JP6451993B2

JP6451993B2 - 回転電機用固定子の製造装置

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Publication number: JP6451993B2
Application number: JP2015113760A
Authority: JP
Inventors: 僚鈴木; 直松井; 洋明武田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: JP2017005771A

Description

本発明は、例えば車両において電動機や発電機として使用される回転電機用固定子の製造装置に関する。

従来、車両などに搭載される回転電機の固定子として、固定子コアにセグメント型コイルが巻装されている固定子が知られている。この固定子は、周方向に複数のスロットを有する円環状の固定子コアと、スロットに挿入されて固定子コアの軸方向端面から延出した複数の導体セグメントの所定の端末部同士が溶接等で接合されることにより固定子コアに巻装された固定子コイルとを備えている。

そして、特許文献１には、複数の溶接対象としての端末部対を効率的に保持し、溶接痕の損傷を防止するようにした回転電機用固定子の製造方法が開示されている。この製造方法は、複数の導体セグメント（電気導体）を固定子コアに配置し、固定子コアから延び出す複数の端末部のうち接合されるべき２つの端末部を一対となし、これら複数の端末部対を環状に配列する工程と、周方向に隣り合う２つの端末部対の間に、両側の端末部対と接触させて保持具を配置して複数の端末部対を保持する工程と、複数の端末部対を保持した状態で複数の端末部対の先端部を接合する工程とを有する。

特開２０００−３５０４２２号公報

ところで、上記のように固定子コアのスロットに挿入されて巻装される固定子コイルは、各スロット内に偶数本（偶数層）の導体セグメントが径方向１列に挿入配置されている。そして、固定子コアの軸方向端面から延出した複数の端末部のうち接合されるべき２つの端末部が一対をなし、これら複数の端末部対が周方向に配列され、径方向１列に延びる各列において２対以上の端末部対が配置されている。

この場合、上記の特許文献１に開示された製造方法では、最内径側及び最外径側に位置する端末部対の位置決め保持や溶接時のアースが可能である。しかし、固定子コイルが径方向に延びる各列において３対以上の端末部対が配置されている場合には、径方向中間部に位置する端末部対を径方向両側から保持して位置決めすることは構造上困難である。そのため、端末部対を接合する工程において、径方向中間部に位置する端末部対の接合不良が発生する恐れがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、固定子コアの軸方向端面から延出した複数の端末部のうち接合されるべき２つの端末部よりなる複数の端末部対が周方向に配列されて、径方向に延びる各列において３対以上の端末部対が配置されている回転電機用固定子において、端末部対が接合される際に端末部対の位置決めを確実にできるようにして接合不良の発生を低減し得るようにした回転電機用固定子の製造装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
周方向に複数のスロット（１２）を有する円環状の固定子コア（１１）と、前記スロットに挿入されて前記固定子コアの軸方向端面から延出した複数の導体セグメント（１５）の所定の端末部（１６１〜１６６）同士が接合されることにより前記固定子コアに巻装された固定子コイル（１３）と、を備え、前記固定子コアの軸方向端面から延出した複数の前記端末部のうち接合されるべき２つの前記端末部が対をなす端末部対（１７ａ〜１７ｃ）が、３対以上径方向に並んで配置されるとともに円環線上に等角度間隔に配置されている回転電機用固定子の製造装置において、
前記固定子コアに対して軸方向に積層した状態にセットされて、前記端末部対を周方向両側から保持して位置決めする円盤状の第１保持部材（２０）及び第２保持部材（３０）と、
前記固定子コアに対してセットされた前記第１保持部材及び第２保持部材に対して軸方向に積層した状態にセットされて、前記端末部対の軸方向及び径方向の位置決めをする第３保持部材（４０）と、
を備え、
前記第１保持部材は、周方向全周に亘って等角度間隔に形成された、径方向に延びかつ軸方向に貫通した、径方向に並んだ３対以上の前記端末部対が挿入配置される第１連通窓（２４）を有し、
前記第２保持部材は、周方向全周に亘って等角度間隔に形成されかつ前記第１連通窓の個数と同数だけ設けられた、径方向に延びかつ軸方向に貫通した、径方向に並んだ３対以上の前記端末部対が挿入配置される第２連通窓（３４）を有し、
前記第３保持部材は、底部に向かうにつれて互いに接近するように傾斜した傾斜面を有する、前記端末部対の先端を押圧して位置決めを行う位置決め凹部（４１）を有し、
前記端末部対が前記第１連通窓及び第２連通窓に挿入配置された状態で、前記端末部対の先端が前記傾斜面で所定位置に規制されるように前記第３保持部材を軸方向に前進させ、その後、前記端末部対が周方向及び径方向に位置決めされるように前記第１保持部材及び前記第２保持部材を互いに周方向反対側に相対移動させる駆動部
を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、端末部対が接合される際に、前記端末部対に対して軸方向に積層した状態にセットされて、径方向に配置された３対以上の前記端末部対を周方向両側から保持して位置決めする第１保持部材及び第２保持部材を備え、前記第１及び第２保持部材は、周方向に配列された複数の前記端末部対が列ごとに挿入配置される軸方向に連通した複数の第１又は第２連通窓を有し、前記第１及び第２連通窓に前記端末部対が挿入配置された状態で互いに周方向反対側に相対移動して位置決めするように構成されている。これにより、端末部対が接合される際に、第１及び第２保持部材で端末部対の位置決めを確実に行うことができるので、接合不良の発生を低減することができる。また、径方向に配置された３対以上の端末部対を第１及び第２保持部材の第１及び第２連通窓で一括して位置決めするようにしているため、複数列の端末部対を同時に位置決めすることができる。これにより、接合作業を連続して効率良く行うことができるので、高速化を実現することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載された各部材や部位の後の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的な部材や部位との対応関係を示すものであり、特許請求の範囲に記載された各請求項の構成に何ら影響を及ぼすものではない。

