(57)【要約】【課題】  ステータにおける給電線とターミナルの接続を短時間で行えるようにする。【解決手段】  ステータにおけるバスリングとターミナル６１の接続構造であって、バスリングは相毎にステータの軸線方向にずらして配置され、且つ、各バスリングはステータの直径方向に延出する端子部を備え、ターミナル６１は、ステータコイルの一端に接続される第１接続部６１ｂと、いずれの相のバスリングの端子部にも接続可能な第２接続部６１ｃとを備え、第２接続部６１ｃは、いずれの相のバスリングの端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する基幹アーム６１ｄと、基幹アーム６１ｄからステータの周方向へ突出する複数の枝アーム６１ｅ，６１・・・とを有し、各相のバスリングの端子部は互いに対向する一対の枝アーム６１ｅ，６１ｅと基幹アーム６１ｄに接合されている。【選択図】    図１２
2007110797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割鉄心に外嵌した絶縁ボビンにステータコイルを巻回してステータ片が構成され、複数の前記ステータ片を環状に配列して環状ステータ群が構成され、この環状ステータ群に環状の配電部材が取り付けられ、前記配電部材の各相の給電線と前記ステータコイルが、前記絶縁ボビンに固定されたターミナルを介して接続されたステータにおける給電線とターミナルの接続構造であって、
前記給電線は相毎にステータの軸線方向にずらして配置され、且つ、各給電線はステータの直径方向に延出する端子部を備え、
前記ターミナルは、前記ステータコイルの一端に接続される第１接続部と、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な第２接続部とを備え、この第２接続部は、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する基部と、この基部からステータの周方向へ突出する複数の仕切壁とを有し、各相の給電線の前記端子部は互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部に接合されていることを特徴とするステータにおける給電線とターミナルの接続構造。
【請求項２】
各相の給電線の前記端子部と前記第２接続部は熱かしめにより接合されていることを特徴とする請求項１に記載のステータにおける前記給電線と前記ターミナルの接続構造。
【請求項３】
分割鉄心に外嵌した絶縁ボビンにステータコイルを巻回してステータ片が構成され、複数の前記ステータ片を環状に配列して環状ステータ群が構成され、この環状ステータ群に環状の配電部材が取り付けられ、前記配電部材の各相の給電線と前記ステータコイルが、前記絶縁ボビンに固定されたターミナルを介して接続され、前記給電線は相毎にステータの軸線方向にずらして配置され、且つ、各給電線はステータの直径方向に延出する端子部を備え、前記ターミナルは、前記ステータコイルの一端に接続される第１接続部と、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な第２接続部とを備え、この第２接続部は、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する基部と、この基部からステータの周方向へ突出する複数の仕切壁とを有し、各相の給電線の前記端子部は互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部に接合されるステータの給電線とターミナルとを接合する接合装置であって、
前記ターミナルの第２接続部における基部の前記仕切壁が設けられている側とは反対側の背面に当接する第１の電極と、
前記給電線の前記端子部を挟んで対向する前記第２接続部の一対の前記仕切壁の両先端に当接し、その当接面が前記仕切壁の突出する方向に漸次凹んでいく凹形状に形成された第２の電極、とを備え、
前記第１の電極と前記第２の電極とで、前記給電線の端子部と該端子部の三方を囲む前記基部と前記一対の仕切壁とを挟んで熱かしめすることにより前記給電線と前記ターミナルとを接合することを特徴とする接合装置。
【請求項４】
前記第１の電極は、前記第２接続部の基部の中央近傍にのみ当接する凸部を有することを特徴とする請求項３に記載の接合装置。
【請求項５】
前記第１の電極の前記当接面と前記第２の電極の前記当接面が所定温度以上の融点を有する導電性部材によりコーティングされていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータにおける給電線とターミナルの接続構造、およびこの接続構造を形成するのに好適な接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動機等のステータには、分割鉄心に外嵌した絶縁ボビンにステータコイルを巻回してステータ片を構成し、このステータ片を複数用意し環状に配列して環状ステータ群を構成し、この環状ステータ群に環状の配電部材を取り付け、配電部材における各相の給電線（バスリング）の端子部とステータコイルの一端を、絶縁ボビンに固定されたターミナルを介して接続し、隣接するステータ片のステータコイルの他端同士を、絶縁ボビンに固定された中点ターミナルを介して接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９６８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の前記ステータにおいては、配電部材の給電線が相毎にステータの軸線方向にずれて位置しているため、給電線の前記端子部とコネクタとを接続するためには、相毎に端子部の寸法・形状を変えるか、あるいは、相毎にコネクタの寸法・形状を変えるかしなければならず、いずれにせよ多種の部材を用意する必要があった。
