コイル検査システムおよびコイル検査方法
【課題】カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法を提供すること。
【解決手段】コイル検査システム１００は，ボビン保持治具２１と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。ボビン保持治具２１は，巻線装置２に組み付けられた部品であり，コイルボビンを保持する保持機能に加え，電極としての電極機能を有している。そして，ボビン保持治具２１は，絶縁検査装置３１と電気的に接続されている。また，ボビン保持治具２１は，カセットコイルが挿入されるステータコアのカセットコイル装着部と同形状に成形されている。そして，コイル検査システム１００では，ボビン保持治具２１がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらコイルの絶縁検査を行う。
【解決手段】コイル検査システム１００は，ボビン保持治具２１と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。ボビン保持治具２１は，巻線装置２に組み付けられた部品であり，コイルボビンを保持する保持機能に加え，電極としての電極機能を有している。そして，ボビン保持治具２１は，絶縁検査装置３１と電気的に接続されている。また，ボビン保持治具２１は，カセットコイルが挿入されるステータコアのカセットコイル装着部と同形状に成形されている。そして，コイル検査システム１００では，ボビン保持治具２１がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらコイルの絶縁検査を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁検査を行うコイル検査システムおよびコイル検査方法に関する。さらに詳細には，導線を巻き付けつつカセットコイルの絶縁検査を行うことができるコイル検査システムおよびコイル検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，低公害等の観点からハイブリッド自動車，電気自動車等が注目されている。ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，カセットコイルを利用した集中巻モータが提案されている。カセットコイルを利用した集中巻モータは，分布巻モータと比較して，作業者の熟練度に左右されない，品質のばらつきが少ない等の利点がある。
【０００３】
また，ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータにおいては，大電流かつ高電圧で高精度の性能特性が要求されることから，そのモータの構成部品について種々の性能検査が行われている。勿論，コイル単体での性能検査も行われる。
【０００４】
また，一般的なモータの性能検査としては，種々の検査装置および検査方法が開示されている。例えば，特許文献１に開示された電動機の絶縁検査装置では，コイル側の電極とステータコア側の電極とを設け，コイルとステータコアとの間に挿入される絶縁材（コイルボビン等）の絶縁検査を行うとしている。この他，例えば特許文献２に開示されたコイル巻線装置は，コイル端を成形する成形手段を設け，さらにその成形手段を利用して導通検査を行うとしている。
【特許文献１】特開２００４−２３３１８２号公報
【特許文献２】特開平８−２７９４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の絶縁検査には，次のような問題があった。すなわち，特許文献１に開示された検査装置のように，導線を巻き付ける前にコイルボビン単体の検査を行ったとしても，導線が巻き付けられた状態あるいはステータコアに挿入された状態の性能を保証しているわけではない。そのため，導線を巻き付けた後にもコイル単体の絶縁検査やコイル−ステータコア間の絶縁検査が行われる。つまり，検査−巻線−検査と工程が多く，製造サイクルが長くなってしまう。
【０００６】
また，特許文献２に開示された検査装置のように，コイル端を成形すると同時に絶縁検査を行うことができれば効率的である。しかしながら，カセットコイル単体ではコイル端を成形する工程がなく，そのまま適用することができない。
【０００７】
また，カセットコイルをステータコアに組み付けた後で絶縁検査を行うことにより，コイル単体の不良の他，コイルとスタータコアとの間の絶縁不良を検出することができる。しかしながら，カセットコイルを組み付け後に不良が検出されたとしても，そのコイル端が圧着端子とかしめられて組み付けられているため，不良カセットコイルのみを廃棄することができない。その結果，廃棄ロスが多くなる。
【０００８】
本発明は，前記した従来の絶縁検査が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決を目的としてなされたコイル検査システムは，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線装置を備え，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査システムであって，巻線装置に付設され，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具と，コイルボビンに巻き付けられる導線とボビン保持治具とに電気的に接続され，所定の電圧を印加するとともに，ボビン保持治具に流れた電流を検出する絶縁検査装置とを備え，絶縁検査装置は，ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加することを特徴としている。
【００１０】
また，本発明のコイル検査方法は，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査方法であって，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線ステップと，コイルボビンに巻き付けられる導線とボビン保持治具とを絶縁検査装置に電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加してコイルの絶縁を検査する絶縁検査ステップとを含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明のコイル検査システムでは，コイルボビンを保持する機能と電極としての機能とを兼ねるボビン保持治具が付設された巻線装置を備える。そして，ボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する（巻線ステップ）。
【００１２】
そして，導線を巻き付けながらに，あるいは導線を巻き付けた直後（すなわちボビン保持治具がカセットコイルを保持したままの状態）に，ボビン保持治具および導線（コイル）と電気的に接続する絶縁検査装置により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する（絶縁検査ステップ）。具体的には，コイルに電圧を印加した際に，ボビン保持治具に流れた電流を検出する。この電流値を基にコイル−ボビン保持治具間の絶縁状態を判断する。これにより，巻線を行うとともに，あるいは巻線を終えた直後に，ワークを移動させることなくカセットコイルの絶縁検査を行うことができる。そのため，製造効率が良い。
【００１３】
また，絶縁検査は，巻線工程中あるいは巻線工程直後（すなわち巻線工程後であって，そのカセットコイルがステータコアに組み付けられる前）に行われる。よって，不良カセットコイルのみを廃棄することができる。そのため，廃棄ロスが少ない。また，巻線工程中に絶縁不良と判断された場合には，巻線を中止するとよりよい。これにより，無駄に導線を巻くことがなく，導線のロスを少なくすることができる。
【００１４】
また，ボビン保持治具のコイルボビンの保持部は，ステータコアのコイルボビンの装着部と同形状であることとするとよりよい。これにより，カセットコイルがステータコアに組み付けられた状態を再現できる。そのため，この状態で絶縁検査を行うことで，カセットコイルがステータコアに組み付けられた後の，コイル−ステータコア間の絶縁性を確保することができる。なお，本願でいう同形状とは，厳密な同一性を要求するものではなく，コイルボビンの装着部を模した形状であればよい。例えば，製造上の誤差は同形状の範囲内である。また，実際のコイルボビンの装着部よりも僅かに大きいサイズとすることで，実際よりも厳しい検査を行うことが可能になる。
【００１５】
また，本発明のコイル検査システムでは，コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線にそれぞれ電気的に接続され，それら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出する第２絶縁検査装置を備え，第２絶縁検査装置は，ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらにあるいは導線を巻き付けた後に電圧を印加することとするとよりよい。
