(57)【要約】【課題】クランプするコイルエンド被溶接部以外のコイルエンド被溶接部にクランプ電極が接触するおそれを抑制することができるクランプ電極の取付方法の提供。【解決手段】円環状体であるステータ１１と、ステータ１１において円周方向に所定の間隔を空けて設けられた複数のスロットの内側に設けられた複数のセグメントコイルとを備える電動機のコイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈへクランプ電極１０を取り付けるクランプ電極の取付方法である。クランプ電極１０は、第１電極１と、第１電極１に接近するよう平行移動可能に設けられた第２電極２とを備える。コイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈが第１電極１に接触するように、ステータ１１を回転移動させながら、第２電極２を第１電極１に接近するよう平行移動させて、コイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈに接触するよう移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状体であるステータと、当該ステータにおいて円周方向に所定の間隔を空けて設けられた複数のスロットの内側に設けられた複数のセグメントコイルとを備える電動機のコイルエンド被溶接部へクランプ電極を取り付けるクランプ電極の取付方法であって、
前記クランプ電極は、第１電極と、前記第１電極に接近するよう平行移動可能に設けられた第２電極と、を備え、
コイルエンド被溶接部が第１電極に接触するように、前記ステータを回転移動させながら、
前記第２電極を前記第１電極に接近するよう平行移動させて、前記コイルエンド被溶接部に接触するよう移動させることによって、
前記第１電極と前記第２電極とがコイルエンド被溶接部を挟み込む、
クランプ電極の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランプ電極の取付方法に関し、特に、電動機へクランプ電極を取り付けるクランプ電極の取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスロットを備える円環状のステータと、各スロット内部に設けられているセグメントコイルとを有する電動機がある。特許文献１には、クランプ電極を電動機のコイルエンドの被溶接部へ取り付ける取付方法が開示されている。クランプ電極は、一対の第１電極と第２電極とを備える。コイルエンドの被溶接部は、主に、コイルエンドの先端部である。コイルエンドの被溶接部は、被膜が剥離されており、導線が露出している。クランプ電極をコイルエンドの被溶接部へ取り付けて、被溶接部同士をクランプしたまま、電流をクランプ電極に流し、コイルエンドの被溶接部を溶接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０８２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明者は、第１電極を所定の位置に固定したままステータを回転移動させて、第１電極をコイルエンドの被溶接部に接触させた後、第２電極をコイルエンドの被溶接部に平行移動させて、コイルエンドの被溶接部を第１電極と第２電極との間に挟み込むクランプ電極の取付方法を想起した。
【０００５】
本願発明者は、このようなクランプ電極の取付方法について以下の課題を発見した。
クランプ電極は、第２電極がクランプするコイルエンドの被溶接部以外のコイルエンドの被溶接部に接触し、この接触したコイルエンドの被溶接部の位置をずらすことがあった。コイルエンドの被溶接部が、溶接工程にとって好ましい位置からずれたまま、溶接されることがあった。また、溶接して形成した溶接玉をずらしてしまうことがあった。
【０００６】
図５に示すクランプ電極９１０の取付方法の一具体例が有る。当該一具体例では、まず、クランプ電極９１０の第１電極９１を所定の位置に固定したままステータ９１１を中心軸Ｃ１回りに図５の紙面において反時計回り方向に回転移動させ、コイルエンド被溶接部群９１３を第１電極９１に接触させる。コイルエンド被溶接部群９１３は、ステータ９１１の径方向に並ぶコイルエンド被溶接部９１３ａ〜９１３ｈを備える。その後、コイルエンド被溶接部群９１３を第１電極９１と第２電極９２との間に挟み込む。クランプ電極９１０は、コイルエンド被溶接部群９１３をクランプする。
【０００７】
