(57)【要約】【課題】引出線の端部と動力線の端部との溶接部を十分に保護する。【解決手段】ステータの製造方法であって中空部を有し中空部の内面に切り込みが形成された多孔質のスポンジ状の多孔質部材が内側に配置されたキャップ内に熱硬化性樹脂を注入する第１工程と、熱硬化性樹脂が注入されたキャップの多孔質部材の中空部に、引出線の端部と動力線の端部との溶接部を挿入する第２工程と、中空部に溶接部を挿入した状態で加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる第３工程と、を備える。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアの外側へ引き出された引出線を有し前記ステータコアに巻回されるステータコイルと、前記引出線と端部同士が溶接される動力線と、を備えるステータの製造方法であって、
中空部を有し前記中空部の内面に切り込みが形成された多孔質のスポンジ状の多孔質部材が内側に配置されたキャップ内に熱硬化性樹脂を注入する第１工程と、
前記熱硬化性樹脂が注入された前記キャップの前記多孔質部材の前記中空部に、前記引出線の前記端部と前記動力線の前記端部との溶接部を挿入する第２工程と、
前記中空部に前記溶接部を挿入した状態で加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させる第３工程と、
を備えるステータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータの製造方法に関し、詳しくは、ステータコアと、ステータコイルと、動力線と、を備えるステータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のステータの製造方法としては、ステータコア（固定子鉄心）と、ステータコイル（固定子コイル）と、を備えるステータを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ステータコイルは、ステータコアに巻回され、Ｕ字状の２つの平角導線の先端同士を接続することにより構成されている。この製造方法では、２つの平角導線の先端同士の接続部にキャップを装着する。このキャップは、内層と中間層と外層との３層のうち内層および外層を熱硬化性樹脂を含浸して半硬化状にしたプリプレグシートから形成されており、これらの３つの層を箱状の型に装着して加熱硬化することにより箱状に形成されている。こうして形成されるキャップを接続部に装着して、接続部とキャップとの隙間にレジンを充填することにより、内層と外層とによりキャップからレジンが流出することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステータコアの外側へ引き出された引出線を有するステータコイルと、引出線と端部同士が溶接される動力線と、を備えるステータにおいて、端部同士の溶接部は、振動に対する強度が低い場合がある。溶接部の強度を高くする手法として、上述した箱状のキャップで溶接部を覆って、接続部とキャップとの隙間にレジンなどの樹脂を充填して隙間を埋める手法が考えられる。しかしながら、接続部とキャップとの隙間にレジンを充填して隙間を埋める際に、隙間を十分に埋めることができない場合がある。この場合、キャップで溶接部を十分に固定することができず、ステータの使用時（ステータが組み込まれたモータの動作時）の振動から溶接部を十分に保護できない場合がある。
【０００５】
本発明のステータの製造方法は、引出線の端部と動力線の端部との溶接部を十分に保護することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のステータの製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のステータの製造方法は、
ステータコアと、前記ステータコアの外側へ引き出された引出線を有し前記ステータコアに巻回されるステータコイルと、前記引出線と端部同士が溶接される動力線と、を備えるステータの製造方法であって、
中空部を有し前記中空部の内面に切り込みが形成された多孔質のスポンジ状の多孔質部材が内側に配置されたキャップ内に熱硬化性樹脂を注入する第１工程と、
