(57)【要約】  本発明は、複数の導体対の端部を電気的に接続する電気的接続部品と、複数の導体対の端部の電気的接続を形成する方法とに関する。空間的に限定された範囲内でできるだけ短時間のみの加熱により電気的接続を形成するために、本発明によれば、接続すべき導体対の各端部間にナノ箔（３０）が挿入され、このナノ箔を挟み止めるために各端部が相互に押し合わされ、続いて、このナノ箔に加熱することにより各端部が相互に溶接されるかまたははんだ付けされる。
2012521739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有利には長方形の断面を有する個別の複数の導体（２６）が、有利には金属パケット（１２）の溝内の複数の層として重ねられ、かつ、前記金属パケットの少なくとも１つの端面で反対方向へ折り曲げられ、かつ、その各端部（２６ｂ）が互いに向かい合うように配置されて、複数の対を形成しており、
各対は相互に所定の距離（ａ）を置いて並んでいる、
巻線（１３）の導体対の端部の電気的接続を形成する方法において、
相互に電気的に接続すべき各対の各導体の端部（２６ｂ）間にナノ箔（３０）を挿入し、
該挿入の後、前記ナノ箔を挟み止めるために、各導体の各端部を相互に押し合わせ、
ついで、前記ナノ箔に加熱することにより、各導体の各端部を相互に溶接するかまたははんだ付けする
ことを特徴とする巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項２】
前記ナノ箔（３０）を、各対の導体の立ち上がった端部（２６ｂ）のうち向かい合わせになった面（２６ｃ）のあいだに挿入する、請求項１記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項３】
複数のナノ箔が各対間の距離（ａ）に一致する距離を置いて帯状支持体（３１）に固定された状態で、前記複数のナノ箔を接続すべき各対の導体端部間に一斉に挿入し、該帯状支持体または該帯状支持体の材料を溶接後またははんだ付け後に除去する、請求項１または２記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項４】
前記ナノ箔を櫛状に形成された支持体（３１ａ）の切欠（３２）に有利には接着によって固定し、その際、前記切欠の幅は導体端部の幅より幾分大きく選定され、かつ、前記ナノ箔は前記切欠の縁を覆える大きさに選定される、請求項１から３までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項５】
前記ナノ箔の前方の部分（３０ａ）を、前記帯状支持体の長手側に、有利には接着によって、片持ち式に固定する、請求項３記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項６】
複数のナノ箔が、相互に所定の距離（ａ）を置いて、ナノ箔材料から成るスタブ（３０ｂ）を介して相互につながっており、接続すべき各対の導体端部間に一斉に挿入される、請求項２記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項７】
前記ナノ箔および前記スタブは、櫛状に相互に噛み合って帯状ナノ箔条片（３０ｃ）をなしており、そこから切り出される、請求項６記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項８】
１つのナノ箔の加熱により、残りのナノ箔を前記スタブを介して順次に自動的に加熱する、請求項６または７記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項９】
複数の導体が有利にはレジストによって絶縁されている場合、相互に接続すべき各対の各端部の向かい合わせになった面の領域において、少なくとも前記ナノ箔の挿入長さ（ｂ）にわたって、有利には材料の除去によって、絶縁部（３３）が除去される、請求項１から８までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１０】
前記材料の除去によって前記ナノ箔の挿入の際に係止に用いられるストッパ（３４）を形成し、各対の端部の一方または双方の材料を全体として前記ナノ箔の厚さよりも小さい厚さで除去する、請求項９記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１１】
相互に接続すべき各対の各導体（２６ｂ）の端部間にナノ箔（３０）を挿入した後、各端部を押圧手段（３６）によって相互に押し合わせ、ついで、該ナノ箔に印加される圧力パルスによって該ナノ箔への加熱を行う、請求項１から１０までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１２】
前記ナノ箔に印加される前記圧力パルスを、各対の端部の向かい合わせになった箇所の一方の面の領域に一体成形された材料頂部（３５）によって形成する、請求項１１記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１３】
前記ナノ箔のうち、各対の各端部間の端面で突出している頭部（３０ｄ）に、有利にはレーザー光による、熱パルスを印加することによって、加熱を行う、請求項１から１０までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１４】
少なくとも４つの導体の端部を並ぶように配置し、各対の端部を押圧手段（３６）によって相互に押し合わせ、ついで、各対の各端部を溶接するかまたははんだ付けする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１５】
少なくとも２つの帯状支持体（３１ａ）を、導体２つぶんより大きい距離で離隔し、それぞれ接続すべき各対の各端部間に挿入する、請求項３記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１６】
巻線（１３）の導体（２６）を電気的に接続する電気的接続部品であって、
個別の複数の導体が重ねられて、その各端部（２６ｂ）が相互に向かい合わせになるように、複数の対が形成されており、
各対が相互に所定の距離（ａ）を置いて並んでおり、
各対の各導体の端部間にナノ箔（３０）が配置され、請求項１記載の方法にしたがって該ナノ箔が加熱されることにより、各対の各導体の端部が溶接されているかまたははんだ付けされている
ことを特徴とする電気的接続部品。
【請求項１７】
電気機械、例えば、車両での給電のための３相交流発電機（１０）であって、
ステータ（１１）の巻線頭部（２７）の箇所で、請求項１記載の方法にしたがって導体端部の対の間の電気的接続が形成されている
ことを特徴とする電気機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念記載の導体対の端部の電気的接続を形成する方法、ならびに、請求項１６の上位概念記載の導体対の端部を電気的に接続する電気的接続部品に関する。
