JP2010110790A - ヒュージング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アルミ線と銅端子とを一層確実に高品質で接合することができるヒュージング方法を提供する。
【解決手段】アルミ線22と銅端子であるスリット型端子20とを接合するヒュージング方法では、アルミ線22の接合部及びスリット型端子20の接合部のうち、少なくとも一方の前記接合部に亜鉛を含む金属によるメッキ38を施す工程と、アルミ線22及びスリット型端子20を互いに所定の接合位置に配置する工程と、アルミ線22及びスリット型端子20を電極40、42で加圧及び通電し、メッキ38を溶融させて接合する工程とを有する。
【選択図】図3
【解決手段】アルミ線22と銅端子であるスリット型端子20とを接合するヒュージング方法では、アルミ線22の接合部及びスリット型端子20の接合部のうち、少なくとも一方の前記接合部に亜鉛を含む金属によるメッキ38を施す工程と、アルミ線22及びスリット型端子20を互いに所定の接合位置に配置する工程と、アルミ線22及びスリット型端子20を電極40、42で加圧及び通電し、メッキ38を溶融させて接合する工程とを有する。
【選択図】図3
Description
本発明は、アルミ線と銅端子とを接合するヒュージング方法に関する。
例えば、モータに使用されるコンミテータの端子に巻線(マグネットワイヤ、magnet wire)を接続する方法として、従来から、端子で巻線の一部を挟持し、電極で加圧及び通電することにより接合するヒュージング方法が用いられている。
特許文献1には、表面に樹脂の絶縁被膜が施された銅線と、銅合金の端子とをヒュージングで接合する方法が記載されている。このヒュージング方法では、線径の小さい銅線であっても断線を生じることなく良好に接合するため、先ず、端子の接合部に前記絶縁被膜よりも低融点の金属膜を形成しておく。次に、前記絶縁被膜を溶かし、銅線は溶かさない程度の熱(電流)を発生させることにより、前記金属膜を溶融させ、これにより銅線と端子とを接合する。
ところで、例えば、モータ等の各製品分野では、巻線として上記の銅線よりも低コストで軽量なアルミニウム線(以下、アルミ線ともいう)を用いることが検討されている。
しかしながら、アルミ線と銅端子とを接合する場合には、アルミが銅よりも低融点であることやぬれ性等の問題から、例えば、上記特許文献1に記載の方法のように単に低融点の金属膜を形成するだけでは確実に接合することが難しい。特にアルミ線では、電食(電蝕)の問題等もあることから、より確実に接合でき、しかも耐久性の高い接合方法が求められている。
本発明は、上記従来の課題を考慮してなされたものであり、アルミ線と銅端子とを一層確実に高品質で接合することができるヒュージング方法を提供することを目的とする。
本発明に係るヒュージング方法は、アルミ線と銅端子とを接合するヒュージング方法であって、前記アルミ線の接合部及び前記銅端子の接合部のうち、少なくとも一方の前記接合部に亜鉛を含む金属をメッキする第1工程と、前記第1工程の後、前記アルミ線及び銅端子を互いに所定の接合位置に配置する第2工程と、前記第2工程の後、前記アルミ線及び前記銅端子を電極で加圧及び通電し、前記メッキを溶融させて接合する第3工程とを有することを特徴とする。
このような方法によれば、接合部間に介在した亜鉛を含むメッキが接合時に溶融するため、当該溶融したメッキによりアルミ線と銅端子との間の隙間を塞いだ状態で接合することができる。このため、前記隙間に水分等が浸入して電食を生じることを有効に防止し、高品質な接合を行うことができ、接続部の接合強度及び耐久性を確保することができる。
この場合、前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるスリットを有するスリット型端子であり、前記第1工程より前に、前記アルミ線の前記接合部となる位置の前記絶縁被膜を除去する工程を行い、前記第1工程では、前記アルミ線の前記絶縁被膜を除去した位置及び前記銅端子の前記スリット内面のうち、少なくとも一方に前記亜鉛を含む金属をメッキする工程を行うようにすると、アルミ線とスリット型端子とをヒュージングによって確実に且つ容易に接合することができる。