そこで、この発明は、部品の共通化を図り、生産性を向上することができるステータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、分割鉄心（例えば、後述する実施の形態における分割鉄心４２）に外嵌した絶縁ボビン（例えば、後述する実施の形態における絶縁ボビン４３）にステータコイル（例えば、後述する実施の形態におけるステータコイル４４）を巻回してステータ片（例えば、後述する実施の形態におけるステータ片４１）が構成され、複数の前記ステータ片を環状に配列して環状ステータ群（例えば、後述する実施の形態における環状ステータ群４０）が構成され、この環状ステータ群に環状の配電部材（例えば、後述する実施の形態における配電部材７０）が取り付けられ、前記配電部材の各相の給電線（例えば、後述する実施の形態におけるバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗ）と前記ステータコイルが、前記絶縁ボビンに固定されたターミナル（例えば、後述する実施の形態におけるターミナル６１）を介して接続されたステータ（例えば、後述する実施の形態におけるステータ１）における給電線とターミナルの接続構造であって、前記給電線は相毎にステータの軸線方向にずらして配置され、且つ、各給電線はステータの直径方向に延出する端子部を（例えば、後述する実施の形態における端子部７２ａ）備え、前記ターミナルは、前記ステータコイルの一端に接続される第１接続部（例えば、後述する実施の形態における第１接続部６１ｂ）と、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な第２接続部（例えば、後述する実施の形態における第２接続部６１ｃ）とを備え、この第２接続部は、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する基部（例えば、後述する実施の形態における基幹アーム６１ｄ）と、この基部からステータの周方向へ突出する複数の仕切壁（例えば、後述する実施の形態における枝アーム６１ｅ）とを有し、各相の給電線の前記端子部は互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部に接合されていることを特徴とするステータにおける給電線とターミナルの接続構造である。
このように構成することにより、ステータの軸線方向にずれて配置される配電部材のいずれの相の端子部も、ターミナルの第２接続部で接続することができ、ターミナルの共通化が可能になる。
しかも、いずれの相の給電線の前記端子部も、前記第２接続部において互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部の３カ所で接合されているので、電気抵抗を小さくすることができるとともに、引っ張り強度を大きくすることができる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、各相の給電線の前記端子部と前記第２接続部は熱かしめにより接合されていることを特徴とする。
このように構成することにより、接合工程前に前記端子部に被覆されている絶縁皮膜を予め剥離しておく必要がなくなり、絶縁皮膜が設けられている前記端子部を前記第２接続部の前記基部と一対の前記仕切壁との間に挿入して熱かしめすることにより、絶縁皮膜を剥離することができるとともに、前記端子部の導線と前記第２接続部とを接合することができる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、分割鉄心（例えば、後述する実施の形態における分割鉄心４２）に外嵌した絶縁ボビン（例えば、後述する実施の形態における絶縁ボビン４３）にステータコイル（例えば、後述する実施の形態におけるステータコイル４４）を巻回してステータ片（例えば、後述する実施の形態におけるステータ片４１）が構成され、複数の前記ステータ片を環状に配列して環状ステータ群（例えば、後述する実施の形態におけるステータ群４０）が構成され、この環状ステータ群に環状の配電部材（例えば、後述する実施の形態における配電部材７０）が取り付けられ、前記配電部材の各相の給電線（例えば、後述する実施の形態におけるバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗ）と前記ステータコイルが、前記絶縁ボビンに固定されたターミナル（例えば、後述する実施の形態におけるターミナル６１）を介して接続され、前記給電線は相毎にステータ（例えば、後述する実施の形態におけるステータ１）の軸線方向にずらして配置され、且つ、各給電線はステータの直径方向に延出する端子部（例えば、後述する実施の形態における端子部７２ａ）を備え、前記ターミナルは、前記ステータコイルの一端に接続される第１接続部（例えば、後述する実施の形態における第１接続部６１ｂ）と、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な第２接続部（例えば、後述する実施の形態における第２接続部６１ｃ）とを備え、この第２接続部は、いずれの相の給電線の前記端子部にも接続可能な軸線方向長さを有する基部（例えば、後述する実施の形態における基幹アーム６１ｄ）と、この基部からステータの周方向へ突出する複数の仕切壁（例えば、後述する実施の形態における枝アーム６１ｅ）とを有し、各相の給電線の前記端子部は互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部に接合されるステータの給電線とターミナルとを接合する接合装置（例えば、後述する実施の形態における接合装置１）であって、前記ターミナルの第２接続部における基部の前記仕切壁が設けられている側とは反対側の背面（例えば、後述する実施の形態における背面６１ｇ）に当接する第１の電極（例えば、後述する実施の形態における第１の電極１１０）と、前記給電線の前記端子部を挟んで対向する前記第２接続部の一対の前記仕切壁の両先端に当接し、その当接面（例えば、後述する実施の形態における先端面１２２）が前記仕切壁の突出する方向に漸次凹んでいく凹形状に形成された第２の電極（例えば、後述する実施の形態における第２の電極１２０）、とを備え、前記第１の電極と前記第２の電極とで、前記給電線の端子部と該端子部の三方を囲む前記基部と前記一対の仕切壁とを挟んで熱かしめすることにより前記給電線と前記ターミナルとを接合することを特徴とする接合装置である。
