JP2012227033A - ターミナル接続構造及び接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイル切断時にターミナルに曲がりが発生せず、コイルの巻線解けを防止でき、接合時の信頼性の高いターミナル接続構造及び接続方法を得る。
【解決手段】インシュレータ１に一体成型されたターミナル２に対してコイル５を巻回した後に電気的に接続されるターミナル接続構造において、ターミナル２の根元側３から先端側４にコイル５を巻き付けた後、ターミナル先端側４から根元側３にコイル５を重ねて巻き付け、根元側３で切断するようにしたターミナル接続構造及び接続方法。
【選択図】図１

Description

この発明はインシュレータに一体成型されたターミナルに対してコイルを巻回した後に接合されるターミナル接続構造及び接続方法に関する。

従来のターミナル接続構造において、ターミナルの根元側から先端側にコイルを巻き付けた後、先端側でコイルを切断し、ターミナルと接合する構造が一般的であり、ターミナルにコイルを巻き付ける際は、先端に突起等を設け非直線形状にすることでコイル位置を安定させ、溶接性の向上を図っていた。
従来例の具体的なものとしては、特開２００３−０８６２６０号公報（特許文献１）がある。この特許文献１は、端子を先端部、中間部、根元部に分けるとともに、先端部、根元部は絡げピッチを小さくして、中間部の絡げピッチを大きくして、コイルを絡げることでコイル巻き付け数を減らし、断線不良を少なくするようにしている。
また、特開平０７−３３５２９１号公報（特許文献２）では、端子に突片を設け、ワイヤの巻き付け範囲を制限することで、半田付け不良とワイヤ断線を防止している。

特開２００３−０８６２６０号公報（図１） 特開平０７−３３５２９１号公報（図１）

特許文献１、特許文献２に示す従来のターミナル接続構造における問題点としては、ターミナルの根元側から先端側に向けてコイルを巻回し、このコイルをターミナル先端側で切断しているため、切断する際に、コイル張力によりターミナルに曲がりが発生し、接合時における信頼性の低下を招いていた。

従ってこの発明の目的は、ターミナルとコイル間の接続における信頼性の高い構造及び接続方法を提供することにある。

この発明は、インシュレータに一体成型されたターミナルに対してコイルを巻回した後に接合されるターミナル接続構造において、ターミナルの根元側から先端側にコイルを巻き付けた後、ターミナル先端側から根元側にコイルを重ねて巻き付け、根元側で切断するターミナル接続構造である。
また、この発明のターミナル接続方法は、インシュレータに一体成型されたターミナルピンに対してコイルを巻回した後に、電気的に接続するターミナル接続方法において、ターミナルピンの根元側から先端方向にコイルを巻き付けた後、ターミナルピン先端側から根元側にコイルを重ねて巻き付け、根元側で切断し、半田付け乃至溶接によりターミナルとコイルを接合するターミナル接続方法にある。

この発明によれば、コイルをターミナル根元側から先端側に巻回した後、根元側に向かって再度コイルを巻回し根元側で切断することで、ターミナル曲がりを防止することができる。また、重ね合わせてコイルを巻回することから、接合前のコイル解けを防ぐことができ、信頼性の向上を図ることができる。

この発明の実施の形態１によるターミナル接続構造を示す概略図である。 溶接によりターミナル接続を行った場合の概略図である。 半田付けによりターミナル接続を行った場合の概略図である。 ターミナル根元にシリコンを塗布した場合の概略図である。 レゾルバにコイルを巻回した場合の概略側面図である。 レゾルバのターミナル接続を溶接で行った場合の概略側面図である。 レゾルバのターミナル接続を半田付けで行った場合の概略側面図である。

以下、この発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるターミナル接続構造を示す概略図であり、図２は溶接によりターミナル接続を行った場合の概略図を示し、図３は半田付けによりターミナル接続を行った場合の概略図を示し、図４はターミナル根元にシリコンを塗布した場合の概略図を示している。