【００１６】
すなわち，導線を巻き付けながらに，あるいは導線を巻き付けた直後に，ペア線を構成する各導線（コイル）と電気的に接続する第２絶縁検査装置により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する（第２絶縁検査ステップ）。具体的には，コイルに電圧を印加した際に，ペア線を構成する導線間に流れた電流を検出する。この電流値を基にペア線の絶縁状態を判断する。これにより，巻線を行うとともに，あるいは巻線を終えた直後に，コイル−ステータコア間の絶縁検査のほか，ペア線の絶縁検査を行うことができる。
【００１７】
また，本発明のコイル検査システムでは，巻線装置に付設され，ロータの外形の少なくとも一部と同形状であり，ボビン保持治具に電気的に接続されるロータ側電極を備え，ロータ側電極は，絶縁検査装置による検査の際にコイルボビンのロータ側側面に対向配置されることとするとよりよい。
【００１８】
すなわち，ロータの外形もしくはその一部と同形状のロータ側電極をコイルボビンのロータ側側面に配置することで，カセットコイルがステータコアおよびロータを組み付けたときの位置関係を模擬する。そして，ロータ側電極をボビン保持治具に接続した後，絶縁検査装置により所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する。これにより，コイル−ボビン保持治具間（つまり，コイル−ステータコア間）の絶縁検査の他，コイル−ロータ側電極間（つまり，コイル−ロータ間）の絶縁検査を行うことができる。よって，巻線工程後，カセットコイル単体で，コイル−ステータ間のほか，コイル−ロータ間も絶縁性も確保される。
【００１９】
さらには，本発明のコイル検査システムは，検査項目に応じて被検体（カセットコイルやボビン保持治具）と検査装置との電気的な接続を切り替える切替装置を備えることとするとよりよい。
【００２０】
すなわち，リレー等の切替装置によって，検査項目ごとに検査装置と被検体との接続を切り替える。例えば，コイル−ステータコア間の絶縁を検査する場合には，コイルおよびボビン保持治具を検査装置に接続する。また，ペア線のレイヤショートを検査する場合には，ペア線を構成する各導線を第２絶縁検査装置に接続する。これにより，複数の項目の絶縁検査を容易に切り替えることができ，製造効率がより一層向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，ボビン保持治具がボビンの保持機能とともに電極機能を兼ねることにより，カセットコイルを形成しつつコイルの絶縁検査を行うことができる。よって，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，車両駆動用モータに利用されるカセットコイルのコイル検査システムに本発明を適用したものである。
【００２３】
まず，カセットコイルおよびカセットコイルを装着したステータの構成例について簡単に説明する。図１は，カセットコイルの外観を示す斜視図である。図２は，ステータコアの外観を示す斜視図である。そして，図３は，カセットコイルをステータコアに装着した状態の外観を示す斜視図である。
【００２４】
カセットコイル１０は，図１に示すように，コイルボビン１０１に導線１０２を巻装してコイルを形成したものである。導線１０２は，単線であってもペア線であってもよい。コイルボビン１０１は，導線１０２が巻装される断面矩形の筒体１０４と，筒体１０４の両端に位置する一対の鍔部１０５，１０６とを有している。コイルボビン１０１および鍔部１０５，１０６は，絶縁性を有する材料からなり，例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が適用可能である。
【００２５】
カセットコイル１０は，筒体１０４内の貫通孔１０９からステータコア１１のティース１１１に嵌め込まれることでステータコア１１に装着される（図２，図３参照）。また，カセットコイル１０は，ステータコア１１に装着された際に，鍔部１０５がステータコアの外径側に，鍔部１０６が内径側になるように配置される。すなわち，鍔部１０６がロータと対向するように配置される。
【００２６】
また，導線１０２の巻き始め部分であるコイル端１０２ａおよび巻き終わり部分であるコイル端１０２ｂは，鍔部１０５から取り出されている。そして，鍔部１０５は両コイル端を非接触で把持している。
【００２７】
ステータコア１１は，図２に示すように，円環状であり，内側にティース１１１およびスロット１１２を有している。さらに，ステータコア１１の上面には，カセットコイル１０が装着された際に，カセットコイル１０，１０間を電気的に接続するためのバスバーモジュール１１３が付設されている。バスバーモジュール１１３からは，コイル端１０２ａあるいはコイル端１０２ｂと電気的に接続するための端子１１４が上方に取り出されている。
【００２８】
カセットコイル１０は，図３に示すように，ステータコア１１に組み付けられる。具体的には，ステータコア１１のティース１１１にカセットコイル１０が挿し込まれる。そして，カセットコイル１０のコイル端１０２ａ，１０２ｂがそれぞれバスバーモジュール１１３の端子１１４とかしめられて接続される。さらに，カセットコイル１０，１０間を絶縁するために，絶縁紙（インシュレータ）１２がカセットコイル１０，１０間に配設される。このように構成されたステータの中心に，ロータを配置することにより集中巻モータが構成される。
【００２９】
続いて，コイル検査システムについて説明する。本形態のコイル検査システムでは，コイルボビンに導線が巻き付けられるカセットコイルを被検体（検査ワーク）とする。
【００３０】
［第１の形態］
第１の形態のコイル検査システム１００は，図４に示すように，巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。この他，検査ワーク１の温度を測定する温度測定器や，試験室内の温度および湿度を測定する温湿測定器等を付設してもよい。検査ワーク１は，例えば図５に示すように結線されるカセットコイルの１つである。なお，コイル数や相数は，モータの仕様によって異なることは言うまでもない。コイルタンク４は，検査ワーク１のコイルボビンに巻き付けられる導線の供給源である。なお，本形態で供給される導線はペア線であるが，単線であってもよい。
【００３１】
巻線装置２は，コイルボビンにコイルタンク４から供給された導線を巻き付けるものであり，コイルボビンを保持するボビン保持治具２１を備えている。ボビン保持治具２１は，図４の矢印方向に回転可能に設けられており，ボビン保持治具２１が回転することで保持されているコイルボビンも回転する。そして，コイルボビンが回転することで導線がコイルボビンに巻き付けられる。なお，巻線装置２の機構や巻付け方法は一般的なものと同様であり，詳細な説明および図面は省略する。
【００３２】
また，ボビン保持治具２１は，少なくともコイルボビンの保持部が導電部材により構成され，コイルボビンの保持機能のほか，電極としての機能を兼ねる。そのため，ボビン保持治具２１には，所定の電圧を印加することができる。また，ボビン保持治具２１の保持部は，ステータコアのカセットコイルの装着部と同形状に成形されている。なお，カセットコイルの装着部とは，カセットコイルの貫通孔に挿入されるティース部分だけではなく，コイルボビンの鍔部と対向するスロットの溝部分も含む。そして，コイルボビンが挿入されることで，カセットコイルを組み付けたときのコイル−ステータ間の位置関係を模擬する。
【００３３】
絶縁検査装置３１は，負極端子をボビン保持治具２１に接続し，正極端子をコイル（コイルタンク４）に接続する。そして，所定の電圧を印加することにより，ボビン保持治具２１とコイルとの間の絶縁を検査する。具体的に，絶縁検査装置３１が部分放電試験機であれば，検査ワーク１に対して所定の検査電圧（例えば，２．４ｋＶ，６０Ｈｚの正弦波）を印加し，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。
【００３４】
データ処理計算機５は，放電電流値等を基に，検査ワーク１の良否判定を行うものである。判定結果は，データ処理計算機５に付設されたモニタ５１やプリンタ５２等の出力手段に出力される。検査者は，例えばモニタ５１を通じて試験結果を知ることができる。さらに，検査者は，キーボードやマウス等の入力手段により出力内容を加工することができる。
【００３５】
続いて，コイル検査システム１００による検査方法について説明する。本検査では，絶縁検査装置３１によるカセットコイルの絶縁検査を行う。なお，あらかじめ絶縁検査装置３１とボビン保持治具２１とを電気的に接続しておく。また，絶縁検査装置３１とコイルタンク４のコイル端とを電気的に接続しておく。以下，ステータの作製および検査の手順について，図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
