(57)【要約】【課題】小スペースでのかしめが可能であるとともに，高荷重を受けることが可能なかしめ装置およびかしめ方法を提供すること。【解決手段】機械かしめ装置のかしめ型２は，断面が略Ｕ字状に開口した形状である固定型２１と，固定型２１によって形成された溝２１０内を上下方向に摺動する可動型２２とによって構成される。また，固定型２１は，開口部に位置する鍔部２１３がＬ字状のフック部３１と係合することにより，かしめユニット３に保持される。そして，固定型２１によって形成された溝２１０内に端子１１４を配置し，さらにその端子１１４がコイル端１０２を保持するように配置する。そして，可動型２２が溝２１０の底に向かって移動し，端子１１４およびコイル端１０２に荷重をかけて両者がかしめられる。【選択図】            図７
2007185704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と，前記固定型に対して接離可能な可動型とを備え，前記固定型と前記可動型との間で第１部材および第２部材を挟み，荷重をかけて前記第１部材および前記第２部材をかしめて繋ぎ合わせるかしめ装置において，
前記固定型は，
平行配置された一対のガイド部と，
前記ガイド部の一方の端部同士を連結し，前記第１部材および前記第２部材を支持する支持部と，
前記ガイド部の他方の端部に連結し，装置本体と係合する鍔部とを有し，
前記ガイド部によって挟まれた領域内に前記第１部材および前記第２部材を配置し，前記可動型が前記ガイド部によって挟まれた領域内を移動し，前記可動型にて荷重をかけて前記第１部材および前記第２部材をかしめ，前記鍔部が前記可動型による荷重を受けることを特徴とするかしめ装置。
【請求項２】
請求項１に記載するかしめ装置において，
前記鍔部は，前記可動型の移動方向と直交する方向に突起する部位を有することを特徴とするかしめ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するかしめ装置において，
前記第１部材は，線状の部材であり，
前記第２部材は，前記第１部材を保持する部材であることを特徴とするかしめ装置。
【請求項４】
請求項３に記載するかしめ装置において，
前記第１部材は，導線であり，
前記第２部材は，前記第１部材の圧着端子であることを特徴とするかしめ装置。
【請求項５】
第１部材および第２部材をかしめて繋ぎ合わせるかしめ方法において，
平行配置された一対のガイド部と，前記ガイド部の一方の端部同士を連結する支持部とを有する固定型の，前記ガイド部間に挟まれた領域内に前記第１部材および前記第２部材を配置し，
前記ガイド部によって挟まれた領域内に可動型を移動させ，前記可動型にて荷重をかけて前記第１部材および前記第２部材をかしめ，
前記可動型による荷重を，前記ガイド部の他方の端部に連結する鍔部にて受けることを特徴とするかしめ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複数の部材をかしめて繋ぎ合わせるかしめ装置およびかしめ方法に関する。さらに詳細には，小スペースでのかしめが可能であるとともに，高荷重を受けることが可能なかしめ装置およびかしめ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，低公害等の観点からハイブリッド自動車，電気自動車等が注目されている。ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，カセットコイルを利用した集中巻モータが提案されている。カセットコイルを利用した集中巻モータは，分布巻モータと比較して，作業者の熟練度に左右されない，品質のばらつきが少ない等の利点がある。
【０００３】
カセットコイルを利用したモータでは，導線をコイルボビンに巻き付けてカセットコイルを形成し，そのカセットコイルをステータコアに組み付ける。そして，コイルの端部をバスバーの端子とともに機械的にかしめて繋ぎ合わせる。ここでいう「バスバー」は，カセットコイル間を電気的につなぎ合わせるための導電材であり，図２乃至図３に示すようにバスバーモジュール１１３としてステータコア１１に備えられている。