このように構成することにより、前記第２の電極の当接面が前記仕切壁の突出する方向に漸次凹んでいく凹形状に形成されているので、前記第１の電極と前記第２の電極とで、前記給電線の端子部と該端子部の三方を囲む前記基部と前記一対の仕切壁とを挟んだときに、前記第２の電極の前記当接面の作用により、前記一対の仕切壁には互いに先端を接近させる方向に力が加わり、前記一対の仕切壁を前記端子部に圧接させることができる。
前記第１の電極と前記第２の電極とで、前記給電線の端子部と該端子部の三方を囲む前記第２接続部とを挟んで行う熱かしめでは、前記第１の電極から前記ターミナルの前記第２接続部を介して前記第２の電極に電流を流して前記第２接続部を加熱し、前記端子部の絶縁皮膜を溶かす。このときにターミナルにおいて電流が流れる領域を前記端子部の周囲に規制することができ、その結果、ターミナルにおいて発熱する領域を前記端子部の周囲に規制することができる。これにより、前記端子部の絶縁皮膜を短時間で溶かすことができる。
また、熱かしめでは、前記絶縁皮膜を溶かした後も通電を続けることにより、前記第１の電極から前記第２接続部および前記端子部の導線を介して第２の電極に電流を流し、前記導線にメッキされている錫を該導線と前記第２接続部との接触面に拡散し、両者を拡散接合する。その結果、前記給電線の前記端子部を、前記ターミナルの第２接続部において互いに対向する一対の前記仕切壁と前記基部の３カ所に容易に接合することができる。
【０００７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１の電極は、前記第２接続部の基部の中央近傍にのみ当接する凸部（例えば、後述する実施の形態における凸部１１２）を有することを特徴とする。
このように構成することにより、前記基部の中央近傍を加熱することができ、溶けた絶縁皮膜を外側に移動し易くすることができる。
請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載の発明において、前記第１の電極の前記当接面と前記第２の電極の前記当接面が所定温度以上の融点を有する導電性部材によりコーティングされていることを特徴とする。
このように構成することにより、熱かしめをしたときに、前記第１の電極および前記第２の電極を前記ターミナルの前記第２接続部にくっ付きにくくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、いずれの相のステータ片におけるターミナルも同じもので済み、ターミナルの共通化が可能になる。
しかも、いずれの相の給電線の前記端子部も、ターミナルの第２接続部に対し３カ所の接合部を有するので、電気抵抗を小さくすることができるとともに、引っ張り強度を大きくすることができる。
請求項２に係る発明によれば、熱かしめによって、絶縁皮膜の剥離と、端子部の導線と第２接続部との接合を、同時に行うことができる。
請求項３に係る発明によれば、給電線の端子部の絶縁皮膜を短時間で溶かすことができるので、生産性が向上する。また、端子部を、ターミナルの第２接続部において互いに対向する一対の仕切壁と基部の３カ所に容易に接合することができる。
請求項４に係る発明によれば、溶けた絶縁皮膜を外側に移動し易くすることができるので、接合部分に異物が残らないようにすることができ、接合力を強めることができる。
請求項５に係る発明によれば、熱かしめをしたときに、第１の電極および第２の電極をターミナルの第２接続部にくっ付きにくくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明に係るステータの実施例を図１から図３０の図面を参照して説明する。
この実施例におけるステータはハイブリッド車両の駆動用電動機に用いられている。図１はハイブリッド車両の駆動系の模式図であり、ハイブリッド車両は駆動源として内燃機関（エンジン）２と電動機（回転電機）３を備え、電動機３においてステータ１の内側で回転するロータ５に、内燃機関２の出力軸２ａおよびトランスミッション４の入力軸４ａが連結されている。内燃機関２と電動機３の駆動力はトランスミッション４を介して駆動輪（車輪）６に伝達され、内燃機関２と電動機３の少なくとも一方の動力を駆動力としてハイブリッド車両は走行する。また、このハイブリッド車両は、減速時に駆動輪６側から電動機３側に駆動力が伝達されると、電動機３は発電機として機能し、回生制動により車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして図示しない蓄電装置に回収する。
【００１０】
図２はステータ１を内燃機関２側から見た正面図、図３および図４は同要部拡大正面図、図５は同縦断面図、図６は同要部拡大断面図であり、ステータ１は、ハウジング１０と、ステータホルダ２０と、ステータ片４１を環状に配列してなる環状ステータ群４０と、環状の配電部材７０を備えている。
ハウジング１０は電動機３のハウジングを形成しており、内燃機関２とトランスミッション４の間に挟み込まれてこれらに連結固定される。
ハウジング１０の内部空間１３は、ステータホルダ２０や環状ステータ群４０が収納可能な形状に形成されており、その内周部のトランスミッション４との連結側には、ステータホルダ２０を固定するためのボルト孔１１を有するボス（固定部）１２が、周方向所定位置に複数（この実施例では６つ）設けられている。また、ハウジング１０は、内部空間１３に連なるターミナルボックス１４を備えている。
【００１１】
ステータホルダ２０は、図７および図８に示すように、筒部２１と、その軸線方向一端側に径方向外側に張り出すように設けられたフランジ部２２とを備えている。フランジ部２２には、ハウジング１０のボルト孔１１に対応する位置に貫通孔２３が設けられている。ステータホルダ２０は、フランジ部２２をトランスミッション４側に、筒部２１を内燃機関２側に配置してハウジング１０内に収容され、フランジ部２２をボス１２の内燃機関２側（軸線方向内側）の端面に合わせて、貫通孔２３に挿通されたボルト２４をボルト孔１１に螺合することによって、ハウジング１０に固定されている。
