JP2014007795A

JP2014007795A - Method for bonding conductor of rotary electric machine and coil of rotary electric machine

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Publication number: JP2014007795A
Application number: JP2012139983A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Ushida; 英晴牛田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: JP5958109B2

Abstract

【課題】セグメント導体を複数個用い、異なるセグメント導体の端部同士を接合して回転電機のコイルを形成する際に、接合される部分の肥大化を抑制する。
【解決手段】導体端部７ｔの先端から予め規定された剥離長の領域の絶縁被膜７ｈが除去された裸導体端部７ｎを有するセグメント導体７を用い、接合対象導体となる２つのセグメント導体７を、裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏ同士が隣り合って対向すると共に、裸導体端部７ｎの先端同士が基準平面Ｐｒに沿って並ぶ状態に保持し、基準平面Ｐｒに直交する方向に対して予め規定された角度で傾斜した照射角度θｃで、裸導体端部７ｎの２つの対向面Ｐｏの一方にレーザーを照射して裸導体端部７ｎ同士を溶接する。
【選択図】図５When a plurality of segment conductors are used and ends of different segment conductors are joined together to form a coil of a rotating electrical machine, enlargement of the joined portions is suppressed.
Two segment conductors 7 to be joined conductors are used by using a segment conductor 7 having a bare conductor end portion 7n from which an insulating coating 7h in a predetermined peeling length region is removed from the tip of the conductor end portion 7t. Are held in a state where the opposing surfaces Po of the bare conductor end portions 7n are adjacent to each other and the tips of the bare conductor end portions 7n are aligned along the reference plane Pr, with respect to a direction perpendicular to the reference plane Pr. Then, the bare conductor end portions 7n are welded together by irradiating one of the two opposing surfaces Po of the bare conductor end portion 7n with an irradiation angle θc inclined at a predetermined angle.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、セグメント導体を複数個用い、回転電機のコイルを形成するために、異なるセグメント導体の端部同士を接合する方法に関する。また、セグメント導体の端部同士を接合することによって形成されたコイルに関する。 The present invention relates to a method for joining end portions of different segment conductors to form a coil of a rotating electrical machine using a plurality of segment conductors. Moreover, it is related with the coil formed by joining the edge parts of a segment conductor.

回転電機にコイル用の導体線を配接する方式として、セグメント導体（セグメントコイル）と称される導体を利用したものがある。この方式では、例えば松葉形状やＵ字状に折り曲げた平角線などによって構成されたセグメント導体が、複数本、磁性体のコアに形成されたスロットに対して軸方向に挿入される。そして、セグメント導体の開放側において、重なり合う他のセグメント導体の開放端同士が接合されることによって連続したコイルが形成される。特開２００８−１５４４３３号公報（特許文献１）や特開２００４−２５３０３号公報（特許文献２）に記載されているように、セグメント導体の接合には、しばしばアーク溶接の一種であるＴＩＧ溶接（Tungsten Inert Gas溶接）が用いられる（特許文献１：第２−３、３６−３７段落、図１−２等、特許文献２：第３段落、図１等）。 As a method of arranging a coil conductor wire in a rotating electrical machine, there is a method using a conductor called a segment conductor (segment coil). In this method, for example, a plurality of segment conductors configured by a flat wire bent in a pine needle shape or a U-shape are inserted in the axial direction into a slot formed in a magnetic core. Then, on the open side of the segment conductor, the open ends of the other overlapping segment conductors are joined together to form a continuous coil. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-154433 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-25303 (Patent Document 2), segment conductors are often joined by TIG welding (a type of arc welding). Tungsten Inert Gas welding) is used (Patent Document 1: 2-3, 36-37, FIG. 1-2, etc., Patent Document 2: 3rd, FIG. 1, etc.).

ところで、一般的に、セグメント導体の表面には絶縁被膜が施されているが、溶接の際には、接合されるセグメント導体の端部の絶縁被膜が除去される（特許文献１：第６段落、特許文献２：図１等）。また、溶接の際に発生する熱は、セグメント導体を伝搬するため、直接溶接される箇所から一定範囲の絶縁被覆も除去される。溶接の際に発生する熱が高いと、熱が伝導する範囲も広くなり、絶縁被覆の溶融を防ぐために絶縁被膜を除去して裸線とする部分の長さが長くなる。裸線の部分はコアの軸方向に突出したコイルエンドを構成することになる。従って、裸線の部分が長くなると、コイルエンドも軸方向に長くなり、回転電機の小型化の妨げとなる。また、コイルを構成する導体線の総延長も長くなるため、材料コストや銅損が増加する可能性がある。 By the way, in general, an insulating coating is applied to the surface of the segment conductor. However, during welding, the insulating coating at the end of the segment conductor to be joined is removed (Patent Document 1: sixth paragraph). Patent Document 2: FIG. 1 and the like). Further, since heat generated during welding propagates through the segment conductor, a certain range of insulating coating is also removed from the directly welded portion. If the heat generated during welding is high, the range of heat conduction is widened, and the length of the bare wire is increased by removing the insulating coating to prevent melting of the insulating coating. The bare wire portion constitutes a coil end protruding in the axial direction of the core. Accordingly, when the bare wire portion becomes longer, the coil end becomes longer in the axial direction, which hinders downsizing of the rotating electrical machine. Moreover, since the total extension of the conductor wire which comprises a coil also becomes long, material cost and copper loss may increase.

特開２００８−１５４４３３号公報JP 2008-154433 A 特開２００４−２５３０３号公報JP 2004-25303 A

上記背景に鑑みて、セグメント導体を複数個用い、異なるセグメント導体の端部同士を接合して回転電機のコイルを形成する際に、接合される部分の肥大化を抑制し、コイルを小型化することのできる技術が望まれる。 In view of the above background, when a plurality of segment conductors are used and ends of different segment conductors are joined together to form a coil of a rotating electrical machine, enlargement of the joined portions is suppressed, and the coils are downsized. A technique that can do this is desired.

上記課題に鑑みた本発明に係る回転電機の導体接合方法の特徴構成は、絶縁被膜が施されたセグメント導体を複数個用い、回転電機のコイルを形成するために、異なる前記セグメント導体の端部である導体端部同士を接合する回転電機の導体接合方法であって、
前記導体端部の先端から予め規定された剥離長の領域の前記絶縁被膜が除去された裸導体端部を有する前記セグメント導体を用い、接合対象導体となる２つの前記セグメント導体を、前記裸導体端部の対向面同士が隣り合って対向すると共に、前記裸導体端部の先端同士が基準平面に沿って並ぶ状態に保持する導体保持工程と、
前記基準平面に直交する方向に対して予め規定された角度で傾斜した照射角度で、前記裸導体端部の２つの対向面の一方にレーザーを照射して前記裸導体端部同士を溶接するレーザー照射工程と、
を備える点にある。 In view of the above problem, the characteristic configuration of the conductor joining method for a rotating electrical machine according to the present invention uses a plurality of segment conductors coated with an insulating film, and forms different end portions of the segment conductors to form a coil of the rotating electrical machine It is a conductor joining method of a rotating electrical machine that joins conductor ends that are,
Using the segment conductor having the bare conductor end portion in which the insulating coating in the region of the predetermined peeling length is removed from the tip of the conductor end portion, the two segment conductors to be joined conductors are used as the bare conductor. The conductor holding step for holding the opposing surfaces of the end portions adjacent to each other, and holding the tips of the bare conductor end portions aligned along a reference plane;
Laser that irradiates a laser to one of two opposing surfaces of the bare conductor ends and welds the bare conductor ends to each other at an irradiation angle inclined at a predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the reference plane Irradiation process;
It is in the point provided with.

レーザーを利用した溶接では、アーク溶接に比べて、セグメント導体を溶融させるためのエネルギーを狭い領域に高い密度で与えることができる。その結果、必要以上に導体が溶融し、その後凝固することによって生じる導体形状の変化を小さくすることができる。例えば、溶融した導体は、液状化するために表面張力が働き、丸みを帯びやすくなる。その結果、セグメント導体の延在方向に沿った先端部分への盛り上がりや、延在方向に対して直交する側方へのはみ出しが生じ易くなる。先端部分の盛り上がりは、回転電機のコイルの端部（コイルエンド）が増大することにつながるため、回転電機の小型化には好ましくない。また、側方へのはみ出しは、セグメント導体の導体端部間の距離を縮めることになる。導体端部間の絶縁距離を確保するために、はみ出しを考慮して導体端部の隙間を広げると、やはり小型化に好ましくなく、磁気的性能にも影響を与える。上述したように、レーザーを利用した溶接では、限られた領域に集中してエネルギーを与えることができる。従って、溶融する導体の量や溶融する領域も制御し易く、セグメント導体の先端部分の盛り上がりや、側方へのはみ出しを抑制することができる。また、導体の温度上昇も制御し易く、アーク溶接に比べて温度上昇を抑制することも可能であるから、裸導体端部を形成する際に、絶縁被膜の溶融を考慮して設定される絶縁被膜の剥離長を短くすることができる。従って、裸導体端部の長さが短くなり、コイルエンドも小型化することが可能となる。その結果、セグメント導体の材料費の軽減や、銅損の軽減が可能となる。このように、本特徴構成によれば、セグメント導体を複数個用い、異なるセグメント導体の端部同士を接合して回転電機のコイルを形成する際に、接合される部分の肥大化を抑制し、コイルを小型化することが可能となる。 In welding using a laser, energy for melting the segment conductor can be given to a narrow region at a higher density than in arc welding. As a result, it is possible to reduce the change in the conductor shape caused by melting the conductor more than necessary and then solidifying. For example, the molten conductor is liable to be liquefied, so that the surface tension acts and is easily rounded. As a result, the swell to the tip portion along the extending direction of the segment conductor and the protrusion to the side perpendicular to the extending direction are likely to occur. The rise of the tip portion is unfavorable for reducing the size of the rotating electrical machine because it leads to an increase in the end (coil end) of the coil of the rotating electrical machine. Moreover, the protrusion to the side reduces the distance between the conductor end portions of the segment conductor. In order to secure the insulation distance between the conductor end portions, if the gap between the conductor end portions is increased in consideration of the protrusion, it is not preferable for miniaturization, and the magnetic performance is also affected. As described above, in welding using a laser, energy can be applied in a concentrated area. Therefore, it is easy to control the amount of the conductor to be melted and the region to be melted, and it is possible to suppress the bulge of the tip end portion of the segment conductor and the protrusion to the side. In addition, it is easy to control the temperature rise of the conductor, and it is possible to suppress the temperature rise compared to arc welding, so when forming the bare conductor end, insulation that is set in consideration of melting of the insulation coating The peeling length of the coating can be shortened. Therefore, the length of the end portion of the bare conductor is shortened, and the coil end can be reduced in size. As a result, it is possible to reduce the material cost of the segment conductor and the copper loss. Thus, according to this characteristic configuration, when a plurality of segment conductors are used and the ends of different segment conductors are joined together to form a coil of a rotating electrical machine, the enlargement of the joined parts is suppressed, The coil can be reduced in size.

