JP2012038511A - アルミニウム線の端子圧着方法および端子棒 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータ側からのアルミニウム線と電源に接続するためのアルミニウム製端子の接続において、接点の酸化によって生じる電気抵抗増大の不具合を回避できるアルミニウム線の端子圧着方法を提供する。
【解決手段】アルミニウム線１４をアルミニウム製端子１５の圧着部１５ｅの凹部１５ｄに挿入してアルミニウム線１４にアルミニウム製端子１５を圧着するアルミニウム線１４の端子圧着方法であって、アルミニウム製端子１５の凹部１５ｄに、気体の透過を遮断する遮断材２５を充填し、アルミニウム線１４の先端部１４ｂをアルミニウム製端子１５の凹部１５ｄに挿入し、圧着部１５ｅの外周面１５ｇを加圧し、アルミニウム線１４の先端部１４ｂとアルミニウム製端子１５の圧着部１５ｅの内周面１５ｍとの間、および、複数のアルミニウム素線１４ｃ，１４ｃ間に遮断材２５を介在させた状態でアルミニウム線１４にアルミニウム製端子１５を圧着する。
【選択図】図４
【解決手段】アルミニウム線１４をアルミニウム製端子１５の圧着部１５ｅの凹部１５ｄに挿入してアルミニウム線１４にアルミニウム製端子１５を圧着するアルミニウム線１４の端子圧着方法であって、アルミニウム製端子１５の凹部１５ｄに、気体の透過を遮断する遮断材２５を充填し、アルミニウム線１４の先端部１４ｂをアルミニウム製端子１５の凹部１５ｄに挿入し、圧着部１５ｅの外周面１５ｇを加圧し、アルミニウム線１４の先端部１４ｂとアルミニウム製端子１５の圧着部１５ｅの内周面１５ｍとの間、および、複数のアルミニウム素線１４ｃ，１４ｃ間に遮断材２５を介在させた状態でアルミニウム線１４にアルミニウム製端子１５を圧着する。
【選択図】図４
Description
本発明は、アルミニウム線の端子圧着方法、特に、アンモニアガスを圧縮媒体とするスクリュ圧縮機本体を駆動するモータの巻線のアルミニウム線をそのモータの端子に圧着する方法およびその方法に好適な端子棒に関する。
オゾン層破壊及び地球温暖化を防止する観点から、ＨＣＦＣ冷媒やＨＦＣ冷媒のような人工的に作り出された冷媒ではなく、自然界に元々存在する物質で冷媒としての性質を備える自然冷媒が見直されている。この自然冷媒としては、オゾン破壊係数が零で、温暖化係数も低く、自然界に大量に存在するアンモニアがあるが、アンモニア冷媒は、銅に対する腐食性、毒性、可燃性を有している。
そのため、アンモニアを冷媒とする冷凍装置にスクリュ圧縮機を採用するには、アンモニア対策が必要となる。従来、この対策として、モータの巻線を銅からアルミニウムに変更したアンモニア用スクリュ圧縮機が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
アンモニアを圧縮するスクリュ圧縮機の立ち上げにおいては、モータの内部を含めてスクリュ圧縮機が介設された循環流路の全ての空気を抜いた後、その循環流路にアンモニアガスを満たすようにされている。しかしながら、モータの内部の循環流路から空気を完全に除去することは困難であり、空気の一部は循環流路のアンモニアガスの中に残留する。また、スクリュ圧縮機が運転される際に、その運転の状態によっては、そのスクリュ圧縮機の吸込側は負圧（真空状態等）になるため、その吸込側のフランジ部等から外部の空気が侵入する場合がある。
一方、このようなアンモニアを圧縮するために用いられる圧縮機のモータなどには、複数本のアルミニウム素線をその端面から一定長さ撚り合わせてなる芯線や単一のアルミニウム素線からなる芯線が、複数、使用されている。その芯線を圧縮機の端子と接続するために、特許文献３には、アルミニウムからなる棒状の通電用端子の本体に軸方向に延びる嵌合穴を穿設し、その外周部分の一部に嵌合穴と連通する切り欠き部を形成して、芯線を嵌合穴に挿入し、切り欠き部上から加熱することにより少なくとも切り欠き部の端縁を溶融させ、芯線と本体とを溶接により固着して接続する方法が開示されている。
しかしながら、この方法ではアルミニウム素線と端子本体との結合が、端子本体の切り欠き部と径方向に反対側の内周部分で不十分となるために導電性が乏しくなる。また、両者が接触している部分では電気抵抗が大きくなり、発熱量を増加させる結果、モータの焼損を引き起こすことにもなりかねない。