一方、前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるフックを有するフック型の端子であり、前記第1工程より前に、前記フックの内面に突起部を形成する工程を行い、前記第1工程では、前記フックの内面に前記メッキを施すと共に、前記第2工程では、前記絶縁被膜が設けられたままの前記アルミ線を前記フックの前記突起部に対応して配置することができる。ここで「フック型の端子」とは、一部が折り曲げられて突出したフック形状部を有する端子であって、その折り曲げられたフックの内側にアルミ線を挟持することにより接合することができる端子である。本発明態様によれば、アルミ線とフック型端子とを接合する際、アルミ線の絶縁被膜を除去する必要がなく、一層迅速に且つ容易に接合を行うことができる。
また、前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるフックを有するフック型の端子であり、前記第1工程より前に、前記アルミ線の前記接合部となる位置の前記絶縁被膜を除去する工程を行い、前記第1工程では、前記アルミ線の前記絶縁被膜を除去した位置及び前記銅端子の前記フック内面のうち、少なくとも一方に前記メッキを施す工程を行うようにすると、アルミ線とフック型端子とをヒュージングによって確実に且つ容易に接合することができる。
なお、前記メッキには、前記亜鉛とアルミニウムを含む金属、又は、前記亜鉛と錫とを含む金属を用いると、アルミ線と銅端子との間を一層確実に高品質で接合できるため好ましい。
本発明によれば、アルミ線と銅端子とをヒュージングで接合するに際し、少なくとも一方の接合部に亜鉛を含むメッキを施しておくことにより、該メッキを接合時に溶融させて両者を接合する。これにより、溶融したメッキがアルミ線と銅端子との間の隙間を塞いだ状態で接合がなされるため、前記隙間に水分等が浸入して電食を生じることを有効に防止し、高品質な接合を行うことができ、接続部の接合強度及び耐久性を確保することができる。
以下、本発明に係るヒュージング方法について、この方法により整流子モータのコンミテータ(整流子)と巻線を接合する場合を例示して好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るヒュージング方法を適用した整流子モータ用の回転子(ロータ)10の平面図である。
図1に示すように、回転子10は、外周面から所定深さで放射状に形成された複数のスロット12を有する略円柱形状の鉄心14と、鉄心14の中心を軸線方向に貫通し固定された回転軸16と、回転軸3に圧入され固定された略円柱形状のコンミテータ(整流子)18とを備える。さらに、回転子10には、鉄心14のスロット12内に巻装収納されると共に、図1の平面視で鉄心14の両端側で回転軸16に巻回され、一部がコンミテータ18のスリット型端子(銅端子)20に電気的に接続される巻線であるアルミ線(アルミマグネットワイヤ、アルミニウム線)22が設けられている。
鉄心14は、薄板からなるコア板24を軸線方向に複数枚積層することで形成されており、積層された外周面には前記スロット12を間に有する複数の略円弧状のコア片26が形成されている。また、スロット12の内壁面には、アルミ線22と鉄心14とを絶縁する絶縁板28が設けられている。
コンミテータ18は、回転軸16に嵌挿される内部の基部30の外周面に前記コア片26と同数の整流子片32が設けられると共に、鉄心14側の周状の縁部には、前記整流子片32の外周面が放射状に突出した複数の前記スリット型端子20を有する端子台34が形成されている。整流子片32は、銅又は銅合金で形成され、各整流子片32間には薄い絶縁部材35が介在している。また、コンミテータ18では、鉄心14側端部に拡径したフランジ状の端子台34より小径の外周面を、図示しないブラシが接触する接触面36として設けている。
図3Aは、図1のアルミ線22の軸直角方向の断面構造を示している。アルミ線22は、図3Aに示すように、芯材である芯線22aの外表面が絶縁被膜22bで囲繞された被覆線である。芯線22aは、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成されている。絶縁被膜22bは、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミドイミド等といった樹脂材料で形成されている。
基本的には以上のように構成される回転子10では、上記したように、アルミニウム系材料からなるアルミ線22が、銅系材料からなるコンミテータ18のスリット型端子20に挿入及び接合され、互いに電気的に接続される。
