(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアに装着される複数のコイルの対応端部間を電気的に接続するコイル接続ワイヤであって、
導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる複数の被覆導線を有し、
該複数の被覆導線は、前記導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットによって電気的且つ機械的に接合されており、
前記リベットは、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有していることを特徴とするコイル接続ワイヤ。
【請求項２】
前記リベットは、ローレット加工部を有する軸部と、該軸部の一端部に設けられたテーパ状頭部と、前記軸部の他端部に設けられた中空部とを備えており、
前記リベットは、前記被覆導線に形成された下孔であって、前記軸部の外径と同一又は大径であり且つ前記ローレット加工部より小径の下孔に挿入された後に、前記中空部を加圧変形させられることにより、前記被覆導線を電気的且つ機械的に接合していることを特徴とする請求項１に記載のコイル接続ワイヤ。
【請求項３】
前記対応端部は、前記ステータコアに装着される複数のコイルのうちの同相コイルの巻き始め端部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル接続ワイヤ。
【請求項４】
前記対応端部は、前記ステータコアに装着される複数のコイルのそれぞれの巻き終わり端部であることを特徴とする請求項１又は２に記載のコイル接続ワイヤ。
【請求項５】
前記被覆導線の導電性部材及び前記リベットは共に、無酸素銅からなることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のコイル接続ワイヤ。
【請求項６】
周方向に沿った複数のスロットが設けられたステータコアと、
導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなるコイルであって、前記複数のスロットにそれぞれ装着される複数のコイルと、
導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる端子であって、前記コイルに電力を供給する為の端子と、
導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる接続ワイヤであって、前記コイルの巻き始め端部と前記電極供給端子との間を電気的に接続するコイル接続ワイヤとを備え、
前記コイル接続ワイヤと前記コイルの巻始め端部又は前記電極供給端子との間の少なくとも何れか一方は、前記導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットによって電気的且つ機械的に接合されており、
前記リベットは、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有していることを特徴とする回転電気のステータ。
【請求項７】
前記リベットは、ローレット加工部を有する軸部と、該軸部の一端部に設けられたテーパ状頭部と、前記軸部の他端部に設けられた中空部とを備えており、
前記リベットは、前記被覆導線に形成された下孔であって、前記軸部の外径と同一又は大径であり且つ前記ローレット加工部より小径の下孔に挿入された後に、前記中空部を加圧変形させられることにより、前記被覆導線を電気的且つ機械的に接合していることを特徴とする請求項６に記載の回転電気のステータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機のステータ、及び該ステータにおけるコイル間を電気的に接続するコイル接続ワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータ等の回転電機は、複数のコイルが内設されたステータと、該ステータの内部に配設されたロータとを備えている。
前記ステータは、内周面に複数のスロットが設けられたステータコアと、前記複数のスロットに装着された複数のコイルとを有している。該複数のコイルは、前記モータに対して回転磁界を発生させ得るように電気的に接続されている。
【０００３】
具体的には、前記複数のコイルのそれぞれの巻き始め端部は、接続ワイヤを介して同相の電力供給端子に接続される。斯かる同相コイル接続は、通常、前記ステータコアに沿うように形成された同相コイル接続ワイヤを介して行われる。即ち、該同相コイル接続ワイヤは前記ステータコアに沿うような略環状に形成されており、該同相コイル接続ワイヤが同相コイルの巻き始め端部及び同相電力供給端子に対して電気的に接続される。
【０００４】
他方、前記複数のコイルのそれぞれの巻き終わり端部は、互いに電気的に接続されて、中性点とされる。斯かる中性点コイル接続も、通常、ステータコアに沿って配設された中性点コイル接続ワイヤを介して行われる。
【０００５】
ところで、前記コイルは外部との絶縁性を確保する為、外周が絶縁性被膜によって被覆された被覆導線を用いて形成される。同様に、該コイルの巻き始め端部と電力供給端子とを電気的に接続する前記接続ワイヤも、被覆導線を用いて形成される。