特許文献４には、接続用端子の電線接続部に設けた電線挿入孔に電線の芯線部を挿入し、電線接続部を全周加締め手段により全周にわたって均一に径方向に加締めて電線と接続用端子とを接続する方法が開示されている。
この方法で接続されたアルミニウム線とアルミニウム製接続端子との接触部分では、上述のモータの内部に残留した空気や、吸込側から侵入した外部の空気に含まれる酸素に起因して経時的に酸化被膜が形成され、その接触部分における電気抵抗が増大する不具合が生じる場合がある。
前記問題点に鑑みて、本発明は、モータ側からのアルミニウム線と電源に接続するためのアルミニウム製端子の接続において、接点の酸化によって生じる電気抵抗増大の不具合を回避できるアルミニウム線の端子圧着方法を提供すること、また、その端子圧着方法に好適な端子棒を提供することを課題とする。
前記課題を解決する手段として、本発明のアルミニウム線の端子圧着方法は、複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部を、アルミニウム製端子の端部の圧着部に囲まれるように形成された凹部に挿入して前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するアルミニウム線の端子圧着方法であって、前記アルミニウム製端子の凹部に、気体の透過を遮断する遮断材を充填し、前記アルミニウム線の先端部を前記アルミニウム製端子の凹部に挿入し、前記アルミニウム製端子の圧着部の外周面を加圧し、前記アルミニウム線の先端部と前記アルミニウム製端子の圧着部の内周面との間、および、前記複数のアルミニウム素線間に前記遮断材を介在させた状態で前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するようにした。
この構成によれば、複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線とアルミニウム製端子との間、および、複数のアルミニウム素線間に遮断材が介在されるようにアルミニウム線にアルミニウム製端子を圧着し、遮断材が気体である酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線とアルミニウム製端子との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。
前記課題を解決する手段として、本発明のアルミニウム線の端子圧着方法は、複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部を、アルミニウム製端子の端部の圧着部に囲まれるように形成された凹部に挿入して前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するアルミニウム線の端子圧着方法であって、前記アルミニウム線の複数のアルミニウム素線それぞれの先端部の外面に、気体の透過を遮断する遮断材を塗布し、前記遮断材が塗布されたアルミニウム線の先端部を前記アルミニウム製端子の凹部に挿入し、前記アルミニウム製端子の圧着部の外周面を加圧し、前記アルミニウム線の先端部と前記アルミニウム製端子の圧着部の内周面との間、および、前記複数のアルミニウム素線間に前記遮断材を介在させた状態で前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するようにした。
この構成によれば、外面に遮断材が塗布された複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部にアルミニウム製端子を圧着し、遮断材が気体である酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線とアルミニウム製端子との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。
前記遮断材は油を主成分とする基質に導電性の粉体を含有させていることが好ましい。この構成によれば、遮断材に含まれる導電性の粉体の介在により、アルミニウム線とアルミニウム製端子の間の良好な通電を実現できる。
前記導電性の粉体がアルミニウムからなることが好ましい。この構成によれば、異種材料の接触による腐食が抑制され、アルミニウム線とアルミニウム製端子の間の良好な通電を実現できる。
