(57)【要約】【課題】１つの部材から構成される中性点接続部材を製造できるようにすることである。【解決手段】中性点接続部材の製造方法は、絶縁皮膜付き導線３２の軸線方向に沿った所定間隔毎に、所定剥離長さで絶縁皮膜を順次剥離して複数の剥離部を有する部分的剥離導線４０を形成し、部分的剥離導線４０の軸線方向に沿って１つおきの剥離部において所定剥離長さの半分の長さとなる位置で順次切断を行い、所定剥離長さの第１剥離部を中央部に有し、所定剥離長さの半分の長さの第２剥離部を両端部に有する中性点接続用導線５０を形成し、中性点接続用導線５０を所定の折り曲げ方法で成形し、第１剥離部を所定剥離長さの半分の長さの位置で折り返して中央部接合部とし、２つの第２剥離部を中央部接合部から所定の位置関係で折り曲げ配置して２つの端部接合部として中性点接続部材１２を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁皮膜付き導線の軸線方向に沿った所定間隔毎に、所定剥離長さで絶縁皮膜を順次剥離して複数の剥離部を有する部分的剥離導線を形成する工程と、
複数の剥離部を有する部分的剥離導線の軸線方向に沿って１つおきの剥離部において所定剥離長さの半分の長さとなる位置で順次切断を行い、所定剥離長さの第１剥離部を中央部に有し、所定剥離長さの半分の長さの第２剥離部を両端部に有する中性点接続用導線を形成する工程と、
中性点接続用導線を所定の折り曲げ方法で成形し、第１剥離部を所定剥離長さの半分の長さの位置で折り返して中央部接合部とし、２つの第２剥離部を中央部接合部から所定の位置関係で折り曲げ配置して２つの端部接合部として中性点接続部材を形成する成形工程と、
を含むことを特徴とする中性点接続部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相回転電機のコイルにおける中性点接続部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
三相回転電機のＹ結線方式と呼ばれる巻線方法では、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルのそれぞれの一方側端子は、Ｕ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子となり、それぞれの他方側端子は相互結線されて中性点となる。３つの他方側端子を相互結線するために中性点接続部材が用いられる。
【０００３】
特許文献１には、ＵＶ相中性点接続部材とＷ相中性点接続部材の２つの接続部材が別々に用いられて、この２つの部材が互いに接続される構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、中性点を形成するために２つの接続部材が用いられる。これを１つの接続部材で形成できれば便利でコストダウンにもなる。
【０００６】
本発明の目的は、１つの部材で構成できる中性点接続部材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る中性点接続部材の製造方法は、絶縁皮膜付き導線の軸線方向に沿った所定間隔毎に、所定剥離長さで絶縁皮膜を順次剥離して複数の剥離部を有する部分的剥離導線を形成する工程と、複数の剥離部を有する部分的剥離導線の軸線方向に沿って１つおきの剥離部において所定剥離長さの半分の長さとなる位置で順次切断を行い、所定剥離長さの第１剥離部を中央部に有し、所定剥離長さの半分の長さの第２剥離部を両端部に有する中性点接続用導線を形成する工程と、中性点接続用導線を所定の折り曲げ方法で成形し、第１剥離部を所定剥離長さの半分の長さの位置で折り返して中央部接合部とし、２つの第２剥離部を中央部接合部から所定の位置関係で折り曲げ配置して２つの端部接合部として中性点接続部材を形成する成形工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、１つの部材で中性点接続部材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態の中性点接続部材の製造方法で製造された中性点接続部材を示す図である。