JP3303854B2

JP3303854B2 - 接合電線およびその接合方法

Info

Publication number: JP3303854B2
Application number: JP22344099A
Authority: JP
Inventors: 剛加藤; 守漆崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2002-07-22
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2000164043A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端部同士が溶接等
によって接合される接合電線およびその接合方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、様々な電機機器において、それぞ
れの用途に応じた各種の電線が使われており、電線の引
き回しや組み付け等の都合から、電線同士を接合して用
いる場合がある。図１９は、絶縁被膜が形成された２本
の電線の接合工程を示す図である。まず、接合対象とな
る２本の電線を端部を揃えて配置し、端部に形成された
絶縁被膜を除去する（工程１）。次に、２本の電線の端
部同士を接合し（工程２）、その後この接合部分を含む
絶縁被膜が剥離した部分に対して新たな絶縁被膜を塗布
する（工程３）。接合の具体的な方法としては、溶接に
よる場合や半田付け、ろう付け等による場合が考えられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の接合方法によれば、接合対象となる２本の電線の全
体を覆うように接合が行われるため、接合に多くの熱量
が必要になるという問題があった。例えば、電線の先端
を溶接によって接合する場合には、先端全体を溶融させ
る必要があるため、接合に必要な入熱量が多くなり、そ
の分だけ設備の大型化等を招くため好ましくない。

【０００４】また、接合時の入熱量が多くなることによ
り、電線の端部近傍の温度が上昇し、電線に被膜が形成
されている場合には、接合時に被膜が劣化する領域が拡
大するという弊害も生じる。このため、図１９に示した
工程１において被膜を除去する範囲を広げるとともに、
工程３においてこの広い範囲にわたって新たな被膜を形
成する必要があり、作業面積の拡大による作業効率の悪
化等を招くことになる。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、接合に必要な入熱量を低減
することができる接合電線およびその接合方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の接合用電線およびその接合方法では、
接合電線の導体部の端部近傍に切り欠き部が形成されて
おり、当該切り欠き部の断面積は他の部位の断面積より
も小さい。このような接合電線は、導体部端部が揃えら
れた状態で端部同士が溶融接合される。切り欠き部は、
導体部の端部自体に形成される場合と、端部に近接した
位置に形成される場合がある。導体部の端部自体に切り
欠き部が形成されている場合には、端部の断面積が他の
部位の断面積よりも減少するため、端部の熱容量が小さ
くなり、少ない入熱量で接合を行うことが可能になる。
このため、端部につながる他の部位の温度上昇を抑える
ことができるため、接合電線の周囲に被膜が形成されて
いる場合には、被膜が熱によって劣化する範囲を少なく
することができる。また、導体部の端部に近接した位置
に切り欠き部が形成されている場合には、切り欠き部が
形成された位置で接合電線の断面積が減少するため、接
合時に端部に加わった熱の流れがこの切り欠き部で遮ら
れる。したがって、接合が行われる端部は、伝熱による
冷却が妨げられるため、少ない入熱量で接合を行うこと
が可能になる。また、切り欠き部を介して熱が伝わりに
くくなるため、端部や切り欠き部以外の部位の温度上昇
を抑えることができ、接合電線の周囲に被膜が形成され
ている場合には、被膜が熱によって劣化する範囲を少な
くすることができる。

【０００７】また、本発明の巻線は、導体部の両端部近
傍に切り欠き部が形成された接合電線の導体部端部同士
を接合することにより形成される。複数の接合電線の導
体部端部同士を接合して巻線を形成する場合に、少ない
入熱量で接合作業を行うことができるため、巻線に与え
る熱的なダメージを低減することができる。

【０００８】２本の接合電線の導体部端部を揃える際に
は、２本の接合電線が互いに対向する面と反対側に切り
欠き部が位置するように２本の接合電線が配置されるこ
とが望ましい。これにより、接合すべき導体部端部同士
が近接配置され得る。

