(57)【要約】【課題】ステータコイルと接続端子との間の通電性を高めることができるステータコイルの引き出し線の接続構造および接続方法を提供する。【解決手段】ステータコイル４３は、引き出し線４３１において対角に位置する２つの角部４３１ａ、４３１ａが接続端子３２の挟持部３２ａ、３２ａに係止されることにより、引き出し線４３１が接続端子３２の挿通空間３２ｓに挟み込まれて構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子に設けられた挿通空間にステータコイルの引き出し線が挟み込まれ、前記引き出し線が前記接続端子の外側から一対の電極で挟まれて押圧され、この状態で電極間に電流が流れることにより、前記引き出し線の絶縁被膜が破壊されて押し出されて前記絶縁被膜の内側にある導体が前記接続端子に接合されて構成されるステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記引き出し線に、２つの突出部を対向して設け、前記引き出し線は、前記２つの突出部が前記挿通空間の周りに係止されることにより前記挿通空間に挟み込まれていることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載のステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記引き出し線は、縦断面が平角形状であり、前記引き出し線で対角に位置する２つの角部が前記２つの突出部であることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項３】
請求項２に記載のステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記２つの角部は、縦断面が平角形状の前記引き出し線が捻られて形成されたものであることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記接続端子に、前記２つの突出部の係止位置を規制して前記引き出し線の回転を抑える規制手段を設けたことを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項５】
請求項４に記載のステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記挿通空間の周りで前記２つの突出部が係止される部分を凹部で形成し、この凹部により前記規制手段を構成したことを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項６】
請求項４に記載のステータコイルの引き出し線の接続構造において、
前記接続端子はＵ字状に形成され、前記引き出し線が挟み込まれる一対の挟持部をつなぐ連結部の中間部分の外面に前記規制手段である凹部が設けられ、この凹部は、前記一対の挟持部が前記一対の電極で押圧されるときに内側に揃って曲がるようにすることにより前記２つの突出部の係止位置を規制することを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続構造。
【請求項７】
接続端子に設けられた挿通空間にステータコイルの引き出し線を挟み込むセット工程と、
前記引き出し線を前記接続端子の外側から一対の電極で挟み込んで押圧し、この状態で電極間に電流を流して前記引き出し線の絶縁被膜を破壊して押し出すことにより前記絶縁被膜の内側にある導体を前記接続端子に接合するヒュージング工程とを備えているステータコイルの引き出し線の接続方法において、
前記引き出し線の縦断面が平角形状である場合には、前記セット工程で、前記引き出し線を前記挿通空間に縦断面視で斜めの状態で挿入して、前記引き出し線で対角に位置する２つの角部を前記挿通空間の周りに係止させることにより前記引き出し線を前記挿通空間に挟み込ませることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続方法。
【請求項８】
接続端子に設けられた挿通空間にステータコイルの引き出し線を挟み込むセット工程と、
前記引き出し線を前記接続端子の外側から一対の電極で挟み込んで押圧し、この状態で電極間に電流を流して前記引き出し線の絶縁被膜を破壊して押し出すことにより前記絶縁被膜の内側にある導体を前記接続端子に接合するヒュージング工程とを備えているステータコイルの引き出し線の接続方法において、
前記引き出し線の縦断面が平角形状である場合には、前記セット工程で、前記引き出し線を捻って、この状態で前記引き出し線を前記挿通空間に挿入し、縦断面視で対角に位置している２つの角部を前記挿通空間の周りに係止させることにより前記引き出し線を前記挿通空間に挟み込ませることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のステータコイルの引き出し線の接続方法において、
前記セット工程から前記ヒュージング工程の間にかけては、前記引き出し線の先端側の部分を保持して前記引き出し線の回転を抑えることを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続方法。
【請求項１０】
請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載のステータコイルの引き出し線の接続方法において、
前記ヒュージング工程を行う前に、前記接続端子を前記引き出し線に機械的にかしめておく仮接合工程を設けたことを特徴とするステータコイルの引き出し線の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両に設けられるモータに使用されるステータコイルの引き出し線の接続構造および接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両に設けられるモータとしては、例えば特許文献１に記載されているようなモータが提案されている。このようなモータに使用されるステータコイルは、接続端子を介してバスリングに接続される。