【０００６】
その為、従来においては、コイルの端部と前記接続ワイヤとの接合は、前記絶縁性被膜を剥離させた後に環状接続部材を介して行うか、若しくは、溶接によって前記絶縁性被膜を焼却除去しながら行われていた。
【０００７】
しかしながら、前者の方法は、絶縁性被膜の剥離処理を要する為、作業効率が悪いという問題がある。
又、後者の方法においては、加熱等の影響によって被覆導線の導電性部材が組織変化したり、及び／又は、該導線性部材にろう材等の異種物質が付着して合金化し、該導電性部材の導電率が変化するという問題がある。
【０００８】
特に、前記被覆導線の導電率を向上させる為に、近年、該被覆導線の導電性部材として無酸素銅が使用されている。斯かる無酸素銅等の高導電性部材を溶接する際には、一対の溶接電極の互いの対向端部にタングステン等の低導電性部材を付設すると共に、溶接すべき一の被覆導線と他の被覆導線との間に銀りん銅ろう等のろう材を介挿する必要がある。この状態で、一の被覆導線と他の被覆導線とを溶接すると、溶接部位に、低導電性材料が付着し、これにより、被覆導線間の導電率が悪化する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、複数の被覆導線が接合されてなるコイル接続ワイヤであって、ステータコアに装着される複数のコイルの対応端部間を電気的に接続するコイル接続ワイヤにおいて、比較的容易に前記複数の被覆導線間を接合でき、且つ、接合部位における導電率の悪化を有効に防止し得るコイル接続ワイヤの提供を、一の目的とする。
又、本発明は、回転電機におけるステータにおいて、コイルの端部とコイル接続ワイヤとの間の接合、及び／又は、コイル接続ワイヤと電力供給端子との間の接合を、導電率の悪化を有効に防止しつつ比較的容易に行えるステータの提供を、他の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成する為に、ステータコアに装着される複数のコイルの対応端部間を電気的に接続するコイル接続ワイヤであって、導線性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる複数の被覆導線を有し、該複数の被覆導線は、前記導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットによって電気的且つ機械的に接合されており、前記リベットは、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有しているコイル接続ワイヤを提供する。
【００１１】
好ましくは、前記リベットは、ローレット加工部を有する軸部と、該軸部の一端部に設けられたテーパ状頭部と、前記軸部の他端部に設けられた中空部とを備えており、前記リベットは、前記被覆導線に形成された下孔であって、前記軸部の外径と同一又は大径であり且つ前記ローレット加工部より小径の下孔に挿入された後に、前記中空部を加圧変形させられることにより、前記被覆導線を電気的且つ機械的に接合する。
【００１２】
一態様においては、前記対応端部は、前記ステータコアに装着される複数のコイルのうちの同相コイルの巻き始め端部とされる。
他態様においては、前記対応端部は、前記ステータコアに装着される複数のコイルのそれぞれの巻き終わり端部とされる。
好ましくは、前記種々の態様において、前記被覆導線の導電性部材及び前記リベットは共に、無酸素銅によって形成される。
【００１３】
さらに、本発明は、前記目的を達成する為に、周方向に沿った複数のスロットが設けられたステータコアと、導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなるコイルであって、前記複数のスロットにそれぞれ装着される複数のコイルと、導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる端子であって、前記コイルに電力を供給する為の端子と、導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる接続ワイヤであって、前記コイルの巻き始め端部と前記電極供給端子との間を電気的に接続するコイル接続ワイヤとを備え、前記コイル接続ワイヤと前記コイルの巻始め端部又は前記電極供給端子との間の少なくとも何れか一方は、前記導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットによって電気的且つ機械的に接合されており、前記リベットは、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有している回転電気のステータを提供する。
好ましくは、前記リベットは、ローレット加工部を有する軸部と、該軸部の一端部に設けられたテーパ状頭部と、前記軸部の他端部に設けられた中空部とを備えており、前記リベットは、前記被覆導線に形成された下孔であって、前記軸部の外径と同一又は大径であり且つ前記ローレット加工部より小径の下孔に挿入された後に、前記中空部を加圧変形させられることにより、前記被覆導線を電気的且つ機械的に接合する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコイル接続ワイヤの好ましい実施の形態につき、添付図面を参照しつつ説明する。