まず，コイルボビンを用意し，巻線装置２にそのコイルボビンを装着する（Ｓ１１）。すなわち，ボビン保持治具２１にてコイルボビンを保持する。次に，コイルタンク４から導線を引き出し，その導線をコイルボビンに巻き付ける（Ｓ１２）。具体的には，コイルボビンの鍔部がコイル端を把持し，その状態でボビン保持治具２１が回転することにより，導線がコイルボビンに巻き付けられる。
【００３７】
さらに，この巻線工程（Ｓ１２）時に，コイル単体の絶縁検査を行う。すなわち，巻線工程中に，絶縁試験器３１により，コイルタンク４を介してコイル−ボビン保持治具２１間に検査電圧を印加する。そして，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。データ計算機５では，検出した放電電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００３８】
絶縁性能が不良であれば，直ちにボビン保持治具２１の回転を停止し，不良のカセットコイルを廃棄する。一方，絶縁性能が良好であれば，巻線機を稼動し続けてカセットコイルを形成する。
【００３９】
巻線終了後は，良品のカセットコイルをステータコアに組み付ける（Ｓ１３）。その後，カセットコイルのコイル端をステータに付設されたバスバーモジュールの端子と併せてかしめる（Ｓ１４）。その後，隣り合うカセットコイル間を絶縁するためのインシュレータを組み付け，インシュレータが組み付けられた状態で再度性能検査を行う（Ｓ１５）。
【００４０】
なお，本形態では，絶縁検査をコイルの巻き付けとともに行っているが，コイルが巻き終えた後であって，ステータコアに装着する前に行うとしてもよい。すなわち，ボビン保持字部２１がカセットコイルを保持している状態であればよい。
【００４１】
以上詳細に説明したように第１の形態のコイル検査システム１００は，コイルボビンを保持する保持機能と電極としての電極機能とを兼ねるボビン保持治具２１を備えることとしている。そして，ボビン保持治具２１にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成している。そして，巻線工程中に，ボビン保持治具２１および導線（コイル）と電気的に接続する絶縁検査装置３１により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査している。これにより，巻線を行うとともに，ワークを移動させることなくカセットコイル単体の絶縁検査を行うことができる。そのため，製造効率が良い。
【００４２】
また，この絶縁検査は，カセットコイル単体での検査であり，カセットコイルがステータコアに組み付けられる前に行われる。よって，不良カセットコイルのみを廃棄することができる。そのため，廃棄ロスは少ない。また，巻線工程中に絶縁不良と判断された場合には，巻線を中止している。これにより，無駄に導線を巻くことがなく，導線のロスを少なくすることができる。
【００４３】
また，ボビン保持治具２１は，ステータコアのコイルボビン装着部と同形状であることから，カセットコイルがステータコアに組み付けられた状態を再現できる。そのため，カセットコイルがステータコアに組み付けられた後の，カセットコイル−ステータコア間の絶縁性をも確保することができる。従って，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法が実現している。
【００４４】
［第２の形態］
第２の形態のコイル検査システム２００は，図７に示すように，ボビン保持治具２１が付設された巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，絶縁検査装置３２と，コイルタンク４１，４２と，データ処理計算機５と，切替ボックス６とを有している。なお，図７中，図４で示したコイル検査システム１００と同一記号の構成要素は，その構成要素と同一機能を有するものである。
【００４５】
本形態の検査ワーク１は，コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，それぞれの導線がコイルタンク４１，４２から供給される。また，本形態のコイル検査システム２００は，２台の絶縁検査装置３１，３２を備えており，検査項目に応じて被検体と検査装置との電気的な接続を切り替える。この点，第１の形態と異なる。
【００４６】
絶縁検査装置３２は，カセットコイルを構成するペア線間に対して所定の電圧を印加し，ペア線間に流れた電流値を取得するものである。絶縁検査装置３２は，切替ボックス６を介し，コイルタンク４１およびコイルタンク４２にそれぞれ電気的に接続される。
【００４７】
切替ボックス６は，検査ワーク１の検査項目に応じて被検体と各検査装置との電気的接続の切替えを行うものである。具体的に，ペア線間の絶縁を検査する際には，図８に示すようにコイル１（コイルタンク４１）を絶縁検査装置３２の正極端子に，コイル２（コイルタンク４２）を絶縁検査装置３２の負極端子に，それぞれ接続する。一方，コイル−ボビン保持治具（ステータコア）間の絶縁を検査する際には，図９に示すように両コイルを絶縁検査装置３１の正極端子に，ボビン保持治具２１を絶縁検査装置の負極端子に，それぞれ接続する。
【００４８】
なお，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査と，ペア線間の絶縁検査とが同じ絶縁検査装置で実施できるのであれば，絶縁試験器を１台だけ設置するとしてもよい。その場合には，切替ボックス６により，被検体の接続のみを切り替える。
【００４９】
続いて，コイル検査システム２００による検査方法の一例について説明する。本検査では，絶縁検査装置３１によるコイル−ボビン保持治具の絶縁検査と，絶縁検査装置３２によるペア線間の絶縁検査とを検査する。以下，ステータの作製および検査の手順について，図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
まず，コイルボビンを用意し，巻線装置２のボビン保持治具２１にてそのコイルボビンを保持する（Ｓ２１）。次に，コイルタンク４１，４２から導線を引き出し，ペア線としてコイルボビンに巻き付ける（Ｓ２２）。
【００５１】
この巻線工程（Ｓ２２）時に，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査を併せて行う。すなわち，切替ボックス６にてコイルタンク４１，４２およびボビン保持治具２１と絶縁試験装置３１とを接続（図９）する。そして，巻線工程中に，絶縁試験器３１により，コイルタンク４１，４２を介してコイル−ボビン保持治具２１間に検査電圧を印加する。そして，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。データ計算機５では，検出した放電電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００５２】
絶縁性能が不良であれば，直ちにボビン保持治具２１の回転を停止し，不良のカセットコイルを廃棄する。一方，絶縁性能が良好であれば，巻線機を稼動し続けてカセットコイルを形成する。
【００５３】
巻線の終了後は，ペア線間の絶縁検査を行う（Ｓ２３）。すなわち，切替ボックス６にてコイルタンク４１，４２と絶縁試験装置３２とを接続（図８）し，絶縁試験器３２により，コイルタンク４１，４２を介してコイルに検査電圧を印加する。このとき，両コイル間に流れた電流を検出する。データ計算機５では，検出した電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００５４】
ペア線の絶縁検査の終了後は，良品のカセットコイルをステータコアに組み付ける（Ｓ２４）。その後，カセットコイルの端子をステータに付設されたバスバーモジュールの端子と併せてかしめる（Ｓ２５）。その後，隣り合うカセットコイル間を絶縁するためのインシュレータを組み付け，インシュレータが組み付けられた状態で再度性能検査を行う（Ｓ２６）。
【００５５】
なお，図１０に示した手順では，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査がペア線間の絶縁検査よりも先に行われているが，順序は逆であってもよい。また，一定の間隔で被検体と絶縁検査装置との接続を切り替え，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査とペア線間の絶縁検査とを交互に行いながら巻線を行ってもよい。これにより，巻線工程中に，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査とペア線間の絶縁検査とを行うことができる。
【００５６】
以上詳細に説明したように第２の形態のコイル検査システム２００は，コイル−ボビン保持治具間の絶縁を検査する絶縁検査装置３１のほか，ペア線間の絶縁を検査する絶縁試験装置３２を設けることとしている。また，切替ボックス６によって被検体と絶縁検査装置との電気的接続を切り替えることとしている。そのため，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査の他，ペア線間の絶縁検査を行うことができる。これにより，巻線工程中，ワークを移動させることなく複数の項目の絶縁検査を行うことができる。
