CN101607343A - 导线连接法和连接端子、定子以及旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种导线连接法和连接端子、定子以及旋转电机，本发明能够使导线的电连接可靠，并且能够提高连接端子中的导线的机械拉伸强度。在包括将被熔融的漆包层从压接连接器排出，并将导线彼此在压接连接器内电接合的熔合工序的导线连接法中，在该熔合工序之前包括临时夹紧工序，在该临时夹紧工序中，预先将多根所述漆包导线***所述压接连接器后，由机械加压机构对所述压接连接器施加临时夹紧，该临时夹紧将所述压接连接器临时夹紧，以由外力抑制所述压接连接器的与其轴方向正交的剖面的两端或一端因加压而引起的扩宽，同时使该两端或一端的剖面积变小。

Description

导线连接法和连接端子、定子以及旋转电机
技术领域
本发明涉及一种电导线的连接法和连接端子、定子以及旋转电机。
背景技术
在专利文献1中公开有这样的技术，将多根电线***终端中，将其一并熔合，从而将这些电线和终端进行电连接和机械连接。作为这样的熔合方式的导体连接装置使用的通电铆接装置具有能够使相互间的距离变化的能够移动的加热加压用的一对电极、用于使这些电极的至少一个移动的驱动机构和能够对两电极通电的电源。在使用该装置连接导线的情况下，在将***有被各自实施了绝缘皮膜的多条导线的筒状的终端由两电极把持的状态下对两电极通电，并使两电极进一步接近而对终端进行加压。并且，在专利文献1中记载有，在进行多条导线的一并熔合的工序中，将相对的电极的位置由机械机构来调整移动量，并且削减通电电流，从而能够抑制温度上升导致的终端(也称作“压接连接器”或“套管部件”)的过度压溃、乃至抑制各导线的压溃(潰れ)的不均衡，因此，能够对各导线进行均匀加压。
另外，在专利文献1中记载有，在以往的熔合多根导线的工序中，加压面以平坦的电极压溃压接连接器或套管部件的情况下，夹着的中间部分和两端部分的压溃量变小，在这种情况下，不能够得到均匀的连接状态，全部导线的压溃状态不同，考虑到这些状况，调整通电加热压接的电极的位置和通电电流，进行控制使得在压接端子或套管部件中施加给导线的力均匀。
另外，在专利文献2中公开有这样的包电线和连接端子的接合方法，捻合多根包电线，并且在由铜或铜合金版构成的连接端子上形成钩部，将捻合的包电线收纳在多个钩部上，通过电极棒使多个钩部加压变形来保持包电线，对电极棒通电而除去包电线的包层，在连接端子的钩部上电连接包电线，从而实现上述包电线和上述连接端子的接合。
在进行多根导线的一并熔合的工序中，在由加压面以平坦的电极压溃压接连接器或套管部件的情况下，与由电极夹持的中央部分相比，两端部分的导线的压溃量变少。因此，往往压溃少的导线的周围未充分压出熔融漆包层，而形成未完成电连接的状态。
目前，在熔合工序中由平坦的电极压溃导线的连接部件的情况下，配置于压溃的接合部件的两端部分的导线几乎不被压溃。另外，还产生有配置于中央部的导线会压溃至超过必要，不能够确保充分的剖面积的问题。另外，在压溃的连接部件的中央部上也是上下部分和中央部分的压溃方式不同，上下的压溃量多，中央部分的压溃量少。
如以上，在熔合工序中所压溃的连接部件中配置的导线的位置上，压溃方式不同，连接的全部的导线在稳定的状态下没有压溃的条件。其结果是，压溃少的导线的周围未充分压出漆包层，而形成未完成电连接的状态。相反，中央部分的压溃量比两端的压溃量多，存在导线的机械拉伸强度不足等问题。
专利文献1：日本特开平11-40310号公报