前記油を主成分とする基質がグリースであることが好ましい。この構成によれば、遮断材が、半固体化し、適度な粘性を有するグリースを含むので、アルミニウム製端子の凹部に遮断材を容易に充填できる。また、アルミニウム線の先端部に遮断材を容易に塗布できる。
前記遮断材が炭化珪素系エンジニアリングセラミックスの粉体を含有する導電性グリースからなることが好ましい。この構成によれば、炭化珪素系エンジニアリングセラミックスの粉体の介在によって、アルミニウム線とアルミニウム製端子との圧着をより強固に保持できるようになり、緩み（リラクゼーション）を回避できる。
また、本発明の端子棒は、一端と他端との間に設けられたフランジ部と、前記他端に設けられた圧着部と、前記フランジ部の前記圧着部とは反対側に設けられた軸部と、前記軸部の前記フランジ部とは反対側に設けられたねじ部とを備え、前記圧着部の端面に凹部が形成されてなり、前記圧着部が純アルミニウムからなり、前記フランジ部と前記軸部と前記ねじ部とが純アルミニウムより引っ張り強度が大きいアルミ合金からなるようにした。この構成によれば、圧着するアルミニウム線が純アルミニウムからなる場合、端子棒とアルミニウム線が同材質で馴染みやすく、線膨張係数も同一であることから、端子棒の周囲の温度の上昇が発生しても、その温度の上昇によって端子棒とアルミニウム線との圧着が緩むことがない。また、フランジ部、軸部、ねじ部については引っ張り強度が大きいアルミ合金からなっているので、端子台に強固にナット等によって締結することができる。
本発明に係るアルミニウム線の端子圧着方法によれば、複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線とアルミニウム製端子との間、および、複数のアルミニウム素線間に遮断材が介在されるようにアルミニウム線にアルミニウム製端子を圧着し、遮断材が気体である酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線とアルミニウム製端子との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。
また、本発明に係るアルミニウム線の端子圧着方法によれば、外面に遮断材が塗布された複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部にアルミニウム製端子を圧着し、遮断材が気体である酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線とアルミニウム製端子との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。
また、本発明に係る端子棒によれば、圧着するアルミニウム線が純アルミニウムからなる場合、端子棒とアルミニウム線が同材質で馴染みやすく、線膨張係数も同一であることから、端子棒の周囲の温度の上昇が発生しても、その温度の上昇によって端子棒とアルミニウム線との圧着が緩むことがない。また、フランジ部、軸部、ねじ部については引っ張り強度が大きいアルミ合金からなっているので、端子台に強固にナット等によって締結することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１に、本発明のアルミニウム線の端子圧着方法の第１実施形態を採用して構成されたスクリュ圧縮機１を示す。スクリュ圧縮機１は、互いに咬合するスクリュロータ（雄ロータ２および雌ロータ３）を収容するロータ室４を形成するロータケーシング５と、モータ固定子６および雄ロータ２と軸を共有するモータ回転子７を収容するモータ室８を形成するモータケーシング９とが一体に接続されている。図１において、ロータケーシング５とモータケーシング９の接続部分に対して紙面右側部分がモータ１０である。
スクリュロータ２，３は、モータ回転子７の回転力によって回転させられ、吸込流路１１ａから冷媒（アンモニアガス）を吸い込んで圧縮し、吐出流路１１ｂから圧縮した冷媒を吐出するようになっている。
モータケーシング９のロータ室４と反対側の端面には、開口部９ａが設けられている。モータケーシング９の開口部９ａの周縁には、スペーサ１２を介して端子台１３を取り付けるためのねじ孔９ｂが設けられている。