【００１２】
なお、ステータホルダ２０をハウジング１０に固定する６本のボルト２４のうちの２本は、図６に示すように、円筒状のノックパイプ２５を挿通しており、対応する貫通孔２３はノックパイプ２５が嵌入可能な大きさにされ、対応するボルト孔１１にはノックパイプ２５が嵌入可能なノック孔１５が形成されている。
【００１３】
ステータホルダ２０の筒部２１は、図９に示すように、フランジ部２２側がストレートな小径筒部（嵌合筒部）２６、フランジ部２２と軸線方向反対側がストレートな大径筒部２７となっていて、小径筒部２６と大径筒部２７はテーパ筒部２８によって接続されている。大径筒部２７とテーパ筒部２８、および、テーパ筒部２８と小径筒部２６はいずれも円弧面２９ａ，２９ｂによってスムーズに接続されている。大径筒部２７の内径は後述する分割鉄心４２のヨーク４２ｂの外径よりも大きく、小径筒部２６の内径は、ヨーク４２ｂを圧入可能な程度にヨーク４２ｂの外径よりも若干小さく設定されている。
この実施例において、テーパ筒部２８および円弧面２９ａ，２９ｂは、ステータホルダ２０の内径が軸線方向一端側（フランジ部２２側）へ向かって連続的に縮径する縮径部３０を構成し、円弧面２９ｂの小径側に内径一定の小径筒部２６が連なっている。また、大径筒部２７と縮径部３０は導入部３１を構成する。
また、ステータホルダ２０の周方向所定部位には、テーパ筒部２８から大径筒部２７の一部分に跨って軸線方向に延びる突条３２が径方向内側に突出して設けられている。この突条３２は環状ステータ群４０に対する周方向の位置決めをするためのものである。
【００１４】
環状ステータ群４０は所定数のステータ片４１を円環状に配列して構成されている。図１０はステータ片４１の組立図、図１１は同分解図であり、ステータ片４１は、略Ｔ型に打ち抜かれたケイ素鋼板を積層して構成された分割鉄心４２と、分割鉄心４２に外嵌した樹脂製の絶縁ボビン４３と、絶縁ボビン４３に巻回されたステータコイル４４からなる。
分割鉄心４２は、ティース４２ａとヨーク４２ｂを備え、ヨーク４２ｂの周方向一端側には略半円形の凸部４２ｃが形成され、他端側には略半円形の凹部４２ｄが形成されていて、ステータ片４１，４１…を円環状に配列したときに、ヨーク４２ｂの凸部４２ｃが隣接するヨーク４２ｂの凹部４２ｄに嵌合して、総てのヨーク４２ｂが真円状に繋がる。
また、ヨーク４２ｂの外周面には分割鉄心４２の積層方向に沿って延びる溝４２ｅが設けられており、この溝４２ｅにステータホルダ２０の突条３２を嵌入することで、ステータホルダ２０に対する環状ステータ群４０の周方向位置が位置決めされる。
【００１５】
図１１に示すように絶縁ボビン４３はステータ１の軸線方向（分割鉄心４２の積層方向）に２分割されているが、以下の説明では、合体して一つの部材となった状態で説明する。絶縁ボビン４３は、分割鉄心４２のティース４２ａに外嵌するボビン部４５と、分割鉄心４２の積層方向の一端側においてボビン部４５から分割鉄心４２のヨーク４２ｂ側に延出してヨーク４２ｂの一端面をほぼ全面覆う断面略逆Ｌ字形をなす配電用壁部４６と、配電用壁部４６と同じ一端側においてヨーク４２ｂから離間する方向に延出する中点連結用壁部４７を備えている。
【００１６】
ボビン部４５には径方向の両端に鍔部４５ａ，４５ｂが設けられており、鍔部４５ａ，４５ｂ間のボビン部４５にステータコイル４４が巻回される。また、配電用壁部４６はヨーク４２ｂの前記端面に沿って配置される側板部４８を備え、この側板部４８上に配電部材７０が配置される。
【００１７】
配電用壁部４６の側板部４８の略中央には、ヨーク４２ｂの端面の一部を露出させるための孔４６ａが開口している。また、側板部４８には孔４６ａに対して鍔部４５ａ寄りにブラケット５２が設けられており、鍔部４５ａの中央先端から延出するアーム５３の先端がブラケット５２に接近して位置している。さらに、この鍔部４５ａには、アーム５３に隣接する位置に、分割鉄心４２の積層方向に延びる切り欠き溝５４が設けられている。
【００１８】
ブラケット５２とアーム５３の間にはターミナル６１が固定されている。図１１および図１２に示すように、ターミナル６１は、支持部６１ａを中央にして、その一端側に円弧状をなす第１接続部６１ｂが設けられ、他端側に櫛歯状をなす第２接続部６１ｃが設けられて構成されている。第２接続部６１ｃは、長手方向をステータ１の軸線方向に沿って配置される基幹アーム（基部）６１ｄと、この基幹アーム６１ｄの長手方向所定間隔おきに設けられ基幹アーム６１ｄからステータ１の周方向一方側（第１接続部６１ｂから離間する方向）へ突出する４本の枝アーム６１ｅ，６１ｅ・・・を備えている。そして、互いに隣り合う枝アーム６１ｅ，６１ｅの間は、後述するバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗ（以下、特に区別する必要がない場合にはバスリング７１という）の端子部７２ａが挿入される端子収容部６１ｆにされている。
ターミナル６１は、支持部６１ａをブラケット５２とアーム５３の間に挿入して固定されており、第１接続部６１ｂが切り欠き溝５４と同じ側に配置される。そして、ステータコイル４４の一端４４ａが切り欠き溝５４を挿通して第１接続部６１ｂに挿入され、第１接続部６４をかしめることによって、ステータコイル４４の一端４４ａが第１接続部６１ｂに連結されている（図３、図１０、図１８〜図２０参照）。第２接続部６１ｃには配電部材７０が接続されるが、これについては後述する。
【００１９】
また、中点連結用壁部４７は、鍔部４５ｂと略平行に配置された仕切板部５５と、仕切板部５５よりも鍔部４５ｂに接近して鍔部４５ｂと略平行に設けられたブラケット５６とを備えており、鍔部４５ｂと仕切板部５５には互いに対応する位置に、分割鉄心４２の積層方向に延びる切り欠き溝５７，５８が設けられている。
【００２０】
