JP6477357B2

JP6477357B2 - 回転電機のコイル線接合方法

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Publication number: JP6477357B2
Application number: JP2015163630A
Authority: JP
Inventors: 田口　直人; 直人田口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP2017042004A

Description

本発明は、回転電機のステータが有する複数のコイル線のうち、同一相のコイル線をバスバーに接合する際の回転電機のコイル線接合方法に関する発明である。

回転電機のステータが有する複数のコイル線のうち、同一相のコイル線をバスバーに接合するコイル線の接合方法では、従来、コイル線の一端部をステータ軸方向外側に向けてから、スタータの端部にバスバーを固定し、バスバーに形成したレッグにコイル線先端を挿入してカシメ接合していた（例えば、特許文献１参照）。

ＷＯ２０１４/０５７９７８Ａ１号公報

ところで、従来のコイル線接合方法では、バスバーのレッグに挿入するコイル線の一端部をステータ軸方向外側に向けて延在しているが、バスバーがステータの軸方向端部に固定されているため、このステータの軸方向端部に近接した位置でバスバーとコイル線とをカシメ接合することになる。
そのため、カシメ接合に用いる接合用治具を配置するスペースがステータによって制限されてしまうが、この接合用治具がステータに干渉しないように作業を行う必要があり、接合作業性が悪いという問題が生じていた。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、バスバーにコイル線を接合する際の作業性の向上を図ることができる回転電機のコイル線接合方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の回転電機のコイル線接合方法では、円筒状のステータの各ティースに巻回された複数のコイル線のうち、同一相のコイル線をバスバーに電気的に接合するとき、バスバーに接合するコイル線の端部を、ステータ径方向外側に引き出してからステータ軸方向に沿って折り曲げて折り曲げ端部を形成する。このとき、この折り曲げ端部に、バスバー接合時の折り曲げ端部の全長を接合に必要な必要長を超える長さにする延長端部を設ける。
そして、延長端部を有する折り曲げ端部を形成したら、バスバー支持治具を介してステータの軸方向端部にバスバーをセットする。バスバーをセットしたら、接合用治具を用いて、バスバーに折り曲げ端部を接合する。
バスバーに折り曲げ端部を接合したら、バスバー支持治具及び接合用治具を退避させてから延長端部を折りたたみ、バスバーをステータの軸方向端部に近接させた後、バスバーをステータに固定する。

よって、本発明の回転電機のコイル線接合方法では、コイル線の端部に形成した折り曲げ端部に、バスバー接合時の折り曲げ端部全長を、必要長を超える長さにする延長端部が設けられる。また、バスバーがバスバー支持治具を介してステータの軸方向端部にセットされる。
そのため、バスバーに折り曲げ端部を接合する際、バスバーとステータ端部との間には、バスバー支持治具分の隙間があいた状態になり、ステータの軸方向端部から所定の距離を確保した位置でバスバーとコイル線とを接合することができる。
これにより、カシメ接合に用いる接合用治具を配置するスペースがステータによって制限されることがなくなり、この接合用治具の配置スペースが拡大され、作業性の向上を図ることができる。

実施例１のステータアッシを示す全体斜視図である。図１のステータアッシの一部を拡大して示す斜視図である。図１のステータアッシの分解斜視図である。図１のステータアッシの縦断面図である。実施例１のバスバーアッシの分解斜視図である。実施例１のコイル線接合構造を示し、(a)は外観斜視図であり、(b)は図６(a)におけるＡ-Ａ断面図である。実施例１のコイル線接合方法における折り曲げ端部形成工程を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるステータセット工程を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバー支持治具を取り付けた状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバー支持治具を取り付けた状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、コイル線押さえアームをスライド移動させた状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバー載置アームを回転させた状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバーアッシを載置する直前状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバーアッシを載置した状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバーセット工程で、バスバーアッシを載置した状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線接合工程で、下型のセット直前状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線接合工程で、下型のセット状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線接合工程で、上型のセット直前状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線接合工程で、バスバーカシメ状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、上型退避状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、下型退避状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、コイル線押さえアーム退避状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、バスバー載置アーム退避状態を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、延長端部折り曲げ前状態を示す説明図である。実施例１のコイル線接合方法におけるコイル線折りたたみ工程で、延長端部折り曲げ方向を示す平面図である。実施例１のコイル線接合方法におけるバスバー固定工程を示す説明図である。

以下、本発明の回転電機のコイル線接合方法を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、本発明のコイル線接合方法を適用した回転電機について説明する。

図１は実施例１のステータアッシを示す全体斜視図であり、図２は図１のステータアッシの一部を拡大して示す斜視図であり、図３は図１のステータアッシの分解斜視図であり、図４は図１のステータアッシの縦断面図である。また、図５はバスバーアッシの分解斜視図であり、図６(a),(b)は実施例１のコイル線接合部分を示す。以下、図１〜図６に基づき、本発明を適用した回転電機について説明する。

