(57)【要約】【課題】端子層を抵抗溶接する場合に端子間の接続強度の向上を図ることができるコアレス電機子の製造方法を提供する。【解決手段】  円筒状のコイル治具９ａに同心円状に配置したコイル体１１の端子層２３の最外周に位置する端子５に溶接棒２１を押付けて、コイル治具９ａと溶接棒２１との間に端子層２３を挟み、コイル治具９ａと溶接棒２１との間に電流を流すことにより端子層２３の各端子５を抵抗溶接により接続するコアレス電機子の製造方法において、コイル治具９ａに当接する端子５ａにはコイル治具９ａ側に突設し且つ端子面積よりも小さい面積の突設部６を設けてあり、コイル治具９ａと端子の突設面を当接させて抵抗溶接する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコイル治具に、多数の導電帯を並列に形成した複数のコイル基板を絶縁層を介して巻き付けて同心円状に配置した後、各コイル基板に設けてある導電帯の端子を重ねて端子層とし、最外周に位置する端子に溶接棒を押付けて、コイル治具と溶接棒との間に端子層を挟み、コイル治具と溶接棒との間に電流を流すことにより端子層の各端子を抵抗溶接により接続するコアレス電機子の製造方法において、
コイル治具に当接する端子にはコイル治具側に突設し且つ端子面積よりも小さい面積の突設部を設けてあり、コイル治具と端子の突設面を当接させて抵抗溶接することを特徴とするコアレス電機子の製造方法。
【請求項２】
円筒状のコイル治具に、多数の導電帯を並列に形成した複数のコイル基板を絶縁層を介して巻き付けて同心円状に配置した後、各コイル基板に設けてある導電帯の端子を重ねて端子層とし、最外周に位置する端子に溶接棒を押付けて、コイル治具と溶接棒との間に端子層を挟み、コイル治具と溶接棒との間に電流を流すことにより端子層の各端子を抵抗溶接により接続するコアレス電機子の製造方法において、
コイル治具には端子側に突設し且つ端子面積よりも小さい面積の突設部を設けてあり、コイル治具の突設面と端子を当接させて抵抗溶接することを特徴とするコアレス電機子の製造方法。
【請求項３】
周方向に隣合う端子層の間に絶縁体を配置して端子層を抵抗溶接することを特徴とする請求項１又は２に記載のコアレス電機子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機やモータのロータとして用いられるコアレス電機子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、多数の導電帯を並列に形成したコイル基板を絶縁層を介してコイル治具に同心円状に配置した後、各コイル基板に設けてある導電帯の端子を重ねて端子層とし、周囲方向に間隔をあけて配置している端子層を順次はんだ付けや抵抗溶接により接続することが開示されている。
【０００３】
しかし、はんだ付けする場合には、はんだが飛び散ったり（スプラッシュ）、流れたりして隣接する端子層をショートさせてしまうことがある。
これに対して、抵抗溶接により端子層を接続する場合には、はんだ付けする場合の不都合は解消できる。
【０００４】
抵抗溶接では、例えば、コイル治具をマイナス極とし、溶接棒をプラス極として端子層に電流を流して、積層した端子どうしを溶接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５４２７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、コイル治具と溶接棒との間では電流が各端子の面全体に流れる為、電流密度が低下して溶接が充分にできず、端子間の接続強度が低下することがある。特に、プラス電極の溶接棒から離れた位置にある端子では、電流密度の低下が生じ易い。
【０００７】
また、抵抗溶接しているときに端子層に生じた熱が端子層に接触しているコイル治具に熱伝導して、端子間に充分に熱が保持できない為に充分な溶接ができず、端子間の接続強度が低下することがある。
【０００８】
そこで、本発明は、端子層を抵抗溶接する場合に端子間の接続強度の向上を図ることができるコアレス電機子の製造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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、円筒状のコイル治具に、多数の導電帯を並列に形成した複数のコイル基板を絶縁層を介して巻き付けて同心円状に配置した後、各コイル基板に設けてある導電帯の端子を重ねて端子層とし、最外周に位置する端子に溶接棒を押付けて、コイル治具と溶接棒との間に端子層を挟み、コイル治具と溶接棒との間に電流を流すことにより端子層の各端子を抵抗溶接により接続するコアレス電機子の製造方法において、コイル治具に当接する端子にはコイル治具側に突設し且つ端子面積よりも小さい面積の突設部を設けてあり、コイル治具と端子の突設面を当接させて抵抗溶接することを特徴とするコアレス電機子の製造方法である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