JP5712820B2

JP5712820B2 - 回転電機コイルの接合治具

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Publication number: JP5712820B2
Application number: JP2011147177A
Authority: JP
Inventors: 尚人越野; 祐章小坂; 良介宇鷹
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2031-07-01
Also published as: JP2013017273A

Description

本発明は、回転電機コイルの接合治具に係り、特に、回転電機において周方向に沿って予め定めた周方向間隔で配置され、また径方向に沿って外周側から内周側に向かって狭くなりながら予め定めた径方向間隔で配置される複数のコイル端子接合部について、接合を行うための接合治具に関する。

回転電機の固定子には複数のコイルが巻回されるので、巻線の間の接合が行われる。例えば、回転電機の固定子に巻回されたコイルから端子部を引き出し、接合すべき２つの端子部を合わせて接合部とし、その接合部において接合が行われる。接合を効率よく行うために、接合部の位置を固定する接合治具が用いられる。なお、接合を電気溶接で行うときは、この接合治具が電極としても用いられる。

例えば、特許文献１には、回転電機の固定子の巻線としてのセグメントの端部対を溶接する際に、複数の端部対の位置を周方向に保持する保持矢が開示されている。ここで、複数の端部対は、径方向に沿って内周側ほど間隔が狭くなる周方向の隙間で配置されているので、保持矢は、外周側から内周側に向かって放射状に複数配置される。各保持矢は、先端ほど細くなり、断面形状もホームベース形から船底形となり、この形状で、各端部対の形状のばらつきを修正できることが述べられている。なお、保持矢は、溶接のための電極を兼ねている。

また、特許文献２には、回転電機の固定子の巻線としてのセグメントの端部対を溶接する際のアース電極兼位置決め治具として、ステータコアの径方向外側から、６組の端部対の周方向の隙間に挿入される支持爪が開示されている。ここでは、支持爪は、先端側ピンと付け根側ピンとによって、爪先端が開き、これによって支持爪の両側面の端部対の位置決めが行われることが述べられている。

また、特許文献３には、巻線コイルに代えて薄板積層状の導体を用いる固定子として、固定子コアのスロットに相互に絶縁された積層薄板を配置し、その積層薄板の各端部を接続用薄板で接続する方法が述べられている。ここで、積層薄板の端部隙間に接続用薄板を１枚ずつ挿入するために、積層薄板の端部を押圧して積層薄板を曲げ、広げられた端部隙間に接続用薄板を挿入する薄板挿入機が述べられている。

特開２０００−３５０４２２号公報特開２００３−１３４７５４号公報特開２００８−１３６３１７号公報

接合治具は、上記のように、接合すべき２つの端子部を合わせて接合部とし、その接合部の位置を固定するために用いられ、その際に、接合部の形状や位置を正しく修正することができる。しかし、接合部が多数あると、各接合部の間の形状のばらつき幅も大きくなり、１つの接合治具で全部の接合部の形状や位置の修正を行なうことが困難である。

特許文献２では、径方向に沿った６組の端部対の間の隙間に１つの支持爪を挿入し、その先端を開くことが述べられているが、支持爪は根元側から先端側に向かって２又となる形状であるので、開き方には限度がある。先端の開き量を変えても、端部対に接触する外側側面の移動には限界があり、各端部対の間の形状のばらつき幅が大きいと、全部の端部対の形状や位置の修正を行なうことが困難となる。端部対の位置が規定位置からずれていると、接合が正しく行われない。

本発明の目的は、接合すべき複数のコイル端子接合部の位置や形状がばらついても、各コイル端子接合部を規定位置に保持することを可能とする回転電機コイルの接合治具を提供することである。

本発明に係る回転電機コイルの接合治具は、回転電機において周方向に沿って予め定めた周方向間隔で配置され、また径方向に沿って外周側から内周側に向かって狭くなりながら予め定めた径方向間隔で配置される複数のコイル端子接合部について、各コイル端子接合部の配置位置を調整しながら固定して接合を行うための接合治具であって、複数のコイル端子接合部のうち周方向に沿い隣接して対を成す２つのコイル端子接合部の一方側接合部と他方側接合部とが向かい合う対向隙間の中に挿入される少なくとも３つ以上の複数構成部材で構成され、各構成部材は、対向隙間の径方向中心軸に対して対称形の長手方向形状を有し、互いに分離した別部材であり、複数構成部材を組み合わせることで、全体として、一方側接合部に接触する一方外側側面と、他方側接合部に接触する他方外側側面と、一方側外側側面の位置と他方側側面の位置を固定する固定部とを備える組合体であることを特徴とする。

また、本発明に係る回転電機コイルの接合治具において、複数構成部材として、対向隙間の中に挿入され、一方側接合部に外側側面が接触する一方側の接触部材と、一方側の接触部材と対称形の形状を有し、一方側の接触部材と離間して配置される別部材で構成され、他方側接合部に外側側面が接触する他方側の接触部材と、一方側の接触部材の内側側面と、他方側の接触部材の内側側面の間に押し込まれて配置され、一方側の接触部材の外側側面を一方側接合部に押し付けて一方側接合部の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら、また他方側の接触部材の外側側面を他方側接合部に押し付けて他方側接合部の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら、一方側の接触部材の位置と他方側の接触部材の位置を固定する固定部材と、を含むことが好ましい。