実施例１の回転電機は、図１に示すステータアッシ１０と、このステータアッシ１０の内側で回転可能に保持されるロータ（不図示）と、ステータアッシ１０及びロータを収納するケース（不図示）等を有している。そして、この回転電機は、入力した電気エネルギーによって発生させた電磁力に基づき、ロータを回転させる機械エネルギーを生成する。ここで、ステータアッシ１０は、いわゆる回転電機の固定子となる。

前記ステータアッシ１０は、図１に示すように、ステータ１１と、バスバーアッシ２０と、を備えている。

前記ステータ１１は、図３に示すように、円環状に形成したステータ本体部１１ａ、及び、ステータ本体部１１ａから径方向中心に向かう方向に突出して形成した複数のティース１１ｂからなるステータコア１１ｃと、ステータコア１１ｃの各ティース１１ｂにボビン１２を介して巻回された複数のコイル線１３と、を有し、両端が開放した円筒形状を呈している。そして、コイル線１３に電力を印加することで、このステータ１１に磁界が発生する。

前記ステータコア１１ｃは、磁性体からなり、ステータ本体部１１ａ及び複数のティース１１ｂを一体化した輪郭形状に沿って打ち抜いた鋼板を、多数積層することで形成されている。

前記ボビン１２は、絶縁性を備え、ステータコア１１ｃのティース１１ｂを被覆している。このボビン１２は、図３に示すように、ここではステータ１１の軸方向（Ｚ方向、以下「ステータ軸方向」という）に２分割された第１ボビン部材１２ａと第２ボビン部材１２ｂからなり、ティース１１ｂをステータ軸方向に沿った両側から挟み込む。
前記第１ボビン部材１２ａ及び前記第２ボビン部材１２ｂは、ほぼ対面同一に形成されている。そして、第１ボビン部材１２ａの開放接合縁１２ｃと、第２ボビン部材１２ｂの開放接合縁１２ｄを、当接させつつ接合することによって一体化し、一つのボビン１２を構成する。なお、一つのボビン１２によって一つのティース１１ｂを被覆する。

そして、第１ボビン部材１２ａの内面１２ｅと、第２ボビン部材１２ｂの内面１２ｆによってティース１１ｂを覆う。また、第１ボビン部材１２ａの外面１２ｇと、第２ボビン部材１２ｂの外面１２ｈに、コイル線１３を巻き付ける。さらに、図４に示すように、第１ボビン部材１２ａは、ステータ１１の径方向外側に突出し、ステータ１１の軸方向端部を覆うツバ部１２ｊを有している。バスバーアッシ２０は、このツバ部１２ｊ上に固定される。なお、このツバ部１２ｊには、後述するコイル線１３の一端部１３ｂ及び他端部１３ｃを挿通するための挿通路１２ｋが形成され、コイル線１３の一端部１３ｂ及び他端部１３ｃを、ステータ１１の径方向（Ｘ方向、以下「ステータ径方向」という）の外側に引き出し可能となっている。

前記コイル線１３は、長尺な銅線の外周面を絶縁体で被覆して形成した導電線であり、図２及び図３に示すように、ティース１１ｂに巻回されたコイル部１３ａと、コイル部１３ａから延在された一端部１３ｂと、コイル部１３ａから延在された他端部１３ｃと、を有している。
そして、コイル線１３の一端部１３ｂ及び他端部１３ｃは、いずれもボビン１２に形成した挿通路１２ｋを介してステータ径方向外側に引き出されており、それぞれバスバーアッシ２０に接合される折り曲げ端部１４を有している（図４参照）。なお、図４には、コイル線１３の他端部１３ｃのみを示すが、一端部１３ｂについても同様の構成となっている。

前記折り曲げ端部１４は、図４に示すように、ステータ径方向外側に引き出されたコイル線１３の一端部１３ｂ或いは他端部１３ｃを、ステータ軸方向に沿って折り曲げることで形成され、先端がステータ軸方向の外側（図では上側）に向いている。ここで、この折り曲げ端部１４の立上り長さＨ_α（バスバーアッシ２０の径方向外側において、ステータ軸方向に延びている部分の高さ）は、コイル線１３とバスバーアッシ２０との接合に必要な長さ（以下、「必要長Ｈ_Ｎ」という）に設定されている。また、この折り曲げ端部１４は、延長端部１４ａを有している。

前記延長端部１４ａは、折り曲げ端部１４と連続して形成され、バスバーアッシ２０とコイル線１３を接合する際の折り曲げ端部１４の全長を、必要長Ｈ_Ｎを超える長さにする部分である。ここでは、この延長端部１４ａを、ステータ１１の軸方向端部とバスバーアッシ２０との間に、後述する接合用治具である下型４３（図１０Ａ参照）を配置可能にする長さに設定する。この延長端部１４ａは、バスバーアッシ２０を第１ボビン部材１２ａのツバ部１２ｊ上に固定するときに折りたたまれ、ツバ部１２ｊとバスバーアッシ２０の後述するコイル線接合部３２との間に収納される。