【０００２】
従来技術
刊行物・欧州公開第０８８１７５２号明細書から、車両用の３相交流発電機のステータ巻線を製造するために、ステータ巻線の個別の複数の導体から成る導体対の端部を相互に電気的に接続する手法が公知である。当該の接続は、超音波溶接、光アーク溶接、抵抗溶接、はんだ付けその他によって行われる。ただし、こうしたはんだ付けプロセスあるいは溶接プロセスは、大きな温度上昇が生じる接続位置の近傍および周囲において、隣接する領域、特に導体の絶縁部の損傷を引き起こしうるという欠点を有する。
【０００３】
本発明では、熱作用が接続位置のみに制限されかつできるだけ短時間となるようにして、導体対の端部を持続的に接続することが目指される。
【０００４】
発明の開示
この課題は、請求項１，１６に記載の特徴を有する電気的接続を形成する方法および電気的接続部品により解決される。また、本発明は、請求項１７に記載の特徴を有する電気機械にも適用可能である。本発明によれば、接続すべき導体対の端部間に、強い発熱反応を生じる化学的材料の少なくとも１つの層から成るシート（以下ナノ箔と称する）が挿入される。このための材料やその特性、２つの部材を接続するための手段などについての詳細は、刊行物・米国特許第７３５４６５９号明細書に記載されている。
【０００５】
ナノ箔とは、本発明においては、２つの部材を持続的に接続するために用いられるシートである。当該のナノ箔は、軟はんだ接合または硬はんだ接合または拡散溶接による接続を形成する。ナノ箔の機能原理はシート内に埋め込まれた化学的材料の強い発熱反応に基づいており、こうした発熱反応により短時間で部材表面あるいはナノ箔表面がはんだ付けまたは溶接に必要な高温に達する。当該の熱はきわめて短い時間にわたってしか印加されないので、部材が不要に加熱されることはない。公知のナノ箔の適用例として、冷却体とコンピュータのマイクロプロセッサとの接続のケースなどが挙げられる。
【０００６】
ナノ箔へのいわゆる"加熱"が行われると、きわめて短時間で高温の発熱反応が発生し、相互に接続すべき導体端部の材料が当該のナノ箔の領域で溶融する。これにより、２つの部材を押し合わせれば、これらが相互に固定に溶接されるか、塗布されたはんだ材料を介したはんだ付けが達成される。このことは、溶接過程において、溶接位置近傍の導体の絶縁性レジストの損傷が生じなくなるという利点を有する。ひいては、後からの修正がいちじるしく制限されたり、製造欠陥が発生したりすることが回避される。
【０００７】
従属項に記載されている特徴により、本発明の請求項１の特徴の有利な実施形態あるいは実施態様が得られる。
【０００８】
できるかぎり正確に画定され、ただし最大電流強度に対しても充分な大きさを有する接続面を形成するために、長方形の断面を有する個別の複数の導体が平行に重なりかつその端部が立ち上がるように位置決めされ、各端部の向かい合わせになった面のあいだにナノ箔が挿入される。しかし、各導体は必ずしも平行に重なるように延在しなくてもよい。すなわち、各導体が上下方向で見て０゜より大きい所定の角度を有して配置され、このために接続位置の上方で交差してもよい。有利には、各導体が接続位置の境界部に達するかまたはこれをわずかに超えて突出する。ナノ箔を導体端部の接続位置に正確に位置決めするための有利な実装補助手段として、複数のナノ箔を導体対間の距離に一致する距離だけ離隔させて帯状支持体に固定し、接続すべき導体対の各端部のあいだに一斉に挿入することが挙げられる。溶接後またははんだ付け後、帯状支持体またはその材料の残留部分が除去される。支持体材料を導体端部の電気的接続領域から取り除くために、有利には、ナノ箔は櫛状に形成された支持体の切欠に有利には接着によって固定される。ここで、ナノ箔が切欠の縁を覆うことができるように、切欠の幅は導体端部の幅より幾分大きく選定される。これに代えて、ナノ箔の前方部分を、帯状支持体の長手側に、有利には接着によって、片持ち式に固定してもよい。同様に、ナノ箔を相応に形成された帯状支持体内で挟み止めによって固定してもよい。
【０００９】
本発明の別の有利な実施形態では、複数のナノ箔が、所定の距離だけ相互に離隔されて、ナノ箔材料から成るスタブを介して相互につながっており、接続すべき導体対の各端部のあいだに一斉に挿入される。この手段では支持体を設けなくて済む。この手段のさらなる利点として、ナノ箔間のスタブをナノ箔の連続加熱に利用できることが挙げられる。つまり、１つの溶接位置の１つのナノ箔に加熱するだけで、スタブを介してすべての溶接位置での自動的な加熱が順次に発生するのである。この場合、ナノ箔およびこれを接続しているスタブは、有利には、帯状ナノ箔条片から、櫛状に相互に噛み合った２つの条片が切り出されることにより、帯状ナノ箔条片の切り屑なしに、形成される。
【００１０】
導体対の各端部間の持続的な接続を保証するために、有利に個別の複数の導体がレジストによって絶縁されている場合、接続すべき導体対の端部の向かい合わせになった面の領域において、ナノ箔の長さにわたって、有利には材料の除去（剥離または切削）によって、絶縁部が除去される。この場合、有利には、材料の除去によって、ナノ箔の挿入の際に係止に用いられるストッパが形成される。材料の除去は、導体対の一方の端部または双方の端部で、全体としてナノ箔の厚さよりも小さい厚さで行われるので、導体端部を押し合わせたときに、そのあいだに挟まれたナノ箔がしっかりと係止されることが保証される。ナノ箔を挿入した後、導体対の各端部の電気的接続を形成するために、有利には、各端部が押圧手段によって押し合わされ、ついで、ナノ箔に圧力パルスが印加されて、ナノ箔への加熱が行われる。有利には、ナノ箔に印加される圧力パルスは、ナノ箔の領域で導体対の端部の一方の面に一体成形された材料頂部によって形成される。これに代えて、ナノ箔の確実な加熱のために、導体対の各端部間の端面に存在する突出した頭部領域へ、有利にはレーザー光による熱パルスを印加することにより、加熱が行われてもよい。
【００１１】
本発明による、導体対の各端部のナノ箔を介した電気的接続は、ステータの巻線頭部の電気的接続部が均等に周方向に分散されている電気機械、特に、車両内での給電のための３相交流発電機に有利に適用可能である。ここでは、ステータ巻線の個別の複数の導体が複数の層となって端部が立ち上がるように金属パケットの溝に挿入されており、その一部が金属パケットの端面で相互に周方向反対向きに折り曲げられている。いわゆる多層ステータ巻線は、４つまたは６つまたはそれ以上の導体端部の対が相互に平行に配向され、それぞれ電気的に接続されたものである。こうした装置では、有利には、並べられた全ての導体端部が２つの押圧手段によって同時に押し合わされ、そのあいだに挟まれたナノ箔によって溶接またははんだ付けされて、導体対が形成される。ナノ箔の位置決めを簡単化するために、少なくとも２つの帯状支持体が、そこに並べられたナノ箔とともに、接続すべき導体対の端部間へそれぞれ挿入される。この場合、帯状支持体は、導体２つぶんより大きい距離だけ離隔され、接続すべき導体対の端部間に軸方向で挿入される。
