CN108631478B - 电导体的接合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电导体的接合方法，当组装特定构造的定子时，能够抑制电源容量。首先，以使线圈片(9)经由金属糊剂与插入设置于定子铁心(2)的插槽的插槽线圈(5)的接合部接触的方式进行配置。接着，沿着插槽线圈(5)的轴向按压插槽线圈(5)与各线圈片(9)的接触部位(15)，且使用一对电极(11A、11B)沿着插槽线圈(5)的轴向(图中的上下方向)进行通电。由此，在线圈片(9)的轴向(图中的箭头X方向)上不流动电流。

Description

电导体的接合方法
技术领域
本发明例如涉及适合应用于对搭载于电动机动车、混合动力机动车等的马达的定子(stator)进行量产时的电导体的接合方法。
背景技术
以往，作为这种定子，提出了如下的定子：在圆环状的定子铁心上沿着周向以规定的间隔形成有多个插槽，将直线状(I字形状)的插槽线圈以使其轴向两侧的接合部从插槽突出的方式分别插入设置于各插槽，插入设置于多个插槽中的互不相同的插槽的插槽线圈通过线圈片依次接合，由此，将插槽线圈与线圈片电连接而形成线圈(例如，参照专利文献1)。
当组装这样的定子时，需要将插槽线圈与线圈片接合。作为其接合方法，考虑如下方法：将全部的插槽线圈与全部的线圈片交替地串联连接，在其两端连接一对电极并通电，由此一并有效地接合全部的连接部位。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2016-13021号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在该接合方法中，当对一对电极间进行通电时，在全部的导电构件(插槽线圈、线圈片)流动电流，因此，必然需要增大电源容量。
本发明鉴于这样的情况，其目的在于提供一种当组装特定构造的定子时能够抑制电源容量的电导体的接合方法。
用于解决课题的手段
在本发明所涉及的电导体的接合方法中，在定子(例如，后述的定子1)中将线状的导体构件与连接导体构件接合，所述定子在环状的定子铁心(例如，后述的定子铁心2)上沿着周向形成有多个插槽(例如，后述的插槽3)，所述导体构件(例如，后述的插槽线圈5)以使其轴向两侧的接合部(例如，后述的接合部5a、5b)从该插槽突出的方式分别插入设置于各所述插槽，且插入设置于多个所述插槽中的互不相同的插槽的所述导体构件通过所述连接导体构件(例如，后述的线圈片9)依次接合，由此将所述导体构件与所述连接导体构件电连接而形成线圈，其中，所述电导体的接合方法具有：配置工序，在该配置工序中，以使所述连接导体构件经由金属糊剂(例如，后述的金属糊剂10)与所述导体构件的接合部接触的方式配置所述连接导体构件；以及通电工序，在该通电工序中，沿着所述导体构件的轴向按压所述导体构件与各所述连接导体构件的接触部位(例如，后述的接触部位15)，且使用一对电极(例如，后述的电极11A、11B)沿着所述导体构件的轴向进行通电。
也可以为，在所述配置工序中，以使所述连接导体构件经由所述金属糊剂与所述导体构件的轴向两侧的接合部分别接触的方式配置所述连接导体构件，在所述通电工序中，利用一对所述电极沿着所述导体构件的轴向按压所述导体构件与各所述连接导体构件的接触部位，且对一对所述电极间进行通电。
也可以为，在所述配置工序中，针对所述导体构件中的任意的第一导体构件，以使第一连接导体构件经由金属糊剂与该第一导体构件的轴向一侧的接合部接触的方式配置所述第一连接导体构件，并且，以使第二连接导体构件经由金属糊剂与该第一导体构件的轴向另一侧的接合部接触的方式配置所述第二连接导体构件，针对与所述第一导体构件不同的任意的第二导体构件，以使第三连接导体构件经由金属糊剂与该第二导体构件的轴向一侧的接合部接触的方式配置所述第三连接导体构件，并且，以使第四连接导体构件经由金属糊剂与该第二导体构件的轴向另一侧的接合部接触的方式配置所述第四连接导体构件，利用中继电极(例如，后述的中继电极16)将所述第二连接导体构件的接合部与所述第四连接导体构件的接合部电连接，在所述通电工序中，利用一对所述电极中的一方的电极以及所述中继电极沿着所述第一导体构件的轴向按压所述第一导体构件与所述第一连接导体构件及所述第二连接导体构件的接触部位，并且，利用一对所述电极中的另一方的电极以及所述中继电极沿着所述第二导体构件的轴向按压所述第二导体构件与所述第三连接导体构件及所述第四连接导体构件的接触部位，且对一对所述电极间进行通电。
