JP2014128118A - 角線端子の製造方法、角線端子、その角線端子を用いた電動機の固定子及び送風機用電動機並びに空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】部品コスト、加工コストを低減でき、かつ固定子に基板を安定的に挿入することができる角線端子を提供する。
【解決手段】棒状の平角線を所定の長さに切断する工程と、平角線を所定の位置で直角に折り曲げて、当該平角線を同一面上でＬ字状に成形する工程と、Ｌ字状に折り曲げられた平角線の一方の片４ａを所定の位置で折り返し曲げて同じ片４ａと対向させ、基板挿入部４ｄを成形する工程と、Ｌ字状に折り曲げられた平角線の他方の片４ｂの端部を折り返すように曲げ、ワイヤ引っ掛け部４ｃを成形する工程とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば棒状の平角線を折り曲げ加工して所定形状の角線端子を製造する方法、角線端子の形状、その角線端子を用いた電動機の固定子、その固定子を用いた送風機用電動機、及び送風機用電動機を備えた空気調和機に関するものである。

従来の電動機の固定子に用いられる端子は、細長い平板状のもので、その側部にコイルの端末を引っ掛けるフック部を備えていて、銅板をプレス加工して製作される（例えば、特許文献１参照）。

角線端子は、角線を固定子の絶縁部に挿入する部分に対し、９０°曲げる。所定の位置で１８０°曲げて折り返し部を形成し、更に、絶縁部に挿入される挿入部に対してほぼ逆に延びるように９０°曲げて、基板を挿入する部分が形成されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１８７７７９号公報（第４頁、図２） 特開２００９−２５４２０３号公報（第１４―１５頁、図２）

従来の平板状の端子は、銅板をプレス加工して製作するため、材料ロスが発生することでコストが高いという課題がある。

また、従来の角線端子は、固定子の絶縁部に挿入する部分と基板に挿入する部分の間に複数の曲げがある。その曲げ部分で個々の角線端子の曲げられた角度にバラツキが生じることがあり、そのため、角線端子の基板を挿入する部分の位置にもバラツキが生じ、基板に安定的に挿入することができなかった。

また、角線端子の曲げ角度のバラツキを少なくしようとした場合、角線端子の加工コストが上がってしまう課題があった。

また、角線端子が挿入されやすいように基板側の穴を大きくすると、基板と端子を半田付けする際に穴の隙間から半田が巻線に流れ落ちて、不良品が発生し、生産性を悪くしていた。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、部品コスト、加工コストを低減でき、かつ固定子に基板を安定的に挿入することができる角線端子の製造方法、角線端子、その角線端子を用いた電動機の固定子及び送風機用電動機並びに空気調和機を得るものである。

第２の目的は、固定子の巻線に半田が流れ落ち難くすることができる角線端子の製造方法、角線端子、その角線端子を用いた電動機の固定子及び送風機用電動機並びに空気調和機を得るものである。

本発明に係る角線端子の製造方法は、棒状の角線を所定の長さに切断する工程と、角線を所定の位置で直角に折り曲げて、当該角線を同一面上でＬ字状に成形する工程と、Ｌ字状に折り曲げられた角線の一方の片を所定の位置で折り返し曲げて同じ片と対向させ、基板挿入部を成形する工程と、Ｌ字状に折り曲げられた角線の他方の片の端部を折り返すように曲げ、ワイヤ引っ掛け部を成形する工程とを有している。

本発明においては、所定の長さに切断した角線を所定の位置で直角に折り曲げて、当該角線を同一面上でＬ字状に成形し、Ｌ字状に折り曲げられた角線の一方の片を所定の位置で折り返し曲げて同じ片と対向させ、基板挿入部を成形する。そして、Ｌ字状に折り曲げられた角線の他方の片の端部を折り返すように曲げ、ワイヤ引っ掛け部を成形するようにしている。この方法により製造された角線端子を電動機の固定子に用いた場合、角線端子の基板挿入部とその反対側の端部とが同一軸線上にあるため、基板への挿入が行いやすくなる。このため、角線端子の不良品を減らすことができる。また、角線端子の加工精度を上げる必要がないため、コストを上げずに生産性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る電動機の固定子を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る角線端子を絶縁部に挿入した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る角線端子を基板に挿入した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の概略構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る電動機の固定子を示す斜視図である。
図１において、電動機の固定子１００は、軸心に方向に突出する例えば１２個のティース（図示せず）を有する円環状の固定子鉄心１と、固定子鉄心１のティースに施された絶縁部２と、ティースに直接集中巻線方式により巻回された三相のシングルＹ結線の巻線３と、絶縁部２の結線側に設けられた各角穴２ｂにそれぞれ挿入され、三相のシングルＹ結線の巻線３に電源を供給するための３個の角線端子４と、図示せぬ中性点用端子とを備えている。