【０００３】
ステータコイルを接続端子に接続するには、まず最初に、接続端子に設けられている挿通空間に、ステータコイルから引き出された引き出し線を挟み込む。次にヒュージング工法を行う。具体的には、引き出し線を接続端子の外側から一対の電極で挟んで押圧し、この状態で電極間に電流を流す。引き出し線の外皮は樹脂製の絶縁被膜で構成されているため、絶縁被膜は接続端子に発生している熱と電極による加圧力とで軟化し、やがて破壊されて押し出される。これにより、絶縁被膜の内側にある導体が接続端子に接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３３７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような接続方法で得られる引き出し線の接続構造では、引き出し線を接続端子に挟み込んだときに引き出し線と接続端子との接触面積が大きいために、接続端子が電極で加圧されるときには接続端子の引き出し線に対する押圧力を十分に確保できない。したがって、絶縁被膜が十分に破壊されず押し出されにくく、引き出し線の導体が接続端子に十分に接合しない。その結果、ステータコイルと接続端子との間の通電性が十分なものとはいえなかった。
【０００６】
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、ステータコイルと接続端子との間の通電性を高めることができるステータコイルの引き出し線の接続構造および接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために本件発明は、ステータコイルの引き出し線に対向して設けられる２つの突出部を接続端子の挿通空間に係止させて引き出し線を挿通部に挟み込ませるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
このため、接続端子と引き出し線との接触面積が従来よりも小さくなるので、接続端子の引き出し線に対する押圧力が大きくなる。したがって、絶縁被膜が確実に押し出されて導体が接続端子に確実に接合することになる。よって、ステータコイルと接続端子との間の通電性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本件発明の一実施の形態を示すモータの模式図である。
【図２】同実施の形態においてステータコイルの引き出し線の接続構造の分解斜視図である。
【図３】同実施の形態においてステータコイルの引き出し線の接続方法の説明図である。
【図４】図３の（ａ）の拡大図である。
【図５】（ａ）は引き出し線の先端側の部分が保持された状態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印方向から視た図である。
【図６】引き出し線の導体が接続端子に接合される過程を示す図である。
【図７】引き出し線が捻られた状態で接続端子に挟み込まれた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
【００１１】
図１は、本件発明の一実施の形態を示すモータ１の模式図である。本実施の形態のモータ１は、ハイブリッド車や電気自動車のような電動車両に設けられるモータである。このモータ１は、周知のようにハウジング２（モータケース）と、バスリング３と、ステータ４と、ローター５とを備えている。
【００１２】
ハウジング２は円筒状に形成されている。バスリング３は、バスリング本体３１と、３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗとを備えている。バスリング本体３１は円環状に形成されている。このバスリング本体３１は、ハウジング２の内周側に固定されている。また、３相の入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは、バスリング本体３１に接続されている。
【００１３】
ステータ４は円環状に形成されている。ステータ４の内周側にはローター５が配置されている。また、このステータ４は、２４個の分割ステータ４１から構成されている。２４個の分割ステータ４１は、円環状のステータが径方向に２４個に分割されたものである。
【００１４】
各分割ステータ４１は、ステータコア４２と、ステータコイル４３とを備えている。ステータコア４２は、隣り合うステータコア４２、４２に接続されている。ステータコイル４３はステータコア４２に巻回されている。
【００１５】
このような状態でステータコイル４３は、ステータコア４２の内周側および外周側から引き出し線がそれぞれ引き出されている。内周側の引き出し線（図示せず）は、隣り合う一方のステータコイル４３の内周側の引き出し線（図示せず）に接続されている。外周側の引き出し線４３１は、バスリング本体３１の内周側に接続されている。この接続構造が、本件発明のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造である。
【００１６】
図２は、ステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造の分解斜視図である。ステータコイル４３は、線状の導体４３ａ（銅線等）の周りに樹脂製の絶縁被膜４３ｂ（エナメル等）が覆われて構成されており、断面が平角状になるように形成されている。
【００１７】