【０００４】
導線を機械的にかしめる機械かしめ装置には種々のタイプがあり，例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。特許文献１は，油圧式の圧着工具に関するものであり，圧着型（かしめ型）が左右に開く構造を有するものである。特許文献２は，導電端子の圧着用の歯型に関するものであり，歯型（かしめ型）の形状を規定している。
【特許文献１】特開平８−１１０６６号公報
【特許文献２】実開昭６１−４８６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の機械かしめ装置には，次のような問題があった。すなわち，カセットコイルのコイル端と繋ぎ合わせるバスバーの端子１１４は，図２乃至図３に示したように，ステータコア１１の上面にカセットコイル１０の幅に合わせて取り出されており，隣り合う端子１１４，１１４間の距離は非常に狭い。具体的に，ハイブリッド自動車等に搭載される車両駆動用モータでは，端子１１４，１１４間の距離がおよそ１４ｍｍである。また，カセットコイルのコネクタ１３もバスバーモジュール１１３に隣接配置される。そのため，かしめを行うスペースについての制約が大きい。
【０００６】
また，車両駆動用モータでは，かしめ部分の引張強度が数百Ｎ以上なくてはならない。そのため，機械かしめ装置のかしめ型は，圧着時の数千Ｎの高荷重に耐える必要があり，機械的強度を得るためにはある程度の肉厚が必要となる。その結果，かしめ型が端子１１４，１１４間の隙間に入ることが困難になる。よって，かしめ部分のコンパクト化と，高荷重によるかしめとを両立できない。
【０００７】
特許文献１に開示されたような左右に開く構造を有する圧着型では，左右方向に開くためのスペースが必要になる。また，このような圧着型は，左右方向に荷重を受ける。そのため，圧着型の左右方向の厚みを大きくする必要がある。その結果，バスバー間のスペースに圧着型が入り込めなくなる。また，特許文献２では，圧着型の内側面の形状について記載されているが，高荷重を受ける構造については記載されていない。
【０００８】
本発明は，前記した従来のかしめ装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，小スペースでのかしめが可能であるとともに，高荷重を受けることが可能なかしめ装置およびかしめ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決を目的としてなされたかしめ装置は，固定型と，その固定型に対して接離可能な可動型とを備え，固定型と可動型との間で第１部材および第２部材を挟み，荷重をかけて第１部材および第２部材をかしめ，両者を繋ぎ合わせるかしめ装置であって，固定型は，平行配置された一対のガイド部と，そのガイド部の一方の端部同士を連結し，第１部材および第２部材を支持する支持部と，ガイド部の他方の端部に連結し，装置本体と係合する鍔部とを有し，ガイド部によって挟まれた領域内に第１部材および第２部材を配置し，可動型がガイド部によって挟まれた領域内を移動し，可動型にて荷重をかけて第１部材および第２部材をかしめ，鍔部が可動型による荷重を受けることを特徴としている。
【００１０】
また，本発明のかしめ方法は，第１部材および第２部材をかしめ，両者を繋ぎ合わせるかしめ方法であって，平行配置された一対のガイド部と，ガイド部の一方の端部同士を連結する支持部とを有する固定型のガイド部間に挟まれた領域内に第１部材および第２部材を配置し，ガイド部によって挟まれた領域内に可動型を移動させ，可動型が荷重をかけて第１部材および第２部材をかしめ，前記可動型による荷重を，ガイド部の他方の端部に連結する鍔部にて受けることを特徴としている。
【００１１】