【００５７】
［第３の形態］
第３の形態のコイル検査システム３００は，図１１に示すように，ボビン保持治具２１およびロータ側電極２２が付設された巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。なお，図１１中，図４で示したコイル検査システム１００と同一記号の構成要素は，その構成要素と同一機能を有するものである。
【００５８】
本形態の検査ワーク１は，コイルボビンに導線が巻き付けられるカセットコイルであり，ボビン保持治具２１に保持されている。また，コイル検査システム３００は，ロータの形状を模したロータ側電極２２を有している。この点，第１の形態と異なる。
【００５９】
ロータ側電極２２は，巻線装置２に組み付けられた部品であり，図１２に示すようにコイルボビンのロータ側鍔部に対向配置されるとともにボビン保持治具２１に電気的に接続された状態となる。ロータ側電極２２は，ロータの外形もしくはその一部と同形状に成形されている。そして，ロータ側電極２２をコイルボビンのロータ側側面に配置することで，ロータ側電極２２がコイルとロータとの位置関係を模擬する。すなわち，カセットコイルがステータコアに取り付けられ，さらにロータに対峙した状態が再現される。
【００６０】
絶縁検査装置３１は，負極端子をボビン保持治具２１に接続し，正極端子をコイル（コイルタンク４）に接続する。そして，所定の電圧を印加することにより，ボビン保持治具２１とコイルとの間の絶縁を検査する。この絶縁検査の際に，ロータ側電極２２が検査ワーク１に隣接配置され，さらにボビン保持治具２１と電気的に接続される。そのため，この絶縁検査はコイル−ロータ側電極間の絶縁検査を兼ねる。
【００６１】
本形態のコイル検査システム３００は，第１の形態と同様の手順（図６参照）で検査する。ただし，ボビン保持時具２１がコイルボビンを保持した後であって巻線を開始する前に，ロータ側電極２２をコイルボビンのロータ側に配置する。これにより，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査の際，コイル−ロータ側電極間の絶縁も併せて検査される。
【００６２】
以上詳細に説明したように第３の形態のコイル検査システム３００は，ロータの位置関係を模したロータ側電極２２を設けることとしている。そして，絶縁検査装置３１は，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査と，コイル−ロータ側電極間の絶縁検査とを兼ねることとしている。そのため，コイル−ボビン保持治具間（つまり，コイル−ステータコア間）の絶縁検査の他，コイル−ロータ側電極間（つまり，コイル−ロータ間）の絶縁検査を行うことができる。これにより，巻線工程後，カセットコイル単体で，コイル−ステータ間のほか，コイル−ロータ間も絶縁性も確保される。
【００６３】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態では，車両駆動用モータについて検査を行っているが，これに限るものではない。すなわち，家電製品用モータの検査に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】カセットコイルの概略構成を示す図である。
【図２】ステータの概略構成を示す図である。
【図３】カセットコイルを装着したステータの概略構成を示す図である。
【図４】第１の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図５】検査ワークの結線状態を示す図である。
【図６】第１の形態におけるステータの作製および検査の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図８】被検体と絶縁検査装置との電気的接続を示す図（ペア線間の絶縁検査）である。
【図９】被検体と絶縁検査装置との電気的接続を示す図（コイル−ステータコア間の絶縁検査）である。
【図１０】第２の形態におけるステータの作製および検査の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図１２】ロータ側電極の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 検査ワーク
２ 巻線装置（巻線装置）
２１ ボビン保持治具（ボビン保持治具）
２２ ロータ側電極（ロータ側電極）
３１ 絶縁検査装置（絶縁検査装置）
３２ 絶縁検査装置（第２絶縁検査装置）
４ コイルタンク
５ データ処理計算機
６ 切替ボックス（切替装置）
１００ コイル検査システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁検査を行うコイル検査システムおよびコイル検査方法に関する。さらに詳細には，導線を巻き付けつつカセットコイルの絶縁検査を行うことができるコイル検査システムおよびコイル検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，低公害等の観点からハイブリッド自動車，電気自動車等が注目されている。ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，カセットコイルを利用した集中巻モータが提案されている。カセットコイルを利用した集中巻モータは，分布巻モータと比較して，作業者の熟練度に左右されない，品質のばらつきが少ない等の利点がある。
【０００３】
また，ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータにおいては，大電流かつ高電圧で高精度の性能特性が要求されることから，そのモータの構成部品について種々の性能検査が行われている。勿論，コイル単体での性能検査も行われる。
【０００４】
また，一般的なモータの性能検査としては，種々の検査装置および検査方法が開示されている。例えば，特許文献１に開示された電動機の絶縁検査装置では，コイル側の電極とステータコア側の電極とを設け，コイルとステータコアとの間に挿入される絶縁材（コイルボビン等）の絶縁検査を行うとしている。この他，例えば特許文献２に開示されたコイル巻線装置は，コイル端を成形する成形手段を設け，さらにその成形手段を利用して導通検査を行うとしている。
【特許文献１】特開２００４−２３３１８２号公報
【特許文献２】特開平８−２７９４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の絶縁検査には，次のような問題があった。すなわち，特許文献１に開示された検査装置のように，導線を巻き付ける前にコイルボビン単体の検査を行ったとしても，導線が巻き付けられた状態あるいはステータコアに挿入された状態の性能を保証しているわけではない。そのため，導線を巻き付けた後にもコイル単体の絶縁検査やコイル−ステータコア間の絶縁検査が行われる。つまり，検査−巻線−検査と工程が多く，製造サイクルが長くなってしまう。
【０００６】
また，特許文献２に開示された検査装置のように，コイル端を成形すると同時に絶縁検査を行うことができれば効率的である。しかしながら，カセットコイル単体ではコイル端を成形する工程がなく，そのまま適用することができない。
【０００７】
また，カセットコイルをステータコアに組み付けた後で絶縁検査を行うことにより，コイル単体の不良の他，コイルとスタータコアとの間の絶縁不良を検出することができる。しかしながら，カセットコイルを組み付け後に不良が検出されたとしても，そのコイル端が圧着端子とかしめられて組み付けられているため，不良カセットコイルのみを廃棄することができない。その結果，廃棄ロスが多くなる。
【０００８】
本発明は，前記した従来の絶縁検査が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決を目的としてなされたコイル検査システムは，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線装置を備え，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査システムであって，巻線装置に付設され，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具と，コイルボビンに巻き付けられる導線とボビン保持治具とに電気的に接続され，所定の電圧を印加するとともに，ボビン保持治具に流れた電流を検出する絶縁検査装置とを備え，絶縁検査装置は，ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加することを特徴としている。
【００１０】