（ａ）は、中性点接続部材が用いられる回転電機ステータを示し、（ｂ）は、温度センサ付きの中性点接続部材を示し、（ｃ）は、中性点接続部材１２のみを示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の中性点接続部材の製造方法の各手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下で述べる寸法、形状、材質等は説明のための例示であって、中性点接続部材の仕様に応じ適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、回転電機ステータ１０に設けられる中性点接続部材１２を示す図である。（ａ）は、回転電機ステータ１０における中性点接続部材１２の配置を示す図で、（ｂ）は温度センサ２０付きの中性点接続部材１２を示す図で、（ｃ）は温度センサ２０を省略して中性点接続部材１２のみを示す図である。
【００１２】
回転電機ステータ１０は、三相同期型回転電機に用いられる固定子であって、ステータコアに各相コイルであるＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルがそれぞれ分布巻で巻回される。Ｕ相コイルとＶ相コイルとＷ相コイルはＹ結線方式で結線され、それぞれの一方側端子は駆動回路に接続されるが、それぞれの他方側端子は中性点で相互接続される。Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルには、断面が矩形形状を有する平角線の絶縁皮膜付き導線が用いられる。平角線を用いることで、ステータ１０において各相コイルが挿入されるスロット内のコイル占積率の向上を図ることができる。
【００１３】
図１（ｃ）に示すように、中性点接続部材１２は、１本の絶縁皮膜付き導線を用い、所定の３箇所の絶縁皮膜を剥離し、折り返し２４，２６を含む折り曲げによって、３箇所の絶縁皮膜が剥離されたところが突き出るようにし、それぞれをＵ相接続部１４、Ｖ相接続部１６、Ｗ相接続部１８としたものである。Ｕ相接続部１４はＵ相コイルの他方側端子に、Ｖ相接続部１６はＶ相コイルの他方側端子に、Ｗ相接続部１８はＷ相コイルの他方側端子に、それぞれ溶接等で接合される。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）には、中性点接続部材１２の構成要素ではないが、温度センサ２０と、温度センサ２０から引き出される信号線に接続されたコネクタ２２が図示される。温度センサ２０は、折り返し２６の隙間にサーミスタを挟み込み、これを樹脂モールド等で固定したものである。温度センサ２０は、中性点接続部材１２の温度を検出するもので、その検出温度から、ステータのコイル温度を推定することができる。図１の例では、温度センサ２０に近い接続部をＷ相接続部１８としたが、これ以外の接続部としてもよい。
【００１５】
図２は、中性点接続部材１２の製造方法の手順を示す図である。最初の手順は、図２（ａ）に示されるように、絶縁皮膜付き導線を準備する工程である。ここでは、ボビン３０から絶縁皮膜付き導線３２が引き出され、真直ぐに延ばされる。
【００１６】
絶縁皮膜付き導線３２は、ステータ１０の各相コイルに用いられる絶縁皮膜付き導線と同じもので、Ａ−Ａ断面として示されるように、断面が矩形形状の平角線で、芯線３４が絶縁皮膜３５で覆われた導線である。なお、場合によって、平角線に代えて、断面が円形、楕円形のものを用いてもよい。図２では、芯線３４と絶縁皮膜３５の区別が分かるように、絶縁皮膜付き導線３２において、表面が絶縁皮膜３５で覆われる部分に交叉斜線を付し、絶縁皮膜３５が剥離されて表面に芯線３４が露出する部分には交叉斜線を付してない。
【００１７】
