JP-2026076759-A - 抵抗測定装置および抵抗測定方法

Abstract

【課題】ステータコイルの絶縁抵抗測定後の絶縁性の低下を抑制することができる抵抗測定装置を提供すること。 【解決手段】本発明に係る抵抗測定装置は、磁性体であるステータコアに巻装されたステータコイルの絶縁抵抗を測定する抵抗測定装置であって、測定対象部位の電気抵抗を測定する抵抗測定部と、前記抵抗測定部と配線を介して接続され、前記ステータコイルの導体と接触させるための電極と、を備え、前記電極は中空構造を有し、前記中空構造の内部に樹脂を注入、および前記中空構造の内部から前記樹脂を吐出させる孔が設けられている。 【選択図】図１

Inventors

• 中野 由紀子
• 澁谷 剛
• 牛房 友希

Assignees

• トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date

20260512

Application Date

20241024

Claims (5)

1. 磁性体であるステータコアに巻装されたステータコイルの絶縁抵抗を測定する抵抗測定装置であって、 測定対象部位の電気抵抗を測定する抵抗測定部と、 前記抵抗測定部と配線を介して接続され、前記ステータコイルの導体と接触させるための電極と、 を備え、 前記電極は中空構造を有し、前記中空構造の内部に樹脂を注入、および前記中空構造の内部から前記樹脂を吐出させる孔が設けられている、 抵抗測定装置。
2. 前記電極は、少なくとも前記電極の前記孔に前記樹脂の付着を防止する表面処理が施されている、 請求項１に記載の抵抗測定装置。
3. 前記表面処理は、フッ素コート処理である、 請求項２に記載の抵抗測定装置。
4. 前記樹脂は、ワニスおよびシリコンシールのうちいずれかである、 請求項１に記載の抵抗測定装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の抵抗測定装置によって絶縁抵抗を測定する方法であって、 前記ステータコイルの皮膜を切り裂いて導体を露出させる工程と、 露出した前記導体に前記電極を接触させて絶縁抵抗を測定する工程と、 前記絶縁抵抗の測定後に、前記ステータコイルにおける前記皮膜が切り裂かれた箇所に前記電極の前記孔から前記樹脂を注入する工程と、 を含む抵抗測定方法。