【０００９】巻線は、さらに、円筒状の鉄心を有し、こ
の鉄心には、鉄心を軸方向に貫通する複数のスロットが
形成されており、各スロットは鉄心の内周側と外周側と
に２本の接合電線を受け入れるスペースを備え、接合電
線は略Ｕ字型形状に整形され、その１本の略Ｕ字型形状
の内層側導体部及び外層側導体部は、鉄心の異なるスロ
ットの内周側及び外周側にそれぞれ挿入され、巻線は、
一のスロットに挿入された一の接合電線の内層側導体部
と他のスロットに挿入された前記一の接合電線とは異な
る他の接合電線の外層側導体部とを接合することによっ
て形成されており、外周側に位置する前記接合電線の外
層側導体部の前記端部近傍には外周側側面に前記切り欠
き部が形成されており、内周側に位置する前記接合電線
の内層側導体部の前記端部近傍には内周側側面に前記切
り欠き部が形成されていることが好ましい。このように
切り欠き部の形成位置を設定することにより、略Ｕ字型
形状の接合電線の外周側導体部と内周側導体部を組み合
わせて接合することが容易になり、巻線の製造工程を簡
略化することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の接合電線およびその接合方法について、図面を参照
しながら詳細に説明する。

【００１１】〔第１の実施形態〕図１は、第１の実施形態の接合電線の詳細形状を示す斜
視図である。同図に示す第１の実施形態の接合電線１０
０は、円形の断面形状を有する棒状の導体部材であっ
て、端部１１２に切り欠き部１１４が形成されている。
端部１１２は、この切り欠き部１１４によって円形断面
のぼほ半分が切り取られた形状になっており、端部１１
２につながった部位に比べて断面積がほぼ半分に減少し
ている。また、端部１１２を除く接合電線１００の外周
面には被膜１１６が形成されており、他の電気導体との
間で良好な絶縁状態が保たれる。

【００１２】図２は、図１に示す接合電線１００の接合
工程を示す図である。まず、接合対象となる２本の電線
１００Ａを導入し、それぞれの電線１００Ａの端部周辺
に形成された被膜１１６を除去する（工程１）。次に、
被膜１１６が除去された電線１００Ａの端部１１２に切
り欠き部１１４を形成する加工を施すことにより、図１
に示す形状を有する２本の接合電線１００が形成される
（工程２）。なお、２本の電線１００は、それぞれの端
部１１２同士が近接配置されるように、それぞれの切り
欠き部１１４の形成位置が設定されている。電線１００
は、端部１１２を揃えて平行に配置される。切り欠き部
１１４は、２本の電線１００の並べられた方向に関し
て、それぞれ外向きとなるように配置される。

【００１３】次に、２本の接合電線１００の端部１１２
同士を接合する（工程３）。例えば、ＴＩＧ（tungsten
inert-gas）溶接による接合が行われる。接合が終了
した後、工程１において被膜１１６が除去された範囲に
新たな被膜１２０を塗布する（工程４）。これにより、
接合部１１８やその近傍を覆うように被膜１２０が形成
される。

【００１４】このように、本実施形態の接合電線１００
は、その端部１１２に切り欠き部１１４が形成されてい
るため、端部１１２の断面積がこの端部１１２につなが
る部位の断面積に比べて減少している。したがって、こ
の端部１１２の熱容量が小さくなり、接合を行うために
必要な入熱量を減らすことができる。

【００１５】また、投入される熱量が少なく、しかも端
部１１２に隣接する部位の断面積が急激に増大すること
により、この隣接する部位の温度上昇が抑えられ、接合
時に加わる熱によって被膜１１６が劣化する範囲を少な
くすることができる。このため、接合後に被膜１２０を
形成する領域を小さくすることができ、接合前に行う被
膜１１６の除去作業や接合後に行う被膜１２０の塗布作
業の手間が軽減される。なお、図２０（ａ）に示す如
く、切り欠き部１１４ａの下端が、被膜１１６の端面よ
りも所定の距離を有しているようにしてもよい。

【００１６】〔第２の実施形態〕図３は、第２の実施形態の接合電線の詳細形状を示す斜
視図である。同図に示す第２の実施形態の接合電線２０
０は、円形の断面形状を有する棒状の導体部材であっ
て、端部２１２に隣接する位置に切り欠き部２１４が形
成されている。接合電線２００は、切り欠き部２１４の
形成位置において円形断面のほぼ半分が切り取られた形
状になっており、端部２１２やそれ以外の部位に比べて
断面積がほぼ半分に減少している。また、端部２１２と
切り欠き部２１４の形成位置を除く接合電線２００の外
周面には被膜２１６が形成されており、他の電気導体と
の間で良好な絶縁状態が保たれる。