前記熱硬化性樹脂が注入された前記キャップの前記多孔質部材の中空部に、前記引出線の前記端部と前記動力線の前記端部との溶接部を挿入する第２工程と、
前記中空部に前記溶接部を挿入した状態で加熱して前記熱硬化性樹脂を硬化させる第３工程と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のステータの製造方法では、中空部を有し中空部の内面に切り込みが形成された多孔質のスポンジ状の多孔質部材が内側に配置されたキャップ内に熱硬化性樹脂を注入する。注入された熱硬化性樹脂は、毛細管現象により、多孔質部材全体に行き渡る。そして、熱硬化性樹脂が注入されたキャップの中空部に、引出線の端部と動力線の端部との溶接部を挿入する。中空部の内面には切り込みが形成されているから、溶接部を中空部へ挿入する際に内面が切り込みで変形し、容易に溶接部を多孔質部材へ挿入することができる。そして、中空部に溶接部を挿入した状態で加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、溶接部を熱硬化性樹脂で十分に固定することができる。この結果、溶接部を十分に保護することができる。
【０００９】
こうした本発明のステータの製造方法において、前記多孔質部材の前記ステータコアの軸方向における高さは、前記溶接部が取り得る高さの範囲として予め定められた所定範囲の上限より高くなるように形成してもよい。こうすれば、ステータコアに対する溶接部の軸方向での高さが変動しても、溶接部の先端から十分な高さまでを熱硬化性樹脂で覆うことができ、溶接部を熱硬化性樹脂で十分に固定することができる。これにより、溶接部を十分に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としての製造方法により製造されるステータ１０を側面から視た外観の概略を示す側面図である。
【図２】ステータ１０を図１の上方向から視た外観の概略を示す上面図である。
【図３】ステータ１０を斜めから視た外観の概略を示す斜視図である。
【図４】引出線１６ｕと動力線１８ｕとの溶接部ＷＬを説明するための説明図である。
【図５】キャップ２０を図１における上方向から視た外観の概略を示す上面図である。
【図６】キャップ２０を図１における下方向から視た外観の概略を示す下面図である。
【図７】キャップ２０を図５の下方向から視た外観の概略を示す側面図である。
【図８】キャップ２０を図５の右方向から視た外観の概略を示す側面図である。
【図９】キャップ３０を図１における上方向から視た外観の概略を示す上面図である。
【図１０】キャップ３０を図１における下方向から視た外観の概略を示す下面図である。
【図１１】キャップ３０を図９の下方向から視た外観の概略を示す側面図である。
【図１２】キャップ３０を図９の右方向から視た外観の概略を示す側面図である。
【図１３】キャップ取付工程の一例を示すフローチャートである。
【図１４】多孔質部材４０が取り付けられたキャップ２０の様子の概略を説明するための下面図である。
【図１５】図１４のＡＡ先での断面の概略を示す断面図である。
【図１６】多孔質部材４０に熱硬化性樹脂が注入されている様子を示す説明図である。
【図１７】引出線１６ｕ〜１６ｗと動力線１８ｕ〜１８ｗとの溶接部ＷＬを各多孔質部材４０に挿入する様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての製造方法により製造されるステータ１０を側面から視た外観の概略を示す側面図である。図２は、ステータ１０を図１の上方向から視た外観の概略を示す上面図である。図３は、ステータ１０を斜めから視た外観の概略を示す斜視図である。図３において、キャップ２０、３０については説明のため記載を省略している。図４は、引出線１６ｕと動力線１８ｕとの溶接部ＷＬを説明するための説明図である。図５は、キャップ２０を図１における上方向から視た外観の概略を示す上面図である。図６は、キャップ２０を図１における下方向から視た外観の概略を示す下面図である。図７は、キャップ２０を図５の下方向から視た外観の概略を示す側面図である。図８は、キャップ２０を図５の右方向から視た外観の概略を示す側面図である。図９は、キャップ３０を図１における上方向から視た外観の概略を示す上面図である。図１０は、キャップ３０を図１における下方向から視た外観の概略を示す下面図である。図１１は、キャップ３０を図９の下方向から視た外観の概略を示す側面図である。図１２は、キャップ３０を図９の右方向から視た外観の概略を示す側面図である。
