JP2017098161A - 平角線の接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平角線の接合の強度を高める。
【解決手段】皮膜４１ａで被覆された平角線の端部４２ａの側面から皮膜４１ａを剥離して端部４２ａの端面４３ａ及び非剥離部４６ａの間に剥離部４５ａを形成する工程と、一対の平角線の各端部の端面の向きを同じ向きに揃えるとともに、剥離部の側面同士を対向させた上で、剥離部同士を当接させる工程と、端面の側から剥離部に対してエネルギーを投射して剥離部同士を溶接する工程と、を備え、剥離部４５ａを形成する工程において、皮膜４１ａを斜めに切断することで、非剥離部４６ａから剥離部４５ａに向かって延在する延在皮膜４８ａを残すことにより、剥離部４５ａの側面と非剥離部４６ａの側面との間に滑らかな繋ぎ目４０ａを形成し、剥離部同士を当接させる工程において、繋ぎ目に連なる剥離部の側面同士を対向させる、平角線の接合方法。
【選択図】図４

Description

本発明は平角線の接合方法に関する。

特許文献１には平角線の接合方法が開示されている。かかる方法では図１に示すように平角線の端部側面の絶縁皮膜を剥離することで剥離部３５ａ，ｂを形成する。さらに剥離部３５ａ，ｂの側面同士を突き合せる。その後、平角線の端部の端面３３ａ，ｂにレーザービーム３４を照射する。

特開２０１３−１０９９４８号公報

上記接合方法では、図２に示すように剥離部３５ａ，ｂと、絶縁皮膜が剥離されていない非剥離部３６ａ，ｂとの間に段差３１ａ，ｂが生じる。このため図３に示すように突き合せた端部に隙間３２が生じやすい。また剥離部３５ａ，ｂ同士の接合の面積が狭い。したがって剥離部３５ａ，ｂ同士の接合の強度を高めにくい。かかる問題はレーザービームによる接合に限定されない。本発明は平角線の接合の強度を高めやすくすることを課題とする。

本発明の一態様平角線の接合方法である。かかる方法の一工程において絶縁皮膜で被覆された平角線の端部の側面から前記絶縁皮膜を剥離して前記端部の端面及び非剥離部の間に剥離部を形成する。

また他の一工程において一対の前記平角線の各端部の端面の向きを同じ向きに揃える。さらに、前記剥離部の側面同士を対向させた上で、前記剥離部同士を当接させる。また他の一工程において前記端面の側から前記剥離部に対してエネルギーを投射して前記剥離部同士を溶接する。

前記剥離部を形成する工程において、前記絶縁皮膜を斜めに切断する。これにより、前記非剥離部から前記剥離部に向かって延在する絶縁皮膜を残す。これにより、前記剥離部の前記側面と前記非剥離部の側面との間に滑らかな繋ぎ目を形成する。前記剥離部同士を当接させる工程において、前記繋ぎ目に連なる前記剥離部の前記側面同士を対向させる。

本発明により平角線の接合の強度を高めやすくなる。

接合装置と平角線対を示す図である。 従来技術の剥離部及び非剥離部の繋ぎ目を示す図である。 従来技術の溶接を示す図である。 実施形態の剥離部の形成を示す図である。 実施形態の刃具を示す図である。 実施形態の合わせ面の形成を示す図である。 実施形態の剥離部同士の当接を示す図である。 実施形態の剥離部同士の溶接を示す図である。 レーザー溶接を示す図である。 剥離部の対を示す図である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。 クランプ治具の用法を示す斜視図である。 クランプ治具の拡大平面図（上段）と拡大正面図（下段）である。

本実施形態の平角線の接合方法を説明する。図４において上段は平角線の端部の平面図を示す。下段は正面図を示す。以下の図において同様である。平角線は銅又はその他の金属からなる導体部４７ａとこれを被覆する皮膜４１ａからなる。皮膜４１ａはエナメル又はその他の絶縁体からなる絶縁皮膜である。