本実施の形態に係るコイル接続ワイヤは、回転電機のステータに備えられるコイルの対応端部を電気的に接続する為に使用される。
【００１５】
図１及び図２に、それぞれ、前記コイル接続ワイヤが適用されたステータ１００の概略平面図及び底面図を示す。
図１に示すように、前記ステータ１００は、内周面に周方向に沿った複数のスロット１１１が設けられたステータコア１１０と、前記複数のスロット１１１に装着される複数のコイル１２０とを備えている。なお、図１に示すステータ１００は、ｕ相，ｖ相及びｗ相の３相モータ用とされており、従って、前記複数のコイル１２０は、それぞれ、周方向に沿ってｕ相コイル１２０ｕ，ｖ相コイル１２０ｖ及びｗ相コイル１２０ｗを構成している。
なお、前記複数のコイル１２０は、それぞれ、無酸素銅等の導電性部材が絶縁性被膜によって被覆されてなる被覆導線によって構成されている。
【００１６】
本実施の形態に係るコイル接続ワイヤは、前記ｕ相コイル１２０ｕ，ｖ相コイル１２０ｖ及びｗ相コイル１２０ｗのうちの同相コイルの各巻き始め端部同士を電気的に接続する同相コイル接続ワイヤ１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ（図１参照）、及び前記ｕ相コイル１２０ｕ，ｖ相コイル１２０ｖ及びｗ相コイル１２０ｗの各巻き終わり端部を相互に電気的に接続する中性点コイル接続ワイヤ１０ｎ（図２参照）として使用されている。なお、図１においては、理解容易の為に、ｖ相コイル接続ワイヤ１０ｖのみを示している。
【００１７】
前記同相コイル接続ワイヤ１０ｕ，１０ｖ，１０ｗとして使用される前記コイル接続ワイヤ１０は、それぞれ、前記ステータコア１１０に沿うように、周方向に沿って配設される複数の被覆導線２０(1)，２０(2)，・・・を有している。
即ち、前記コイル接続ワイヤ１０においては、一の被覆導線２０(1)と該一の被覆導線に隣接した他の被覆導線２０(2)とが一部分においてオーバーラップした状態で、前記複数の被覆導線全体がステータコアに沿った環状を形成するように構成されている。
なお、該複数の被覆導線２０(1)，２０(2)，・・・は、前記コイルを構成する被覆導線と同様、導電性部材１４０と、該導電性部材を囲繞する絶縁性被膜１４１とを有している（図３参照）。
【００１８】
そして、前記一の被覆導線２０(1)と他の被覆導線２０(2)とは、互いがオーバーラップしている部位（以下、当接部位という）において、導電性材料からなるリベット３０によって接合されている。
即ち、一の被覆導線２０(1)と隣接する他の被覆導線２０(2)とは、互いの当接部位に圧入された一又は複数のリベット３０によって電気的且つ機械的に接続されている。
【００１９】
図３に、図１におけるIII-III線断面図を示す。
図３に示すように、本実施の形態においては、前記リベット３０は、接合すべき被覆導線（例えば、被覆導線２０(1)及び２０(2)）間に亘って延び、外表面に導電性部材が露出した軸部３１を備えている。
斯かる軸部３１を接合すべき被覆導線間に亘って圧入させることにより、該被覆導線同士を電気的且つ機械的に接続させることができる。
【００２０】
好ましくは、前記リベット３０は、前記軸部３１の両端部に位置し、外方へ行くに従って拡径されたテーパ状頭部３２を備えるものとされる。斯かるテーパ状頭部３２を備えることにより、リベット３０の被覆導線からの脱離を防止しつつ、被覆導線間の連結強度を向上させ得る。
【００２１】
より好ましくは、前記軸部３１は、少なくとも一部において、表面積が増大するような異形状加工が施される。本実施の形態においては、前記異形状加工として、前記軸部３１は、ローレット加工が施されたローレット部３３を有している。
【００２２】
このように、前記軸部３１の少なくとも一部に、表面積が増大するような異形状加工を施すことにより、リベット３０と被覆導線２０の導電性部材１４０との間の接触面積が増加し、これにより、接合される被覆導線間の導電率の悪化を有効に防止し得ると共に、該被覆導線間の接合強度も向上させることができる。
【００２３】
特に、リベット３０と導電性部材１４０との接触面積は、コイル接続ワイヤ１０全体の導電率に直接的に影響を与える。従って、好ましくは、リベット３０と導電性部材１４０との接触面積が被覆導線２０における導電性材料１４０の断面積と同一又はそれ以上となるように、リベット３０の外表面積を設定すれば、接合部位における導電率の悪化を有効に防止できる。
【００２４】
より好ましくは、前記リベット３０は、被覆導線２０における導電性部材１４０と同一材料とされる。即ち、被覆導線２０における導電性部材１４０が無酸素銅である場合には、リベット３０も無酸素銅を用いて形成される。このように、リベット３０の材質と被覆導線２０における導電性部材１４０の材質とを同一とすることにより、一の被覆導線２０(1)と他の被覆導線２０(2)との接合部位における導電率の変動を有効に防止できる。
【００２５】
図４に、圧入前のリベット３０の一例を示す。