そこで、次に、本第1の実施形態に係るヒュージング方法について、図2及び図3を参照して説明する。図2は、本第1の実施形態に係るヒュージング方法の手順を示すフローチャートであり、図3A〜図3Dは、図2に示す各工程でのアルミ線22及びスリット型端子20の状態を模式的に示す図1中のIII−III線に沿う一部省略断面図である。
このヒュージング方法では、図2のステップS1、S2でコンミテータ18の形成及び所定の加工を行うと共に、ステップS3、S4でアルミ線22に所定の加工を行った後、ステップS5〜S7でアルミ線22及びスリット型端子20をヒュージング(熱カシメ)によって接合する。
先ず、ステップS1では、所定の形状に形成した基部30の外周面に整流子片32及び絶縁部材35等の各部品を固定して、スリット型端子20を有する端子台34を形成し、これによりコンミテータ18を形成する。
ステップS2では、コンミテータ18のアルミ線22との接合部となるスリット型端子20のスリット内側にメッキ38を施す(図3B参照)。メッキ38は、少なくともアルミ線22との接合部であるスリット内側に施すが、例えば、整流子片32全体にまとめて施すこともできる。なお、整流子片32全体にメッキを施した場合には、メッキ処理後、ブラシが接触する接触面36の表面に形成されたメッキを剥離又は研磨によって除去することが必要である。
前記メッキ38としては、亜鉛(Zn)を含む金属(合金)を用いることが好ましく、例えば、Zn−Al系合金(亜鉛−アルミニウム系合金)やZn−Sn系合金(亜鉛−すず系合金)等、いわゆるアルミニウム用はんだを用いることが好適である。すなわち、Zn−Al系合金としては、例えば、95Zn−5Al合金(重量%で亜鉛95%、アルミニウム5%)が挙げられ、Zn−Sn系合金としては、例えば、80Zn−20Sn合金(重量%で亜鉛80%、すず20%)が挙げられ、Sn−Zn系合金としては、例えば91Sn−9Zn合金(重量%ですず91%、亜鉛9%)が挙げられる。当然、上記の95Zn−5Al合金や80Zn−20Al合金等には、不可避的な不純物を含んでいてもよい。さらに、メッキ38には、上記の2元系合金以外にも、3元系合金等といった多元系合金を用いることもできる。
一方、ステップS3では、アルミ線22のうちのスリット型端子20のスリット内に挿入される部分である接合部の絶縁被膜22bを除去し、当該接合部の芯線22aを露出させる(図3A参照)。
そこで、ステップS4では、上記ステップS3で絶縁被膜22bを除去した部分(接合部)の外周面にメッキ38を施す(図3B参照)。この場合、アルミ線22(アルミの芯線22a)に対するメッキ38についても、上記のスリット型端子20に施すメッキ38と同様なものを用いればよい。つまり、アルミ線22(芯線22a)に対しても、亜鉛を含む金属として、例えば、Zn−Al系合金(95Zn−5Al合金)やZn−Sn系合金(80Zn−20Sn合金)等をメッキする。
上記ステップS1〜S4により接合準備が完了すると、次に、ステップS5において、アルミ線22及びスリット型端子20を互いに所定の接合位置に配置する。すなわち、当該ステップS5では、図3B及び図3Cに示すように、スリット型端子20のメッキ38を施したスリット内に、アルミ線22のメッキ38を施した接合部を挿入する。なお、図3Cでは1つのスリット内にアルミ線22を2層で挿入する例を図示しているが、勿論、1層や3層以上であってもよい。
続いて、ステップS6では、先ず、スリット型端子20に対して電極40を上部から当ててセットする(図3C参照)。同時に、コンミテータ18を構成する整流子片32の接触面36に対し、前記電極40と対になる電極42を当ててセットする(図1参照)。つまり、本実施形態では、インダイレクト式の抵抗溶接によって両者を接合し、以下の実施形態でも同様である。なお、図1では、一方の電極40の当接位置の一例を2点鎖線による四角形状に参照符号40を付して図示すると共に、これに対応する他方の電極42の当接位置の一例を2点鎖線による四角形状に参照符号42を付して図示している。また、電極40及び電極42としては、例えば、タングステン電極を用いるとよい。
そこで、ステップS7では、先ず、スリット型端子20に上部から当てた電極40を加圧して、スリット型端子20内にアルミ線22を押し込む。この電極40によるアルミ線22及びスリット型端子20への押圧力は、例えば、銅線と銅端子とをヒュージングする場合に比べて十分に小さな力がよく、スリット型端子20内にアルミ線22同士を密着させつつ軽く押し込む程度がよい。なお、図3Dでは、理解の容易のため、電極40によるスリット型端子20の凹みを多少誇張して図示しているが、実際には、スリット型端子20の外表面に電極40の跡が僅かに残る程度の加圧力で押圧するとよい。