上述したような小型化が可能な回転電機のコイルは以下のような特徴を備えて構成される。即ち、本発明に係る回転電機のコイルの特徴構成は、絶縁被膜が施されたセグメント導体を複数個用い、異なる前記セグメント導体の端部である導体端部同士を接合することによって形成された回転電機のコイルであって、前記導体端部の先端から予め規定された剥離長の領域の前記絶縁被膜が除去された裸導体端部を有する２つの前記セグメント導体を接合対象導体として、前記裸導体端部の対向面同士が隣り合うと共に、前記裸導体端部の先端同士が基準平面に沿って並んだ状態で、前記裸導体端部の２つの対向面の一方に前記基準平面に直交する方向に対して予め規定された角度で傾斜した照射角度でレーザーを照射されて、２つの前記接合対象導体同士が接合されたものであり、前記基準平面に直交する方向から見て、接合前の２つの前記導体端部の先端の配置領域の内側に、接合後の前記導体端部の先端の外縁が収まっている点にある。 The coil of the rotating electrical machine that can be miniaturized as described above is configured with the following features. That is, the characteristic configuration of the coil of the rotating electrical machine according to the present invention is a rotation formed by using a plurality of segment conductors coated with an insulating film and joining the conductor end portions which are the end portions of the different segment conductors. An electric coil, wherein the two segment conductors having a bare conductor end portion in which the insulating coating is removed in a region having a predetermined peeling length from the tip of the conductor end portion are used as joining target conductors. A direction perpendicular to the reference plane on one of the two opposing surfaces of the bare conductor end in a state where the opposing faces of the end are adjacent to each other and the tips of the bare conductor ends are aligned along the reference plane Is irradiated with a laser at an irradiation angle inclined at a pre-defined angle, and the two conductors to be joined are joined to each other, and 2 before joining when viewed from a direction orthogonal to the reference plane. One Inside the arrangement region of the tip of the conductor end portion lies in that the outer edge of the distal end of the conductor end portion after bonding is within.

ところで、照射角度が基準平面に対して９０度に近いほど、裸導体端部の２つの対向面の間にレーザーが深く入射することになる。つまり、接合対象導体の内、照射されるレーザが到達する一方の裸導体端部の対向面とレーザーの光軸との交点と、基準平面との距離である照射深さが深く（長く）なる。対向配置される２つの裸導体端部は、それらの最先端部を含めて溶接されることが好ましいが、照射深さが深すぎると、エネルギーが拡散し、加熱のための温度も拡散して、同じエネルギーのレーザーを照射した場合に溶融領域が小さくなる。一方、照射角度が基準平面に対して浅くなるほど（９０度から離れるほど）、照射深さは浅く（短く）なる。この場合には、一方の裸導体端部の対向面にエネルギーが集中するようになる。その結果、当該一方の裸導体端部の方が他方の裸導体端部に比べて大きく溶融し、他方の裸導体端部には温度の伝搬も減少して、いわゆる片溶けが発生する。そして、接合対象導体の全体としては溶融領域が小さくなる。従って、照射角度や照射深さは、適切に設定されることが好ましい。１つの態様として、本発明に係る回転電機の導体接合方法は、前記レーザー照射工程における前記照射角度が、６度から１０度であり、且つ、前記接合対象導体の内、レーザーが照射される一方の前記裸導体端部の対向面とレーザーの光軸との交点と、前記基準平面との距離である照射深さが、前記基準平面から前記セグメント導体の目標溶融範囲の最深部までの距離である溶融深さの１／２以下であると好適である。 By the way, the closer the irradiation angle is to 90 degrees with respect to the reference plane, the deeper the laser enters between the two opposing surfaces of the bare conductor end. That is, among the conductors to be joined, the irradiation depth, which is the distance between the intersection of the opposite surface of one bare conductor end where the irradiated laser reaches and the optical axis of the laser, and the reference plane becomes deep (long). . It is preferable that the two bare conductor ends arranged opposite to each other are welded together including their leading ends, but if the irradiation depth is too deep, the energy diffuses and the temperature for heating also diffuses. When the laser with the same energy is irradiated, the melting region becomes smaller. On the other hand, the irradiation depth becomes shallower (shorter) as the irradiation angle becomes shallower (away from 90 degrees) with respect to the reference plane. In this case, energy is concentrated on the opposing surface of one bare conductor end. As a result, the one bare conductor end portion is melted more greatly than the other bare conductor end portion, and the temperature propagation is also reduced at the other bare conductor end portion, so-called single melting occurs. And the fusion | melting area | region becomes small as the whole conductor for joining. Therefore, the irradiation angle and the irradiation depth are preferably set appropriately. As one aspect, in the conductor joining method for a rotating electric machine according to the present invention, the irradiation angle in the laser irradiation step is 6 degrees to 10 degrees, and laser is irradiated among the conductors to be joined. The irradiation depth, which is the distance between the intersection of the opposite surface of the bare conductor end of the laser beam and the optical axis of the laser, and the reference plane is the distance from the reference plane to the deepest part of the target melting range of the segment conductor. It is preferable that it is 1/2 or less of a certain melt depth.

上述したような片溶けが発生することなく、裸導体端部の２つの対向面の間においてほぼ均等に２つのセグメント導体が溶融して接合された回転電機のコイルは以下のような特徴を有すると好適である。即ち、１つの好適な態様として、本発明に係る回転電機のコイルは、前記セグメント導体の断面形状が矩形状であり、前記接合対象導体を構成する２つの前記セグメント導体の前記対向面とは反対側の背面が、レーザー照射により導体材料が溶融していない非溶融範囲に含まれているとよい。 A coil of a rotating electrical machine in which two segment conductors are melted and joined approximately evenly between two opposing surfaces at the end of a bare conductor without causing the above-mentioned piece melting has the following characteristics. This is preferable. That is, as one preferable aspect, in the coil of the rotating electrical machine according to the present invention, the cross-sectional shape of the segment conductor is rectangular, and is opposite to the facing surfaces of the two segment conductors constituting the joining conductor. The back surface on the side is preferably included in a non-melting range where the conductor material is not melted by laser irradiation.

ここで、本発明に係る回転電機の導体接合方法は、前記レーザー照射工程において照射されるレーザーの焦点が、前記基準平面上に設定されていると好適である。レーザー照射工程が進行すると、セグメント導体の先端面まで溶融が進行してくるが、その際に溶融した導体にエネルギー密度の高いレーザーが照射されることになり、良好な溶接が実現できる。 Here, the conductor joining method for a rotating electrical machine according to the present invention is preferably such that the focal point of the laser irradiated in the laser irradiation step is set on the reference plane. As the laser irradiation process progresses, the melting progresses to the end surface of the segment conductor. At that time, the molten conductor is irradiated with a laser having a high energy density, and good welding can be realized.

また、本発明に係る回転電機の導体接合方法の前記レーザー照射工程では、予め規定された規定照射時間に亘ってレーザーを照射する照射フェーズと、予め規定された休止時間に亘ってレーザー照射を休止する休止フェーズとを繰り返すパルス照射によってレーザーを照射すると好適である。レーザー溶接を用いた場合でも、レーザーの照射時間が長くなると与えられるエネルギー量が増えて温度上昇も大きくなる。レーザー照射工程においてパルス照射が行われると、休止期間では、既に溶融した領域（溶融領域）の熱を、溶融領域に隣接する非溶融領域に伝搬させて、溶融領域の熱を下げ、全体の温度上昇を抑制することができる。そして、次の照射フェーズでは、溶融領域、及び溶融領域に隣接して予備加熱されている非溶融領域にエネルギーが追加されることで、容易に溶融領域を拡大させることができる。つまり、全体の温度上昇を抑制しながら必要な領域を溶融させることができる。 Further, in the laser irradiation step of the conductor joining method for a rotating electrical machine according to the present invention, the laser irradiation is stopped for a predetermined stop time and an irradiation phase for laser irradiation for a predetermined specified irradiation time. It is preferable that the laser is irradiated by pulse irradiation that repeats the pause phase. Even when laser welding is used, the amount of energy applied increases as the laser irradiation time increases, and the temperature rise increases. When pulse irradiation is performed in the laser irradiation process, in the rest period, the heat of the already melted region (melted region) is propagated to the non-melted region adjacent to the melted region to reduce the heat of the melted region, and the entire temperature. The rise can be suppressed. In the next irradiation phase, energy is added to the melting region and the non-melting region preheated adjacent to the melting region, so that the melting region can be easily expanded. That is, a necessary region can be melted while suppressing the overall temperature rise.