鍔部４５ｂとブラケット５６の間には中点ターミナル６２が固定されている。図１１に示すように、中点ターミナル６２は、支持部６２ａの一端にＵ字状をなす接続部６２ｂが設けられて構成されている。ターミナル６２は、支持部６２ａを鍔部４５ｂとブラケット５６の間に挿入して固定されており、接続部６２ｂが切り欠き溝５７，５８とほぼ一直線上に配置される。そして、ステータコイル４４の他端４４ｂの基端部４４ｃが鍔部４５ｂの切り欠き溝５７を挿通してターミナル６２の接続部６２ｂに挿入され、環状ステータ群４０として組まれたときに隣りに配置されるステータ片４１におけるステータコイル４４の他端４４ｂの先端部４４ｄが仕切板部５５の切り欠き溝５８を挿通して同じ接続部６２ｂに挿入され、基端部４１ｃと先端部４４ｄが挿入された接続部６２ｂをかしめることによって、隣接する２つのステータコイル４４，４４の他端４４ｂ，４４ｂが接続部６２ｂに連結されている（図４、図１０および図１７参照）。したがって、総ての相のステータ片４１のステータコイル４４の他端４４ｂ同士は中点ターミナル６２を介して接続される。
このステータ１においては、隣接する２つのステータコイル４４，４４の他端４４ｂ，４４ｂを、中点ターミナル６２の接続部６２ｂに挿入した後、この接続部６２ｂをかしめることにより、１回のかしめ作業で前記２つの他端４４ｂ，４４ｂを接続することができ、生産性が向上する。
【００２１】
図６に示すように、環状ステータ群４０がステータホルダ２０に取り付けられた状態において、各ステータ片４１のヨーク４２ｂの外周面がステータホルダ２０の小径筒部２６の内面に嵌合し、分割鉄心４２の積層方向一端側の端面がフランジ部２２の外面とほぼ面一になり、分割鉄心４２の積層方向他端側の端面が大径筒部２７の先端面とほぼ面一になる。また、配電用壁部４６の外周部が大径筒部２７よりも径方向外側に突出する。
【００２２】
次に、絶縁ボビン４３の側板部４８上に配置される配電部材７０について、図１３〜図１６、および図３０を参照して説明する。
配電部材７０は、同一径のリング状をなすＵ相、Ｖ相、Ｗ相のバスリング（給電線）７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗを軸線方向にずらして同心上に配置し、これら三相のバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗを樹脂モールド部（結束部材）７３によって束ねて構成されている。各バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗには、径方向内側に略コ字形に突出する接続部７２が周方向所定間隔おきに設けられており、各相の接続部７２が他の相の接続部７２と周方向で重複しないように順番に配置されている。
なお、図１５に示すように、バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗはいずれも、導線７５を絶縁被膜７６で被覆して構成されている。接続部７２においてバスリング７１の直径方向に延出する部分は端子部７２ａにされている。
【００２３】
そして、図１３および図１４に示すように、３相に関わりなく周方向で隣り合う接続部７２，７２の間に樹脂モールド部７３が設けられている。また、図３に示すように、バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗにおける接続部７２の端子部７２ａが対応するステータ片４１におけるターミナル６１の第２接続部６１ｃに係合されるように設定されている。
【００２４】
ここで、バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗの接続部７２は各相毎に軸線方向にずれているが、ターミナル６１における第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄは、軸線方向いずれに位置する接続部７２の端子部７２ａにも接続可能な軸線方向長さを有し、且つ、各相の端子部７２ａは第２接続部６１ｃのいずれかの端子収容部６１ｆに挿入することができるように設定されている。つまり、ターミナル６１はＵ，Ｖ，Ｗの各相に共通な部品に構成されている。
【００２５】
そして、端子収容部６１ｆに挿入された端子部７２ａを三方から囲む第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅを熱かしめすることにより端子部７２ａの導線７５と第２接続部６１ｃが接合され、ターミナル６１を介して、各相のバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗと対応する相のステータ片４１のステータコイル４４が接続される。図１８はＵ相のバスリング７１Ｕの端子部７２ａとターミナル６１の第２接続部６１ｃとの接続部分における断面図（図３のＤ−Ｄ矢視断面図）であり、図１９はＶ相のバスリング７１Ｖにおける同接続部分における断面図、図２０はＷ相のバスリング７１Ｗにおける同接続部分における断面図である。
【００２６】
したがって、Ｕ相の各ステータ片４１のステータコイル４４の一端４４ａ同士はバスリング７１Ｕを介して接続され、Ｖ相の各ステータ片４１のステータコイル４４の一端４４ａ同士はバスリング７１Ｖを介して接続され、Ｗ相の各ステータ片４１のステータコイル４４の一端４４ａ同士はバスリング７１Ｗを介して接続される。
また、各相のバスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗからは接続端子７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗが径方向外側に延出しており、各相の接続端子７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗは、図２および図５に示すように、ターミナルボックス１４内に配されたバスバー９０Ｕ，９０Ｖ，９０Ｗを介して、給電端子９１Ｕ，９１Ｖ，９１Ｗに接続されている。
【００２７】