、円筒状のコイル治具に、多数の導電帯を並列に形成した複数のコイル基板を絶縁層を介して巻き付けて同心円状に配置した後、各コイル基板に設けてある導電帯の端子を重ねて端子層とし、最外周に位置する端子に溶接棒を押付けて、コイル治具と溶接棒との間に端子層を挟み、コイル治具と溶接棒との間に電流を流すことにより端子層の各端子を抵抗溶接により接続するコアレス電機子の製造方法において、コイル治具には端子側に突設し且つ端子面積よりも小さい面積の突設部を設けてあり、コイル治具の突設面と端子を当接させて抵抗溶接することを特徴とするコアレス電機子の製造方法である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、周方向に隣合う端子層の間に絶縁体を配置して端子層を抵抗溶接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１及び２に記載の発明によれば、コイル治具に当接する端子に突設部を設けることにより、コイル治具（電極）に接触する端子の面積を小さくできるので、コイル治具と端子層に流れる電流の面積が端子の面積よりも小さくなり、端子層に流れる電流密度が高くできるから、充分な溶接ができ、端子間の接続強度を向上できる。また、端子層とコイル治具との接触面積が小さいので、端子層の熱がコイル治具に流れる熱伝導を小さくでき、端子層に熱を保持し易くなるので、充分な溶接ができ、端子間の接続強度を向上することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の作用効果を奏すると共に、隣接する端子層間に絶縁体を配置しているので、端子層を抵抗溶接するときに、溶接棒を端子層に押付けたときの押付け力や電流によるフレミング力により端子がずれて隣の端子層に接触するのを防止できる。同様に、溶接棒の圧力により端子面積が広がったり、端子金属がスプラッシュした場合にも隣接する端子層に接触してショートするのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施の形態に係るコアレス電機子の製造方法において、端子層を抵抗溶接する状態を示す斜視図である。
【図２】第１実施の形態に用いるコイル基板を展開して示す斜視図である。
【図３】コイル基板を同心円状に配置した状態を示す分解斜視図である。
【図４】抵抗溶接するときの端子層の配置を示す斜視図である。
【図５】（ａ）抵抗溶接するときの端子層とコイル治具及び溶接棒との配置を示す断面図であり、（ｂ）は端子層の最下位置にある端子の平面図である。
【図６】第２実施の形態にかかるコアレス電機子の製造方法における端子層とコイル治具及び溶接棒との配置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付図面の図１〜図５を参照して本発明の第１実施の形態を詳細に説明する。まず本実施の形態に用いるコイル基板及びコアレス電機子の製造装置について説明する。尚、本実施の形態にかかるコアレス電機子は、発電機のロータとして用いられるものである。
【００１６】
図２に示すように、コイル基板１には多数の導電帯３が間隔をあけて並列に形成してあり、各導電帯３の各端子５は側縁部７により接続されている。コイル基板１は、銅板又はアルミニウム板にエッチングやプレス加工により導電帯３を間隔をあけて形成している。
【００１７】
図１に示すように、コイル基板１は、両端部を円筒状のコイル治具９ａ、９ｂ間に巻きつけて円筒形状としてあり、図３に示すように、同心円状に複数層に巻き付けている。各コイル基板１の間には絶縁樹脂材１３（図３及び図５参照）を介在してあり、隣合う同心円状のコイル基板１、１は絶縁されている。尚、本実施の形態では、４つのコイル基板１を４層に巻き付けていると共に、図３及び図５に示すように、導電帯３の端子５の部分には絶縁樹脂材１３は設けていない。
【００１８】
図４及び図５に示すように、４つのコイル基板１のなかで、最も内周側にあるコイル基板１には、その端子５にパンチングにより突設部６が形成されている。突設部６は端子５の面積よりも小さい突設面を有している。
【００１９】
各コイル基板１は円筒状に巻き付けた後に、側縁部７を切断して分離したコイル体１１としてあり、コイル体１１では隣合う導電帯３は絶縁されている。
【００２０】
上述のようコイル治具９ａ、９ｂにコイル基板１を４層に巻き付けて側縁部７を除去したコイル体１１をインデックス装置１２に装着し、４層に重ねたコイル基板１の導電帯３の端子５を抵抗溶接する。
【００２１】
図１に示すように、インデックス装置１の横には抵抗溶接機１５が設けてあり、抵抗溶接機１５は、コイル治具９ａに接続する電極（マイナス電極）１７と、プラス電極１９が接続された溶接棒２１とを備えており、溶接棒２１は上下に移動自在に設けてある。
【００２２】
次に、本実施の形態における抵抗溶接方法について説明する。図４及び図５に示すように、円筒状のコイル体１１は、その端部には、各層の導電帯３の端子５が４層に重ねられた端子層２３としてあり、端子層２３はコイル治具９ａ、９ｂの周囲方向に間隔をあけて配置されている。