也可以为，所述导体构件的面对所述接触部位的部分的截面积小于所述导体构件的不面对所述接触部位的部分的截面积。
也可以为，所述连接导体构件的面对所述接触部位的部分的截面积小于所述连接导体构件的不面对所述接触部位的部分的截面积。
也可以为，所述金属糊剂为Ag纳米糊剂。
发明效果
根据本发明，能够提供一种当组装特定构造的定子时能够抑制电源容量的电导体的接合方法。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的定子的简要结构的分解立体图。
图2A是示出本发明的第一实施方式所涉及的电导体的接合方法的配置工序的示意立体图。
图2B是示出本发明的第一实施方式所涉及的电导体的接合方法的通电工序的示意立体图。
图3是示出本发明的第二实施方式所涉及的电导体的接合方法的示意立体图。
附图标记说明：
1：定子；
2：定子铁心；
3：插槽；
5：导体构件(插槽线圈)；
5a、5b：接合部；
9：连接导体构件(线圈片)；
9a：接合部；
10：金属糊剂；
11A、11B：电极；
15：接触部位；
16：中继电极。
具体实施方式
以下，基于附图来对本发明的第一实施方式进行说明。
[第一实施方式]
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的电导体的接合方法的配置工序的示意立体图。图2A以及图2B分别是示出本发明的第一实施方式所涉及的电导体的接合方法的配置工序以及通电工序的示意立体图。
该第一实施方式所涉及的定子1作为搭载于电动机动车、混合动力机动车等的马达的部件加以使用。如图1所示，该定子1具有圆环状的定子铁心(stator core)2。在定子铁心2上沿着周向以等角度间隔形成有多个(例如，50～200个)插槽3。直线状(I字形状)的作为导体构件的铜制的插槽线圈5以使其轴向(图1上下方向)两侧的接合部5a、5b从插槽3突出的方式分别插入设置于各插槽3。需要说明的是，各插槽线圈5分别由树脂制的绝缘材料4覆盖。
另外，在定子铁心2的轴向(图1上下方向)两侧分别配置有基座板6A、6B。各基座板6A、6B分别通过将两个圆环状的树脂制的线圈板7与两个圆环状的线圈片组装体8交替地层叠而构成。各线圈片组装体8分别通过将多个作为连接导体构件的铜制的线圈片9(参照图2A、图2B)在圆周上以等角度间隔配置而构成。
并且，插入设置于定子铁心2的多个插槽3中的互不相同的插槽3的插槽线圈5通过线圈片9依次接合，由此将全部的插槽线圈5和全部的线圈片9电连接而形成线圈。
当组装具有以上结构的定子1时，按照如下的步骤将插槽线圈5与线圈片9接合。
首先，在配置工序中，如图2A所示，以使线圈片9经由金属糊剂10与插槽线圈5的轴向(图2A上下方向)两侧的接合部5a、5b分别接触的方式进行配置。具体而言，在各线圈片9的接合部9a分别涂布金属糊剂10。该金属糊剂10使用Ag纳米糊剂(即，由纳米(nm)级的银粒子构成的糊剂)。之后，使线圈片9的接合部9a分别接触插槽线圈5的接合部5a、5b。
此时，插槽线圈5的面对接触部位15的部分的截面积小于插槽线圈5的不面对接触部位15的部分的截面积。另外，各线圈片9的面对接触部位15的部分的截面积也小于各线圈片9的不面对接触部位15的部分的截面积。
接着，过渡到通电工序，如图2B所示，利用一对电极11A、11B沿着插槽线圈5的轴向(图2B上下方向)强力按压插槽线圈5与各线圈片9的接触部位15，并对这些电极11A、11B间通电。具体而言，由变压器13对从交流电源12供给的交流进行变压后由整流器14转变成直流，之后，使一方的电极11A与上侧的线圈片9的上侧接触而赋予正的电荷，并且使另一方的电极11B与下侧的线圈片9的下侧接触而赋予负的电荷。需要说明的是，使电极11A、11B与线圈片9接触的位置为相对于接触部位15轴对称的位置。这样，当利用一对电极11A、11B按压接触部位15时能够保持力的平衡，因此，能够防止发生在加压低的部分处电极11A、11B氧化而导致接触电阻、发热增加的事态于未然。
于是，在一对电极11A、11B间流动插槽线圈5的轴向(图2B上下方向)的电流，因此，通过通电接合，将插槽线圈5与各线圈片9在接触部位15牢固地接合。
此时，在线圈片9的轴向(图2B的箭头X方向)不流动电流，因此能够抑制电源容量。因此，能够提供当组装定子1时能够抑制电源容量的电导体的接合方法。而且，能够抑制线圈片9的发热(焦耳热的产生)，用于导热。因此，能够防止覆盖插槽线圈5的树脂制的绝缘材料4超过其耐热温度而熔融等不良情况于未然。