実施形態１に係る回転電機用固定子の溶接工程直前の状態である固定子組立て体の斜視図である。図１のＡ部を拡大して示す部分拡大図である。実施形態１において固定子コイルを構成する導体セグメントの斜視図である。実施形態１において導体セグメントの所定の端末部同士を接合する際に、固定子組立て体に第１及び第２保持部材を所定位置にセットした状態を示す斜視図である。図４に示す状態に第１及び第２保持部材をセットした際に、それらと位置決めされるべき導体セグメントの端末部対との位置関係を示す軸方向断面図である。図４に示す状態に第１及び第２保持部材をセットした際に、それらと位置決めされるべき導体セグメントの端末部対との位置関係を示す斜視図である。図６の一部を拡大して示す部分拡大平面図である。実施形態１において第１及び第２保持部材をセットした固定子組立て体に対して第３保持部材をセットした状態を示す斜視図である。図８に示す状態に第１〜第３保持部材をセットした際に、それらと位置決めされるべき導体セグメントの端末部対との位置関係を示す軸方向断面図である。図９に示す状態から第３保持部材を外した後、第１及び第２保持部材を互いに周方向反対側に相対移動させた状態を示す軸方向断面図である。図１０に示す状態に第１及び第２保持部材を相対移動させた際に、それらと位置決めされるべき導体セグメントの端末部対との位置関係を示す斜視図である。図１１の一部を拡大して示す部分拡大平面図である。実施形態１において第１及び第２保持部材で位置決めされた導体セグメントの端末部対を溶接で接合する工程を示す軸方向断面図である。

以下、本発明に係る回転電機用固定子の製造装置の実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

〔実施形態１〕
先ず、本実施形態の製造装置により製造される回転電機用固定子の概略構成について図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は、実施形態１に係る回転電機用固定子の溶接工程直前の状態である固定子組立て体の斜視図である。この固定子は、回転電機としての車両用交流発電機に搭載されるものであって、円環状の固定子コア１１を有する。固定子コア１１は、複数の鋼板を軸方向に積層して構成されている。固定子コア１１の内周面には、軸方向に沿って複数のスロット１２が設けられている。

複数のスロット１２には、巻線としての固定子コイル１３が巻装されている。この固定子コイル１３は、多相巻線としての３相巻線である。この固定子コイル１３は、固定子コア１１の一方の軸方向端部で第１コイルエンド群１３ａをなし、他方の軸方向端部で第２コイルエンド群１３ｂをなしている。スロット１２内には、固定子コイル１３を構成する導体セグメント１５が電気導体として収容されている。さらに、各スロット１２とその中に収容された導体セグメント１５との間には、絶縁シート１４が介装されている。