Description

本発明は、回転電機のステータの抵抗測定装置および抵抗測定方法に関する。 ステータコイル部品の絶縁コーティングをプローブの先端の電極等によって切り裂いて、プローブとステータコイルとの間の絶縁抵抗を測定する技術が知られている。特許文献１には、絶縁コーティングを刀キズ状に切り込み、コイルのコネクタ端子とステータコアとの間に絶縁抵抗計を接続して絶縁抵抗値を計測し、その計測結果に基づいて絶縁性の判断を行う技術が開示されている。 特開２００１－２８９９２１号公報 本発明の一実施形態に係る抵抗測定装置の構成を示す図である。本発明の一実施形態に係るステータの構成を示す斜視図である。図２に示すステータのIII-III線断面図である。図２に示すステータコイルの構造を説明するための図である。本発明の一実施形態に係る抵抗測定方法を説明するための図である。 以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む。）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 さらに、以下の実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む。）についても同様である。 ［実施形態］ ＜抵抗測定装置１の構成＞ 図１は、本発明の一実施形態に係る抵抗測定装置１の構成を示す図である。抵抗測定装置１は、抵抗測定部２、および電極３に接続されたプローブ４を備える。抵抗測定部２およびプローブ４は、配線２ａを介して接続される。抵抗測定部２は、制御回路５、指示計６および直流電圧発生回路７を備え、クリップ８が接続される。抵抗測定部２は、測定対象部位の電気抵抗を測定する。本実施形態では、抵抗測定装置１は、後に図２等を用いて説明するステータコイル２０の導体２２ａを測定対象部位として、絶縁抵抗を測定する。 また、プローブ４にはスイッチ９が設けられ、プローブ４の先端から突出させて設けている電極３を、スプリング３ａにより突出させるように構成される。なお、図示された例において、スイッチ９はプローブ４に設けられることとしているが、プローブ４以外の構成部に設けられてもよい。 絶縁抵抗の測定にあたって、例えば電極３の先端部分３２を用いて、絶縁抵抗測定の対象物であるステータコイル２０の皮膜２３ａを切り裂いて、導体２２ａを露出させる。そして、露出した導体２２ａに電極３を接触させて、ステータコイル２０の絶縁抵抗を測定する。このとき、クリップ８は図示しないアースに接続され、プローブ４に設けられたスイッチ９が押下される。 そして、電極３の先端部分３２を、被測定物であるステータコイル２０の導体２２ａに押圧する動作で、スプリング３ａに抗して電極３を後退させて、電極３の端子３ｂをスイッチの端子９ａと接続して、制御回路５に情報を伝達する。さらに、抵抗測定部２に設けられている指示計６に情報を表示することによって、ステータコイル２０の絶縁抵抗を測定する。 本実施形態では、電極３は、樹脂を注入または吐出させる孔３１が設けられた中空構造を有する。電極３には、孔３１の他に先端部分３２に図示しない別の孔が設けられる。絶縁抵抗測定前に、電極３の中空構造の内部には樹脂が注入されている。中空構造の内部の樹脂は、電極３の先端部分３２の孔から吐出される。また、樹脂の吐出は先端部分３２の孔に限らず、側面等の孔３１から吐出されてもよい。さらに、孔３１は一つに限らず、複数設けられてもよい。 電極３の先端部分３２から吐出された樹脂は、露出している導体２２ａを覆うようにステータコイル２０に注入される。樹脂は、例えばワニスおよびシリコンシール等であってもよいが、これらに限らず、絶縁性を有する樹脂であればよい。ステータコイル２０に注入された樹脂は、露出した導体２２ａと接触し、ステータコイル２０の絶縁性を回復させることができる。本実施形態に係る抵抗測定装置１によれば、抵抗測定の直後に電極３から直接樹脂をステータコイル２０に注入することができるため、ステータコイル２０の絶縁性を即時に回復させることができる。 また、電極３は、少なくとも孔３１に樹脂の付着を防止する表面処理が施されている。表面処理は、例えば、フッ素コート処理等であるが、これに限らず、樹脂の付着を防止することができる様々な処理である。そのため、電極３から抜け残った樹脂の除去が容易に行われる。 なお、本実施形態に係る抵抗測定装置１は、図１に示す構成に限らず、様々な構成を採用し得る。 ＜ステータ１００の構成＞ ここで、本実施形態に係る抵抗測定装置１を用いて絶縁抵抗を測定するステータコイル２０を含んだステータ１００の構成について図２～図４を用いて説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るステータ１００の構成を示す斜視図である。図３は、図２に示すステータ１００のIII-III線断面図である。図４は、図２に示すステータコイル２０の構造を説明するための図である。 図２および図３に示すように、本実施形態に係るステータ１００は、磁性体であるステータコア１０の内部で２つのステータコイル２０が継手パイプ３０によって連結される。