ここで、前記パルス照射における前記規定照射時間は、レーザーの照射に伴って上昇する前記セグメント導体の温度が、前記絶縁被膜の耐軟化温度に達する時間未満に設定されていると好適である。上述したように、パルス照射を行うことによって、全体の温度上昇を抑制しながら必要な領域を溶融させることができる。この際、絶縁被膜の耐軟化温度を基準として規定照射時間が設定されると、絶縁被膜の剥離長を適切に設定することができ、コイルエンドを小型化することが可能となる。 Here, it is preferable that the specified irradiation time in the pulse irradiation is set to be less than a time in which the temperature of the segment conductor that increases with laser irradiation reaches the softening temperature of the insulating coating. As described above, by performing pulse irradiation, it is possible to melt a necessary region while suppressing an overall temperature increase. At this time, if the specified irradiation time is set based on the softening temperature of the insulating coating, the peeling length of the insulating coating can be set appropriately, and the coil end can be downsized.

本発明に係るコイルが備えられたステータの斜視図The perspective view of the stator provided with the coil which concerns on this invention コイルを構成する相コイルの斜視図The perspective view of the phase coil which comprises a coil コイルを構成する基本セグメント導体の斜視図Perspective view of basic segment conductors composing coil セグメント導体の接合方法の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of a method for joining segment conductors レーザー照射の条件を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the conditions of laser irradiation レーザー照射による溶融状態を模式的に示す説明図Explanatory drawing schematically showing the melted state by laser irradiation アーク溶接とレーザー溶接との比較図Comparison between arc welding and laser welding レーザーの照射角度と溶融断面積との関係を示すグラフGraph showing the relationship between laser irradiation angle and melting cross section パルス照射と導体の温度との関係を示す波形図Waveform diagram showing the relationship between pulse irradiation and conductor temperature

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係る回転電機のコイル３を、図１に示すようなインナーロータ型の回転電機のステータ１に適用した場合を例として説明する。この回転電機は多相交流回転電機（ここでは３相交流回転電機）である。コイル３は、１相が図２に示すような形態の相コイル３１を、複数相分（ここではＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相分）備えて構成されている。コイル３が備える各相の相コイル３１は同様の構成を有しているため、以下、各相の相コイル３１を特に区別することなく説明する。以下の説明では、図１に示すステータ１の円筒状のコア基準面２１の軸心を基準として矢印“Ｌ”に沿った方向を「軸方向」、矢印“Ｃ”に沿った方向を「周方向」、矢印“Ｒ”に沿った方向を「径方向」と称して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the case where the coil 3 of the rotating electrical machine according to the present invention is applied to the stator 1 of the inner rotor type rotating electrical machine as shown in FIG. 1 will be described as an example. This rotating electric machine is a multiphase AC rotating electric machine (here, a three-phase AC rotating electric machine). The coil 3 includes a phase coil 31 having one phase as shown in FIG. 2 and a plurality of phases (here, U phase, V phase, and W phase). Since the phase coil 31 of each phase included in the coil 3 has the same configuration, the phase coil 31 of each phase will be described below without particular distinction. In the following description, the direction along the arrow “L” is referred to as “axial direction” and the direction along the arrow “C” is referred to as “circumferential” with reference to the axial center of the cylindrical core reference surface 21 of the stator 1 shown in FIG. The direction along “direction” and the arrow “R” will be referred to as “radial direction”.

コイルを構成するための導体線の巻き方には、波巻きや重ね巻きがあるが、本実施形態では重ね巻きを例示する。例えば、図２に示すように、各相コイル３１は、重ね巻き部３２と周方向接続部５とを有する重ね巻きセット６を複数備えて構成されている。重ね巻き部３２は、同軸上に導体が複数回巻き回されて構成されている部分を指し、周方向接続部５は、少なくとも一端が重ね巻き部３２に接続されている導体により構成されている部分を指す。そして、本実施形態では、１つの重ね巻きセット６は、周方向に沿って一定ピッチ（重ね巻き部配設ピッチ）で配置された複数（ここでは４つ）の重ね巻き部３２と、当該重ね巻き部３２の間を接続する周方向接続部５とにより構成されている。 Although there are wave winding and lap winding in the manner of winding the conductor wire for constituting the coil, this embodiment exemplifies lap winding. For example, as shown in FIG. 2, each phase coil 31 includes a plurality of lap winding sets 6 each having a lap winding portion 32 and a circumferential connection portion 5. The lap winding portion 32 refers to a portion formed by winding a conductor on the same axis a plurality of times, and the circumferential connection portion 5 is constituted by a conductor having at least one end connected to the lap winding portion 32. Refers to the part. In the present embodiment, one lap winding set 6 includes a plurality (four in this case) of lap winding portions 32 arranged at a constant pitch (lap winding portion arrangement pitch) along the circumferential direction, and the lap winding set 6. It is comprised by the circumferential direction connection part 5 which connects between the winding parts 32. FIG.

具体的には、相コイル３１は、周方向に互いにずらして配置された、第１重ね巻きセット６１と、第２重ね巻きセット６２と、第３重ね巻きセット６３と、第４重ね巻きセット６４とを備えている。本実施形態では、第１重ね巻きセット６１、第２重ね巻きセット６２、第３重ね巻きセット６３、及び第４重ね巻きセット６４は、全て同一の形状である。重ね巻きセット６の端部には、電源に接続される動力線や中性点等に当該端部を接続するための周方向接続部５や、同相の異なる重ね巻きセット６に当該端部を接続するための周方向接続部５が接続される。 Specifically, the phase coil 31 is arranged so as to be shifted from each other in the circumferential direction, the first lap winding set 61, the second lap winding set 62, the third lap winding set 63, and the fourth lap winding set 64. And. In the present embodiment, the first lap winding set 61, the second lap winding set 62, the third lap winding set 63, and the fourth lap winding set 64 are all in the same shape. The end portion of the lap winding set 6 is connected to the circumferential connection portion 5 for connecting the end portion to a power line connected to a power source, a neutral point or the like, or to the lap winding set 6 having a different phase. A circumferential connection 5 for connection is connected.

具体的には、図１及び図２に示すように、第１重ね巻きセット６１の一方の端部には、当該端部を動力線に接続するための第１周方向接続部５１が接続され、第１重ね巻きセット６１の他方の端部には、当該他方の端部と第２重ね巻きセット６２の一方の端部とを接続するための第２周方向接続部５２が接続されている。また、第４重ね巻きセット６４の一方の端部には、当該一方の端部と第３重ね巻きセット６３の一方の端部とを接続するための第３周方向接続部５３が接続され、第４重ね巻きセット６４の他方の端部には、当該他方の端部を中性点に接続するための第４周方向接続部５４が接続されている。また、第２重ね巻きセット６２において、第２周方向接続部５２が接続される一方の端部とは反対側の他方の端部は、第３重ね巻きセット６３において、第３周方向接続部５３が接続される一方の端部とは反対側の他方の端部と、接続部材９０により接続されている。即ち、本実施形態に示す例では、第１重ね巻きセット６１、第２重ね巻きセット６２、第３重ね巻きセット６３、及び第４重ね巻きセット６４が、動力線から中性点に向かって記載の順に直列に接続されている。上記のように構成された相コイル３１を３つ備えるコイル３は、図１に示すように、ステータ１が備えるステータコア２に、全体として重ね巻きで巻装される。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, one end portion of the first lap winding set 61 is connected to a first circumferential connection portion 51 for connecting the end portion to a power line. The second end portion of the first overlap winding set 61 is connected to the second circumferential connection portion 52 for connecting the other end portion and one end portion of the second overlap winding set 62. . In addition, a third circumferential connecting portion 53 for connecting the one end portion and one end portion of the third overlapping winding set 63 is connected to one end portion of the fourth overlapping winding set 64, A fourth circumferential connection portion 54 for connecting the other end portion to the neutral point is connected to the other end portion of the fourth overlapping winding set 64. Further, in the second overlap winding set 62, the other end opposite to the one end to which the second circumferential connection portion 52 is connected is the third overlap connection portion in the third overlap winding set 63. The connecting member 90 is connected to the other end opposite to the one end to which 53 is connected. That is, in the example shown in the present embodiment, the first lap winding set 61, the second lap winding set 62, the third lap winding set 63, and the fourth lap winding set 64 are described from the power line toward the neutral point. Are connected in series. As shown in FIG. 1, the coil 3 including the three phase coils 31 configured as described above is wound around the stator core 2 included in the stator 1 by lap winding as a whole.

本実施形態では、重ね巻き部３２を含む重ね巻きセット６の全体が、複数のセグメント導体７を接合して構成されている。そして、セグメント導体７には、重ね巻き部３２を構成する基本セグメント導体７ａと、周方向接続部５を構成する異形セグメント導体とが含まれる。尚、接続部材９０も広義のセグメント導体７に含まれる。ここでは、セグメント導体７を代表して、最も多く用いられる基本セグメント導体７ａの基本構成について図３を参照して説明する。 In the present embodiment, the entire overlapping winding set 6 including the overlapping winding part 32 is configured by joining a plurality of segment conductors 7. The segment conductor 7 includes a basic segment conductor 7 a that constitutes the lap winding portion 32 and a deformed segment conductor that constitutes the circumferential connection portion 5. The connecting member 90 is also included in the broad segment conductor 7. Here, as a representative of the segment conductor 7, a basic configuration of the most frequently used basic segment conductor 7a will be described with reference to FIG.