また，本発明のコイル検査方法は，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査方法であって，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線ステップと，コイルボビンに巻き付けられる導線とボビン保持治具とを絶縁検査装置に電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加してコイルの絶縁を検査する絶縁検査ステップとを含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明のコイル検査システムでは，コイルボビンを保持する機能と電極としての機能とを兼ねるボビン保持治具が付設された巻線装置を備える。そして，ボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する（巻線ステップ）。
【００１２】
そして，導線を巻き付けながらに，あるいは導線を巻き付けた直後（すなわちボビン保持治具がカセットコイルを保持したままの状態）に，ボビン保持治具および導線（コイル）と電気的に接続する絶縁検査装置により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する（絶縁検査ステップ）。具体的には，コイルに電圧を印加した際に，ボビン保持治具に流れた電流を検出する。この電流値を基にコイル−ボビン保持治具間の絶縁状態を判断する。これにより，巻線を行うとともに，あるいは巻線を終えた直後に，ワークを移動させることなくカセットコイルの絶縁検査を行うことができる。そのため，製造効率が良い。
【００１３】
また，絶縁検査は，巻線工程中あるいは巻線工程直後（すなわち巻線工程後であって，そのカセットコイルがステータコアに組み付けられる前）に行われる。よって，不良カセットコイルのみを廃棄することができる。そのため，廃棄ロスが少ない。また，巻線工程中に絶縁不良と判断された場合には，巻線を中止するとよりよい。これにより，無駄に導線を巻くことがなく，導線のロスを少なくすることができる。
【００１４】
また，ボビン保持治具のコイルボビンの保持部は，ステータコアのコイルボビンの装着部と同形状であることとするとよりよい。これにより，カセットコイルがステータコアに組み付けられた状態を再現できる。そのため，この状態で絶縁検査を行うことで，カセットコイルがステータコアに組み付けられた後の，コイル−ステータコア間の絶縁性を確保することができる。なお，本願でいう同形状とは，厳密な同一性を要求するものではなく，コイルボビンの装着部を模した形状であればよい。例えば，製造上の誤差は同形状の範囲内である。また，実際のコイルボビンの装着部よりも僅かに大きいサイズとすることで，実際よりも厳しい検査を行うことが可能になる。
【００１５】
また，本発明のコイル検査システムでは，コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線にそれぞれ電気的に接続され，それら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出する第２絶縁検査装置を備え，第２絶縁検査装置は，ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらにあるいは導線を巻き付けた後に電圧を印加することとするとよりよい。
【００１６】
すなわち，導線を巻き付けながらに，あるいは導線を巻き付けた直後に，ペア線を構成する各導線（コイル）と電気的に接続する第２絶縁検査装置により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する（第２絶縁検査ステップ）。具体的には，コイルに電圧を印加した際に，ペア線を構成する導線間に流れた電流を検出する。この電流値を基にペア線の絶縁状態を判断する。これにより，巻線を行うとともに，あるいは巻線を終えた直後に，コイル−ステータコア間の絶縁検査のほか，ペア線の絶縁検査を行うことができる。
【００１７】
また，本発明のコイル検査システムでは，巻線装置に付設され，ロータの外形の少なくとも一部と同形状であり，ボビン保持治具に電気的に接続されるロータ側電極を備え，ロータ側電極は，絶縁検査装置による検査の際にコイルボビンのロータ側側面に対向配置されることとするとよりよい。
【００１８】
すなわち，ロータの外形もしくはその一部と同形状のロータ側電極をコイルボビンのロータ側側面に配置することで，カセットコイルがステータコアおよびロータを組み付けたときの位置関係を模擬する。そして，ロータ側電極をボビン保持治具に接続した後，絶縁検査装置により所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査する。これにより，コイル−ボビン保持治具間（つまり，コイル−ステータコア間）の絶縁検査の他，コイル−ロータ側電極間（つまり，コイル−ロータ間）の絶縁検査を行うことができる。よって，巻線工程後，カセットコイル単体で，コイル−ステータ間のほか，コイル−ロータ間も絶縁性も確保される。
【００１９】
さらには，本発明のコイル検査システムは，検査項目に応じて被検体（カセットコイルやボビン保持治具）と検査装置との電気的な接続を切り替える切替装置を備えることとするとよりよい。
【００２０】
すなわち，リレー等の切替装置によって，検査項目ごとに検査装置と被検体との接続を切り替える。例えば，コイル−ステータコア間の絶縁を検査する場合には，コイルおよびボビン保持治具を検査装置に接続する。また，ペア線のレイヤショートを検査する場合には，ペア線を構成する各導線を第２絶縁検査装置に接続する。これにより，複数の項目の絶縁検査を容易に切り替えることができ，製造効率がより一層向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，ボビン保持治具がボビンの保持機能とともに電極機能を兼ねることにより，カセットコイルを形成しつつコイルの絶縁検査を行うことができる。よって，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，車両駆動用モータに利用されるカセットコイルのコイル検査システムに本発明を適用したものである。
【００２３】
まず，カセットコイルおよびカセットコイルを装着したステータの構成例について簡単に説明する。図１は，カセットコイルの外観を示す斜視図である。図２は，ステータコアの外観を示す斜視図である。そして，図３は，カセットコイルをステータコアに装着した状態の外観を示す斜視図である。
【００２４】
カセットコイル１０は，図１に示すように，コイルボビン１０１に導線１０２を巻装してコイルを形成したものである。導線１０２は，単線であってもペア線であってもよい。コイルボビン１０１は，導線１０２が巻装される断面矩形の筒体１０４と，筒体１０４の両端に位置する一対の鍔部１０５，１０６とを有している。コイルボビン１０１および鍔部１０５，１０６は，絶縁性を有する材料からなり，例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が適用可能である。
【００２５】
カセットコイル１０は，筒体１０４内の貫通孔１０９からステータコア１１のティース１１１に嵌め込まれることでステータコア１１に装着される（図２，図３参照）。また，カセットコイル１０は，ステータコア１１に装着された際に，鍔部１０５がステータコアの外径側に，鍔部１０６が内径側になるように配置される。すなわち，鍔部１０６がロータと対向するように配置される。
【００２６】
また，導線１０２の巻き始め部分であるコイル端１０２ａおよび巻き終わり部分であるコイル端１０２ｂは，鍔部１０５から取り出されている。そして，鍔部１０５は両コイル端を非接触で把持している。
【００２７】
ステータコア１１は，図２に示すように，円環状であり，内側にティース１１１およびスロット１１２を有している。さらに，ステータコア１１の上面には，カセットコイル１０が装着された際に，カセットコイル１０，１０間を電気的に接続するためのバスバーモジュール１１３が付設されている。バスバーモジュール１１３からは，コイル端１０２ａあるいはコイル端１０２ｂと電気的に接続するための端子１１４が上方に取り出されている。
【００２８】
カセットコイル１０は，図３に示すように，ステータコア１１に組み付けられる。具体的には，ステータコア１１のティース１１１にカセットコイル１０が挿し込まれる。そして，カセットコイル１０のコイル端１０２ａ，１０２ｂがそれぞれバスバーモジュール１１３の端子１１４とかしめられて接続される。さらに，カセットコイル１０，１０間を絶縁するために，絶縁紙（インシュレータ）１２がカセットコイル１０，１０間に配設される。このように構成されたステータの中心に，ロータを配置することにより集中巻モータが構成される。
【００２９】
続いて，コイル検査システムについて説明する。本形態のコイル検査システムでは，コイルボビンに導線が巻き付けられるカセットコイルを被検体（検査ワーク）とする。
【００３０】
［第１の形態］