本発明に係る回転電機コイルの接合治具において、固定部材は、対向隙間の径方向中心軸に沿って押し込まれる位置に応じて、径方向の位置が異なる接合部対の一方側接合部の配置位置と他方側接合部の配置位置をそれぞれ調整しながら、一方側の接触部材の位置と他方側の接触部材の位置を固定することができる外形形状を有することが好ましい。

また、本発明に係る回転電機コイルの接合治具において、複数構成部材は、対向隙間の径方向中心軸に沿って順次積層されて組合体を構成することが好ましい。

また、本発明に係る回転電機コイルの接合治具において、複数構成部材として、対向隙間の径方向中心軸に沿って延伸して配置される固定部と、それぞれが一方外側側面と他方外側側面とを有し、固定部に案内され、径方向に順次積層される複数の積層部材と、を含むことが好ましい。

上記構成により回転電機コイルの接合治具は、少なくとも３つ以上の複数構成部材から構成され、複数構成部材を組み合わせることで、全体として、一方側接合部に接触する一方外側側面と、他方側接合部に接触する他方外側側面と、一方側外側側面の位置と他方側側面の位置を固定する固定部とを備える組合体である。このように、構成部材の数を３以上としたので、特許文献２の治具に比べ、一方外側側面と他方外側側面の移動の自由度が増え、複数の接合部の配置位置の調整や形状修正が容易になる。

また、回転電機コイルの接合治具において、対向隙間の中に挿入され、一方側接合部に外側側面が接触する一方側の接触部材と、他方側接合部に外側側面が接触する他方側の接触部材と、一方側の接触部材の内側側面と、他方側の接触部材の内側側面の間に押し込まれて配置される固定部材とを含む。固定部材は、一方側の接触部材の内側側面と、他方側の接触部材の内側側面の間を移動できるので、その移動によって、一方外側側面と他方外側側面の移動の大きさを変更できる。このように、特許文献２の治具に比べ、一方外側側面と他方外側側面の移動の自由度が増え、複数の接合部の配置位置の調整や形状修正が容易になる。

また、回転電機コイルの接合治具において、固定部材は、対向隙間の径方向中心軸に沿って押し込まれる位置に応じて、径方向の位置が異なる接合部対の一方側接合部の配置位置と他方側接合部の配置位置をそれぞれ調整しながら、一方側の接触部材の位置と他方側の接触部材の位置を固定することができる外形形状を有する。これによって、複数の接合部対について、個別に配置位置の調整と形状の修正を行なうことが可能になる。

また、回転電機コイルの接合治具において、複数構成部材は、対向隙間の径方向中心軸に沿って順次積層されて組合体を構成する。この場合も、順次積層のそれぞれに対応する各接合部対について、個別に配置位置の調整と形状の修正を行なうことが可能になる。

また、回転電機コイルの接合治具において、対向隙間の径方向中心軸に沿って延伸して配置される固定部に案内され、径方向に順次積層される複数の積層部材とを含む。これによって、複数の接合部対について、個別に配置位置の調整と形状修正を行なうときに、積層の案内が容易になる。

本発明に係る実施の形態の接合治具が適用される回転電機の固定子を示す図である。回転電機固定子のコイルエンドを上面から見た部分平面図である。本発明に係る実施の形態の接合治具の基本構造を示す図である。本発明に係る実施の形態の接合治具として４つの構成部材で構成する例を示す図である。図４の接合治具を用いて、配置位置の調整等をする手順を示す図である。図４の接合治具を用いて、各接合部対について順次に配置位置の調整等をする手順を示す図である。本発明に係る実施の形態の接合治具として７つの構成部材で構成する例を示す図である。本発明に係る実施の形態の接合治具として中心軸に案内されて５つの構成部材を集積する構成の例を示す図である。本発明に係る実施の形態の接合治具として中心軸を用いずに５つの構成部材を集積する構成の例を示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、接合治具として、回転電機の固定子の巻線としてのセグメントコイルの端部対を電気溶接する際のアース電極兼位置決め治具を説明するが、セグメントコイルの端部対でなくてもよい。回転電機の固定子に巻回されたコイルから端子部を引き出し、接合すべき２つの端子部を合わせて接合部とし、接合部の位置を固定する接合治具であればよい。例えば、巻線コイルから引き出された導線の端部同士を接合する際に用いられる接合治具であってもよい。導線は平角線、丸線であってもよい。接合は、電気溶接でなくてもよい。例えば、半田接合、導電ペースト接合等であってもよい。

以下では、径方向に配置される５対の接合部対に用いられる接合治具について説明するが、勿論、接合部対の数は６でなくても構わない。例えば、３対、４対、６対、６対以上の対の接合部対であってもよい。以下で説明する接合治具の形状は、説明のための例示であって、これら以外の形状であっても構わない。また、複数の固定部材を用いるときの各固定部材を用いる順序を説明するが、その順序は、例示であって、それ以外の順序であってもよい。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。

図１は、車両搭載用の回転電機１０のコイルエンド１４におけるコイル端子接合部２０の接合を行うための溶接ヘッド５０と、コイル端子接合部２０の配置位置の調整等を行なうための接合治具６０を示す図である。

図１では、回転電機１０の構成要素のうち、固定子を構成するステータコア１２と、ステータコア１２に巻回されるコイルがステータコア１２の軸方向両端に突き出るコイルエンド１４，１６が図示されている。