专利文献2：日本特开平5-38583号公报
发明内容
本发明的目的在于，在将各种电气设备的多条导线通过利用了加压通电的熔合方式来连接的方法及其连接端子中，使导线可靠地电连接，并且提高连接端子中的导线的机械拉伸强度。
本发明基本上如下构成。
其一，关于导线连接法。即，一种导线连接法，包括熔合工序，在该熔合工序中，将多根漆包导线***作为连接部件的筒状的压接连接器中，将该压接连接器由电极夹持而加压且通电，从而将所述漆包导线加热压接，使所述压接连接器和漆包导线同时加压变形，由此将熔融的漆包层从所述压接连接器排出，将导线彼此在压接连接器内电接合，在所述熔合工序之前包括下述的临时夹紧工序(仮加締め工程)。在该临时夹紧工序中，预先将多根所述漆包导线***所述压接连接器后，通过机械加压机构对所述压接连接器施加临时夹紧。该临时夹紧将所述压接连接器临时夹紧，以由外力抑制所述压接连接器的与其轴方向正交的剖面的两端或一端因加压而引起的扩宽，同时使该两端或一端的剖面积变小
另一，关于连接端子。即，一种连接端子，其具有：多根漆包导线和构成用于将该漆包导线与连接对象的导电线电连接的连接部件的压接连接器，所述漆包导线与连接对象的导电线一起被***筒状的所述压接连接器中且被熔合而电连接，其中，所述压接连接器构成被加压成形的扁平形状的筒形状，使所述压接连接器的与其轴方向正交的剖面的两端或一端形成向外侧以锐角变细或向内侧凹陷的形状。
〔发明效果〕
根据本发明，在熔合方式的导线连接中，提高了位于加压变形为扁平状的筒状的压接连接器的所述剖面中的端面的导线的压接程度，使电连接可靠，同时提高了连接端子中的导线的机械拉伸强度。
附图说明
图1是本发明的实施例中所使用的漆包导线的剖面图。
图2是将表示本发明的实施例的含有绞线的导线束***压接连接器中的状态的立体图。
图3是表示本发明的实施例的临时夹紧工序的示意剖面图。
图4是表示本发明的实施例的熔合装置的概略侧面图。
图5是表示本发明的实施例的临时夹紧工序的过程的示意剖面图。
图6是表示本发明的实施例的临时夹紧工序的完成状态的示意剖面图。
图7是表示本发明的实施例的临时夹紧工序完成后的熔合工序的示意纵剖面图。
图8是表示本发明的实施例的临时夹紧工序完成后的熔合工序的示意横剖面图。
图9是表示本发明的实施例的定子的导线连接部中的含有绞线的导线束以及压接连接器的配置的俯视图。
图10是表示本发明的另一实施例的临时夹紧工序的示意剖面图。
图11是将表示本发明的另一实施例的绞线***压接连接器中的状态的立体图。
图12是表示对图11的绞线以及压接连接器实施临时夹紧处理的状态的立体图。
图13是表示对图12的绞线以及压接连接器实施熔合处理的状态的立体图。
图14是表示本发明的旋转电机的配线的概略电路图。
附图标记说明
1导线
2漆包层
3芯线
4压接连接器
5导线连接部
6导线安装孔
7、8两端部
9定子
10线圈
11引线
12、13临时夹紧模具
14、15槽
16中性点
17、18可动部
19、20电极棒
21、22导线
24临时夹紧形状
25熔合装置
26基底板
27定位台
28、29平面部
30、31临时夹紧夹具
32、33横压夹具
34、35内侧凹陷部
36临时夹紧形状
37绞线
38电极印
具体实施方式
本发明的熔合导线接合法大致区分为以下所述的利用机械压靠机构的临时夹紧工序和之后进行的使用加热加压电极装置的熔合工序。
临时夹紧工序进行如下。