セグメント導体７は、相コイル３１を複数に分割したものに相当する導体であり、複数のセグメント導体７の端部同士を接合することにより相コイル３１が構成される。図３に示すように、セグメント導体７は、通電方向にほぼ等価な延在方向に直交する断面の形状が矩形状、より詳しくは角部を円弧状とした矩形状の線状導体（平角線）である。また、セグメント導体７は、屈曲部を除いて、基本的に、延在方向の位置にかかわらず同じ断面形状である。この線状導体は、例えば銅やアルミニウム等の金属製であり、線状導体の表面（特に延在方向の周囲）は、例えばエナメルやポリイミド等の樹脂からなる絶縁皮膜により被覆されている。 The segment conductor 7 is a conductor corresponding to the phase coil 31 divided into a plurality of parts, and the phase coil 31 is configured by joining ends of the plurality of segment conductors 7. As shown in FIG. 3, the segment conductor 7 is a rectangular linear conductor (a rectangular wire having a rectangular cross-section shape orthogonal to the extending direction substantially equivalent to the energizing direction, more specifically, a corner having an arc shape. ). Further, the segment conductor 7 basically has the same cross-sectional shape regardless of the position in the extending direction, except for the bent portion. The linear conductor is made of a metal such as copper or aluminum, for example, and the surface of the linear conductor (especially the periphery in the extending direction) is covered with an insulating film made of a resin such as enamel or polyimide.

セグメント導体７は、ステータコア２への取り付け時において、ティース２３の間に形成されたスロット２２内に配置される一対の導体辺部７１と、当該一対の導体辺部７１の間をステータコア２の軸方向に沿った外側で接続する導体渡り部７２と、導体渡り部７２とは軸方向の反対側において一対の導体辺部７１のそれぞれから延びてステータコア２から軸方向に突出する突出部７３とを備えている。突出部７３における開放端である２つの先端部７４は、ステータコア２への取り付け時において、その延在方向が軸方向と平行となり、径方向に沿って互いに並列するように形成されている。本実施形態では、接合対象導体となる一対のセグメント導体７の、互いに径方向に隣接する先端部７４同士が径方向に接合される。 When the segment conductor 7 is attached to the stator core 2, the pair of conductor side portions 71 disposed in the slot 22 formed between the teeth 23 and the pair of conductor side portions 71 are arranged between the pair of conductor side portions 71. A conductor transition portion 72 connected on the outside along the direction, and a protrusion 73 that extends from each of the pair of conductor side portions 71 and projects from the stator core 2 in the axial direction on the opposite side of the conductor transition portion 72 in the axial direction. I have. The two distal end portions 74 which are open ends in the protruding portion 73 are formed such that, when attached to the stator core 2, the extending direction thereof is parallel to the axial direction and parallel to each other along the radial direction. In the present embodiment, the tip portions 74 adjacent to each other in the radial direction of the pair of segment conductors 7 serving as conductors to be joined are joined in the radial direction.

重ね巻き部３２は、一対のスロット２２のそれぞれに複数の導体辺部７１が配置されて当該一対のスロット２２間に複数回巻回されて構成されている。本実施形態では、重ね巻き部３２は、スロット２２に対して軸方向に挿入可能な複数の基本セグメント導体７ａを用いて、当該基本セグメント導体７ａのステータコア２から軸方向に突出する突出部７３の先端部７４同士を接合して構成されている。尚、基本セグメント導体７ａは、重ね巻き部３２を一周毎に複数に分割したものに相当する導体ということができる。図２に示すように、重ね巻き部３２は、周方向両側の導体辺部７１のそれぞれが互いに同じスロット２２に配置された４つの基本セグメント導体７ａを用いて形成されている。そして、径方向に隣接する基本セグメント導体７ａの先端部７４同士が順次接合されることで、重ね巻き部３２が形成される。本実施形態では、４つの基本セグメント導体７ａにより一対のスロット２２間を４回巻回する重ね巻き部３２が構成される。 The lap winding portion 32 is configured such that a plurality of conductor side portions 71 are disposed in each of the pair of slots 22 and wound a plurality of times between the pair of slots 22. In the present embodiment, the lap winding portion 32 uses a plurality of basic segment conductors 7 a that can be inserted in the axial direction with respect to the slot 22, and the protrusions 73 that protrude in the axial direction from the stator core 2 of the basic segment conductor 7 a. The tip portions 74 are joined together. In addition, the basic segment conductor 7a can be said to be a conductor corresponding to a portion obtained by dividing the lap winding portion 32 into a plurality of portions per round. As shown in FIG. 2, the lap winding portion 32 is formed using four basic segment conductors 7 a in which the conductor side portions 71 on both sides in the circumferential direction are arranged in the same slot 22. Then, the end portions 74 of the basic segment conductors 7a adjacent to each other in the radial direction are sequentially joined to form the lap winding portion 32. In the present embodiment, the four basic segment conductors 7a constitute the lap winding portion 32 that winds between the pair of slots 22 four times.

以上、代表して基本セグメント導体７ａの構成及び基本セグメント導体７ａを用いて構成される重ね巻き部３２について説明した。セグメント導体７を構成する周方向接続部５や、接続部材９０についても、基本セグメント導体７ａと同様に、ステータコア２への取り付け時において、その延在方向が軸方向と平行となり、径方向に沿って基本セグメント導体７ａの先端部７４に並列するように形成された先端部が形成されている。基本セグメント導体７ａと周方向接続部５とが接合される際には、基本セグメント導体７ａの先端部７４と、周方向接続部５の先端部とが接合される。また、基本セグメント導体７ａと接続部材９０とが接合される際には、基本セグメント導体７ａの先端部７４と、接続部材９０の先端部とが接合される。 Heretofore, the configuration of the basic segment conductor 7a and the lap winding portion 32 configured using the basic segment conductor 7a have been described as representatives. Similarly to the basic segment conductor 7a, the circumferential direction connection portion 5 and the connection member 90 constituting the segment conductor 7 also have an extending direction parallel to the axial direction at the time of attachment to the stator core 2, and along the radial direction. Thus, a tip portion formed so as to be parallel to the tip portion 74 of the basic segment conductor 7a is formed. When the basic segment conductor 7a and the circumferential connection portion 5 are joined, the distal end portion 74 of the basic segment conductor 7a and the distal end portion of the circumferential connection portion 5 are joined. Further, when the basic segment conductor 7a and the connecting member 90 are joined, the distal end portion 74 of the basic segment conductor 7a and the distal end portion of the connecting member 90 are joined.

以下、基本セグメント導体７ａ同士、或いは、基本セグメント導体７ａと周方向接続部５、或いは、基本セグメント導体７ａと接続部材９０との接合方法について説明する。尚、この方法は、絶縁被膜７ｈが施されたセグメント導体７を複数個用いて、回転電機のコイル３を形成するために、異なるセグメント導体７の端部である導体端部７ｔ同士を接合する方法であり、セグメント導体７の形状は上述した形態に限定されるものではない。また、当然ながら、このような重ね巻き用のセグメント導体に限らず、波巻き用のセグメント導体同士を接合する場合にも適用可能である。 Hereinafter, a method of joining the basic segment conductors 7a to each other, or the basic segment conductor 7a and the circumferential connecting portion 5, or the basic segment conductor 7a and the connecting member 90 will be described. In this method, a plurality of segment conductors 7 provided with an insulating coating 7h are used to join the conductor end portions 7t, which are the end portions of different segment conductors 7, in order to form the coil 3 of the rotating electrical machine. This is a method, and the shape of the segment conductor 7 is not limited to the above-described form. Needless to say, the present invention is not limited to such a lap winding segment conductor, but can be applied to the case where wave winding segment conductors are joined together.

この接合方法は、図４に示すように、大きく２つの工程を有する。第１の工程は、導体保持工程＃１０である。導体保持工程＃１０では、図５に示すように、接合対象導体となる２つのセグメント導体７が、裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏ同士が隣り合って対向すると共に、裸導体端部７ｎの先端である導体端部７ｔ同士が基準平面Ｐｒに沿って並ぶ状態に保持される。導体保持工程＃１０においては、図５に模式的に示すようなクランプ治具１００によってセグメント導体７が保持される。尚、接合対象導体には、導体端部７ｔの先端から予め規定された剥離長Ｌｐ（図７参照）の領域の絶縁被膜７ｈが除去された裸導体端部７ｎを有するセグメント導体７が用いられる。このため、例えば、図４に示すように、導体保持工程＃１０に先行して、被膜除去工程＃５が実施されてもよい。 As shown in FIG. 4, this joining method has two main steps. The first step is conductor holding step # 10. In the conductor holding step # 10, as shown in FIG. 5, the two segment conductors 7 that are conductors to be joined face each other with the opposing surfaces Po of the bare conductor end portions 7n adjacent to each other, and the bare conductor end portions 7n The conductor end portions 7t, which are the tips, are held in a state of being aligned along the reference plane Pr. In the conductor holding step # 10, the segment conductor 7 is held by a clamping jig 100 as schematically shown in FIG. For the conductor to be joined, a segment conductor 7 having a bare conductor end portion 7n from which an insulating coating 7h in a region of a predetermined peeling length Lp (see FIG. 7) has been removed from the tip of the conductor end portion 7t is used. . Therefore, for example, as shown in FIG. 4, the film removal step # 5 may be performed prior to the conductor holding step # 10.