ステータ９１１は円環状体であり、コイルエンド被溶接部群９１２、９１３、９１４が、その円周方向に所定の間隔を空けて配置されている。コイルエンド被溶接部群９１２は、コイルエンド被溶接部９１２ａ等を備える。上記した一具体例では、ステータ９１１を回転移動させたとき、コイルエンド被溶接部群９１３の隣に配置されたコイルエンド被溶接部群９１２が第２電極９２に接近移動し、接触することがある。具体的には、第１電極９１と第２電極９２との開き量、回転角度に応じて、コイルエンド被溶接部９１２ａ、９１２ｂ、９１２ｃ、９１２ｄ、９１２ｅ、９１２ｆ、９１２ｇが第２電極９２に接触することがある。これによって、コイルエンド被溶接部群９１２が、溶接工程にとって好ましい位置からずれたまま、溶接されることがあった。また、溶接して形成した溶接玉をずらしてしまうことがあった。
【０００８】
本発明のクランプ電極の取付方法は、クランプ電極自体がクランプするコイルエンド被溶接部以外のコイルエンド被溶接部に接触するおそれを抑制するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のクランプ電極の取付方法は、
円環状体であるステータと、当該ステータにおいて円周方向に所定の間隔を空けて設けられた複数のスロットの内側に設けられた複数のセグメントコイルとを備える電動機のコイルエンド被溶接部へクランプ電極を取り付けるクランプ電極の取付方法であって、
前記クランプ電極は、第１電極と、前記第１電極に接近するよう平行移動可能に設けられた第２電極と、を備え、
コイルエンド被溶接部が第１電極に接触するように、前記ステータを回転移動させながら、
前記第２電極を前記第１電極に接近するよう平行移動させて、前記コイルエンド被溶接部に接触するよう移動させることによって、
前記第１電極と前記第２電極とがコイルエンド被溶接部を挟み込む。
【００１０】
このような構成によれば、ステータを回転移動させても、そのステータの回転移動とともに、第２電極をコイルエンド被溶接部に接触するよう平行移動する。クランプ電極自体がクランプするコイルエンド被溶接部以外のコイルエンド被溶接部は、ステータの回転移動に伴って回転移動しつつ、第２電極も同じ方向に移動する。そのため、クランプ電極は、クランプ電極自体がクランプするコイルエンド被溶接部以外のコイルエンド被溶接部に接触するおそれを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のクランプ電極の取付方法は、クランプ電極自体がクランプするコイルエンド被溶接部以外のコイルエンド被溶接部に接触するおそれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法の一つの動作を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法の一つの動作を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法の一つの動作を示す図である。
【図４】実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法における各構成の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明が解決しようとする課題に係るクランプ電極の取付方法を示す図である。
【図６】本発明が解決しようとする課題に係るクランプ電極の取付方法における各構成の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１４】
（実施の形態１）
図１〜図４を参照して実施の形態１について説明する。図１〜図３は、実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法の一つの動作を示す図である。図４は、実施の形態１に係るクランプ電極の取付方法における各構成の動作を示すタイミングチャートである。なお、当然のことながら、図１及びその他の図面に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【００１５】
実施の形態１にかかるクランプ電極の取付方法では、図１に示すクランプ電極１０を利用することができる。本実施の形態では、クランプ電極１０を利用して、ステータ１１のコイルエンド被溶接部群１２、１３、１４をクランプする。ここでは、コイルエンド被溶接部群１３をクランプ対象物とする。なお、クランプ電極の取付を実施した後に行うことができるコイルエンド被溶接部群１３の溶接方法についても説明する。
【００１６】
クランプ電極１０は、第１電極１と、第２電極２とを備える。クランプ電極１０は、図示しない溶接装置等に取り付けられて、所定の三次元空間を移動することができる。
【００１７】
第１電極１は、所定の位置に固定されていてもよい。第１電極１は、コイルエンド被溶接部接触面１ａを有する。コイルエンド被溶接部接触面１ａは、セグメントコイルのコイルエンド被溶接部群１２、１３、１４に倣う形状を備えると、クランプ電極１０がコイルエンド被溶接部群１２、１３、１４のそれぞれをしっかりクランプすることができてよい。第１電極１は、例えば、銅又は銅合金等の導電性材料からなるとよい。