本発明のかしめ装置の固定型は，可動型の移動方向に沿って平行配置された一対のガイド部と，そのガイド部の一方の端部同士を連結し，第１部材および第２部材を支持する支持部とによって断面略Ｕ字状に開口した形状をなしている。また，かしめ装置の可動型は，ガイド部によって挟まれた領域内を移動するように設けられている。そして，かしめ装置は，ガイド部によって挟まれた領域内に第１部材および第２部材を配置し，可動型が荷重をかけて第１部材および第２部材をかしめ，両者を繋ぎ合わせる。第１部材および第２部材としては，線材とその保持部材（例えば，導線とその圧着端子）が好適である。本発明のかしめ装置では，固定型によって囲まれたスペース内で，可動型を固定型のガイド部に沿って移動させることでかしめを行う。そして，このガイド部を上下方向に配設することで，可動型が上下方向に押圧する構造とすることができる。そのため，かしめ型の左右方向の肉厚を薄くすることができる。さらに，かしめ型が左右に開く構造を回避できる。そのため，小スペースでかしめを行うことができる。
【００１２】
また，固定型は，ガイド部の他方の端部に，装置本体と係合する鍔部を有している。そして，固定型は，可動型からの荷重を，支持部およびガイド部を介して鍔部で受ける構造をなしている。すなわち，固定型のガイド部は，可動型のガイド機能と荷重の伝達機能とを兼ねる。これにより，本発明のかしめ装置は，かしめを行う部分よりも，可動型の移動方向の上流側で一部の荷重を受ける構造になっている。
【００１３】
このように構成することで，荷重を受ける部分（鍔部およびその周辺，以下，「被荷重部」とする）とかしめを行う部分（支持部およびその周辺，以下，「かしめ部」とする）とを離すことができる。すなわち，かしめ部から離れたところで荷重を受けることができる。よって，かしめ部がコンパクトなまま，高荷重でかしめを行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，かしめ部のコンパクト化と，高荷重によるかしめとを両立することができる。よって，小スペースでのかしめが可能であるとともに，高荷重を受けることが可能なかしめ装置およびかしめ方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，車両駆動用モータに利用されるカセットコイルのコイル端とバスバーモジュールの端子とを機械的にかしめる機械かしめ装置に本発明を適用したものである。
【００１６】
まず，カセットコイルおよびカセットコイルを装着したステータの構成例について簡単に説明する。図１は，カセットコイルの外観を示す斜視図である。図２は，ステータコアの外観を示す斜視図である。そして，図３は，カセットコイルをステータコアに装着した状態の外観を示す斜視図である。
【００１７】
カセットコイル１０は，図１に示すように，コイルボビン１０１に導線１０２を巻装してコイルを形成したものである。導線１０２は，単線であってもペア線であってもよい。コイルボビン１０１は，導線１０２が巻装される断面矩形の筒体１０４と，筒体１０４の両端に位置する一対の鍔部１０５，１０６とを有している。コイルボビン１０１および鍔部１０５，１０６は，絶縁性を有する材料からなり，例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が適用可能である。
【００１８】
カセットコイル１０は，筒体１０４内の貫通孔１０９からステータコア１１のティース１１１に嵌め込まれることでステータコア１１に装着される（図２，図３参照）。また，カセットコイル１０は，ステータコア１１に装着された際に，鍔部１０５がステータコアの外径側に，鍔部１０６が内径側になるように配置される。すなわち，鍔部１０６がロータと対向するように配置される。
【００１９】
また，導線１０２の巻き始め部分であるコイル端１０２ａおよび巻き終わり部分であるコイル端１０２ｂは，鍔部１０５から取り出されている。そして，鍔部１０５は両コイル端を非接触で把持している。
【００２０】
ステータコア１１は，図２に示すように，円環状であり，内側にティース１１１およびスロット１１２を有している。さらに，ステータコア１１の上面には，カセットコイル１０が装着された際に，カセットコイル１０，１０間を電気的に接続するためのバスバーモジュール１１３が付設されている。バスバーモジュール１１３からは，コイル端１０２ａあるいはコイル端１０２ｂと電気的に接続するための端子１１４が上方に取り出されている。