図４に示すように、前記リベット３０は、例えば、ローレット加工が施された軸部３１と、該軸部３１の一端部に設けられたテーパ状頭部３２と、前記軸部３１の他端部に設けられた中空部３２’とを備え得る。
斯かるリベットを用いる場合には、接合すべき一の被覆導線２０(1)と他の被覆導線２０(2)とに、前記軸部３１の外径に対して同一径又は若干大径であり且つローレット加工部３３の外径よりも小径の下孔を形成し、該下孔にリベットを挿入した後、前記中空部３２’を加圧変形させることにより、一の被覆導線２０(1)と他の被覆導線２０(2)とを確実に接合させることができる。
【００２６】
前記中性点コイル接続ワイヤ１０ｎとして使用される前記コイル接続ワイヤ１０（図２参照）は、ｕ相コイル１２０ｕ，ｖ相コイル１２０ｖ及びｗ相コイル１２０ｗの各巻き終わり端部を互いに導通するように構成されている点を除き、前記同相コイル接続ワイヤ１０ｕ，１０ｖ，１０ｎと同一である。
【００２７】
斯かる構成のコイル接続ワイヤ１０においては、前記種々の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
即ち、従来のように、被覆導線同士を溶接により接合すると、溶接時の熱によって被覆導線の導電性部材が組織変化を起こしたり、及び／又は、該導電性部材にろう材が付着し、コイル接続ワイヤの導電率が変動する恐れがある。
特に、導電性部材として無酸素銅等の高導電性部材を用いる場合には、溶接によって導電率が大きく変動する。
【００２８】
これに対し、本実施の形態に係るコイル接続ワイヤ１０においては、リベット３０を圧入することによって一の被覆導線２０(1)と他の被覆導線２０(2)とを接合している為、被覆導線の導電性部材１４０が熱によって組織変化したり、該導電性部材１４０に対して不純物質が付着することがない。従って、コイル接続ワイヤ全体の導電率変動を可及的に抑えることができる。又、被覆導線の接合に際して絶縁性被覆を剥離する必要も無いので、作業効率が悪化することも無い。
【００２９】
さらに、各当接部位に対して複数個のリベット３０で被覆導線を接合するように構成すれば、リベット３０のみで十分な機械的接合強度を得ることができる。なお、前記リベット３０の両端部は、好ましくは、圧入後、絶縁性樹脂等によってモールドされる。
【００３０】
本実施の形態においては、前記コイル接続ワイヤ１０を構成する複数の被覆導線２０(1)，２０(2)，・・・間の接合についてのみ説明したが、該コイル接続ワイヤ１０とコイル１２０の端部との接続、及び／又は、該コイル接続ワイヤ１０と電力供給端子（図示せず）との接続を、前記リベット３０によって行うことも、当然に可能である。
斯かる態様においても、本実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。即ち、ステータ１００におけるコイルと電力供給端子との間の電気的且つ機械的接続を、導電率の変動を可及的に抑えつつ、効率良く行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るコイル接続ワイヤによれば、該コイル接続ワイヤを構成する複数の被覆導線を、該被覆導線における導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットであって、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有するリベットによって接合するように構成したので、導電率の悪化を有効に防止しつつ、複数の被覆導線間の接合を容易に行うことができる。
【００３２】
又、本発明に係るステータによれば、コイルの端部とコイル接続ワイヤとの間の接合、及び／又は、コイル接続ワイヤと電力供給端子との間の接合を、被覆導線における導電性部材と同一の導電性材料で形成されたリベットであって、該リベットと前記導電性部材との接触面積が、該導電性部材の断面積と同一又はそれ以上となるような外表面積を有するリベットによって行うように構成したので、導電率の悪化を有効に防止しつつ、前記接合を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るコイル接続ワイヤを備えたステータの概略平面図である。
【図２】図２は、図１に示すステータの概略底面図である。
【図３】図３は、図１におけるIII-III線断面図である。
【図４】図４は、圧入前のリベットの一例を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１０      コイル接続ワイヤ
１０ｕ    ｕ相コイル接続ワイヤ
１０ｖ    ｖ相コイル接続ワイヤ
１０ｗ    ｗ相コイル接続ワイヤ
１０ｎ    中性点コイル接続ワイヤ
２０      被覆導線
３０      リベット
１００    ステータ
１１１    スロット
１１０    ステータコア
１２０    コイル
１２０ｕ  ｕ相コイル
１２０ｖ  ｖ相コイル
１２０ｗ  ｗ相コイル
１４０    導電性部材
１４１    絶縁性被膜
【図１】
0003698423.tif 000002
【図２】
0003698423.tif 000003
【図３】
0003698423.tif 000004
【図４】
0003698423.tif 000005