【００１７】図４は、図３に示す接合電線２００の接合
工程を示す図である。まず、接合対象となる２本の電線
２００Ａを導入し、それぞれの電線２００Ａの端部２１
２とその隣接領域のそれぞれの周辺に形成された被膜２
１６を除去する（工程１）。次に、電線２００Ａの端部
２１２に隣接する位置に切り欠き部２１４を形成する加
工を施すことにより、図３に示す形状を有する２本の接
合電線２００が形成される（工程２）。なお、２本の接
合電線２００は、切り欠き部２１４が形成されている部
位であって切り取られていない導体部分が互いに近接す
るように、それぞれの切り欠き部２１４の形成位置が設
定されている。

【００１８】次に、２本の接合電線２００の端部２１２
同士を接合する（工程３）。例えば、上述した第１の実
施形態の場合と同様に、ＴＩＧ溶接による接合が行われ
る。接合が終了した後、工程１において被膜２１６が除
去された範囲に新たな被膜２２０を塗布する（工程
４）。

【００１９】このように、本実施形態の接合電線２００
は、その端部２１２に隣接する位置に切り欠き部２１４
が形成されているため、この隣接位置の断面積が部分的
に減少している。したがって、端部２１２同士を溶接等
によって接合した場合に、接合箇所である端部２１２か
ら接合電線２００の反端部側に流れ込む熱が、この断面
積が減少した隣接位置で遮られるため、端部２１２に熱
が滞留し、接合を行うために必要な熱量を減らすことが
できる。また、切り欠き部２１４が形成された部位を通
って流れる熱が遮られるために、接合電線２００の外周
に被膜２１６が形成された部分の温度上昇が抑えられ、
接合時に加わる熱によって被膜２１６が劣化する範囲を
少なくすることができる。

【００２０】ところで、上述した各実施形態では、断面
が円形形状を有する接合電線１００、２００について考
えたが、断面が円形形状以外に形成された接合用電線に
ついても同様に考えることができる。例えば、図５に示
すように断面が矩形形状を有する接合電線１３０の端部
１３２に四角形状の切り欠き部１３４を形成したり、図
６に示すように断面が矩形形状を有する接合電線２３０
の端部２３２に隣接する位置に四角形状の切り欠き部２
３４を形成するようにしてもよい。また、図２０（ｂ）
に示す如く、矩形形状あるいは長円形断面の扁平断面を
もった接合電線１３０の外周に被膜１３６を設け、四角
形状の切り欠き部１３４ａの下端が被膜１３６の上端と
略同一位置としてもよい。さらに、図２０（ｃ）に示す
如く、切り欠き部１３４ａの下端が被膜１３６の上端と
所定の距離を有しているようにしてもよい。また、図２
０（ｄ）に示す如く、接合電線１３０の端部１３２に三
角形状の切り欠き部１３４を形成してもよい。

【００２１】さらに、図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
示す如く、接合電線２３０の端部２３２に隣接する位置
に形成した四角形状の切り欠き部２３４を、長円形状、
三角形状としてもよい。

【００２２】〔接合電線の使用例〕次に、上述した実施形態の接合電線を用いて車両用交流
発電機の固定子巻線を形成した場合の応用例を説明す
る。図７は、車両用交流発電機の全体構成を示す図であ
る。図７に示す車両用交流発電機１は、固定子２、回転
子３、フレーム４、整流器５等を含んで構成されてい
る。固定子２は、固定子鉄心２２と、固定子巻線を構成
する複数の導体セグメント（接合電線）２３と、固定子
鉄心２２と各導体セグメント２３との間を電機絶縁する
インシュレータ２４とを備えている。固定子鉄心２２
は、薄い鋼板を重ね合わせて形成されており、その内周
面には多数のスロットが形成されている。また、この固
定子鉄心２２から露出している導体セグメント２３によ
って固定子巻線のコイルエンド２１が形成されている。
固定子２、特に固定子巻線の形成方法については後述す
る。

