JPWO2014181377A1 - 接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機 - Google Patents

接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014181377A1
JPWO2014181377A1 JP2013556437A JP2013556437A JPWO2014181377A1 JP WO2014181377 A1 JPWO2014181377 A1 JP WO2014181377A1 JP 2013556437 A JP2013556437 A JP 2013556437A JP 2013556437 A JP2013556437 A JP 2013556437A JP WO2014181377 A1 JPWO2014181377 A1 JP WO2014181377A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connection terminal
cavity
slit
electric wire
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013556437A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5816825B2 (ja
Inventor
周平 玉村
周平 玉村
近藤　憲司
憲司 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5816825B2 publication Critical patent/JP5816825B2/ja
Publication of JPWO2014181377A1 publication Critical patent/JPWO2014181377A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/2445—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
    • H01R4/2462—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the contact members being in a slotted bent configuration, e.g. slotted bight
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/405—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/32—Connections of conductor to commutator segment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/2445—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives
    • H01R4/245—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members having additional means acting on the insulation or the wire, e.g. additional insulation penetrating means, strain relief means or wire cutting knives the additional means having two or more slotted flat portions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/62—Connections between conductors of different materials; Connections between or with aluminium or steel-core aluminium conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/01—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for connecting unstripped conductors to contact members having insulation cutting edges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49174—Assembling terminal to elongated conductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

本発明の接続端子（１０）は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板（１２）と、を備える。挟持板（１２）は、第１のスリット（１３）と、接触面（１４）と、を有する。第１のスリット（１３）は、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。第１のスリット（１３）には、アルミニウム電線が圧入される。接触面（１４）は、第１のスリット（１３）に圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面（１４）と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。

