(57)【要約】【課題】  導体部材と絶縁被覆を有する電線の接続方法は接続リードにより絶縁被覆を有する電線の被覆を除いて接続リードとはんだ付し、導体部材と接続端子は機械的な圧接により接続するが、絶縁被覆を有する電線の被覆を安定して完全に除くことは難しく絶縁被覆を有する電線にも傷を付け、電線の断面積が小さくなり接合強度信頼性が低下する。化学的方法は安全性や環境に与える影響が大きく、はんだを使用した接続方法さらに機械的接続では、高温での機械的強度が低下し信頼性が劣る問題があった。【解決手段】  抵抗溶接の電極により加圧と通電をし、電流を流して発熱させ、この熱により絶縁被覆を有する電線の被覆を軟化，排出し接合助材で絶縁被覆を有する電線と導体部材とを接続端子により金属的に接合できる【効果】  本発明の接続構造および接続方法を用いることにより接合工程と接続品質の安定化を図ることができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
離れて位置する絶縁被覆電線と非絶縁被覆導体間を導電部材を介して接続してなる導体同士を結線する接続構造体において、前記導電部材は通電加熱により溶融する接合助材を介して前記それぞれの導体と接合されていることを特徴とした導体同士を結線する接続構造体。
【請求項２】
請求項１記載において、接続導電部材は絶縁被覆電線を包囲する形状としていることを特徴とした導体同士を結線する接続構造体。
【請求項３】
請求項２記載において、接続導電部材はＵ字形で絶縁被覆電線を包囲する形状としていることを特徴とした導体同士を結線する接続構造体。
【請求項４】
請求項１，２記載のいずれかにおいて、前記接合助材は、ろう材またははんだであることを特徴とする導体同士を結線する接続構造体。
【請求項５】
請求項１ないし３記載のいずれかにおいて、前記接続導電部材は銅，銅合金，鉄系合金，アルミニウム及びアルミニウム合金のいずれかであることを特徴とする導体同士を結線する接続構造体。
【請求項６】
離れて位置する絶縁被覆電線と非絶縁被覆導体間を導電部材を介して接続してなる導体同士を結線する接続構造体において、
前記電線と非絶縁被覆導体とが接合助材を備えた導電部材を介して保持され、その部位が他方の部位と共に通電加熱加圧によって接続されることを特徴とする配線の接続方法。
【請求項７】
請求項６記載の接続方法によって接続された接続構造を有することを特徴とする回転電気機器。
【請求項８】
エンドフレーム間に、ステータコイル及び整流装置を有するステータコアと、該ステータコア内を回転可能に界磁コイルがシャフトに巻回されたロータと、前記界磁コイルにスリップリングを介して通電すると共に前記界磁コイルの端子とスリップリングを接続する接続端子を有する車両用交流発電機において、前記界磁コイルの絶縁被覆電線は通電加熱により溶融する接合助材を介して前記接続導体と接合され、該接合導体の他端は前記スリップリングと同様に通電加熱により溶融する接合助材を介して接合されていることを特徴とする交流発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な接続構造体とその接続方法及びその接続構造を有する回転電気機器ならびにそれを用いた交流発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の絶縁被覆を有する電線の接続方法は、絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆を機械的または化学的方法により除去し金属面を露出させて導電部材に巻くか、または導電部材で加締めた後に接合助材を溶融させて接続している。また、絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆を剥離しないで直接導電部材に接続する方法として、導電部材をＵ字形状に成形し、その間に絶縁被覆を有する電線を挿入して抵抗溶接の電極により加圧し通電することで導電部材と電極が発熱する。その発生した熱により絶縁被覆が軟化，排出されて絶縁被覆を有する電線と導電部材を接続する方法がある。さらには、特開平２−137306号公報が知られている。この公報には、通電による抵抗により発熱した接合端子の熱でコイルを接続する方法が示されている。これらの接続方法は、被覆の剥離工程を除くことができるので効率的である。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１３７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、機械的に被覆を除いて接続する方法では、被覆を安定して完全に除くことは難しく絶縁被覆を有する電線にも傷を付け、電線の断面積が小さくなり接合強度信頼性が低下する。化学的方法は安全性や環境に与える影響が大きく、はんだを使用した接続方法は、高温での機械的強度が低下し信頼性が劣る問題があった。また、被覆を剥離せずに接合助材を使用しない接続方法では、電線と導電部材間は接触するのみで金属的接合にはなっていない。このため導電部材のかしめにより接続力を確保しているが、振動や冷熱サイクルによってかしめ強度が低下し電気的特性と強度信頼性に問題があった。