固定子コイル１３は、電気導体としての複数の導体セグメント１５を接合して構成されている。本実施形態では、図３に示すようなＵ字形状の導体セグメント１５を主として用いている。なお、Ｉ字形状の導体セグメントを用いてもよい。図３に示すＵ字形状の導体セグメント１５は、矩形断面を有する導体線をＵ字状に折り曲げた後に、両腕を所定位置で所定方向に捻って構成される。本実施形態では、大小２種類の図３に示したようなＵ字形状の導体セグメント１５を用いている。この導体セグメント１５の外周面には、絶縁被膜（図示せず）が被覆されている。なお、導体セグメント１５の溶接で接合される両端末部には、絶縁被膜が剥離されることにより導体露出部が形成されている。

これらＵ字形状の導体セグメント１５は、矢印Ｘ方向の捻り加工を施した後に、固定子コア１１の軸方向一端側からスロット１２に挿入され、固定子コア１１の他端側の軸方向端面から延出した開放端部１６に矢印Ｙ方向の捻り加工が施されて、図２のような第１コイルエンド群１３ａを形成する。開放端部１６は、斜めに延びる斜行部１６ａと、他の導体セグメント１５と接合される軸方向に延びる先端部１６ｂとを有する。

本実施形態では、１つのスロット１２内に６本の導体セグメント１５が径方向に６層をなして収容されている。この結果、第１コイルエンド群１３ａにおいては、６本の端末部１６１〜１６６が径方向１列に並べられている。そして、内径側で径方向に隣接する２つの端末部１６１，１６２が接合されるべき端末部対１７ａをなす。また、径方向中間部に位置して径方向に隣接する２つの端末部１６３，１６４が接合されるべき端末部対１７ｂをなす。さらに、外径側で径方向に隣接する２つの端末部１６５，１６６が接合されるべき端末部対１７ｃをなす。

本実施形態では、複数の端末部対１７ａ〜１７ｃが３重の環をなすようにして３本の円環線上に配列されている。図２に示すように配置された複数の端末部対１７ａ〜１７ｃを溶接により接合することにより、固定子コア１１を周方向に周回する一連の固定子コイル１３が形成されている。

次に、上記の固定子の製造工程について説明する。先ず、軸方向に積層された複数の鋼板よりなる所定の固定子コア１１を製造する。次いで、固定子コア１１のスロット１２に複数の導体セグメント１５を挿入し、複数の端末部対１７ａ〜１７ｃを配列する工程に進む。この工程では、固定子コア１１の軸方向一端側からスロット１２内に複数の導体セグメント１５を挿入する。そして、固定子コア１１の他端側の軸方向端面から延出した導体セグメント１５の複数の開放端部１６に対して、図３に示すように矢印Ｙ方向への捻り加工を施す。この捻り加工により、複数の開放端部１６は、図２のように配列される。即ち、接合されるべき２つの端末部１６１〜１６６は、端末部対１７ａ〜１７ｃとして径方向に対向して並べられる。本実施形態では、径方向に延びる各列において３対の端末部対１７ａ〜１７ｃが径方向１列に配置されている。

次に、保持工程と溶接工程を実施する。これにより、端末部対１７ａ〜１７ｃが溶接されて、導体セグメント１５の所定の開放端部１６同士が電気的に接合される。この結果、複数の導体セグメント１５を直列接続してなる固定子コイル１３が構成される。

次に、本実施形態の製造装置を用いて行う保持工程と溶接工程とを図４〜図１３を参照して詳細に説明する。本実施形態の製造装置は、図４、図５、図６及び図７に示すように、径方向１列に配置された３対以上（本実施形態では３対）の端末部対１７ａ〜１７ｃが接合される際に、周方向に配列された複数の端末部対１７ａ〜１７ｃに対して軸方向に積層した状態にセットされて、径方向に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃを周方向両側から保持して位置決めする第１保持部材２０及び第２保持部材３０を備えている。

