(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の分割コアから引出されたコイル引出し線に接続可能な接続端子であって、
前記コイル引出し線を挿通する挿通部と、
前記挿通部に形成され、前記コイル引出し線と前記挿通部とが接続するときにコイル引出し線と接触する接触部と、
前記接触部に複数形成され、接続時に前記接触部によって押し出される前記コイル引出し線の軟化した絶縁被覆を収集可能な溝部と、を備え、
前記溝部同士の間の前記接触部のうち、少なくとも一の接触部が他の接触部よりも突出するように形成される、ことを特徴とする接続端子。
【請求項２】
前記挿通部は、前記コイル引出し線が挿通する方向に対して直交する方向に接続端子本体から延設される基端部と、前記基端部から屈曲して前記コイル引出し線を取り囲むように折り返される折り返し部と、前記折り返し部から前記基端部と平行に延設される先端部と、を備え、
前記接触部は、前記コイル引出し線に接続する前記基端部と前記先端部とに設けられることを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
【請求項３】
前記溝部は、前記コイル引出し線が挿通される方向と同方向に形成される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の接続端子。
【請求項４】
前記溝部は、前記コイル引出し線が挿通される方向に対して直交する方向に形成される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の接続端子。
【請求項５】
前記溝部は、互いに平行するように設けられる、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の接続端子。
【請求項６】
前記一の接触部と前記他の接触部は交互に配置される、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の接続端子。
【請求項７】
前記コイル引出し線は、その断面が平角形状である、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の接続端子。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の接続端子と、回転電機の分割コアから引出されたコイル引出し線とを接続したステータ。
【請求項９】
回転電機の分割コアから引出されたコイル引出し線と、請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の接続端子とを接続するステータ製造方法であって、
前記コイル引出し線を前記接続端子の挿通部に挿通する挿通工程と、
前記挿通部を電極によって圧着通電かしめする圧着通電かしめ工程と、
前記挿通部に形成された接触部と前記コイル引出し線とを接触し、さらに通電時の熱でコイル引出し線の軟化した絶縁被覆を溝部に押し出し、コイル引出し線の導電体と前記接触部とを電気的に接続する接続工程と、
を備えるステータ製造方法。
【請求項１０】
前記挿通工程の後に、前記コイル引出し線と前記挿通部とを仮に固定する仮固定工程をさらに備える、
ことを特徴とする請求項９に記載のステータ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の分割コアのコイルと接続する接続端子及びその接続端子を有するステータ並びにステータ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の分割コアを円環状に配置してステータを構成する回転電機が広く知られている。このような回転電機のステータでは、各分割コアに巻回されたコイルから引出される引出し線とバスバーやプリント基板とを電気的に接続する。
【０００３】
特許文献１に記載の回転電気のステータでは、分割コアのコイルからの引出し線が、金属製接続端子の略Ｕ字形状の接続部に挟み込まれ、この接続端子を介してバスバーや隣接する分割コアの引出し線と電気的に接続する。
【特許文献１】特開２００３−３３３７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の回転電機のステータでは、電極を用いて金属製接続端子を圧着通電かしめして、かしめることで、絶縁樹脂で被覆されたコイルの引出し線と接続端子とを接続する（以下、「ヒュージング工法」という。）。つまり、ヒュージング工法では、金属製の接続端子に電流を流し、通電時に接続端子に生じる熱よってコイルの引出し線を被覆している絶縁樹脂を軟化させ、接続端子への加圧によって接続端子の接続部と接する絶縁樹脂を押し出すことによってコイル引出し線の被覆を除去して、コイルの引出し線と接続端子とを拡散接合する。
【０００５】