次に、図２１〜図２７を参照して、端子部７２ａをターミナル６１の第２接続部６１ｃに熱かしめにより接合する際に使用する接合装置と、その接合手順を説明する。なお、図２２〜図２７において、ターミナル６１の第２接続部６１ｃについては接合の際に要部となる基幹アーム６１ｄと枝アーム６１ｅ，６１ｅ・・・だけを図示している。
図２２に示すように、接合装置１００は、端子収容部６１ｆにバスリング７１の端子部７２ａが挿入された第２接続部６１ｃを両側から挟み込む第１の電極１１０と第２の電極１２０とを備えている。第１の電極１１０と第２の電極１２０はいずれも、その長手方向を第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄの長手方向と略平行に配置されるもので、先端側が先細り形状に形成されている。第１の電極１１０は、第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄにおいて枝アーム６１ｅが設けられている側と反対側の背面６１ｇに対向して配置され、第２の電極１２０は第２接続部６１ｃの各枝アーム６１ｅの先端に対向して配置される。
【００２８】
図２１の斜視図に示すように、第１の電極１１０は基幹アーム６１ｄの背面６１ｇに作用する作用部１１１を有し、作用部１１には、第２の電極１２０に接近する方向に円弧状に膨出する凸部１１２が設けられている。第２の電極１２０は第１の電極１１０に接近する方向に突出する作用部１２１を備えている。第２の電極１２０の作用部１２１の先端面（当接面）１２２は、隣り合う１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅの両先端に当接可能な寸法を有し、且つ、両端部（すなわち枝アーム６１ｅが当接する側）から中央付近に進むにしたがって漸次凹んでいく凹曲面に形成されている。換言すると、作用部１２１において枝アーム６１ｅに当接する当接面（先端面１２２）は枝アーム６１ｅの突出する方向に漸次凹んでいく凹形状に形成されている。第１の電極１１０の凸部１１２の表面、および、第２の電極１２０の先端面１２２にはチタンコーティングが施されている。
【００２９】
接合装置１００によりターミナル６１の第２接続部６１ｃにバスリング７１の端子部７２ａを接合する手順を説明する。
図２２に示すように、絶縁被膜７６で被覆されたままの端子部７２ａを、第２接続部６１ｃの端子収容部６１ｆに挿入し、この端子部７２ａの背部に位置する基幹アーム６１ｄに対向させて第１の電極１１０をセットするとともに、端子部７２ａの両側に位置する１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅの先端に対向させて第２の電極１２０をセットする。その際に、第１の電極１１０の凸部１１２の頂部１１２ａを基幹アーム６１ｄの幅方向略中央に位置させる。
【００３０】
次に、第１の電極１１０と第２の電極１２０を互いに接近させ、第１の電極１１０における凸部１１２の頂部１１２ａを基幹アーム６１ｄの背面６１ｇに当接させ、第２の電極１２０の先端面１２２を枝アーム６１ｅ，６１ｅの両先端に当接させて加圧することにより、図２３，図２４に示すように、第１の電極１１０の頂部１１２ａを基幹アーム６１ｄの背面６１ｇの略中央に食い込ませ、第２の電極１２０の作用部１２１の先端面１２２によって両枝アーム６１ｅ，６１ｅの先端部を圧潰し、先端面１２２を端子部７２ａに圧接する。このとき、第２の電極１２０の先端面１２２が凹曲面に形成されているので、両枝アーム６１ｅ，６１ｅにはその先端を互いに接近させる方向に力が加わり、その結果、両枝アーム６１ｅ，６１ｅも端子部７２ａに圧接する。
つまり、第１の電極１１０と第２の電極１２０とで、バスリング７１の端子部７２ａの三方を囲む基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅとを挟み込んで、加圧する。
【００３１】
そして、前記加圧状態を保ちながら、第１の電極１１０からターミナル６１の第２接続部６１ｃを介して第２の電極１２０に所定の大きさの電流を流す。このとき、電流は、図２３において２点鎖線で示すように、第１の電極１１０の作用部１１１から第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄを通り、端子部７２ａに圧接している１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅを通って、第２の電極１２０の作用部１２１へと流れる。つまり、電流が流れる領域は、第２接続部６１ｃにおいて端子部７２ａを取り囲んでいる部分だけに規制される。この電流の流れによって、端子部７２ａを囲む基幹アーム６１ｄと枝アーム６１ｅ，６１ｅと第２の電極１２０が発熱し、その熱によって端子部７２ａの絶縁被膜７６が溶けて導線７５が露出する。このとき、端子部７２ａは４方向から囲まれて加熱されるので、短時間で絶縁被膜７６を溶かすことができる。そして、加圧状態を保持しているので、溶けた絶縁被膜７６は外側へと移動し、露出した導線７５に基幹アーム６１ｄと両枝アーム６１ｅ，６１ｅが圧接する。なお、第１の電極１１０はその頂部１１２が基幹アーム６１ｄの背面６１ｇの中央近傍にだけ当接しているので、基幹アーム６１ｄの中心寄りから加熱することができ、そのため、溶けた絶縁被膜７６が外側に移動し易くなる。その結果、接合部分に異物が残らないようにすることができ、接合力を強めることができる。
【００３２】
絶縁被膜７６を溶解した後、引き続いて、第１の電極１１０から第２接続部６１ｃおよび導線７５を介して第２の電極１２０に電流を流す。すると、図２５に示すように、導線７５にメッキされている錫が、導線７５と基幹アーム６１ｄとの接触面、および、導線７５と枝アーム６１ｅとの接触面に拡散し、これらを拡散接合する。その結果、バスリング７１における端子部７２ａの導線７５が、第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅの３カ所に接合される。