【００１２】
以下に本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】導体対から成るステータ巻線を有する車両用３相交流発電機を示す図である。
【図２】巻線頭部の前方部分で折り曲げられた導体を有するステータ巻線を示す図である。
【図３】複数の導体対が相互に平行に配置された巻線前方部分の第１の実施例の斜視図である。
【図４】帯状支持体に相互に所定の距離を置いて取り付けられた、あるいは、スタブを介してつながったナノ箔を示す図である。
【図５】図３の巻線前方部分において、ナノ箔が端部間に挿入される様子を示す図である。
【図６】導体対の端部の種々の形状を示す図である。
【図７】一対の２つの導体において２つの押圧手段によって電気的接続が形成される様子を示す図である。
【図８】一対の４つの導体において２つの押圧手段によって電気的接続が形成される様子を示す図である。
【図９】４つの導体端部のあいだにナノ箔を有する２つの帯状支持体を挿入した巻線前方部分の第２の実施例の斜視図である。
【図１０】ナノ箔によって電気的接続の形成された図７の２つの導体を示す図である。
【００１４】
本発明の実施例
図１には、車両での給電のための３相交流発電機１０として用いられる電気機械を長手方向の中心軸線で切断した断面図が示されている。当該の３相交流発電機１０はステータ１１を有しており、リング状のステータ金属パケット１２は、その内周にわたって均等に分散して設けられた軸線方向の溝に、３層交流ステータ巻線１３を収容している。ステータ巻線１３は、ステータ金属パケット１２および動作空隙１４の上方で、クローポール回転子１５と協働する。クローポール回転子１５の回転子軸１６は、３相交流発電機１０のケーシングを形成する２つの支承プレート１７，１８に支承されている。回転子軸１６は前方でベルト車１９を支持しており、このベルト車１９および図示されていないくさび付きベルトを介して回転子軸１６は車両の内燃機関により駆動される。回転子軸１６は後方端部に２つの摩擦リング２０を有しており、ここからカーボンブラシ２２を介してクローポール回転子１５の励起コイル２１へ励起電流が供給される。後方の支承プレート１８には、さらに、整流ユニット２３と制御回路２４とが配置されている。整流ユニット２３の入力側はステータ巻線１３に接続されており、出力側は車両に搭載された電気システムの正極端子２５へ接続されている。制御回路２４により、電気システムの電圧に基づいて、励起コイル２１内の励起電流の強度が制御される。
【００１５】
ステータ巻線１３は長方形の断面を有する個別の複数の導体２６から成る。各導体２６は、２層となってしかも端部が立ち上がるように、ステータ金属パケット１２の溝内に配置される。
【００１６】
図２によれば、ステータ金属パケット１２の端面で突出する各導体２６の部分２６ａが巻線頭部２７ａ，２７ｂを形成することがわかる。
【００１７】
図２には、図１のステータ金属パケット１２の一部が示されており、ステータ巻線１３の２つの巻線頭部２７ａ，２７ｂが見て取れる。各導体２６はヘアピン状に成形されており、その一方の脚部がステータ金属パケット１２の或る溝の下層に、他方の脚部が別の溝の上層に挿入される。ここで、２つの溝はいわゆるピッチ間隔で離隔されている。ステータ金属パケット１２の端面の導体部分２６ａは、まずステータ金属パケット１２の各溝から出る導体２６を周方向で見た反対方向へ折り曲げ、ついで下方の巻線頭部２７ｂで各導体２６をそれぞれ上層から下層へ折り返し、さらに上方の巻線頭部２７ａで各端部２６ｂを軸線方向に配向して、形成されている。このようにすれば、各導体端部が立ち上がり、各導体対が相互に平行に延在する。
【００１８】
図３には、ステータ金属パケット１２の上方の巻線頭部２７ａの一部の拡大図が示されている。ここでは、ステータ金属パケット１２から突出している導体部分２６ａのうち、溝の外側のものは右方へ折り曲げられており、これに対して、溝の内側のものは左方へ折り曲げられている。また、図３では、軸線方向で見て、導体端部の対２６ｂが相互の距離ａで複数並んでいることが見て取れる。ここから、各導体端部が立ち上がり、各対が相互に平行に配置されていることがわかる。
【００１９】
ステータ巻線を製造するに際して、各導体端部２６ｂを電気的に接続しなければならない。このために、本発明の方法では、電気的に接続すべき導体対のあいだに後述するナノ箔が挿入され、その後、各対の端部が相互に押し合わされる。このようにして挟み止められた状態でナノ箔への加熱が行われ、導体端部が相互に溶接またははんだ付けされる。
【００２０】
図４には、複数のナノ箔３０が、導体対間の距離ａに合わせて相互に離隔されて、紙またはプラスティックまたは他の安定な材料から成る帯状支持体３１上に固定される、ようにするための種々の手段が示されている。
【００２１】
図４の部分図ａ）によれば、帯状支持体３１ａが下方に開放した複数の切欠３２を有しており、各切欠は、相互に、図３の導体対間の距離に等しい距離ａを置いて配置されている。複数の切欠３２を有する、櫛状に構成された帯状支持体３１ａは、部分図ａ）の特に左方に見て取れる。ナノ箔３０は帯状支持体３１ａの切欠３２の領域に、有利には接着によって、固定される。ここで、切欠３２の幅は導体２６の端部の幅よりも少しだけ大きく選定されており、帯状支持体３１ａが接続すべき端部のあいだに挟まってしまうことが阻止される。これに対して、同様に部分図ａ）に示されているように、ナノ箔３０が切欠３２の縁を覆う大きさに形成されていてもよい。図４の部分図ｂ）によれば、帯状支持体３１ｂには切欠が存在せず、ナノ箔３０の前方部分３０ａが帯状支持体３１ｂの長手方向に沿って片持ち式に接着されている。この実施例では、各ナノ箔３０の前方部分３０ａ以外の各部分が挿入されるので、帯状支持体３１ｂが導体の端部間に挟まってしまうことはない。図４の部分図ｃ）によれば、ナノ箔３０は、所定の距離ａを置いて、ナノ箔材料から成るスタブ３０ｂによって相互に接続されており、つまり、各スタブ３０ｂが帯状支持体を形成している。図４の部分図ｄ）によれば、部分図ｃ）のスタブ３０ｂは櫛状に噛み合ったスタブ３０ｃとともに帯状支持体をなしており、そこから切り出されるので、この実施例では帯状支持体の切り屑が出ない。この手段では、ナノ箔３０を導体対の端部間に一斉に挿入することができる。この手段の利点は、ナノ箔３０に加熱することにより、スタブ３０ｂを介して、他のナノ箔も順次に自動的に加熱されるということである。図４の部分図ｅ）によれば、部分図ａ），ｂ）の実施例と同様に、ナノ箔が所定の距離ａを置いて帯状支持体３１ｂの下縁に固定されているが、この場合には、ナノ箔３０はそれぞれ上方に突出した頭部３０ｄを有している。当該の頭部３０ｄは、ナノ箔３０が導体対の端部間に挿入された後で、有利にはレーザー光による熱パルスによって個々のナノ箔に加熱するための突出部である。