【００２１】
カセットコイル１０は，図３に示すように，ステータコア１１に組み付けられる。具体的には，ステータコア１１のティース１１１にカセットコイル１０が挿し込まれる。そして，カセットコイル１０のコイル端１０２ａ，１０２ｂがそれぞれバスバーモジュール１１３の端子１１４とかしめられて接続される。さらに，カセットコイル１０，１０間を絶縁するために，絶縁紙（インシュレータ）１２がカセットコイル１０，１０間に配設される。このように構成されたステータの中心に，ロータを配置することにより集中巻モータが構成される。
【００２２】
続いて，機械かしめ装置について説明する。図４は，機械かしめ装置の外観を示す正面視図である。図５は，機械かしめ装置の外観を示す側面視図である。図６は，機械かしめ装置の外観を示す上面視図である。
【００２３】
本形態の機械かしめ装置１００は，かしめ型２と，かしめ型２をワーク１（カセットコイル１０が装着されたステータコア１１）に対して圧接・離間させるかしめユニット３と，ワーク１を支持する回転テーブル４と，かしめユニット３を保持するとともに回転テーブル４に向けて移動可能に設けられた移動ユニット５とを備えている。なお，かしめユニット３，回転テーブル４，および移動ユニット５については一般的なものであり，詳細な説明および図面は省略する。
【００２４】
かしめ型２は，図７に示すように，断面が略Ｕ字状に開口した形状である固定型２１と，断面が棒形状であり，固定型２１によって形成された溝２１０内を上下方向に摺動する可動型２２とによって構成される。すなわち，かしめ型２は，可動型２２が固定型２１内に収容される構成になっている。また，かしめ型２は，かしめユニット３によって保持される。
【００２５】
固定型２１は，厚さが７．５ｍｍで幅が１４ｍｍの底部２１１と，底部２１１の両端から上方に平行に延出し，厚さが３．５ｍｍで高さが４１ｍｍの側壁部２１２と，両側壁部２１２の頂上から互いに離れる向きに直角に延出し，幅が７ｍｍで厚さが１７ｍｍの鍔部２１３とによって構成される。底部２１１は，カセットコイルのコイル端およびバスバーモジュールの端子を支持する。側壁部２１２は，可動型２２をガイドする機能を有している。また，側壁部２１２の厚さは３．５ｍｍであり，バスバーモジュールの端子１１４，１１４間の隙間に余裕をもって入り込める。鍔部２１３は，可動型２２の移動方向と直交する方向に突起し，かしめユニット３の先端部に設けられたＬ字状のフック部３１と係合している。これにより，固定型２１は，かしめユニット３に保持される。また，鍔部２１３は，可動型２２からの荷重を受ける。そのため，他の部位と比較して肉厚が厚い。
【００２６】
可動型２２は，幅が３．５ｍｍの胴体部２２１を備えている。そして，固定型２１の底部２１１と対向する先端部には，２つのアーチ部が対象に形成された圧接面２２２が設けられている。可動型２２は，固定型２１の底部２１１および側壁部２１２によって形成された溝２１０内を側壁部２１２に沿って，すなわち上下方向に摺動可能となるようにかしめユニット３に保持される。
【００２７】
具体的にかしめ型２は，図８（ａ）に示すように，固定型２１によって形成された溝２１０内にバスバーモジュールの端子１１４を配置し，さらにその端子１１４がカセットコイルのコイル端１０２を保持するように配置する。そして，図８（ｂ）に示すように，可動型２２が溝２１０の底に向かって移動し，所定の荷重（６０００Ｎ以上）をかけて端子１１４およびコイル端１０２を押圧する。これにより，両者がかしめられる。すなわち，上下方向（図５のＹ方向）に押圧してかしめられる。
【００２８】
本形態の機械かしめ装置１００では，かしめ処理中，可動型２２からの荷重を固定型２１の側壁部２１２を介して鍔部２１３および固定型２１を支持するフック部３１が受ける構造になる。すなわち，図９に示すように，かしめ部２３と被荷重部２４とが離れた構造になっている。そのため，かしめ部２３から離れたところで可動部２２からの荷重を受けることができ，かしめ部２３のコンパクト化が図られる。よって，隣り合う端子１１４やコネクタ１３等によるスペースの制約が緩和される。一方，被荷重部２４は，かしめ部から離れた所にある。そのため，スペースの制約を受けることなく，機械的強度の強化を図ることができる。よって，６０００Ｎ以上の高荷重でかしめを行うことができる。