ステップS7では、さらに、上記加圧に続けて又は略同時に、これら電極40、42間に所定の電流を通電する。すなわち、例えば、電極40側をプラス極、電極42側をマイナス極としてスリット型端子20及びアルミ線22側から接触面36側へと通電し、スリット型端子20及びアルミ線22の接合部近傍を加熱する。
この場合、前記通電される電流値としては、メッキ38が溶融する温度以上(例えば、Zn−Al系合金では350℃程度以上、Zn−Sn系合金では280℃程度以上、Sn−Zn系合金では198℃程度以上)であり、且つ、芯線22aが溶融する温度未満(例えば、アルミニウムの融点である660℃程度未満)、例えば、400〜500℃程度になるように設定する。これにより、芯線22aやスリット型端子20が溶融し損傷することなく、これらの間に介在されたメッキ38のみを適切に溶融させることができ、図3Dに示すように、アルミ線22とスリット型端子20とを確実に接合することができる。
以上のように、本第1の実施形態に係るヒュージング方法によれば、アルミ線22と銅端子であるスリット型端子20とを接合するに際し、接合部間に亜鉛を含む金属からなるメッキ38を介在させると共に、該メッキ38を溶融可能で、芯線22a及びスリット型端子20を溶融不能な程度に加熱可能な電流を通電する。
これにより、メッキ38を適切に溶融させ、アルミ線22(芯線22a)を実質的に損傷させることなくスリット型端子20と確実に接合することができる。さらに本実施形態によれば、メッキ38として亜鉛を含む金属を用い、接合時には当該メッキ38が溶融してアルミ線22とスリット型端子20との間の隙間を完全に塞ぐため、前記隙間に水分等が浸入して電食(電蝕)を生じることを有効に防止して高品質な接合を行うことができ、接続部の接合強度及び耐久性を向上させることができる。
なお、図2のステップS2、S4では、スリット型端子20及びアルミ線22へのメッキ38として、亜鉛を含む金属を用いるものとして説明したが、当該亜鉛を含むメッキ38はスリット型端子20及びアルミ線22のうち、少なくとも一方に施されていれば上記効果を得ることができる。この場合、例えば、上記ステップS2において、亜鉛を含むメッキに代えてスリット型端子20側にすず(Sn)をメッキしてもよい。上記ステップS1で示すコンミテータ18の形成は、通常、ヒュージングによる接合工程と、別工場や別工程で実施されることが多く、この場合には、整流子片32側にすずメッキが施されていることが多いため、実質的にステップS2を省略して一層迅速な接合が可能となるからである。
また、図2のステップS6、S7では、アルミ線22及びスリット型端子20側に対応する電極40として、1つのスリット型端子20に対応する形状からなるものを例示したが、例えば、図4A及び図4Bに示すように、電極40に代えて、2つのスリット型端子20を跨ぐ形状の大型の電極44を用いてもよい。そうすると、アルミ線22及びスリット型端子20の接合を一層迅速に行うことができる。
次に、主に図5〜図7を参照して、本発明の第2の実施形態に係るヒュージング方法について説明する。なお、図5〜図7において、図1〜図4に示される参照符号と同一の参照符号は、同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、以下同様とする。
本第2の実施形態に係るヒュージング方法は、整流子モータ用の回転子10に用いられるコンミテータとして、図1のスリット型端子20を有するコンミテータ18に代えて、図5に示すフック型端子50を有するコンミテータ18aを用い、該フック型端子50とアルミ線22とを接合する方法である。
図5に示すように、コンミテータ18aは、回転軸16(図1参照)に嵌挿される内部の基部30の外周面に前記コア片26(図1参照)と同数の整流子片52が設けられると共に、鉄心14側となる周状の縁部には、前記整流子片52の外周面が放射状に突出し、屈曲して折り返された複数のフック型端子50を有して端子台が形成されている。つまり、コンミテータ18aでは、フック型端子50の屈曲片(フック)54の内側にアルミ線22が挟持され接合される。