このように構成されたステータ１００は、図示しないロータと組み合わされることによって、例えば電動機、発電機、電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）およびハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）等の車両に搭載される回転電機として用いられる。 回転電機は、ステータ１００に含まれるステータコイル２０に電流が流れることにより発生した回転磁界とロータとの間に働く電磁的作用により、回転軸Ｃを中心に回転する。以下では、回転軸Ｃの方向を軸方向として説明する。 ステータコア１０は、略円筒状の電磁鋼板が複数積層されることによって構成されたものであってもよい。このとき、それぞれの電磁鋼板は、略同一形状を有し、打ち抜き加工等によりそれぞれ形成することができる。ステータコア１０は、周方向に沿って延びる環状のヨーク１１と、ヨーク１１の内周面より径方向内側へ突出する複数のティース１２と、を含む。複数のティース１２は、周方向に互いに間隔をおいて配置され、周方向に隣接するティース１２間にスロットが形成されている。 ステータコイル２０は、三相のステータコイル２０を含んでもよい。ステータコイル２０は、ティース１２間のスロットを通って各ティース１２に装着されている。ステータコイル２０は、周方向位置が互いに異なるスロットを通ってステータコア１０の軸方向の端面よりも突出したコイルエンド２１同士が周方向に曲げ加工されて接合されている。 図２に示すように、ステータコイル２０の絶縁抵抗が抵抗測定装置１によって測定される。抵抗測定装置１は、抵抗測定部２と配線２ａを介して接続される２つの電極３によって当該ステータコイル２０の絶縁抵抗を測定する。より具体的には、ステータコア１０の内部で継手パイプ３０によって連結された２つのステータコイル２０それぞれのコイルエンド２１において、ステータコイル２０の導体２２ａに抵抗測定装置１の電極３の先端部分３２が接触している。 図４に示すように、ステータコイル２０は、コイル圧入部２２および絶縁部２３を含む。ステータコイル２０は、導体２２ａの外周が皮膜２３ａで覆われて構成される。皮膜２３ａは、絶縁性を有する材料で構成される。コイル圧入部２２は、ステータコイル２０の両端にて皮膜２３ａが剥離されることによって、導体２２ａが露出する。コイル圧入部２２の先端は、継手パイプ３０に圧入しやすいようにテーパー形状となっている。また、絶縁部２３は、絶縁性を有する材料で構成される皮膜２３ａが導体２２ａの外周を覆うように構成される。 ＜抵抗測定方法＞ 図５は、本発明の一実施形態に係る抵抗測定方法を説明するための図である。抵抗測定装置１の電極３の中空構造の内部には、予め電極３の孔３１から樹脂が注入される（Ｓ１０１）。 例えば電極３の先端部分３２を用いて、ステータコイル２０の皮膜２３ａを切り裂いて、導体２２ａを露出させる（Ｓ１０２）。露出した導体２２ａに電極３を接触させて、ステータコイル２０の絶縁抵抗を測定する（Ｓ１０３）。絶縁抵抗を測定すると、露出した導体２２ａを覆うように、例えば電極３の先端部分３２から樹脂を注入する（Ｓ１０４）。 すべてのステータコイル２０の絶縁抵抗の測定が完了すると（Ｓ１０５のＹＥＳ）、測定を完了する。絶縁抵抗の測定を行っていないステータコイル２０がある場合（Ｓ１０５のＮＯ）、残りのステータコイル２０の絶縁抵抗を測定する。 残りのステータコイル２０の絶縁抵抗の測定にあたっては、ステップＳ１０２である、ステータコイル２０の導体２２ａの露出工程から行ってもよい。また、予め全てのステータコイル２０の導体２２ａの露出を行ったうえで、ステップＳ１０３である、絶縁抵抗の測定工程から行ってもよい。 これらのステップによって、本発明の一態様に係る抵抗測定方法が実施される。ただし、本発明の一態様に係る抵抗測定方法は、測定条件や測定環境等に応じて、他のステップを適宜含んでもよい。 ＜本実施形態に係る抵抗測定装置１の効果＞ 本実施形態に係る抵抗測定装置１では、電極３の先端部分３２に中空構造の内部から樹脂をステータコイル２０に吐出させる孔が設けられ、ステータコイル２０の絶縁抵抗測定後にステータコイル２０の導体２２ａが露出した部分に樹脂が注入される。注入された樹脂は、絶縁性を有することから、ステータコイル２０の絶縁性を回復させることができる。そのため、本実施形態に係る抵抗測定装置１によれば、ステータコイル２０の絶縁抵抗測定後の絶縁性の低下を抑制することができる。 そして、少なくとも電極３の孔３１を含む表面に、樹脂の付着を防止する表面処理が施されている。そのため、電極３から抜け残った樹脂の除去が容易に行われる。 したがって、本実施形態に係る抵抗測定装置１によれば、絶縁抵抗測定後、即座に絶縁性の回復処理が行われ、絶縁抵抗の測定に関する工程の効率化およびステータ１００の信頼性向上が実現される。 以上、本発明を上記の実施形態に即して説明したが、本発明は上記の実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。