在利用加压通电的熔合工序之前，如图2所示，预先将多根漆包导线37(附图标记37为捻合漆包导线1所得的线，在此为了方便，将绞线37称作“漆包导线”)***筒状的压接连接器4后，如图3、图5、图6所示，通过机械加压机构12、13对压接连接器4进行临时夹紧，以由外力抑制压接连接器4的与其轴方向正交的剖面的两端7、8(或一端)的扩宽，同时使其两端的剖面积变小。在这样的临时夹紧中，优选以压接连接器的剖面两端7、8例如图6所示向外侧以锐角变细、或如图10所示向内侧凹陷且剩余部分变为扁平的方式进行。
另外，优选将多根漆包导线37绞线而配置于所述剖面两端7、8上。
通过该临时夹紧工序，能够提高施于压接连接器4的与轴方向正交的剖面的两端(相对于加压方向正交的两端)7、8的加压变形力(临时夹紧力)。其结果是，借助从压接连接器7、8对其内侧施加的临时夹紧力，能够提高漆包导线37与压接连接器4的内周面之间的、漆包导线37彼此之间的、及漆包导线37与其连接对象的导体11之间的压接程度，从而几乎消除它们之间的空隙，使连接对象部件密接在一起。
接着，熔合工序如下进行。将临时夹紧后的压接连接器4如图7所示由电极夹持加压，并进行通电，从而将漆包导线37加热压接。在该工序中，通过使压接连接器4和漆包导线37同时加压变形，从而将熔融的漆包层从压接连接器4排出。这样，将被除去漆包层的导线彼此在压接连接器内电接合。
根据本发明，由于能够通过平坦的电极进行熔合，所以没必要根据连接端子的形状来更换熔合电极。
另外，根据本发明，配置于熔合完成状态下的连接部件的两端部分的导线也充分变形，漆包层熔融而被排出，从而能够得到充分电连接的状态。
另外，使用附图说明用于具体化上述最佳的实施方式的实施例。
〔实施例1〕
图1是本实施例中使用的漆包导线的剖面图。图2是将本实施例中使用的含有绞线的导线束***压接连接器中的状态的立体图。图3是表示本实施例的临时夹紧工序的示意剖面图。图4是表示本实施例的熔合装置(加热加压装置)的概略侧面图。图5是表示本实施例的临时夹紧工序的过程的示意剖面图。图6是表示本实施例的临时夹紧工序的完成状态的示意剖面图。图7是表示本实施例的临时夹紧工序完成后的熔合程序的示意纵剖面图。图8是图7的P-P剖面图。
在图1中，附图标记1是基于本发明的熔合的作为连接对象的漆包导线，附图标记2是漆包导线1的漆包层。附图标记3是漆包导线1的芯线，材质优选铜或铜合金。本实施例中，漆包导线1例示了作为旋转电机的定子绕组使用。
在图2中，附图标记4为连接漆包导线1的压接连接器(也称作连接部件)，由金属制的筒状导体构成。附图标记37为由多根漆包导线1捆束并绞线而成的绞线。附图标记5是压接连接器4的导线连接部。压接连接器(筒体)4的内部作为导线装置用的孔6使用。
附图标记11是构成绞线37(漆包导线1)的电连接对象的另一电导线。多根导线11被捆束，并与绞线37一起被***压接连接器4中。该电导线11假设为各种电气设备的引线等。作为一例考虑有多相旋转电机的中性点用引线，但是不限定于此。
在此，作为多相旋转电机，使用图14说明三相旋转电机的情况。
图14是构成本实施例的适用对象的旋转电机的配线的概略电路图。
本实施例的旋转电机的定子的线圈为三相，具有U相线圈101、V相线圈102以及W相线圈103。这些线圈的中性点16由各相线圈的引线11的一端构成，包括三根(三相)的引线11的共计三个端部(3点)。各相的中性点用引线11经由上述的绞线37和已述的临时夹紧工序以及熔合工序而相互连接。
该旋转电机的电源120为直流，通过三相变换器110而变换为交流。在本实施例中，使用直流电源，但是不限定于此，也能够使用交流电源。