芯線３４は、電気伝導度のよい金属線が用いられる。例えば、銅線を芯線３４として用いることができる。絶縁皮膜３５は、絶縁皮膜付き導線３２において芯線３４の外周側を被覆する電気絶縁性の皮膜である。絶縁皮膜３５の材料としては、ポリイミド（ＰＡ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂等を用いることができる。
【００１８】
ボビン３０から絶縁皮膜付き導線３２が引き出されて真直ぐにされると、次に、図２（ｂ）に示されるように、その状態で絶縁皮膜３５の部分的剥離が行われる。絶縁皮膜３５の部分的剥離には、剥離装置３６が用いられる。剥離装置３６は、絶縁皮膜付き導線３２の軸線方向、つまり長手方向に沿って、予め定めた所定間隔毎に、予め定めた所定剥離長さで、絶縁皮膜３５を順次剥離する。剥離は、所定形状の刃具を用いて機械的に絶縁皮膜３５を剥がすことで行われる。これに代えて、絶縁皮膜３５を溶解または焼失させることができる温度に加熱して行うものとしてもよい。
【００１９】
剥離装置３６によって、絶縁皮膜付き導線３２は、軸線方向に沿って絶縁皮膜３５が周期的に剥離された部分的剥離導線４０となる。図２（ｂ）の例では、部分的剥離導線４０は、絶縁皮膜３５が残される長さＬ0の絶縁部４２と、絶縁皮膜３５が剥離された長さ２Ｌ1の剥離部４４とが交互に配置される。剥離部４４の長さを２Ｌ1としたのは、次の切断工程で剥離部４４が半分に切断されるからである。
【００２０】
このように、剥離装置３６によって、絶縁皮膜付き導線３２は、その軸線方向に沿った所定間隔毎に、所定剥離長さで絶縁皮膜３５が順次剥離されて、複数の剥離部４４を有する部分的剥離導線４０となる。図２（ｂ）の例では、所定剥離長さが２Ｌ1で、所定間隔は（Ｌ0＋２Ｌ1）である。２Ｌ1、（Ｌ0＋２Ｌ1）は一定値であるので、１台の剥離装置３６で、長い１本の連続する絶縁皮膜付き導線３２について所定剥離長さの幅で部分的剥離を繰り返し行うことで、１本の連続した部分的剥離導線４０を作ることができる。
【００２１】
１本の連続した部分的剥離導線４０が形成されると、次に、図２（ｃ）に示されるように、切断装置４６によって、一定間隔で切断が行われ、中性点接続用導線５０が形成される。切断装置４６は、適当な切刃工具を有し、切刃工具を部分的剥離導線４０の所定の位置に押圧して切断する装置である。切断は、部分的剥離導線４０において、軸線方向に沿って１つおきの剥離部４４について、剥離長さ２Ｌ1の半分の長さＬ1となる位置を切断位置として、順次行われる。図２（ｃ）に、部分的剥離導線４０における切断位置を一点鎖線で示した。切断によって、絶縁皮膜３５が剥離された部分は、剥離長さ２Ｌ1を有するものと、剥離長さＬ1を有するものとの２種類になる。この２つを区別して、剥離長さ２Ｌ1を有するものを、図２（ｂ）の剥離部４４と同じ符号を用いて第１剥離部４４とし、剥離長さＬ1を有するものを第２剥離部４３，４５と呼ぶ。
【００２２】
切断が行われて、部分的剥離導線４０から分離したものは、図２（ｄ）に示されるように、軸線に沿って、長さＬ1の第２剥離部４３、長さＬ0の絶縁部４２、長さ２Ｌ1の第１剥離部４４、長さＬ0の絶縁部４２、長さＬ1の第２剥離部４５が順次配置され、（Ｌ1＋Ｌ0＋２Ｌ1＋Ｌ0＋Ｌ1）＝（２Ｌ0＋４Ｌ1）の全長を有する。これが中性点接続用導線５０となる。切断は、部分的剥離導線４０の軸線方向に沿って、この（２Ｌ0＋４Ｌ1）の間隔で行われる。（２Ｌ0＋４Ｌ1）は一定値であるので、１台の切断装置４６で、長い１本の連続する部分的剥離導線４０を所定間隔で切断する処理を繰り返し行うことで、複数の中性点接続用導線５０を連続的に作り出すことができる。
【００２３】
図２（ｄ）に示すように、１本の中性点接続用導線５０は、所定の剥離長さ２Ｌ1の第１剥離部４４を中央部に有し、所定の剥離長さ２Ｌ1の半分の長さＬ1を有する第２剥離部４３，４５を両端部に有し、第１剥離部４４と第２剥離部４３，４５の間にそれぞれ絶縁部４２を有する。
【００２４】
