(57)【要約】本発明は絶縁塗料を備えた少なくとも２本のエナメル線よりなる電線の導電結合のための方法に関する。導電性結合部材を間に置かず、塗料をあらかじめ除去せずに、エナメル線を相互に結合することができるように、エナメル線の結合区域を導電性材料で少なくとも区域的に包囲し、続いて超音波の作用により絶縁塗料を剥離すると同時に電線と材料を摩擦結合することを提案する。
2006513680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁塗料を備えた少なくとも２本のエナメル線の導電結合のための方法において、エナメル線（４６、４８、５２、５４、５６）の結合区域（２２、２４、２６、３２、３４、３６）を導電性材料で少なくとも区域的に包囲し、続いて超音波の作用により絶縁塗料を剥離すると同時に該エナメル線と該導電性材料を摩擦結合することを特徴とする方法。
【請求項２】
複数のエナメル線（４６、４８、５２、５４、５６）と、少なくとも１本の素線などの非絶縁導線（６４）を材料で部分的に包囲することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
導電性材料としてスリーブ又はカップ形の材料を使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
導電性材料として固有剛性材料を使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
導電性材料として柔軟なメッシュ等の材料を使用することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
導電性材料と２本以上の複数本のエナメル線とを少なくとも周辺部で、かつ少なくとも区域的に確実結合することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
導電性材料と、相互に少なくとも摩擦結合された電線を、超音波溶接により支持物（３８）等の電気導体と一体に結合することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
エナメル線として、アルミニウムないし銅からなる導線を有する電線を使用することを特徴とする請求項の１ないし７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
導電性材料として、銅からなる材料又は銅を含む材料を使用することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
超音波の適用のために、超音波溶接装置の単数個又は複数個の工具を使用することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
エナメル線（４６、４８、５２、５４、５６）及び場合によって存在する別の導線を少なくとも区域的に取り囲む導電性材料として、金属板条片を使用することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
クリンプ（４４）として形成された金属板条片を使用することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
エナメル線（４８）が導電性材料としての条片材料で一重又は多重に巻かれることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
エナメル線（５２、５４、５６）及び場合によって存在する別の電気導体を取り囲む導電性材料として、事前に成形されたＵ形、円形又は台形等の横断面を有する開いた受け器（５８、６０、６２）を使用することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁塗料を備えた少なくとも２本のエナメル線よりなる電線の導電結合のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エナメル線と導体を結合するために、これらを超音波で溶接することは周知である。この場合、電線と導体の間で直接に密接な結合が行われる。またエナメル線の線端と素線を結合することが知られている。
【０００３】
塗料層を事前に除去せずに２本のエナメル線を互いに結合するために、まずエナメル線の線端を導体と結合し、一方、この導体を次に超音波溶接により別の線端と結合することが知られている。これに関連する結合方法は、例えば電動機で周知である。絶縁された電機子巻線が銅板片に溶接され、一方、銅板片からは絶縁線が出ている。
【０００４】
エナメル線の複数の線端を導電結合するために、表面から突縁が出ているスリーブに線端を挿入することも周知である。スリーブを押しつぶすと突縁が塗装に食い込んで、塗装がはがれるのである。ところがこの処置では、スリーブと直接接触しない電線がこうして露出され、別の電線との所望の導電結合を得ることは保証されない。
【０００５】
