(57)【要約】【課題】新規な線材２と被接続材３との接続固定構造を提供する。【解決手段】被接続材３の挿通孔５に締結用筒体６を嵌入し、その筒体６に線材の端末２ａ、２ｂが挿入された筒状接続子７を嵌入し、筒体６と接続子７の両嵌合面６ｂ、７ｂはテーパ状として、筒体６に接続子７を嵌入することにより、その筒体が拡径して被接続材の挿通孔内面に圧接固定し、接続子７が縮径して線材端末２ａ、２ｂを締結する。テーパ面６ｂ、７ｂによる嵌合は、そのテーパの角度を任意に選択することにより、その固定強度を任意に得ることができ、また、機械的な固定のため、自動化も容易である。また、被接続材の挿通孔に締結用筒体を嵌入し、その筒体に線材の端末が固定された接続子を嵌入し、筒体と接続子の両嵌合面はテーパ状として、筒体に接続子を嵌入することにより、その筒体が拡径して被接続材の挿通孔内面に圧接固定し、接続子を締結するようにすることもできる。【選択図】図７（ｃ）
2006204029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線材の端末を被接続材に接続固定した構造であって、前記被接続材の挿通孔に締結用筒体が嵌入されているとともに、その締結用筒体には前記線材の端末が挿入された筒状接続子が嵌入されており、前記締結用筒体と接続子の両嵌合面はテーパ状とされて、前記締結用筒体に接続子を嵌入することにより、その締結用筒体が拡径して前記挿通孔内面に圧接して被接続材に固定され、前記接続子は締結用筒体に締結しているとともにその接続子が縮径して前記線材端末を締結していることを特徴とする線材の接続固定構造。
【請求項２】
線材の端末を被接続材に接続固定した構造であって、前記被接続材の挿通孔に締結用筒体が嵌入されているとともに、その締結用筒体に前記線材の端末が固定された接続子が嵌入されており、前記締結用筒体と接続子の両嵌合面はテーパ状とされて、前記締結用筒体に接続子を嵌入することにより、その締結用筒体が拡径して前記挿通孔内面に圧接して被接続材に固定されているとともに、前記接続子は締結用筒体に締結されていることを特徴とする線材の接続固定構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の線材の接続固定構造が、円環状に配置された分割コア１のそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルを各相毎に、前記各分割コア１の円環状配置に沿う環状バスバ３により接続した回転電機のステータＳに採用したものであって、
上記線材が上記コイル、上記被接続材が上記バスバ３であり、そのバスバ３が銅平角線からなる回転電機のステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド自動車用、燃料電池自動車用回転電機等のステータのコイルとバスバの接続等の線材と被接続材との接続固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コイル等の線材とバスバ等の被接続材との接続固定は、半田付け、レーザロー付け、レーザ溶接、電子ビーム溶接、超音波溶接、圧接、圧着等が一般的であり、テーパ面による締め付けを利用した電線の接続方法もある（特許文献１参照）。
そのテーパ面を利用した接続方法は、被接続材にテーパ状の孔を形成し、その孔に同じくテーパ状外面を有する締結具を嵌めるとともに、その締結具内又は締結具とテーパ状の孔内面の間に線材を挿入し、締結具の嵌め込みによるテーパ孔と締結具のテーパ面による締結具の縮径又は締結具とテーパ状の孔内面の間の縮小によって線材を締結する。
【特許文献１】特開平９−２０４９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの接続手段は、それなりに有効であるが、半田付け、レーザ電子ビームによるものは、接続時の熱により絶縁用の樹脂を破壊する問題、圧接、圧着は接続強度や接続用治具の挿入スペース確保の問題等がある。
また、テーパ面による線材の締結は、被接続材にテーパ孔を形成しているため、確実な接続強度を得るためには、その孔加工に精度が要求され、その作業が煩雑となる。
【０００４】
この発明は、このような状況下、テーパ面による線材の締結において、簡単な構造で強固な接続強度を得ることができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、この発明は、特許文献１記載の技術と同様に、テーパ面を利用し、かつ２つの部材によるテーパ面の嵌合により、線材を締結することによって、被接続材に接続固定することとしたのである。
テーパ面による嵌合は、そのテーパの角度を任意に選択することにより、その固定強度を任意に得ることができる。また、テーパ面による嵌合は、その嵌合（挿入）時の嵌合（挿入）部材の位置決めが容易であり、また、組み立て（固定）も楽である。
さらに、２つの部材によれば、その部材が嵌る被接続材の孔はテーパ面である必要はなく、その形成が容易であって、機械的な固定のため、自動化も容易である。また、締結作用をなす２部材を量産品とすれば、安価となり、製作精度も高いものを得ることができる。
【０００６】