図２に示されるコイル端子接合部２０は、ステータコア１２に巻回されるコイルとして用いられるセグメントコイルと呼ばれるＵ字型に成形された線材の両端部をコイルエンド１４の側に引き出して端子部とし、接合すべき２つのセグメントコイルの各端子部の位置を接合しやすいように相互に近づけた部分で、コイル端子接続部と呼ぶことができる。このように、コイル端子接合部２０は、コイルエンド１４において、溶接すべき２つの端子部が近接している部分である。

コイル端子接合部２０の上部に示される溶接ヘッド５０は、コイル端子接合部２０との間にアーク放電５２を生じさせるための放電電極である。コイル端子接合部２０は、後述するように接合治具６０によって接触固定されるので、接合治具６０を一方側の電極として接地に接続し、溶接ヘッド５０に所定の高電圧を印加することで、溶接ヘッド５０の先端とコイル端子接合部２０の先端との間にアーク放電が生じ、これによって、コイル端子接合部２０が溶融し、２つの端子部が電気的にかつ機械的に接続され、接合が行われる。

図２にコイルエンド１４を上面から見た部分平面図を示す。ここでは、セグメントコイルの両端部がコイルエンド１４の側に引き出され、接合しやすいように曲げられた端子部２２，２４，２６，２８が示されている。端子部２２，２４が接合すべき１組で、接合部３２として示され、接合部３２に対し、周方向に隣接する接合部３４は、端子部２６，２８が接合すべき１組である。このように、接合部３２と接合部３４とは、周方向に沿って予め定められた周方向間隔を隔てて向かいあって配置される。

図２では、接合部３２，３４のみ符号を付したが、コイルエンド１４においては、複数の接合部が整然と配置される。すなわち、接合部３２，３４を含む複数の接合部は、ステータコア１２の周方向に沿って予め定めた周方向間隔で配置され、またステータコア１２の径方向に沿って外周側から内周側に向かって狭くなりながら予め定めた径方向間隔で配置される。ここで、周方向をθ方向、径方向をＲ方向として、その方向をそれぞれ矢印で示した。以後の図においても、必要に応じ、θ方向とＲ方向を示した。

ここで、接合部３２と接合部３４が向かい合う隙間を対向隙間３３と呼ぶことにし、対向隙間３３を隔てて配置される２つの接合部３２，３４の組を、接合部対３０と呼ぶことにする。図２では、１つの対向隙間３３について、５つの接合部対が配置される。対向隙間３３には、後述するように接合治具６０が配置されるので、５つの接合部対について、接合治具６０によって、同時に配置位置の調整とその形状修正が行なわれることになる。

図３は、接合治具６０の基本構成を示す図である。接合治具６０は、接合部対３０の形状を修正しながら配置位置を調整して、予め定めた規定位置に接合部対３０を保持する機能を有する。これによって、一方側電極として、接合治具６０が接合部対３０に正しく接触でき、溶接を適切に行うことができる。

接合治具６０は、接合部対３０を構成する接合部３２，３４の間の隙間、すなわち、対向隙間３３に挿入して配置される。ここで、接合治具６０の両側に配置される接合部３２，３４を区別して、接合部３２を一方側接合部、接合部３４を他方側接合部と呼ぶことにする。

接合治具６０は、３種類の互いに分離した別部材で構成される。１つ目は、一方側接合部である接合部３２に外側側面７２が接触する一方側の接触部材６２である。２つ目は、一方側の接触部材６２と対称形の形状を有し、一方側の接触部材６２と離間して配置される別部材で構成され、他方側接合部である接合部３４に外側側面７４が接触する他方側の接触部材６４である。３つ目は、一方側の接触部材６２の内側側面７６と、他方側の接触部材６４の内側側面７８の間に押し込まれて配置される固定部材６６である。

固定部材６６は、一方側の接触部材６２の外側側面７２を一方側接合部である接合部３２に押し付けて接合部３２の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら接合部３２の形状も整え、また他方側の接触部材６４の外側側面７４を他方側接合部である接合部３４に押し付けて接合部３４の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら接合部３４の形状も整え、一方側の接触部材６２の位置と他方側の接触部材６４の位置を固定する。

図３では、１つの接合部対３０について配置される接合治具６０を示したが、径方向に
配置される複数の接合部対に対しては、固定部材６６を２つ用いることができる。その場合には、一方側の接触部材６２の内側側面７６と他方側の接触部材６４の内側側面７８の間の隙間において、１つの固定部材６６はステータコア１２の外周側から挿入し、もう１つの固定部材をステータコア１２の内周側から挿入する。このように、２つの固定部材の挿入方向を互いに向かい合う方向とすることで、径方向に配置される複数の接合部対のそれぞれに対して、一方側の接触部材６２の外側側面７２と、他方側の接触部材６４の外側側面７４を、適切に押し付けることができる。

図４は、コイル端子接合部２０として、径方向に配置される５つの接合部対について、適用可能な接合治具８０を示す図である。接合治具８０は、一方側の接触部材８２と、他方側の接触部材８６と、２つの固定部材９０，９２を含んで構成される。

一方側の接触部材８２は、図３で説明した基本構成の一方側の接触部材６２と同様に、一方側接合部である接合部３２に外側側面が接触する部材である。一方側の接触部材８２は、内側側面９６が平坦な壁面で、外側側面９８も平坦な壁面であるが、予め定められた間隔で突起９４が設けられる。突起９４の間隔は、複数の接合部対の径方向に沿った配置間隔と同じで、突起９４の大きさは、隣接する接合部３２の間の隙間にちょうどはまり込む大きさに設定される。この突起９４によって、一方側の接触部材８２と、５つの接触部対とのＲ方向の位置決めが行なわれる。一方側の接触部材８２の外側側面９８の平坦壁面と内側側面９６の平坦壁面の間の距離である厚さは、Ｒ方向の外周側から内周側に向かって薄くなるように設定される。

