JP6577428B2 - モータの製造装置 - Google Patents

Description

本発明はモータの製造装置に関する。

特許文献１には、複数のセグメントコイル同士を順次ＴＩＧ溶接することによって接合する工程を備えるモータの製造方法が開示されている。

特開２００３−１２５５６３号公報

このようなモータの製造方法では、セグメントコイルを被覆するエナメル皮膜が、溶接により発生する熱を受けて、損傷するおそれがある。そのため、発明者等は、溶接による熱をセグメントコイルからクランプへ迅速かつ大量に伝導させるため、クランプを大型化させることを想起した。しかし、クランプが大型化すると、クランプを製造するための材料がさらに必要となるため、好ましくない。

また、上記したモータの製造方法では、クランプをステータの外径側からコイルへ接近して把持させるため、クランプ体積は、ステータの外径側に偏る傾向にある。そのため、ステータの内径側の温度が、その外径側の温度と比較して高く、テータにおける外径側及び中心側との温度差が生じる。これによって、溶接時の溶融玉の大きさに偏りが生じることがあった。

本発明に係るモータの製造装置は、クランプの大型化を抑制しつつ、溶接時の溶接玉の大きさの偏りを抑制するものとする。

本発明に係るモータの製造装置は、
クランプを用いてコイル同士を把持し、前記把持された前記コイル同士を溶接するモータの製造装置であって、
前記クランプは、一方向に延びた形状を有するクランプ部材を備え、
前記クランプ部材は、冷却フィンを備え、
前記クランプを用いて前記コイル同士を把持したとき、前記クランプ部材の長手方向が、前記モータのステータの径方向に沿うように配置され、
前記冷却フィンは、前記クランプ部材における前記モータの前記ステータ内径側に設けられている。
このような構成によれば、冷却フィンは、クランプ体積当たりの空気との接触面積を増大させるため、クランプ体積の増大を抑制しつつ放熱性を高めることができる。また、冷却フィンは、クランプにおいてモータのステータ中心側に位置するため、ステータにおける外径側及び中心側との温度差を抑制させるため、溶接するときの溶接玉発生の偏りが小さくなる。

本発明に係るモータの製造装置は、クランプの大型化を抑制しつつ、溶接時の溶接玉の大きさの偏りを抑制することができる。

実施の形態１に係るモータの製造装置を示す概略図である。 実施の形態１に係るモータの製造装置の使用方法を示す概略図である。

（実施の形態１）
以下、図１及び図２を参照して実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１に係るモータの製造装置を示す概略図である。図２は、実施の形態１に係るモータの製造装置の使用方法を示す概略図である。

図１に示すように、クランプ１０は、第１のクランプ部材１ａと、第２のクランプ部材２ａとを備える。

第１のクランプ部材１ａは、コイル把持部１ｂと、冷却フィン１ｃとを備える。第１のクランプ部材１ａは、一方向に延びた形状を有し、図１に示す第１のクランプ部材１ａの一例は、略四角柱状体である。冷却フィン１ｃは、第１のクランプ部材１ａにおける他の部位よりも、外部へ放熱すればよく、体積当たりの表面積の大きい形状を有する。図１に示す冷却フィン１ｃの一例は、複数枚の板状部である。

第２のクランプ部材２ａは、コイル把持部２ｂと、冷却フィン２ｃとを備える。第２のクランプ部材２ａは、一方向に延びる形状を有し、図１に示す第２のクランプ部材２ａの一例は、略四角柱状体である。冷却フィン２ｃは、第２のクランプ部材２ａにおける他の部位よりも、外部へ放熱すればよく、体積当たりの表面積の大きい形状を有する。図１に示す冷却フィン２ｃの一例は、複数枚の板状部である。

コイルをコイル把持部１ｂとコイル把持部２ｂとの間に配置し、第１のクランプ部材１ａと、第２のクランプ部材２ａとを突き合わせることによって、コイル把持部１ｂとコイル把持部２ｂとが互いに押し合う。これによって、コイルをコイル把持部１ｂとコイル把持部２ｂとが互いに押し合うため、把持することができる。第１のクランプ部材１ａと、第２のクランプ部材２ａとは、いずれも溶接装置の電極及びクランプとして必要な機械的性質及び電気的な性質を有する。

クランプ１０は、溶接電極（図示略）に電気的に接続されることによって、溶接装置を構成することができる。溶接電極の一例として、タングステン電極が挙げられる。当該製造装置は、クランプ１０を用いてコイル同士を把持し、溶接電極をクランプ１０と所定の距離に配置した状態において、溶接電極からアークを発生させる等して、コイル同士を溶接することができる。これにより、モータを製造することができる。当該溶接装置は、必要に応じて、雰囲気ガスを発生させる装置を備えてもよい。