スペーサ１２は円筒形状を有し、その壁には後述する取付ボルト１９が挿通されるボルト孔１２ａが軸方向に形成されている。スペーサ１２は、端子台１３とともにモータ室８から連続する空間を閉塞している。スペーサ１２には、モータケーシング９との当接面および端子台１３との当接面に、それぞれ、Ｏリング２１が配設されており、モータケーシング９の開口部９ａを気密に封止する。スクリュ圧縮機１は、ロータ室４からモータ室８に冷媒が流入するが、モータ室８が密封されているので外部には冷媒が漏出しない密閉構造となっている。
端子台１３には、スペーサ１２のボルト孔１２ａに対応する位置に挿通孔１３ａが設けられている。図２に示すように、端子台１３は、モータケーシング９の内部と接する面に端子棒（アルミニウム製端子）１５のフランジ部１５ｂと嵌合する窪み１３ｂと、窪み１３ｂからモータケーシング９の外部に向かう方向に縮径したシール部１３ｃと、シール部１３ｃとモータケーシング９の外部とを貫通させ、後述する端子棒１５の軸部１５ａを収容できる大きさの貫通部１３ｄとを備えている。端子台１３は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂からなっている。ＰＰＳ樹脂は、モータケーシング９の内部のガス（アンモニアガス）に対する耐食性及びモータケーシング９の内部の圧力に対する耐圧性を備えている。本実施形態において、モータケーシング９はその内部の圧力が、約２ＭＰａ程度に昇圧しても耐え得るように設計されている。なお、通常の運転時のモータケーシング９の内部の圧力は０．１〜０．４ＭＰａ程度、停止時のそれは０．１〜０．８ＭＰａ程度であり、いずれの場合も大気圧力より高くなる。端子台１３は、モータ側からのアルミニウム線１４をそれぞれ接続する複数の端子棒１５を固定するようになっている。なお、後述の圧着の手順によって、個々の端子棒１５に固定されるアルミニウム線１４は、図３（ａ）に示すように、複数のアルミニウム素線を撚り合わせや、被覆等して予めひとまとめにされたものでも、あるいは、図３（ｂ）に示すように、複数のアルミニウム線をこの端子棒１５において、１つにまとめて固定されるものでも、いずれでも良い。更に、図３（ｃ）に示すように、複数のアルミニウム素線を予めひとまとめにしたアルミニウム線を複数準備し、それを単一の端子棒１５に圧着するように構成しても良い。
端子棒１５は、その端子棒１５の一端と他端の間に設けられたフランジ部１５ｂと、前記他端に設けられた圧着部１５ｅと、フランジ部１５ｂの圧着部１５ｅとは反対側に設けられた軸部１５ａと、軸部１５ａのフランジ部１５ｂとは反対側に設けられたねじ部１５ｆとを備えている。端子棒１５の前記他端側の端面１５ｃには、圧着部１５ｅに囲まれるように形成された凹部１５ｄが設けられている。凹部１５ｄの奥には、凹部１５ｄの加工時にドリルの先端によって形成される円錐状の隙間部１５ｊを有する。圧着部１５ｅの外周面１５ｇの凹部１５ｄの奥に対応する位置と凹部１５ｄとを連通する連通部１５ｈが設けられている。端子棒１５はアルミニウムを含有している。すなわち、端子棒１５は、純アルミニウム又はアルミ合金（例えば、Ａ５０５６などの５０００系、Ａ６０６１などの６０００系のアルミ合金）からなっている。したがって、端子棒１５は、銅に対して腐食性を有するアンモニアガスと接触しても腐食しにくいようになっている。端子棒１５は、フランジ部１５ｂが端子台１３の窪み１３ｂと嵌合した状態で、モータケーシング９の外部に露出したねじ部１５ｆに複数のナット１７ａ，１７ｂの螺合により端子台１３に固定されている。本実施形態において、ナット１７ａ，１７ｂはいわゆるダブルナットである。ナット１７ｂと該ナット１７ｂに隣接してねじ部１５ｆに螺合されるナット１７ｃとの間には、電源から電力を供給する配線の接続端子１８を挟み込んで固定されている。
端子棒１５の凹部１５ｄには、一方がモータケーシング９の内部のモータ固定子６に接続された（または、モータ固定子６の巻線の端部である）複数のアルミニウム素線１４ｃからなるアルミニウム線１４の他方（先端部１４ｂ）が挿入され、アルミニウム線１４と圧着部１５ｅの内周面１５ｍとの間、および、複数のアルミニウム素線１４ｃ，１４ｃ間に遮断材２５が介在した状態で、圧着部１５ｅに固着されている。遮断材２５は気体の透過を遮断するものであり、油を主成分とする基質に導電性の粉体を含有させている。ここでの油は鉱物油であり、導電性の粉体はアルミニウムの粉体である。本実施形態において、アルミニウム線１４は、１６本のアルミニウム素線１４ｃからなり、図４に例示するように凹部１５ｄに挿入されている。アルミニウム線１４は、純アルミニウム（１０００系アルミニウム）からなっている。したがって、アルミニウム線１４は、銅に対して腐食性を有するアンモニアガスと接触しても腐食しにくいようになっている。なお、アルミニウム線１４は、損傷や腐食をより確実に防止できるフッ素樹脂製の被覆１４ａを備えているが、凹部１５ｄに挿入される先端部１４ｂにおいては、その被覆は剥離されている。