【００２３】回転子３は、絶縁処理された銅線を円筒状
かつ同心状に巻き回した界磁巻線８を、それぞれが６個
の爪部を有するポールコア７によって、シャフト６を通
して両側から挟み込んだ構造を有している。また、フロ
ント側のポールコア７の端面には、フロント側から吸い
込んだ冷却風を軸方向および径方向に吐き出すために軸
流式の冷却ファン１１が溶接等によって取り付けられて
いる。同様に、リヤ側のポールコア７の端面には、リヤ
側から吸い込んだ冷却風を径方向に吐き出すために遠心
式の冷却ファン１２が溶接等によって取り付けられてい
る。

【００２４】フレーム４は、固定子２および回転子３を
収容しており、回転子３がシャフト６を中心に回転可能
な状態で支持されているとともに、回転子３のポールコ
ア７の外周側に所定の隙間を介して配置された固定子２
が固定されている。また、フレーム４は、固定子２のコ
イルエンド３１に対向した部分に冷却風の吐出窓４２
が、軸方向端面に吸入窓４１がそれぞれ設けられてい
る。

【００２５】上述した構造を有する車両用交流発電機１
は、ベルト等を介してプーリ２０にエンジン（図示せ
ず）からの回転力が伝えられると回転子３が所定方向に
回転する。この状態で回転子３の界磁巻線８に外部から
励磁電圧を印加することにより、ポールコア７のそれぞ
れの爪部が励磁され、固定子巻線に３相交流電圧を発生
させることができ、整流器５の出力端子からは所定の直
流電流が取り出される。

【００２６】次に、固定子２の詳細について説明する。
図８は、固定子巻線を構成する導体セグメント２３の斜
視図であり、固定子鉄心２２に組み付ける前の状態が示
されている。また、図９は固定子２の部分的な断面図で
ある。図１０は、固定子２の部分的な斜視図である。図
１１および図１２は、固定子巻線を構成する導体セグメ
ントの接合部の詳細形状を示す斜視図である。

【００２７】図８に示すように、導体セグメント２３
は、断面が矩形形状を有する棒状あるいは板状の金属材
料（例えば銅）をターン部２３ｃで折り曲げたほぼＵ字
状に形成されており、ターン部２３ｃよりスロット２５
の内周側に配置される内層側導体部２３ａと、ターン部
２３ｃよりスロット２５の外周側に配置される外層側導
体部２３ｂとを含んで構成される。

【００２８】固定子２の固定子巻線は、固定子鉄心２２
の各スロット２５に２本の導体セグメント２３を挿入
し、異なるスロット２５に挿入された導体セグメント２
３の端部２３ｄ同士を互いに結線することにより構成さ
れている。図９に示すように、この導体セグメント２３
の内層側導体部２３ａおよび外層側導体部２３ｂのそれ
ぞれの断面形状は、周方向よりも径方向に長い長方形を
有しており、この長方形の長辺が径方向に沿って配置さ
れている。この導体セグメント２３は、その表面に絶縁
被膜が形成されている場合の他に、絶縁被膜が形成され
ていない場合が考えられる。

【００２９】また、図１０に示すように、固定子巻線を
構成する各導体セグメント２３は、固定子鉄心２２の軸
方向側面の一方にターン部２３ｃが、他方にターン部２
３ｃと反対側の端部２３ｄが配置されている。また、導
体セグメント２３の斜行部２３ｅは、外層と内層とで逆
方向に傾斜しており、各層内では同一方向に傾斜してい
る。

【００３０】また、各導体セグメント２３の端部２３ｄ
同士の結線は、例えばＴＩＧ溶接による接合によって行
うことが好ましい。一般に、ＴＩＧ溶接は、不活性ガス
気中でタングステン電極と母材の間にアークを発生さ
せ、このアークの熱を利用して母材と溶加材を溶融させ
て溶接する方法であり、入熱量と添加剤の添加量を独立
に制御できる利点がある。