そこで、次に、本第2の実施形態に係るヒュージング方法について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、本第2の実施形態に係るヒュージング方法の手順を示すフローチャートであり、図7A〜図7Dは、図6に示す各工程でのアルミ線22及びフック型端子50の状態を模式的に示す図5中のVII−VII線に沿う一部省略断面図である。
先ず、図6のステップS11では、上記ステップS1と略同様に、所定の形状に形成した基部30の外周面に整流子片52及び絶縁部材35等の各部品を固定して、フック型端子50を有する端子台を形成し、これにより所望のコンミテータ18aを形成する。
ステップS12では、図7Aに示すように、フック型端子50の内側に、その幅方向に沿って延在する複数の突起(突起部)56を形成する。なお、突起56は、上記ステップS11で整流子片52をプレス加工等で形成する際、同時にプレス加工等により形成してもよい。また、突起56の形状は、幅方向に延在する形状(いわゆる、平目)でも良いし、平面的に見て複数の点状(いわゆる、複目又は鬼目)としても良い。後述する接合工程においてアルミ線22の絶縁被膜22bを貫通することができる高さに形成されていれば良い。
続いて、ステップS13では、コンミテータ18aのアルミ線22との接合部となるフック型端子50の突起56を含むフック内側にメッキ38を施す(図7B参照)。メッキ38は、上記第1の実施形態で説明したものと同種のもの(亜鉛を含む金属)を用いればよい。また、メッキ38は、少なくともアルミ線22との接合部となるフック内側だけでなく、例えば、整流子片52全体にまとめて施してもよい。ただしこの場合、ブラシが接触する接触面36(すなわち、電極40a、40b、42が接触する部分)のメッキ38は、例えば剥離、研磨等によって除去する必要がある。
上記ステップS11〜S13により接合準備が完了すると、次に、ステップS14において、アルミ線22及びフック型端子50を互いに所定の接合位置に配置する。すなわち、当該ステップS14では、図7Cに示すように、フック型端子50のメッキ38を施したフック内に、アルミ線22の接合部を挿入し係合させる。この際、本第2の実施形態に係るヒュージング方法では、アルミ線22の絶縁被膜22bを予め除去しておく必要がなく、つまり、絶縁被膜22bが設けられたままのアルミ線22をフック内に配置することができる。
続いて、ステップS15では、先ず、フック型端子50に対して屈曲片54の上部から電極40aを当ててセットする(図7C参照)。同時に、コンミテータ18aを構成する整流子片52の接触面36に対し、前記電極40aと対になる電極42を当てる(図5参照)。この場合、フック型端子50側にセットされる電極40aは、上記電極40と略同様な機能及び構成のものでよいが、図7Cに示すように、フック型端子50の屈曲片54を覆うような段付き形状の先端を有している。後述するステップS16において、屈曲片54の折り曲げを容易に且つ安定して行うことができるからである。なお、電極40aに代えて、先端が傾斜形状の電極40b(図8参照)を用いても同様な効果を得ることができるが、勿論、上記の電極40のように屈曲片54の上面にのみ当接するような形状であってもよい。また、図5でも図1と同様、一方の電極40a(40b)の当接位置及び他方の電極42の当接位置の一例をそれぞれ2点鎖線による四角形状に参照符号を付して図示している。
そこで、ステップS16では、先ず、フック型端子50の屈曲片54に上部から当てた電極40aを加圧し、当該屈曲片54をさらに折り曲げてその内側にアルミ線22を挟持する。そうすると、図7Dから諒解されるように、フック内側の突起56がアルミ線22の絶縁被膜22bに噛み付いて貫通し、つまりフック型端子50と芯線22aとが通電可能に接触される。なお、この電極40aによるアルミ線22及びフック型端子50への押圧力についても上記第1の実施形態の場合と略同様であり、屈曲片54を折り曲げることができ、且つ、フック型端子50内にアルミ線22を密着させつつ挟持する程度でよい。
ステップS16では、さらに、上記加圧に続けて又は略同時に、これら電極40a、42間に所定の電流を通電する。これにより、上記第1の実施形態の場合と同様、芯線22aやフック型端子50が溶融することなく、これらの間に介在されたメッキ38のみが溶融するため、図7Dや図8に示すように、アルミ線22とフック型端子50とを確実に接合することができる。