この後、第１の電極１１０と第２の電極１２０を、ターミナル６１の第２接続部６１ｃおよび端子部７２ａの導線７５から離反させる。この場合、第１の電極１１０の凸部１１２の表面、および、第２の電極１２０の先端面１２２にはチタンコーティングが施されているので、第１の電極１１０と第２の電極１２０を、ターミナル６１の第２接続部６１ｃおよび端子部７２ａの導線７５にくっ付きにくくすることができる。換言すると、熱かしめ後に第１の電極１１０と第２の電極１２０を第２接続部６１ｃおよび導線７５から離間し易くすることができる。
上記コーティングは、端子の融点よりも高い所定温度以上の融点（例えば１２００℃以上）を有する耐熱性の高い導電性部材によりコーティングされていればよく、チタンコーティングの場合には１６００℃の融点を備えている。コーティング後の電極表面には所定以上の表面粗さが形成されることにより電極を第２接続部６１ｃおよび導線７５から離間し易くすることができる。
【００３３】
このように、この接合装置１００によれば、端子部７２ａの絶縁被膜７６を剥離する工程と、端子部７２ａの導線７５を第２接続部６１ｃに接合する工程を、１つの工程で実施することができる。したがって、予め絶縁被膜７６を除去しておく必要がなく、生産性が向上する。しかも、１つの工程で、端子部７２ａの導線７５を基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅの３カ所に接合することができるので、生産性が向上する。
また、この実施例におけるバスリング７１の端子部７２ａとターミナル６１の第２接続部６１ｃの接続構造によれば、端子部７２ａの導線７５が基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅの３カ所に接合されているので、引っ張り強度を強くすることができる。また、完成品の電気抵抗を小さくすることができ、エネルギー損失を抑制することができる。
【００３４】
なお、ターミナル６１をＵ，Ｖ，Ｗの各相に対して共通部品にする方法として、図３１に示すように、ターミナル６１の第２接続部６１ｃを細長いＵ字形に形成し、互いに対向する１対の平行アーム部６１ｋ，６１ｋの間に、Ｕ，Ｖ，Ｗのいずれの相の端子部７２ａをも挿入可能にする方法も考えられる。しかしながら、このようにした場合、端子部７２ａを１対の平行アーム部６１ｋ，６１ｋで挟み、電流を流して熱かしめすることになるが、端子部７２ａの絶縁被膜７６が溶けるまで、電流は図３１において２点鎖線で示すように、第１の電極１１０から第２接続部６１ｃをＵ字形に沿って流れ第２の電極１２０へと流れる。このように第２接続部６１ｃの全長に沿って電流を流すと加熱する部位の長さが長くなるので、加熱時間が長くなり、生産性が悪くなる。また、短時間で加熱できるように電流値を上げると、第２接続部６１ｃの折り返し部６１ｍが爆飛してしまう。前述した実施例のように、第２接続部６１ｃを基幹アーム６１ｄと４つの枝アーム６１ｅで構成した場合には、これらの問題を解決することができる。
【００３５】
また、絶縁被膜７６を溶かした後、導線７５は両平行アーム部６１ｋ，６１ｋに接合されるが、接合箇所が２カ所しかないので、引っ張り強度が弱くなる。また、接合箇所が２カ所しかないので、完成品の電気抵抗が大きくなり、エネルギー損失が大きくなる。前述した実施例のように、第２接続部６１ｃを基幹アーム６１ｄと４つの枝アーム６１ｅで構成した場合には、これらの問題を解決することができる。
【００３６】
ターミナル６１における第２接続部６１ｃの他の実施例を、図２６，図２７を参照して説明する。この実施例では、各枝アーム６１ｅにおいて隣接する枝アーム６１ｅと対向する面の先端部６１ｈの形状を端子部７２ａの外形に沿った形状にする。このようにすると、端子部７２ａと枝アーム６１ｅとの接触面積を増やすことができるので、絶縁被膜７６が溶けるまでの時間をさらに短縮することができる。また、拡散接合される部分の面積を増やすこともできるので、引っ張り強度をさらに強めることができる。
【００３７】
次に、このように構成されるステータ１の組み立て手順を図２８〜図３０の図面を参照して説明する。
まず、図２８に示すように、ハウジング１０にステータホルダ２０を取り付ける。その場合には、ハウジング１０においてボス１２が設けられていない側の開口、すなわち内燃機関２側の開口から、フランジ部２２を先行するようにして、ステータホルダ２０をハウジング１０の内部空間１３に挿入し、フランジ部２２の貫通孔２３をボス１２のボルト孔１１に合わせながら、フランジ部２２をボス１２の端面に当てる。そして、２本のボルト２４をそれぞれノックパイプ２５に挿通し、フランジ部２２の対応する貫通孔２３に挿通するとともに、対応するボルト孔１１に螺合して締め付け、ノックパイプ２５をノック孔１５に嵌入する。このように２本のボルト２４を取り付けることにより、ノックパイプ２５を定位置に嵌着することができ、且つステータホルダ２０をハウジング１０に対して周方向および径方向に精確に位置決めすることができる。その後、残る４本のボルト２４をボルト孔１１に螺合し締め付けて、ステータホルダ２０の取り付けが完了する。
【００３８】
次に、図２９に示すように、予めステータ片４１を円環状に配列して形成しておいた環状ステータ群４０を、ステータホルダ２０に取り付ける。その場合には、ステータホルダ２０の導入部３１の開口から、環状ステータ群４０において絶縁ボビン４３の配電用壁部４６と中点連結用壁部４７を有しない側を先行するようにして、環状ステータ群４０を挿入する。このとき、ステータホルダ２０の大径筒部２７の内径は、環状ステータ群４０における分割鉄心４２のヨーク４２ｂの外径よりも大きいので、ヨーク４２ｂを大径筒部２７にスムーズに挿入することができる。そして、ヨーク４２ｂを大径筒部２７内に挿入した後、環状ステータ群４０をさらに軸線方向に押し込むと、ヨーク４２ｂは導入部３１の内面に案内されながら、導入部３１の内面をかじることなくスムーズに小径筒部２６へと導かれる。環状ステータ群４０をさらに軸線方向に押し込むと、ヨーク４２ｂは小径筒部２６内に圧入される。したがって、環状ステータ群４０をステータホルダ２０に容易に圧入することができる。
【００３９】