前記バスバーアッシ２０は、図５に示すように、Ｕ相バスバー２１と、Ｖ相バスバー２２と、Ｗ相バスバー２３と、Ｎ相バスバー２４と、各バスバー２１〜２４の間に介装された絶縁紙２５と、を備えている。このバスバーアッシ２０は、図２に示すように、コイル線１３よりもステータ１１の径方向外側であって、ステータ１１の軸方向端部に配置されている。そして、不図示の三相交流電源から供給される電力を受電して、コイル線１３に分配して供給する。

前記Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３は、複数のティース１１ｂに巻回された複数のコイル線１３のうち、同一相のコイル線１３を電気的に接続するバスバーであり、同一相のコイル線１３の一端部１３ｂが接合される。また、Ｎ相バスバー２４は、Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３のアースに相当するバスバーであり、すべてのコイル線１３の他端部１３ｃが接合される。
ここで、Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３は、同一の形状を呈している。また、Ｎ相バスバー２４は、Ｕ相バスバー２１等とは同一形状ではないものの、基本的な形状はほぼ同一である。このため、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３、及びＮ相バスバー２４については、詳細な説明を省略し、Ｕ相バスバー２１についてのみ詳細に説明する。

前記Ｕ相バスバー２１は、導電性を有する金属材によって形成され、バスバー本体部３１と、コイル線接合部３２と、を有している。
前記バスバー本体部３１は、図６(a)に示すように、ステータ軸方向の寸法を抑制するため、ステータ軸方向の厚さＨ１よりも、ステータ径方向の幅Ｈ２の方が大きくなるように設定された鋼板である。このバスバー本体部３１は、図５に示すように、ステータ１１の外周に沿った円弧状に形成され、一端部３１ｃと他端部３１ｄとが対向している。なお、Ｎ相バスバー２４では、このバスバー本体部３１が切れ目のない円環状となっている。
そして、このバスバー本体部３１の中間部には、外部からの受電用の配線を締結するためのボルト（不図示）を挿通する端子部３１ｅが形成されている。この端子部３１ｅは、ボルトを挿通するために、バスバー本体部３１の中間部を、ステータ径方向の外側に向かってＵ字状に突出させつつ、ステータ軸方向とステータ径方向に沿って２回折り返すことで形成されている。なお、Ｎ相バスバー２４には、端子部３１ｅは形成されていない。

前記コイル線接合部３２は、バスバー本体部３１に一定の間隔をおいて複数（Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３では６ヵ所ずつ、Ｎ相バスバー２４では１８ヵ所）形成され、コイル線１３が接合される。そして、このコイル線接合部３２は、図６(a),(b)に示すように、凸形状部３３と、溝部３４と、一対のコイル線押さえ部３５,３５と、を有している。なお、一対のコイル線押さえ部３５,３５は、コイル線１３が溝部３４に挿入された後に形成される。

前記凸形状部３３は、バスバー本体部３１の一部を、ステータ１１の径方向外側に向かって湾曲することで形成されており、ステータ１１を囲むバスバーアッシ２０の円弧状軌跡よりも外側に突出している（図５参照）。そして、この凸形状部３３のうち、最も突出した頂点部３３ａに溝部３４が形成されている。

前記溝部３４は、凸形状部３３の頂点部３３ａに形成されると共に、ステータ径方向の外側に向かって開放した切欠部分である。この溝部３４は、コイル線押さえ部３５の形成前は、図６(b)において破線で示すように、コイル線１３を挿入可能にするため、開口端部３４ａの押さえ部形成前開口寸法Ｗ２が、コイル線１３の直径寸法Ｒよりも大きく設定されている。
また、この溝部３４のステータ１１の周方向（Ｙ方向、以下「ステータ周方向」という）の幅寸法Ｗ１（内径寸法）は、コイル線１３の直径寸法Ｒとほぼ同じ大きさに設定されている。これにより、溝部３４に挿入されたコイル線１３は、ステータ周方向にがたつくことはほとんどない。

前記コイル線押さえ部３５は、コイル線１３の挿入状態で溝部３４の開口端部３４ａに形成され、コイル線１３の直径寸法Ｒよりも溝部３４の開口端部３４ａの開口寸法Ｗ３（押さえ部形成後）を狭くする。このコイル線押さえ部３５は、溝部３４の周縁部をステータ軸方向に沿って押しつぶし、この溝部３４の周縁部を変形することで形成される。そのため、溝部３４の両側には、バスバー本体部３１のひずみによる凹み３５ａが生じる。

そして、Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３、Ｎ相バスバー２４は、図５に示すように、それぞれのコイル線接合部３２が、ステータ軸方向に対して重ならないように、互いのコイル線接合部３２の位置をステータ周方向に異ならせて重複される。

