线材与绞线的连接方法以及使用它的旋转电机技术

本发明专利技术涉及一种线材与绞线的连接方法以及使用它的旋转电机。并且提供一种使用超声波接合方法以高效率且低成本地将卷绕在旋转电机的铁心上的线材的端部连接到作为连接线的绞线上的连接结构及其方法。设置具有在底部的表面上形成有凹凸形状的第一槽的绝缘性连接部，在该连接部的第一槽内以重叠的方式配置卷绕在旋转电机的铁心上的线材的端部和连结用绞线，通过激振器对线材与绞线的重叠的部分在挤压的状态下进行超声波激振，进行两者的一体连接之后，用绝缘性树脂至少覆盖第一槽内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线材与绞线的连接方法以及使用它的旋转电机，尤其涉及电动机或发电机的构造。
技术介绍
以马达和交流发电机为代表的电动机和发电机(以下将两者统称为旋转电机)，在转子和定子的铁心上卷绕作为线材的例如由电阻较低的铜材构成的单心线，通过向该线 材通电而产生磁场。在一个旋转电机内分为多处进行该线材的卷绕的情况下，为了彼此连结这些线材，作为连接线使用绞线的情况居多。由于绞线因由多条较细的芯线构成而柔软性较高，且在旋转电机内处理起来比较容易，因此一般常用。作为一种连接该线材的末端与绞线的方法，有利用铆接端子的方法。该方法为在铆接端子中插入绞线和线材的末端后对铆接端子部进行铆接的方法，具有能够简易地进行连接作业的优点。但由于铆接端子用铆接部件包围线材和绞线的周围，因而存在连接部变大之类的缺点。近年来，旋转电机有小型化、高输出化的趋势，强烈要求包括线材的连接部在内均须缩小。为此，作为替代铆接端子的另外的连接方法之一有超声波接合方法。该超声波接合方法使用由超声波振荡的激振器和固定部件(线材和绞线)的砧子构成的装置，通过用激振器和砧子夹住部件，一边进行加压一边施加超声波振动，在两个接合部件(线材和绞线)的界面上产生扩散接合。超声波接合方法不必如铆接方法那样追加铆接端子等零部件，因而对连接部的小型化以及省空间化有效。专利文献I (日本特开2003-94293号公报)和专利文献2 (日本特开2003-333669号公报)公开了超声波接合绞线与连接部件的方法。专利文献I公开的技术是，利用宽度可变的砧子预先使绞线通过超声波接合成为规定的宽度地固化而一体化，并进一步超声波接合该既已一体化的绞线和作为连接部件的连接端子。另外，专利文献2公开的技术是，将激振器前端和砧子做成彼此吻合的凹凸形状，其间夹入绞线和作为连接部件的箔状导体而进行超声波接合。无论是哪一种方法均在超声波接合装置的托座上设置用于牢固地保持绞线和连接部件的砧子后进行接合。然而，将专利文献I和专利文献2所公开的技术应用到旋转电机的线材和绞线的连接上时出现很多问题。即、在将分开卷绕的马达线材彼此连接到作为连接线的绞线上而进行连结的情况下，对于所有的连接点在每次连接时都需要在旋转电机上安装、拆卸保持绞线和线材的砧子，连接点数多则生产性差。另外，在薄型旋转电机中，还存在安装砧子的空间不富裕的情况。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种事情而提出的，其目的在于提供一种在将分开卷绕的旋转电机的线材连接到作为连接线的绞线上而进行连结的线材的连接方法中，工作效率高的连接方法以及线材和绞线通过上述连接方法连接的小型、高输出的旋转电机。为了解决上述问题，在连接旋转电机的线材和具有多个芯线的绞线时，为了限制绞线一体化时的宽度，在旋转电机侧设置具有多个在底部形成有凹凸状表面的第一槽的连接部，并在上述连接部的第一槽内设置上述线材和绞线，在加压了激振器的状态下进行超声波激振，从而使上述绞线一体化而与上述线材连接。本专利技术的效果如下。根据本专利技术，由于作为旋转电机的构成零部件而设置用于连接线材和绞线的连接部，因而可有效地进行连接，其结果，能够生产低廉的小型、高输出的旋转电机。附图说明图I是用于说明作为本专利技术的第一至第三实施方式的连接方法的概略图。该图中，(a)是表示定子整体的俯视图，(b)是其A-A'剖视图。图2是用于说明作为本专利技术的第一实施方式的连接方法的概略图。