【００３１】また、図８及び図１１に示すように、導体
セグメント２３の内層側導体部２３ａの端部２３ｄに
は、内周側側面に切り欠き部２３ｆが形成されており、
外層側導体部２３ｂの端部２３ｄには、外周側側面に切
り欠き部２３ｆが形成されている。切り欠き部２３ｆが
形成されて断面積が減少した内層側導体部２３ａの端部
２３ｄと外層側導体部２３ｂの端部２３ｄとが隣接配置
された状態でＴＩＧ溶接され、接合部２３ｇが形成され
る。この接合部２３ｇは、図１１および図１２に示すよ
うに、隣接する導体セグメント２３の端部２３ｄ同士を
接触させた状態で配置した後に、タングステン電極が内
包されたノイズをこの隣接部分に接近させてＴＩＧ溶接
することにより形成される。例えば、高い熱伝導率を有
する銅によって導体セグメント２３を形成した場合に
は、接合部２３ｇの全体が表面張力によって丸くなって
エッジのない雫状の玉形状となる。端部２３ｄは、それ
につながる内層側導体部２３ａや外層側導体部２３ｂに
比べて断面積が減少しているため熱容量が小さく、溶融
状態に至るまでに必要な入熱量が少なくて済み、ＴＩＧ
溶接の入熱量の低減が可能であって、溶接設備の小型
化、簡略化によるコストダウン等が可能になる。また、
少ない熱量で溶け分かれといった現象を防止することが
できる。また、ＴＩＧ溶接時の入熱量を低減することに
より、接合部２３ｇにつながる内層側導体部２３ａや外
層側導体部２３ｂの温度上昇が抑えられ、表面に形成さ
れた絶縁被膜が劣化する範囲を少なくすることができ
る。

【００３２】次に、固定子巻線の製造工程を以下に説明
する。図８に示す外層側導体部２３ｂと内層側導体部２
３ａとターン部２３ｃとで構成されたほぼ同一形状のＵ
字状の導体セグメント２３を、固定子鉄心２２の軸方向
側面の同一側にターン部２３ｃが揃うように重ね、図９
に示すように外層側導体部２３ｂがスロット２５の奥
に、内層側導体部２３ａがスロット２５の開口側に位置
するように、各導体セグメント２３を固定子２のスロッ
ト２５に挿入する。

【００３３】この導体セグメント２３は、図８に示すよ
うに、直線形状に形成された棒状あるいは板状の金属材
料の両方の端部２３ｄの同一側面側に切り欠き部２３ｆ
を形成した後に、プレス等でほぼＵ字型形状に整形する
ことにより製作され、ほぼ平行のスロット側面に外層側
導体部２３ｂおよび内層側導体部２３ａの両側面がイン
シュレータ２４を介して当接するように圧入される。

【００３４】次に、図１０に示すように、ターン部２３
ｃにより形成されるコイルエンド２１とは反対側に位置
する端部２３ｄを内層側導体部２３ａと外層側導体部２
３ｂとで互いに反対の周方向に折り曲げた後、異層の他
の導体セグメント２３の端部２３ｄ同士がＴＩＧ溶接に
よって接合され、この接合部２３ｇにおいて結線され
る。このようにして形成された各導体セグメント２３の
接合部２３ｇは、固定子鉄心２２からの高さがほぼ同一
に形成される。

【００３５】次に、各接合部２３ｇが下向きになるよう
に固定子２を配置して、例えば液体の絶縁材槽に各接合
部２３ｇを浸した後に引き上げる。この絶縁材を乾燥さ
せることにより、各接合部２３ｇに絶縁被膜２３ｈが形
成される。

【００３６】このように、固定子巻線を構成する各導体
セグメント２３の端部２３ｄに切り欠き部２３ｆを形成
することにより、この端部２３ｄの断面積が減少して端
部２３ｄの熱容量が小さくなる。このため、異層の導体
セグメント２３の端部２３ｄ同士をＴＩＧ溶接によって
接合する際の入熱量を減らすことができ、溶接設備の小
型化、簡素化等が可能になる。また、端部２３ｄに対す
る入熱量が少なくなった結果、端部２３ｄにつながって
いる内層側導体部２３ａおよび外層側導体部２３ｂに伝
わる熱量が減るため、溶接時にこれらの部分の温度上昇
が低減され、絶縁被膜が熱によって劣化する範囲を少な
くすることができる。したがって、溶接が終了した後
に、あたらに絶縁被膜２３ｈを形成する領域の軸方向長
さを短くすることができる。