第２の工程は、基準平面Ｐｒに直交する方向に対して予め規定された角度で傾斜した照射角度で、裸導体端部７ｎの２つの対向面Ｐｏの一方にレーザーヘッド２００からレーザーを照射して裸導体端部７ｎ同士を溶接するレーザー照射工程＃２０である。ここでは、基準平面Ｐｒ上における２つの対向面Ｐｏの中間点を通るようにレーザーが照射される。このレーザー照射により、２つの対向面Ｐｏの内、レーザーが照射された一方の対向面Ｐｏの一部が溶融する。２つの対向面Ｐｏの隙間は微細であるから、一方の対向面Ｐｏにおいて溶融した導体が他方の対向面Ｐｏに接触する。この接触によって、レーザーが照射された一方の対向面Ｐｏから他方の対向面Ｐｏに熱伝導が起こり、レーザーが直接照射されていない他方の対向面Ｐｏも溶融する。これにより、２つの裸導体端部７ｎ同士を溶接することができる。レーザー照射工程＃２０におけるレーザーの照射角度は、基準平面Ｐｒに直交する方向に設定された照射基準軸Ｘｃを基準とすれば、この照射基準軸Ｘｃに対して６〜１０［°］である（図５の“θｃ”に対応する。）。一方、基準平面Ｐｒを基準とすれば８０〜８４［°］である（図５の“θｐ”に対応する。）。この照射角度（θｐ，θｃ）は、さらに、接合対象導体の内の一方の裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏとレーザーの光軸Ｘｏとの交点と、基準平面Ｐｒとの距離である照射深さＤｂが、基準平面Ｐｒからセグメント導体７の目標溶融範囲の最深部までの距離である溶融深さＤｍの１／２以下となるように設定される。 In the second step, the laser head 200 irradiates one of the two opposing surfaces Po of the bare conductor end portion 7n with an irradiation angle inclined at a predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the reference plane Pr. This is a laser irradiation step # 20 for welding the bare conductor end portions 7n. Here, the laser is irradiated so as to pass through an intermediate point between the two opposing surfaces Po on the reference plane Pr. By this laser irradiation, a part of one opposing surface Po irradiated with the laser out of the two opposing surfaces Po is melted. Since the gap between the two facing surfaces Po is fine, the molten conductor in one facing surface Po contacts the other facing surface Po. By this contact, heat conduction occurs from one facing surface Po irradiated with the laser to the other facing surface Po, and the other facing surface Po that is not directly irradiated with the laser also melts. Thereby, the two bare conductor end portions 7n can be welded to each other. In the laser irradiation step # 20, the laser irradiation angle is 6 to 10 degrees with respect to the irradiation reference axis Xc when the irradiation reference axis Xc set in the direction orthogonal to the reference plane Pr is used as a reference ( This corresponds to “θc” in FIG. On the other hand, when the reference plane Pr is used as a reference, the angle is 80 to 84 [°] (corresponding to “θp” in FIG. 5). This irradiation angle (θp, θc) is an irradiation depth which is a distance between the intersection of the facing surface Po of one bare conductor end 7n of the conductors to be joined and the optical axis Xo of the laser and the reference plane Pr. The depth Db is set to be ½ or less of the melting depth Dm, which is the distance from the reference plane Pr to the deepest part of the target melting range of the segment conductor 7.

尚、セグメント導体７の接合状態が目標とする接合状態（機械強度や電気抵抗の基準値を満たす状態）を満足でき、絶縁被膜７ｈへの熱の影響なども問題なければ、当該接合状態に応じて照射角度を柔軟に設定することが可能である。例えば、レーザーの照射角度（θｃ）は、照射基準軸Ｘｃに対して４〜１２［°］に設定されてもよい（基準平面Ｐｒに対して７８〜８６［°］の照射角度（θｐ）であってもよい。）。また、照射深さＤｂも、溶融深さＤｍを超えない範囲であれば、溶融深さＤｍの１／２より大きい値に設定されてもよい。 In addition, if the joining state of the segment conductor 7 can satisfy the target joining state (a state satisfying the standard values of mechanical strength and electrical resistance) and there is no problem with the influence of heat on the insulating coating 7h, it depends on the joining state. Thus, the irradiation angle can be set flexibly. For example, the laser irradiation angle (θc) may be set to 4 to 12 [°] with respect to the irradiation reference axis Xc (with an irradiation angle (θp) of 78 to 86 [°] with respect to the reference plane Pr). May be.) Further, the irradiation depth Db may be set to a value larger than ½ of the melting depth Dm as long as it does not exceed the melting depth Dm.

照射角度（θｐ）が基準平面Ｐｒに対して９０度に近いほど、裸導体端部７ｎの２つの対向面Ｐｏの間にレーザーが深く入射することになる。つまり、接合対象導体の内の一方の裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏとレーザーの光軸との交点と、基準平面Ｐｒとの距離である照射深さＤｂが深く（長く）なる。対向配置される２つの裸導体端部７ｎは、それらの最先端部を含めて溶接されることが好ましいが、照射深さＤｍが深すぎると、エネルギーが拡散し、加熱のための温度も拡散して、同じエネルギーのレーザーを照射した場合でも溶融領域が小さくなる。一方、照射角度（θｐ）が基準平面Ｐｒに対して浅くなるほど（９０度から離れるほど）、照射深さＤｍは浅く（短く）なる。この場合には、一方の裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏにエネルギーが集中するようになる。その結果、当該一方の裸導体端部７ｎの方が他方の裸導体端部７ｎに比べて大きく溶融し、他方の裸導体端部７ｎには溶融のための温度の伝搬も減少して、いわゆる片溶けが発生する。このため、接合対象導体の全体としては、溶融領域が小さくなってしまう。従って、照射角度（θｐ，θｃ）や照射深さＤｍは、上述したように適切に設定されることが好ましい。 The closer the irradiation angle (θp) is to 90 degrees with respect to the reference plane Pr, the deeper the laser is incident between the two opposing surfaces Po of the bare conductor end 7n. That is, the irradiation depth Db, which is the distance between the intersection surface of the facing surface Po of one bare conductor end 7n of the joining target conductors and the optical axis of the laser, and the reference plane Pr becomes deep (long). It is preferable that the two bare conductor end portions 7n arranged to face each other are welded including their frontmost portions. However, if the irradiation depth Dm is too deep, energy is diffused and the temperature for heating is also diffused. Thus, even when a laser having the same energy is irradiated, the melting region becomes small. On the other hand, as the irradiation angle (θp) becomes shallower (away from 90 degrees) with respect to the reference plane Pr, the irradiation depth Dm becomes shallower (shorter). In this case, energy is concentrated on the facing surface Po of one bare conductor end 7n. As a result, the one bare conductor end portion 7n is melted larger than the other bare conductor end portion 7n, and the propagation of temperature for melting is also reduced in the other bare conductor end portion 7n, so-called Partial melting occurs. For this reason, as a whole of the conductors to be joined, the melting region becomes small. Therefore, the irradiation angle (θp, θc) and the irradiation depth Dm are preferably set appropriately as described above.

尚、レーザー照射工程＃２０において照射されるレーザーの焦点は、基準平面Ｐｒ上に設定されていると好適である。レーザー照射工程＃２０が進行すると、セグメント導体７の先端面まで溶融が進行してくるが、その際に溶融した導体にエネルギー密度の高いレーザーが照射されることになり、良好な溶接が実現できる。但し、レーザーの焦点も、照射角度と同様に、セグメント導体７の接合状態に応じて柔軟に設定されることを妨げるものではない。焦点は、少なくとも、基準平面Ｐｒよりもセグメント導体７の側（図５における下方）であればよい。例えば、レーザーが照射される側のセグメント導体７の対向面Ｐｏと光軸Ｘｏとの交点に焦点が設定されていてもよい。また、当該交点と基準平面Ｐｒとの間に焦点が設定されていてもよい。 Note that the focal point of the laser irradiated in the laser irradiation step # 20 is preferably set on the reference plane Pr. When the laser irradiation step # 20 proceeds, the melting progresses to the end surface of the segment conductor 7, but the molten conductor is irradiated with a laser having a high energy density at that time, and good welding can be realized. . However, the focal point of the laser does not prevent the laser focus from being set flexibly in accordance with the joining state of the segment conductors 7 as with the irradiation angle. The focal point may be at least on the segment conductor 7 side (downward in FIG. 5) with respect to the reference plane Pr. For example, the focal point may be set at the intersection of the opposed surface Po of the segment conductor 7 on the laser irradiation side and the optical axis Xo. Further, a focal point may be set between the intersection point and the reference plane Pr.

ここで、レーザーの照射と、溶融領域について補足する。図６は、後述するシングルモードと称される照射モードで、レーザーを照射した場合の溶融領域７ｍを示している。ここでは、説明を容易にするために、上述したような好適な照射角度ではなく、照射基準軸Ｘｃと光軸Ｘｏとが一致する状態でレーザーを照射した場合を示している。図６では、レーザー光を符号“ＬＢ”で示している。当該レーザー光ＬＢの焦点は、上述したように、基準平面Ｐｒ上に設定されているものとする。 Here, it supplements about laser irradiation and a fusion | melting area | region. FIG. 6 shows a melting region 7m when a laser is irradiated in an irradiation mode called a single mode to be described later. Here, for ease of explanation, a case where the laser is irradiated in a state where the irradiation reference axis Xc and the optical axis Xo coincide with each other instead of the above-described preferable irradiation angle is shown. In FIG. 6, the laser beam is indicated by a symbol “LB”. As described above, the focal point of the laser beam LB is set on the reference plane Pr.