【００２２】
図５には図３に示されている巻線頭部２７ａの部分がもう一度斜視図で示されており、ここでは、帯状支持体３１が導体端部間に固定されており、この帯状支持体３１の上に所定の距離ａで配置された複数のナノ箔３０が一斉に導体端部間に挿入されている。ナノ箔３０は導体対の端部２６ｂの立ち上がった部分のそれぞれ向かい合わせになった面のあいだに配置される。
【００２３】
ナノ箔３０に加熱して導体対の端部を相互に溶接するために、導体端部を適切に前処理しておく必要がある。図６には導体端部を前処理する種々の選択手段が示されている。ステータ巻線１３の各導体２６はふつう絶縁性レジスト３３によってコーティングされているので、図６の部分図ａ）では、導体対の向かい合わせになった面２６ｃの領域において、少なくともナノ箔３０の挿入長さｂにわたって、当該の絶縁性レジスト３３が除去される。図６の部分図ｂ）によれば、向かい合わせになった面２６ｃの箇所で、ナノ箔３０の挿入長さｂにわたって、材料が除去されており、この材料の除去により、向かい合わせになった面２６ｃに、ナノ箔３０の挿入の際に係止に用いられるストッパ３４が形成されている。ただし、材料の除去は、全体として、各対の端部双方に対して、ナノ箔３０の厚さよりも小さい範囲で行われなければならない。これに代えて、場合によっては、ストッパ３４を一方の端部のみに設け、対となる他方の端部の面の絶縁性レジスト３３を除去するのみでも充分である。さらに、図６の部分図ｃ）によれば、向かい合わせになっている一方側に、例えば刻印によって、ナノ箔加熱のための圧力パルスを意図的に形成する材料頂部３５が形成されている。また、図６の部分図ｄ）によれば、ナノ箔３０は図４の部分図ｅ）の突出した頭部３０ｄを有しており、図６の部分図ｂ）に示されている形態の端部間に挿入されている。この場合、ナノ箔３０は、導体端部の向かい合わせになった面２６ｃの箇所で材料が除去された厚さよりも厚いことがわかる。
【００２４】
図７には、図５に対応して、複数の導体対が距離ａを置いて配置された状態の断面図が示されている。外側の導体と内側の導体とのあいだに、ナノ箔３０を備えた帯状支持体３１ａが挿入されており、ここで、ナノ箔３０は、それぞれ、導体対の端部の立ち上がった部分のうち向かい合わせになった面のあいだに位置している。中央の導体対の外側の導体の外側および内側の導体の内側にそれぞれ押圧手段３６が配置されている。押圧手段３６により、２つの導体が矢印３７の方向へ押し合わされ、そのあいだに挟まれたナノ箔３０が固定される。続いて、ナノ箔３０には一方の押圧手段３６によって形成された圧力インパルスが印加され、これによりナノ箔の加熱が生じる。ナノ箔３０の加熱により、短時間だけ、ナノ箔全体に熱パルスが形成され、これにより、２つの端部の向かい合わせになった面３６ｃが相互に溶接される。これに代えて、端部が相互にはんだ付けされてもよい。ただし、はんだ付けの場合には、向かい合わせになった面３６ｃにはんだ材料をあらかじめ塗布しておく必要がある。また、図４の部分図ａ）の実施例の帯状支持体３１ａに代えて、図４の部分図ｂ），ｃ），ｄ）の実施例のごとく、端部間にあらかじめナノ箔を取り付けた状態で挿入しておいてもよい。図４の部分図ｃ）のように、ナノ箔３０がそれぞれスタブ３０ｂを介して相互に接続されている場合には、まず、全ての端部を押し合わせてナノ箔を挟み止め、その後でナノ箔またはスタブ３０ｂに加熱しなければならない。そのようにすれば、残りのナノ箔はスタブ３０ｂを介して自動的に順次に加熱される。
【００２５】
図８には、４つの導体２６が重ねられて導体対となり、複数の導体対が相互に平行に並べられた部分が示されている。導体対の端部間には、図４の部分図ａの実施例と同様に、それぞれ１つずつナノ箔が挿入されて固定されている。ここでは、一番外側の導体の外側と一番内側の導体の内側とにそれぞれ１つずつ押圧手段３６が配置されており、これにより４つの導体が矢印３７の方向へ押し合わされる。こうして、２箇所のナノ箔３０が導体のあいだに挟み止められる。その後、ナノ箔は一方の押圧手段３６によって形成された圧力パルスによって同時に加熱され、これにより、各導体対の端部は相互に溶接またははんだ付けされる。
【００２６】
図９には、４つの導体を１つの導体対として並べた、多層ステータ巻線１３ａの頭部２７ｃの部分の斜視図が示されている。ここでは、図４の複数のナノ箔３０を有する帯状支持体３１ａが２つ用意され、４つの導体のうち２つずつの組のあいだに挿入されている。図９からは、図８と同様に、巻線あるいは相巻線の短絡を回避するために、外側の２つの導体の組が内側の２つの導体の組から離隔され、さらに、２つの帯状支持体３１ａが導体２つぶんよりも大きな所定の距離ｃを置いて挿入されることが見て取れる。全ての導体端部がナノ箔を介して複数の導体対として相互に溶接された後、次のステップで、２つの帯状支持体３１ａあるいは残留している支持体材料が除去される。最も簡単なケースでは、２つの帯状支持体３１ａは、巻線頭部をブラシ掃引することによって完全に除去される。
【００２７】
図１０には、導体対の２つの端部間が電気的に接続された様子が断面図で示されている。ここでは、図７の実施例と同様に、導体端部間にナノ箔が装入され、ナノ箔の加熱によって、各端部が相互に溶接されている。なお、巻線が個別の複数の導体２６から成りその端部が導体対として溶接またははんだ付けされるものであるかぎり、３相交流発電機１０の巻線頭部２７ｃの電気的接続も他の電気機械の巻線頭部の電気的接続も形成することができる。接続位置を保護するために、有利には、ブラシ掃引の後、滴下または浸漬によって、不燃性樹脂のコーティングが行われる。
【００２８】
本発明は、長方形の断面を有する導体に限定されず、正方形または多角形の断面を有する導体にも適用可能である。ただし、この場合にもナノ箔は平面状であって、端部間に挟み止められ、加熱される。また、導体対の端部が立ち上がるように構成されず、平面的に配置されてもよい。この場合、ナノ箔３０の加熱は、図６の部分図ｃ）のごとき材料頂部を介して、または、外部から、レーザー光その他を利用したパルスを加えて行うとよい。電気機械の個別の複数の導体が用いられる場合、図２の実施例と異なって、電気機械の巻線頭部の両側で導体対が溶接またははんだ付けされてもよい。本発明の方法は、導体対の端部を電気的に接続しようとするのであれば、電気機械の巻線頭部のみならず、トランスや他の電気装置の巻線頭部にも適用可能である。
【図１】
2012521739.tif 000003
【図２】
2012521739.tif 000004
【図３】
2012521739.tif 000005
【図４】
2012521739.tif 000006
【図５】
2012521739.tif 000007
【図６】
2012521739.tif 000008
【図７】
2012521739.tif 000009
【図８】