前記絶縁紙２５は、絶縁性を備えたフィルム状の熱可塑性エンジニアリングプラスチック（例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート樹脂）であり、隣接するバスバー（例えば、Ｕ相バスバー２１とＶ相バスバー２２）の間に介在して互いに絶縁する。この絶縁紙２５は、図４に示すように、ステータ径方向の幅Ｈ３を、各バスバー２１〜２４のステータ径方向の幅Ｈ２よりも長く形成している。
また、この絶縁紙２５は、複数の円弧状の個片を環状に並べ、円環形状に形成されている。このとき、互いに隣接する個片の端部を重ね合い、隙間が空かないようにしている。

次に、コイル線１３の一端部１３ｂ又は他端部１３ｃを、バスバーアッシ２０のＵ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２、Ｗ相バスバー２３、Ｎ相バスバー２４のいずれかのコイル線接合部３２に接合する際の、コイル線接合方法について説明する。

図７〜図１２は、実施例１の回転電機のコイル線接合方法を示す説明図であり、図７は折り曲げ端部形成工程を示し、図８はステータセット工程を示し、図９Ａ〜図９Ｇはバスバーセット工程を示し、図１０Ａ〜図１０Ｄはコイル線接合工程を示し、図１１Ａ〜図１１Ｆはコイル線折りたたみ工程を示し、図１２はバスバー固定工程を示す。
以下、図７〜図１２に基づき、実施例１の回転電機のコイル線接合方法を説明する。

図７に示す折り曲げ端部形成工程では、まず、ステータコア１１ｃのティース１１ｂに巻き付けたコイル線１３の一端部１３ｂを、ボビン１２に形成された挿通路１２ｋに挿通させ、破線で示すようにステータ径方向外側に引き出す。このとき、ステータ径方向外側に引き出すコイル線１３の長さは、必要長Ｈ_Ｎに延長端部１４ａの長さを加えた長さ以上にする。
そして、コイル線１３を引き出したら、図示しない治具を用いて一端部１３ｂを約９０°折り曲げ、コイル線１３の先端をステータ軸方向外側へ向けることで、折り曲げ端部１４を形成する。このとき、ステータ径方向外側に引き出すコイル線１３の長さを、予め必要長Ｈ_Ｎに延長端部１４ａの長さを加えた長さ以上にしておくことで、折り曲げ端部１４が延長端部１４ａを有することになる。
なお、図７では、一本のコイル線１３の一端部１３ｂのみを示しているが、全てのコイル線１３の一端部１３ｂ及び他端部１３ｃをそれぞれ折り曲げて、延長端部１４ａを有する折り曲げ端部１４を形成する。
また、このときの延長端部１４ａの長さは、バスバーアッシ２０に折り曲げ端部１４を接合する際、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２と、ステータ１１の軸方向端部との間に、後述する接合用治具である下型４３を配置可能にする長さに設定する。

図８に示すステータセット工程では、まず、折り曲げ端部１４を形成した後のステータ１１を、インナーフレーム１１ｄの内側に固定する。このとき、ステータ１１とインナーフレーム１１ｄとが同軸になるように位置決めし、径方向外側からボルト（不図示）によってステータ１１を固定する。
そして、インナーフレーム１１ｄにステータ１１を固定したら、作業台Ｓに突設されたセンタリング治具４１をインナーフレーム１１ｄの中心穴１１ｅに挿入しつつ、ステータ１１を作業台Ｓ上に載置する。
なお、インナーフレーム１１ｄは、回転電機の外部からステータ１１等を保護するモータケース（不図示）に対して、ステータ１１の軸方向一端を固定支持する支持部材である。

図９Ａ〜図９Ｇに示すバスバーセット工程では、まず、図９Ａに示すように、バスバー支持治具４２をセンタリング治具４１の先端に取り付ける。このバスバー支持治具４２は、図９Ｂに示すように、コイル線押さえアーム４２ａと、一対のバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂと、を有している。
前記コイル線押さえアーム４２ａは、一端にバスバーアッシ２０が載置されるバスバー載置段差４２ｃが形成された棒状部材であり、他端がセンタリング治具４１の先端に形成された溝部４１ａ内にスライド可能に嵌合している。このバスバー載置段差４２ｃの先端部分には、コイル線１３が入り込む凹部４２ｄが形成されている。前記バスバー載置アーム４２ｂは、一端にバスバーアッシ２０が載置されるバスバー載置段差４２ｅが形成された棒状部材であり、他端がセンタリング治具４１の先端にネジＮを介して回動可能に取りつけられている。
なお、バスバー載置段差４２ｃ,４２ｅの立上り面４２ｆは、いずれもバスバーアッシ２０の内側に沿う円弧面となっている。