エナメル線の溶接のための方法及び装置がドイツ特許公開公報第１９６３６２１７号により周知である。エナメル線を超音波溶接装置の振動音極又は受圧台に置いて溶接するのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、導電性結合部材を間に置かず、塗料をあらかじめ除去せずに、複数のエナメル線を互いに結合することができるように、冒頭に挙げた種類の方法を改良することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題の解決のために、おおむね次のことを提案する。即ちエナメル線の結合区域を非絶縁導電性材料で少なくとも区域的に包囲し、続いて超音波の作用により絶縁塗料を剥離すると同時に該エナメル線と該導電性材料を摩擦結合するのである。その場合エナメル線自体が該導電性材料と直接接触することは、必ずしも必要でない。
【０００８】
本発明に基づき特に超音波溶接装置の工具によって、エナメル線を取り囲んで包被を形成する材料に超音波が適用され、こうして材料が外側のエナメル線に接すると同時に、場合によってはすべてのエナメル線を摩擦結合的に包囲するように材料の成形が行われる。同時に超音波の作用によってエナメル線と包被の間に相対運動が誘起され、その結果周囲の塗料層が破れ、互いに接触するエナメル線の間で塗料層が除去され、こうして所望の導電結合が行なわれる。包被との接触区域でも同じことが当てはまる。その場合、除去された絶縁塗料自体は電線の間の間隙に移動するから、これによって所望の電気接触が悪影響を受けることはない。
【０００９】
特に複数のエナメル線を素線とともに材料で区域的に包囲し、その上で摩擦的かつ導電的結合を得るように構成する。
【００１０】
１つの工程で、一方ではエナメル線及び／又は素線とこれを少なくとも区域的に取り囲む材料とを結合し、同時に材料自体を超音波により支持物例えば銅板と超音波溶接して結合することも可能である。
【００１１】
エナメル線を取り囲む材料は必ずしも固有剛性を持たなくてもよく、例えば、エナメル線を取り囲む銅線メッシュを材料として使用することができる。しかし、導電性材料としてスリーブ又はカップ状の材料を使用することが好ましい。このような構成は、例えば電機子巻線と接続線の間の結合のために利用することができる。
【００１２】
クリンプとして形成された金属板条片が導電性材料であることも可能である。結合される電線の周囲に金属板又は条片を一重又は多重に巻くこともできる。
【００１３】
別の提案によれば、横断面がＵ形、欠円形又は開いた台形状のあらかじめ成形した金属板にエナメル線と場合によってはこれと結合される別の導線を入れ、次に振動音極又は受圧台を挿入して、エナメル線及び場合によって存在する導線の周囲のあらかじめ成形した金属板を閉じ、その上で本発明に基づき結合を作ることができる。
【００１４】
エナメル線として、アルミニウム及び／又は銅からなる電線を使用することができる。エナメル線を取り囲み、包被を形成する材料自体は、同じく又はとりわけ銅からなり又は銅を含むものとする。
【００１５】
発明のその他の細部、利点及び特徴は特許請求の範囲及び特許請求の範囲に見られる特徴−単独で及び／又は組み合わせとして−だけでなく、図面に見られる好ましい実施例の下記の説明からも明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
先行技術に基づき、導電性材料例えば銅又はアルミニウムの心線１２及び外側の塗料層１４からなるエナメル線１０と、導電性支持物１６とを結合することが可能である。これは超音波溶接によって行われる。振動音極の形状と、行われる超音波適用及び圧力の作用に従って電線１０が変形され、その際支持物１６とエナメル線１０の接触区域では相互の相対運動に基づき塗料層１４が除去され、こうして所望の密接な接触部１４が溶着部として得られる。その場合除去された塗料は図２で参照符号１８及び２０を付した接触部又は溶接部の間に堆積する。
【００１７】
ところがこれに関連する結合方法は、複数の塗装線（エナメル線）例えばその線端又は複数のエナメル線と支持物を結合しようとするときは不可能である。この場合は絶縁被覆を除去するか、又は結合部支持物を使用して、まず一方のエナメル線の線端と支持物を結合し、次に支持物と他方のエナメル線の線端を結合するか、又はエナメル線が正確な位置に固定されるように、超音波溶接装置の工具（振動音極、受圧台）の幾何学的形状を形成することが必要である。
【００１８】
本発明に基づき超音波溶接装置により複数のエナメル線を相互に導電結合することが今や可能である。そのために図３ないし８ａ−８ｅに従って当該のエナメル線−本例ではその線端２２、２４、２６−を導電性材料例えば銅材からなるカップ形スリーブ２８の中に入れる。線端２２、２４、２６はスリーブ２８の中に多かれ少なかれ密に詰め込まれる。ところが塗料層があるので、相互の間でもスリーブ２８に対しても導電結合は成立しない。本発明に基づき、次に線端２２、２４、２６が入ったスリーブ２８を超音波溶接装置の工具即ち振動音極と対極又は受圧台の間に入れ、次に超音波を適用する。これによってスリーブ２８の変形が生じ、スリーブ２８は線端２２、２４、２６を摩擦結合的に包囲する。同時に超音波エネルギーの適用によってスリーブ２８と線端２２、２４の間にも、線端自体の間にも相対運動が起こるから、その接触点で塗装が破り取られ、その結果所望の導電結合が得られる。同時に摩擦結合によって密接な接触が保証され、さらに線端２２、２４を相互に又はスリーブ２８に対して区域的に溶接することができる。破り取られた塗料は線端２２、２４、２６の間の間隙に移動するか、これを図５において点３０で示唆した。