端子棒１５のフランジ部１５ｂが端子台１３の窪み１３ｂと嵌合した状態において、端子台１３のシール部１３ｃに位置するように、シール部材１６がフランジ部１５ｂの圧着部１５ｅと反対側の端子棒１５の軸部１５ａに挿入され取り付けられている。本実施形態において、シール部材１６はリング状の弾性部材である。シール部材１６は、端子棒１５の軸部１５ａと、フランジ部１５ｂとで押し付けられて弾性変形してモータケーシング９の内部と外部との連通を遮断するようになっている。
端子棒１５の外部に露出した接続端子１８を含む部分は、スペーサ１２とともに端子台１３をモータケーシング９に取り付ける取付ボルト１９に共締めされた蓋２２を備える外箱２０により覆われている。
続いて、図５から図９に、アルミニウム線１４と端子棒１５の圧着の手順と、スクリュ圧縮機１の端子台１３の取り付け手順を示す。先ず、図５に示すように、モータ固定子６に接続されているアルミニウム線１４の先端部１４ｂを、モータケーシング９の開口部９ａから引き出す。そして、アルミニウム線１４の先端部１４ｂの被覆を、端子棒１５の圧着部１５ｅの凹部１５ｄに対応する長さだけ剥離する。次に、端子棒１５の圧着部１５ｅの凹部１５ｄに遮断材２５を充填する。その後、アルミニウム線１４を端子棒１５の圧着部１５ｅの凹部１５ｄに端面１５ｃ側から奥まで挿入する。そして、図６（ａ）に示すように、アルミニウム線１４を圧着部１５ｅの凹部１５ｄに挿入した状態で圧着部１５ｅの連通部１５ｈを除く外周面１５ｇに全周にわたって、図示しないカシメ用の治具を用いて、均等に圧力を加え、アルミニウム線１４に圧着部１５ｅを固着させる。カシメ用の治具は、内部の断面形状が円形のものでなくても、例えば、対向する一対の成型金型であって、内部の断面形状が正六角形の形状のものであってもよい。図６（ｂ）には、前記内部の断面形状が正六角形の治具によりカシメられた圧着部１５ｅの内部が図示されている。
なお、アルミニウム線１４の先端部１４ｂが挿入された端子棒１５の圧着部１５ｅの外周面１５ｇへの加圧に際して、下記数式で定義される圧縮率αが８〜２１％程度となるように加圧されることが好ましい。
Ｄ２：圧着前の状態におけるアルミニウム製端子の圧着部の内径
ｄ：アルミニウム素線の直径
ｎ：アルミニウム素線の本数
上記圧縮率αが、８〜２１％程度となるように、アルミニウム線１４の先端部１４ｂが挿入された端子棒１５の圧着部１５ｅの外周面１５ｇを加圧することにより、圧着の際、過剰な加圧によってアルミニウム線１４の断線や端子棒１５の圧着部１５ｅの亀裂が生じるのを回避できる。また、加圧不足によってアルミニウム線１４と端子棒１５との圧着の緩み（リラクゼーション）や接触の偏りが生じるのを回避できる。したがって、アルミニウム線１４と端子棒１５の間の接続不良や電気抵抗増大等の不具合が生じるのを回避できる。
また、複数のアルミニウム素線１４ｃからなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線１４と端子棒１５との間、および、複数のアルミニウム素線１４ｃ，１４ｃ間に遮断材２５が介在されるようにアルミニウム線１４に端子棒１５を圧着し、遮断材２５が酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線１４と端子棒１５との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。遮断材２５は、導電性の粉体、より詳しくは、アルミニウム粉体を含有する油からなっているので、アルミニウム線１４と端子棒１５の間の良好な通電を実現できる。アルミニウム線１４と端子棒１５との間、および、複数のアルミニウム素線１４ｃ，１４ｃ間に介在する遮断材２５に含まれる導電性の粉体が全てアルミニウムからなるので、異種材料の接触による腐食（電解腐食）を抑制でき、更に、アルミニウム線１４と端子棒１５との間の良好な通電を実現できる。