バスバー支持治具４２を取り付けたら、図９Ｃ及び図９Ｄに示すように、コイル線押さえアーム４２ａを、ステータ径方向外側に向かってスライド移動させ、凹部４２ｄにコイル線１３の折り曲げ端部１４を嵌め込む。また、図９Ｄに示すように、一対のバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂは、ネジＮを中心に互いに反対方向に回転させる。ここで、センタリング治具４１の先端には、図示しないストッパーが形成され、バスバー載置アーム４２ｂの回転角度が規制される。
なお、コイル線押さえアーム４２ａ及びバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂの駆動は、例えば、エアシリンダーやモータ等の図示しないアクチュエータによって行う。

コイル線押さえアーム４２ａのスライド移動と、バスバー載置アーム４２ｂの回転が完了したら、図９Ｅに示すように、バスバー支持治具４２の上方からバスバーアッシ２０を下ろしていき、バスバー載置段差４２ｃ,４２ｅ上にバスバーアッシ２０を載置する。これにより、バスバーアッシ２０は、バスバー支持治具４２を介してステータ１１の軸方向端部にセットされる。
また、このバスバーアッシ２０のセットは、図９Ｆ及び図９Ｇに示すように、各バスバー２１〜２４のコイル線接合部３２に形成された溝部３４に、それぞれコイル線１３の折り曲げ端部１４が挿入するように位置調整しながら行う。

図１０Ａ〜図１０Ｄに示すコイル線接合工程では、まず、図１０Ａに示すように、接合用治具である下型４３を、コイル線押さえアーム４２ａの凹部４２ｄに入り込んだ折り曲げ端部１４に対し、ステータ径方向外側からステータ径方向に沿って近接させる。そして、この下型４３を、ステータ１１の軸方向端部と、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２との間に差し込む。そして、図１０Ｂに示すように、コイル線接合部３２の下側（ステータ１１側）で、コイル線押さえアーム４２ａと下型４３によって折り曲げ端部１４を挟み込む。これにより、折り曲げ端部１４が溝部３４に挿入した状態が維持される。なお、下型４３には、ステータ１１側に向けられた先端部に折り曲げ端部１４に接触する凹み部４３ａが形成されている。このため、折り曲げ端部１４を挟んだ際のずれを防止する。

次に、図１０Ｃに示すように、接合用治具である上型４４を、コイル線押さえアーム４２ａと下型４３によって挟まれた折り曲げ端部１４に対し、ステータ１１の上方（ステータ軸方向外側）からステータ軸方向に沿って近接させる。そして、この上型４４を、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２に押し当てる。ここで、上型４４には、折り曲げ端部１４が入り込む溝部４４ａが形成され、コイル線１３と干渉することなくコイル線接合部３２に接触が可能となっている。

そして、図１０Ｄに示すように、コイル線押さえアーム４２ａ及び下型４３と、上型４４により、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２をステータ軸方向に沿って押圧し、コイル線接合部３２を押しつぶす。これにより、コイル線接合部３２のステータ軸方向の厚さＨ１が薄くなり、このコイル線接合部３２に形成された溝部３４の周縁部が変形してコイル線押さえ部３５が形成される。そのため、溝部３４の内周面が折り曲げ端部１４の周面に密着すると共に、開口端部３４ａの開口寸法Ｗ３がコイル線１３の直径寸法Ｒよりも狭くなる。
この結果、折り曲げ端部１４が溝部３４から脱落することがなくなり、コイル線１３がバスバーアッシ２０に接合される。

図１１Ａ〜図１１Ｆに示すコイル線折りたたみ工程では、まず、図１１Ａに示すように上型４４をステータ１１の上方（ステータ軸方向外側）に向けて移動させ、上型４４を退避させる。次に、図１１Ｂに示すように、下型４３をステータ径方向の外側に向けて移動させ、下型４３を退避させる。
続いて、図１１Ｃに示すように、バスバー支持治具４２のコイル線押さえアーム４２ａを、ステータ径方向内側に向けてスライド移動させ、凹部４２ｄから折り曲げ端部１４を外すと共に、バスバーアッシ２０の下側からコイル線押さえアーム４２ａを退避させる。

上型４４、下型４３、コイル線押さえアーム４２ａを退避させたら、ステータ１１をバスバーアッシ２０と共にステータ周方向に回転させる。そして、バスバーアッシ２０に接合した折り曲げ端部１４（ここでは１４ｘ）に隣接する折り曲げ端部１４（ここでは１４ｙ）と、コイル線押さえアーム４２ａの凹部４２ｄとを対向させる。そして、コイル線押さえアーム４２ａをステータ径方向外側にスライド移動させて、凹部４２ｄに折り曲げ端部１４ｙを挿入させたら、上述のコイル線接合工程を繰り返す。
そして、この「コイル線１３の接合」→「各治具の退避」→「ステータ１１及びバスバーアッシ２０の回転」→「コイル線押さえアーム４２ａのスライド移動」の流れを繰り返し、全てのコイル線１３の折り曲げ端部１４と、バスバーアッシ２０との接合を完了させる。