図１〜図４に、絶縁インシュレータ１に一体成型されたターミナル２に対してコイル５を巻回した後に接合されるターミナル接続構造が示されている。絶縁インシュレータ１はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やナイロン（ＰＡ）等の樹脂材料から成り、この絶縁インシュレータ１に一体成型されたターミナル２が設けられている。ターミナル２の外周面に沿うように根元側３から先端側４に向かってコイル５が巻回され、さらに上記コイル５に重なり合うように先端側４から根元側３に向かってコイル５が巻回され、重ね合わせ部７が形成され、根元側３において切断される。

従来技術のように、前記コイル５をターミナル先端側４で切断した場合、回転軸の中心（ターミナル根元側３）から作用点(ターミナル先端側４)まで距離があるため、コイル張力によるモーメントの作用でターミナル先端側４に曲がりが発生していた。しかし、本発明のように、コイル切断をターミナル根元側３で行うことで、回転軸の中心から作用点までの距離が短くなり、コイル切断によるターミナル２曲がりを防止することができる。
また、根元側３から先端側４に巻回したコイル５を先端側４から根元側３に往復してくるコイル５で上部から押さえ、重ね合わせて巻回することで、コイル５の解け防止やコイル位置の安定化を図ることができる。また、上記コイル５が一定のピッチで重なり合っていることで、ターミナル２に巻回されたコイルターン数の変動、コイル５のゆるみや位置の変動が無く、検査工程が容易となりコスト低減や信頼性向上を達成することが可能となる。

図２はターミナル接続を溶接により行った場合の概略図である。
上記図１に示す構成と同様にターミナル２にコイル５を巻回し、溶接により接続を行った場合について説明する。ターミナル先端部４付近にトーチを接近させ、不活性ガス、例えばアルゴンガス等をターミナル先端部４に向かって噴出し、大気からターミナル接合部を遮断した状態で溶融させ接合する。ここで、ターミナル２に曲がりが生じていると、トーチとターミナル２の距離が一定にならず溶接性にばらつきが生じてしまうため、コイル５のターミナル巻回を往復にし、根元でコイル５を切断し、ターミナル曲がりを防ぐことで溶接性の向上を図っている。

また、溶接時にターミナル溶融部８に溶け込むコイル５の重ね合わせ部７を少なくとも１以上有することで、コイル５が溶融部８に溶け込むまで、コイル５の位置を保持することが可能となるため、溶融部８の位置を安定化させることができ、検査工程の簡易化によるコスト低減や信頼性の向上につながる。

図３は半田付けによりターミナル接続を行った場合の概略図である。
上記図１に示す構成と同様にターミナル２にコイル５を巻回し、半田付けにより接続を行った場合について説明する。半田付けは、一般的には半田付け装置を用いて行う。部分噴流半田方式における半田付け装置には、半田槽が備えられており、そこへ十分な溶融半田を溜めておき、コイルを巻回したターミナル２の先端側を浸漬して半田部９を作り、電気的に接合する。また、半田鏝方式においては、自動制御されたロボット等のアーム先端に鏝先加熱用ヒータを有する半田鏝が備えられ、上記半田鏝がターミナル先端部４付近に接近すると共に、半田供給ノズルより糸半田が供給され、溶融状態の半田をターミナル先端部４に付着させることで、半田部９を作り、電気的に接合する。

上記ターミナル２の材料は、無酸素銅若しくはリン青銅により構成されている。比較的安価な無酸素銅を用いることでコスト低減を達成することが可能となる。また、リン青銅を用いることで、ススの発生量を低減することができ、溶接性の向上につながる。
上記コイル５の材料は、銅線部および絶縁層がポリアミド系又はポリエステル系の融着層で被覆されていることで、コイル５の耐熱温度が向上し、信頼性の向上につながる。具体的には、自己融着ポリエステルイミドが使われる。