図４に示すように平角線の端部４２ａを加工して剥離部４５ａを形成する。具体的には皮膜４１ａで被覆された端部４２ａの側面から皮膜４１ａを剥離する。端部４２ａの内、皮膜４１ａの剥離されない非剥離部４６ａが残される。端部４２ａの端面４３ａ及び非剥離部４６ａの間に剥離部４５ａが形成される。剥離部４５ａは端面４３ａに接する。剥離部４５ａは端面４３ａと一繋がりである。

図４に示すように、さらに皮膜４１ａを斜めに切断することで、延在皮膜４８ａを残す。延在皮膜４８ａは非剥離部４６ａの主部から剥離部４５ａに向かって延在する。延在皮膜４８ａは非剥離部４６ａの一部を構成する。端部４２ａにおいて剥離部４５ａの側面と非剥離部４６ａの側面との間に滑らかな繋ぎ目４０ａが形成される。

図５は、剥離部を形成するための道具の一例として刃具５１を示す。切断して端部を形成する前の平角線５２を刃具５１で切断する。刃具５１は刃端部５３ａ，ｂ及び溝状部５４ａ，ｂを備える。ここで溝状部とは平角線の切断とともに平角線の皮膜を斜めに切断するための刃具形状を有する部分を指す。

図５に示すように刃端部５３ａ，ｂは刃具の両端に位置する。溝状部５４ａ，ｂはそれぞれ刃端部５３ａ，ｂから斜めに掘り込まれた凹部である。刃具５１が平角線５２を溝状部５４ａの側と溝状部５４ｂの側とに分断する。分断によって端部４２ａの端面４３ａが形成される。

平角線の分断と同時に図５に示す刃端部５３ａ，ｂは平角線の皮膜を平角線の長尺方向に対して直角に切断する。溝状部５４ａ，ｂは皮膜の一部を上述の通り斜めに切断する。なお平角線の切断に際しては、図４に示す導体部４７ａの上端も皮膜４１ａと同様に斜めに切断してもよい。導体部４７ａと皮膜４１ａとは同時に切断してもよい。

図５に示す溝状部５４ａの内面は滑らかであり、図４に示す滑らかな繋ぎ目４０ａを形成するのに適する。また図４に示すように導体部４７ａに対して、延在皮膜４８ａの反対側に切り欠き４４ａを形成してもよい。

図６に示すように合わせ面５０ａを形成する。合わせ面５０ａは剥離部４５ａの側面と、延在皮膜４８ａの表面を含む非剥離部４６ａの側面とからなる。剥離部４５ａを曲げて、平坦な合わせ面５０ａを形成する。合わせ面５０ａは剥離部４５ａの斜めに切断された面を含んでいてもよい。

図７に示すように剥離部同士を当接させる。図中では剥離部４５ａ及び延在皮膜４８ａを備える平角線の端部に加えて、これらと同等の剥離部４５ｂ及び延在皮膜４６ｂ及びその他の構成要素を備える平角線の端部が示されている。

図７に示すように、まずこれらの平角線を対にする。また一対の平角線の各端部の端面の向きを同じ向きに揃える。下段の正面図において剥離部４５ａ，ｂの上方にこれらの端面４３ａ，ｂがある。

図７に示すように剥離部４５ａ，ｂの側面同士を対向させる。すなわち、一対の平角線において各滑らかな繋ぎ目４０ａ，ｂに連なる側面同士を対向させる。一対の平角線において各合わせ面５０ａ，ｂ同士を当接させることが好ましい。

図８に示すように剥離部４５ａ，ｂ同士を溶接する。端面４３ａ，ｂの側から剥離部４５ａ，ｂに対してエネルギーを投射して溶接する。例えばレーザービーム３４を用いてレーザー溶接してもよい。またアーク溶接をしてもよい。アーク溶接はＴＩＧ（タングステン−不活性ガス）溶接でもよい。