该图中，(a)是放大表示图I中的连接部的俯视图，(b)是其B-B'剖视图。图3是用于说明作为本专利技术的第一实施方式的连接方法中的连接顺序的图，该图中，(a)是表示由激振器进行加压、激振前的状态的剖视图，(b)是表示使绞线一体化且与线材的连接结束的状态的剖视图，(C)是表示树脂密封连接部时的状态的剖视图。图4是用于说明作为本专利技术的第二实施方式的连接方法中的连接顺序的图，该图中，(a)是表示在连接部的第一槽内设置了绞线时的状态的剖视图，(b)是表示使绞线一体化时的状态的剖视图，(C)是表示激振器退出时的状态的剖视图，(d)是表示在既已一体化的绞线上设置了线材时的状态的剖视图，(e)是表示由激振器对线材进行加压、激振，且与绞线的连接结束时的状态的剖视图，(f)是表示树脂密封连接部时的状态的剖视图。图5是用于说明作为本专利技术的第三实施方式的连接方法中的连接顺序的图，该图中，(a)是表示在砧子上设置了绞线时的状态的剖视图，(b)是表示使绞线一体化时的状态的剖视图，(C)是表示在连接部的第一槽内设置了既已一体化的绞线时的状态的剖视图，(d)是表示在其上设置了线材时的状态的剖视图，(e)是表示由激振器对线材进行加压、激振，且与绞线的连接结束时的状态的剖视图，(f)是表示树脂密封连接部时的状态的剖视图。图6是用于说明本专利技术的第三实施方式的图，是表示砧子和连接部的夹紧图案的一个实施例的图。符号说明I-线材，Ib-线材，2-绞线，2a_绞线，2b_芯线，2aa_绞线，3_激振器，3g-夹紧图案，4-砧子，4b-第二槽，4g-夹紧图案，9-定子，10-铁心，11-连接板，Ila-连接部，Ilb-第一槽，Hg-夹紧图案，12-保持板，12b-槽，12ga-夹紧图案，12gb-夹紧图案，13-保持板，13g-夹紧图案，21-密封树脂，30-振动方向，120-接合界面，121-接合界面。具体实施例方式下面一边参照附图一边说明本专利技术的实施方式的例。 使用图I 图3说明本专利技术的第一实施例。图I是利用本专利技术的连接方法制造三相感应电动机的定子的过程的图，(a)是表示定子整体的俯视图，(b)是其A-A'剖视图。在定子9的铁心10上分开卷绕有多个线材I。在定子9的上部设有圆环状的连接板11，连接板11在其上表面具有与分开卷绕的个数相同的数量的用于连接线材I和绞线2的连接部11a。多个线材I分别担当U相、V相、W相，将各相线材I的绕线的一端在连接部Ila中与对应于各相的三条绞线2连接而连结。另一方面，线材I的绕线的另一端作为中性点而彼此另行连结(未图示)。 图2是表示连接部Ila的详细结构的图，(a)是俯视图，(b)是其B-B'剖视图。该图(a)中，绞线2在落入连接部Ila的第一槽Ilb内的部分做成剥去了绝缘外皮的状态的绞线2a而设置。该图(b)中，在位于第一槽Ilb的底部的保持板12上，在其上表面形成有凹凸形状的夹紧图案12ga，且在槽12b的底部形成有作为第一凹凸形状的夹紧图案12gb。将线材I设置在夹紧图案12gb上，在其上进一步设置绞线2的剥去外皮而露出的绞线2a。绞线2a由多个芯线2b构成。连接板11和与其一体的连接部11a、第一槽Ilb是电绝缘性树脂，保持板12是金属。保持板12以粘接方式固定安装在第一槽Ilb的底部，或者在利用树脂成型制作连接板11和连接部11a、第一槽Ilb时通过嵌件成型而固定安装。连接板11和保持板12均为旋转电机的构成部件。图3是说明此后的连接顺序的图。该图中，(a)是表示用激振器3从绞线2a的上方一边加压一边激振的状态的图。在激振器3的底部形成有作为第三凹凸形状的夹紧图案3g，据此在绞线2a的上表面施加与该图的纸面垂直的方向的超声波振动。超声波振动传递到绞线2a的内部和线材I上，夹紧图案12gb束缚线材I以使线材I接住振动。通过激振器3的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田智昭，本间博，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：