一方、バスリング本体３１には接続端子３２が設けられている。この接続端子３２は、ステータコイル４３の引き出し線４３１が接続される部分である。この接続端子３２はＵ字状に形成されており、挟持部３２ａ、３２ａと、連結部３２ｂとを有している。挟持部３２ａ、３２ａの間には挿通空間３２ｓが形成されており、この挿通空間３２ｓに引き出し線４３１が挟み込まれる。連結部３２ｂは、挟持部３２ａ、３２ａをつなぐ部分である。
【００１８】
挟持部３２ａ、３２ａの内面には、連結部３２ｂに近い方に内側凹部３２ｃ、３２ｃが対向して設けられている。双方の内側凹部３２ｃ、３２ｃは、断面が円弧状になるように形成されている。
【００１９】
また、連結部３２ｂの外面の中間部分には、外側凹部３２ｄが設けられている。この外側凹部３２ｄは、断面が円弧状になるように形成されている。なお、内側凹部３２ｃと外側凹部３２ｄは、本件発明の規制手段を構成している。
【００２０】
次に、ステータコイルの接続方法を図３を中心にして説明する。
【００２１】
（１）セット工程・・・図３の（ａ）
最初に、ステータコイル４３の引き出し線４３１を接続端子３２の挿通空間３２ｓに通して挟み込む。具体的には、図４に示すように、引き出し線４３１で対角に位置する２つの角部４３１ａ、４３１ａを挟持部３２ａ、３２ａの内側凹部３２ｃ、３２ｃに係止させる。次に、図５の（ａ）と（ｂ）に示すように、保持用治具１０、１０により引き出し線４３１の先端側の部分４３１ｂを挟んで保持する。これにより、引き出し線４３１の回転が抑えられる。
【００２２】
（２）仮接合工程・・・図３の（ｂ）
次に、加圧用治具１１、１１で挟持部３２ａ、３２ａを挟み込んで押圧する。このときには、図５に示したように、引き出し線４３１の先端側の部分４３１ｂが保持用治具１０、１０で保持されている。そして、挟持部３２ａ、３２ａは、加圧用治具１１、１１により連結部３２ｂを中心にして内側に曲げられて、接続端子３２が引き出し線４３１に機械的にかしめられる。
【００２３】
（３）ヒュージング工程・・・図３の（ｃ）〜（ｆ）
次に、加圧用治具１１、１１を外して、図３の（ｃ）に示すように電極１２、１２で挟持部３２ａ、３２ａを挟み込んで押圧する。このときにも、図５に示したように、引き出し線４３１の先端側の部分４３１ｂが保持用治具１０、１０で保持されている。そして、挟持部３２ａ、３２ａは、電極１２、１２で押圧されることにより引き出し線４３１を押圧する。
【００２４】
続いて、図３の（ｄ）に示すように電極１２、１２間に電流Ｅ１が流される。この電流Ｅ１は、上側の電極１２、上側の挟持部３２ａ、連結部３２ｂ、下側の挟持部３２ａ、下側の電極１２の順に流れる。そして、時間が経つにつれて電極１２、１２が発熱し、この発熱により挟持部３２ａ、３２ａも発熱する。
【００２５】
このため、図６の（ａ）から（ｂ）に示すように、挟持部３２ａ、３２ａに接触している引き出し線４３１の絶縁被膜４３ｂは、挟持部３２ａ、３２ａの押圧力Ａと熱Ｂにより破壊されて押し出される。なお、図６では、上側の挟持部３２ａの方を示している。このようにして絶縁被膜４３ｂが押し出されると、絶縁被膜４３ｂの内側にある導体４３ａが挟持部３２ａ、３２ａに接合する。
【００２６】
これにより、導体４３ａと挟持部３２ａ、３２ａとが導通可能になる。したがって、図３の（ｅ）に示すように、電流Ｅ２が、上側の電極１２、上側の挟持部３２ａ、導体４３ａ、下側の挟持部３２ａ、下側の電極１２の順に流れるようになる。
【００２７】
さらに時間が経過すると、図３の（ｆ）に示すように、挟持部３２ａ、３２ａの先端が当接して接続作業が終了する。このようにして、引き出し線４３１と接続端子３２とが接合される。このときには、図３の（ｅ）で示した状態よりも、導体４３ａと挟持部３２ａ、３２ａとの接合力が強くなっている。したがって、連結部３２ｂを流れる電流Ｅ１の量が減り、導体４３ａを流れる電流Ｅ２の量が増えて、この電流Ｅ２の量が一定量に確保される。
【００２８】
以上、説明してきたように、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法では、ステップ工程において、引き出し線４３１の対角に位置する２つの角部４３１ａ、４３１ａを接続端子３２の内側凹部３２ｃ、３２ｃに係止して挿通空間３２ｓに挟み込ませるようにした。
【００２９】
これにより、接続端子３２と引き出し線４３１との接触面積が従来よりも小さくなるので、接続端子３２の引き出し線４３１に対する押圧力Ａ（図６（ａ）参照）が大きくなる。したがって、絶縁被膜４３ｂが確実に押し出されて導体４３ａが接続端子３２に確実に接合されることになる。よって、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法は、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。
【００３０】
また、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法では、引き出し線４３１の縦断面が平角形状の場合には、引き出し線４３１を挿通空間３２ｓに対して縦断面視で斜めにして挿入するようにした。このため、引き出し線４３１をそのまま使用することで、接続端子３２と引き出し線４３１との接触面積を従来よりも小さくすることが可能になる。よって、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法は、低コスト化を図りつつ、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。
【００３１】
また、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法では、セット工程からヒュージング工程の間にかけて引き出し線４３１の回転を抑えるようにした。これにより、絶縁被膜４３ｂが押し出されやすくなるので、導体４３ａと接続端子３２との接合性がより高まる。よって、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法は、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性をさらに高めることができる。