【００２９】
かしめユニット３は，かしめ型２を保持するとともに，可動型２２を固定型２１に対して圧接させることで荷重をかけるものである。かしめユニット３は，図７に示したように，かしめ型２の固定型２１を把持するＬ字形状のフック部３１を備えている。そのほか，図中では省略されているが，かしめ型２の可動型２２を上下方向（図５のＹ方向）に可動するための，すなわち荷重をかけるための油圧シリンダや，可動型２２の高さ方向の位置を検知する変位センサ等を備えている。
【００３０】
回転テーブル４は，図４乃至図６に示すように，ワーク１を支持するものである。ワーク１は，回転テーブル４の中心に設置される。また，回転テーブル４は，回転することにより，ワーク１の周方向の位置決めが可能になっている。
【００３１】
移動ユニット５は，図４乃至図６に示すように，かしめユニット３を支持するとともに，かしめユニット３を横方向（図５のＸ方向）あるいは上下方向（図５のＹ方向）に移動させるものである。移動ユニット５の側面には，かしめユニット３を上下方向に移動させるためのレール５１が設けられている。また，機械かしめ装置１００の基台に設けられたレール５２によって，移動ユニット５が横方向に移動可能になっている。これにより，かしめユニット３の位置決め，すなわちかしめ型２の横方向あるいは上下方向の位置決めが可能になっている。
【００３２】
本形態の機械かしめ装置１００は，次の手順でかしめ処理を行う。まず，ワーク１（カセットコイル１０が装着されたステータコア１１）を用意し，そのワーク１を回転テーブル４上にセットする。そして，回転テーブル４を回転させ，バスバーモジュールの端子１１４が所定の位置となるように位置決めする。
【００３３】
次に，かしめユニット３を上下左右に移動させ，かしめ型２をバスバーモジュールの端子１１４に近づける。このとき，かしめ型２の固定型２１と可動型２２とは離間状態にあり，固定型２１と可動型２２との間には空隙がある。そして，かしめ型２の空隙に，カセットコイル１０のコイル端１０２およびバスバーモジュールの端子１１４を挿入する。すなわち，固定型２１の底部２１１と可動型２２の端部２２２との間に，コイル端１０２および端子１１４を挟み込む（図８（ａ）参照）。
【００３４】
次に，可動型２２にて荷重をかけ，コイル端１０２および端子１１４を押圧しつつかしめる（図８（ｂ））。このとき，固定型２１の側壁部２１２が可動型２２をガイドする。可動かしめ型２２の移動中，バスバーモジュールの端子１１４が可動かしめ型２４の圧接面２２２に当たる。その後，圧接面２２２の形状に沿ってバスバーモジュールの端子１１４が押し曲げられる。そして，最終的には，バスバーモジュールの端子１１４がコイル端１０２を取り囲むように押し曲げられ，カセットコイルのコイル端１０２とバスバーモジュールの端子１１４とが機械的にかしめられる。これにより，コイル端１０２と端子１１４とが繋ぎ合わせられる。
【００３５】
かしめ処理を終えたら，可動型２２の荷重を解放し，可動型２２を固定型２１から離間させる。その後，かしめユニット３を移動させ，かしめ型２をかしめ終えたバスバーモジュールの端子１１４から離間させる。そして，回転テーブル４を回転させ，次にかしめるバスバーモジュールの端子１１４を所定の位置に移動させる。その後，その端子１１４のかしめを行う。以降，端子１１４の数だけ繰り返す。これにより，機械かしめ装置１００によってバスバーモジュールのすべての端子１１４がかしめられる。
【００３６】