ところで、シングルモードと称される照射モードは、１つの励起光で増幅されたレーザー光を用いるモードである。シングルモードでは、エネルギー分布がガウス分布となり、レーザー光の径を小さくすることができ、エネルギー密度も大きくすることができる。これに対して、マルチモードと称される照射モードでは、複数の励起光で増幅されたレーザー光が用いられる。マルチモードのエネルギー分布は、等脚台形を上底及び下底の中点を通る直線を回転軸として回転させたようなトップハット型の分布となる。このため、容易に出力を大きくすることができるが、レーザー光の径は大きく（太く）なる。本実施形態では、アーク溶接に比べて、セグメント導体７を溶融させるためのエネルギーを狭い領域に高い密度で与えることが好ましいため、照射モードとしてはシングルモードを採用している。 By the way, an irradiation mode called a single mode is a mode using laser light amplified by one excitation light. In the single mode, the energy distribution is a Gaussian distribution, the diameter of the laser beam can be reduced, and the energy density can be increased. On the other hand, in an irradiation mode called multimode, laser light amplified by a plurality of excitation lights is used. The multimode energy distribution is a top-hat type distribution in which an isosceles trapezoid is rotated about a straight line passing through the midpoints of the upper and lower bases. For this reason, the output can be easily increased, but the diameter of the laser beam is increased (thicker). In this embodiment, compared with arc welding, it is preferable to give energy for melting the segment conductor 7 to a narrow region at a high density, and therefore a single mode is adopted as the irradiation mode.

図６に示すように、シングルモードによって、レーザー光ＬＢがセグメント導体７に照射されると、導体が気化し、導体の内部から溶融が始まる。さらにレーザー光ＬＢの照射を続けると、溶融領域７ｍが次第に拡大していく。このように、シングルモードでは、導体の内部から溶融し、細く深い領域に溶融が拡大する。一方、図示は省略するが、マルチモードでは、導体の表面から溶融し、広く浅い領域で溶融することになる。また、マルチモードでは、レーザーを照射している側から溶融すること、溶融領域が広く浅い領域となることなどから、液状化した導体の温度がさらに上昇して沸点に達し、気化した導体によって液状化した導体が吹き飛ばされてボイド（穴空き）が生じる可能性が、シングルモードよりも高くなる。 As shown in FIG. 6, when the laser beam LB is irradiated to the segment conductor 7 by the single mode, the conductor is vaporized and melting starts from the inside of the conductor. When the laser beam LB is further irradiated, the melting region 7m gradually expands. As described above, in the single mode, melting is performed from the inside of the conductor, and the melting expands into a narrow and deep region. On the other hand, although not shown in the figure, in the multi mode, it melts from the surface of the conductor and melts in a wide and shallow region. In the multimode, the temperature of the liquefied conductor further rises to the boiling point because it melts from the laser irradiation side, and the melting area becomes a wide and shallow area. The possibility that a broken conductor is blown off and a void (hole) is generated is higher than that in the single mode.

シングルモードでは、上述したように、溶融領域７ｍが細く深い形状となるため、母材であるセグメント導体７への熱伝導が大きくなり、液状化した導体が沸点に達する可能性も抑制される。即ち、溶融領域７ｍの温度を母材の融点から沸点までの温度に制御することが容易である。シングルモードでは、中央が鋭く尖ったガウス分布に従った高いエネルギー密度を有するレーザーを照射することができ、母材の内部まで高いエネルギー密度を維持することができるので、マルチモードのように表面に近い箇所が加熱されてボイドが生じる可能性が低くなる。発明者らによる実験によれば、シングルモードでのボイドの発生率は５％以下であった。 In the single mode, as described above, since the melting region 7m has a thin and deep shape, the heat conduction to the segment conductor 7 which is the base material is increased, and the possibility that the liquefied conductor reaches the boiling point is also suppressed. That is, it is easy to control the temperature of the melting region 7m to a temperature from the melting point to the boiling point of the base material. In single mode, it is possible to irradiate a laser with high energy density according to a Gaussian distribution with a sharp center and maintain a high energy density up to the inside of the base material. The possibility that voids are generated due to the heating of nearby parts is reduced. According to experiments by the inventors, the incidence of voids in the single mode was 5% or less.

また、発明者らの実験によれば、シングルモードでは、レーザーの焦点距離が長くなっても、高いエネルギー密度を維持できることが確認されている。このため、レーザーヘッド２００を接合対象導体から離すことが可能となり、溶接の際のワークディスタンスを確保し易くなるので、生産性が向上する。尚、当然ながらレーザーの出力が大きいほど、セグメント導体７は早く溶融する。そして、セグメント導体７の母材が液体状態となることによって、反射が少なくなりレーザーのエネルギーの吸収率も高くなる。従って、レーザーの出力は、例えば２０００［Ｗ］以上に設定されると好適である。また、好適な態様として、レーザーの波長は０．３〜１．１［μｍ］、焦点の径は１０〜２００［μｍ］であるとよい。 In addition, according to experiments by the inventors, it has been confirmed that, in the single mode, a high energy density can be maintained even when the focal length of the laser is increased. For this reason, it becomes possible to separate the laser head 200 from the conductors to be joined, and it becomes easy to secure a work distance during welding, so that productivity is improved. Of course, the larger the laser output, the faster the segment conductor 7 melts. And since the base material of the segment conductor 7 will be in a liquid state, reflection will decrease and the absorption rate of the energy of a laser will also become high. Therefore, the laser output is preferably set to 2000 [W] or more, for example. As a preferred embodiment, the laser wavelength is preferably 0.3 to 1.1 [μm] and the focal spot diameter is 10 to 200 [μm].

図７は、従来のアーク放電による溶接（ＴＩＧ溶接）と、本実施形態のレーザー溶接とを比較する図である。両方式共に、接合対象導体となる２つのセグメント導体７は、裸導体端部７ｎの対向面同士が隣り合って対向すると共に、裸導体端部７ｎの先端同士が基準平面Ｐｒに沿って並ぶ状態で溶接される。この際、セグメント導体７は、導体端部７ｔの先端から予め規定された剥離長Ｌｐの領域の絶縁被膜７ｈが除去されているが、ＴＩＧ溶接を行う場合の剥離長“Ｌｐ２”に比べて、レーザー溶接を行う場合の剥離長“Ｌｐ１”の方が短い長さに設定可能である。上述したように、レーザー溶接では、溶接時におけるセグメント導体７（裸導体端部７ｎ）の温度上昇を抑制することが可能であるから、ＴＩＧ溶接を行う場合に比べて絶縁被膜７ｈへの影響が小さくなる。従って、絶縁被膜７ｈを溶融させないために必要となる剥離長Ｌｐも、レーザー溶接を行う場合にはＴＩＧ溶接を行う場合に比べて短くすることができる。 FIG. 7 is a diagram comparing conventional welding by arc discharge (TIG welding) and laser welding according to the present embodiment. In both types, the two segment conductors 7 that are conductors to be joined are in a state in which the opposing surfaces of the bare conductor end portion 7n are adjacent to each other and the tips of the bare conductor end portion 7n are aligned along the reference plane Pr. Welded with. At this time, the segment conductor 7 has the insulating coating 7h in the region of the predetermined peeling length Lp removed from the tip of the conductor end 7t, but compared to the peeling length “Lp2” when performing TIG welding, The peeling length “Lp1” when performing laser welding can be set to a shorter length. As described above, in laser welding, it is possible to suppress the temperature rise of the segment conductor 7 (bare conductor end portion 7n) at the time of welding, so that the influence on the insulating coating 7h is greater than in the case of performing TIG welding. Get smaller. Therefore, the peeling length Lp necessary for preventing the insulating coating 7h from being melted can be shortened in the case of performing laser welding as compared with the case of performing TIG welding.