第１保持部材２０は、円環状の内側厚肉部２１と、円環状の外側厚肉部２２と、内側厚肉部２１と外側厚肉部２２の間の軸方向一端側（図５の下側）に設けられた円環状の薄肉部２３とを有し、全体形状として円盤形状に形成されている。第１保持部材２０の薄肉部２３には、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃが挿入配置される複数の第１連通窓２４が周方向全周に亘って等間隔に形成されている。第１連通窓２４の個数は、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの列数と同数にされている。

第１連通窓２４は、薄肉部２３を軸方向に貫通し、径方向に長い長円形状に形成されている。この第１連通窓２４は、３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの挿入及び抜き出しが容易になるように十分な逃がし部を有し、且つ薄肉部２３の強度が確保される大きさに形成されている。第１連通窓２４の周方向一方側（図７の左側）には、第１連通窓２４の周方向他方側（図７の右側）に向かって突出するテーパ状の第１凸部２５が２個ずつ設けられている。この第１凸部２５は、第１保持部材２０が周方向他方側へ回転移動した際に、第１連通窓２４に挿入配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの間に入り込むことによって、そのテーパ面で各端末部対１７ａ〜１７ｃの周方向及び径方向の位置決めをする。

第２保持部材３０は、円環状の内側厚肉部３１と、円環状の外側厚肉部３２と、内側厚肉部３１と外側厚肉部３２の間の軸方向他端側（図５の上側）に設けられた円環状の薄肉部３３とを有し、全体形状として円盤形状に形成されている。第２保持部材３０の薄肉部３３には、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃが挿入配置される複数の第２連通窓３４が周方向全周に亘って等間隔に配列されている。第２連通窓３４の個数は、第１連通窓２４の個数と同数にされている。

第２連通窓３４は、薄肉部３３を軸方向に貫通し、径方向に長い長円形状に形成されている。この第２連通窓３４は、３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの挿入及び抜き出しが容易になるように十分な逃がし部を有し、且つ薄肉部２３の強度が確保される大きさに形成されている。第２連通窓３４の周方向他方側（図７の右側）には、第２連通窓３４の周方向他方側（図７の左側）に向かって突出するテーパ状の第２凸部３５が２個ずつ設けられている。この第２凸部３５と第１保持部材２０の第１凸部２５とは、周方向において互いに対向する位置に設けられている。この第２凸部３５は、第２保持部材３０が周方向一方側へ回転移動した際に、第２連通窓３４に挿入配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの間に入り込むことによって、そのテーパ面で各端末部対１７ａ〜１７ｃの周方向及び径方向の位置決めをする。

これら第１及び第２保持部材２０，３０は、端末部対１７ａ〜１７ｃが接合される際に、周方向に配列された複数の端末部対１７ａ〜１７ｃに対して軸方向に積層した状態にセットされる。この場合、第１保持部材２０の薄肉部２３と第２保持部材３０の薄肉部３３が軸方向に接触乃至は近接して、第１保持部材２０の第１連通窓２４と第２保持部材３０の第２連通窓３４が軸方向に概ね一致して連通した状態に配置される。また、第１及び第２保持部材２０，３０は、溶接電流を通電する電極としても機能する。よって、これら第１及び第２保持部材２０，３０は、例えば銅や鉄、タングステン、アルミニウム等の導電性及び伝熱性に優れた材料で形成されている。

また、本実施形態の製造装置は、図８及び図９に示すように、径方向に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの軸方向及び径方向の位置決めをする第３保持部材４０を備えている。この第３保持部材４０の裏面（図８及び図９の下側面）には、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの先端を軸方向に押圧して端末部対１７ａ〜１７ｃの軸方向及び径方向の位置決めをする複数の位置決め凹部４１が形成されている。この位置決め凹部４１は、底部に向かうにつれて互いに接近するように傾斜した傾斜面を有し、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃと対応して径方向１列に３個ずつ形成されている。この位置決め凹部４１の周方向配列個数は、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの周方向配列個数と同数にされている。

上記の製造装置を用いて行う保持工程では、先ず、図１に示す形状に加工された固定子組立て体１０を固定装置（図示せず）等で作業台上に固定する。次いで、図４〜図７に示すように、固定子組立て体１０の周方向に配列された複数の端末部対１７ａ〜１７ｃに対して、駆動部（図示せず）を作動させることにより、第１及び第２保持部材２０，３０が軸方向に積層した状態にセットされる。このとき、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃが、第１及び第２保持部材２０，３０の各第１及び第２連通窓２４，３４に挿入配置される。