図４はターミナル根元側３に樹脂１０を塗布した場合の概略図である。ターミナル根元側３で切断された切断コイル６は切断時におけるコイル張力により弾性変形し、ターミナル２の外周面に沿っている。この切断コイル６はあくまで固定されていない状態のため、例えば、シリコン等の樹脂１０を切断コイル６に塗布し、弾性的に保持することで、コイル解けを防止する構造となっている。

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるレゾルバにコイルを巻回した場合の概略側面図であり、図６はレゾルバのターミナル接続を溶接で行った場合の概略側面図であり、図７はレゾルバのターミナル接続を半田付けで行った場合の概略側面図である。
回転センサであるレゾルバは、環状のステータコア１１の両面に設けられた第１インシュレータ１２、第２インシュレータ１３を備えており、第１インシュレータ１２、第２インシュレータ１３の一方又は両方にターミナル２が一体成型されている。図５では、ステータコア１１に第１インシュレータ１２を介して巻回されたコイル５により上記ターミナル２と接続されている。

図５においても、図１で説明したようにコイル５は、ターミナル２の外周面に沿うように根元側から先端側に向かって巻回され、さらに上記コイル５に重なり合うように先端側から根元側に向かって巻回され、重ね合わせ部が形成され、根元側において切断される。 図６は、レゾルバのターミナル接続を溶接で行った場合の概略側面図であり、図２で説明したように、溶接時にターミナル溶融部８に溶け込むコイル５の重ね合わせ部を少なくとも１以上有するようにしている。
図７は、レゾルバのターミナル接続を半田付けで行った場合の概略側面図であり、図３で説明したように、部分噴流半田方式あるいは半田鏝方式により半田付けが行われる。
なお、図５、図６、図７においては、上記第１インシュレータ１２と第２インシュレータ１３は別個になっており、ステータコア１１を両面から挟み込む構成となっているが、ステータコア１１とインシュレータ１とターミナル２が一体成型されている構成でも構わない。

１ インシュレータ、２ ターミナル、３ 根元側、４ 先端側、５ コイル、６ 切断コイル、７ 重ね合わせ部、８ 溶融部、９ 半田部、１０ 樹脂、１１ ステータコア、１２ 第１インシュレータ、１３ 第２インシュレータ。

Claims (10)

1. インシュレータに一体成型されたターミナルに対してコイルを巻回した後に、電気的に接続するターミナル接続構造において、上記ターミナルの根元側から先端方向にコイルを巻き付けた後、上記ターミナル先端側から根元側にコイルを重ねて巻き付け、根元側で切断するようにしたターミナル接続構造。
2. 上記ターミナルに巻回されている往復コイルは、一定のピッチで重なり合っていることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
3. 上記コイルと上記ターミナルの接続において、接続手段は半田付けであることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
4. 上記コイルと上記ターミナルの接続において、接続手段は溶接であることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
5. 上記溶接時にターミナル溶融部に入るコイルが重なり合っている箇所を少なくとも１以上有することを特徴とする請求項４に記載のターミナル接続構造。
6. 上記ターミナル根元側で切断されたコイルを固定するために、上記ターミナル根元に樹脂を塗布することを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
7. 上記ターミナル材料は無酸素銅、若しくはリン青銅であることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
8. 上記ターミナル巻回コイルはポリアミド系又はポリエステル系の融着剤で被覆されることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
9. 上記ターミナル接続構造は回転センサであるレゾルバに適用されていることを特徴とする請求項１に記載のターミナル接続構造。
10. インシュレータに一体成型されたターミナルに対してコイルを巻回した後に、電気的に接続するターミナル接続方法において、ターミナルピンの根元側から先端方向にコイルを巻き付けた後、ターミナルピン先端側から根元側にコイルを重ねて巻き付け、根元側で切断し、半田付け乃至溶接によりターミナルとコイルを接合するターミナル接続方法。

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