【００１３】
ステータ１０は、図示しないロータと組み合わされて３相交流発電電動機を構成し、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などの走行用の電動機や発電機に用いられる。ステータ１０は、図１、図２に示すように、ステータコア１２と、三相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のステータコイル１４と、キャップ２０、３０と、を備える。
【００１４】
ステータコア１２は、図３に示すように、例えばプレス加工により円環状に形成された無方向性電磁鋼板を複数積層して構成されている。ステータコア１２は、周方向に間隔をもって径方向内側に突出する複数のティースＴと、それぞれ互いに隣り合うティースＴの間に形成された図示しない複数のコアスロットＣｓとを備える。
【００１５】
三相のステータコイル１４は、絶縁皮膜で被覆された平角導線により形成され、図１〜図３に示すように、ステータコア１２の図１の軸方向における上下の端面から２つのコイルエンド１４ａ，１４ｂが外側に突出するように、ステータコア１２の複数のティースＴに集中巻または分布巻によって巻回されている。コイルエンド１４ａからは、三相の各ステータコイルの端部である３つの引出線１６ｕ〜１６ｗがステータコア１２より外側に引き出されて、図１、図３の上方向へ折り曲げられている。引出線１６ｕ〜１６ｗは、図４に示すように、先端部Ｅｐｄの絶縁皮膜が剥離されて平角導体が露出している。引出線１６ｕ〜１６ｗの先端部Ｅｐｄは、ステータコア１２の外側で動力線１８ｕ〜１８ｗの端部Ｅｐｐにレーザ溶接で溶接されている。動力線１８ｕ〜１８ｗの端部Ｅｐｐとは反対側の端部は、ステータ端子１９ｕ〜１９ｗに接続されている。コイルエンド１４ｂは、樹脂コートによりコーティングされている。
【００１６】
キャップ２０、３０は、図５〜図１２に示すように、樹脂により全体として箱状に形成されており、底面Ｂから略円筒形状の受け部２２ａ、２２ｂ、３２が起立するように形成されている。キャップ２０は、引出線１６ｖ、１６ｕの先端部Ｅｐｄと動力線１８ｕ、１８ｖの端部Ｅｐｐとの溶接部ＷＬを底図１の上方向から覆っており、引出線１６ｕ、１６ｖの先端部Ｅｐｄと動力線１８ｕ、１８ｖの端部Ｅｐｐとの溶接部ＷＬに固定されている。キャップ３０は、引出線１６ｗの先端部Ｅｐｄと動力線１８ｗの端部Ｅｐｐとの溶接部ＷＬを図１の上方向から覆っており、引出線１６ｗの先端部Ｅｐｄと動力線１８ｗの端部Ｅｐｐとの溶接部ＷＬに固定されている。
【００１７】
ここで、ステータ１０の製造工程の一部であるキャップ２０、３０を各溶接部ＷＬへ取り付けるキャップ取付工程について説明する。図１３は、キャップ取付工程の一例を示すフローチャートである。キャップ取付工程では、最初に、キャップ２０、３０の受け部２２ａ、２２ｂ、３２に多孔質部材４０を取り付ける工程が実行される（ステップＳ１００）。図１４は、多孔質部材４０が取り付けられたキャップ２０の様子の概略を説明するための下面図である。図１５は、図１４のＡＡ先での断面の概略を示す断面図である。多孔質部材４０は、多孔質のスポンジ状の材料（例えば、スポンジなど）により全体として円筒状に形成されている。多孔質部材４０は、中空部４２を備え、中空部４２の内面に、多孔質部材４０の図１５の上面から下面に亘り中空部４２の内面から多孔質部材４０の径方向に向かって深さｄｃの複数の切り込みＣが形成されている。中空部４２は、溶接部ＷＬが中空部４２の内面を摺動しながら挿入可能な内径Ｒｉに形成されている。多孔質部材４０のステータコア１２の軸方向における高さｈは、溶接部ＷＬが取り得る高さの範囲として実験や解析などで求めた所定範囲の上限ｈｍａｘより高く、後述するように中空部４２に溶接部ＷＬを挿入したときにキャップ２０、３０が周辺の部材と干渉しない高さとなるように形成されている。
【００１８】
続いて、樹脂注入装置のノズルＮｚから多孔質部材４０に熱硬化性樹脂（例えば、レジンなど）を注入する（ステップＳ１１０）。図１６は、多孔質部材４０に熱硬化性樹脂が注入されている様子を示す説明図である。キャップ２０、３０は、図示するように、受け部２２ａ、２２ｂ、３２の開口が上を向くように配置される。そして、上方から熱硬化性樹脂が多孔質部材４０およびキャップ２０，３０を満たすように注入される。このとき、毛細管現象により、多孔質部材４０全体が熱硬化性樹脂で満たされる。