そこで、上述の公報では、Ｕ字形状の接続端子に接合助材を予め施して絶縁被覆を有する電線を挿入し加圧，通電して接合端子の抵抗熱で絶縁被覆を有する電線と導体部材を接続するものである。本発明の目的は、絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆を除くことなく、又局部的な加熱を防止し、絶縁被覆を有する電線と導体部材とを金属的に接合できる接続構造とその接続方法及びその接続構造を有する回転電気機器ならびにそれを用いた交流発電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の絶縁被覆を有する電線と導体部材との接続方法は、導体部材を接合助材が予め施されている面側の接続端子に接触するように配置する。これを抵抗溶接の電極により加圧，通電し、導体部材と接続端子に電流が流れそれぞれが発熱し接合助材が溶融して導体部材と接続端子が金属的接合する。さらに、Ｕ字形状，円形の内面に接合助材を予め備えた接続端子に絶縁被覆を有する電線を挿入し、その後、抵抗溶接の電極により絶縁被覆を有する電線が接続端子に接触するように加圧する。そして、通電することで電流は接続端子の屈曲部を流れる。この時、接続端子が発熱し、この発生した熱により絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆を軟化，排出し接合助材により絶縁被覆を有する電線を金属接合できる。また、複数の絶縁被覆を有する電線を接続するには、接続端子に絶縁被覆を有する電線がすべて接触するように平行またはチドリ状に配置し、導体部材が接続端子に接触するように電極で加圧し通電を行うことで接続できる。本発明の接続構造及び接続方法を用いることにより工数削減ができ、さらに接続品質の安定化を図ることができる。
【０００６】
絶縁被覆を有する電線は、断面形状が円形，四角形及び多角形等のいずれかであること、接合時に絶縁被覆を有する電線は、抵抗溶接の接合電極にかかる加圧力又は前工程での成形により接続端子と接触していること、接続端子の接合助材はろう材，はんだ及び接続端子材より低融点の金属のいずれかであり、接続端子材料は銅，銅合金，鉄，鉄系合金，アルミニウム，アルミニウム合金のいずれかを用いた。
【０００７】
本発明に係るろう材として、重量で、Ｐ３〜８％，Ａｇ４〜１７％，残部Ｃｕのリン銅ろう，ＪＩＳ規格のＢＡｇ−１，２，７の銀ろう等が使用できる。
【０００８】
本発明の具体的な例は、エンドフレーム間に、ステータコイル及び整流装置を有するステータコアと、該ステータコア内を回転可能に界磁コイルがシャフトに巻回されたロータと、前記界磁コイルにスリップリングを介して通電すると共に前記界磁コイルの端子とスリップリングを接続する接続端子とを有する車両用又は建設機械用の交流発電機において、前記界磁コイルは絶縁被覆を有する電線であり、スリップリングが導体部材であり、前記界磁コイルとスリップリングとが前述のいずれかの接続構造又は前述のいずれかの接続方法によって接続された接続構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絶縁被覆を有する電線と導体部材を接続端子の接合助材で合金層により冶金的に接続するために耐熱性に優れ、さらに、電気的に安定した信頼性の高い接続を得ることができる。
【００１０】
本発明により、絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆を除くことなく、絶縁被覆を有する電線と導体部材とを冶金的に接合できるため、接続の前工程の簡略化ができる。又、電気的特性と強度信頼性を確保できる接続構造及び接続方法を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施例１から実施例８に本発明の絶縁被覆を有する電線と導体部材とを金属的に接合する構造及び方法を示す。またそれらを用いた電気機器の実施例を示す。
【実施例１】
【００１２】
本実施例は、図１に示すように導体部材３を接合助材２が予め施した面側の接続端子１に配置し接合助材２が内面になるようにＵ字形に接続端子１を成形し絶縁被覆を有する電線４を挿入する。図２（ａ）に示す導体部材３と接合助材２が予め施した面側の接続端子１が接触するようにし抵抗溶接により加圧，通電することにより発熱し、図２（ｂ）のように導体部材３と接続端子１が接合助材２により接合される。次いで図１示すように接続端子１の先端を接合助材２が内面に配置するようにＵ字形に成形し絶縁被覆を有する電線４を挿入する。図３（ａ）に示すように接続端子１に絶縁被覆を有する電線４を挿入し抵抗溶接により加圧，通電することにより絶縁被覆７が発熱により軟化して接合面より排出され図３（ｂ）に示すように絶縁被覆を有する電線４と接続端子１が接合助材２により接合される。電線４，導体部材３及び接続端子１はいずれも銅である。又、接合助材２は接続端子１の銅板の片面にリン銅ろう材（重量で、Ｐ５％，Ａｇ１５％，Ｃｕ８０％）を
０.０７mm の厚みで予めクラッドされたものである。
【実施例２】
【００１３】