以上のように、本第2の実施形態に係るヒュージング方法によれば、アルミ線22と銅端子であるフック型端子50とを接合するに際し、亜鉛を含むメッキ38を介在させている。これにより、上記第1の実施形態の場合と同様に、アルミ線22とフック型端子50との間の隙間をメッキ38により完全に塞ぐことができるため、電食を防止して接続部の耐久性を向上させることができる。
さらに、本第2の実施形態によれば、フック型端子50の内側に突起56を形成し、該突起56によりアルミ線22の絶縁被膜22bを貫通するように構成している。このため、接合準備工程でアルミ線22の絶縁被膜22bを除去する工程や被膜除去部にメッキを施す工程を省略することができ、極めて迅速且つ容易に接合を行うことができる。なお、このように絶縁被膜22bを設けたまま接合を行った場合には、局所的に芯線22aの中に溶けた絶縁被膜22bが浸入する可能性も考えられるが、本実施形態の場合には、接合部周辺で溶けたメッキ38(アルミニウム用はんだ)が流動し、前記絶縁被膜22bを流し出し、芯線22aへの浸入を抑えることができる。また、絶縁被膜22bが残った場合においても、当該絶縁被膜22bを突起56が貫通して芯線22aと電気的に導通することができる。
次に、主に図9及び図10を参照して、本発明の第2の実施形態の変形例に係るヒュージング方法について説明する。図9は、本変形例に係るヒュージング方法の手順を示すフローチャートであり、図10A〜図10Dは、図9に示す各工程でのアルミ線22及びフック型端子50の状態を模式的に示す図5中のVII−VII線に沿う一部省略断面図である。
このヒュージング方法では、先ず、図9のステップS21、S22に示すコンミテータ18a(図5参照)の形成及び加工に係る工程において、図6のステップS11、S13と略同様な工程を行う一方、図6のステップS12に対応する工程を行わない。一方、図9のステップS23、S24において、図2のステップS3、S4と同様に、アルミ線22に所定の加工を行う工程を実施する。
すなわち、先ず、ステップS21でコンミテータ18aを形成し、ステップS22でフック型端子50のフック内側にメッキ38を施す(図10B参照)。
一方、ステップS23では、アルミ線22のフック型端子50のフック内に挿入される接合部の絶縁被膜22bを除去し、当該接合部の芯線22aを露出させる(図10A参照)。そこで、ステップS24では、上記ステップS23で絶縁被膜22bを除去した接合部の外周面にメッキ38を施す(図10B参照)。
この場合、アルミ線22(芯線22a)及びフック型端子50に対するメッキ38についても、上記実施形態の場合と同様に、亜鉛を含む金属、例えば、Zn−Al系合金(95Zn−5Al合金)やZn−Sn系合金(80Zn−20Sn合金)等を用いればよい。
そこで、ステップS25では、アルミ線22(芯線22a)及びフック型端子50を所定の接合位置に配置する。すなわち、当該ステップS25では、図10Bに示すように、フック型端子50のメッキ38を施したフック内に、アルミ線22のメッキ38を施した接合部を挿入する。
続いて、ステップS26では、先ず、フック型端子50に対し屈曲片54の上部から電極40aを当ててセットする(図5及び図10C参照)。同時に、コンミテータ18aを構成する整流子片52の接触面36に対し、前記電極40aと対になる電極42を当ててセットする(図5及び図10C参照)。勿論、この場合にも、電極40aに代えて電極40b(図8参照)を用いてもよく、電極40と同様に屈曲片54にのみ対応するものを用いることもできる。
そこで、ステップS27では、先ず、フック型端子50の屈曲片54に上部から当てた電極40を加圧し、当該屈曲片54をさらに折り曲げてその内側にアルミ線22を挟持する。上記第2の実施形態の場合と同様に、この電極40によるアルミ線22及びフック型端子50への押圧力は、屈曲片54を折り曲げ、フック型端子50内にアルミ線22を密着させつつ挟持する程度でよい。
ステップS27では、さらに、上記加圧に続けて又は略同時に、これら電極40、42間に所定の電流を通電する。これにより、上記第1及び第2の実施形態の場合と同様、芯線22aやフック型端子50が溶融することなく、これらの間に介在されたメッキ38のみが溶融するため、図10Dに示すように、アルミ線22とフック型端子50とを確実に接合することができる。