第１の形態のコイル検査システム１００は，図４に示すように，巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。この他，検査ワーク１の温度を測定する温度測定器や，試験室内の温度および湿度を測定する温湿測定器等を付設してもよい。検査ワーク１は，例えば図５に示すように結線されるカセットコイルの１つである。なお，コイル数や相数は，モータの仕様によって異なることは言うまでもない。コイルタンク４は，検査ワーク１のコイルボビンに巻き付けられる導線の供給源である。なお，本形態で供給される導線はペア線であるが，単線であってもよい。
【００３１】
巻線装置２は，コイルボビンにコイルタンク４から供給された導線を巻き付けるものであり，コイルボビンを保持するボビン保持治具２１を備えている。ボビン保持治具２１は，図４の矢印方向に回転可能に設けられており，ボビン保持治具２１が回転することで保持されているコイルボビンも回転する。そして，コイルボビンが回転することで導線がコイルボビンに巻き付けられる。なお，巻線装置２の機構や巻付け方法は一般的なものと同様であり，詳細な説明および図面は省略する。
【００３２】
また，ボビン保持治具２１は，少なくともコイルボビンの保持部が導電部材により構成され，コイルボビンの保持機能のほか，電極としての機能を兼ねる。そのため，ボビン保持治具２１には，所定の電圧を印加することができる。また，ボビン保持治具２１の保持部は，ステータコアのカセットコイルの装着部と同形状に成形されている。なお，カセットコイルの装着部とは，カセットコイルの貫通孔に挿入されるティース部分だけではなく，コイルボビンの鍔部と対向するスロットの溝部分も含む。そして，コイルボビンが挿入されることで，カセットコイルを組み付けたときのコイル−ステータ間の位置関係を模擬する。
【００３３】
絶縁検査装置３１は，負極端子をボビン保持治具２１に接続し，正極端子をコイル（コイルタンク４）に接続する。そして，所定の電圧を印加することにより，ボビン保持治具２１とコイルとの間の絶縁を検査する。具体的に，絶縁検査装置３１が部分放電試験機であれば，検査ワーク１に対して所定の検査電圧（例えば，２．４ｋＶ，６０Ｈｚの正弦波）を印加し，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。
【００３４】
データ処理計算機５は，放電電流値等を基に，検査ワーク１の良否判定を行うものである。判定結果は，データ処理計算機５に付設されたモニタ５１やプリンタ５２等の出力手段に出力される。検査者は，例えばモニタ５１を通じて試験結果を知ることができる。さらに，検査者は，キーボードやマウス等の入力手段により出力内容を加工することができる。
【００３５】
続いて，コイル検査システム１００による検査方法について説明する。本検査では，絶縁検査装置３１によるカセットコイルの絶縁検査を行う。なお，あらかじめ絶縁検査装置３１とボビン保持治具２１とを電気的に接続しておく。また，絶縁検査装置３１とコイルタンク４のコイル端とを電気的に接続しておく。以下，ステータの作製および検査の手順について，図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
まず，コイルボビンを用意し，巻線装置２にそのコイルボビンを装着する（Ｓ１１）。すなわち，ボビン保持治具２１にてコイルボビンを保持する。次に，コイルタンク４から導線を引き出し，その導線をコイルボビンに巻き付ける（Ｓ１２）。具体的には，コイルボビンの鍔部がコイル端を把持し，その状態でボビン保持治具２１が回転することにより，導線がコイルボビンに巻き付けられる。
【００３７】
さらに，この巻線工程（Ｓ１２）時に，コイル単体の絶縁検査を行う。すなわち，巻線工程中に，絶縁試験器３１により，コイルタンク４を介してコイル−ボビン保持治具２１間に検査電圧を印加する。そして，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。データ計算機５では，検出した放電電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００３８】
絶縁性能が不良であれば，直ちにボビン保持治具２１の回転を停止し，不良のカセットコイルを廃棄する。一方，絶縁性能が良好であれば，巻線機を稼動し続けてカセットコイルを形成する。
【００３９】
巻線終了後は，良品のカセットコイルをステータコアに組み付ける（Ｓ１３）。その後，カセットコイルのコイル端をステータに付設されたバスバーモジュールの端子と併せてかしめる（Ｓ１４）。その後，隣り合うカセットコイル間を絶縁するためのインシュレータを組み付け，インシュレータが組み付けられた状態で再度性能検査を行う（Ｓ１５）。
【００４０】
なお，本形態では，絶縁検査をコイルの巻き付けとともに行っているが，コイルが巻き終えた後であって，ステータコアに装着する前に行うとしてもよい。すなわち，ボビン保持字部２１がカセットコイルを保持している状態であればよい。
【００４１】
以上詳細に説明したように第１の形態のコイル検査システム１００は，コイルボビンを保持する保持機能と電極としての電極機能とを兼ねるボビン保持治具２１を備えることとしている。そして，ボビン保持治具２１にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成している。そして，巻線工程中に，ボビン保持治具２１および導線（コイル）と電気的に接続する絶縁検査装置３１により，所定の電圧をコイルに印加してコイルの絶縁を検査している。これにより，巻線を行うとともに，ワークを移動させることなくカセットコイル単体の絶縁検査を行うことができる。そのため，製造効率が良い。
【００４２】
また，この絶縁検査は，カセットコイル単体での検査であり，カセットコイルがステータコアに組み付けられる前に行われる。よって，不良カセットコイルのみを廃棄することができる。そのため，廃棄ロスは少ない。また，巻線工程中に絶縁不良と判断された場合には，巻線を中止している。これにより，無駄に導線を巻くことがなく，導線のロスを少なくすることができる。
【００４３】
また，ボビン保持治具２１は，ステータコアのコイルボビン装着部と同形状であることから，カセットコイルがステータコアに組み付けられた状態を再現できる。そのため，カセットコイルがステータコアに組み付けられた後の，カセットコイル−ステータコア間の絶縁性をも確保することができる。従って，カセットコイル単体での検査が可能であり，製造効率が良いコイル検査システムおよびコイル検査方法が実現している。
【００４４】
［第２の形態］
第２の形態のコイル検査システム２００は，図７に示すように，ボビン保持治具２１が付設された巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，絶縁検査装置３２と，コイルタンク４１，４２と，データ処理計算機５と，切替ボックス６とを有している。なお，図７中，図４で示したコイル検査システム１００と同一記号の構成要素は，その構成要素と同一機能を有するものである。
【００４５】
本形態の検査ワーク１は，コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，それぞれの導線がコイルタンク４１，４２から供給される。また，本形態のコイル検査システム２００は，２台の絶縁検査装置３１，３２を備えており，検査項目に応じて被検体と検査装置との電気的な接続を切り替える。この点，第１の形態と異なる。
【００４６】
絶縁検査装置３２は，カセットコイルを構成するペア線間に対して所定の電圧を印加し，ペア線間に流れた電流値を取得するものである。絶縁検査装置３２は，切替ボックス６を介し，コイルタンク４１およびコイルタンク４２にそれぞれ電気的に接続される。
【００４７】
切替ボックス６は，検査ワーク１の検査項目に応じて被検体と各検査装置との電気的接続の切替えを行うものである。具体的に，ペア線間の絶縁を検査する際には，図８に示すようにコイル１（コイルタンク４１）を絶縁検査装置３２の正極端子に，コイル２（コイルタンク４２）を絶縁検査装置３２の負極端子に，それぞれ接続する。一方，コイル−ボビン保持治具（ステータコア）間の絶縁を検査する際には，図９に示すように両コイルを絶縁検査装置３１の正極端子に，ボビン保持治具２１を絶縁検査装置の負極端子に，それぞれ接続する。
【００４８】
なお，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査と，ペア線間の絶縁検査とが同じ絶縁検査装置で実施できるのであれば，絶縁試験器を１台だけ設置するとしてもよい。その場合には，切替ボックス６により，被検体の接続のみを切り替える。
【００４９】
続いて，コイル検査システム２００による検査方法の一例について説明する。本検査では，絶縁検査装置３１によるコイル−ボビン保持治具の絶縁検査と，絶縁検査装置３２によるペア線間の絶縁検査とを検査する。以下，ステータの作製および検査の手順について，図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