【００３７】図１３〜図１８は、絶縁被膜２３ｈを形成
する領域の軸方向長さを短くした場合の効果を説明する
ための図である。図１３は、端部に切り欠き部が形成さ
れていない場合の導体セグメントを用いて形成された固
定子の概略的な構成を示す図である。また、図１４は図
１３に示した固定子巻線に用いられる各導体セグメント
の接合部近傍の構造を示す図である。導体セグメントの
端部に切り欠き部が形成されていない場合には、ＴＩＧ
溶接による接合に必要な入熱量が多くなり、導体セグメ
ントの端部付近の絶縁被膜が劣化する範囲が広くなる。
したがって、図１４に示すように、接合工程終了後に形
成される絶縁被膜２３ｈの塗布範囲が広くなる。

【００３８】図１５は、端部に切り欠き部が形成された
導体セグメントを用いた場合であって、接合工程終了後
に形成される絶縁被膜２３ｈの軸方向長さが短くなった
分、固定子巻線の軸方向長さを短くした固定子の概略的
な構成を示す図である。また、図１６は図１５に示した
固定子巻線に用いられる各導体セグメントの接合部近傍
の構造を示す図である。上述したように、端部に切り欠
き部が形成された導体セグメントを用いて固定子巻線を
形成した場合には、接合工程終了後に形成される絶縁被
膜２３ｈの軸方向長さを短くすることができる。したが
って、図１６に示すように、この絶縁被膜２３ｈの軸方
向長さが短くなった分、各導体セグメントターン部から
絶縁被膜２３ｈまでの長さである固定子巻線の軸方向長
さＬを短くすることができる。これにより、巻線抵抗の
低減による発熱量低減や固定子２の軸方向寸法短縮によ
る製品体格の小型化が可能になる。

【００３９】ところで、固定子巻線は、固定子鉄心２２
から露出するコイルエンドに冷却風をあてることにより
冷却が行われる。また、上述したように導体セグメント
２３の端部２３ｄ同士を接合して固定子巻線が形成され
る場合には、接合部２３ｇを含むコイルエンドを効率よ
く冷却することによって、固定子巻線全体の温度上昇を
抑えることができる。ところが、接合部２３ｇの周囲に
は接合後に新たな絶縁被膜２３ｈが形成され、しかも液
体の絶縁材層に浸積することにより形成される絶縁被膜
２３ｈは、銅線等の周囲に形成されているポリイミド樹
脂等による初期被膜に比べて被膜厚さが厚いため、この
部分に冷却風を当てても十分な冷却効果は得られない。
このため、初期被膜が形成されている部分を冷却する必
要がある。

【００４０】図１７は、端部に切り欠き部が形成された
導体セグメントを用いた場合であって、固定子巻線の軸
方向長さを長く設定した固定子の概略的な構成を示す図
である。また、図１８は図１７に示した固定子巻線に用
いられる各導体セグメントの接合部近傍の構成を示す図
である。上述したように、端部に切り欠き部が形成され
た導体セグメントを用いて固定子巻線を形成した場合に
は、接合工程終了後に形成される絶縁被膜２３ｈの軸方
向長さを短くすることができるため、図１４に示した切
り欠き部を有しない導体セグメントを用いた場合と比較
すると、初期被膜が形成された部分の長さが増大し、冷
却効率を高めた固定子巻線を実現することができる。

【００４１】なお、上述した各実施形態では、接合電線
の断面を円形形状あるいは矩形形状に形成したが、それ
以外の断面形状、例えば楕円形状や矩形以外の多角形形
状としてもよい。

【００４２】また、図７に示した車両用交流発電機１
は、図５に示した接合電線１３０を用いて図８に示した
導体セグメント２３を形成するようにしたが、図１、図
３、図６に示した各種の接合電線を用いて導体セグメン
トを形成するようにしてもよい。

【００４３】また、第１および第２の実施形態の接合電
線の使用例として、車両用交流発電機１の固定子巻線を
形成する場合を説明したが、広く電線同士を接合する場
合に本発明を適用することができる。

【００４４】また、第１および第２の実施形態では、外
周に絶縁被膜が形成されている接合電線について説明し
たが、絶縁被膜が形成されていない裸線についても本発
明を適用することができる。絶縁被膜が形成されていな
い場合であっても、接合に必要な入熱量を低減できる効
果がある。