一方側の接触部材８２の回転中心穴８４は、これを中心に一方側の接触部材８２が回転できる回転中心穴である。回転中心穴８４は、図示されていない治具台に設けられる回転軸に回転自在にはめ込まれる。

他方側の接触部材８６は、図３で説明した基本構成の他方側の接触部材６４と同様に、他方側接合部である接合部３４に外側側面が接触する部材である。他方側の接触部材８６は、一方側の接触部材８２と対称形の形状を有し、対向隙間３３の径方向中心軸に対して、一方側の接触部材８２と軸対称の関係で配置される。一方側の接触部材８２における回転中心穴８４と同様に、他方側の接触部材８６の回転中心穴８８は、これを中心に他方側の接触部材８６が回転できる回転中心穴である。回転中心穴８８は、図示されていない治具台に設けられる回転軸に回転自在にはめ込まれる。

このように、一方側の接触部材８２と、他方側の接触部材８６とは、別部材であるが、共通の治具台に設けられた２つの回転軸のそれぞれに、回転中心穴８４と回転中心穴８８がはめ込まれる。これによって、回転中心穴８４と回転中心穴８８の間の相対的位置関係が定められる。その規制の下で、一方側の接触部材８２は回転中心穴８４を中心に回転自在とされ、他方側の接触部材８６は、回転中心穴８８を中心に回転自在とされる。

２つの固定部材９０，９２は、図３の固定部材６６と同様に、一方側の接触部材８２の外側側面を接合部３２に押し付けて接合部３２の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら接合部３２の形状も整え、また他方側の接触部材８６の外側側面を他方側接合部である接合部３４に押し付けて接合部３４の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら接合部３４の形状も整え、一方側の接触部材８２の位置と他方側の接触部材８６の位置を固定する。固定部材９０は、Ｒ方向の外周側から挿入され、もう１つの固定部材はＲ方向の内周側から挿入される。

図５は、図４の接合部材８０を用いて、径方向に配置される５つの接合部対の配置位置を予め定めた所定の位置に調整しながらその形状も整える手順を示す図である。図５(ａ）は、初期状態である。ここでは、一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６をそれぞれ回転中心穴８４，８８に取り付けた治具台の移動中心軸が、５つの接合部対についての対向隙間３３の径方向中心軸に合うように位置決めされている。治具台の移動中心軸も対向隙間３３の径方向中心軸も、Ｒ方向に平行である。

ここで示されるように、一方側の接触部材８２のＲ方向に沿った内周側の先端と他方側の接触部材８６のＲ方向に沿った内周側の先端が接触している状態では、一方側の接触部材８２のＲ方向に沿った外周側の先端と他方側の接触部材８６の外周側の先端は、隙間が開いた状態となる。この隙間を外周側初期隙間と呼ぶことにする。外周側初期隙間ができるように、回転中心穴８４と回転中心穴８８との間の間隔が設定される。

図５（ｂ）は、治具台がその移動中心軸上をＲ方向の内径側に進み、これによって一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６が、対向隙間３３の中に配置された図である。この配置において、一方側の接触部材８２の外側側面９８に設けられる突起９４が、５つの接合部３２の間の隙間にはまり込む。他方側の接触部材８６の外側側面に設けられる突起も同様に５つの接合部３４の間の隙間にはまり込む。これによって、５つの接合部対３０のＲ方向の配置位置が、突起９４の配置間隔に揃えられる。

図５（ｃ）は、外周側初期隙間に、固定部材９０が押し込まれたときの図である。固定部材９０の太さは、外周側初期隙間の幅よりも細く設定される。固定部材９０の押し込み深さは、一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６のＲ方向の長さのほぼ半分に設定される。例えば、５つの接合部対のうち、Ｒ方向に沿って、最外周側から２つ目の接合部対の内周側先端の位置に対応するところまでとされる。

固定部材９０がＲ方向に沿って外周側から内周側に向かって押し込まれると、一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６は、それぞれ回転中心穴８４，８８を中心に回転し、一方側の接触部材８２のＲ方向に沿った内周側の先端と他方側の接触部材８６の内周側の先端との間に隙間ができる。この隙間を、内周側隙間と呼ぶことにする。一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６の回転方向は、図５（ｃ）において矢印で示した方向である。

この回転によって、一方側の接触部材８２の外周側面は、接合部３２を押し付ける方向に移動する。同様に、他方側の接触部材８６の外周側面は、接合部３４を押し付ける方向に移動する。これによって、Ｒ方向に沿って最外周側から少なくとも２つ目までの接合部３２，３４の周方向の配置位置が、一方側の接触部材８２の形状、他方側の接触部材８６の形状、固定部材９０の形状とで定まる配置位置に揃えられ、接合部３２，３４の形状も整えられる。

図５（ｄ）は、もう１つの固定部材９２が、内周側隙間に押し込まれるときの図である。固定部材９２の太さは、内周側初期隙間の幅よりも細く設定される。固定部材９２の押し込み深さは、固定部材９０の先端に突当るまでとされる。

固定部材９２がＲ方向に沿って内周側から外周側に向かって押し込まれると、押し込みに従って、内周側隙間を広げる方向に一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６について、それぞれ回転中心穴８４，８８を中心に回転させる。このときの一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６の回転方向は、図５（ｄ）において矢印で示した方向である。