图9中表示将上述中性点用引线11和中性点连结用的绞线37经由压接连接器4相互连结的具体的实施方式从定子9的绕组的侧面看的状态。
如图9所示，若将三个(三相)的压接连接器4中的一个作为正中间的压接连接器4a，将正中间的压接连接器4a和配置于其两肋的压接连接器4b、4c经由绞线37连结，则如图14所示，能够等价得到中性点连结方式。另外，在本实施例中，将连结压接连接器4a、4b之间以及4a、4c之间的绞线37分别形成两组，这些绞线37在各压接连接器4中与中性点用引线11连接。以下，详述该导线连接。
在图3中，附图标记7和8是导线连接部5内侧的导线安装孔6中的径向两端部，也是相对于后述的临时夹紧模具12、13的加压方向正交的径向两端部。另外，也是与压接连接器4的轴方向正交的两端。引线11的线组捆束配置于压接连接器4的导线安装孔6的中央区域，两组的绞线37夹着引线11的线组而配置于导线安装孔6的两端7、8上。
附图标记12和13是临时夹紧压接连接器4的导线连接部5的一对临时夹紧模具。在一对相对的临时夹紧模具12以及13中，在与导线连接部5接触的部位上设置有剖面为梯形形状的槽14和15。配置成当由该梯形形状的槽14和15将压接连接器4加压变形时，压接连接器4中的导线连接部5的两端部分7和8以锐角形状向外侧变细(变窄)。临时夹紧模具12及13安装在压靠机构(未图示)的可动部(未图示)上，被沿箭头A和B的方向驱动。在临时夹紧时，压接连接器4的导线连接部5设置成该导线连接部5由临时夹紧模具12和13夹持。
在图4中，附图标记25为熔合装置，附图标记26为熔合装置25的基底板。附图标记27为搭载多相旋转电机用的定子9的定位台。附图标记17和18为恒定载荷压靠机构(未图示)的可动部，被沿箭头C和D的方向驱动。在可动部17和18分别安装有一对电极棒19和20，能够将由临时夹紧模具12以及13成形的导线连接部5由规定的负载夹持。在电极棒19和20连接有用于流动规定的电流的导线21和22。形成为当经由控制装置(未图示)驱动电源装置(未图示)时，对导线21和22通电从而在电极棒19和20上流动电流的结构。
当驱动恒定载荷压靠机构(未图示)时，电极棒19和20对压接连接器4的导线连接部5进行加压并进行通电，从而能够对导线连接部5进行加热和压接。
在以上的结构中，在进行临时夹紧的情况下，预先在压接连接器4的导线连接部5的导线安装孔6中，在旋转电机的定子9(定子绕组)的中性点***引线11，与此同时，在其两肋***两组中性点连接用的绞线37。绞线37在导线安装孔6被压溃时(加压变形为扁平状时)，***位于两端7、8的部位。
之后，在一对临时夹紧模具12、13之间夹入压接连接器4的导线连接部5，经由临时夹紧用压靠机构(未图示)来驱动临时夹紧模具12进行上下往复作动(箭头A和B的方向)。通过该上下作动而使模具12相对于模具13移动到规定位置，将压接连接器4的导线连接部5压溃。这样，导线连接部5如图5和图6所示地被压溃，成形为规定的临时夹紧形状。即，驱动压靠机构(未图示)，安装在可动部17和18上的临时夹紧模具12和13从箭头A和B方向夹住导线连接部5。由此，能够通过设于临时夹紧模具12和13上的梯形形状的槽14和15，使导线连接部5(压接连接器4)的导线连接孔6的两端7和8以锐角状变窄的方式成形为规定的临时夹紧形状24。该形状24为压接连接器4以扁平的剖面形成六角形状。在这种状态下，作为引线11的中性点16的一处的压接连接器4的临时夹紧工序完成。其他中性点16也同样地成形为临时夹紧形状24，临时夹紧工序完成。