全ての折り曲げ端部１４がバスバーアッシ２０に接合したら、図１１Ｄに示すように、バスバー支持治具４２のコイル線押さえアーム４２ａを、ステータ径方向内側に向けてスライド移動させた後に、一対のバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂを、ネジＮを中心に互いに近接する方向に回転させる。これにより、バスバー載置段差４２ｃ,４２ｅがバスバーアッシ２０から離間し、コイル線押さえアーム４２ａ及び一対のバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂが、バスバーアッシ２０の内側に入り込む。
次に、このコイル線押さえアーム４２ａ及び一対のバスバー載置アーム４２ｂ,４２ｂをステータ１１の上方（ステータ軸方向外側）に向けて移動させ、バスバー支持治具４２を取り外す。
これにより、図１１Ｅに示すように、バスバーアッシ２０は、延長端部１４ａを有する折り曲げ端部１４によって支持され、ステータ１１の軸方向端部との間にバスバー支持治具４２分の隙間があいた状態になる。

そして、図１１Ｆに示すように、図示しない治具を用いて、バスバーアッシ２０をステータ１１に対し、矢印で示すステータ周方向に回転させる。さらに、折り曲げ端部１４の延長端部１４ａをステータ周方向に捻りながら、バスバーアッシ２０をステータ１１に押し付ける。これにより、バスバーアッシ２０とステータ１１との間で、延長端部１４ａがステータ周方向に沿って倒れこむ。
この結果、延長端部１４ａが折りたたまれ、バスバーアッシ２０がステータ１１の軸方向端部に近接する。

折り曲げ端部１４の延長端部１４ａを折りたたんだら、図１２に示すバスバー固定工程にて、バスバーアッシ２０をステータ１１の軸方向端部を覆うツバ部１２ｊに図示しない固定構造を介して固定する。
これにより、コイル線１３のバスバーアッシ２０への接合が完了する。

次に、実施例１の回転電機のコイル線接合方法の作用を説明する。

［回転電機のコイル線接合方法の作用］
一般的に、回転電機では、ステータアッシ１０の内側に配置されたロータ（不図示）が回転すると、このステータアッシ１０及びロータを収納するケース（不図示）や、それを支持する支持部材（不図示）等が振動し、この振動がステータアッシ１０に伝達されることが分かっている。そして、ステータアッシ１０に振動が伝達されると、コイル線１３を巻回したステータ１１と、バスバーアッシ２０とが相対的に移動することになる。そのため、コイル線１３の一端部１３ｂや他端部１３ｃを、バスバーアッシ２０に対して適切に接合しなければ、コイル線１３とバスバーアッシ２０との接合が外れてしまうおそれがあった。

これに対し、実施例１のコイル線接合方法では、まず、図７に示すように、接合に必要な必要長Ｈ_Ｎに延長端部１４ａの長さを加えた長さ以上にコイル線１３をステータ径方向外側に引き出す。そして、この必要長以上に引き出したコイル線１３を折り曲げ、延長端部１４ａを有する折り曲げ端部１４を形成する。
一方、図９Ｅ及び図９Ｆに示すように、ステータ１１にバスバーアッシ２０をセットする際、ステータ１１とバスバーアッシ２０の間にバスバー支持治具４２を介装する。

そのため、折り曲げ端部１４をバスバーアッシ２０のコイル線接合部３２に接合する際、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、折り曲げ端部１４とコイル線接合部３２が接触する部分、すなわち、折り曲げ端部１４が挿入するコイル線接合部３２の溝部３４と、ステータ１１の軸方向端部との間に、下型４３を差し込むための十分なスペースを確保することができる。
これにより、下型４３を差し込むスペースがステータ１１によって制限されることがなくなり、下型４３がステータ１１やインナーフレーム１１ｄと干渉しにくくなる。この結果、折り曲げ端部１４とコイル線接合部３２との接合時の作業性の向上を図ることができる。

特に、この実施例１では、延長端部１４ａの長さを、バスバーアッシ２０とステータ１１の軸方向端部との間に、接合用治具である下型４３を配置可能にする長さに設定している。
そのため、バスバーアッシ２０とステータ１１の間に下型４３の挿入スペースを確保することができ、図１０Ａ〜図１０Ｄに示すように、バスバーアッシ２０に折り曲げ端部１４を接合する際、バスバーアッシ２０とステータ１１との間に、下型４３を確実に挿入することができる。また、折り曲げ端部１４の無駄な延長を抑制することができ、この延長端部１４ａを円滑に折りたたむことができる。