【００３２】
また、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法では、ヒュージング工程の前に仮接合工程を設けて、この仮接合工程において接続端子３２を引き出し線４３１に機械的にかしめておくようにした。したがって、仮接合工程がない場合に比べて、ヒュージング工程にかける時間を短縮することが可能になる。よって、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続方法は、ステータコイル４３の接続作業時間を短縮できる。
【００３３】
また、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造については、本実施の形態の接続方法で得られたものであるので、上記で説明したようにステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。また、この接続構造では、縦断面が平角形状である既存の引き出し線４３１を使用しているので、上記で説明したように、低コスト化を図りつつ、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。
【００３４】
また、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造では、挟持部３２ａ、３２ａに内側凹部３２ｃ、３２ｃを設け、この内側凹部３２ｃ、３２ｃに引き出し線４３１の２つの角部４３１ａ、４３１ａが係止されるようにした。したがって、引き出し線４３１の係止位置が規定されるので、引き出し線４３１が押圧されても、引き出し線４３１の回転が抑えられる。
【００３５】
さらに、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造では、接続端子３２の連結部３２ｂに外側凹部３２ｄを設けた。したがって、挟持部３２ａ、３２ａが電極１２、１２で押圧されたときには、連結部３２ｂが外側凹部３２ｄ（連結部３２ｂの中間部分）で折り曲げられるので、挟持部３２ａ、３２ａが内側に揃って曲がる。これにより２つの角部４３１ａ、４３１ａは、挟持部３２ａ、３２ａに対する当たり方が変化しない、つまり、２つの角部４３１ａ、４３１ａの係止位置が規制される。このため、引き出し線４３１が押圧されても、引き出し線４３１の回転が抑えられる。
【００３６】
その結果、絶縁被膜４３ｂは、内側凹部３２ｃ、３２ｃや外側凹部３２ｄがない場合に比べて押し出されやすくなるので、導体４３ａと接続端子３２との接合性が高まる。よって、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造は、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性をさらに高めることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態のステータコイル４３の引き出し線４３１の接続構造では、接続端子３２に、内側凹部３２ｃ、３２ｃと外側凹部３２ｄの両方が設けられた場合を説明したが、いずれか一方の凹部が設けられていても良い。その場合にも、双方の凹部３２ｃ、３２ｃ、３２ｄがない場合に比べてステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。
【００３８】
以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
【００３９】
例えば、本実施の形態では、セット工程において、引き出し線４３１を挿通空間３２ｓに縦断面視で斜めの状態で挿入するようにしたが、その他の方法を以下に説明する。
【００４０】
まず、図７に示すように、ステータコイル４４の引き出し線４４１を捻る。次に、図３の（ａ）や図４で示すように引き出し線４４１を挿通空間３２ｓに挿入して、２つの角部４４１ａ、４４１ａを挟持部３２ａ、３２ａに係止させて挿通空間３２ｓに挟み込む。以下の作業は、図３の（ｂ）〜（ｆ）と同じである。
【００４１】
この場合の接続方法では、引き出し線４４１を斜めにした状態で挿通空間３２ｓに挿入しなくても良いので、引き出し線４４１の挿入作業が容易になり、引き出し線４４１の接続作業性を高めることができる。
【００４２】
また、この接続方法を用いて得られた引き出し線４４１の接続構造においては、引き出し線４４１の接続作業性を高めつつ、ステータコイル４３と接続端子３２との間の通電性を高めることができる。
【００４３】
また、引き出し線に本実施の形態のような縦断面が平角形状のものを使用しない場合には、引き出し線に２つの突出部を対向して設け、この２つの突出部を接続端子の挿通空間の周りに係止させて引き出し線を挿通空間に挟み込ませるようにしても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１２    電極
３２    接続端子
３２ａ    挟持部
３２ｂ    連結部
３２ｃ    内側凹部
３２ｄ    外側凹部
３２ｓ    挿通空間
４３    ステータコイル
４３ａ    導体
４３ｂ    絶縁被膜
４４    ステータコイル
４３１    引き出し線  
４４１    引き出し線  
４３１ａ    角部  
４４１ａ    角部  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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