以上詳細に説明したように本形態のかしめ型２は，断面略Ｕ字状に開口した形状をなす固定型２１と，その固定型２１の側壁部２１２間を移動する可動部２２とを有することとしている。そして，かしめ装置１００は，可動型２２と固定型２１とによって囲まれた領域内にコイル端１０２およびバスバーモジュールの端子１１４を挟み，荷重をかけて両者をかしめて繋ぎ合わせることとしている。すなわち，本形態のかしめ型２は，コイル端１０２および端子１１４を上下方向に押圧する構造となっている。そのため，かしめ型２の左右方向の肉厚は薄い。また，かしめ型２は，固定型２１によって形成された溝２１０内でかしめを行うことから，かしめ型２が左右方向に開くことはない。そのため，カセットコイル１０に対応するバスバーモジュールの端子１１４のように，スペースの制約が厳しいところであってもかしめを行うことができる。
【００３７】
また，固定型２１は，その開口部に可動型２２による荷重を受ける鍔部２１３を有することとしている。すなわち，固定型２１は，かしめが行われる底部２１１からの荷重を，側壁部２１２を介して鍔部２１３で受ける構成になっている。この構成では，荷重を受ける被荷重部２４がかしめを行うかしめ部２３よりも可動型２２の移動方向において上流側に位置し，被荷重部２４とかしめ部２３とが離れた所に位置する。すなわち，かしめ部２３から離れたところで可動型２２からの荷重を受けることができる。そのため，かしめ部２３がコンパクトなまま，高荷重でかしめを行うことができ，所望の引張強度が得られる。よって，小スペースでのかしめが可能であるとともに，高荷重を受けることが可能なかしめ装置およびかしめ方法が実現している。
【００３８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態では，機械的にかしめる機械かしめ装置に本発明を適用しているが，これに限るものではない。すなわち，加圧しながら通電加熱することにより圧着端子等をかしめる通電かしめ装置に本発明を適用してもよい。
【００３９】
また，本実施の形態では，車両駆動用モータについて検査を行っているが，これに限るものではない。すなわち，家電製品用モータの検査に本発明を適用してもよい。
【００４０】
また，本実施の形態では，カセットコイルのコイル端とバスバーモジュールの端子とをかしめているが，これに限るものではない。例えば，モータ全般の結線部であってもよい。また，単なるワイヤと金具をかしめる場合であっても本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】カセットコイルの概略構成を示す図である。
【図２】ステータの概略構成を示す図である。
【図３】カセットコイルを装着したステータの概略構成を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる機械かしめ装置の全体構成（正面視）を示す概略図である。
【図５】実施の形態にかかる機械かしめ装置の全体構成（側面視）を示す概略図である。
【図６】実施の形態にかかる機械かしめ装置の全体構成（上面視）を示す概略図である。
【図７】かしめ型の概略構成を示す図である。
【図８】かしめ型の動作を示す図である。
【図９】かしめ部および被荷重部の位置を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    カセットコイル
１０２  導線（第１部材）
１１    ステータコア
１１３  バスバーモジュール
１１４  バスバーモジュールの端子（第２部材）
２      かしめ型
２１    固定型（固定型）
２１１  底部（支持部）
２１２  側壁部（ガイド部）
２１３  鍔部（鍔部）
２２    可動型（可動型）
２３    かしめ部
２４    被荷重部
３      かしめユニット
１００  機械かしめ装置（かしめ装置）
【図１】
2007185704.tif 000003
【図２】
2007185704.tif 000004
【図３】
2007185704.tif 000005
【図４】
2007185704.tif 000006
【図５】
2007185704.tif 000007
【図６】
2007185704.tif 000008
【図７】
2007185704.tif 000009
【図８】
2007185704.tif 000010
【図９】
2007185704.tif 000011