另外，插槽线圈5以及各线圈片9的面对接触部位15的部分的截面积小于插槽线圈5以及各线圈片9的不面对接触部位15的部分的截面积。因此，在通电工序中，截面积小的一方局部地发热而变为高温。因此，位于接触部位15的金属糊剂10容易熔融，即便以小的电流也能够将插槽线圈5与线圈片9有效地接合。
而且，如上所述，该金属糊剂10为Ag纳米糊剂，因此，以在插槽线圈5的铜与线圈片9的铜之间进入Ag纳米糊剂的银的细小粒子的形式，铜与银通过共晶结合而接合，在接触部位15形成致密且低电阻的接合层。其结果是，能够提高插槽线圈5与线圈片9的接合的可靠性。
在此，插槽线圈5与线圈片9的接合结束。
[第二实施方式]
图3是示出本发明的第二实施方式所涉及的电导体的接合方法的示意立体图。需要说明的是，在图3中，省略定子铁心的图示。
在该第二实施方式中，当组装上述的第一实施方式所涉及的定子1时，通过与上述的第一实施方式不同的步骤(配置工序以及通电工序)，将插槽线圈5与线圈片9接合。
即，在配置工序中，如图3所示，相对于第一插槽线圈5A，以使第一线圈片9A经由金属糊剂10与轴向一侧(图3上侧)的接合部5a接触的方式进行配置，并且，以使第二线圈片9A经由金属糊剂10与轴向另一侧(图3下侧)的接合部5b接触的方式进行配置。接下来，相对于与第一插槽线圈5A不同的第二插槽线圈5B，以使第三线圈片9B经由金属糊剂10与轴向一侧(图3上侧)的接合部5a接触的方式进行配置，并且，以使第四线圈片9B经由金属糊剂10与轴向另一侧(图3下侧)的接合部5b接触的方式进行配置。而且，利用中继电极16将第二线圈片9A的接合部5b与第四线圈片9B的接合部5b电连接。
此时，对于插槽线圈5A、5B，与上述的第一实施方式同样地，插槽线圈5A、5B的面对接触部位15A、15B的部分的截面积小于插槽线圈5A、5B的不面对接触部位15A、15B的部分的截面积。另外，对于各线圈片9A、9B，各线圈片9A、9B的面对接触部位15A、15B的部分的截面积也小于各线圈片9A、9B的不面对接触部位15A、15B的部分的截面积。
另外，在通电工序中，如图3所示，利用一对电极11A、11B中的一方的电极11A以及中继电极16沿着第一插槽线圈5A的轴向(图3上下方向)按压第一插槽线圈5A与第一线圈片以及第二线圈片9A的接触部位15A，并且，利用一对电极11A、11B中的另一方的电极11B以及中继电极16沿着第二插槽线圈5B的轴向(图3上下方向)按压第二插槽线圈5B与第三线圈片以及第四线圈片9B的接触部位15B，且对一对电极11A、11B间通电。需要说明的是，使电极11A、11B与线圈片9A、9B接触的位置为相对于接触部位15A、15B轴对称的位置。这样，当利用一对电极11A、11B以及中继电极16按压接触部位15A、15B时能够保持力的平衡，因此，能够防止发生在加压低的部分电极11A、11B氧化而导致接触电阻、发热增加的事态于未然。
于是，在一对电极11A、11B间经由中继电极16流动插槽线圈5A、5B的轴向(图3上下方向)的电流，因此，通过通电接合而将插槽线圈5A、5B与各线圈片9A、9B在接触部位15A、15B牢固地接合。
此时，在线圈片9A、9B的轴向(图3的箭头X方向)上不流动电流，因此能够抑制电源容量。因此，能够提供当组装定子1时能够抑制电源容量的电导体的接合方法。而且，能够抑制线圈片9A、9B的发热(焦耳热的产生)，用于导热。因此，能够防止覆盖插槽线圈5A、5B的树脂制的绝缘材料4超过其耐热温度而熔融等不良情况于未然。
另外，插槽线圈5A、5B以及各线圈片9A、9B的面对接触部位15A、15B的部分的截面积小于插槽线圈5A、5B以及各线圈片9A、9B的不面对接触部位15A、15B的部分的截面积。因此，在通电工序中，截面积小的一方局部地发热而变为高温。因此，位于接触部位15A、15B的金属糊剂10容易熔融，即便以小的电流也能够将插槽线圈5A、5B与线圈片9A、9B有效地接合。
而且，与上述的第一实施方式同样地，该金属糊剂10为Ag纳米糊剂，因此，以在插槽线圈5A、5B的铜与线圈片9A、9B的铜之间进入Ag纳米糊剂的银的细小粒子的形式，铜与银通过共晶结合而接合，在接触部位15A、15B形成致密且低电阻的接合层。其结果是，能够提高插槽线圈5A、5B与线圈片9A、9B的接合的可靠性。
在此，插槽线圈5A、5B与线圈片9A、9B的接合结束。