この回転によって、Ｒ方向の内周側における一方側の接触部材８２の外周側面は、接合部３２を押し付ける方向に移動する。同様に、Ｒ方向の内周側における他方側の接触部材８６の外周側面は、接合部３４を押し付ける方向に移動する。これによって、Ｒ方向に沿って最内周側から少なくとも３つ目までの接合部３２，３４の周方向の配置位置が、一方側の接触部材８２の形状、他方側の接触部材８６の形状、固定部材９０の形状とで定まる配置位置に揃えられ、接合部３２，３４の形状も整えられる。

このようにして、一方側の接触部材８２、他方側の接触部材８６、固定部材９０，９２の４つの構成部材から構成される組合体である接合治具８０を用いて、５つの接合部対３０の周方向の配置位置、径方向の配置位置が、一方側の接触部材８２の形状、他方側の接触部材８６の形状、固定部材９０の形状とで定まる配置位置に揃えられ、各接合部対３０の形状も整えられる。そして、５つの接合部対３０のそれぞれが、規定位置において接合治具８０によって保持されるので、一方側電極として、接合治具８０が掻く接合部対３０に正しく接触でき、溶接を適切に行うことができる。

図５では、一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６のＲ方向の長さのほぼ半分のところまで、固定部材９０を外周側から内周側に向かって押し込み、固定部材９２を内周側から外周側から押し込んだ。これによって、５つの接合部対３０についての配置位置の調整等を行っている。ここで、固定部材９０，９２の押し込み深さを５つの接合部対３０のＲ方向位置に合わせてこまめに設定することで、５つの接合部対３０のそれぞれについて、順次、その配置位置の調整等を行うことができる。

図６は、図４の接合治具８０を用いて、各接合部対について順次に配置位置の調整等をする手順を示す図である。図６（ａ）は、初期状態で、図５（ａ）と同じである。図６（ｂ）は、内周側隙間を形成した状態で固定部材９２をＲ方向に沿って内周側から外周側に押し込み、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から３つ目の接合部対の外周側先端位置に対応するものとした図である。

この状態では、５つの接合部対のうち、内周側から３つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、内周側から３つ目の接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図６（ｂ）では、斜線を付して示した。

図６（ｃ）は、固定部材９２を一旦取り外し、代わって、外周側隙間を利用して固定部材９０をＲ方向に沿って外周側から内周側に押し込み、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から４つ目、外周側から２つ目の接合部対の内周側先端位置に対応するものとした図である。

この状態では、５つの接合部対のうち、内周側から４つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、内周側から４つ目の接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことは、斜線を付して示した。

図６（ｄ）は、固定部材９０を一旦取り外し、代わって、再び、内周側隙間を利用して固定部材９２をＲ方向に沿って内周側から外周側に押し込み、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から２つ目の接合部対の外周側先端位置に対応するものとした図である。

この状態では、５つの接合部対のうち、内周側から２つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、内周側から２つ目の接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことは、斜線を付して示した。

図６（ｅ）では、図６（ｃ）と同様に、固定部材９２を一旦取り外し、代わって、外周側隙間を利用して固定部材９０をＲ方向に沿って外周側から内周側に押し込む。図６（ｃ）と異なり、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から５つ目、外周側から１つ目の接合部対の内周側先端位置に対応するものとする。

これによって、５つの接合部対のうち、内周側から５つ目の最外周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことは、斜線を付して示した。

図６（ｆ）では、図６（ｄ）と同様に、固定部材９０を一旦取り外し、代わって、再び、内周側隙間を利用して固定部材９２をＲ方向に沿って内周側から外周側に押し込む。図６(ｄ）と異なり、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から１つ目の接合部対の外周側先端位置に対応するものとする。

この状態では、５つの接合部対のうち、内周側から１つ目の最内周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、内周側から１つ目の接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことは、斜線を付して示した。

このように、図４の接合治具８０を用いて、固定部材９０，９２の押し込み深さを５つの接合部対３０のＲ方向位置に合わせてこまめに設定することで、５つの接合部対３０のそれぞれについて、順次、その配置位置の調整等を行うことができる。これによって、各接合部対について、それぞれ規定位置における接合を適切に行うことができる。

図４の接合治具８０は、一方側の接触部材８２と他方側の接触部材８６とは、それぞれ回転中心穴８４，８８を有するものとして説明した。ここで、一方側の接触部材と他方側の接触部材の形状を工夫することで、回転中心穴を省略することが可能である。

図７は、回転中心穴を有しない一方側の接触部材１０２と他方側の接触部材１０４を含む接合治具を用いて、各接合部対について順次に配置位置の調整等をする手順を示す図である。

図７（ａ）は、初期状態で、図６（ａ）に対応する図である。一方側の接触部材１０２と他方側の接触部材１０４は、互いに対称的な外形を有し、対向隙間３３の径方向中心軸に対し軸対称となるように配置される。一方側の接触部材１０２の外形と他方側の接触部材１０４の外形は、図４、図６と比較して理解できるように、Ｒ方向に沿って最外周側と際内周側の幅が最も小さく、中間の位置で最も大きな幅を有する中太り形状である。ここで幅とは、θ方向に沿った長さである。