2012521739.tif 000010
【図９】
2012521739.tif 000011
【図１０】
2012521739.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月9日(2011.12.9)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線（１３）の導体対の端部の電気的接続を形成する方法であって、
前記巻線は個別の複数の導体（２６）を有し、該複数の導体の各端部（２６ｂ）は複数の対を形成しており、
各対は相互に所定の距離を置いて並んでいる、方法において、
相互に電気的に接続すべき各対の各導体の端部（２６ｂ）間に、強い発熱反応を生じる化学的材料の少なくとも１つの層から形成される箔（３０）を挿入し、
該挿入の後、前記箔を挟み止めるために、各導体の各端部を相互に押し合わせ、
ついで、前記箔を加熱することにより、各導体の各端部を相互に溶接するかまたははんだ付けする
ことを特徴とする巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項２】
前記箔（３０）を、各対の導体の立ち上がった端部（２６ｂ）のうち向かい合わせになった面（２６ｃ）のあいだに挿入する、請求項１記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項３】
複数の箔が各対間の距離（ａ）に一致する距離を置いて帯状支持体（３１）に固定された状態で、前記複数の箔を接続すべき各対の導体端部間に一斉に挿入し、該帯状支持体または該帯状支持体の材料を溶接後またははんだ付け後に除去する、請求項１または２記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項４】
前記箔を櫛状に形成された支持体（３１ａ）の切欠（３２）に固定し、その際、前記切欠の幅は導体端部の幅より幾分大きく選定され、かつ、前記箔は前記切欠の縁を覆える大きさに選定される、請求項３記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項５】
前記箔の前方の部分（３０ａ）を、前記帯状支持体の長手側に片持ち式に固定する、請求項３記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項６】
複数の箔が、相互に所定の距離（ａ）を置いて、箔材料から成るスタブ（３０ｂ）を介して相互につながっており、接続すべき各対の導体端部間に一斉に挿入される、請求項２記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項７】
前記箔および前記スタブは、櫛状に相互に噛み合って帯状箔条片（３０ｃ）をなしており、そこから切り出される、請求項６記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項８】
１つの箔の加熱により、残りの箔を前記スタブを介して順次に自動的に加熱する、請求項６または７記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項９】
複数の導体が絶縁されている場合、相互に接続すべき各対の各端部の向かい合わせになった面の領域において、少なくとも前記箔の挿入長さ（ｂ）にわたって、絶縁部（３３）が除去される、請求項１から８までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１０】
前記絶縁部を材料の除去によって除去する、請求項９記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１１】
前記材料の除去によって前記箔の挿入の際に係止に用いられるストッパ（３４）を形成し、各対の端部の一方または双方の材料を全体として前記箔の厚さよりも小さい厚さで除去する、請求項１０記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１２】
相互に接続すべき各対の各導体（２６ｂ）の端部間に箔（３０）を挿入した後、各端部を押圧手段（３６）によって相互に押し合わせ、ついで、該箔に印加される圧力パルスによって該箔への加熱を行う、請求項１から１１までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１３】
前記箔に印加される前記圧力パルスを、各対の端部の向かい合わせになった箇所の一方の面の領域に一体成形された材料頂部（３５）によって形成する、請求項１２記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１４】
前記箔のうち、各対の各端部間の端面で突出している頭部（３０ｄ）に、熱パルスを印加することによって、加熱を行う、請求項１から１１までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１５】
少なくとも４つの導体の端部を並ぶように配置し、各対の端部を押圧手段（３６）によって相互に押し合わせ、ついで、各対の各端部を溶接するかまたははんだ付けする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１６】
少なくとも２つの帯状支持体（３１ａ）を、導体２つぶんより大きい距離で離隔し、それぞれ接続すべき各対の各端部間に挿入する、請求項３記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１７】
前記複数の導体はそれぞれ長方形の断面を有する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１８】
前記複数の導体は、金属パケット（１２）の溝内の複数の層として重ねられ、かつ、該金属パケットの少なくとも１つの端面で反対方向へ折り曲げられ、かつ、その各端部（２６ｂ）が互いに向かい合うように配置されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載の巻線の導体対の端部の電気的接続を形成する方法。
【請求項１９】
巻線（１３）の導体（２６）を電気的に接続する電気的接続部品であって、
個別の複数の導体が重ねられて、その各端部（２６ｂ）が相互に向かい合わせになるように、複数の対が形成されており、
各対が相互に所定の距離（ａ）を置いて並んでおり、
各対の各導体の端部間に、強い発熱反応を生じる化学的材料の少なくとも１つの層から形成される箔（３０）が配置され、請求項１記載の方法にしたがって該箔が加熱されることにより、各対の各導体の端部が溶接されているかまたははんだ付けされている
ことを特徴とする電気的接続部品。
【請求項２０】
前記複数の導体はそれぞれ長方形の断面を有する、請求項１９記載の電気的接続部品。
【請求項２１】
