(57)【要約】【課題】端子層を抵抗溶接する場合に隣接する端子層のショートを防止できるコアレス電機子の製造方法を提供する。【解決手段】多数の導電帯３を並列に形成した複数のコイル基板１を絶縁層１３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１に設けてある導電帯３の端子５を重ねて端子層２３とし、最外周に位置する端子に溶接棒２１を押付けて、コイル治具９ａ、９ｂと溶接棒２１との間に端子層２３を挟み、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、周方向に隣合う端子層２３の間に絶縁体２５を配置して端子層２３を抵抗溶接する。【選択図】図４
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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、
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コアレス電機子の製造方法。
【請求項２】
端子層間に配置する絶縁体は、抜差し自在であり、抵抗溶接するときに抵抗溶接する端子層の両側に差し込まれることを特徴とする請求項１に記載のコアレス電機子の製造方法。
【請求項３】
端子層の両側に配置する絶縁体は溶接棒に固定してあり、溶接棒を端子層に押付けるときに溶接棒の下降と共に端子層間に差し込むことを特徴とする請求項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、周囲方向に間隔を空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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、周方向に隣合う端子層の間隔が狭いため、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。
【０００５】
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が、溶接棒を押付けたときに端子層の端子がずれたり、溶接棒の圧力により端子面積が広がったり（端子太り）、端子金属がスプラッシュして、隣接する端子層をショートすることがある。更に、抵抗溶接するときに端子層に流れる電流により端子にフレミング力が作用して端子層から端子が横ずれして隣の端子層に接触してショートする場合もある。
【０００６】
そこで、本発明は、端子層を抵抗溶接する場合に隣接する端子層のショートを防止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】
【０００７】
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、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コアレス電機子の製造方法である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、端子層間に配置する絶縁体は、抜差し自在であり、抵抗溶接するときに抵抗溶接する端子層の両側に差し込まれることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、端子層の両側に配置する絶縁体は溶接棒に固定してあり、溶接棒を端子層に押付けるときに溶接棒の下降と共に端子層間に差し込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、隣接する端子層間には絶縁体が配置してあるので、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に溶接棒の押圧力や電流を流したときの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、絶縁体が端子面積の広がりを制限しあるいは壁となってスプラッシュした金属が隣接する端子層に接触するのを防止するので、隣合う端子層がショートするのを防止できる。
【００１１】
これにより、溶接棒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、端子層を強固に接続することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作用効果を奏すると共に、端子層間に配置する絶縁体は溶接する端子層の両側のみに配置すれば足りるので、使用する絶縁体の量を少なくできる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の作用効果を奏すると共に、簡単な構成で、溶接棒の下降に同期して溶接する端子層の両側に絶縁体を自動挿入できる。
【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】端子層間に絶縁体を配置した状態を示す斜視図である。
【図５】コアレス電機子の一部を切断して示す断面図である。
【図６】第２実施の形態に係るコアレス電機子の製造方法における端子層と溶接棒とを示す正面図である。
【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。先ず、本実施の形態に用いるコイル基体及びコアレス電機子の製造装置について説明する。尚、本実施の形態に係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、コイル基体１には多数の導電帯３が間隔を空けて並列に形成してあり、各導電帯の各端子５は側縁部７により接続されている。コイル基体１は、銅板にエッチングやプレス加工により導電帯３を間隔を空けて形成している。
【００１７】
図１及び図３に示すように、コイル基体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、同心円円状に複数層に巻き付けている。各コイル基体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体１、１は絶縁されている。尚、本実施の形態では、４つのコイル基体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】
各コイル基体１は円筒状に巻き付けた後に、側縁部７を切断して分離してあり、隣合う導電帯３は絶縁されている。
【００１９】
上述のようコイル治具９ａ、９ｂにコイル基体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体１の導電帯３の端子５を抵抗溶接する。
【００２０】
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。
【００２１】
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１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空けて配置されている。隣合う端子層２３の間には、セラミック、フェノールアルデヒド樹脂材等の絶縁体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との間に隙間を空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。
【００２２】
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。
【００２３】
そして、端子層２３、２３間に絶縁体２５を配置した、溶接棒２１を加工して、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、コアレス電機子コイルとする。
【００２７】
本実施の形態によれば、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、溶接棒２１にはその左右両側に絶縁体２５、２５を固定してあり、一つの端子層２３を溶接するときに下降すると、溶接するべき端子層２３の両側に絶縁体２５を配置し、溶接後に溶接棒２１を上昇すると端子層２３、２３間から絶縁体２５、２５が上昇して除去されるものである。
【００３１】
この第２実施の形態によれば、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏すると共に、端子層２３、２３間に配置する絶縁体２５は溶接する端子層２３の両側のみに配置すれば足りるので、使用する絶縁体２５の量を少なくできる。
【００３２】
また、絶縁体２５、２５は溶接棒２１に固定しているので、簡単な構成で、溶接棒の下降に同期して溶接する端子層２３の両側に絶縁体２５、２５を自動挿入できる。
【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、第２実施の形態において、絶縁体２５、２５は溶接棒２１に固定することに限らず、溶接棒２１とは別に絶縁体２５を挿入する絶縁体挿入機構を設けて、溶接棒の上下に同期して絶縁体２５、２５を端子層２３の両側に配置する構成としても良い。
【００３４】
第１実施の形態において、絶縁体２５は全ての端子層２３を溶接した後にそのまま残しておいても良い。
【００３５】
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】
【００３６】
１          コイル基体
３          導電帯
５          端子
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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