【００４５】また、上述した各実施形態では、接合電線
の端部あるいは端部近傍に形成される切り欠き部の形状
は、加工のしやすさを考慮して決定すればよい。また、
切り欠き部の加工の方法についても、切削する場合や型
によって打ち抜く場合等様々な加工法が考えられる。

【００４６】さらに、図２２および図２３に示す如く、
溶接前形状（ａ）に対し、溶接後の溶融形状（ｂ）は先
端から離れた位置にて溶融断面積が増える形状となって
いる。これにより溶融深さが一定となり易く、溶融後の
溶接厚さＬ２（先端形状低減をしていない方向）は、溶
融体積が小さくなることから表面張力により生じる溶融
厚さが安定的に小さくなり溶接前の厚さＬ１に対し１．
１倍から１．８倍の間に収まる。

【００４７】また、この効果により溶接後の溶接幅Ｗ２
は溶接前の２本分の電線幅Ｗ１に対し０．５倍から１．
１倍の間に安定的に収まる。

【００４８】以上により溶接部の形状を小型化でき、製
品全体の小型化が可能となる。

【００４９】さらに、図２４は、溶接形状である溶接厚
さ（Ｌ２／Ｌ１）（横軸）に対する溶接継手効率（％）
（縦軸）の分布範囲を示すグラフである。ここで溶接継
手効率（％）は、溶接のない電線本来の強度に対する溶
接部の強度を示す。溶接厚さが溶接前厚さの１．１以上
にて継手効率２０％以上が安定的に確保可能となる。溶
接厚さは、隣接する接合部の間隔を大きくするために小
さいことが望ましいが、継手効率を２０％以上とするた
めに１．１倍以上とされる。一方、溶接厚さの上限は隣
接する接合部の間隔を所定値、例えば０．５ｍｍ以上と
するためにおのずと定まる。ここでは、１．８倍を上限
とした。また、溶接厚さの上限は、溶融状態の滴を所定
形状に保持しうる上限としての意味ももっている。これ
らから、溶接厚さの範囲は、１．１倍から１．８倍とさ
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の接合電線の詳細形状を示す斜
視図である。