図７の中段及び下段には、溶接後のセグメント導体７を模式的に示している。ＴＩＧ溶接を行った場合には、アークＡＫがセグメント導体７の先端部の比較的に広い範囲に印加され、当該先端部が全体的に溶融し、表面張力により先端部が丸みを帯びて凝固する。このため、基準平面Ｐｒに直交する方向（上面）から見た接合後の導体端部７ｔの先端の外縁が、接合前の２つの導体端部７ｔの先端の配置領域Ｓからはみ出してしまう。つまり、溶接前の導体端部７ｔの先端の輪郭線に対して、溶接後の輪郭線は部分的にはみ出した形状となる。このため、ＴＩＧ溶接の場合には、隣接する接合対象導体の間の距離“Ｃｐ”をこのはみ出し量“Ｍｓ”の分だけ多くして、絶縁距離を確保できるようにする必要がある。これに対して、レーザー溶接の場合には、はみ出し量“Ｍｓ”を考慮する必要はないから、隣接する接合対象導体の間の距離“Ｃｐ”は相対的に短くなる。従って、レーザー溶接を用いた場合には、ＴＩＧ溶接を用いた場合に比べて、コイル３を小型化することができる。即ち、本実施形態の接合方法を用いて形成されたコイル３は、基準平面Ｐｒに直交する方向から見て、接合前の２つの導体端部７ｔの先端の配置領域Ｓの内側に、接合後の導体端部７ｔの先端の外縁がはみ出すことなく、収まっている。即ち、配置領域Ｓに対応する２つの導体端部７ｔの先端の外縁が接合の前後で変化しない。尚、配置領域Ｓとは、対向面Ｐｏを除いた２つの導体端部７ｔの先端面の外縁をつないで構成される閉領域であり、２つの先端面が占める領域と、それらに挟まれた領域（セグメント導体７同士の間に隙間が生じている場合の当該隙間に対応する領域）とを合わせた領域である。 The middle and lower stages of FIG. 7 schematically show the segment conductors 7 after welding. When TIG welding is performed, the arc AK is applied to a relatively wide range of the tip of the segment conductor 7, the tip is melted as a whole, and the tip is rounded and solidified by surface tension. . For this reason, the outer edge of the tip of the conductor end portion 7t after joining seen from the direction (upper surface) orthogonal to the reference plane Pr protrudes from the arrangement region S of the tips of the two conductor end portions 7t before joining. That is, the contour line after welding has a partially protruding shape with respect to the contour line at the tip of the conductor end 7t before welding. For this reason, in the case of TIG welding, it is necessary to increase the distance “Cp” between the adjacent conductors to be joined by this protrusion amount “Ms” so as to ensure an insulation distance. On the other hand, in the case of laser welding, since it is not necessary to consider the protrusion amount “Ms”, the distance “Cp” between adjacent conductors to be joined becomes relatively short. Therefore, when laser welding is used, the coil 3 can be reduced in size as compared with the case where TIG welding is used. That is, the coil 3 formed by using the joining method of the present embodiment is disposed after joining the inside of the arrangement region S at the tips of the two conductor end portions 7t before joining, when viewed from the direction orthogonal to the reference plane Pr. The outer edge of the tip of the conductor end portion 7t is accommodated without protruding. That is, the outer edges of the tips of the two conductor end portions 7t corresponding to the arrangement region S do not change before and after joining. The arrangement region S is a closed region formed by connecting the outer edges of the tip surfaces of the two conductor end portions 7t excluding the opposing surface Po, and is sandwiched between the region occupied by the two tip surfaces. This is a region combined with a region (a region corresponding to the gap when a gap is generated between the segment conductors 7).

また、上述したように、ＴＩＧ溶接を行った場合には、セグメント導体７の先端部が全体的に溶融し、表面張力により先端部が丸みを帯びて凝固する。従って、溶接後のセグメント導体７の導体端部７ｔは、図７の下段の側面図に示すように、その延在方向に沿って基準平面Ｐｒよりも延伸量“Ｍｕ”だけ延伸する場合がある。このため、セグメント導体７は、導体端部７ｔにおいて、延伸量“Ｍｕ”だけ長くなる可能性がある。さらに、上述したように、絶縁被膜７ｈの剥離長Ｌｐは、溶接に伴って上昇するセグメント導体７の温度が、絶縁被膜７ｈの耐軟化温度に達することが無いような長さに設定されている。レーザー溶接の場合の温度上昇は、ＴＩＧ溶接の場合の温度上昇に比べて小さく、耐軟化距離Ｄｈも、レーザー溶接の方がＴＩＧ溶接に比べて“ΔＤｈ”だけ短い。上述したように、レーザー溶接の場合には、延伸量“Ｍｕ”も生じないので、溶接後の裸導体端部７ｎの長さは、ＴＩＧ溶接を行った場合に比べて“ΔＤｈ＋Ｍｕ”だけ短くなる。裸導体端部７ｎの長さは、コイルエンドの長さに影響するので、レーザー溶接を用いた場合には、ＴＩＧ溶接を用いる場合に比べてコイルエンドが短くなり、コイル３を小型化することができる。 As described above, when TIG welding is performed, the tip of the segment conductor 7 is melted as a whole, and the tip is rounded and solidified by surface tension. Therefore, the conductor end portion 7t of the segment conductor 7 after welding may be extended by the extension amount “Mu” from the reference plane Pr along the extending direction as shown in the side view of the lower stage of FIG. . For this reason, there is a possibility that the segment conductor 7 becomes longer by the stretch amount “Mu” at the conductor end 7t. Furthermore, as described above, the peeling length Lp of the insulating coating 7h is set to such a length that the temperature of the segment conductor 7 that rises with welding does not reach the softening resistance temperature of the insulating coating 7h. . The temperature increase in the case of laser welding is smaller than that in the case of TIG welding, and the softening resistance distance Dh is also shorter by “ΔDh” in laser welding than in TIG welding. As described above, in the case of laser welding, the stretch amount “Mu” does not occur, so the length of the bare conductor end portion 7n after welding is shortened by “ΔDh + Mu” compared to the case where TIG welding is performed. . The length of the bare conductor end portion 7n affects the length of the coil end. Therefore, when laser welding is used, the coil end is shorter than when TIG welding is used, and the coil 3 is reduced in size. Can do.

上述したように、レーザー照射工程＃２０におけるレーザーの照射角度（θｃ）は、基準平面Ｐｒに直交する照射基準軸Ｘｃに対して６〜１０［°］（基準平面Ｐｒを基準とした照射角度（θｐ）は８０〜８６［°］）である。図８は、実験により得られた照射角度（θｃ）と溶融領域７ｍの断面積との関係を示している。照射角度（θｃ）が、最適値（例えば、θＢ＝８［°］）の場合には、目標とする最大の断面積を得ることができ、良好に２つのセグメント導体７を接合することができる。一方、照射角度（θｃ）が、最適値から外れると、角度が大きくなっても小さくなっても、溶融領域７ｍの断面積は減少し、２つのセグメント導体７を接合する強度や導電性が低下する。 As described above, the laser irradiation angle (θc) in the laser irradiation step # 20 is 6 to 10 ° with respect to the irradiation reference axis Xc orthogonal to the reference plane Pr (an irradiation angle based on the reference plane Pr ( θp) is 80 to 86 [°]). FIG. 8 shows the relationship between the irradiation angle (θc) obtained by the experiment and the cross-sectional area of the melting region 7m. When the irradiation angle (θc) is an optimum value (for example, θB = 8 [°]), the target maximum cross-sectional area can be obtained, and the two segment conductors 7 can be joined well. . On the other hand, if the irradiation angle (θc) deviates from the optimum value, the cross-sectional area of the melted region 7m decreases and the strength and conductivity for joining the two segment conductors 7 decrease, regardless of whether the angle increases or decreases. To do.

例えば、照射角度（θｃ）の最適値が“θＢ”の場合に、照射角度（θｃ）がより大きい角度“θＬ”であると、接合対象導体の内の一方の裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏとレーザーの光軸Ｘｏとの交点と基準平面Ｐｒとの距離である照射深さＤｂが、より浅い位置（基準平面Ｐｒから近い位置）となる。この場合、当該一方の裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏに対するレーザーの入射角が深くなるので、当該一方の裸導体端部７ｎへ与えられるエネルギーが、他方の裸導体端部７ｎに比べて大きくなる。その結果、当該一方の裸導体端部７ｎの方が他方の裸導体端部７ｎに比べて溶融し易くなり、いわゆる片溶けが発生する。片溶けを生じた場合には、溶融領域７ｍが、片溶けを生じている裸導体端部７ｎの対向面Ｐｏとは反対側の側面（背面）にまで達する可能性がある。この場合には、レーザーによって与えられたエネルギー（加熱温度）が当該背面から拡散することになる。また、溶融領域７ｍが、片溶けを生じている一方の裸導体端部７ｎの背面にまで達しなかったとしても、他方の裸導体端部７ｎに伝搬するエネルギー（加熱温度）は想定的に少なくなる。従って、照射角度が最適値から離れ、照射深さＤｂが浅くなると、接合対象導体の全体としての溶融領域７ｍの断面積は減少する。 For example, when the optimum value of the irradiation angle (θc) is “θB” and the irradiation angle (θc) is a larger angle “θL”, the facing surface of one bare conductor end 7n of the conductors to be joined The irradiation depth Db, which is the distance between the intersection of Po and the optical axis Xo of the laser, and the reference plane Pr is a shallower position (position closer to the reference plane Pr). In this case, since the incident angle of the laser with respect to the opposing surface Po of the one bare conductor end 7n becomes deep, the energy given to the one bare conductor end 7n is larger than that of the other bare conductor end 7n. Become. As a result, the one bare conductor end 7n is more easily melted than the other bare conductor end 7n, and so-called single melting occurs. When piece melting occurs, there is a possibility that the melting region 7m reaches the side surface (back side) opposite to the facing surface Po of the bare conductor end 7n where piece melting occurs. In this case, the energy (heating temperature) given by the laser diffuses from the back surface. Further, even if the melting region 7m does not reach the back surface of one bare conductor end 7n that is partially melted, the energy (heating temperature) that propagates to the other bare conductor end 7n is supposedly small. Become. Therefore, when the irradiation angle deviates from the optimum value and the irradiation depth Db becomes shallow, the cross-sectional area of the molten region 7m as a whole of the conductor to be joined decreases.

これらのことから、本実施形態のように、セグメント導体７の断面形状が矩形状である場合、良好に形成されたコイル３は、以下のようなものとなる。即ち、好適なコイル３は、接合対象導体を構成する２つのセグメント導体７の対向面Ｐｏとは反対側の背面が、レーザー照射により導体材料が溶融していない非溶融範囲に含まれている状態で形成されている。 From these things, when the cross-sectional shape of the segment conductor 7 is a rectangular shape like this embodiment, the coil 3 formed favorably is as follows. That is, the suitable coil 3 is in a state in which the back surface opposite to the facing surface Po of the two segment conductors 7 constituting the conductor to be joined is included in a non-melting range where the conductor material is not melted by laser irradiation. It is formed with.