固定子鉄心１は、例えば、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板を帯状に打ち抜いて、カシメ、溶接、接着などで積層し、この積層により形成された１２個のティースに三相のシングルＹ結線を施した後、各ティースが軸心に向くように折り曲げて円環状に形成されている。

絶縁部２は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心１と一体に成形されており、ティース毎に設けられている。なお、絶縁部２を成形後、ティースに組み付けてもよい。その場合、絶縁部２は結線側と反結線側とに分割され、それぞれをティースの軸方向の両端部から挿入して絶縁部２を構成する。結線側の絶縁部２には、各相（Ｕ相，Ｖ相、Ｗ相）の巻線３のマグネットワイヤーを引き回すのに必要な複数のピンや、基板１０を固定子１００に組み付けるための突起部２ａなどが設けられている。その基板１０には、突起部２ａと対向する位置に丸穴１０ｂが設けられている。

また、結線側の絶縁部２には、前述したように、巻線３の結線が三相のシングルＹ結線であるため、各相の巻線３のマグネットワイヤーの一端が接続される３個の角線端子４（電源が供給される端子である。）と、各相の巻線３のマグネットワイヤーの他端が接続される中性点用端子とが組み付けられている。マグネットワイヤーと角線端子４及び中性点用端子は、ヒュージングと呼ばれる加熱によりマグネットワイヤーの被膜を溶かし、溶かした端部と各端子４、５をカシメする方法で機械的および電気的に接続される。

角線端子４が組み付けられる絶縁部３の上面には、前述したように、長方形状の角穴２ｂが施されている。角線端子４は、例えば、幅１．５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの銅製の平角線で、その表面には錫の溶融メッキが施されている。角線端子４は、各相の巻線３のマグネットワイヤーの一端と基板１０とを電気的に接続している。なお、角線端子４に一例として平角線を用いたが、角線であればよい。

ここで、本実施の形態の角線端子４の形状について、図２及び図３を用いて説明する。
図２は本発明の実施の形態１に係る角線端子を絶縁部に挿入した状態を示す斜視図、図３は本発明の実施の形態１に係る角線端子を基板に挿入した状態を示す断面図である。
図２及び図３に示す角線端子４は、以下に示す各工程を経て成形される。なお、角線端子４を成形する各工程の順序は一例であって、これに限定されるものではない。

（１）送り込まれた棒状の平角線の中央部分を押さえて固定し、所定の長さに切断する。なお、平角線の両端の何れか一方の端部を平角線の軸線に対して斜めになるように切断してもよい。一方の端部を斜めに切断した場合、その部分が絶縁部２の角穴２ｂに挿入される。
（２）切断した平角線を押さえつけた状態で、平角線を所定の位置で直角（９０°±１０°）に折り曲げて、その平角線を同一面上でＬ字状になるように成形する。
（３）Ｌ字状に折り曲げられた平角線の一方の片４ａを所定の位置で１８０°折り返し曲げて、同じ片４ａと対向させる。この時、双方の一方の片４ａとの間に隙間４ｅができるようにする。この折り曲げにより、その部分がくさび状に形成される。このくさび形状の部分が基板挿入部４ｄとなり、一方の片４ａの先端部が絶縁挿入部４ｆとなる。
（４）Ｌ字状に折り曲げられた平角線の他方の片４ｂの端部を略１８０°折り返すように曲げて、角線端子４を成形する。その端部がワイヤ引っ掛け部４ｃとなる。

以上のようにして成形された角線端子４においては、平角線の絶縁挿入部４ｆが絶縁部２の角穴２ｂに挿入される。この時、角線端子４は、絶縁挿入部４ｆと基板挿入部４ｄが同一軸線上にあり、その間に曲げ加工が行われていないため、加工のバラツキの影響を受けることがない。また、個々の角線端子４によって基板挿入部４ｄの位置がばらつくことがなくなるので、基板２への挿入を容易に行うことができる。