しかしながら、平角形状断面の素線を使用する場合には、コイルの引出し線と接続端子の接続部との接触面積が増大して、接続端子の加圧時の面圧が低下する。そのため、コイル引出し線の被覆が除去されにくくなって、コイルの引出し線と接続端子とを確実に接続することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、上記した問題を鑑みて、分割コアの引出し線を容易、かつ確実に接続することができる接続端子及びその接続端子を有するステータ並びにステータ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】
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。
【０００８】
本発明は、回転電機の分割コアから引出されたコイル引出し線に接続可能な接続端子であって、コイル引出し線を挿通する挿通部と、挿通部に形成され、コイル引出し線と挿通部とが接続するときにコイル引出し線と接触する接触部と、接触部に複数形成され、接続時に接触部によって押し出されるコイル引出し線の軟化した絶縁被覆を収集可能な溝部と、を備え、溝部同士の間の接触部のうち、少なくとも一の接触部が他の接触部よりも突出するように形成される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コイル引出し線と接触する接触部に溝部を形成する。そのため、コイル引出し線と接続端子とをヒュージング工法によって接続する場合、軟化したコイル引出し線の絶縁樹脂が溝部に押し出されるので、速やかに絶縁樹脂を除去でき、コイル引出し線と接続端子とを確実に接続することが可能となる。
【００１０】
また、コイル引出し線と接触する接触面積が減少するので、コイル引出し線と接続端子との接続時の面圧を高めることができる。これにより、軟化したコイル引出し線の絶縁樹脂を溝部に押し出しやすくなって、コイル引出し線と接続端子とをより確実に接続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して第１の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、ステータ１０を有する回転電機１００の構成を示す概略図である。
【００１３】
回転電機１００は、円筒形状のケース２０の内部に、ステータ１０とロータ３０とを備える。
【００１４】
ロータ３０は、ロータコア３１と回転軸３２とから構成される。このロータ３０は、ケース２０の内部に回転自在に収装される。ロータ３０の回転軸３２は、円柱形状のロータコア３１の中心軸上に貫通するように配置される。
【００１５】
ステータ１０は、入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗと複数の分割コア４０とを備える３相Ｙ型結線のステータである。複数の分割コア４０は、ケース２０の内部にロータ３０の外周を取り囲むように円環状に配置される。この分割コア４０には、コイル４２が電磁鋼板を積層した積層鋼板４１に巻き回されている。
【００１６】
分割コア４０のコイル４２は、素線を絶縁樹脂によって被覆されたエナメル線である。そして、このコイル４２からは、分割コア４０が円環状に配置されたときの外径側（以下「ステータ外径側」という）に、巻始め引出し線４２ａと巻終り引出し線４２ｂとが引出される。巻始め引出し線４２ａは、円環形状の入力線バスバーなどによって入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかに接続される。また、巻終り引出し線４２ｂは、隣接する分割コア４０の巻終り引出し線４２ｂと相互に接続されてＹ型結線の中性点を形成する。
【００１７】
このように構成される回転電機１００では、ロータ３０がステータ１０に対して回転することによって、モータやジェネレータなどとして機能する。
【００１８】
次に、分割コア４０の構成について図２を参照して説明する。
【００１９】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、ステータ１０を構成する分割コア４０を示す図である。ここで、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）においてＢ方向から見たときの分割コア４０を示す。
【００２０】
分割コア４０は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、電磁鋼板を積層してかしめた積層鋼板４１と、積層鋼板４１に巻き回されるコイル４２と、積層鋼板４１とコイルとを絶縁するインシュレータ５０とを備える。
【００２１】
インシュレータ５０は、分割コア４０が円環状に配置されたときの径方向（以下「ステータ径方向」）に、積層鋼板側面を覆うように配置される。このインシュレータ５０は、ステータ外径側に外径側フランジ５１を突出形成し、ステータ内径側に内径側フランジ５２を突出形成する。そして、インシュレータ５０の外径側フランジ５１と内径側フランジ５２との間の巻枠部にはエナメル線が巻き回されてコイル４２が形成される。