【００１８】
第２電極２は、第１電極１に接近し、又は、第１電極１から離隔するように平行移動可能に設けられている。第２電極２は、コイルエンド被溶接部接触面２ａを有する。コイルエンド被溶接部接触面２ａは、セグメントコイルのコイルエンド被溶接部群１２、１３、１４に倣う形状を備えると、クランプ電極１０がコイルエンド被溶接部群１２、１３、１４をそれぞれしっかりクランプすることができてよい。第２電極２は、例えば、銅又は銅合金等の導電性材料からなるとよい。
【００１９】
第１電極１、及び第２電極２は、導電性材料からなる場合、クランプ電極１０が、図示しない複数のクランプ対象物をクランプしたまま、電流をクランプ電極１０とクランプ対象物とに流して、クランプ対象物同士を溶接することができてよい。上記した通り、第１電極１は所定の位置に固定されており、第２電極２は第１電極１に接近し、又は、第１電極１から離隔するように平行移動可能に設けられている。第１電極１は固定電極と称し、第２電極２は可動電極と称してもよい。
【００２０】
ステータ１１は、中心軸Ｃ１を有する円環状体であり、当該円環状体は、円周方向に所定の間隔を空けて配置された、図示しない複数のスロットを有する。図示しない複数のセグメントコイルが、複数のスロットにそれぞれ設けられている。ステータ１１は、中心軸Ｃ１周りに回転可能に、かつ、中心軸Ｃ１の軸方向（ここでは、Ｚ軸方向）に往復移動可能に保持されている。ステータ１１は、図示しないワーク回転装置によって中心軸Ｃ１周りに回転する。ステータ１１は、図示しないワークリフタによって中心軸Ｃ１の軸方向に昇降移動する。ステータ１１は、ワークリフタとワーク回転装置とが積層した積層体によって、昇降移動かつ回転移動可能に保持されていてもよい。ステータ１１は、図示しないロータと組み立てることによって、電動機として利用することができる。
【００２１】
当該複数のセグメントコイルは、コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４を備える。コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４はステータ１１から中心軸Ｃ１の軸方向に突出している。コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４はステータ１１の円周方向に所定の間隔を空けて配置されている。具体的には、コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４は、ステータ１１の中心軸Ｃ１周りに図１紙面上において反時計回り方向に、この順に配置されている。
【００２２】
コイルエンド被溶接部群１２は、コイルエンド被溶接部１２ａ〜１２ｈを備え、コイルエンド被溶接部１２ａ〜１２ｈは、この順にステータ１１の内側から外側へ並ぶ。コイルエンドの被溶接部１２ａ〜１２ｈは、主に、コイルエンドの先端部である。コイルエンドの被溶接部１２ａ〜１２ｈは、被膜が剥離されており、導線が露出している。コイルエンド被溶接部１２ａ〜１２ｈのうち、隣接する２つのコイルエンド被溶接部同士は密着している。具体的には、コイルエンド被溶接部１２ａ、１２ｂ同士は、相互に密着している。コイルエンド被溶接部１２ｃ、１２ｄ同士、コイルエンド被溶接部１２ｅ、１２ｆ同士、及びコイルエンド被溶接部１２ｇ、１２ｈ同士は、それぞれ相互に密着している。
【００２３】
コイルエンド被溶接部群１３、１４は、コイルエンド被溶接部群１２と同様の構成を有する。コイルエンド被溶接部群１３は、コイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈを備え、コイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈは、この順にステータ１１の内側から外側へ並ぶ。コイルエンドの被溶接部１３ａ〜１３ｈは、主に、コイルエンドの先端部である。コイルエンドの被溶接部１３ａ〜１３ｈは、被膜が剥離されており、導線が露出している。コイルエンド被溶接部１３ａ〜１３ｈのうち、隣接する２つのコイルエンド被溶接部同士は密着している。具体的には、コイルエンド被溶接部１３ａ、１３ｂ同士は、相互に密着している。コイルエンド被溶接部１３ｃ、１３ｄ同士、コイルエンド被溶接部１３ｅ、１３ｆ同士、及びコイルエンド被溶接部１３ｇ、１３ｈ同士は、それぞれ相互に密着している。
【００２４】