具体的な一手段としては、被接続材の挿通孔に締結用筒体を嵌入し、その締結用筒体に線材の端末が挿入された筒状接続子を嵌入し、締結用筒体と接続子の両嵌合面はテーパ状として、締結用筒体に接続子を嵌入することにより、その締結用筒体が拡径して前記挿通孔内面に圧接して被接続材に固定され、前記接続子は締結用筒体に締結しているとともにその接続子が縮径して前記線材端末を締結している構成を採用する。
【０００７】
他の具体的手段としては、被接続材の挿通孔に締結用筒体を嵌入し、その締結用筒体に線材の端末が固定された接続子を嵌入し、締結用筒体と接続子の両嵌合面はテーパ状として、締結用筒体に接続子を嵌入することにより、その締結用筒体が拡径して前記挿通孔内面に圧接して被接続材に固定され、前記接続子は締結用筒体に締結されている構成を採用する。
【０００８】
これらの線材と被接続材の接続固定構造は種々のものに採用できるが、例えば、円環状に配置された分割コアのそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルを各相毎に、前記各分割コアの円環状配置に沿う環状バスバにより接続する態様に採用できる。このとき、線材はコイル、被接続材はバスバであり、そのバスバは銅平角線（角形銅材）からなるものとする。
バスバを銅平角線とすれば、バスバの機械的強度が高まるうえに、銅平角線は引き抜きにより安価に製造できるとともに、フォーミングにより、その形状変化も容易である。また、挿通孔の形成も容易であり、強度的にも十分なものとなる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のように、２部材によるテーパ面の嵌合により、線材を締結して被接続材に接続固定することとしたので、十分な接続強度を得ることができると共に、そのテーパの角度を任意に選択することにより、その接続強度を任意に得ることができ、また、機械的な固定のため、自動化も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一実施例を図１〜図６に示し、この実施例は、燃料電池自動車用回転電機又はハイブリッド自動車用回転電機のステータＳに係り、円環状に配置された分割コア１のそれぞれにコイルが巻回され、その各コイルの外側端２ｂを各相毎に、前記各分割コア１の円環状配置に沿う環状バスバ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）により接続し、各内側端２ａを環状バスバ３ｄにより接続したものである。各分割コア１は、樹脂モールドＣしてコイルを固定したのち、金属製の円筒（タガ）４を焼バメなどによって嵌めて一体化されており、その各コイルの巻回層の内外側端２ａ、２ｂはバスバ取付面の同一円周上Ｃ１、Ｃ２に立ち上がっている。
【００１１】
各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、引き抜き銅平角線からなって、その外側に位置する３本３ａ、３ｂ、３ｃには、各コイルの相に対応してそれぞれコイル端末２ｂとの接続孔５が形成されており、その各接続孔５が同一円周上Ｃ２になるように、その各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃは波状形状に形成されている。内側のバスバ３ｄには、等間隔にコイルの数の接続孔（挿通孔）５が形成されて、その接続孔５は同一円周上Ｃ１となっている。
【００１２】
各バスバ３へのコイル端末（接続端）２ａ、２ｂの接続は、図６、図７（ａ）〜（ｃ）（後記の樹脂モールド１１、有機系樹脂被覆を省略、以下同じ）に示すように、接続孔５に嵌入される締結用筒体６と、その締結用筒体６に嵌入される筒状接続子７によってなされる。その締結用筒体６と接続子７は、軸方向にスリット６ａ、７ａが形成され、その両嵌合面６ｂ、７ｂはテーパ状となっており、締結用筒体６に接続子７を嵌入すると、その締結用筒体６が拡径するとともに接続子７が縮径する。この締結用筒体６と接続子７は量産品として安価な物とする。
【００１３】
したがって、図７（ａ）に示すように、バスバ３の接続孔５に、締結用筒体６と接続子７を嵌め、同（ｂ）に示すように、接続子７にコイルの端末２ａ、２ｂを挿しこみ、同（ｃ）に示すように、締結用筒体６をバスバ３に打ち込み等によってさらに嵌め込むと、締結用筒体６と接続子７が一体化するとともに、テーパ面６ｂ、７ｂによって、締結用筒体６は拡径作用、接続子７は縮径作用を受け、接続孔５は拡径しないため、接続子７が主に縮径して、コイルの端末２ａ，２ｂを強固に締結するとともに、締結用筒体６は接続孔５の内面に強固に圧接し、バスバ３にコイルの端末２ａ、２ｂが強固に締結される。
このとき、接続子７が円錐台状で、その嵌合面がテーパとなっているため、その嵌合（挿入）時の接続子７の位置決めが容易であり（図１１（ａ）参照）、また、組み立て（締結用筒体６の接続子７への嵌合固定）も楽である（図１１（ｂ）から同（ｃ）参照）。
【００１４】