【００２２】
また、図２（Ｂ）に示すように、インシュレータ５０の外径側フランジ５１には、コイル４２から引き出される巻始め引出し線４２ａと巻終り引出し線４２ｂとを通すように、それぞれ切欠き５３が形成される。そして、切欠き５３からステータ外径側に引き出された巻始め引出し線４２ａは、金属製の接続端子６０に形成される略Ｕ字形状の接続部６１に挟み込まれ、入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかに電気的に接続する。切欠き５３からステータ外径側に引き出された巻終り引出し線４２ｂは、金属製の接続端子７０に形成される略Ｕ字形状の接続部７１に挟み込まれ、隣接する分割コア４０の巻終り引出し線４２ｂと電気的に接続する。
【００２３】
なお、巻終り引出し線４２ｂを入力端子Ｕ、Ｖ、Ｗのいずれかに電気的に接続し、巻始め引出し線４２ａを隣接する分割コア４０の巻始め引出し線４２ａと電気的に接続するようにしてもよい。
【００２４】
ここで、巻終り引出し線４２ｂと接続端子７０との接続の仕方について図３を参照して説明する。なお、巻始め引出し線４２ａと接続端子６０との接続も同様の構成であるので、便宜上説明を省略する。
【００２５】
図３は、接続端子７０の接続部７１の近傍を拡大した図である。図３（Ａ）は斜視図であり、図３（Ｂ）はＢ方向から見たときの図である。
【００２６】
金属製の接続端子７０は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、略Ｕ字形状の接続部７１を有する。
【００２７】
接続部７１は、接続端子本体の長手方向（巻終りコイル引出し線４２ｂが挿通される方向に対して直交する方向）に延設される基端部７１ａと、基端部７１ａから屈曲して巻終りコイル引出し線４２ｂを取り囲むように折返される折返し部７１ｂと、折り返し部７１ｂから基端部７１ａと平行に延設される先端部７１ｃとから構成される。そして、接続部７１には、先端部７１ｃと基端部７１ａの互いに対向する面７２、７３に溝部７４と平坦部７５とが形成される。
【００２８】
溝部７４は、接続部７１の幅方向（巻終り引出し線４２ｂが挿通する方向）に形成される。そして、複数の溝部７４が互いに平行に、接続部７１の長手方向に配置される。この溝部同士の間には、面７２、７３と同一平面内に平坦な面を有する平坦部７５が形成される。なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では、面７２に形成される溝部７４、平坦部７５と、面７３に形成される溝部７４、平坦部７５とは互いに対応する位置に形成されているが、必ずしも対応する位置に形成させる必要はない。
【００２９】
そして、このように構成される接続端子７０の接続部７１には、コイル４０から引出された巻終り引出し線４２ｂが、図３（Ａ）の破線に示すように接続部７１の幅方向に挿通する。
【００３０】
上記した接続端子７０の接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとは、以下のようにして電気的に接続される。
【００３１】
図４は、接続端子７０の接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとをヒュージング工法によって接続するときの接続方法を示す図である。
【００３２】
まず、図４（Ａ）に示すように、導電体４２２が絶縁樹脂４２１によって被覆された巻終り引出し線４２ｂを、接続端子７０の略Ｕ字形状の接続部７１に挿通する（挿通工程）。
【００３３】
そして、接続部７１の先端部７１ｃの先端７６を内側（図中下側）に押し下げ、接続部７１が巻終り引出し線４２ｂを巻き込むようにすることで、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１とを仮に固定する（仮固定工程）。
【００３４】
その後、図４（Ｂ）に示すように、接続部７１の面７２、７３とは反対側の面に圧着通電かしめ電極２００を接触させる。この圧着通電かしめ電極２００は、接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとを圧着するよう（図中内側）に加圧し、接続部７１に通電する。接続部７１に通電すると、図４（Ｂ）の矢印に示すように電流はまず金属製の接続部７１を流れ、接続部７１の温度が上昇する。そして、接続部７１に生じる熱によって巻終り引出し線４２ｂを被覆している絶縁樹脂が加熱されて軟化する（圧着通電かしめ工程）。
【００３５】