コイルエンド被溶接部群１４は、コイルエンド被溶接部１４ａ〜１４ｈを備え、コイルエンド被溶接部１４ａ〜１４ｈは、この順にステータ１１の内側から外側へ並ぶ。コイルエンドの被溶接部１４ａ〜１４ｈは、主に、コイルエンドの先端部である。コイルエンドの被溶接部１４ａ〜１４ｈは、被膜が剥離されており、導線が露出している。コイルエンド被溶接部１４ａ〜１４ｈのうち、隣接する２つのコイルエンド被溶接部同士は密着している。具体的には、コイルエンド被溶接部１４ａ、１４ｂ同士は、相互に密着している。コイルエンド被溶接部１４ｃ、１４ｄ同士、コイルエンド被溶接部１４ｅ、１４ｆ同士、及びコイルエンド被溶接部１４ｇ、１４ｈ同士は、それぞれ相互に密着している。
【００２５】
まず、ワークリフタ等を用いて、ワークとしてのステータ１１を上昇させる（ワーク上昇ステップＳＴ１）。図１に示すように、ステータ１１を上昇させた後、第１電極１は、コイルエンド被溶接部群１３とコイルエンド被溶接部群１４との間に配置されており、第２電極２は、コイルエンド被溶接部群１２とコイルエンド被溶接部群１３との間に配置されている。
【００２６】
続いて、図２に示すように、ワーク回転装置等を用いて、ステータ１１を回転移動させながら、第２電極２を第１電極１に平行移動させて、コイルエンド被溶接部群１３に接触するよう移動させる（ステータ回転移動ステップＳＴ２）。ステータ１１を図２紙面上において反時計回り方向に回転移動させることによって、コイルエンド被溶接部群１３が第１電極１のコイルエンド被溶接部接触面１ａに接触し、かつ、第２電極２のコイルエンド被溶接部接触面２ａにも接触する。すなわち、第１電極１と第２電極２とがコイルエンド被溶接部群１３を挟み込む。なお、ステータ１１の回転移動の開始時点と、第２電極２の平行移動の開始時点とは、第２電極２とコイルエンド被溶接部群１２との接触や干渉を回避できれば、同時でなくてもよく、前後関係にあってもよい。
【００２７】
以上より、第１電極１と第２電極２とがコイルエンド被溶接部群１３を挟み込むため、クランプ電極１０は、コイルエンド被溶接部群１３をクランプすることができる。ステータ１１を回転移動させても、ステータ１１の回転移動とともに、第２電極２をコイルエンド被溶接部群１３に接触するよう平行移動する。クランプ電極１０自体がクランプするコイルエンド被溶接部群１３以外のコイルエンド被溶接部群１２は、ステータ１１の回転移動に伴って回転移動して、第１電極１側に移動しつつ、第２電極２も第１電極１側に移動する。コイルエンド被溶接部群１２と第２電極２とは、同じ方向に移動する。そのため、クランプ電極１０は、クランプ電極１０自体がクランプするコイルエンド被溶接部群１３以外のコイルエンド被溶接部群１２、例えば、コイルエンド被溶接部１２ａ等に接触するおそれを抑制することができる。よって、コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４の位置がずれるおそれを抑制し、コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４は、好ましい位置に配置されたまま、溶接される。
【００２８】
ところで、図５に示すクランプ電極の取付方法は、図６に示すように、ワーク上昇ステップＳＴ９１、ステータ回転移動ステップＳＴ９２１、及び第２電極移動ステップＳＴ９２２を備え、この順に実施する。ワーク上昇ステップＳＴ９１は、上記したワーク上昇ステップＳＴ１に対応し、ステータ回転移動ステップＳＴ９２１、及び第２電極移動ステップＳＴ９２２は、上記したステータ回転移動ステップＳＴ２に対応する。図５に示すクランプ電極の取付方法では、ステータ回転移動ステップＳＴ９２１におけるステータ９１１の回転移動と、第２電極移動ステップＳＴ９２２における第２電極９２の移動とは、この順に行われ、同時に進行しない。
一方、上記したステータ回転移動ステップＳＴ２では、ステータ１１の回転移動と、第２電極２の移動とを同時進行することができる。そのため、実施の形態１にかかるクランプ電極の取付方法のサイクルタイムは、図５及び図６に示すクランプ電極の取付方法のサイクルタイムと比較して短い。実施の形態１にかかるクランプ電極の取付方法は、短いサイクルタイムで行うことができる。
【００２９】
続いて、コイルエンド被溶接部群１３を溶接する方法について説明する。
【００３０】
引き続いて、クランプ電極１０がコイルエンド被溶接部群１３をクランプしたまま、コイルエンド被溶接部群１３を溶接する（溶接ステップＳＴ３）。クランプ電極１０とコイルエンド被溶接部群１３とに電流を流す。すると、コイルエンド被溶接部群１３のうち、コイルエンド被溶接部１３ａ、１３ｂ同士は溶接されて、接合する。同様に、コイルエンド被溶接部１３ｃ、１３ｄ同士、コイルエンド被溶接部１３ｅ、１３ｆ同士、及びコイルエンド被溶接部１３ｇ、１３ｈ同士は溶接されて、接合する。
【００３１】