本実施例は、図４に示すように接合助材２を備えた接続端子１の一方を接合助材２が内面になるようにＵ字形に曲げ加工した接続端子１を接合助材２がリング状の導体部材３の内径側に挿入し配置し、さらに抵抗溶接の電極により加圧し通電することにより導体部材３と接合助材２を接合する。
【実施例３】
【００１４】
本実施例は、図５に示すように実施例２と同様に成形された接続端子１を樹脂による絶縁被覆（膜）７により一体化しても接続することができ、同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００１５】
本実施例は、図６で示すように実施例２，３の導体部材３と接続端子１を一体化するために樹脂で固定することにより取り扱いによる変形を防止できる。さらに、図７のシャフト５の圧入固定ができる。
【実施例５】
【００１６】
本実施例は、図７で示すように実施例２，３の導体部材３と接続端子１及びシャフト５を樹脂６により一体成形しても実施例４と同様の効果が得られる。
【実施例６】
【００１７】
本実施例は、図８で示すように実施例４，５の接合助材２を備えた接続端子１をＵ字形に曲げ加工部に絶縁被覆を有する電線４を挿入して抵抗溶接の電極により加圧・通電することにより発熱し絶縁被覆７が軟化又は炭化し排出されて接合助材２により接合することで絶縁被覆を有する電線４と接続端子１を接続できる。
【実施例７】
【００１８】
本実施例は、図９，図１０で示すように抵抗溶接の電極８で加圧通電することにより接続端子１と導体部材３及び絶縁被覆を有する電線４を接合助材２により接合することができ、導体部材３と絶縁被覆を有する電線４を接続することができる。
【実施例８】
【００１９】
本発明の実施例は、図１１に示す車両用交流発電機２０に応用した具体例である。車両用交流発電機２０は、図１１に示すように絶縁被覆を有する電線をコイル状に巻いた界磁コイル３３の両端を接続端子１で導体部材のスリップリング３１と接続される。また、実施形態例１と同様に接続端子１の接合助材２はリン銅ろう材（Ｐ：５％，Ａｇ：１５％，Ｃｕ：８０％）を０.０７mm の厚みで予め備える。接続端子１は銅材で厚みが０.８mm ，幅が３mmであり絶縁被覆を有する電線４の界磁コイル３３端末と導体部材のスリップリング３１が接続端子１に接合助材２で接続する。この方式によれば界磁コイル３３の絶縁被覆を有する電線の絶縁被覆の剥離工程を省くことができ作業工数を低減することができる。また、接合助材２にリン銅ろう材を用いて冶金的に絶縁被覆を有する電線の界磁コイル３３とスリップリング３１を接続するために耐熱性とともに信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の導体部材と絶縁被覆（膜）を有する電線の接続構造を示す斜視図。
【図２】実施例１の導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図（ａ）接合前断面図及び（ｂ）接合後断面図。
【図３】実施例１の絶縁被覆（膜）を有する電線と接続端子の接続構造を示す断面図（ａ）接合前断面図及び（ｂ）接合後断面図。
【図４】実施例２の導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図。
【図５】実施例３の導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図。
【図６】実施例４の導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図。
【図７】実施例５の導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図。
【図８】実施例６の絶縁被覆（膜）を有する電線及び導体部材と接続端子の接続構造を示す断面図。
【図９】実施例７の導体部材と接続端子の接続方法を示す断面図。
【図１０】実施例７の絶縁被覆（膜）を有する電線と接続端子の接続方法を示す断面図。
【図１１】本発明を用いた車両用交流発電機の断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１…接続端子、２…接合助材、３…導体部材、４…絶縁被覆（膜）を有する電線、５，２６…シャフト、６…樹脂、７…絶縁被覆（膜）、８…電極、２０…車両用交流発電機、２１，２５…エンドフレーム、２２…ステータコイル、２３…ステータコア、２４…ポールコア、２７，２８…ベアリング、２９…ブラシホルダ、３０…レギュレータ、３１…スリップリング、３２…冷却用遠心ファン、３３…界磁コイル。
【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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【図８】
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【図９】
2005093146.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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