まず，コイルボビンを用意し，巻線装置２のボビン保持治具２１にてそのコイルボビンを保持する（Ｓ２１）。次に，コイルタンク４１，４２から導線を引き出し，ペア線としてコイルボビンに巻き付ける（Ｓ２２）。
【００５１】
この巻線工程（Ｓ２２）時に，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査を併せて行う。すなわち，切替ボックス６にてコイルタンク４１，４２およびボビン保持治具２１と絶縁試験装置３１とを接続（図９）する。そして，巻線工程中に，絶縁試験器３１により，コイルタンク４１，４２を介してコイル−ボビン保持治具２１間に検査電圧を印加する。そして，ボビン保持治具２１に流れた放電電流を検出する。データ計算機５では，検出した放電電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００５２】
絶縁性能が不良であれば，直ちにボビン保持治具２１の回転を停止し，不良のカセットコイルを廃棄する。一方，絶縁性能が良好であれば，巻線機を稼動し続けてカセットコイルを形成する。
【００５３】
巻線の終了後は，ペア線間の絶縁検査を行う（Ｓ２３）。すなわち，切替ボックス６にてコイルタンク４１，４２と絶縁試験装置３２とを接続（図８）し，絶縁試験器３２により，コイルタンク４１，４２を介してコイルに検査電圧を印加する。このとき，両コイル間に流れた電流を検出する。データ計算機５では，検出した電流を基に絶縁性能の良否を判断する。
【００５４】
ペア線の絶縁検査の終了後は，良品のカセットコイルをステータコアに組み付ける（Ｓ２４）。その後，カセットコイルの端子をステータに付設されたバスバーモジュールの端子と併せてかしめる（Ｓ２５）。その後，隣り合うカセットコイル間を絶縁するためのインシュレータを組み付け，インシュレータが組み付けられた状態で再度性能検査を行う（Ｓ２６）。
【００５５】
なお，図１０に示した手順では，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査がペア線間の絶縁検査よりも先に行われているが，順序は逆であってもよい。また，一定の間隔で被検体と絶縁検査装置との接続を切り替え，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査とペア線間の絶縁検査とを交互に行いながら巻線を行ってもよい。これにより，巻線工程中に，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査とペア線間の絶縁検査とを行うことができる。
【００５６】
以上詳細に説明したように第２の形態のコイル検査システム２００は，コイル−ボビン保持治具間の絶縁を検査する絶縁検査装置３１のほか，ペア線間の絶縁を検査する絶縁試験装置３２を設けることとしている。また，切替ボックス６によって被検体と絶縁検査装置との電気的接続を切り替えることとしている。そのため，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査の他，ペア線間の絶縁検査を行うことができる。これにより，巻線工程中，ワークを移動させることなく複数の項目の絶縁検査を行うことができる。
【００５７】
［第３の形態］
第３の形態のコイル検査システム３００は，図１１に示すように，ボビン保持治具２１およびロータ側電極２２が付設された巻線装置２と，絶縁検査装置３１と，コイルタンク４と，データ処理計算機５とを有している。なお，図１１中，図４で示したコイル検査システム１００と同一記号の構成要素は，その構成要素と同一機能を有するものである。
【００５８】
本形態の検査ワーク１は，コイルボビンに導線が巻き付けられるカセットコイルであり，ボビン保持治具２１に保持されている。また，コイル検査システム３００は，ロータの形状を模したロータ側電極２２を有している。この点，第１の形態と異なる。
【００５９】
ロータ側電極２２は，巻線装置２に組み付けられた部品であり，図１２に示すようにコイルボビンのロータ側鍔部に対向配置されるとともにボビン保持治具２１に電気的に接続された状態となる。ロータ側電極２２は，ロータの外形もしくはその一部と同形状に成形されている。そして，ロータ側電極２２をコイルボビンのロータ側側面に配置することで，ロータ側電極２２がコイルとロータとの位置関係を模擬する。すなわち，カセットコイルがステータコアに取り付けられ，さらにロータに対峙した状態が再現される。
【００６０】
絶縁検査装置３１は，負極端子をボビン保持治具２１に接続し，正極端子をコイル（コイルタンク４）に接続する。そして，所定の電圧を印加することにより，ボビン保持治具２１とコイルとの間の絶縁を検査する。この絶縁検査の際に，ロータ側電極２２が検査ワーク１に隣接配置され，さらにボビン保持治具２１と電気的に接続される。そのため，この絶縁検査はコイル−ロータ側電極間の絶縁検査を兼ねる。
【００６１】
本形態のコイル検査システム３００は，第１の形態と同様の手順（図６参照）で検査する。ただし，ボビン保持時具２１がコイルボビンを保持した後であって巻線を開始する前に，ロータ側電極２２をコイルボビンのロータ側に配置する。これにより，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査の際，コイル−ロータ側電極間の絶縁も併せて検査される。
【００６２】
以上詳細に説明したように第３の形態のコイル検査システム３００は，ロータの位置関係を模したロータ側電極２２を設けることとしている。そして，絶縁検査装置３１は，コイル−ボビン保持治具間の絶縁検査と，コイル−ロータ側電極間の絶縁検査とを兼ねることとしている。そのため，コイル−ボビン保持治具間（つまり，コイル−ステータコア間）の絶縁検査の他，コイル−ロータ側電極間（つまり，コイル−ロータ間）の絶縁検査を行うことができる。これにより，巻線工程後，カセットコイル単体で，コイル−ステータ間のほか，コイル−ロータ間も絶縁性も確保される。
【００６３】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態では，車両駆動用モータについて検査を行っているが，これに限るものではない。すなわち，家電製品用モータの検査に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】カセットコイルの概略構成を示す図である。
【図２】ステータの概略構成を示す図である。
【図３】カセットコイルを装着したステータの概略構成を示す図である。
【図４】第１の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図５】検査ワークの結線状態を示す図である。
【図６】第１の形態におけるステータの作製および検査の手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図８】被検体と絶縁検査装置との電気的接続を示す図（ペア線間の絶縁検査）である。
【図９】被検体と絶縁検査装置との電気的接続を示す図（コイル−ステータコア間の絶縁検査）である。
【図１０】第２の形態におけるステータの作製および検査の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第３の形態にかかるコイル検査システムの概略構成を示す図である。
【図１２】ロータ側電極の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 検査ワーク
２ 巻線装置（巻線装置）
２１ ボビン保持治具（ボビン保持治具）
２２ ロータ側電極（ロータ側電極）
３１ 絶縁検査装置（絶縁検査装置）
３２ 絶縁検査装置（第２絶縁検査装置）
４ コイルタンク
５ データ処理計算機
６ 切替ボックス（切替装置）
１００ コイル検査システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線装置を備え，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査システムにおいて，
前記巻線装置に付設され，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具と，
コイルボビンに巻き付けられる導線と前記ボビン保持治具とに電気的に接続され，所定の電圧を印加するとともに，前記ボビン保持治具に流れた電流を検出する絶縁検査装置とを備え，
前記絶縁検査装置は，前記ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加することを特徴とするコイル検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載するコイル検査システムにおいて，
前記ボビン保持治具のコイルボビンの保持部は，ステータコアのコイルボビンの装着部と同形状であることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するコイル検査システムにおいて，
コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線にそれぞれ電気的に接続され，それら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出する第２絶縁検査装置を備え，
前記第２絶縁検査装置は，前記ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらにあるいは導線を巻き付けた直後に電圧を印加することを特徴とするコイル検査システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載するコイル検査システムにおいて，
前記巻線装置に付設され，ロータの外形の少なくとも一部と同形状であり，前記ボビン保持治具に電気的に接続されるロータ側電極を備え，
前記ロータ側電極は，前記絶縁検査装置による検査の際にコイルボビンのロータ側側面に対向配置されることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載するコイル検査システムにおいて，
被検体と検査装置との電気的な接続を検査項目に応じて切り替える切替装置を備えることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項６】
コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査方法において，
コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線ステップと，
コイルボビンに巻き付けられる導線と前記ボビン保持治具とを絶縁検査装置に電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に所定の電圧を印加し，前記ボビン保持治具に流れた電流を検出し，その電流を基にコイルの絶縁良否を判断する絶縁検査ステップとを含むことを特徴とするコイル検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載するコイル検査方法において，
前記巻線ステップでは，前記ボビン保持治具のコイルボビンの保持部がステータコアのコイルボビンの装着部と同形状に形成されていることを特徴とするコイル検査方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載するコイル検査方法において，
前記巻線ステップでは，前記絶縁検査ステップにて不良と判断された場合に，導線の巻き付けを中止することを特徴とするコイル検査方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１つに記載するコイル検査方法において，
コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線を第２絶縁検査装置にそれぞれ電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後にそれら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出し，その電流を基にコイルの絶縁良否を判断する第２絶縁検査ステップを含むことを特徴とするコイル検査方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１つに記載するコイル検査方法において，
導線の巻付けを開始する前に，通電可能な電極であり，ロータの外形の少なくとも一部と同形状なロータ側電極を前記ボビン保持治具に電気的に接続し，そのロータ側電極をコイルボビンのロータ側側面に対向配置することを特徴とするコイル検査方法。
【請求項１】
コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線装置を備え，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査システムにおいて，
前記巻線装置に付設され，コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具と，
コイルボビンに巻き付けられる導線と前記ボビン保持治具とに電気的に接続され，所定の電圧を印加するとともに，前記ボビン保持治具に流れた電流を検出する絶縁検査装置とを備え，
前記絶縁検査装置は，前記ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に電圧を印加することを特徴とするコイル検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載するコイル検査システムにおいて，
前記ボビン保持治具のコイルボビンの保持部は，ステータコアのコイルボビンの装着部と同形状であることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するコイル検査システムにおいて，
コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線にそれぞれ電気的に接続され，それら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出する第２絶縁検査装置を備え，
前記第２絶縁検査装置は，前記ボビン保持治具がコイルボビンを保持し，導線を巻き付けながらにあるいは導線を巻き付けた直後に電圧を印加することを特徴とするコイル検査システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載するコイル検査システムにおいて，
前記巻線装置に付設され，ロータの外形の少なくとも一部と同形状であり，前記ボビン保持治具に電気的に接続されるロータ側電極を備え，
前記ロータ側電極は，前記絶縁検査装置による検査の際にコイルボビンのロータ側側面に対向配置されることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載するコイル検査システムにおいて，
被検体と検査装置との電気的な接続を検査項目に応じて切り替える切替装置を備えることを特徴とするコイル検査システム。
【請求項６】
コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルの絶縁状態を検査するコイル検査方法において，
コイルボビンを保持するとともにその保持部が通電可能な電極であるボビン保持治具にてコイルボビンを保持し，コイルボビンに導線を巻き付けてカセットコイルを形成する巻線ステップと，
コイルボビンに巻き付けられる導線と前記ボビン保持治具とを絶縁検査装置に電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後に所定の電圧を印加し，前記ボビン保持治具に流れた電流を検出し，その電流を基にコイルの絶縁良否を判断する絶縁検査ステップとを含むことを特徴とするコイル検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載するコイル検査方法において，
前記巻線ステップでは，前記ボビン保持治具のコイルボビンの保持部がステータコアのコイルボビンの装着部と同形状に形成されていることを特徴とするコイル検査方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載するコイル検査方法において，
前記巻線ステップでは，前記絶縁検査ステップにて不良と判断された場合に，導線の巻き付けを中止することを特徴とするコイル検査方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれか１つに記載するコイル検査方法において，
コイルボビンに巻き付けられる導線がペア線であり，ペア線を構成する各導線を第２絶縁検査装置にそれぞれ電気的に接続し，導線の巻付け中にあるいは導線の巻付け直後にそれら導線間に所定の電圧を印加し，その導線に流れた電流を検出し，その電流を基にコイルの絶縁良否を判断する第２絶縁検査ステップを含むことを特徴とするコイル検査方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれか１つに記載するコイル検査方法において，
導線の巻付けを開始する前に，通電可能な電極であり，ロータの外形の少なくとも一部と同形状なロータ側電極を前記ボビン保持治具に電気的に接続し，そのロータ側電極をコイルボビンのロータ側側面に対向配置することを特徴とするコイル検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１８９１４４（Ｐ２００７−１８９１４４Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３５２（Ｐ２００６−７３５２）
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１６日（２００６．１．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]