次いで、図８及び図９に示すように、第１及び第２保持部材２０，３０がセットされた固定子組立て体１０に対して、駆動部（図示せず）を作動させることにより、第１及び第２保持部材２０，３０の上方側から第３保持部材４０を軸方向に重ね合わせて積層した状態にセットする。このとき、各第１及び第２連通窓に挿入配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの先端が、第３保持部材４０の位置決め凹部４１に嵌入して、第３保持部材４０によって軸方向に押圧される。これにより、各端末部対１７ａ〜１７ｃの先端が、位置決め凹部４１の傾斜面で所定位置に規制されることによって軸方向及び径方向に位置決めされる。

この状態で、駆動部（図示せず）を作動させることにより、第１及び第２保持部材２０，３０を互いに周方向反対側に相対移動させる。即ち、本実施形態の場合には、第１保持部材２０を図８の矢印Ｘ方向に回転移動させ、第２保持部材３０を図８の矢印Ｙ方向に回転移動させる。これにより、図１１及び図１２に示すように、第３保持部材４０により先端が軸方向及び径方向に位置決めされた各端末部対１７ａ〜１７ｃは、第１及び第２凸部２５，３５が径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃ根元部の間に入り込むことによって、第１及び第２凸部２５，３５のテーパ面で周方向及び径方向に位置決めされる。これにより、各端末部対１７ａ〜１７ｃは、第１及び第２保持部材２０，３０によって同時に、弾性変形した状態で保持されて位置決めされる。これら第１及び第２保持部材２０，３０による位置決めは、第３保持部材４０による位置決めがなされた状態で行われるので、容易性及び確実性が確保される。

次いで、駆動部（図示せず）を作動させることにより、セットされている第３保持部材４０を後退させて位置決め凹部４１による各端末部対１７ａ〜１７ｃの位置決めを解除した後（図１０〜図１２参照）、次の溶接工程に進む。

次の溶接工程では、上記のように位置決めされた全端末部対１７ａ〜１７ｃに対して、駆動部（図示せず）を作動させることにより、ＴＩＧ溶接装置のヘッド５０を各端末部対１７ａ〜１７ｃの先端部に指向するように配置して溶接作業を行う。この溶接作業は、図１３に示すように、各第１及び第２連通窓２４，３４に挿入配置されて径方向１列に３対ずつ配置された端末部対１７ａ〜１７ｃに対して、１列ごとに順番に行う。本実施形態では、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃのうち最外径側に位置する端末部対１７ｃから内径側に向かって順番に行われる。この場合、第１及び第２保持部材２０，３０とヘッド５０との間に溶接電流が通電され、アーク放電が起こされる。このアーク放電により、単に接合されるべき２本の端末部１６１〜１６６同士を束ねただけであった端末部対１７ａ〜１７ｃの各先端部が溶融して接合される。

最初の径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの溶接作業が終了後、駆動部（図示せず）を作動させることにより、ＴＩＧ溶接装置のヘッド５０を周方向に移動させて、周方向に隣接する、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの溶接作業を上記と同様に行う。その後、上記と同様の接合作業を繰り返し行い、周方向全周に配列された端末部対１７ａ〜１７ｃの溶接作業を終了する。これにより、複数の導体セグメント１５が溶接により接続されて固定子コア１１を周方向に周回する一連の固定子コイル１３が形成される。なお、溶接方法としては、ＴＩＧ等のアーク溶接の他、プラズマ溶接、ガス溶接、レーザー溶接、抵抗溶接等を採用することができる。

その後、駆動部（図示せず）を作動させることにより、ＴＩＧ溶接装置のヘッド５０を後退させて待避させる。次いで、駆動部（図示せず）を作動させることにより、第１及び第２保持部材２０，３０を位置決めするときとは互いに逆方向に回転移動させて、第１及び第２連通窓２４，３４による位置決めを解除した後、固定子組立て体１０から第１及び第２連通窓２４，３４を取り外し、全作業工程を終了する。