次に、図２（ｅ）に示されるように、中性点接続用導線５０の折り曲げ成形が行われる。折り曲げ成形は、第１剥離部４４について、所定の剥離長さ２Ｌ1の半分の長さの位置で折り返し２４を形成して中央部接合部５４とする。また、両端部の第２剥離部４３，４５について、温度センサ２０のための折り返し２６を形成しながら、中央部接合部５４から所定の位置関係で折り曲げ配置して２つの端部接合部５６，５８とする。このようにして、中性点接続部材１２の形成が行われる。
【００２５】
中央部接合部５４と２つの端部接合部５６，５８の間の所定位置関係は、中央部接合部５４と端部接合部５６の間の位置関係がステータ１０におけるＵ相コイルの他方側端子とＶ相コイルの他方側端子との位置関係となるように、中央部接合部５４と端部接合部５８の間の位置関係がステータ１０におけるＵ相コイルの他方側端子とＷ相コイルの他方側端子との位置関係となるように設定される。これにより、中央部接合部５４は、中性点接続部材のＵ相接続部１４となり、端部接合部５６は、中性点接続部材のＶ相接続部１６となり、端部接合部５８は、中性点接続部材のＷ相接続部１８となる。
【００２６】
このように、図２の製造方法は、１台の剥離装置３６、１台の切断装置４６を用いて、１本の連続する絶縁皮膜付き導線３２を一定幅で絶縁皮膜３５を剥離し、所定間隔で切断するといった単純工程の繰り返しによって、中性点接続部材１２を連続的に大量製造することができるという大きな利点を有する。
【００２７】
なお、端部接合部５６がＶ相接続部１６に接続可能な剥離部分の長さはＬ1であり、端部接合部５８がＷ相接続部１８に接続可能な剥離部分の長さもＬ1である。これに対し、中央部接合部５４は、剥離長さ２Ｌ1の第１剥離部４４を折り返したものであるので、折り返し２４における芯線３４の寸法に相当する分だけ、Ｕ相接続部１４に接合可能な剥離部分の長さがＬ1よりも少し短くなる。すなわち、図２の製造方法で形成された中性点接続部材１２は、中央部接合部５４と端部接合部５６，５８とで接合可能な剥離部分の長さが少し異なる。仮にこの小さな差異によって不便が生じたとしても、上記で述べた図２の製造方法において、１台の剥離装置３６で済むという大きな利点は、これを十分に補うものである。
【００２８】
すなわち、中央部接合部５４と端部接合部５６，５８とで接合可能な剥離部分の長さを同じにしようとすると、図２（ｂ）の部分的剥離工程において、中央部接合部５４に対応する剥離部分の長さが、端部接合部５６，５８に対応する剥離部分を合わせた長さと異なり、剥離できる長さが異なる２台の剥離装置が必要になる。これにより、設備費が増加し、剥離装置の設置のための面積が増加する。また、同じ剥離装置とした場合は、剥離に用いる刃具が相違するので、刃具の種類が増加し、刃具が誤組付けされて不良が発生する恐れがある。図２の製造方法によれば、これらの問題が発生せず、設備費が低減され、刃具の統一が可能になり、刃具の誤組付けがなく、それに伴う不良の発生が防止される。さらに、中性点接続部材１２の絶縁皮膜付き導線３２がステータ１０に用いられる絶縁皮膜付き導線と同じ場合には、ステータ１０に用いられる絶縁皮膜付き導線の絶縁皮膜剥離に、同じ剥離装置３６を用いることが可能になる。このように、図２の製造方法は、多大の利点を有する。
【符号の説明】
【００２９】
１０  （回転電機）ステータ、１２  中性点接続部材、１４  Ｕ相接続部、１６  Ｖ相接続部、１８  Ｗ相接続部、２０  温度センサ、２２  コネクタ、２４，２６  折り返し、３０  ボビン、３２  絶縁皮膜付き導線、３４  芯線、３５  絶縁皮膜、３６  剥離装置、４０  部分的剥離導線、４２  絶縁部、４３，４５  第２剥離部、４４  （第１）剥離部、４６  切断装置、５０  中性点接続用導線、５０  中性点接続部材、５４  中央部接合部、５６，５８  端部接合部。
【図１】
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【図２】
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