上記した通り、クランプ電極１０は、クランプ電極１０自体がクランプするコイルエンド被溶接部群１３以外のコイルエンド被溶接部群１２に接触するおそれを抑制することができる。そのため、コイルエンド被溶接部群１２、１３、１４等が、溶接ステップＳＴ３において好ましい位置に配置されて溶接される。
【００３２】
続いて、図３に示すように、クランプ電極１０が開き、コイルエンド被溶接部群１３を開放する（コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ４）。また、ワーク回転装置等を用いて、ステータ１１を中心軸Ｃ１周りに図３紙面上において時計回り方向に回転移動させながら、第２電極２を第１電極１から離隔するよう平行移動させる。
【００３３】
続いて、ワークリフタによってステータ１１を下降させた後、溶接対象となるコイルエンド被溶接部群１２のスロットを割り出す（次スロット割出ステップＳＴ５）。ワーク回転装置によって、ステータ１１を回転させて、コイルエンド被溶接部群１２のスロットを所定の位置に移動させる。コイルエンド被溶接部群１２が第１電極１と第２電極２との間、かつ、第１電極１と第２電極２との下方（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に位置するとよい。
【００３４】
続いて、ワーク上昇ステップＳＴ１〜コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ４と同じ構成のステップを実施し、コイルエンド被溶接部群１３と同様に、コイルエンド被溶接部群１２をクランプ電極１０によってクランプし、溶接する。すなわち、他のコイルエンド被溶接部群についても、次スロット割出ステップＳＴ５、ワーク上昇ステップＳＴ１〜コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ４を繰り返すことによって、溶接することができる。
【００３５】
ところで、図５に示すクランプ電極の取付方法を用いた場合の溶接方法は、図６に示すように、溶接ステップＳＴ９３、コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ９４１、及びステータ回転移動ステップＳＴ９４２を備え、この順に実施する。溶接ステップＳＴ９３は、上記した溶接ステップＳＴ３に対応し、コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ９４１、及びステータ回転移動ステップＳＴ９４２は、上記したコイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ４に対応する。図５に示すクランプ電極の取付方法では、コイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ９４１における第２電極９２の回転移動と、ステータ回転移動ステップＳＴ９４２におけるステータ９１１の移動とは、この順に行われ、同時に進行しない。
【００３６】
一方、上記したコイルエンド被溶接部開放ステップＳＴ４では、ステータ１１の回転移動と、第２電極２の移動とを同時進行することができる。そのため、コイルエンド被溶接部群１３を溶接する方法のサイクルタイムは、図５及び図６に示すクランプ電極の取付方法のサイクルタイムと比較して短い。コイルエンド被溶接部群１３を溶接する方法は、短いサイクルタイムで行うことができる。
【００３７】
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。
【符号の説明】
【００３８】
１０  クランプ電極
１  第１電極                            １ａ  コイルエンド被溶接部接触面
２  第２電極                            ２ａ  コイルエンド被溶接部接触面
１１  ステータ
１２、１３、１４  コイルエンド被溶接部群
１２ａ〜１２ｈ、１３ａ〜１３ｈ、１４ａ〜１４ｈ  コイルエンド被溶接部
Ｃ１  中心軸
ＳＴ１  ワーク上昇ステップ                ＳＴ２  ステータ回転移動ステップ
ＳＴ３  溶接ステップ                      ＳＴ４  コイルエンド被溶接部開放ステップ
ＳＴ５  次スロット割出ステップ
【図１】
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【図２】
2020137152.tif 000004
【図３】
2020137152.tif 000005
【図４】
2020137152.tif 000006
【図５】
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【図６】
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