そして、図７に示すように、端子棒１５にアルミニウム線１４を結合した後、端子棒１５のねじ部１５ｆの側から軸部１５ａの方へフランジ部１５ｂに当接するまでシール部材１６を挿入する。これに限らず、端子棒１５にアルミニウム線１４を結合する前に、予めシール部材１６を挿入していてもよい。
そして、図８に示すように、モータケーシング９との当接面および端子台１３との当接面に、それぞれ、Ｏリング２１が配設されたスペーサ１２を、開口部９ａを包囲するモータケーシング９の周縁の外壁に配置する。そして、図９に示すように、端子棒１５を端子台１３のフランジ部１３ｂから貫通部１３ｄに通しながら、端子台１３をスペーサ１２の外側に配置し、スペーサ１２、端子台１３および外箱２０を取付ボルト１９でモータケーシング９に取り付ける。そして、端子棒１５のフランジ部１５ｂを窪み１３ｂに嵌合させ、ねじ部１５ｆにナット１７ａ，１７ｂを螺合させて端子棒１５を端子台１３にダブルナットにより固定する。その後、ダブルナットのうち、ねじ部１５ｆの先端側のナット１７ｂと、ねじ部１５ｆにさらに螺合するナット１７ｃとの間に接続端子１８を挟み込んで固定する。そして、外箱２０に蓋２２を取り付ける。シール部材１６は、この取り付けにより端子台１３のシール部１３ｃで弾性変形し、モータケーシング９の内部と外部との連通を遮断する。なお、上述の取り付け手順に従って、スクリュ圧縮機１に端子台１３が取り付けられた後、スクリュ圧縮機１が通常の運転・停止の状態にある場合には、モータケーシング９の内部の圧力は大気圧力よりも高くなる。それゆえ、端子棒１５のフランジ部１５ｂはシール部１３ｃに向かう方向に押し付けられ、この作用によっても、シール部１３ｃにおけるシール効果が向上される。また、モータケーシング９との当接面および端子台１３との当接面に、それぞれ配設されたＯリング２１により、モータケーシング９の開口部９ａを気密に封止する。
スクリュ圧縮機１は、スクリュロータ２，３がモータ回転子７の回転力によって回転させられ、吸込流路１１ａから冷媒（アンモニアガス）を吸い込んで圧縮し、吐出流路１１ｂから圧縮した冷媒を吐出する。
図１０は、本発明のアルミニウム線１４の端子圧着方法の第２実施形態を示す。この第２実施形態を採用して構成されたスクリュ圧縮機１については、第１実施形態を採用して構成されたスクリュ圧縮機１と構成要素が同じであるため説明を省略する。
本発明の第２実施形態のアルミニウム線１４は、アルミニウム素線１４ｃの外面（先端部１４ｂの外周面と端面）に遮断材２５が塗布されている。遮断材２５は、例えば、サンドペーパーでアルミニウム線１４の表面および端子棒１５の内面１５ｄの酸化被膜を除去した後に塗布する。
本発明によれば、外面に遮断材２５が塗布された複数のアルミニウム素線１４ｃからなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線１４の先端部１４ｂに端子棒１５を圧着し、遮断材２５が酸素の透過を遮断するので、アルミニウム線１４と端子棒１５との間に酸化された接点が生じるのを回避できる。したがって、接点の酸化による電気抵抗の増大の不具合を回避できる。
本願発明者は、上記圧縮率αの違いによるアルミニウム線１４と端子棒１５との接続の不具合の有無について確かめるために、以下のような実験を行った。
図１１は、アルミニウム線１４と端子棒１５の接続状態の調査結果を示す。前記調査において、圧着部１５ｅの外径Ｄ１、内径Ｄ２、アルミニウム素線１４ｃの直径ｄ、アルミニウム素線１４ｃの本数ｎを様々な数値に変更した。そして、端子棒１５の外部のアルミニウム素線１４ｃと端子棒１５の圧着部１５ｅとは反対側の端部との間での電気抵抗が低レベルで安定しているか否か（複数のアルミニウム素線１４ｃのうち、電気抵抗の高いものが生じないか）、また、端子棒１５の圧着部１５ｅに発生した亀裂の有無について調査した結果、図１１に挙げたように、圧縮率αが７．７８％、１５．１１％、また、２０．６１％などの場合において、良好な結果（電気抵抗が低レベルで安定し、かつ、圧着部１５ｅに亀裂を生じていない状態）が得られることが確認できた。