図７に示すように本実施形態の方法では、合わせ面５０ａ，ｂは密着する。このため合わせ面５０ａ，ｂにおいて剥離部４５ａ，ｂの導体は互いに溶け合い強力に接合される。

また図３に示すように従来の方法では、隙間３２にレーザービーム３４の一部が侵入光３８として進入する。侵入光３８は非剥離部３６ａ，ｂの絶縁皮膜に投射される。このため皮膜の損傷３９が生じる。

図７に示すように本実施形態の方法では、図２に示すような段差３１ａ，ｂの代わりに、滑らかな繋ぎ目４０ａ，ｂが形成されている。このため、剥離部４５ａ，ｂが当接した時、隙間が生じにくい。このため、図８に示すようにレーザービーム３４は非剥離部４６ａ，ｂに到達しにくい。このため皮膜に損傷が生じにくい。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えばレーザー溶接を示す図９に表すように２本のレーザービーム６１ａ，ｂを用いて行ってもよい。

図９に示すようにレーザービーム６１ａを端面４３ａに照射し、レーザービーム６１ｂを端面４３ａに照射しないようにする。レーザービーム６１ｂを端面４３ｂに照射し、レーザービーム６１ａを端面４３ｂに照射しないようにする。

図９に示すようにレーザービーム６１ａ，ｂはそれぞれ合わせ面５０ａ，ｂの近傍に照射する。レーザービーム６１ａ，ｂは溶融池６２ａ，ｂをそれぞれ形成する。溶融池６２ａ，ｂは拡大し、互いに溶け合う。このため剥離部４５ａ，ｂは接合される。

図９に示すようにレーザービーム６１ａ，ｂはいずれも合わせ面５０ａ，ｂの間には照射しない。このためレーザービーム６１ａ，ｂは剥離部４５ａ，ｂの間に進入しない。したがって、絶縁皮膜の損傷をさらに防止できる。

従来技術では図３に示すようにクランプ治具３７ａ，ｂで剥離部３５ａ，ｂを押さえ付けて互いに固定する。本実施形態でも同様に剥離部の対を固定してもよい。また図１０〜２４に示すように他のクランプ治具で複数の剥離部をまとめて固定してもよい。

図１０は剥離部対６５ａ−ｄ及び非剥離部対６６ａ−ｄを表す。剥離部対６５ａ−ｄにおいて各剥離部は突き合わせ面６７ａ−ｄを挟んで対になっている。剥離部対６５ａ−ｄの各剥離部は個別の平角線の有するものである。また図７に示す平角線の端部と同様に剥離部対６５ａ−ｄの各端面が同じ向きを向いて並んでいる。

図１０に示される剥離部対６５ａ−ｄにおいて剥離部を互いに接合することで個別の平角線は一つながりになる。したがって平角線は接合後にコイルとなる。かかる方法を用いることで変形しにくい平角線でもコイルを作成できる。かかるコイルは例えばステータコイルに好適である。

図１１に示すように、基準側治具７２の有する孔７３に剥離部対６５ａを挿入する。図１２に示すように挿入する深さは剥離部対６５ａの高さの半分程度でよい。図１１に示す剥離部対６５ｂ−ｄについても剥離部対６５ａと同様に取り扱う。以下の工程において同様である。孔７３は四角であり、孔７３の角の一つには担持部７４が備わる。

図１３に示すように剥離部対６５ａの方向に担持部７４を移動する。図１４に示すように剥離部対６５ａに担持部７４を押し付ける。担持部７４によって剥離部対６５ａと基準側治具７２との間の位置決めを行う。

図１５に示すように孔７３に剥離部対６５ａをさらに深く挿入する。図１６に示すように剥離部対６５ａの剥離部と非剥離部対６６ａの非剥離部との間にできる段差６８ａ、すなわち皮膜の切断面に、基準側治具７２を引っ掛ける。あるいは図７に示す切り欠き４４ａ，ｂに、下段治具を引っ掛けてもよい。これにより剥離部対６５ａ内の剥離部の高さ方向のずれを解消する。