接着，使用图4和图7说明熔合工序。
将定子9移动设置在处于熔合装置25的基底板26上的规定的定位台27上。在接下来的熔合工序中，驱动定压压靠机构(未图示)，使可动部17和18分别沿箭头C和箭头D的方向移动。将被临时夹紧的导线连接部5从箭头C和D的方向由电极棒19和20的前端的平面部28和29夹持，驱动控制装置(未图示)直到达到规定的厚度，从电源装置(未图示)经由导线21和22向电极棒19和20流动规定的电流。由此，导线连接部5被通电加热，电极棒19和20由定压压靠机构(未图示)压靠而被压溃。通过反复进行以上的动作，而通过全部通电加热使规定数量的压接连接器4的导线连接部5压溃，使引线11和绞线37和压接连接器4电连接。由此，能够将配置于旋转电机的定子9上的全部引线11的中性点经由压接连接器4与绞线37连接。
另外，能够使***压接连接器4内的导线(引线11和绞线37)密接，而导线彼此间以及导线和压接连接器4(连接部件)的内周部间无空隙。特别是，通过实施对以往容易产生空隙的压接连接器4(连接部件)的与导线正交的剖面7、8的两端部也抑制横方向的扩宽同时剖面积减少的临时夹紧，从而该剖面部7、8的导体间紧密压接，能够防止导体间产生空隙。由此，能够提高压接连接器4的导体连接，且防止导线脱落。
将这样实施熔合并电连接的端子称为连接端子。
根据本发明，能够得到扭绞中性点的连接状态电气稳定的电阻值，并且能够提高拉伸强度。
另外，根据本发明，能够仅以必要的量使全部导线压溃，能够得到规定的连接状态。
如图8所示，在由电极棒19和20实施熔合的导线连接部5上产生电极印(電極痕)38。
接着，使用图10说明本发明的临时夹紧工序的另一实施例。
在本实施例中，由临时夹紧夹具30和31从相对的箭头A和B的方向夹持压接连接器4的连接部5，进而由横压夹具32和33从与连接部5的临时夹紧夹具30和31正交的箭头E和F的方向夹持连接部5，从而使其压溃。由此，在压接连接器4的剖面两端7、8的内侧形成凹部34和35，形成临时夹紧形状36。其为在与压接连接器4(连接部件)的漆包导线正交的剖面的两端部7、8上朝向该剖面的中央部形成的凹形状。该凹形状在本图中形成在两端部，但是不限于此，至少也可以形成在单侧的端部。
图11是将表示本发明的另一实施例的绞线***压接连接器中的状态的立体图。在本实施例中，将构成连接对象的全部的导线11′绞合，而形成一根绞线37′，将其***压接连接器4的导线安装孔6中。本图表示临时夹紧处理实施前的状态。
图12是表示对图11的绞线以及压接连接器实施临时夹紧处理的状态的立体图。另外，图13是表示对图12的绞线以及压接连接器实施熔合处理的状态的立体图。在导线连接部5上具有熔合处理留下的电极印38。
另外，在上述的实施例中，示出了剖面形状为左右对称的连接端子，但是没必要使剖面的两端部形成为同一形状，也可以仅将单侧的端部如图6所示地形成得较细。另外，也可以仅将连接端子的剖面中单侧的端部如图10所示地朝向剖面的中央部形成为凹形状。在这种情况下，也可以形成在如图6所示形成得较细或如图10所示朝向剖面的中央部形成凹形状的剖面的端部上配置一根绞线的结构。
另外，图10的横压夹具32和33的前端形状不限定于该图所示的形状，也可以是前端形状为平面，另外也可以是复杂形状。通过使用横压夹具32、33，能够抑制连接端子的剖面的端部的剖面积扩宽。即，能够减小剖面积。另外，换言之，能够抑制该剖面的长度方向的尺寸增加。在这种情况下，连接端子的剖面的端部具有抑制该剖面的长度方向的尺寸增加的痕迹。