本発明は実施形態のものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、遮断材２５は、油を主成分とする基質であるが、その油を主成分とする基質が、原料基油に増ちょう剤を分散させて半固体化させた、いわゆるグリースであってもよい。この構成によれば、グリースは適度の粘性を有するので取り扱いがし易くなり、凹部１５ｄに遮断材２５を容易に充填することができ、あるいは、アルミニウム線１４の先端部１４ｂにグリースを含む遮断材２５を容易に塗布できる。
また、遮断材２５が炭化珪素系エンジニアリングセラミックスの粉体を含有する導電性グリースからなっていてもよい。アルミニウム線１４と端子棒１５の間に、炭化珪素系エンジニアリングセラミックスの粉体を介在させることによって、アルミニウム線１４と端子棒１５との圧着がより強固に保持できるようになり、緩み（リラクゼーション）を回避できる。
以上の実施形態では、スクリュ圧縮機１を例に説明したが、スクリュ圧縮機１以外の圧縮機であってもよい。また、例えばスクリュエキスパンダのようなアンモニアガスとモータの巻線が接触する装置にも適用できる。
また、端子台１３は、モータケーシング９の端部ではなく側部にスペーサ１２を介して取り付けられてもよい。また、モータケーシング９の内部に、アルミニウム線１４を配設するのに容易な大きな空間がある場合には、スペーサ１２を設けることは必須ではなく、モータケーシング９と端子台１３とが直接、結合されるよう構成されても良い。尚、ロータケーシング５とモータケーシング９とは、構造的一体性によって区分するものではなく、ロータ室４を形成する部分がロータケーシング５であり、モータ室８を形成する部分がモータケーシング９であると理解しなければならない。
また、シール部は、図１２（ａ），図１２（ｂ）に図示するようなものであってもよい。
この図１２（ａ）に示したものでは、フランジ部１５ｂの圧着部１５ｅとは反対側の面に対向する端子台１３の面に円環状の凹部を設け、その円環状の凹部にシール部材１６を嵌め込んでシール部１３ｅを形成している。
また、図１２（ｂ）に示したものでは、フランジ部１５ｂの圧着部１５ｅとは反対側の面に対向する端子台１３の面を平滑な面として、シール部１３ｆを形成している。なお、ここでは、フランジ部１５ｂの圧着部１５ｅとは反対側の面の方に円環状の凹部１５ｋを設け、その円環状の凹部１５ｋにシール部材１６を嵌め込んでいる。
このような、図１２（ａ），図１２（ｂ）でも、上述の実施形態のシール部１３ｃと同等、あるいはそれ以上のシール効果を発揮することができる。ただし、上述の実施形態のシール部１３ｃのほうが、図１２（ａ），図１２（ｂ）に示したものより、シール部の加工の容易さ、シール部材をシール部に添設する作業の容易さの点では優位である。
また、上述の例では、端子棒１５を、純アルミニウム又はアルミ合金からなっているものを示したが、その端子棒１５は単一の素材から構成されていなくとも良い。例えば、図１３に示すように、端子棒１５の圧着部１５ｅのフランジ部１５ｂに近接する部分に界面１５ｎが形成され、同図の界面１５ｎより左側、すなわち圧着部１５ｅの大部分が純アルミニウムからなり、同図の界面１５ｎより右側、フランジ部１５ｂ、軸部１５ａ、ねじ部１５ｆが純アルミニウムより引っ張り強度の大きいアルミ合金（５０００系、６０００系などのアルミ合金）からなるよう構成されていても良い。なお、界面１５ｎでは異なるアルミニウムの素材がろう付け、あるいは溶接等によって接合されている。このような端子棒１５によれば、圧着するアルミニウム線１４が純アルミニウムからなる場合、端子棒１５とアルミニウム線１４が同材質で馴染みやすく、線膨張係数も同一であることから、端子棒１５の周囲の温度の上昇が発生しても、その温度の上昇によって端子棒１５とアルミニウム線１４との圧着が緩むことがない。また、フランジ部１５ｂ、軸部１５ａ、ねじ部１５ｆについては引っ張り強度が大きいアルミ合金からなっているので、端子台１３に強固にナット等によって締結することができる。
１ スクリュ圧縮機
２ 雄ロータ
３ 雌ロータ
４ ロータ室
５ ロータケーシング
６ モータ固定子
７ モータ回転子
８ モータ室
９ モータケーシング
９ａ 開口部
９ｂ ねじ孔
１０ モータ
１２ スペーサ
１３ 端子台
１３ａ 挿通孔
１３ｂ 窪み
１３ｃ，１３ｅ，１３ｆ シール部
１３ｄ 貫通部
１４ アルミニウム線
１４ｂ 先端部
１４ｃ アルミニウム素線
１５ 端子棒（アルミニウム製端子）
１５ａ 軸部
１５ｂ フランジ部
１５ｃ 端面
１５ｄ 凹部
１５ｅ 圧着部
１５ｆ ねじ部