前記複数の導体は、金属パケット（１２）の溝内の複数の層として重ねられ、かつ、該金属パケットの少なくとも１つの端面で反対方向へ折り曲げられている、請求項１９または２０記載の電気的接続部品。
【請求項２２】
電気機械（１０）であって、
ステータ（１１）の巻線頭部（２７）の箇所で、請求項１記載の方法にしたがって導体端部の対の間の電気的接続が形成されている
ことを特徴とする電気機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念記載の導体対の端部の電気的接続を形成する方法、ならびに、請求項１９の上位概念記載の導体対の端部を電気的に接続する電気的接続部品に関する。
【０００２】
従来技術
刊行物・欧州公開第０８８１７５２号明細書から、車両用の３相交流発電機のステータ巻線を製造するために、ステータ巻線の個別の複数の導体から成る導体対の端部を相互に電気的に接続する手法が公知である。当該の接続は、超音波溶接、光アーク溶接、抵抗溶接、はんだ付けその他によって行われる。ただし、こうしたはんだ付けプロセスあるいは溶接プロセスは、大きな温度上昇が生じる接続位置の近傍および周囲において、隣接する領域、特に導体の絶縁部の損傷を引き起こしうるという欠点を有する。
【０００３】
本発明では、熱作用が接続位置のみに制限されかつできるだけ短時間となるようにして、導体対の端部を持続的に接続することが目指される。
【０００４】
発明の開示
この課題は、請求項１，１６に記載の特徴を有する電気的接続を形成する方法および電気的接続部品により解決される。また、本発明は、請求項１７に記載の特徴を有する電気機械にも適用可能である。本発明によれば、接続すべき導体対の端部間に、強い発熱反応を生じる化学的材料の少なくとも１つの層から成るシート（以下箔と称する）が挿入される。このための材料やその特性、２つの部材を接続するための手段などについての詳細は、刊行物・米国特許第７３５４６５９号明細書に記載されている。
【０００５】
箔とは、本発明においては、２つの部材を持続的に接続するために用いられるシートである。当該の箔は、軟はんだ接合または硬はんだ接合または拡散溶接による接続を形成する。箔の機能原理はシート内に埋め込まれた化学的材料の強い発熱反応に基づいており、こうした発熱反応により短時間で部材表面あるいは箔表面がはんだ付けまたは溶接に必要な高温に達する。当該の熱はきわめて短い時間にわたってしか印加されないので、部材が不要に加熱されることはない。公知の箔の適用例として、冷却体とコンピュータのマイクロプロセッサとの接続のケースなどが挙げられる。
【０００６】
箔へのいわゆる"加熱"が行われると、きわめて短時間で高温の発熱反応が発生し、相互に接続すべき導体端部の材料が当該の箔の領域で溶融する。これにより、２つの部材を押し合わせれば、これらが相互に固定に溶接されるか、塗布されたはんだ材料を介したはんだ付けが達成される。このことは、溶接過程において、溶接位置近傍の導体の絶縁性レジストの損傷が生じなくなるという利点を有する。ひいては、後からの修正がいちじるしく制限されたり、製造欠陥が発生したりすることが回避される。
【０００７】
従属項に記載されている特徴により、本発明の請求項１の特徴の有利な実施形態あるいは実施態様が得られる。
【０００８】
できるかぎり正確に画定され、ただし最大電流強度に対しても充分な大きさを有する接続面を形成するために、長方形の断面を有する個別の複数の導体が平行に重なりかつその端部が立ち上がるように位置決めされ、各端部の向かい合わせになった面のあいだに箔が挿入される。しかし、各導体は必ずしも平行に重なるように延在しなくてもよい。すなわち、各導体が上下方向で見て０゜より大きい所定の角度を有して配置され、このために接続位置の上方で交差してもよい。有利には、各導体が接続位置の境界部に達するかまたはこれをわずかに超えて突出する。箔を導体端部の接続位置に正確に位置決めするための有利な実装補助手段として、複数の箔を導体対間の距離に一致する距離だけ離隔させて帯状支持体に固定し、接続すべき導体対の各端部のあいだに一斉に挿入することが挙げられる。溶接後またははんだ付け後、帯状支持体またはその材料の残留部分が除去される。支持体材料を導体端部の電気的接続領域から取り除くために、有利には、箔は櫛状に形成された支持体の切欠に有利には接着によって固定される。ここで、箔が切欠の縁を覆うことができるように、切欠の幅は導体端部の幅より幾分大きく選定される。これに代えて、箔の前方部分を、帯状支持体の長手側に、有利には接着によって、片持ち式に固定してもよい。同様に、箔を相応に形成された帯状支持体内で挟み止めによって固定してもよい。
【０００９】
本発明の別の有利な実施形態では、複数の箔が、所定の距離だけ相互に離隔されて、箔材料から成るスタブを介して相互につながっており、接続すべき導体対の各端部のあいだに一斉に挿入される。この手段では支持体を設けなくて済む。この手段のさらなる利点として、箔間のスタブを箔の連続加熱に利用できることが挙げられる。つまり、１つの溶接位置の１つの箔に加熱するだけで、スタブを介してすべての溶接位置での自動的な加熱が順次に発生するのである。この場合、箔およびこれを接続しているスタブは、有利には、帯状箔条片から、櫛状に相互に噛み合った２つの条片が切り出されることにより、帯状箔条片の切り屑なしに、形成される。
【００１０】
導体対の各端部間の持続的な接続を保証するために、有利に個別の複数の導体がレジストによって絶縁されている場合、接続すべき導体対の端部の向かい合わせになった面の領域において、箔の長さにわたって、有利には材料の除去（剥離または切削）によって、絶縁部が除去される。この場合、有利には、材料の除去によって、箔の挿入の際に係止に用いられるストッパが形成される。材料の除去は、導体対の一方の端部または双方の端部で、全体として箔の厚さよりも小さい厚さで行われるので、導体端部を押し合わせたときに、そのあいだに挟まれた箔がしっかりと係止されることが保証される。箔を挿入した後、導体対の各端部の電気的接続を形成するために、有利には、各端部が押圧手段によって押し合わされ、ついで、箔に圧力パルスが印加されて、箔への加熱が行われる。有利には、箔に印加される圧力パルスは、箔の領域で導体対の端部の一方の面に一体成形された材料頂部によって形成される。これに代えて、箔の確実な加熱のために、導体対の各端部間の端面に存在する突出した頭部領域へ、有利にはレーザー光による熱パルスを印加することにより、加熱が行われてもよい。
【００１１】