在上述的实施例中，使用筒状的压接连接器，但是压接连接器的形状不限定于此，也可以将板状的压接连接器圆化成筒状(环状)使用。这种情况下，也可以在板状的压接连接器上设置多根漆包导线后，将其圆化而形成筒状，也可以在将板状的压接连接器圆化而形成筒状后，与上述的筒状的压接连接器同样地***多根漆包导线。另外，在将板状的压接连接器圆化而形成筒状的中途，在筒的侧面存在间隙的状态、即压接连接器的剖面为C字形状的状态下，也可以从其侧面的间隙放入多根漆包导线。
〔产业上的可利用性〕
在电动机制造业中将多相旋转电机的定子的引线加热压接在连接部件上的制造工序中，对于将定子线圈的末端等连接是有效的。

Claims (10)

1、一种导线连接法，包括熔合工序，在该熔合工序中，将多根漆包导线***作为连接部件的筒状的压接连接器中，将该压接连接器由电极夹持而加压且通电，从而将所述漆包导线加热压接，使所述压接连接器和漆包导线同时加压变形，由此将熔融的漆包层从所述压接连接器排出，将导线彼此在压接连接器内电接合，
所述导线连接法的特征在于，
在所述熔合工序之前包括临时夹紧工序，在该临时夹紧工序中，预先将多根所述漆包导线***所述压接连接器中后，通过机械加压机构对所述压接连接器施加临时夹紧，
该临时夹紧将所述压接连接器临时夹紧，以由外力抑制所述压接连接器中与其轴方向正交的剖面的两端或一端因加压而引起的扩宽，同时使该两端或一端的剖面积变小。
2、如权利要求1所述的导线连接法，其特征在于，
所述压接连接器的临时夹紧工序以所述压接连接器的所述剖面的两端或一端向外侧变细或向内侧凹陷且剩余部分形成扁平的方式进行。
3、如权利要求1所述的导线连接法，其特征在于，
对于所述压接连接器而言，
在所述临时夹紧工序中，通过压靠面的剖面构成梯形的凹形状的一对模具将原本圆筒状的压接连接器加压变形为剖面横向扩宽的六角形状，
在所述熔合工序中，通过压靠面平坦的所述电极对加压变形为所述六角形状的所述压接连接器进行加压。
4、如权利要求1所述的导线连接法，其特征在于，
所述漆包导线为与多相旋转电机中的各相绕组的中性点用引线彼此连接的两组中性点连结用导线，
通过在被绞线的状态下，夹着所述中性点用引线而将所述漆包导线配置于所述压接连接器的所述剖面的两端，来进行临时夹紧工序和利用加压通电的所述熔合工序。
5、一种连接端子，其具有：多根漆包导线和构成用于将该漆包导线与连接对象的导电线电连接的连接部件的压接连接器，所述漆包导线与连接对象的导电线一起被***筒状的所述压接连接器中且被熔合而电连接，
所述连接端子的特征在于，
所述压接连接器构成被加压成形的扁平形状的筒形状，使所述压接连接器中与其轴方向正交的剖面的两端或一端形成向外侧以锐角变细或向内侧凹陷的形状。
6、如权利要求5所述的连接端子，其特征在于，
所述压接连接器其扁平的剖面呈现六角形状。
7、如权利要求5所述的连接端子，其特征在于，
多条漆包导线被绞线，并配置于所述压接连接器的所述剖面的两端或一端。
8、如权利要求5所述的连接端子，其特征在于，
所述漆包导线为与多相旋转电机中的各相绕组的中性点用引线彼此连接的两组中性点连结用导线，
在被绞线的状态下，夹着所述中性点用引线而将所述漆包导线配置于所述压接连接器的所述剖面的两端。
9、一种定子，其特征在于，
在多相旋转电机的定子中，在定子绕组上具有权利要求8所述的连接端子。
10、一种旋转电机，其特征在于，
在多相旋转电机中，具有权利要求9所述的定子。
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