ここで、接続端子７０の接続部７１は、圧着通電かしめ電極２００によって図中内側に押圧されているので、巻終り引出し線４２ｂの絶縁樹脂４２１が軟化すると、図４（Ｃ）に示すように接続部７１の面７２、７２と巻終り引出し線４２ｂの導電体４２２との間の絶縁樹脂４２１が溝部７４に押し出される。そうすると、巻終り引出し線４２ｂの導電体４２２と接続部７１の平坦部７５とが接触するので、図４（Ｃ）の矢印に示すように、電流が接続部７１だけでなく導電体４２２にも流れるようになる。これにより、接続端子７０の接続部７１と巻終り引出し線４２ｂの導電体４２２とが加熱され、拡散接合によって電気的に接続される（接続工程）。
【００３６】
以上により、第１実施形態では下記の効果を得ることができる。
【００３７】
接続端子７０の接続部７１の面７２、７３には、接続部７１の幅方向に溝部７４を複数平行して形成する。そのため、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１とをヒュージング工法によって接続しても、軟化した巻終り引出し線４２ｂの絶縁樹脂が接続部７１の溝部７４に流れるので、速やかに絶縁樹脂を除去でき、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１とを確実に接続することが可能となる。
【００３８】
また、接続端子７０の接続部７１の面７２、７３には、溝部同士の間に平坦部７５を形成する。この平坦部７５と巻終り引出し線４２ｂとが接触するため、分割コア４０のコイル４２に平角形状断面のエナメル線を使用する場合であっても、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１との接触面積が減少するので、接続時の面圧が高くなる。そのため、軟化した巻終り引出し線４２ｂの絶縁樹脂４２１が溝部７４に押し出されやすくなって、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１とをより確実に接続することが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態における接続端子７０の接続部７１を示す図である。
【００４０】
分割コア４０の構成は第１実施形態とほぼ同様であるが、分割コア４０のコイル４２から引出される巻終り引出し線４２ｂが接続する接続端子７０の接続部７１の構成において一部相違する。つまり、接続部７１の幅方向に形成された平坦部２７５の一部を面７２、７３から突出するように形成したもので、以下にその相違点を中心に説明する。なお、分割コア４０から引出される巻始め引出し線４２ａと接続する接続端子６０の構成も同様であるため、便宜上説明を省略する。
【００４１】
図５（Ａ）は、接続端子７０の接続部７１の斜視図を示す。また、図５（Ｂ）はＢ方向から見たときの接続部７１を示す。
【００４２】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、接続端子７０の接続部７１の面７２、７３には、溝部２７４と平坦部２７５とが形成される。
【００４３】
この溝部２７４は、接続部７１の長手方向（巻終り引出し線４２ｂが挿通する方向）に形成される。複数の溝部２７４は互いに平行に、接続部７１の長手方向に配置されている。そして、溝部同士の間には、平坦な面を有する平坦部２７５が形成される。平坦部２７５は、図５（Ｂ）に示すように、面７２、７３と同一面内に平面を有する低平坦部２７５ａと、面７２、７３から突出するように形成された高平坦部２７５ｂとから構成されている。そして、低平坦部２７５ａと高平坦部２５ｂとが接続部７１の長手方向に交互に配置される。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では、面７２に形成される溝部２７４、低平坦部２７５ａ、高平坦部２７５ｂと、面７３に形成される溝部２７４、低平坦部２７５ａ、高平坦部２７５ｂとは互いに対応する位置に形成されているが、必ずしも対応する位置に形成させる必要はない。
【００４４】
このように構成される接続端子７０の接続部７１には、コイル４０から引出された巻終り引出し線４２ｂが接続部７１の幅方向に挿通し、ヒュージング工法によって接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとが電気的に接続する。
【００４５】
以上により、第２実施形態では下記の効果を得ることができる。
【００４６】
接続端子７０の接続部７１の面７２、７３には、溝部同士の間には面７２、７３と同一面内に平面を有する低平坦部２７５ａと、面７２、７３から突出するように形成された高平坦部２７５ｂとを形成する。第２実施形態では、面７２、７３から突出形成された高平坦部２７５ｂと巻終り引出し線４２ｂとが最初に接触するので、第１実施形態よりも接続時の面圧を高くすることができる。そのため、接続部７１の高平坦部２７５ｂと巻終り引出し線４２ｂとを早期に接続することができる。そして、高平坦部２７５ｂと巻終り引出し線４２ｂとが接続された後に高平坦部２７５ｂが押し潰されると、低平坦部２７５ａと巻終り引出し線４２ｂとが接触するので、接続端子７０の接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとを確実に接続することが可能となる。
