JP2008278556A - 棒状導体への孔形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペースで、コイル端末の挿入が容易であり、安定した溶接が可能な棒状導体への孔形成方法を提供することにある。
【解決手段】第１の工程では、棒状導体１の外周部を型９，１０にて拘束した状態で、棒状導体１の軸線に対して垂直方向に、押圧治具１１により押圧し、塑性変形により、押圧部に穴２を形成すると共に、押圧部と反対方向に突起部３を形成する。第２の工程では、突起部３の中心に穿孔治具１２により、突起部３の底部方向より、貫通孔６を形成する。これにより、棒状導体１の軸線と垂直方向に突起部３と貫通孔６とを形成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、棒状導体への孔形成方法に係り、特に、金属製の棒状導体にコイルを組付け、電気的接続を得るための、突起付き棒状導体への貫通孔の形成方法に関する。

従来、モータの固定子においては、複数の固定子コイルの端部を接続するために、棒状導体である結線リングが用いられている。固定子コイルの端部は、結線リング（棒状導体）に形成した貫通孔に挿入され、溶接等により固定される。ここで、貫通孔の形成方法は、貫通孔を形成する個所をプレス加工により潰し、軸方向に面する平面部を形成してから、その平面部に貫通孔を形成するものが知られている（例えば、特許文献１の図１４参照）。

特開２００５−８６９８５号公報

しかしながら、特許文献１記載のものでは、平面部を形成することにより、その平面部で結線部が横方向（固定子の径方向）に拡がり、隣り合う他の結線リングとの絶縁距離を確保するためのスペースが過大となるという問題が発生する。その結果、モータが大型化せざるを得ないものである。

また、貫通孔の周りが平面であるため、コイルの端部を挿入しづらいことや、コイルの端部を結線リングに溶接する際、溶融させるコイル端末に比べ、貫通孔周りの溶融部分の体積が大きく、熱バランスがとれず、溶接が困難となるという問題がある。

本発明の目的は、省スペースで、コイル端末の挿入が容易であり、安定した溶接が可能な棒状導体への孔形成方法を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、棒状導体の外周部を成形型にて拘束した状態で、押圧治具により前記棒状導体の軸線に対して垂直方向から、塑性変形圧を加えて、押圧部に穴を形成すると共に、前記押圧部と反対方向に突起部を形成する第１の工程と、前記突起部の中心部に穿孔治具により、貫通孔を形成する第２の工程とを備えるようにしたものである。
かかる方法により、棒状導体を型にて拘束した状態で突起部及び貫通孔を形成するので、棒状導体を幅方向に広げることがなく、コンパクトな導体結線部が形成でき、また、突起部の先端の体積を接続するコイル端末の体積に近づけられるので、安定した接合が可能となる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記貫通孔は、前記突起部の底部方向から穿孔されるものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記第２の工程において、前記貫通孔の形成時に、前記貫通孔の入口側に面取り部を形成するようにしたものである。
かかる方法により、孔部には、面取り部が設けられているので、結線するコイル端末を容易に挿入できるものである。

（４）上記（１）において、好ましくは、前記第２の工程において、前記突起部の上面を拘束した状態で、前記貫通孔を形成するようにしたものである。
かかる方法により、突起部の上面を拘束した状態で貫通孔を形成するので、安定して、突起部形状が成形され、また、突起部上面の平面度が得られるので、コイル端末との接合も安定する。

（５）上記（１）において、好ましくは、前記突起部の根元の前記棒状導体の外周部に膨らみ部を形成するようにしたものである。
かかる方法により、突起部近傍の棒状導体外周部に膨らみ部を形成しており、突起部形成の押圧工程や貫通孔形成の穿孔工程での導体材料の逃げ部として作用し、棒状導体の軸方向への伸びを抑えられる。

本発明によれば、省スペースで、コイル端末の挿入が容易であり、安定した溶接が可能となる。

以下、図１〜図６を用いて、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法について説明する。
最初に、図１〜図４を用いて、本実施形態による棒状導体への孔成形方法により貫通孔の形成された棒状導体の形状について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法により貫通孔の形成された棒状導体の断面斜視図である。図２は、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法により貫通孔の形成された棒状導体の外観形状を示す斜視図である。図３は、図２の上面図である。図４は、図２の軸線に対し、直角方向の断面図である。なお、各図において、同一符号は、同一部分を示している。

図１に示す棒状導体１は、銅，アルミ等の塑性加工に適する電気導体である。棒状導体１には、塑性変形により、棒状導体１の軸線に対し、ほぼ垂直方向に、穴部２と、穴部２の延長方向に突起部３と、更に、穴部２の底面４から突起部３の上面５へ貫通する貫通孔６とが一体に成形されている。

また、穴部２と突起部３と貫通孔６は、ほぼ同軸状に成形されている。

図２〜図４に示すように、突起部３の付け根部と棒状導体１の外周の交差部分には、膨らみ部７が形成されている。また、図４に示すように、貫通孔６の穴部２の側の入り口に、Ｒ形状面取り部８が形成されている。