【００１９】
こうして熱硬化性樹脂を注入したら、引出線１６ｕ〜１６ｗと動力線１８ｕ〜１８ｗとの溶接部ＷＬを下にした状態（図３でステータコア１２を上下逆とした状態）で、ステータコア１２を所定量ｈｄだけ下方向へ移動させながら引出線１６ｕ〜１６ｗと動力線１８ｕ〜１８ｗとの溶接部ＷＬを各多孔質部材４０の中空部４２へ挿入し（ステップＳ１２０）、加熱して熱硬化性樹脂を硬化させて（ステップＳ１３０）、本工程を終了する。図１７は、引出線１６ｕ〜１６ｗと動力線１８ｕ〜１８ｗとの溶接部ＷＬを各多孔質部材４０に挿入する様子を示す説明図である。ステップＳ１２０において、所定量ｈｄは、引出線１６ｕ〜１６ｗと動力線１８ｕ〜１８ｗとの各溶接部ＷＬのステータコア１２の軸方向での高さにばらつきがあっても各溶接部ＷＬの先端がキャップ２０、３０の底面Ｂに当接せず、且つ、各溶接部ＷＬの固定に十分な程度に深く溶接部ＷＬを中空部４２へ挿入可能な移動量として予め実験や解析などで定めた値としている。ステップＳ１２０では、中空部４２の内面に複数の切り込みＣが形成されているから、溶接部ＷＬを中空部４２へ挿入する際に内面が複数の切り込みＣで変形し、容易に溶接部ＷＬを多孔質部材４０へ挿入することができる。そして、ステップＳ１３０では、キャップ２０、３０と多孔質部材４０に熱硬化性樹脂が行き渡った状態で加熱して熱硬化性樹脂を硬化させるから、溶接部ＷＬの先端（図１７における下端）から十分な高さまで熱硬化性樹脂で覆うことができ、溶接部ＷＬを熱硬化性樹脂でキャップ２０、３０に十分に固定することができる。これにより、溶接部ＷＬを十分に保護することができる。
【００２０】
以上説明した実施例のステータ１０の製造方法によれば、中空部４２を有し中空部４２の内面に切り込みＣが形成された多孔質のスポンジ状の多孔質部材４０が内側に配置されたキャップ２０、３０内に熱硬化性樹脂を注入し、熱硬化性樹脂が注入されたキャップ２０、３０の多孔質部材４０の中空部４２に溶接部ＷＬを挿入し、中空部４２に溶接部ＷＬを挿入した状態で加熱して熱硬化性樹脂を硬化させることにより、溶接部ＷＬを十分に保護することができる。
【００２１】
実施例のステータ１０の製造方法では、多孔質部材４０の高さｈを、上限ｈｍａｘより高くしている。しかしながら、多孔質部材４０の高さｈを、上限ｈｍａｘより低くしても構わない。
【００２２】
実施例のステータ１０の製造方法では、中空部４２の内面に、多孔質部材４０の図１５の上面から下面までに亘り中空部４２の内面から多孔質部材４０の径方向に向かって深さｄｃの複数の切り込みＣが形成されている。しかしながら、中空部４２の内面に形成する切り込みＣは、図１５の上面から下面より高い所定深さまで形成されていてもよい。また、切り込みＣは、必ずしも複数形成される必要はなく、１つ形成してもよい。
【００２３】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ステップＳ１００の工程が「第１工程」に相当し、ステップＳ１１０の工程が「第２工程」に相当し、ステップＳ１２０の工程が「第３工程」に相当する。
【００２４】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２５】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ステータの製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０ ステータ、１２  ステータコア、１４  ステータコイル、１４ａ，１４ｂ  コイルエンド、１６ｕ〜１６ｗ  引出線、１８ｕ〜１８ｗ  動力線、１９ｕ〜１９ｗ  ステータ端子、２０，３０キャップ、２２ａ，２２ｂ，３２  受け部、４０  多孔質部材、４２  中空部、Ｂ  底面、Ｃ  切り込み、Ｃｓ  コアスロット、Ｅｐｄ，Ｅｐｐ  端部、Ｔ  ティース、ＷＬ  溶接部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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