【図２】図１に示す接合電線の接合工程を示す図であ
る。

【図３】第２の実施形態の接合電線の詳細形状を示す斜
視図である。

【図４】図３に示す接合電線の接合工程を示す図であ
る。

【図５】その他の接合電線の詳細形状を示す斜視図であ
る。

【図６】その他の接合電線の詳細形状を示す斜視図であ
る。

【図７】車両用交流発電機の全体構成を示す図である。

【図８】固定子巻線を構成する導体セグメントの斜視図
である。

【図９】固定子の部分的な断面図である。

【図１０】固定子の部分的な斜視図である。

【図１１】固定子巻線を構成する導体セグメントの端部
の詳細形状を示す斜視図である。

【図１２】固定子巻線を構成する導体セグメントの接合
部の詳細形状を示す斜視図である。

【図１３】端部に切り欠き部が形成されていない場合の
導体セグメントを用いて形成された固定子の概略的な構
成を示す図である。

【図１４】図１３に示した固定子巻線に用いられる各導
体セグメントの接合部近傍の構造を示す図である。

【図１５】端部に切り欠き部が形成された導体セグメン
トを用いた場合であって、固定子巻線の軸方向長さを短
くした固定子の概略的な構成を示す図である。

【図１６】図１５に示した固定子巻線に用いられる各導
体セグメントの接合部近傍の構造を示す図である。

【図１７】端部に切り欠き部が形成された導体セグメン
トを用いた場合であって、固定子巻線の軸方向長さを長
く設定した固定子の概略的な構成を示す図である。

【図１８】図１７に示した固定子巻線に用いられる各導
体セグメントの接合部近傍の構成を示す図である。

【図１９】絶縁被膜が形成された２本の電線の従来の接
合工程を示す図である。

【図２０】その他の接合電線の詳細形状を示す斜視図で
ある。

【図２１】その他の接合電線の詳細形状を示す斜視図で
ある。

【図２２】絶縁被膜が形成された２本の電線の接合前お
よび接合後を示す図である。

【図２３】絶縁被膜が形成された２本の電線の接合前お
よび接合後を示す図である。

【図２４】溶接厚さに対する溶接継手効率の関係を表す
特性図である。

【符号の説明】

１車両用交流発電機２固定子３回転子２２固定子鉄心２３導体セグメント２４インシュレータ１００、２００接合電線１１２、２１２端部１１４、２１４切り欠き部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01B 7/00 306 H01B 7/00 303 H02G 1/14 H02G 15/02 H02K 3/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】接合電線の端部近傍において、当該電線
を構成する導体部に切り欠き部が形成されており、当該
切り欠き部の断面積は他の部位の断面積よりも小さいこ
とを特徴とする接合電線。
【請求項２】請求項１において、２本の接合電線の前記導体部端部を揃えて配置し、これ
らの前記導体部端部同士を溶融接合したことを特徴とす
る接合電線。
【請求項３】請求項１または２において、前記接合電線は、前記導体部端部近傍を除いて絶縁被膜
によって覆われており、前記切り欠き部は、前記絶縁被
膜が形成されていない部位に形成されることを特徴とす
る接合電線。
【請求項４】請求項１から３のいずれかにおいて、前記切り欠き部は、前記接合電線の端部に形成されてい
ることを特徴とする接合電線。
【請求項５】２本の接合電線の端部近傍に、当該接合
電線を構成する導体部の断面積が他の部位の導体部の断
面積よりも減少するように切り欠き部を形成する工程
と、前記切り欠き部が形成された後に、前記２本の接合電線
のそれぞれの前記導体部端部を揃えて配置して、前記導
体部端部同士を溶融接合する工程と、を備えることを特徴とする接合電線の接合方法。
【請求項６】請求項５において、前記接合電線は、前記導体部端部近傍を除いて絶縁被膜
によって覆われており、前記切り欠き部を形成する工程では、前記絶縁被膜が形
成されていない部位に前記切り欠き部を形成することを
特徴とする接合電線の接合方法。
【請求項７】接合電線の両端部それぞれの近傍におい
て、当該電線を構成する導体部に切り欠き部が形成され
た接合電線を複数用いて、これら複数の接合電線につい
て、接合すべき２本の接合電線の導体部端部をそれぞれ
揃えて配置し、それらの導体部端部同士を溶融接合して
前記複数の接合電線を接続することにより形成される巻
線。
【請求項８】請求項７において、前記２本の接合電線の導体部端部を揃える際には、前記
２本の接合電線が互いに対向する面と反対側に前記切り
欠き部が位置するように前記２本の接合電線が配置され
ることを特徴とする巻線。
【請求項９】請求項７または８において、円筒状の鉄心を有し、この鉄心には、鉄心を軸方向に貫
通する複数のスロットが形成されており、各スロットは
鉄心の内周側と外周側とに２本の接合電線を受け入れる
スペースを備え、前記接合電線は略Ｕ字型形状に整形され、その１本の略
Ｕ字型形状の内層側導体部及び外層側導体部は、前記鉄
心の異なるスロットの内周側及び外周側にそれぞれ挿入
され、前記巻線は、一のスロットに挿入された一の接合電線の
内層側導体部と他のスロットに挿入された前記一の接合
電線とは異なる他の接合電線の外層側導体部とを接合す
ることによって形成されており、外周側に位置する前記
接合電線の外層側導体部の前記端部近傍には外周側側面
に前記切り欠き部が形成されており、内周側に位置する
前記接合電線の内層側導体部の前記端部近傍には内周側
側面に前記切り欠き部が形成されていることを特徴とす
る巻線。
【請求項１０】請求項９において、前記接合電線の端部同士は溶接によって接合されるもの
であり、その溶接による溶融部の円周方向厚さが、溶接
前の接合電線の円周方向厚さに対し１．１倍から１．８
倍の間に収まることを特徴とする巻線。
【請求項１１】請求項１０において、接合後の溶融部の半径方向の幅が、切り欠き部が形成さ
れていない部位の２本の接合電線の半径方向の組み合わ
せ幅に対し０．５倍から１．１倍に収まることを特徴と
する巻線。
【請求項１２】請求項７乃至１１のいずれかにおい
て、前記接合電線は、前記端部近傍を除いて絶縁被膜によっ
て覆われており、前記切り欠き部は、前記絶縁被膜が形
成されていない部位に形成されることを特徴とする巻
線。