（使用方法）
次に、クランプ１０を用いて、図２に示すモータの固定子であるステータ２０においてそのコイル２２同士を溶接するモータのステータの製造方法について説明する。

図２に示すように、モータ（図示略）の固定子であるステータ２０は、ステータコア２１と複数のコイル２２とを有する。ステータコア２１は、環状の電磁鋼板がステータ２０の軸Ｘ１方向に積層されたものであり、全体として略円筒形状を有している。ステータコア２１の内周面には、内周側に突出すると共にステータ２０の軸方向に延設された複数のティース２１ａと、隣接するティース２１ａ間に形成された溝部であるスロット２１ｂと、が設けられている。ステータコア２１には、コイル２２が巻かれている。図２に示すステータコア２１の一例では、コイル２２の巻き方は集中巻である。具体的には、各ティース２１ａにはコイル２２が巻き回されており、ティース２１ａに巻き回されたコイル２２が各スロット２１ｂに装着されている。
コイル２２は、断面矩形状の電線すなわち平角線である。通常、コイル２２は、純銅製であるが、アルミニウム、銅やアルミニウムを主成分とする合金等の高導電率を有する金属材料から構成してもよい。
コイル２２の端部２２ａ（コイルエンド）同士が、ステータコア２１の上端面から突出しており、隣接している。このようなコイル２２の端部２２ａ同士の複数が、ステータコア２１の周方向に円環状に所定の間隔を空けて配置されている。コイル２２のステータコア２１の外周側に延びた端部２２ｂは、動力線として機能を有し、電源などに接続されて、モータが動作するために必要な電流をコイル２２へ導く。

まず、第１のクランプ部材１ａの長手方向及び第２のクランプ部材２ａの長手方向がステータ２０の径方向に沿うように、第１のクランプ部材１ａ及び第２のクランプ部材２ａを配置する。さらに、冷却フィン１ｃ、２ｃが第１のクランプ部材１ａにおけるモータのステータ２０内径側に位置するように、第１のクランプ部材１ａ及び第２のクランプ部材２ａを配置する（クランプ配置ステップＳＴ１）。

続いて、第１のクランプ部材１ａのコイル把持部１ｂと第２のクランプ部材２ａのコイル把持部２ｂとにコイル２２の端部２２ａ同士を挟ませて、コイル２２の端部２２ａ同士を把持する（コイル把持ステップＳＴ２）。

最後に、溶接電極（図示略）をコイル２２の端部２２ａ同士から所定の距離離れて位置させ、電流を流し、溶接電極とのコイル２２の端部２２ａ同士との間にアークを発生させて、コイル２２の端部２２ａ同士を溶接する（溶接ステップＳＴ３）。これによって、コイル２２の端部２２ａ同士は接合される。冷却フィン１ｃは、第１のクランプ部材１ａの他の部位よりも体積当たりの表面積が大きく、また、冷却フィン２ｃは、第２のクランプ部材２ａの他の部位よりも体積当たりの表面積が大きい。そのため、冷却フィン１ｃ、２ｃは、クランプ１０の体積の増大を抑制しつつ放熱性を高めることができる。また、冷却フィン１ｃ、２ｃは、第１のクランプ部材１ａ、第２のクランプ部材２ａにおけるモータのステータ２０内径側に設けられている。そのため、ステータ２０における外径側及び中心側との温度差を抑制させるため、溶接するときの溶接玉発生の偏りが小さくなる。

上記したクランプ配置ステップＳＴ１から溶接ステップＳＴ３までの各ステップを、ステータ２０におけるコイル２２の端部２２ａ同士全てについて適用することによって、モータのステータを製造することができる。

以上、実施の形態１に係るモータの製造装置によれば、クランプの大型化を抑制しつつ、溶接時の溶接玉の大きさの偏りを抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１０ クランプ
１ａ、２ａ クランプ部材 １ｃ、２ｃ 冷却フィン
２０ ステータ ２２ コイル

Claims (1)

1. クランプを用いてコイル同士を把持し、前記把持された前記コイル同士を溶接するモータの製造装置であって、
   前記クランプは、一方向に延びた形状を有するクランプ部材を備え、
   前記クランプ部材は、冷却フィンを備え、
   前記クランプを用いて前記コイル同士を把持したとき、前記クランプ部材の長手方向が前記モータのステータの径方向に沿うように配置され、
   前記冷却フィンは、前記クランプ部材における前記モータの前記ステータ内径側に設けられている、
   モータの製造装置。

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