[其他的实施方式]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于前述的实施方式。另外，本实施方式所记载的效果只不过是列举由本发明产生的最佳的效果，本发明的效果不受本发明的实施方式所记载的内容限定。
例如，在上述的第一实施方式中，如图2B所示，说明了针对每个插槽线圈5通过交流电源12进行通电接合的情况。然而，也可以将电路构成为能够从交流电源12切换到两个插槽线圈5地进行通电，由此使用一个交流电源12连续地执行两个插槽线圈5的通电接合。
另外，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，对具有直线状(I字形状)的插槽线圈5的定子1进行了说明。然而，插槽线圈5的形状并不限定于I字形状，例如也可以是L字形状。
另外，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，对在配置工序中作为金属糊剂10使用Ag纳米糊剂的情况进行了说明。然而，也可以替代使用或者组合使用Ag纳米糊剂以外的材料(例如，镀敷材料、焊料等)。
而且，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，对马达的定子1进行了说明，但并不限定于此，例如同样也可以将本发明应用于发电机的定子。

Claims (6)

1.一种电导体的接合方法，在定子中将线状的导体构件与连接导体构件接合，所述定子在环状的定子铁心上沿着周向形成有多个插槽，所述导体构件以使其轴向两侧的接合部从该插槽突出的方式分别插入设置于各所述插槽，且插入设置于多个所述插槽中的互不相同的插槽的所述导体构件通过所述连接导体构件依次接合，由此将所述导体构件与所述连接导体构件电连接而形成线圈，其中，
所述电导体的接合方法具有：
配置工序，在该配置工序中，以使所述连接导体构件经由金属糊剂与所述导体构件的接合部接触的方式配置所述连接导体构件；以及
通电工序，在该通电工序中，沿着所述导体构件的轴向按压所述导体构件与各所述连接导体构件的接触部位，且使用一对电极沿着所述导体构件的轴向进行通电。
2.根据权利要求1所述的电导体的接合方法，其中，
在所述配置工序中，以使所述连接导体构件经由所述金属糊剂与所述导体构件的轴向两侧的接合部分别接触的方式配置所述连接导体构件，
在所述通电工序中，利用一对所述电极沿着所述导体构件的轴向按压所述导体构件与各所述连接导体构件的接触部位，且对一对所述电极间进行通电。
3.根据权利要求1所述的电导体的接合方法，其中，
在所述配置工序中，
针对所述导体构件中的任意的第一导体构件，以使第一连接导体构件经由金属糊剂与该第一导体构件的轴向一侧的接合部接触的方式配置所述第一连接导体构件，并且，以使第二连接导体构件经由金属糊剂与该第一导体构件的轴向另一侧的接合部接触的方式配置所述第二连接导体构件，
针对与所述第一导体构件不同的任意的第二导体构件，以使第三连接导体构件经由金属糊剂与该第二导体构件的轴向一侧的接合部接触的方式配置所述第三连接导体构件，并且，以使第四连接导体构件经由金属糊剂与该第二导体构件的轴向另一侧的接合部接触的方式配置所述第四连接导体构件，
利用中继电极将所述第二连接导体构件的接合部与所述第四连接导体构件的接合部电连接，
在所述通电工序中，
利用一对所述电极中的一方的电极以及所述中继电极沿着所述第一导体构件的轴向按压所述第一导体构件与所述第一连接导体构件及所述第二连接导体构件的接触部位，并且，
利用一对所述电极中的另一方的电极以及所述中继电极沿着所述第二导体构件的轴向按压所述第二导体构件与所述第三连接导体构件及所述第四连接导体构件的接触部位，
且对一对所述电极间进行通电。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电导体的接合方法，其中，
所述导体构件的面对所述接触部位的部分的截面积小于所述导体构件的不面对所述接触部位的部分的截面积。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电导体的接合方法，其中，
所述连接导体构件的面对所述接触部位的部分的截面积小于所述连接导体构件的不面对所述接触部位的部分的截面积。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电导体的接合方法，其中，
所述金属糊剂为Ag纳米糊剂。
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