また、この実施例１のコイル線接合方法では、全ての折り曲げ端部１４とコイル線接合部３２との接合が完了してからバスバー支持治具４２を退避させると、図１１Ｅに示すように、バスバーアッシ２０とステータ１１の軸方向端部との間に隙間が生じる。
これに対し、実施例１では、折り曲げ端部１４が有する延長端部１４ａを折り曲げることで、バスバーアッシ２０をステータ１１の軸方向端部に近接させ、その後、バスバーアッシ２０をステータ１１に固定する。
これにより、延長端部１４ａが邪魔にならず、折り曲げ端部１４の長さを必要長Ｈ_Ｎに抑えることができ、ステータアッシ１０の軸方向寸法を適切な大きさにすることができる。

さらに、この実施例１では、折り曲げ端部１４の延長端部１４ａを折りたたむ際、バスバーアッシ２０をステータ周方向に回転させ（図１１Ｆ参照）、この延長端部１４ａを捻りながらバスバーアッシ２０をステータ１１の軸方向端部に押し付ける（図１２参照）。
そのため、延長端部１４ａを、急な角度に折れ曲げたり、他の折り曲げ端部１４やバスバー２１〜２４に接触させたりすることなく、円滑に折り曲げることができる。すなわち、コイル線１３の電気的な性能を確保しつつ、折り曲げ端部１４の長さを必要長Ｈ_Ｎに抑えることができる。

そして、この実施例１では、バスバーアッシ２０に折り曲げ端部１４を接合する際、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２に形成された溝部３４に折り曲げ端部１４を挿入する（図９Ｅ及び図９Ｆ参照）。そして、図１０Ｄに示すように、バスバー支持治具４２のコイル線押さえアーム４２ａと下型４３によって、折り曲げ端部１４を挟み込み、この溝部３４に折り曲げ端部１４が挿入された状態を維持したまま、上型４４によって溝部３４の周囲を押圧してバスバーアッシ２０のコイル線接合部３２を押しつぶす。これにより、溝部３４の開口端部３４ａの開口寸法Ｗ３を、コイル線１３の直径寸法Ｒよりも狭くし、折り曲げ端部１４をバスバーアッシ２０に接合する。

これにより、コイル線１３の折り曲げ端部１４を変形させることなくバスバーアッシ２０に接合することができ、コイル線１３の断線や接合不良を防止することができる。特に、この実施例１では、折り曲げ端部１４をバスバーアッシ２０に接合した後、延長端部１４ａを折りたたむ必要があるが、この延長端部１４ａの折りたたみ時に折り曲げ端部１４が変形しても、断線等を生じることを防止できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の回転電機のコイル線接合方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 円筒状のステータ１１の各ティース１１ｂに巻回された複数のコイル線１３のうち、同一相のコイル線１３をバスバー（バスバーアッシ２０）に電気的に接合する回転電機のコイル線接合方法において、
前記バスバー（バスバーアッシ２０）に接合する前記コイル線１３の端部（一端部１３ｂ、他端部１３ｃ）を、前記ステータ１１の径方向外側に引き出してから前記ステータ１１の軸方向に沿って折り曲げ、前記ステータ１１の軸方向に沿った折り曲げ端部１４を形成する際、該折り曲げ端部１４に、バスバー接合時の折り曲げ端部全長を接合に必要な必要長Ｈ_Ｎを超える長さにする延長端部１４ａを設け、
前記延長端部１４ａを有する折り曲げ端部１４を形成したら、前記バスバー（バスバーアッシ２０）を、バスバー支持治具４２を介して前記ステータ１１の軸方向端部にセットし、
前記バスバー（バスバーアッシ２０）をセットしたら、接合用治具（下型４３、上型４４）を用いて、前記バスバー（バスバーアッシ２０）に前記折り曲げ端部１４を接合し、
前記バスバー（バスバーアッシ２０）に前記折り曲げ端部１４を接合したら、前記バスバー支持治具４２及び前記接合用治具（下型４３、上型４４）を退避させてから、前記延長端部１４ａを折りたたんでバスバー（バスバーアッシ２０）を前記ステータ１１の軸方向端部に近接させ、
前記バスバー（バスバーアッシ２０）を前記ステータ１１の軸方向端部に近接させたら、前記バスバー（バスバーアッシ２０）を前記ステータ１１に固定する構成とした。
これにより、バスバー（バスバーアッシ２０）にコイル線１３を接合する際の作業性の向上を図ることができる。

(2) 前記延長端部１４ａの長さを、前記バスバー（バスバーアッシ２０）と前記ステータ１１の軸方向端部との間に、前記接合用治具（下型４３）を配置可能にする長さに設定する構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、バスバー（バスバーアッシ２０）とステータ１１の間に接合用治具（下型４３）の挿入スペースを確保すると共に、折り曲げ端部１４の無駄な延長を抑制することができる。