図７（ｂ）は、外周側隙間が形成されている状態として、固定部材１０６をＲ方向に沿って外周側から内周側に押し込み、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から３つ目の接合部対の内周側先端位置に対応するものとした図である。上記のように、一方側の接触部材１０２の外形と他方側の接触部材１０４の外形は共に中太り形状であるので、固定部材１０６の形状は、一方側の接触部材１０２の外周側面と他方側の接触部材１０４の外周側面が、内周側から３つ目の接合部対に接触するように、外周側隙間を十分に開くことができるように設定される。

この状態では、５つの接合部対のうち、内周側から３つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、内周側から３つ目の接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｂ）では、斜線を付して示した。

図７（ｃ）は、固定部材１０６を取り外し、代わりに、固定部材内周側隙間を利用して、固定部材１０８をＲ方向に沿って内周側から外周側に押し込み、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から１つ目の最内周側接合部対の外周側先端位置に対応するものとした図である。固定部材１０８の形状は、一方側の接触部材１０２の外周側面と他方側の接触部材１０４の外周側面が、内周側から１つ目の接合部対に接触するように、内周側隙間を十分に開くことができるように設定される。

この状態では、５つの接合部対のうち、最内周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｃ）では、斜線を付して示した。

図７（ｄ）では、固定部材１０８を取り外し、代わりに、図７（ｂ）と同様に、外周側隙間を形成した状態で固定部材１１０をＲ方向に沿って外周側から内周側に押し込む。図７（ｂ）と異なり、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から４つ目、外周側から２つ目の接合部対の内周側先端位置に対応するものとした図である。固定部材１１０の形状は、一方側の接触部材１０２の外周側面と他方側の接触部材１０４の外周側面が、内周側から４つ目の接合部対に接触するように、外周側隙間を十分に開くことができるように設定される。

このようにして、５つの接合部対のうち、内周側から４つ目の接合部対の配置位置について、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整することができる。そこで、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｄ）では、斜線を付して示した。

図７（ｅ）では、固定部材１１０を取り外し、図７（ｃ）と同様に、内周側隙間を利用して、固定部材１１２をＲ方向に沿って内周側から外周側に押し込む。図７（ｃ）と異なり、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、内周側から２つ目の接合部対の外周側先端位置に対応するものとした図である。固定部材１１２の形状は、一方側の接触部材１０２の外周側面と他方側の接触部材１０４の外周側面が、内周側から２つ目の接合部対に接触するように、内周側隙間を十分に開くことができるように設定される。

このようにして、５つの接合部対のうち、内周側から２つ目の接合部対の配置位置について、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整することができる。そこで、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｅ）では、斜線を付して示した。

この状態では、５つの接合部対のうち、最内周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｅ）では、斜線を付して示した。

図７（ｆ）では、固定部材１１２を取り外し、代わりに、図７（ｂ），（ｄ）と同様に、外周側隙間を形成した状態で固定部材１１４をＲ方向に沿って外周側から内周側に押し込む。図７（ｂ），（ｄ）と異なり、その押し込み深さを、５つの接合部対のうち、最外周側の接合部対の内周側先端位置に対応するものとした図である。固定部材１１２の形状は、一方側の接触部材１０２の外周側面と他方側の接触部材１０４の外周側面が、最外周側の接合部対に接触するように、外周側隙間を十分に開くことができるように設定される。

このようにして、５つの接合部対のうち、最外周側の接合部対の配置位置について、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整することができる。そこで、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図７（ｆ）では、斜線を付して示した。最後に、図７（ｇ）に示すように、一方側の接触部材１０２と他方側の接触部材１０４を、対向隙間３３から取り外す。

このように、回転中心穴を有しない一方側の接触部材１０２と他方側の接触部材１０４を用い、５つの固定部材１０６，１０８，１１０，１１２，１１４を組み合わせ、合計７つの構成部材で、５つの接合部対３０のそれぞれについて、順次、その配置位置の調整等を行うことができる。これによって、各接合部対について、それぞれ規定位置における接合を適切に行うことができる。

上記では、一方側の接触部材の外側側面と他方側の接触部材の側面を接合部対に押しつけてしっかり接触させる機能を固定部材が行っている。図３の基本構成で説明したように、接合治具としては、複数の構成部材を用いた組合体としたときに、一方側接合部に接触する一方外側側面と、他方側接合部に接触する他方外側側面と、一方側外側側面の位置と他方側側面の位置を固定する固定部とを備えることがよい。そのような構造としては、一方側の接触部材と他方側の接触部材とを別部材とせずに、各接合部対に対し、それぞれ一方外側側面と他方外側側面が接触するような部材を、Ｒ方向に積層して実現することができる。

図８と図９は、各接合部対に対し、それぞれ接触する接触部材をＲ方向に積層する接合治具を用いて、各接合部対の配置位置を順次調整し、その形状を順次修正する手順を示す図である。図８は、中心軸を有して、その中心軸に案内されて各接触部材がＲ方向に積層される構造である。図９は、中心軸を有さず、各接触部材の外側側面が相互に組み合わされて、積層の案内機能を果たしながら、各接触部材がＲ方向に積層される構造である。

図８は、５つの接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０を、中心軸１２３を案内軸として積層し、１つの組合体となる接合治具１２０を用いて、各接合部対の配置位置の調整等を行う手順を示す図である。図８（ａ）は初期状態を示す図で、接合治具１２０は、５つの接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の積層組合体として示されている。各接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０の構成と機能は、以下の手順の中で説明する。