なお、環状ステータ群４０をステータホルダ２０に圧入する際には、圧入治具の先端を、絶縁ボビン４３の配電用壁部４６に開口する孔４６ａに通して、分割鉄心４２の端面に直接に押し込み力を作用させるようにする。これにより、樹脂製の絶縁ボビン４３には力を加えずに環状ステータ群４０をステータホルダ２０に圧入することができ、その結果、絶縁ボビン４３にダメージを与えずに済み、絶縁ボビン４３の損傷を防止することができる。
また、環状ステータ群４０のステータホルダ２０への圧入寸法は、前記圧入治具の軸線方向ストロークによって設定することができる。このようにすると、圧入寸法の管理が容易にできる。
【００４０】
次に、図３０に示すように、配電部材７０を、環状ステータ群４０において絶縁ボビン４３の配電用壁部４６や中点連結用壁部４７を有する側から、絶縁ボビン４３の側板部４８上に配置する。このとき、バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗにおける接続部７２の端子部７２ａを第２接続部６１ｃに隣接する位置にずらして配置し、その後、バスリング７１Ｕ，７１Ｖ，７１Ｗを周方向に移動することにより端子部７２ａを対応する相のステータ片１におけるターミナル６１の第２接続部６１ｃの端子収容部６１ｆに挿入する。この後、端子部７２ａを三方から囲む第２接続部６１ｃの基幹アーム６１ｄと１対の枝アーム６１ｅ，６１ｅを熱かしめすることにより、端子部７２ａを第２接続部６１ｃに接合し、端子部７２ａをターミナル６１に確実に連結する。さらに、各相の接続端子７４Ｕ，７４Ｖ，７４Ｗをバスバー９０Ｕ，９０Ｖ，９０Ｗにそれぞれボルト９２によって接続する。
【００４１】
以上の手順で組み立てると、ハウジング１０を固定しておき、内燃機関２側から、ステータホルダ２０、環状ステータ群４０、配電部材７０を順に組み付けていくことができるので、組み立て方向が一方向になる。したがって、組み立て途中で、部材の向きを反転させる必要がなく、生産性が向上する。
また、いずれの相のステータ片４１にも、同じ形状・寸法のターミナル６１を装着すればよいので、ターミナル６１が１種類で済み、部品の共通化を図ることができ、生産性が向上する。
【００４２】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、配電部材は前述した実施例のようなバスリング（給電線）を周方向部分的に樹脂モールド部で結束して構成したものに限らず、バスリングの全体を樹脂モールドにより包囲して構成したものなど、種々の構造の配電部材が採用可能である。給電線の端子部は、前述したコ字状のものに限らず、直線棒状のようなものであっても構わない。
【００４３】
また、前述した実施例は、本発明をハイブリッド車両の駆動用電動機のステータに適用した例であるが、電気自動車における駆動用電動機や、その他の電動機や発電機のステータにも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明に係るステータを備えた電動機を駆動源の一つとするハイブリッド車両の駆動系の模式図である。
【図２】実施例１におけるステータの正面図である。
【図３】実施例１におけるステータの要部拡大正面図である。
【図４】実施例１におけるステータの要部拡大正面図である。
【図５】実施例１におけるステータの縦断面図である。
【図６】実施例１におけるステータの要部拡大断面図である。
【図７】実施例１のステータに用いられるステータホルダのフランジ側から見た正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図８のＢ部拡大断面図である。
【図１０】実施例１のステータに用いられるステータ片の組立斜視図である。
【図１１】前記ステータ片の分解斜視図である。
【図１２】前記ステータ片のターミナルの斜視図である。
【図１３】実施例１のステータに用いられる配電部材の正面図である。
【図１４】前記配電部材の側面図である。
【図１５】図１３のＣ−Ｃ断面図である。
【図１６】前記配電部材の分解斜視図である。
【図１７】図４のＥ−Ｅ断面図である。
【図１８】前記配電部材のＵ相のバスリングとターミナルとの接続部における断面図であり、図３のＤ−Ｄ断面図である。
【図１９】前記配電部材のＶ相のバスリングとターミナルとの接続部における断面図である。
【図２０】前記配電部材のＷ相のバスリングとターミナルとの接続部における断面図である。
【図２１】この発明に係る接合装置における電極の外観斜視図である。
【図２２】前記接合装置による熱かしめ工程（その１）を説明するための図である。
【図２３】前記接合装置による熱かしめ工程（その２）を説明するための図である。
【図２４】図２３のＦ−Ｆ断面図である。
【図２５】前記接合装置による熱かしめ工程（その３）を説明するための図である。
【図２６】ターミナルにおける第２接続部の他の実施例を示す斜視図である。
【図２７】前記他の実施例における第２接続部の作用を説明するための断面図である。
【図２８】実施例１のステータの組み立て手順を説明するための分解斜視図（その１）である。
【図２９】実施例１のステータの組み立て手順を説明するための分解斜視図（その２）である。
【図３０】実施例１のステータの組み立て手順を説明するための分解斜視図（その３）である。
【図３１】比較例のターミナルによる熱かしめ状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  ステータ
４０  環状ステータ群
４１  ステータ片
４２  分割鉄心
４３  絶縁ボビン
４４  ステータコイル
４４ａ  一端
６１  ターミナル
６１ｂ  第１接続部
６１ｃ  第２接続部
６１ｄ  基幹アーム（基部）
６１ｅ  枝アーム（仕切壁）
６１ｇ  背面
７０  配電部材
７２ａ  端子部
７１Ｕ〜７１Ｗ  バスリング（給電線）
１００  接合装置
１１０  第１の電極
１１２  凸部
１２０  第２の電極
１２２  先端面（当接面）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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