本発明による、導体対の各端部の箔を介した電気的接続は、ステータの巻線頭部の電気的接続部が均等に周方向に分散されている電気機械、特に、車両内での給電のための３相交流発電機に有利に適用可能である。ここでは、ステータ巻線の個別の複数の導体が複数の層となって端部が立ち上がるように金属パケットの溝に挿入されており、その一部が金属パケットの端面で相互に周方向反対向きに折り曲げられている。いわゆる多層ステータ巻線は、４つまたは６つまたはそれ以上の導体端部の対が相互に平行に配向され、それぞれ電気的に接続されたものである。こうした装置では、有利には、並べられた全ての導体端部が２つの押圧手段によって同時に押し合わされ、そのあいだに挟まれた箔によって溶接またははんだ付けされて、導体対が形成される。箔の位置決めを簡単化するために、少なくとも２つの帯状支持体が、そこに並べられた箔とともに、接続すべき導体対の端部間へそれぞれ挿入される。この場合、帯状支持体は、導体２つぶんより大きい距離だけ離隔され、接続すべき導体対の端部間に軸方向で挿入される。
【００１２】
以下に本発明を図示の実施例に則して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】導体対から成るステータ巻線を有する車両用３相交流発電機を示す図である。
【図２】巻線頭部の前方部分で折り曲げられた導体を有するステータ巻線を示す図である。
【図３】複数の導体対が相互に平行に配置された巻線前方部分の第１の実施例の斜視図である。
【図４】帯状支持体に相互に所定の距離を置いて取り付けられた、あるいは、スタブを介してつながった箔を示す図である。
【図５】図３の巻線前方部分において、箔が端部間に挿入される様子を示す図である。
【図６】導体対の端部の種々の形状を示す図である。
【図７】一対の２つの導体において２つの押圧手段によって電気的接続が形成される様子を示す図である。
【図８】一対の４つの導体において２つの押圧手段によって電気的接続が形成される様子を示す図である。
【図９】４つの導体端部のあいだに箔を有する２つの帯状支持体を挿入した巻線前方部分の第２の実施例の斜視図である。
【図１０】箔によって電気的接続の形成された図７の２つの導体を示す図である。
【００１４】
本発明の実施例
図１には、車両での給電のための３相交流発電機１０として用いられる電気機械を長手方向の中心軸線で切断した断面図が示されている。当該の３相交流発電機１０はステータ１１を有しており、リング状のステータ金属パケット１２は、その内周にわたって均等に分散して設けられた軸線方向の溝に、３層交流ステータ巻線１３を収容している。ステータ巻線１３は、ステータ金属パケット１２および動作空隙１４の上方で、クローポール回転子１５と協働する。クローポール回転子１５の回転子軸１６は、３相交流発電機１０のケーシングを形成する２つの支承プレート１７，１８に支承されている。回転子軸１６は前方でベルト車１９を支持しており、このベルト車１９および図示されていないくさび付きベルトを介して回転子軸１６は車両の内燃機関により駆動される。回転子軸１６は後方端部に２つの摩擦リング２０を有しており、ここからカーボンブラシ２２を介してクローポール回転子１５の励起コイル２１へ励起電流が供給される。後方の支承プレート１８には、さらに、整流ユニット２３と制御回路２４とが配置されている。整流ユニット２３の入力側はステータ巻線１３に接続されており、出力側は車両に搭載された電気システムの正極端子２５へ接続されている。制御回路２４により、電気システムの電圧に基づいて、励起コイル２１内の励起電流の強度が制御される。
【００１５】
ステータ巻線１３は長方形の断面を有する個別の複数の導体２６から成る。各導体２６は、２層となってしかも端部が立ち上がるように、ステータ金属パケット１２の溝内に配置される。
【００１６】
図２によれば、ステータ金属パケット１２の端面で突出する各導体２６の部分２６ａが巻線頭部２７ａ，２７ｂを形成することがわかる。
【００１７】
図２には、図１のステータ金属パケット１２の一部が示されており、ステータ巻線１３の２つの巻線頭部２７ａ，２７ｂが見て取れる。各導体２６はヘアピン状に成形されており、その一方の脚部がステータ金属パケット１２の或る溝の下層に、他方の脚部が別の溝の上層に挿入される。ここで、２つの溝はいわゆるピッチ間隔で離隔されている。ステータ金属パケット１２の端面の導体部分２６ａは、まずステータ金属パケット１２の各溝から出る導体２６を周方向で見た反対方向へ折り曲げ、ついで下方の巻線頭部２７ｂで各導体２６をそれぞれ上層から下層へ折り返し、さらに上方の巻線頭部２７ａで各端部２６ｂを軸線方向に配向して、形成されている。このようにすれば、各導体端部が立ち上がり、各導体対が相互に平行に延在する。
【００１８】
図３には、ステータ金属パケット１２の上方の巻線頭部２７ａの一部の拡大図が示されている。ここでは、ステータ金属パケット１２から突出している導体部分２６ａのうち、溝の外側のものは右方へ折り曲げられており、これに対して、溝の内側のものは左方へ折り曲げられている。また、図３では、軸線方向で見て、導体端部の対２６ｂが相互の距離ａで複数並んでいることが見て取れる。ここから、各導体端部が立ち上がり、各対が相互に平行に配置されていることがわかる。
【００１９】
ステータ巻線を製造するに際して、各導体端部２６ｂを電気的に接続しなければならない。このために、本発明の方法では、電気的に接続すべき導体対のあいだに後述する箔が挿入され、その後、各対の端部が相互に押し合わされる。このようにして挟み止められた状態で箔への加熱が行われ、導体端部が相互に溶接またははんだ付けされる。
【００２０】
図４には、複数の箔３０が、導体対間の距離ａに合わせて相互に離隔されて、紙またはプラスティックまたは他の安定な材料から成る帯状支持体３１上に固定される、ようにするための種々の手段が示されている。
【００２１】
図４の部分図ａ）によれば、帯状支持体３１ａが下方に開放した複数の切欠３２を有しており、各切欠は、相互に、図３の導体対間の距離に等しい距離ａを置いて配置されている。複数の切欠３２を有する、櫛状に構成された帯状支持体３１ａは、部分図ａ）の特に左方に見て取れる。箔３０は帯状支持体３１ａの切欠３２の領域に、有利には接着によって、固定される。ここで、切欠３２の幅は導体２６の端部の幅よりも少しだけ大きく選定されており、帯状支持体３１ａが接続すべき端部のあいだに挟まってしまうことが阻止される。これに対して、同様に部分図ａ）に示されているように、箔３０が切欠３２の縁を覆う大きさに形成されていてもよい。図４の部分図ｂ）によれば、帯状支持体３１ｂには切欠が存在せず、箔３０の前方部分３０ａが帯状支持体３１ｂの長手方向に沿って片持ち式に接着されている。この実施例では、各箔３０の前方部分３０ａ以外の各部分が挿入されるので、帯状支持体３１ｂが導体の端部間に挟まってしまうことはない。図４の部分図ｃ）によれば、箔３０は、所定の距離ａを置いて、箔材料から成るスタブ３０ｂによって相互に接続されており、つまり、各スタブ３０ｂが帯状支持体を形成している。図４の部分図ｄ）によれば、部分図ｃ）のスタブ３０ｂは櫛状に噛み合ったスタブ３０ｃとともに帯状支持体をなしており、そこから切り出されるので、この実施例では帯状支持体の切り屑が出ない。この手段では、箔３０を導体対の端部間に一斉に挿入することができる。この手段の利点は、箔３０に加熱することにより、スタブ３０ｂを介して、他の箔も順次に自動的に加熱されるということである。図４の部分図ｅ）によれば、部分図ａ），ｂ）の実施例と同様に、箔が所定の距離ａを置いて帯状支持体３１ｂの下縁に固定されているが、この場合には、箔３０はそれぞれ上方に突出した頭部３０ｄを有している。当該の頭部３０ｄは、箔３０が導体対の端部間に挿入された後で、有利にはレーザー光による熱パルスによって個々の箔に加熱するための突出部である。