このように、本変形例に係るヒュージング方法は、図5に示すフック型端子50を有するコンミテータ18aに対し、上記第1及び第2に実施形態に係るヒュージング方法を混在させて実施する方法である。この場合、フック型端子50に突起56を形成する工程が不要であるため、例えば、フック型端子50が極めて小型の場合等、製造条件等によって有効に用いることができる。なお、当該変形例においても、上記第1の実施形態の場合と略同様に、亜鉛を含むメッキ38はフック型端子50及びアルミ線22のうち、少なくとも一方に施されていればよく、例えば、ステップS22において、亜鉛を含むメッキに代えてフック型端子50側にすず(Sn)をメッキしておくことも可能である。
本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
例えば、上記各実施形態では、銅端子として整流子モータに用いるコンミテータ18、18aのスリット型端子20及びフック型端子50を例示して説明したが、本発明はこれ以外にも各種電気機器等において、銅端子とアルミ線とを接合する場合に好適に適用可能である。
また、上記実施形態では、メッキ38を溶融させる熱源として電極に通電して加熱する方法を例示したが、例えば、レーザ溶接方法によりメッキ38を溶融させて接合することもでき、要は、亜鉛を含むメッキを溶融可能で、アルミ線及び銅端子を溶融不能な程度に接合部を加熱することができる方法であれば用いることができる。
また、メッキ38に加えて端子の接合部にフラックス等の薬品を用いることができる。こうすれば、メッキ表面の酸化膜を除去することができ、接合性をさらに向上することができる。
10…回転子 14…鉄心
16…回転軸 18、18a…コンミテータ
20…スリット型端子 22…アルミ線
22a…芯線 22b…絶縁被膜
38…メッキ
40、40a、40b、42、44…電極
50…フック型端子 56…突起
16…回転軸 18、18a…コンミテータ
20…スリット型端子 22…アルミ線
22a…芯線 22b…絶縁被膜
38…メッキ
40、40a、40b、42、44…電極
50…フック型端子 56…突起
Claims (5)
- アルミ線と銅端子とを接合するヒュージング方法であって、
前記アルミ線の接合部及び前記銅端子の接合部のうち、少なくとも一方の前記接合部に亜鉛を含む金属をメッキする第1工程と、
前記第1工程の後、前記アルミ線及び銅端子を互いに所定の接合位置に配置する第2工程と、
前記第2工程の後、前記アルミ線及び前記銅端子を電極で加圧及び通電し、前記メッキを溶融させて接合する第3工程と、
を有することを特徴とするヒュージング方法。 - 請求項1記載のヒュージング方法において、
前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるスリットを有するスリット型端子であり、
前記第1工程より前に、前記アルミ線の前記接合部となる位置の前記絶縁被膜を除去する工程を行い、
前記第1工程では、前記アルミ線の前記絶縁被膜を除去した位置及び前記銅端子の前記スリット内面のうち、少なくとも一方に前記亜鉛を含む金属をメッキする工程を行うことを特徴とするヒュージング方法。 - 請求項1記載のヒュージング方法において、
前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるフックを有するフック型端子であり、
前記第1工程より前に、前記フックの内面に突起部を形成する工程を行い、
前記第1工程では、前記フックの内面に前記メッキを施すと共に、
前記第2工程では、前記絶縁被膜が設けられたままの前記アルミ線を前記フックの前記突起部に対応して配置することを特徴とするヒュージング方法。 - 請求項1記載のヒュージング方法において、
前記アルミ線は表面に絶縁被膜が設けられた被覆線である一方、前記銅端子は前記アルミ線が挿入されるフックを有するフック型端子であり、
前記第1工程より前に、前記アルミ線の前記接合部となる位置の前記絶縁被膜を除去する工程を行い、
前記第1工程では、前記アルミ線の前記絶縁被膜を除去した位置及び前記銅端子の前記フック内面のうち、少なくとも一方に前記メッキを施す工程を行うことを特徴とするヒュージング方法。 - 請求項1〜4記載のヒュージング方法において、
前記メッキには、前記亜鉛とアルミニウムを含む金属、又は、前記亜鉛と錫とを含む金属を用いることを特徴とするヒュージング方法。
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