JP2015185425A

JP2015185425A - 圧着接続端子

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Publication number: JP2015185425A
Application number: JP2014061760A
Authority: JP
Inventors: 中村　英明; Hideaki Nakamura; 英明中村; 直希天野; Naoki Amano; 鈴木　満; Mitsuru Suzuki; 満鈴木
Original assignee: Aichi Elec Co
Current assignee: Aichi Elec Co
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-22

Abstract

【課題】銅線とアルミニウム線とからなる複合線が用いられ、かつ銅線およびアルミニウム線の表面に絶縁膜が設けられたステータの巻線と電気的に接続することができる圧着接続端子を提供する。【解決手段】圧着接続端子１１は電源線圧着部１５、接続部１６、巻線圧着部１７を有する。電源線圧着部１５は絶縁被覆圧着部１３および撚線圧着部１４を有する。巻線圧着部１７に対向する第１、第２のバレルタブ２６，２７が設けられ、第１のバレルタブ２６は第２のバレルタブ２７よりも短い。巻線圧着部１７の内面には、複数の突起２８が設けられている。突起２８は截頭四角錐形状であり、突起２８は４つの台形状の傾斜面を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、モータのステータに巻き付けられた巻線と電源に接続された電源線とを接続する圧着接続端子に関する。

エアコン用のモータ等のステータにおいては、従来は巻線として銅線が用いられていた。しかし、ステータの巻線として銅線を用いた場合には、ステータの重量が重くなり、またステータの製造コストが高価となる。そこで、ステータの重量を軽くし、またステータの製造コストを安価にするために、ステータの巻線としてアルミニウム線を用いることが考えられる。

しかしながら、アルミニウム線の導電率は銅線の導電率よりも小さいから、ステータの巻線としてアルミニウム線を用いた場合には、モータの出力を大きくすることができない。そこで、ステータの巻線として銅線とアルミニウム線とからなる複合線を用いることが考えられている。

特開２０１０−１８３７８８号公報

ステータの巻線として銅線とアルミニウム線とからなる複合線を用いた場合には、銅線とアルミニウム線との間で電食が生ずるから、銅線およびアルミニウム線の表面に絶縁膜を設ける必要がある。

しかし、銅線およびアルミニウム線の表面に絶縁膜を設けたときには、圧着接続端子により巻線と電源線とを接続するときに、巻線と圧着接続端子とを電気的に接続することができない。

本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、銅線とアルミニウム線とからなる複合線が用いられ、かつ銅線およびアルミニウム線の表面に絶縁膜が設けられたステータの巻線と電気的に接続することができる圧着接続端子を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、銅線とアルミニウム線とからなる複合線が用いられ、かつ上記銅線および上記アルミニウム線の表面に絶縁膜が設けられたステータの巻線と電源線とを電気的に接続する圧着接続端子であって、上記巻線を圧着する巻線圧着部と上記電源線を圧着する電源線圧着部とを有し、上記巻線圧着部の内面に傾斜面を有する複数の突起を設けたことを特徴とする。

また、本発明の第２の態様としては、上記巻線圧着部に対向する第１、第２のバレルタブが設けられ、上記第１のバレルタブが上記第２のバレルタブよりも短いことを特徴とするのが好ましい。

上記の第１の態様によれば、銅線およびアルミニウム線の表面に絶縁膜が設けられたステータの巻線と圧着接続端子とを電気的に接続することができる。また、アルミニウム線と圧着接続端子との間の電気抵抗が時間の経過に伴って大きくなるのを抑制することができる。

また、上記の第２の態様によれば、巻線と圧着接続端子とを確実に電気的に接続することができ、またアルミニウム線と圧着接続端子との間の電気抵抗が時間の経過に伴って大きくなるのを確実に抑制することができる。

図１は本発明の実施態様に係る圧着接続端子を示す平面図である。図２は図１に示した圧着接続端子を示す正面図である。図３は図１に示した圧着接続端子を示す側断面図である。図４は図１〜図３に示した圧着接続端子の一部を示す詳細図である。図５は図４のＡ−Ａ断面図である。図６は図１〜図３に示した圧着接続端子により圧着される電源線の端部を示す図である。図７は図１〜図３に示した圧着接続端子により圧着される巻線を示す断面図である。図８は図１〜図３に示した圧着接続端子の絶縁被覆圧着部の圧着状態を示す断面図である。図９は図１〜図３に示した圧着接続端子の撚線圧着部の圧着状態を示す断面図である。図１０は図１〜図３に示した圧着接続端子の巻線圧着部の圧着状態を示す断面図である。図１１は図１〜図３に示した圧着接続端子の巻線圧着部の圧着状態を示し、図１紙面左右方向面で切断した状態を示す詳細断面図である。図１２は図１〜図３に示した圧着接続端子の巻線圧着部の圧着状態を示し、他の図１紙面左右方向面で切断した状態を示す詳細断面図である。