図１７に示すように、加圧側治具７６を基準側治具７２に重ねる。加圧側治具７６の有する孔７７に剥離部対６５ａを挿入する。図１８に示すように挿入する深さは孔７７の長さの半分以下でよい。このとき孔７７の角の一つである角７８は剥離部対６５ａを挟んで担持部７４と反対側に位置する。

図１９に示すように加圧側治具７６を横方向に移動する。すなわち図２０に示すように孔７７を担持部７４に近づけ、孔７７と担持部７４で剥離部対６５ａを挟持する。孔７７によって剥離部対６５ａと加圧側治具７６との間の位置決めを行う。かかる位置決めは突き合わせ面６７ａと平行な方向における位置決めである。

図２１に示すように孔７７に剥離部対６５ａをさらに深く挿入する。これにより図２２に示すように基準側治具７２と加圧側治具７６とを密着させる。さらに図２３に示すように加圧側治具７６を横方向に移動する。図２４に示すように孔７７を担持部７４に近づけることで、突き合わせ面６７ａに対して直角な方向に剥離部対６５ａを圧迫する。突き合わせ面６７ａに生じる、剥離部間の隙間を埋める。

図２４に示すように剥離部対６５ａの周囲には基準側治具７２と加圧側治具７６とが密着し、隙間が無くなっている。このため、突き合わせ面６７ａのみならず、剥離部対６５ａの周囲にも、溶接のために投射されるエネルギーは達しない。このため図１０に示す非剥離部対６６ａの非剥離部の皮膜を保護できる。

３１ａ，ｂ 段差、 ３２ 隙間、 ３３ａ，ｂ 端面、 ３４ レーザービーム、 ３５ａ，ｂ 剥離部、 ３６ａ，ｂ 非剥離部、 ３７ａ，ｂ クランプ治具、 ３８ 侵入光、 ３９ 損傷、 ４０ａ，ｂ 繋ぎ目、 ４１ａ 皮膜、 ４２ａ 端部、 ４３ａ，ｂ 端面、 ４４ａ，ｂ 切り欠き、 ４５ａ，ｂ 剥離部、 ４６ａ，ｂ 非剥離部、 ４７ａ 導体部、 ４８ａ，ｂ 延在皮膜、 ５０ａ，ｂ 合わせ面、 ５１ 刃具、 ５２ 平角線、 ５３ａ，ｂ 刃端部、 ５４ａ，ｂ 溝状部、 ６１ａ，ｂ レーザービーム、 ６２ａ，ｂ 溶融池、 ６５ａ−ｄ 剥離部対、 ６６ａ−ｄ 非剥離部対、 ６７ａ−ｄ 突き合わせ面、６８ａ 段差、 ７２ 基準側治具、 ７３ 孔、 ７４ 担持部、 ７６ 加圧側治具、 ７７ 孔、 ７８ 角

Claims (1)

1. 絶縁皮膜で被覆された平角線の端部の側面から前記絶縁皮膜を剥離して前記端部の端面及び非剥離部の間に剥離部を形成する工程と、
   一対の前記平角線の各端部の端面の向きを同じ向きに揃えるとともに、前記剥離部の側面同士を対向させた上で、前記剥離部同士を当接させる工程と、
   前記端面の側から前記剥離部に対してエネルギーを投射して前記剥離部同士を溶接する工程と、を備え、
   前記剥離部を形成する工程において、前記絶縁皮膜を斜めに切断することで、前記非剥離部から前記剥離部に向かって延在する絶縁皮膜を残すことにより、前記剥離部の前記側面と前記非剥離部の側面との間に滑らかな繋ぎ目を形成し、
   前記剥離部同士を当接させる工程において、前記繋ぎ目に連なる前記剥離部の前記側面同士を対向させる。
   平角線の接合方法。

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