端子層２３において最も内周に位置する端子５、換言すればコイル治具９ａに当接する端子５はその突設部６をコイル治具９ａに当接させている。
【００２３】
隣合う端子層２３の間には、セラミック、ベークライト等の絶縁体２５を配置してある。絶縁体２５は隣合う端子層２３、２３間に配置するものであれば良く、端子層２３との間に隙間をあけて配置してもよいし、端子層２３、２３間にほとんど隙間なくき嵌め入れるものであっても良い。
【００２４】
本実施の形態では、絶縁体２５は脱着自在であり、端子層２３を溶接した後には除去するようになっている。
そして、端子層２３、２３間に絶縁体２５を配置した、溶接棒２１を下降して、最上にある端子５を圧接して電流を流すことにより、積層された端子層２３を溶接する。
【００２５】
このようにして、端子層２３を溶接した後、インデックス装置１２によりコイル体１１を所定角度ずつ回転して順次周方向に沿って全ての端子層２３を順次溶接する。
尚、コイル体１１の一端側の端子層２３を全周に亘って溶接したところで、コイル体１１をインデックス装置１２から外してコイル体１１の端を入れ替えて再度インデックス装置に装着し直して、コイル体１１の他端側の端子層２３を一端側と同様にして溶接する。
【００２６】
全ての端子層２３を溶接後、コイル体１１からコイル治具９ａ、９ｂを外して、コアレス電機子とする。尚、コイル治具９ａ、９ｂはコイル体１１から外すことに限らず、コイル体１１にコイル治具９ａ、９ｂの一方又は両方を装着したままコアレス電機子として用いても良い。
【００２７】
本実施の形態によれば、コイル治具９ａ（９ｂ）に当接する端子５に突設部６を設けて、コイル治具９ａ（９ｂ）との接触面積を小さくしているので、コイル治具９ａ（９ｂ）と溶接棒２１との間で、端子層２３に流れる電流の面積が、端子５全体の面積よりも小さくなり端子層２３に流れる電流密度が高くなることにより、充分な溶接ができ端子５、５間の接続強度を向上できる。
【００２８】
また、コイル治具９ａ（９ｂ）に当接する端子５に突設部６を設けることにより、端子層２３とコイル治具９ａ（９ｂ）との接触面積を小さくできるので、端子層２３の熱がコイル治具９ａ（９ｂ）に流れる熱伝導を小さくでき、抵抗溶接時に端子層２３に熱を保持し易くなるので、充分な溶接ができ、端子間の接続強度を向上することができる。
【００２９】
コアレス電機子の端子５を抵抗溶接するときには、隣接する端子層２３、２３間に絶縁体２５を配置しているので、端子層２３を抵抗溶接するときに、溶接棒２１を端子層２３に押付けたときの押付け力や電流によるフレミング力により端子がずれて隣の端子層２３に接触するのを防止できる。同様に、溶接棒２１の圧力により端子面積が広がったり、端子金属がスプラッシュした場合にも、絶縁体２５が隣接する端子層２３に接触してショートするのを防止できる。
【００３０】
更に、溶接棒２１の押圧力を高めたり、抵抗溶接する電流を高めたりすることができるので、端子層２３を強固に接続することができる。
【００３１】
以下に本発明の他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施の形態において、上述した実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下に説明する実施の形態では上述した実施の形態と主に異なる点を説明する。
【００３２】
図６を参照して第２実施の形態を説明する。この第２実施の形態では、コイル治具９ａ、９ｂの外周面に端子５の面積よりも小さい突設面を有する突設部６を周方向にコイル層２３のピッチで複数個設けており、コイル治具９ａ、９ｂに当接するコイル基板１の端子５は平坦に形成している。その他の点は第１実施の形態と同様である。
この第２実施の形態によれば、第１実施の形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００３３】
本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、抵抗溶接時には必ずしも絶縁体２５は無くてもよい。
第１実施の形態において、コイル治具９ａ、９ｂに当接する端子５に設ける突設部６はパンチグにより形成することに限らず、コイル基板を形成するときに金型により形成したものであっても良いし、端子５に金属片（例えば、銅片）を付着させるものであっても良い。
コイル基板１は４層に重ねて配置することに限らず、２層でも３層でもよく、あるいは５層でも良く、複数層に重ねるものであれば数は限定されない。
【符号の説明】
【００３４】
１      コイル基板
３      導電帯
５      端子
６      突設部
９ａ、９ｂ  コイル治具
２１    溶接棒
２３    端子層
２５    絶縁体
【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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