一方、照射角度（θｃ）の最適値が“θＢ”の場合に、照射角度（θｃ）がより小さい角度“θＳ”であると、照射深さＤｂは、より深い位置（基準平面Ｐｒから遠い位置）となる。その結果、基準平面Ｐｒから遠い位置において溶融が始まることになるので、エネルギーが拡散して温度も拡散し、照射角度（θｃ）が“θＢ”の場合に比べて溶融領域７ｍの断面積が小さくなる。 On the other hand, when the optimum value of the irradiation angle (θc) is “θB” and the irradiation angle (θc) is a smaller angle “θS”, the irradiation depth Db is a deeper position (a position far from the reference plane Pr). ) As a result, since melting starts at a position far from the reference plane Pr, energy is diffused and temperature is also diffused, and the cross-sectional area of the melted region 7m is smaller than when the irradiation angle (θc) is “θB”. Become.

ところで、ＴＩＧ溶接に比べてセグメント導体７の温度上昇が少ないレーザー溶接を用いた場合でも、レーザーの照射時間が長くなるとエネルギー量が増えて温度上昇も大きくなる。そこで、温度上昇を抑制しながら、必要な領域を溶融させるために、レーザー照射工程＃２０においてパルス照射が行われる。具体的には、図９に例示するように、予め規定された規定照射時間に亘ってレーザーを照射する照射フェーズＰＥと、予め規定された休止時間に亘ってレーザー照射を休止する休止フェーズＰＰとを繰り返すパルス照射によってレーザーが照射される。規定照射時間は、レーザーの照射を継続しても、裸導体端部７ｎと絶縁被膜７ｈとの境界部分におけるセグメント導体７の温度（被膜先端温度）が、絶縁被膜７ｈが溶融しないような温度に留まる時間に設定されると好適である。尚、絶縁被膜７ｈが溶融しないような温度とは、絶縁被膜７ｈが完全に溶融する温度ではなく、絶縁被膜７ｈが軟化して外観が変化する耐軟化温度であると好適である。 By the way, even when laser welding is used in which the temperature rise of the segment conductor 7 is smaller than that of TIG welding, the amount of energy increases and the temperature rise increases as the laser irradiation time increases. Therefore, pulse irradiation is performed in the laser irradiation step # 20 in order to melt a necessary region while suppressing a temperature rise. Specifically, as illustrated in FIG. 9, an irradiation phase PE for irradiating a laser for a predetermined specified irradiation time, and a pause phase PP for stopping a laser irradiation for a predetermined stop time; The laser is irradiated by pulse irradiation that repeats. The specified irradiation time is such that the temperature of the segment conductor 7 (film tip temperature) at the boundary between the bare conductor end 7n and the insulating coating 7h does not melt the insulating coating 7h even if laser irradiation is continued. It is preferable that the time is set. The temperature at which the insulating coating 7h does not melt is preferably not the temperature at which the insulating coating 7h completely melts, but the softening temperature at which the appearance of the insulating coating 7h softens and changes its appearance.

図９に示す例では、３回の照射フェーズＰＥが設けられている。複数回の照射フェーズＰＥを通して、セグメント導体７を溶融させる必要があるので、照射フェーズＰＥの後の休止フェーズＰＰでは、当然ながら照射フェーズＰＥの開始前の温度まで減少しない。従って、各照射フェーズＰＥの規定照射時間が同一であれば、後で実行される照射フェーズＰＥにおける被膜先端温度の方が高くなる。つまり、図９における第１照射フェーズＰＥ１よりも第２照射フェーズＰＥ２の方が被膜先端温度が高くなり、第２照射フェーズＰＥ２よりも第３照射フェーズＰＥ３の方が被膜先端温度が高くなる。従って、規定照射時間は、最終の照射フェーズＰＥ（図９に例示する形態では第３照射フェーズＰＥ３）において、被膜先端運度が、絶縁被膜７ｈの融点或いは耐軟化温度に達しない範囲の時間に設定されると好適である。 In the example shown in FIG. 9, three irradiation phases PE are provided. Since it is necessary to melt the segment conductor 7 through a plurality of irradiation phases PE, the rest phase PP after the irradiation phase PE does not naturally decrease to the temperature before the start of the irradiation phase PE. Therefore, if the prescribed irradiation time of each irradiation phase PE is the same, the coating tip temperature in the irradiation phase PE executed later becomes higher. That is, the coating tip temperature is higher in the second irradiation phase PE2 than in the first irradiation phase PE1 in FIG. 9, and the coating tip temperature is higher in the third irradiation phase PE3 than in the second irradiation phase PE2. Therefore, the specified irradiation time is a time in a range in which the coating tip mobility does not reach the melting point or softening resistance temperature of the insulating coating 7h in the final irradiation phase PE (third irradiation phase PE3 in the embodiment illustrated in FIG. 9). Preferably it is set.

尚、図９では、３回の照射フェーズＰＥが設定されているが、各照射フェーズＰＥにおける規定照射時間は同一であってもよいし、別個の値であってもよい。同様に、２回の休止フェーズＰＰにおける各休止時間も同一であってもよいし、別個の値であってもよい。また、当然ながら、照射フェーズＰＥの回数も３回に限定されるものではなく、５回等であってもよい。また、温度上昇が絶縁被膜７ｈの耐軟化温度の範囲内であれば、パルス照射が実施されず、１回の照射によって溶接が実施されてもよい。 In FIG. 9, three irradiation phases PE are set, but the prescribed irradiation time in each irradiation phase PE may be the same or may be a separate value. Similarly, the pause times in the two pause phases PP may be the same or may be different values. Of course, the number of irradiation phases PE is not limited to three, and may be five. Moreover, if the temperature rise is within the range of the softening temperature of the insulating coating 7h, pulse irradiation may not be performed and welding may be performed by a single irradiation.

本発明は、セグメント導体を複数個用い、異なるセグメント導体の端部同士を接合して、回転電機のコイルを形成するために利用することができる。 The present invention can be used to form a coil of a rotating electrical machine by using a plurality of segment conductors and joining ends of different segment conductors.

３：コイル
５：周方向接続部（セグメント導体）
７：セグメント導体
７ａ：基本セグメント導体（セグメント導体）
７ｈ：絶縁被膜
７ｍ：溶融領域
７ｎ：裸導体端部
９０：接続部材（セグメント導体）
Ｌｐ：剥離長
ＰＥ：照射フェーズ
ＰＰ：休止フェーズ
Ｐｏ：対向面
Ｐｒ：基準平面
＃１０：導体保持工程
＃２０：レーザー照射工程
3: Coil 5: Circumferential connection (segment conductor)
7: Segment conductor 7a: Basic segment conductor (segment conductor)
7h: Insulating coating 7m: Melting region 7n: Bare conductor end 90: Connection member (segment conductor)
Lp: peeling length PE: irradiation phase PP: rest phase Po: opposing surface Pr: reference plane # 10: conductor holding step # 20: laser irradiation step

Claims

Using a plurality of segment conductors coated with an insulating film, in order to form a coil of a rotating electrical machine, a conductor joining method of a rotating electrical machine that joins the conductor ends that are the ends of the different segment conductors,
Using the segment conductor having the bare conductor end portion in which the insulating coating in the region of the predetermined peeling length is removed from the tip of the conductor end portion, the two segment conductors to be joined conductors are used as the bare conductor. The conductor holding step for holding the opposing surfaces of the end portions adjacent to each other, and holding the tips of the bare conductor end portions aligned along a reference plane;
Laser that irradiates a laser to one of two opposing surfaces of the bare conductor ends and welds the bare conductor ends to each other at an irradiation angle inclined at a predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the reference plane Irradiation process;
A method for joining conductors of a rotating electrical machine.

The irradiation angle in the laser irradiation step is 6 to 10 degrees, and among the conductors to be joined, the intersection of the opposite surface of the one end of the bare conductor irradiated with laser and the optical axis of the laser, 2. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein an irradiation depth that is a distance from the reference plane is equal to or less than ½ of a melting depth that is a distance from the reference plane to a deepest portion of a target melting range of the segment conductor. The conductor joining method.

The method of joining a rotating electric machine according to claim 1 or 2, wherein a focal point of the laser irradiated in the laser irradiation step is set on the reference plane.

In the laser irradiation step, the laser is irradiated by pulse irradiation that repeats an irradiation phase for irradiating the laser for a predetermined specified irradiation time and a pause phase for stopping the laser irradiation for a predetermined stop time. The conductor joining method for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3.

5. The conductor joining method for a rotating electrical machine according to claim 4, wherein the specified irradiation time is set to be less than a time during which the temperature of the segment conductor that rises with laser irradiation reaches the softening resistance temperature of the insulating coating.

A coil of a rotating electrical machine formed by joining a plurality of segment conductors to which an insulating film has been applied, and joining the conductor ends that are the ends of the different segment conductors,
The two segment conductors having the bare conductor end portion from which the insulating coating in the region of the peeling length defined in advance from the tip end of the conductor end portion is removed as the conductors to be joined,
The opposing surfaces of the bare conductor end portions are adjacent to each other, and the tips of the bare conductor end portions are aligned along the reference plane, and the reference plane is placed on one of the two opposing surfaces of the bare conductor end portion. The laser is irradiated at an irradiation angle inclined at a predetermined angle with respect to the orthogonal direction, and the two conductors to be bonded are bonded to each other,
A coil of a rotating electrical machine in which the outer edge of the tip of the conductor end after joining is contained inside the arrangement region of the tip of the two conductor end before joining, as viewed from the direction orthogonal to the reference plane.

The segment conductor has a rectangular cross-sectional shape,
7. The rotating electrical machine according to claim 6, wherein the back surfaces of the two segment conductors constituting the bonding target conductor opposite to the facing surfaces are included in a non-melting range in which the conductor material is not melted by laser irradiation. Coil.