図１〜図３により本発明の実施形態に係る圧着接続端子を説明する。図に示すように、圧着接続端子１１は第１キャリアストリップ１２、電源線圧着部１５、接続部１６、巻線圧着部１７および第２キャリアストリップ１８を有する。そして、電源線圧着部１５は絶縁被覆圧着部１３および撚線圧着部１４を有する。絶縁被覆圧着部１３、撚線圧着部１４および巻線圧着部１７はオープンバレル型である。また、圧着接続端子１１の母材は厚さが０．４ｍｍのコルソン系銅合金からなり、Ｎｉからなる下地めっきおよびＳｎまたはＡｇからなる仕上げめっきが施されている。また、圧着接続端子１１はプレス加工により製造されている。

絶縁被覆圧着部１３には対向する２つのバレルタブ２１、２２が設けられており、バレルタブ２１、２２の長さは同じである。撚線圧着部１４には対抗する２つのバレルタブ２３、２４が設けられており、バレルタブ２３、２４の長さは同じである。また、撚線圧着部１４の底部の内面には複数の溝２５が設けられている。溝２５の長手方向は、圧着接続端子１１の長手方向（図１紙面左右方向）とは直角の方向である。

巻線圧着部１７には対向する第１、第２のバレルタブ２６、２７が設けられている。第１のバレルタブ２６は第２のバレルタブ２７よりも短い。また、巻線圧着部１７の内面には、複数の突起２８が設けられている。突起２８は市松模様状に並べて設けられている。図４、図５に示すように、突起２８は截頭四角錐形状であり、突起２８は４つの台形状の傾斜面２９を有している。そして、傾斜面２９の底辺の長さは０．１８ｍｍであり、上辺の長さは０．０８ｍｍである。

図６に示すように、電源に接続された電源線３１は撚線３２、絶縁被覆３３を有し、撚線３２に絶縁被覆３３が被せられている。撚線３２は複数の銅素線を撚り合わせたものである。絶縁被覆３３はポリエステル編組チューブからなる。そして、電源線３１の先端部の絶縁被覆３３は除去されている。絶縁被覆３３から突出した撚線３２の長さは、撚線圧着部１４の長さ（図１紙面左右方向寸法）とほぼ等しい。

図７に示すように、モータのステータに巻き付けられた巻線４１は、２本の銅線４２と２本のアルミニウム線４３とからなる複合線である。銅線４２、アルミニウム線４３の断面積は１ｍｍ^２である。銅線４２、アルミニウム線４３の表面に絶縁膜が設けられている。絶縁膜は上層ポリアミドイミド、下層ポリエステルイミドのダブルコートもしくはポリアミドイミドのシングルコートからなる。絶縁膜の厚さは０．０３ｍｍである。

図８に示すように、電源線３１の絶縁被覆３３が除去されない部分が絶縁被覆圧着部１３に圧着される。

また、図９に示すように、電源線３１の先端部の撚線３２が撚線圧着部１４に圧着される。

さらに、図１０に示すように、巻線４１の先端部が巻線圧着部１７に圧着される。この場合、第２のバレルタブ２７を巻線４１の外周にＣ字状に巻き付けて圧着する。

巻線４１の先端部を巻線圧着部１７に圧着した場合には、図１１に示すように、突起２８が銅線４２に圧入されるから、銅銭４２の表面に設けられた絶縁膜４４が突起２８によって破られる。このため、銅線４２と圧着接続端子１１とが電気的に接続される。また同様に、表面に絶縁膜４４が設けられたアルミニウム線４３と圧着接続端子１１とが電気的に接続される。

また、図１２に示すように、突起２８がアルミニウム線４３の表面に圧入され、アルミニウム線４３の表面部に傾斜面２９に沿ったひずみ領域５１が形成される。そして、アルミニウム線４３の表面部にはひずみ領域５１が閉じている独立領域が複数形成されている。すなわち、アルミニウム線４３の表面部には、４つの突起２８によって囲まれた領域内に存在する切れ目のないひずみ領域５１が形成されており、この切れ目のないひずみ領域５１によって囲まれた独立領域が複数形成されている。

このように、アルミニウム線４３の表面部にはひずみ領域５１が閉じている独立領域が複数形成され、ひずみ領域５１のどの部分にも同じひずみ領域５１の他の部分が対向している。したがって、ひずみ領域５１のある部分からの冷間流れを同じひずみ領域５１の他の部分によって止めることができるから、冷間流れを確実に止めることができる。このため、冷間流れによるひずみ領域５１の応力の低下を抑制することができるから、突起２８の傾斜面２９とアルミニウム線４３のひずみ領域５１との間の圧着力（密着力）の時間の経過に伴う低下を抑制することができるので、アルミニウム線４３と圧着接続端子１１との間の電気抵抗が時間の経過に伴って大きくなるのを抑制することができる。

