本体部51と押圧部52とにより,上記スリーブ2がその一方の端部22から順に上記押出口512に押し当てられる。
そして,上記スリーブ2の外径が縮小し,中性点用端末3における各ワイヤ311同士の間の空隙39が減少して,各ワイヤ311同士が互いに密着する。
こうして,上記圧縮工程において,上記中性点用端末3における上記見かけ上の断面積を上記フュージング工程を行う前に予め減少させると共に,スリーブ2が中性点用端末3より外れないように仮止めを行う。
【0040】
その後,上記実施例1と同様にして上記フュージング工程を行い,モータにおける中性点1を形成する。そのため,本例によっても,上記フュージング工程におけるスリーブの変形量を従来よりも小さくすることができ,スリーブ2の偏平率が小さいモータにおける中性点1を形成することができる。その他は,上記実施例1と同様であり,上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における,モータにおける中性点を示す斜視図。
【図2】実施例1における,モータにおけるステータコアの側面部における中性点の配置を示す説明図。
【図3】実施例1における,圧縮工程において,中性点用端末を圧縮して縮小させた状態を示す断面説明図。
【図4】実施例1における,スリーブ装着工程において,スリーブを中性点用端末の先端部に挿入した状態を示す断面説明図。
【図5】実施例1における,スリーブ装着工程において,スリーブを中性点用端末に装着した状態を示す断面説明図。
【図6】実施例1における,スリーブ装着工程において,圧縮装置により中性点用端末を押圧して仮止めを行った状態を示す断面説明図。
【図7】実施例1における,スリーブ装着工程において,スリーブを装着した中性点用端末を圧縮装置より取り出す状態を示す断面説明図。
【図8】実施例1における,フュージング工程において,中性点用端末に装着したスリーブを一対の電極で挟持した状態を示す断面説明図。
【図9】実施例1における,フュージング工程において,中性点用端末に装着したスリーブを一対の電極で押圧すると共に,一対の電極の間に通電を行った状態を示す断面説明図。
【図10】実施例2における,スリーブ装着工程において,扱き装置内にスリーブを挿入した状態を示す断面説明図。
【図11】実施例2における,スリーブ装着工程において,扱き装置内に挿入したスリーブの中空部に中性点用端末を挿入した状態を示す断面説明図。
【図12】実施例2における,圧縮工程において,扱き装置により扱き加工を行っている状態を示す断面説明図。
【図13】実施例2における,圧縮工程において,扱き装置により扱き加工を行い,スリーブの外径を縮小させた状態を示す断面説明図。
【図14】従来例における,モータにおける中性点を示す斜視図。
【図15】従来例における,スリーブを中性点用端末に装着した状態を示す断面説明図。
【図16】従来例における,中性点用端末に装着したスリーブにフュージングを行った状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
1...中性点,
2...スリーブ,
21...中空部,
3...中性点用端末,
31...コイル端末,
311...ワイヤ,
61...電極,
Claims (5)
- 絶縁被膜を有するワイヤを複数束ねて形成したコイル端末を複数集めて結線して,モータにおける中性点を形成する方法において,
上記複数のコイル端末における各ワイヤを束ねて中性点用端末を形成すると共に,該中性点用端末をその断面が略円形状となるように圧縮して,該中性点用端末の見かけ上の断面積を減少させる圧縮工程と,
上記中性点用端末に中空部を有する円筒状のスリーブを装着するスリーブ装着工程と,
上記スリーブを一対の電極で挟持して押圧すると共に,該一対の電極の間に通電し,上記ワイヤの上記絶縁被膜を除去するフュージング工程とを含むことを特徴とするモータにおける中性点の形成方法。 - 請求項1において,上記圧縮工程においては,上記中性点用端末の先端部に,最も断面積を減少させた小径部を設けることを特徴とするモータにおける中性点の形成方法。
- 絶縁被膜を有するワイヤを複数束ねて形成したコイル端末を複数集めて結線して,モータにおける中性点を形成する方法において,
上記複数のコイル端末における各ワイヤを束ねて中性点用端末を形成すると共に,該中性点用端末に中空部を有する円筒状のスリーブを装着するスリーブ装着工程と,
上記スリーブをその円筒状の形状における断面略円形状を維持した状態で圧縮して,上記中性点用端末の見かけ上の断面積を減少させる圧縮工程と,
上記スリーブを一対の電極で挟持して押圧すると共に,該一対の電極の間に通電し,上記ワイヤの上記絶縁被膜を除去するフュージング工程とを含むことを特徴とするモータにおける中性点の形成方法。 - 請求項3において,上記圧縮工程においては,上記スリーブの圧縮は扱き加工により行うことを特徴とするモータにおける中性点の形成方法。
- 請求項1〜4のいずれか一項において,上記スリーブは,上記中性点用端末を挿入する開口端部の内側面に,端部に近づくにつれて拡径するテーパ部を有することを特徴とするモータにおける中性点の形成方法。
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