平角線のワイヤ引っ掛け部４ｃには、巻線３のマグネットワイヤーの一端が引っ掛けられ、カシメによって、角線端子４と巻線３とがマグネットワイヤーを介して接続される。一方、平角線の基板挿入部４ｄは、基板１０に設けられた角穴１０ａに挿入される（図１参照）。この基板挿入部４ｄは、くさび形状であるため、角穴１０ａに挿入されたときに、折り曲げ部の弾性により基板１０の角穴１０ａとの隙間が小さくなる。その隙間が小さくなることで、基板１０と角線端子４とを半田付けしたときに、巻線３に半田が流れ落ち難くなる。

以上のように実施の形態１によれば、角線端子４の絶縁挿入部４ｆと基板挿入部４ｄが同一軸線上にあるため、基板１０への挿入が行いやすくなる。このため、角線端子４の不良品を減らすことができる。また、角線端子４の加工精度を上げる必要がないため、コストを上げずに生産性を向上させることができる。

また、角線端子４の基板挿入部４ｄがくさび状に形成されているため、角穴１０ａに挿入されたときに、折り曲げ部の弾性により基板１０の角穴１０ａとの隙間が小さくなるので、基板１０と角線端子４とを半田付けしたときの巻線３への半田漏れを抑えることができる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る空気調和機の概略構成を示す図である。
図中に示す空気調和機２００は、室内用熱交換器を有する室内機２０１と、室内機２０１に冷媒配管２０３を介して接続され、室外用熱交換器を有する室外機２０２とで構成されている。室外機２０２には、ファン２０４を回転させる送風機用電動機（図示せず）が設けられており、室内機２０１にもファンを回転させる送風機用電動機（図示せず）が設けられている。

前述した送風機用電動機には、実施の形態１で述べたように、コストを上げずに生産性の良い角線端子４を備えた固定子１００が用いられている。この固定子１００を送風機用電動機に適用することで、空気調和機２００の品質の向上を図ることができる。

１ 固定子鉄心、２ 絶縁部、２ａ 突起部、２ｂ 角穴、３ 巻線、４ 角線端子、４ａ 平角線の一方の片、４ｂ 平角線の他方の片、４ｃ ワイヤ引っ掛け部、４ｄ 平角線の基板挿入部、４ｅ 隙間、４ｆ 平角線の絶縁挿入部、１０ 基板、１０ａ 角穴、１０ｂ 丸穴、１００ 電動機の固定子、２００ 空気調和機、２０１ 室内機、２０２ 室外機、２０３ 冷媒配管、２０４ ファン。

Claims (6)

1. 棒状の角線を所定の長さに切断する工程と、
   前記角線を所定の位置で直角に折り曲げて、当該角線を同一面上でＬ字状に成形する工程と、
   Ｌ字状に折り曲げられた角線の一方の片を所定の位置で折り返し曲げて同じ片と対向させ、基板挿入部を成形する工程と、
   Ｌ字状に折り曲げられた前記角線の他方の片の端部を折り返すように曲げ、ワイヤ引っ掛け部を成形する工程と
   を有することを特徴とする角線端子の製造方法。
2. 前記基板挿入部を成形する際に、同じ片との間に隙間ができるように、かつ前記基板挿入部を側面から見てくさび形状となるようにすることを特徴とする請求項１記載の角線端子の製造方法。
3. 同一面上でＬ字状に成形された角線の一方の片を所定の位置で折り返し曲げて同じ片と対向させて成形された基板挿入部と、
   Ｌ字状に折り曲げられた前記角線の他方の片の端部を折り返すように曲げて成形されたワイヤ引っ掛け部とを備え、
   前記角線の基板挿入部を上側とする下方の端部を絶縁挿入部とすることを特徴とする角線端子。
4. 軸心の方向に突出する複数のティースを有する固定子鉄心と、
   前記固定子鉄心の各ティースに施された絶縁部と、
   前記ティースに巻回された三相のシングルＹ結線の巻線と、
   前記絶縁部の上方に設けられた基板と、
   請求項３記載の角線端子とを備え、
   前記角線端子の絶縁挿入部が前記絶縁部の穴に挿入され、当該角線端子の基板挿入部が前記基板の穴に挿入され、前記角線端子のワイヤ引っ掛け部が前記巻線のワイヤの一端が引っ掛けられることを特徴とする電動機の固定子。
5. 請求項４に記載の電動機の固定子を用いたことを特徴とする送風機用電動機。
6. 室内用熱交換器を有する室内機と、室外用熱交換器を有する室外機とを備え、前記室内機および前記室外機に請求項５に記載の送風機用電動機を設けたことを特徴とする空気調和機。

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