さらに、巻線圧着部１７は第２のバレルタブ２７を巻線４１の外周にＣ字状に巻き付けて圧着するから、巻線圧着部１７では第１、第２のバレルタブ２６、２７の先端部が巻線４１に食い込むことがない。この結果、巻線圧着部１７では巻線４１を均一に圧着することができる。このため、銅線４２、アルミニウム線４３の表面に設けられた絶縁膜４４を突起２８により確実に破ることができるから、巻線４１と圧着接続端子とを確実に電気的に接続することができる。さらに、アルミニウム線４３の表面部にひずみ領域５１を確実に形成することができるから、冷間流れによるひずみ領域５１の応力の低下を確実に抑制することができるので、アルミニウム線４３と圧着接続端子１１との間の電気抵抗が時間の経過に伴って大きくなるのを確実に抑制することができる。

また、撚線圧着部１４の底部の内面には複数の溝２５が設けられているから、撚線３２の銅素線の表面に酸化膜が形成されていたとしても、電源線３１の先端部の撚線３２が撚線圧着部１４に圧着された状態では、撚線３２の銅素線の表面に形成された酸化膜が溝２５の角部によって破られるので、撚線３２と圧着接続端子１１との間の電気抵抗を小さくすることができる。

また、圧着接続端子１１の母材はコルソン系銅合金からなるから、圧着接続端子１１の熱クリープ性が良好であり、かつ圧着接続端子１１の導電率が大きい。さらに、圧着接続端子１１の母材にＮｉからなる下地めっきを施しているから、圧着接続端子１１が高温で使用された場合の銅拡散を防止することができる。また、圧着接続端子１１の母材にＳｎまたはＡｇからなる仕上げめっきが施されているから、巻線４１の先端部が巻線圧着部１７に圧着された状態では、アルミニウム線４３の傾斜面２９と接触した部分に合金層が形成されやすいので、アルミニウム線４３と圧着接続端子１１との間の電気抵抗が時間の経過に伴って大きくなるのを抑制することができる。

また、巻線４１は２本の銅線４２と２本のアルミニウム線４３とからなり、銅線４２とアルミニウム線４３とが同数であるから、従来と比較してステータの重量を軽くし、またステータの製造コストを安価にすることができ、しかもモータの出力の低下を軽減することができる。また、銅線４２、アルミニウム線４３の本数が多くなると、圧着接続端子１１の巻線圧着部１７と接触しない銅線４２、アルミニウム線４３が存在するようになる。この場合、銅線４２、アルミニウム線４３の表面に絶縁膜が設けられているから、圧着接続端子１１の巻線圧着部１７と接触しない銅線４２、アルミニウム線４３には電流が流れない。これに対して、銅線４２、アルミニウム線４３の本数を２本としたときには、より確実に全ての銅線４２、アルミニウム線４３と圧着接続端子１１の巻線圧着部１７とを接触させることができ、全ての銅線４２、アルミニウム線４３に電流を流すことができる。

なお、上述実施形態においては、巻線４１の銅線４２が２本、アルミニウム線４３が２本の場合について説明したが、銅線４２が３本、アルミニウム線４３が３本であってもよい。

１１…圧着接続端子、１２…第１キャリアストリップ、１３…絶縁被覆圧着部、１４…撚線圧着部、１５…電源線圧着部、１６…接続部、１７…巻線圧着部、１８…第２キャリアストリップ、２１…バレルタブ、２２…バレルタブ、２３…バレルタブ、２４…バレルタブ、２５…溝、２６…第１のバレルタブ、２７…第２のバレルタブ、２８…突起、２９…傾斜面、３１…電源線、３２…撚線、３３…絶縁被膜、４１…巻線、４２…銅線、４３…アルミニウム線、４４…絶縁膜、５１…ひずみ領域

Claims

銅線とアルミニウム線とからなる複合線が用いられ、かつ上記銅線および上記アルミニウム線の表面に絶縁膜が設けられたステータの巻線と電源線とを電気的に接続する圧着接続端子であって、
上記巻線を圧着する巻線圧着部と上記電源線を圧着する電源線圧着部とを有し、
上記巻線圧着部の内面に傾斜面を有する複数の突起を設けた
ことを特徴とする圧着接続端子。
上記巻線圧着部に対向する第１、第２のバレルタブが設けられ、上記第１のバレルタブが上記第２のバレルタブよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の圧着接続端子。