次に、図５及び図６を用いて、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法を示す正面断面図である。図５は、棒状導体の軸方向断面を示している。図６は、本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法を示す側面断面図である。

図５（Ａ）において、最初に、棒状導体１を、第１の上型９と第１の下型１０にて挟み込み、拘束する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、押圧工具１１を棒状導体１に対し、棒状導体１の軸線に対して垂直方向より押圧し、棒状導体１の塑性変形により、穴部２を形成されると同時に、突起部３が突き出し、形成される。

ここで、図６（Ａ）は、図５（Ｂ）の工程における加工状態を、棒状導体１の横断面から見たものである。図６（Ａ）に示すように、第１の上型９には、突起部３の根元近傍の、棒状導体１の外周部に対応して逃げ部１７を設けている。

次に、図５（Ｃ）に示すように、上型を、図５（Ａ），（Ｂ）に示す第１の上型９から、図５（Ｃ）に示す第２の上型１３に交換する。第２の上型１３は、突起部３の上面を受ける拘束面１５が構成されている。そして、棒状導体１を第２の上型１３と第１の下型１０により拘束した状態で、穿孔工具１２を、図５（Ｂ）に示す工程にて形成した穴部２の側より挿入し、押圧することにより、棒状導体１及び突起部３に貫通孔６を形成する。なお、穿孔工具１２は、段付き形状となっており、先端部は、貫通孔６を形成し、段付き部に設けたＲ部にて、貫通孔６の入り口にＲ形状の面取り部１６を形成している。

ここで、図６（Ｂ）は、図５（Ｃ）の工程における加工状態を、棒状導体１の横断面から見たものである。図６（Ｂ）に示すように、第２の上型１３には、突起部３の根元近傍の、棒状導体１の外周部に対応して逃げ部１８を設けている。

なお、図５及び図６の加工工程では、押圧工具１１及び穿孔工具１２は、下方から移動する様に説明しているが、天地を逆にし、上方から移動しても同一の加工が可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、平面部を形成せずに、貫通孔を形成できるので、棒状導体１が横に拡がること無く、コンパクトな結線部を形成することが可能である。

また、貫通孔６には、Ｒ形状の面取り部１６が設けられているので、結線するコイル端末を容易に挿入できる。なお、Ｒ形状でなく、テーパ形状でも同様の効果がえられる。

さらに、本実施形態による突起部の形成により、突起部先端は、結線するコイルと同程度の接合面積とすることが可能となり、熱バランスがとれて、安定した接合（溶接）が可能となる。

また、突起部３の根元近傍に逃げ部７を設けることで、押圧工程において、棒状導体の軸方向への伸びを低減できる。更に、穿孔工程において、突起部３の上面を型にて拘束しているので、穿孔時に突起部３の根元部が引きちぎられるという不具合が解消される。

また、突起部３の上面を拘束することで、突起部上面の平面度が得られ、結線時の接合（溶接）が安定する。

本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法により貫通孔の形成された棒状導体の断面斜視図である。 本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法により貫通孔の形成された棒状導体の外観形状を示す斜視図である。 図２の上面図である。 図２の軸線に対し、直角方向の断面図である。 本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態による棒状導体への孔成形方法を示す側面断面図である。

符号の説明

１…棒状導体
２…穴部
３…突起部
４…底面
５…上面
６…貫通孔
７…膨らみ部
８…面取り部
９…第１の上型
１０…第１の下型
１１…押圧工具
１２…穿孔工具
１３…第２の上型
１６…Ｒ形状の面取り部
１７，１８…逃げ部

Claims (5)

1. 棒状導体の外周部を成形型にて拘束した状態で、押圧治具により前記棒状導体の軸線に対して垂直方向から、塑性変形圧を加えて、押圧部に穴を形成すると共に、前記押圧部と反対方向に突起部を形成する第１の工程と、
   前記突起部の中心部に穿孔治具により、貫通孔を形成する第２の工程とを備えることを特徴とする棒状導体への孔形成方法。
2. 請求項１記載の棒状導体への孔形成方法において、
   前記貫通孔は、前記突起部の底部方向から穿孔されることを特徴とする棒状導体への孔形成方法。
3. 請求項１記載の棒状導体への孔形成方法において、
   前記第２の工程において、前記貫通孔の形成時に、前記貫通孔の入口側に面取り部を形成することを特徴とする棒状導体への孔形成方法。
4. 請求項１記載の棒状導体への孔形成方法において、
   前記第２の工程において、前記突起部の上面を拘束した状態で、前記貫通孔を形成することを特徴とする棒状導体への孔形成方法。
5. 請求項１記載の棒状導体への孔形成方法において、
   前記突起部の根元の前記棒状導体の外周部に膨らみ部を形成することを特徴とする棒状導体への孔形成方法。

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