【００４７】
また、軟化した巻終り引出し線４２ｂの絶縁樹脂は溝部２７４に排出されるので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態における接続端子７０の接続部７１を示す図である。
【００４９】
分割コア４０の構成は第１実施形態とほぼ同様であるが、分割コア４０のコイル４２から引出される巻終り引出し線４２ｂが接続する接続端子７０の接続部７１の構成において一部相違する。つまり、接続部７１の長手方向に溝部３７４を設けるようにしたもので、以下にその相違点を中心に説明する。なお、分割コア４０から引出される巻始め引出し線４２ａと接続する接続端子６０の構成も同様であるため、便宜上説明を省略する。
【００５０】
図６（Ａ）は、接続端子７０の接続部７１の斜視図を示す。また、図３（Ｂ）は破線Ｂで示す面における接続部７１の断面を示す。
【００５１】
金属製の接続端子７０の接続部７１は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように面７２、７３に溝部３７４と平坦部３７５とが形成される。
【００５２】
この溝部３７４は、接続部７１の長手方向（巻終り引出し線４２ｂが挿通する方向に対して直交する方向）に形成される。そして、複数の溝部３７４が互いに平行に、接続部７１の幅方向に配置されている。この溝部同士の間には、面７２、７３と同一面内に平坦な面を有する平坦部３７５が形成される。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、面７２に形成される溝部３７４、平坦部３７５と、面７３に形成される溝部３７４、平坦部３７５とは互いに対応する位置に形成されているが、必ずしも対応する位置に形成させる必要はない。
【００５３】
このように構成される接続端子７０の接続部７１には、コイル４０から引出された巻終り引出し線４２ｂが接続部７１の幅方向に挿通し、ヒュージング工法によって接続部７１と巻終り引出し線４２ｂとが電気的に接続する。
【００５４】
以上により、第３実施形態では下記の効果を得ることができる。
【００５５】
接続端子７０の接続部７１の面７２、７３には、接続部７１の長手方向に溝部３７４を複数形成し、溝部同士の間には平坦部７５を形成する。そのため、巻終り引出し線４２ｂと接続部７１とをヒュージング工法によって接続しても、軟化した巻終り引出し線４２ｂの絶縁樹脂を接続部７１の溝部３７４に排出でき、また巻終り引出し線４２ｂ接続部７１との接触面積をさせて接続時の面圧を高くできるので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
本発明は上記した実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。
【００５７】
例えば、第１実施形態から第３実施形態では、溝部７４、２７４、３７４は直線形状として形成されているが、このような形状に限られるわけではない。つまり、溝部７４、２７４、３７４は軟化した絶縁樹脂を流すような溝として形成されていればよく、例えば溝部７４、２７４、３７４を曲線的な形状にするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ステータを有する回転電機の構成を示す概略図である。
【図２】ステータを構成する分割コアを示す図である。
【図３】接続端子の接続部の近傍を拡大した図である。
【図４】接続端子の接続部と巻終り引出し線とをヒュージング工法によって接続するときの接続方法を示す図である。
【図５】第２実施形態における接続端子の接続部を示す図である。
【図６】第３実施形態における接続端子の接続部を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  回転電機
２００  圧着通電かしめ電極（電極）
１０  ステータ
３０  ロータ
４０  分割コア
４１  積層鋼板
４２  コイル
４２ａ  巻始め引出し線（コイル引出し線）
４２ｂ  巻終り引出し線（コイル引出し線）
４２１  絶縁樹脂
４２２  導電体
５０  インシュレータ
６０、７０  接続端子
７１  接続部（挿通部）
７１ａ  基端部
７１ｂ  折返し部
７１ｃ  先端部
７２、７３  面
７４、２７４、３７４  溝部
７５、２７５、３７５  平坦部（接触部）
２７５ａ  低平坦部（他の接触部）
２７５ｂ  高平坦部（一の接触部）
【図１】
0005239248.tif 000002
【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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