なお、本実施形態では、周方向に配列された全列の端末部対１７ａ〜１７ｃに対して接合作業を行う際に、ＴＩＧ溶接装置のヘッド５０を周方向に移動させて１列ごとに順番に行うようにしていたが、逆に、固定子組立て体１０を周方向に所定量回転させるようにしてもよい。また、固定子組立て体１０とＴＩＧ溶接装置のヘッド５０の両方を互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の固定子の製造装置によれば、第１及び第２保持部材２０，３０は、周方向に配列された複数の端末部対１７ａ〜１７ｃが列ごとに挿入配置される軸方向に連通した複数の第１又は第２連通窓２４，３４を有し、第１及び第２連通窓２４，３４に端末部対１７ａ〜１７ｃが挿入配置された状態で互いに周方向反対側に相対移動して位置決めするように構成されている。これにより、端末部対１７ａ〜１７ｃが接合される際に、第１及び第２保持部材２０，３０で端末部対１７ａ〜１７ｃの位置決めを確実に行うことができるので、接合不良の発生を低減することができる。また、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃを第１及び第２保持部材２０，３０の第１及び第２連通窓２４，３４で一括して位置決めするようにしているため、複数列の端末部対１７ａ〜１７ｃを同時に位置決めすることができる。これにより、接合作業を連続して効率良く行うことができるので、高速化を実現することができる。

また、第１及び第２保持部材２０，３０は、第１及び第２連通窓２４，３４に挿入配置された端末部対１７ａ〜１７ｃの径方向の位置決めをする第１及び第２凸部２５，３５を有する。これにより、第１及び第２保持部材２０，３０を互いに周方向反対側に相対移動させた際に、第１及び第２凸部２５，３５が径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃ根元部の間に入り込むことによって、第１及び第２凸部２５，３５のテーパ面で端末部対１７ａ〜１７ｃの周方向及び径方向の位置決めを確実に行うことができる。

また、第１及び第２保持部材２０，３０は、第１及び第２連通窓２４，３４に挿入配置された端末部対１７ａ〜１７ｃを同時に位置決めするようにされている。これにより、位置決めする第１及び第２保持部材２０，３０を一体化することができるので、部材数を低減することができる。さらに、第１及び第２保持部材２０，３０は、円盤形状に形成されており、それぞれ第１又は第２連通窓２４，３４が周方向全周に亘って配列されているので、第１及び第２保持部材２０，３０の一体化及び部材数の低減化を有利に実現することができる。

また、第１及び第２保持部材２０，３０は、導電性及び伝熱性に優れた材料で形成されている。これにより、電極としての機能を兼ね備えると共に、導体セグメント１５の外周面を被覆する絶縁被膜への熱ダメージを低減することができる。

また、本実施形態では、接合されるべき２つの端末部１６１〜１６６（端末部対１７ａ〜１７ｃ）は、第１及び第２保持部材２０，３０により弾性変形した状態で保持され位置決めされる。即ち、接合されるべき２つの端末部１６１〜１６６（端末部対１７ａ〜１７ｃ）は、第１及び第２保持部材２０，３０により保持されたときに塑性変形しない状態にされている。これにより、導体セグメント１５の外周面を被覆する絶縁被膜の損傷や薄肉化を防止することができるので、絶縁性が向上する。

また、本実施形態では、径方向に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの先端を押圧して端末部対１７ａ〜１７ｃの軸方向及び径方向の位置決めをする位置決め凹部４１が形成された第３保持部材４０を備えている。そのため、第１及び第２保持部材２０，３０で端末部対１７ａ〜１７ｃの位置決めを行う際に、第３保持部材４０による位置決めがなされた状態で行うことができるので、第１及び第２保持部材２０，３０による位置決めを容易且つ確実に行うことができる。なお、第１及び第２保持部材２０，３０による位置決めと第３保持部材４０による位置決めを、同時に行うようにしてもよい。

〔他の実施形態〕
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。

例えば、上記の実施形態では、溶接作業を１台のＴＩＧ溶接装置のヘッド５０で行うようにしていたが、複数台のＴＩＧ溶接装置のヘッド５０を周方向に所定間隔ごとに配置して、径方向１列に配置された３対の端末部対１７ａ〜１７ｃの複数列を同時に溶接するようにしてもよい。このようにすれば、溶接の作業効率を高め、生産性の向上を図ることができる。