【００１９】
同様に複数のエナメル線端３２、３４、３６を、図６及び７で明らかなように相互に、また同時に支持物３８と結合することもできる。線端３２、３４、３６をスリーブ４０に入れ、次にこれを支持物３８の上に配置する。支持物自体は超音波溶接装置の対極の上に配置される。次にスリーブ４０に振動音極が作用し、その結果スリーブが変形して、線端３２、３４、３６がかみ合った状態で確実拘束的に包囲され、同時に支持物３８との溶接が行われる。この過程でやはり線端３２、３４、３６の間又はスリーブ４０の内面との接触区域にある絶縁塗料が除去される。完成品ではこの絶縁塗料が、点４２（図７）で示すように線端３２、３４、３６の間又はスリーブ４０の内面との間の間隙に集積する。
【００２０】
本例では互いに導電結合しようとするエナメル線の線端区域を収容する固有剛性部材を説明したが、包被材料として柔軟な材料を使用することも直ちに可能である。例えば銅線のメッシュを利用することができる。銅線メッシュは結合されるエナメル線の必要な範囲を包囲し、次に超音波で固化され、同時に前述のようにエナメル線との摩擦結合を生じ、エナメル線の絶縁を除去する。導電結合を可能にする材料がエナメル線を摩擦的だけでなく、少なくとも区域的に確実拘束的に取り囲むこともできることは明白である。
【００２１】
またエナメル線を相互にだけでなく、エナメル線と例えば素線とを導電結合することも可能である。
【００２２】
エナメル線と、場合によって存在する別の電線とを摩擦結合する成形された導電性材料のその他の強調すべき実施態様が図８ａないし８ｅで明らかである。図８ａにはクリンプ４４として成形された金属板が示されている。金属板は溶接すべき導線４６を取り囲む。図８ｂの実施例ではエナメル線４８が金属板材料５０で一重又は多重に取り囲まれ、次に本発明に従って結合される。
【００２３】
しかし、あらかじめ成形された台形（図８ｃ）、欠円形（図８ｄ）又はＵ形（図８ｅ）の片側が開いた受け器５８、６０、６２に、溶接されるエナメル線５２、５４、５６を入れることも可能である。そこでエナメル線５２、５４、５６及び場合によっては別の被溶接導線６４を当該の型５８、６０、６２に入れ、次に超音波溶接工程で閉じる。そのために超音波溶接装置の当該の工具は受け器５８、６０、６２の閉鎖又は折り畳みを可能にする幾何学的形状を有することができる。次に電線５２、５４、５６が超音波の作用により受け器６８、６２によって包囲され、摩擦結合的に取り囲まれ、同時に電線５２、５４、５６の絶縁塗料が剥脱し、次に絶縁を除いた電線５２、５４、５６が互いに溶接される。
【００２４】
本発明方法により導電結合されるエナメル線の代表的な寸法は、内径０．２ｍｍないし４ｍｍ、塗料層の厚さ０．１ｍｍないし０．２ｍｍである。但しこれによって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】支持物と結合されるエナメル線を示す。
【図２】先行技術に係る支持物と結合されたエナメル線を示す。
【図３】本発明に係るエナメル線を受けるスリーブの縦断面図を示す。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図を示す。
【図５】図３及び４のスリーブの中で相互にかつスリーブと結合されたエナメル線を示す。
【図６】支持物と結合される複数のエナメル線を示す。
【図７】支持物と結合された図６のエナメル線を示す。
【図８ａ−８ｅ】溶接されるエナメル線を少なくとも部分的に取り囲む包被の概要図を示す。
【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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2006513680.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月21日(2004.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
絶縁塗料を備えた少なくとも２本のエナメル線よりなる電線を超音波の作用のもとで導電結合するための方法において、エナメル線（４６、４８、５２、５４、５６）の結合区域（２２、２４、２６、３２、３４、３６）を導電性材料で少なくとも区域的に包囲し、超音波の作用により一方では電線の絶縁塗料を剥離し、他方では導電性材料と電線とを摩擦結合すると同時にこれらの間に導電結合を生じることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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