各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、図３、図４に示すように、樹脂モールド１１によって扁平なリング状に一体化されて、結合ユニット１０とされる。このとき、図５に示すように、外側のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃと内側のバスバ３ｄを別々に樹脂モールド１１した結合ユニット１０とすることもできる。結合ユニット１０からは各バスバ３ａ、３ｂ、３ｃの接続端子１２ａ、１２ｂ、１２ｃが引き出されており、この接続端子１２ａ、１２ｂ、１２ｃでもって各コイルが外部の制御器等に接続され、各コイルに適宜に電源が供給される。
【００１５】
図５の態様の場合、同図のように、内側のバスバ３ｄを樹脂モールドすれば、外側のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃの結合ユニット１０と同一高さになる利点があるが、内側バスバ３ｄは、樹脂モールドせずにそのままコイルの端末２ａに接続するようにすることができる。
バスバ３は、裸銅平角線でもよいが、ポリアミドイミド等の有機系樹脂によって被覆されたものを採用でき、それを接着剤によって集合接着して一体化した結合ユニット１０とすることができる。ポリアミドイミド等の有機系樹脂によって被覆すれば、高耐熱化を得ることができる。
【００１６】
この結合ユニット１０の各バスバ３の接続孔５に上記締結用筒体６と接続子７を嵌め込み、図３に示すように、ケーシング４内に樹脂モールドされたコアの突出するコイルの各端末２ａ、２ｂに各バスバ３の接続孔５が一致するように、結合ユニット１０を樹脂モールドＣされたコア上に重ねてその接続孔５（接続子７）に各コイルの端末２ａ、２ｂを挿入し、締結用筒体６を打ち込んでコイルを各バスバ３に接続する（図７（ａ）〜（ｃ）参照）。
この後、必要に応じて樹脂モールド等によってコア１と結合ユニット１０を一体化して、円環状配置の各分割コア１側面の各コイル面に対向して各相のバスバ３が設けられて、その各相のバスバ３が前記円環状配置の分割コア１の側面に並列に配置された回転電機のステータＳを得る。
【００１７】
上記各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃは、図２で示す波状ではなく、図８に示すように、多角形状にして各コイルの接続の全てを各分割コア１の円環状配置の同一円周上Ｃ２とすることもできる。
また、各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃを、図９に示すように、円環状とするとともに、各コイルの巻回層からの端末２ｂを、各分割コア１の円環状配置の周方向に沿って千鳥足状に立ち上げて、各相のバスバ３ａ、３ｂ、３ｃと接続固定するようにすることもできる。
【００１８】
バスバ３へのコイル端末２ａ、２ｂの接続手段としては、図１０、図１１に示すように、接続子７にコイルの端末を圧着等により予め接続固定した後、上記と同様に、その接続子７を接続孔５に締結用筒体６を介して締結することにより、バスバ３にコイル端末２ａ、２ｂを接続することもできる（図１１（ａ）〜（ｃ））。
【００１９】
この実施の形態は、回転電機のステータＳに係るが、この発明は、各種の線材と被接続材との接続固定構造に採用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施例の概略斜視図
【図２】同概略平面図
【図３】同組み立て作用図
【図４】バスバの結合ユニットの断面図
【図５】他の同結合ユニットを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図
【図６】同実施例の組み立て説明図
【図７（ａ）】バスバへのコイル端末接続作用説明図
【図７（ｂ）】同作用説明図
【図７（ｃ）】同作用説明図
【図８】他の実施例の一部除去平面図
【図９】他の実施例の一部除去平面図
【図１０】バスバへのコイル端末接続治具説明用斜視図
【図１１】同治具によるバスバへのコイル端末接続作用説明図
【符号の説明】
【００２１】
１  分割コア
２ａ、２ｂ  コイル（線材）端末
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  バスバ（被接続材）
４  ケーシング
５  バスバのコイル端末接続孔（挿通孔）
６  締結用筒体
７  筒状接続子
１０  バスバの結合ユニット
１１  バスバ用樹脂モールド
Ｃ  コイル用樹脂モールド
Ｓ  回転電機用ステータ
Ｃ１、Ｃ２  バスバの各接続孔とコイルの各端末のピッチ円
【図１】
2006204029.tif 000003
【図２】
2006204029.tif 000004
【図３】
2006204029.tif 000005
【図４】
2006204029.tif 000006
【図５】
2006204029.tif 000007
【図６】
2006204029.tif 000008
【図７（ａ）】
2006204029.tif 000009
【図７（ｂ）】
2006204029.tif 000010
【図７（ｃ）】
2006204029.tif 000011
【図８】
2006204029.tif 000012
【図９】
2006204029.tif 000013
【図１０】
2006204029.tif 000014
【図１１】
2006204029.tif 000015