図８（ｂ）は、接触部材１２２を用いて、最内周側の接合部対の配置位置の調整等を行う工程を示す図である。接触部材１２２は、複数の接合部対の中で、Ｒ方向に沿って最内周側の接合部対の接合部３２に接触する一方外側側面と、接合部３４に接触する他方外側側面を有する部材である。接触部材１２２の外形は、最内周側の接合部対の配置位置が規定位置になるように、接合部３２と接合部３４を押し付けるように形成される。

この状態では、５つの接合部対のうち、最内周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図８（ｂ）では、斜線を付して示した。

接触部材１２２は、さらに中心軸１２３を有する。中心軸１２３は、組立体である接合治具１２０のＲ方向に沿った中心軸で、５つの接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０が積層されるときに、θ方向にずれないようにする案内機能を有する。これによって、各接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０のそれぞれの一方外側側面と他方外側側面とが、予め定めた配置位置を取りながら、接合部対に接触することが保証される。

図８（ｃ）は、接触部材１２４を用いて、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の配置位置の調整等を行う工程を示す図である。接触部材１２４は、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の接合部３２に接触する一方外側側面と、接合部３４に接触する他方外側側面を有する部材である。接触部材１２４の外形は、その接合部対の配置位置が規定位置になるように、その接合部対を構成する各接合部を押し付けるように形成される。

接触部材１２４は、中心軸１２３によって案内され、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対にちょうど接触する位置に配置される。この状態では、５つの接合部対のうち、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図８（ｃ）では、斜線を付して示した。

以下、接触部材１２６，１２８，１３０を順次用いて、対応する接合部対の配置位置の調整とそれに伴う形状の修正が行われる。すなわち、図８（ｄ）では、接触部材１２６を用いて、Ｒ方向に沿って内周側から３つ目の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。図８（ｅ）では、接触部材１２８を用いて、Ｒ方向に沿って内周側から４つ目の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。図８（ｆ）では、接触部材１３０を用いて、Ｒ方向に沿って最外周側の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。

このようにして、５つの接触部材から構成される接合治具１２０を用いて、５つの接合部対について、それぞれ配置位置が規定位置となるようにする調整とそれに伴う形状の修正が行われる。これにより、各接合部対について、それぞれ、適正な接合を行うことができる。最後に、図８（ｇ）に示すように、各接触部材１２２，１２４，１２６，１２８，１３０が対向隙間３３から取り外される。

図９は、５つの接触部材１４２，１４４，１４６，１４８，１５０を、中心軸の代わりに、それぞれの接触部材の外側側面を案内面として利用して積層し、１つの組合体となる接合治具１４０を用いて、各接合部対の配置位置の調整等を行う手順を示す図である。図９（ａ）は初期状態を示す図で、接合治具１４０は、５つの接触部材１４２，１４４，１４６，１４８，１５０の積層組合体として示されている。各接触部材１４２，１４４，１４６，１４８，１５０の構成と機能は、以下の手順の中で説明する。

図９（ｂ）は、接触部材１４２を用いて、最内周側の接合部対の配置位置の調整等を行う工程を示す図である。接触部材１４２は、複数の接合部対の中で、Ｒ方向に沿って最内周側の接合部対の接合部３２に接触する一方外側側面と、接合部３４に接触する他方外側側面を有する部材である。接触部材１４２の外形は、最内周側の接合部対の配置位置が規定位置になるように、接合部３２と接合部３４を押し付けるように形成される。

この状態では、５つの接合部対のうち、Ｒ方向に沿って最内周側の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図９（ｂ）では、斜線を付して示した。

接触部材１４２は、さらに、接合部３２に面する一方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる一方側壁面を有する。同様に、接合部３４に面する他方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる他方壁面を有する。一方側壁面の内側側面と、他方側壁面の内側側面は、次の接触部材１４４の積層の案内となる壁面である。したがって、一方側壁面の壁厚と他方側壁面の壁厚は予め定めた所定厚さに設定されるが、案内壁として機能する程度の薄さで足りる。

図９（ｃ）は、接触部材１４４を用いて、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の配置位置の調整等を行う工程を示す図である。接触部材１４４は、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の接合部３２に接触する一方外側側面と、接合部３４に接触する他方外側側面を有する部材である。接触部材１４４の外形は、接触部材１４２の一方側壁面と他方側壁面を介して、その接合部対の配置位置が規定位置になるように、その接合部対を構成する各接合部を押し付けるように形成される。

この状態では、５つの接合部対のうち、Ｒ方向に沿って内周側から２つ目の接合部対の配置位置が、他の接合部対に比べ、予め定めた規定位置に正確に調整される。そこで、この状態で、その接合部対について、接合が行われる。接合が行われたことを、図９（ｃ）では、斜線を付して示した。

接触部材１４４も、接触部材１４２と同様に、接合部３２に面する一方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる一方側壁面を有する。同様に、接合部３４に面する他方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる他方壁面を有する。一方側壁面の外側側面は、接触部材１４２の一方側壁面の内側側面に案内される壁面である。同様に、他方側壁面の外側壁面は、接触部材１４２の他方側壁面の内側側面に案内される壁面である。そして、接触部材１４４の一方側壁面の内側側面と、他方側壁面の内側側面は、次の接触部材１４６の積層の案内となる壁面である。