(3) 前記延長端部１４ａを折りたたむとき、前記バスバー（バスバーアッシ２０）をステータ周方向に回転させて前記延長端部１４ａを捻りながら、前記バスバー（バスバーアッシ２０）をステータ１１の軸方向端部に押し付ける構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、延長端部１４ａを円滑に折り曲げることができ、コイル線１３の電気的な性能を確保しつつ、折り曲げ端部１４の長さを必要長Ｈ_Ｎに抑えることができる。

(4) 前記バスバー（バスバーアッシ２０）に前記折り曲げ端部１４を接合するとき、前記バスバー（バスバーアッシ２０）の周面に形成されると共に前記ステータ１１の径方向外側に向かって開放した溝部３４に前記折り曲げ端部１４を挿入し、
前記折り曲げ端部１４を前記溝部３４に挿入した状態で、前記接合用治具（下型４３、上型４４）によって前記溝部３４の周囲を押圧して前記バスバー（バスバーアッシ２０）を押しつぶし、前記溝部３４の開口寸法Ｗ３を前記折り曲げ端部１４の直径寸法Ｒよりも狭くする構成とした。
これにより、折り曲げ端部１４を変形させることなくバスバー（バスバーアッシ２０）に接合することができ、コイル線１３の断線や接合不良を防止することができる。

以上、本発明の回転電機のコイル線接合方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、コイル線１３の折り曲げ端部１４を、バスバーアッシ２０のコイル線接合部３２に形成した溝部３４に挿入した状態で、ステータ軸方向に沿ってコイル線接合部３２を押圧して折り曲げ端部１４とバスバーアッシ２０との接合を行う例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば溝部３４の開口端部３４ａをステータ周方向に寄せるように変形させて、折り曲げ端部１４とバスバーアッシ２０とを接合してもよい。

また、実施例１では、延長端部１４ａを折りたたむ際、ステータ１１に対してバスバーアッシ２０を回転させ、延長端部１４ａを捻りながらバスバーアッシ２０をステータ１１に押し付ける例を示した。しかしながら、これに限らず、例えばバスバーアッシ２０をステータ１１に対して回転させずに押し付けて、延長端部１４ａを折り曲げ変形させてもよい。

１０ステータアッシ
１１ステータ
１１ａステータ本体部
１１ｂティース
１１ｃステータコア
１２ボビン
１３コイル線
１４折り曲げ端部
１４ａ延長端部
２０バスバーアッシ
２１Ｕ相バスバー
２２Ｖ相バスバー
２３Ｗ相バスバー
２４Ｎ相バスバー
２５絶縁紙
３１バスバー本体部
３２コイル線接合部
３３凸形状部
３４溝部
３４ａ開口端部
３５コイル線押さえ部

Claims

円筒状のステータの各ティースに巻回された複数のコイル線のうち、同一相のコイル線をバスバーに電気的に接合する回転電機のコイル線接合方法において、
前記バスバーに接合する前記コイル線の端部を、前記ステータの径方向外側に引き出してから前記ステータの軸方向に沿って折り曲げ、前記ステータの軸方向に沿った折り曲げ端部を形成する際、該折り曲げ端部に、バスバー接合時の折り曲げ端部全長を接合に必要な必要長を超える長さにする延長端部を設け、
前記延長端部を有する折り曲げ端部を形成したら、前記バスバーを、バスバー支持治具を介して前記ステータの軸方向端部にセットし、
前記バスバーをセットしたら、接合用治具を用いて、前記バスバーに前記折り曲げ端部を接合し、
前記バスバーに前記折り曲げ端部を接合したら、前記バスバー支持治具及び前記接合用治具を退避させてから、前記延長端部を折りたたんでバスバーを前記ステータの軸方向端部に近接させ、
前記バスバーを前記ステータの軸方向端部に近接させたら、前記バスバーを前記ステータに固定する
ことを特徴とする回転電機のコイル線接合方法。
請求項１に記載された回転電機のコイル線接合方法において、
前記延長端部の長さを、前記バスバーと前記ステータの軸方向端部との間に、前記接合用治具を配置可能にする長さに設定する
ことを特徴とする回転電機のコイル線接合方法。
請求項１又は請求項２に記載された回転電機のコイル線接合方法において、
前記延長端部を折りたたむとき、前記バスバーをステータ周方向に回転させて前記延長端部を捻りながら、前記バスバーを前記ステータの軸方向端部に押し付ける
ことを特徴とする回転電機のコイル線接合方法。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された回転電機のコイル線接合方法において、
前記バスバーに前記折り曲げ端部を接合するとき、前記バスバーの周面に形成されると共に前記ステータの径方向外側に向かって開放した溝部に前記折り曲げ端部を挿入し、
前記折り曲げ端部を前記溝部に挿入した状態で、前記接合用治具によって前記溝部の周囲を押圧して前記バスバーを押しつぶし、前記溝部の開口寸法を前記折り曲げ端部の直径寸法よりも狭くする
ことを特徴する回転電機のコイル線接合方法。