また、上記の実施形態では、第１及び第２保持部材２０，３０は、周方向全周に亘る形状である円盤形状に形成されていたが、周方向に分割された大きさのものを１以上用いるようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、径方向１列に３対の端末部対１７ａ〜１７ｃが配置されている場合を例示しているが、径方向１列に配置される端末部対が４対以上となる場合には、径方向中間部に位置する端末部対の数に応じて、第１及び第２保持部材２０，３０の各第１及び第２連通窓２４，３４に設けられる第１及び第２凸部２５，３５の個数を変更することで対応することができる。

１０…固定子組立て体、１１…固定子コア、１２…スロット、１３…固定子コイル、１５…導体セグメント、１６１〜１６６…端末部、１７ａ〜１７ｃ…端末部対、２０…第１保持部材、２４…第１連通窓、２５…第１凸部、３０…第２保持部材、３４…第２連通窓、３５…第２凸部、４０…第３保持部材、４１…位置決め凹部。

Claims

周方向に複数のスロット（１２）を有する円環状の固定子コア（１１）と、前記スロットに挿入されて前記固定子コアの軸方向端面から延出した複数の導体セグメント（１５）の所定の端末部（１６１〜１６６）同士が接合されることにより前記固定子コアに巻装された固定子コイル（１３）と、を備え、前記固定子コアの軸方向端面から延出した複数の前記端末部のうち接合されるべき２つの前記端末部が対をなす端末部対（１７ａ〜１７ｃ）が、３対以上径方向に並んで配置されるとともに円環線上に等角度間隔に配置されている回転電機用固定子の製造装置において、
前記固定子コアに対して軸方向に積層した状態にセットされて、前記端末部対を周方向両側から保持して位置決めする円盤状の第１保持部材（２０）及び第２保持部材（３０）と、
前記固定子コアに対してセットされた前記第１保持部材及び第２保持部材に対して軸方向に積層した状態にセットされて、前記端末部対の軸方向及び径方向の位置決めをする第３保持部材（４０）と、
を備え、
前記第１保持部材は、周方向全周に亘って等角度間隔に形成された、径方向に延びかつ軸方向に貫通した、径方向に並んだ３対以上の前記端末部対が挿入配置される第１連通窓（２４）を有し、
前記第２保持部材は、周方向全周に亘って等角度間隔に形成されかつ前記第１連通窓の個数と同数だけ設けられた、径方向に延びかつ軸方向に貫通した、径方向に並んだ３対以上の前記端末部対が挿入配置される第２連通窓（３４）を有し、
前記第３保持部材は、底部に向かうにつれて互いに接近するように傾斜した傾斜面を有する、前記端末部対の先端を押圧して位置決めを行う位置決め凹部（４１）を有し、
前記端末部対が前記第１連通窓及び第２連通窓に挿入配置された状態で、前記端末部対の先端が前記傾斜面で所定位置に規制されるように前記第３保持部材を軸方向に前進させ、その後、前記端末部対が周方向及び径方向に位置決めされるように前記第１保持部材及び前記第２保持部材を互いに周方向反対側に相対移動させる駆動部
を備えていることを特徴とする回転電機用固定子の製造装置。
前記第１及び第２保持部材は、前記第１及び第２連通窓に挿入配置された前記端末部対の径方向の位置決めをする第１及び第２凸部（２５，３５）を有することを特徴とする請求項１に記載の回転電機用固定子の製造装置。
前記第１及び第２保持部材は、前記第１及び第２連通窓に挿入配置された前記端末部対を同時に位置決めすることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転電機用固定子の製造装置。
前記第１及び第２保持部材は、導電性及び伝熱性に優れた材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の回転電機用固定子の製造装置。
前記端末部対は、前記第１及び第２保持部材により弾性変形した状態で保持されて位置決めされることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の回転電機用固定子の製造装置。
前記第１及び第２保持部材は、円盤形状に形成されており、それぞれ前記第１又は第２連通窓が周方向全周に亘って配列されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の回転電機用固定子の製造装置。
前記駆動部は、前記第１保持部材及び前記第２保持部材が互いに周方向反対側に相対移動されることにより前記端末部対が位置決めされた後に、前記第３保持部材を軸方向に後退させ、
前記第３保持部材の後退後に、前記端末部対の先端部の接合処理を行う溶接装置を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の回転電機用固定子の製造装置。