【００２２】
図５には図３に示されている巻線頭部２７ａの部分がもう一度斜視図で示されており、ここでは、帯状支持体３１が導体端部間に固定されており、この帯状支持体３１の上に所定の距離ａで配置された複数の箔３０が一斉に導体端部間に挿入されている。箔３０は導体対の端部２６ｂの立ち上がった部分のそれぞれ向かい合わせになった面のあいだに配置される。
【００２３】
箔３０に加熱して導体対の端部を相互に溶接するために、導体端部を適切に前処理しておく必要がある。図６には導体端部を前処理する種々の選択手段が示されている。ステータ巻線１３の各導体２６はふつう絶縁性レジスト３３によってコーティングされているので、図６の部分図ａ）では、導体対の向かい合わせになった面２６ｃの領域において、少なくとも箔３０の挿入長さｂにわたって、当該の絶縁性レジスト３３が除去される。図６の部分図ｂ）によれば、向かい合わせになった面２６ｃの箇所で、箔３０の挿入長さｂにわたって、材料が除去されており、この材料の除去により、向かい合わせになった面２６ｃに、箔３０の挿入の際に係止に用いられるストッパ３４が形成されている。ただし、材料の除去は、全体として、各対の端部双方に対して、箔３０の厚さよりも小さい範囲で行われなければならない。これに代えて、場合によっては、ストッパ３４を一方の端部のみに設け、対となる他方の端部の面の絶縁性レジスト３３を除去するのみでも充分である。さらに、図６の部分図ｃ）によれば、向かい合わせになっている一方側に、例えば刻印によって、箔加熱のための圧力パルスを意図的に形成する材料頂部３５が形成されている。また、図６の部分図ｄ）によれば、箔３０は図４の部分図ｅ）の突出した頭部３０ｄを有しており、図６の部分図ｂ）に示されている形態の端部間に挿入されている。この場合、箔３０は、導体端部の向かい合わせになった面２６ｃの箇所で材料が除去された厚さよりも厚いことがわかる。
【００２４】
図７には、図５に対応して、複数の導体対が距離ａを置いて配置された状態の断面図が示されている。外側の導体と内側の導体とのあいだに、箔３０を備えた帯状支持体３１ａが挿入されており、ここで、箔３０は、それぞれ、導体対の端部の立ち上がった部分のうち向かい合わせになった面のあいだに位置している。中央の導体対の外側の導体の外側および内側の導体の内側にそれぞれ押圧手段３６が配置されている。押圧手段３６により、２つの導体が矢印３７の方向へ押し合わされ、そのあいだに挟まれた箔３０が固定される。続いて、箔３０には一方の押圧手段３６によって形成された圧力インパルスが印加され、これにより箔の加熱が生じる。箔３０の加熱により、短時間だけ、箔全体に熱パルスが形成され、これにより、２つの端部の向かい合わせになった面３６ｃが相互に溶接される。これに代えて、端部が相互にはんだ付けされてもよい。ただし、はんだ付けの場合には、向かい合わせになった面３６ｃにはんだ材料をあらかじめ塗布しておく必要がある。また、図４の部分図ａ）の実施例の帯状支持体３１ａに代えて、図４の部分図ｂ），ｃ），ｄ）の実施例のごとく、端部間にあらかじめ箔を取り付けた状態で挿入しておいてもよい。図４の部分図ｃ）のように、箔３０がそれぞれスタブ３０ｂを介して相互に接続されている場合には、まず、全ての端部を押し合わせて箔を挟み止め、その後で箔またはスタブ３０ｂに加熱しなければならない。そのようにすれば、残りの箔はスタブ３０ｂを介して自動的に順次に加熱される。
【００２５】
図８には、４つの導体２６が重ねられて導体対となり、複数の導体対が相互に平行に並べられた部分が示されている。導体対の端部間には、図４の部分図ａの実施例と同様に、それぞれ１つずつ箔が挿入されて固定されている。ここでは、一番外側の導体の外側と一番内側の導体の内側とにそれぞれ１つずつ押圧手段３６が配置されており、これにより４つの導体が矢印３７の方向へ押し合わされる。こうして、２箇所の箔３０が導体のあいだに挟み止められる。その後、箔は一方の押圧手段３６によって形成された圧力パルスによって同時に加熱され、これにより、各導体対の端部は相互に溶接またははんだ付けされる。
【００２６】
図９には、４つの導体を１つの導体対として並べた、多層ステータ巻線１３ａの頭部２７ｃの部分の斜視図が示されている。ここでは、図４の複数の箔３０を有する帯状支持体３１ａが２つ用意され、４つの導体のうち２つずつの組のあいだに挿入されている。図９からは、図８と同様に、巻線あるいは相巻線の短絡を回避するために、外側の２つの導体の組が内側の２つの導体の組から離隔され、さらに、２つの帯状支持体３１ａが導体２つぶんよりも大きな所定の距離ｃを置いて挿入されることが見て取れる。全ての導体端部が箔を介して複数の導体対として相互に溶接された後、次のステップで、２つの帯状支持体３１ａあるいは残留している支持体材料が除去される。最も簡単なケースでは、２つの帯状支持体３１ａは、巻線頭部をブラシ掃引することによって完全に除去される。
【００２７】
図１０には、導体対の２つの端部間が電気的に接続された様子が断面図で示されている。ここでは、図７の実施例と同様に、導体端部間に箔が装入され、箔の加熱によって、各端部が相互に溶接されている。なお、巻線が個別の複数の導体２６から成りその端部が導体対として溶接またははんだ付けされるものであるかぎり、３相交流発電機１０の巻線頭部２７ｃの電気的接続も他の電気機械の巻線頭部の電気的接続も形成することができる。接続位置を保護するために、有利には、ブラシ掃引の後、滴下または浸漬によって、不燃性樹脂のコーティングが行われる。
【００２８】
本発明は、長方形の断面を有する導体に限定されず、正方形または多角形の断面を有する導体にも適用可能である。ただし、この場合にも箔は平面状であって、端部間に挟み止められ、加熱される。また、導体対の端部が立ち上がるように構成されず、平面的に配置されてもよい。この場合、箔３０の加熱は、図６の部分図ｃ）のごとき材料頂部を介して、または、外部から、レーザー光その他を利用したパルスを加えて行うとよい。電気機械の個別の複数の導体が用いられる場合、図２の実施例と異なって、電気機械の巻線頭部の両側で導体対が溶接またははんだ付けされてもよい。本発明の方法は、導体対の端部を電気的に接続しようとするのであれば、電気機械の巻線頭部のみならず、トランスや他の電気装置の巻線頭部にも適用可能である。
【国際調査報告】
2012521739.tif 000013
2012521739.tif 000014
2012521739.tif 000015
2012521739.tif 000016
2012521739.tif 000017