１５ｇ 外周面
１５ｈ 連通部
１５ｊ 隙間部
１５ｋ 凹部
１５ｍ 内周面
１５ｎ 界面
１６ シール部材
１７ ナット
１８ 接続端子
２５ 遮断材
２ 雄ロータ
３ 雌ロータ
４ ロータ室
５ ロータケーシング
６ モータ固定子
７ モータ回転子
８ モータ室
９ モータケーシング
９ａ 開口部
９ｂ ねじ孔
１０ モータ
１２ スペーサ
１３ 端子台
１３ａ 挿通孔
１３ｂ 窪み
１３ｃ，１３ｅ，１３ｆ シール部
１３ｄ 貫通部
１４ アルミニウム線
１４ｂ 先端部
１４ｃ アルミニウム素線
１５ 端子棒（アルミニウム製端子）
１５ａ 軸部
１５ｂ フランジ部
１５ｃ 端面
１５ｄ 凹部
１５ｅ 圧着部
１５ｆ ねじ部
１５ｇ 外周面
１５ｈ 連通部
１５ｊ 隙間部
１５ｋ 凹部
１５ｍ 内周面
１５ｎ 界面
１６ シール部材
１７ ナット
１８ 接続端子
２５ 遮断材
Claims (7)
- 複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部を、アルミニウム製端子の端部の圧着部に囲まれるように形成された凹部に挿入して前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するアルミニウム線の端子圧着方法であって、
前記アルミニウム製端子の凹部に、気体の透過を遮断する遮断材を充填し、
前記アルミニウム線の先端部を前記アルミニウム製端子の凹部に挿入し、
前記アルミニウム製端子の圧着部の外周面を加圧し、
前記アルミニウム線の先端部と前記アルミニウム製端子の圧着部の内周面との間、および、前記複数のアルミニウム素線間に前記遮断材を介在させた状態で前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着することを特徴とするアルミニウム線の端子圧着方法。 - 複数のアルミニウム素線からなる少なくとも１本、または、複数本のアルミニウム線の先端部を、アルミニウム製端子の端部の圧着部に囲まれるように形成された凹部に挿入して前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着するアルミニウム線の端子圧着方法であって、
前記アルミニウム線の複数のアルミニウム素線それぞれの先端部の外面に、気体の透過を遮断する遮断材を塗布し、
前記遮断材が塗布されたアルミニウム線の先端部を前記アルミニウム製端子の凹部に挿入し、
前記アルミニウム製端子の圧着部の外周面を加圧し、
前記アルミニウム線の先端部と前記アルミニウム製端子の圧着部の内周面との間、および、前記複数のアルミニウム素線間に前記遮断材を介在させた状態で前記アルミニウム線に前記アルミニウム製端子を圧着することを特徴とするアルミニウム線の端子圧着方法。 - 前記遮断材は油を主成分とする基質に導電性の粉体を含有させていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルミニウム線の端子圧着方法。
- 前記導電性の粉体がアルミニウムからなることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム線の端子圧着方法。
- 前記油を主成分とする基質がグリースであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のアルミニウム線の端子圧着方法。
- 前記遮断材が炭化珪素系エンジニアリングセラミックスの粉体を含有する導電性グリースからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルミニウム線の端子圧着方法。
- 一端と他端との間に設けられたフランジ部と、前記他端に設けられた圧着部と、前記フランジ部の前記圧着部とは反対側に設けられた軸部と、前記軸部の前記フランジ部とは反対側に設けられたねじ部とを備え、
前記圧着部の端面に凹部が形成されてなり、
前記圧着部が純アルミニウムからなり、前記フランジ部と前記軸部と前記ねじ部とが純アルミニウムより引っ張り強度が大きいアルミ合金からなることを特徴とする端子棒。
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-
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