以下の図９（ｄ），（ｅ），（ｆ）にも示されるように、各接触部材１４２，１４４，１４６，１４８は、それぞれ、接合部３２に面する一方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる一方側壁面を有する。同様に、接合部３４に面する他方外側側面がＲ方向に沿って内周側から外周側に延びる他方壁面を有する。そして、上記のように、隣接する工程において、前の工程で用いられる接触部材の一方側壁面と他方側壁面のそれぞれの内側壁面と、後の工程で用いられる接触部材の一方側壁面と他方側壁面のそれぞれの外側壁面とがそれぞれ組み合わされて、積層の際の案内の機能を有する。

これによって、各接触部材１４２，１４４，１４６，１４８，１５０のそれぞれの一方外側側面と他方外側側面とが、予め定めた配置位置を取りながら、接合部対に接触することが保証される。

以下、接触部材１４６，１４８，１５０を順次用いて、対応する接合部対の配置位置の調整とそれに伴う形状の修正が行われる。すなわち、図９（ｄ）では、接触部材１４６を用いることで、接触部材１４２と接触部材１４４のそれぞれの一方側壁面と他方側壁面を介して、Ｒ方向に沿って内周側から３つ目の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。

同様に、図９（ｅ）では、接触部材１４８を用いることで、接触部材１４２，１４４，１４６のそれぞれの一方側壁面と他方側壁面を介して、Ｒ方向に沿って内周側から４つ目の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。図９（ｆ）では、接触部材１５０を用いることで、接触部材１４２，１４４，１４６，１４８のそれぞれの一方側壁面と他方側壁面を介して、Ｒ方向に沿って最外周側の接合部対について、配置位置の調整と、それに伴う形状の修正が行われ、その後に接合が実行される。なお、接触部材１５０は、Ｒ方向に沿って延びる一方側壁面と他方側壁面がもはや必要ないので、単純な楔形部材となっている。

このようにして、５つの接触部材から構成される接合治具１４０を用いて、５つの接合部対について、それぞれ配置位置が規定位置となるようにする調整とそれに伴う形状の修正が行われる。これにより、各接合部対について、それぞれ、適正な接合を行うことができる。最後に、図９（ｇ）に示すように、各接触部材１４２，１４４，１４６，１４８，１５０が対向隙間３３から取り外される。

本発明に係る回転電機コイルの接合治具は、回転電機の固定子のコイル端子の溶接等の接合に利用できる。

１０回転電機、１２ステータコア、１４，１６コイルエンド、２０コイル端子接合部、２２，２４，２６，２８端子部、３０接合部対、３２，３４接合部、３３対向隙間、５０溶接ヘッド、５２アーク放電、６０，８０，１２０，１４０（回転電機コイルの）接合治具、６２，６４，８２，８６，１０２，１０４，１２２，１２４，１２６，１２８，１３０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０接触部材、６６，９０，９２，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４固定部材、７２，７４，９８外側側面、７６，７８，９６内側側面、９４突起、１２３中心軸。

Claims

回転電機において周方向に沿って予め定めた周方向間隔で配置され、また径方向に沿って外周側から内周側に向かって狭くなりながら予め定めた径方向間隔で配置される複数のコイル端子接合部について、各コイル端子接合部の配置位置を調整しながら固定して接合を行うための接合治具であって、
複数のコイル端子接合部のうち周方向に沿い隣接して対を成す２つのコイル端子接合部の一方側接合部と他方側接合部とが向かい合う対向隙間の中に挿入される少なくとも３つ以上の複数構成部材で構成され、
各構成部材は、対向隙間の径方向中心軸に対して対称形の長手方向形状を有し、互いに分離した別部材であり、
複数構成部材を組み合わせることで、全体として、
一方側接合部に接触する一方外側側面と、
他方側接合部に接触する他方外側側面と、
一方側外側側面の位置と他方側側面の位置を固定する固定部とを備える組合体であることを特徴とする回転電機コイルの接合治具。
請求項１に記載の回転電機コイルの接合治具において、
複数構成部材として、
対向隙間の中に挿入され、一方側接合部に外側側面が接触する一方側の接触部材と、
一方側の接触部材と対称形の形状を有し、一方側の接触部材と離間して配置される別部材で構成され、他方側接合部に外側側面が接触する他方側の接触部材と、
一方側の接触部材の内側側面と、他方側の接触部材の内側側面の間に押し込まれて配置され、一方側の接触部材の外側側面を一方側接合部に押し付けて一方側接合部の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら、また他方側の接触部材の外側側面を他方側接合部に押し付けて他方側接合部の配置位置を予め定めた所定の位置になるように調整しながら、一方側の接触部材の位置と他方側の接触部材の位置を固定する固定部材と、
を含むことを特徴とする回転電機コイルの接合治具。
請求項２に記載の回転電機コイルの接合治具において、
固定部材は、
対向隙間の径方向中心軸に沿って押し込まれる位置に応じて、径方向の位置が異なる接合部対の一方側接合部の配置位置と他方側接合部の配置位置をそれぞれ調整しながら、一方側の接触部材の位置と他方側の接触部材の位置を固定することができる外形形状を有することを特徴とする回転電機コイルの接合治具。
請求項１に記載の回転電機コイルの接合治具において、
複数構成部材は、
対向隙間の径方向中心軸に沿って順次積層されて組合体を構成することを特徴とする回転電機コイルの接合治具。
請求項４に記載の回転電機コイルの接合治具において、
複数構成部材として、
対向隙間の径方向中心軸に沿って延伸して配置される固定部と、
それぞれが一方外側側面と他方外側側面とを有し、固定部に案内され、径方向に順次積層される複数の積層部材と、
を含むことを特徴とする回転電機コイルの接合治具。