Description

本発明は、アルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機に関する。
従来、トランス、リアクタ及びマグネトロン等の電気機器は、電気機器自体の軽量化を図るために、芯線にアルミニウムを用いた絶縁電線が使用されていた。以下、芯線にアルミニウムを用い、この芯線の外周面が絶縁被膜で覆われた絶縁電線をアルミニウム電線という。アルミニウムには、クリープ現象による変形が生じ易いという特性がある。以下、クリープ現象による変形をクリープ変形という。アルミニウム電線は、クリープ変形が進むと応力が緩和される。以下、クリープ変形による応力の緩和を応力緩和という。
アルミニウム電線の接続については、特許文献１および特許文献２に示されるように、アルミニウムのクリープ変形に対応したものが提案されている。
特許文献１では、圧着端子の圧着部に溝を形成して、アルミニウム電線と圧着端子とを接続するものが提案されている。特許文献１は、圧着部に溝を形成することで、クリープ変形に対応することが期待される。なお、特許文献１でいう圧着端子は、本願の接続端子に相当する。
特許文献２では、接続端子が有する板状部に、複数のひずみ領域を形成するものが提案されている。板状部は、接続端子が有する圧接部を折り曲げることで形成される。特許文献２は、複数のひずみ領域を形成することで、クリープ変形に対応することが期待される。
特許第４５５０７９１号公報 特開２０１１−１９２６３７号公報
本発明の接続端子は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続端子は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備える。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。
また、本発明の接続装置は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続装置は、接続端子と、保持部と、を含む。
接続端子は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備える。保持部は、接続端子が挿入されるキャビティを備える。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。
キャビティは、壁面と、第２のスリットと、を有する。壁面は、挿入された接続端子の少なくとも挟持板を囲む。第２のスリットは、壁面において第１のスリットと向かい合う場所に、一方に第２の開口端と、他方に第２の先端とが位置する。第２のスリットは、第２の先端よりも第２の開口端のほうが広い間隔を有する。
図１は、本発明の実施の形態１における接続端子の正面図である。 図２は、本発明の実施の形態１における接続端子の側面図である。 図３は、本発明の実施の形態１における接続端子の底面図である。 図４は、本発明の実施の形態１における接続端子の要部拡大図である。 図５は、図４の線５−５についての断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１におけるアルミニウム電線の線径と芯線断面積に対する接触面積の比率の関係を示す特性図である。 図７は、本発明の実施の形態１における他の接続端子の底面図である。 図８は、本発明の実施の形態１における接続端子が有する他の挟持板の底面図である。 図９は、本発明の実施の形態１における接続端子が有するさらに異なる挟持板の底面図である。 図１０は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１１は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１２は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１３は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１４は、本発明の実施の形態２における接続装置の斜視図である。 図１５は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視図である。 図１６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの斜視断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの正面図である。 図１８は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視断面図である。 図１９は、本発明の実施の形態２における接続装置の他の要部斜視断面図である。 図２０は、図１９の線２０−２０についての断面図である。 図２１は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する接続端子の平面図である。 図２２は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの平面図である。 図２３は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティに接続端子を挿入した状態を示す平面図である。 図２４は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他の接続端子の斜視図である。 図２５は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他のキャビティの平面図である。 図２６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なる接続端子の斜視図である。 図２７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なるキャビティの平面図である。 図２８は、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明するフローチャートである。 図２９は、本発明の実施の形態３における接続装置の組み立て動作を説明する説明図である。 図３０は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明するフローチャートである。 図３１は、本発明の実施の形態３における接続装置の要部斜視断面図である。 図３２は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の要部斜視断面図である。 図３３は、本発明の実施の形態３における接続装置と、この接続装置と嵌合する平型接続端子との挿入離脱回数と接触抵抗増分値との特性を示す特性図である。 図３４は、本発明の実施の形態４における電動機の斜視組立図である。 図３５は、本発明の実施の形態４における電動機が備える固定子の斜視組立図である。 図３６は、本発明の実施の形態４における電動機が備える他の接続装置の斜視組立図である。 図３７は、本発明の実施の形態４における圧縮機の断面図である。 図３８は、本発明の実施の形態４における送風機の断面図である。 図３９は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較するヒートショック試験の回数と接触抵抗との特性を示す特性図である。 図４０は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較する振動試験の前後と接触抵抗との特性を示す特性図である。
本発明は、後述する各実施の形態における接続端子、この接続端子を含む接続装置により、アルミニウム電線を用いた電気機器において、クリープ変形が進行することを抑制する。
また、本発明の実施の形態における接続端子、この接続端子を含む接続装置は、クリープ変形に伴って、接続端子がアルミニウム電線を保持する応力が損なわれることを抑制する。
よって、接続端子がアルミニウム電線を保持する応力は、確保される。
その結果、本発明の実施の形態における接続装置を用いた電動機、あるいは、この電動機を用いた圧縮機やこの電動機を用いた送風機では、信頼性が高い電動機を提供できる。
つまり、従来の接続端子には、つぎの改善が求められる内容がある。
すなわち、特許文献１では、圧着端子をかしめるための専用治具が必要となる。また、特許文献１では、他の導電体との絶縁を確保するため、圧着部に被せる絶縁キャップが必要になる。
また、特許文献１に記載された圧着端子は、接続された圧着部が振動により動かないように、固定することが求められる。例えば、電動機の場合、アルミニウム電線が成す巻線のコイルエンド部等へ、圧着部が固定される。このような工程が必要となるため、生産性が低くなる。
これらの理由により、特許文献１は、製造設備、部品点数や作業工数が増える。また、これらの理由は、コストアップの要因ともなる。
つぎに、接続端子は、圧縮機を駆動する電動機や、送風機を駆動する電動機にも用いられる。圧縮機を駆動する電動機は、高振動や温度変化が激しい環境下で使用される。圧縮機に用いられる電動機のように、振動と温度変化において、特に厳しい条件下で使用される場合、アルミニウム電線のクリープ変形が、より進行し易くなる。その理由は、接続端子と、接続端子を固定する部材との間で、固定が不充分である場合、接続端子が固定する部材に対して移動することになる。この細かな移動が蓄積されると、クリープ変形が進行するものと考えられる。クリープ変形が進行すれば、アルミニウム電線に対して接続端子が有する応力が失われる。
このような厳しい条件下で、特許文献２に記載された接続端子を用いた場合、クリープ変形が進行するため、応力緩和が生じる。アルミニウム電線と接続端子との間で応力緩和が生じると、アルミニウム電線と接続端子との間で接合強度が低下する。接合強度が低下すると、アルミニウム電線と接続端子との接合部分の接触抵抗が増加する。接触抵抗が増加すれば、この接続端子が用いられた電気機器が停止するなど、所定外の動作を行うことが考えられる。よって、特許文献２では、電気機器に対する信頼性が低下する。
従って、圧縮機や送風機等に用いられる電動機にアルミニウム電線が用いられる場合、アルミニウム電線の接続部分には、過酷な使用環境下に耐え得る、高い信頼性を有する接続方法が望まれる。
以下、特に顕著な効果を発揮するアルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置について、図面を用いて説明する。
併せて、この接続装置の製造方法について、図面を用いて説明する。
さらに、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機についても、図面を用いて説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における接続端子について、図１から図１３を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における接続端子の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１における接続端子の側面図である。図３は、本発明の実施の形態１における接続端子の底面図である。図１から図３を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の外観を説明する。
図４は、本発明の実施の形態１における接続端子の要部拡大図である。図５は、図４の線５−５についての断面図である。図４、図５を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の要部を説明する。
図６は、本発明の実施の形態１におけるアルミニウム電線の線径と芯線断面積に対する接触面積の比率の関係を示す特性図である。
本発明の実施の形態１における接続端子は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態１における接続端子１０は、タブ部１１と、アルミニウム電線を保持する４枚の挟持板１２と、を備える。
挟持板１２は、第１のスリット１３と、接触面１４と、を有する。第１のスリット１３は、一方に第１の開口端１５と、他方に第１の先端１６とが位置する。
図４に示すように、第１のスリット１３には、アルミニウム電線１７が圧入される。接触面１４は、第１のスリット１３に圧入されたアルミニウム電線１７と接する。
図５に示すように、接触面１４と芯線１７Ａとが接する接触面積は、芯線１７Ａの径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。なお、接触面積とは、芯線１７Ａの径方向の断面積に対して、接触面１４が接する有効接触面１８の総面積をいう。
さらに、詳細に説明する。
図１から図３に示すように、接続端子１０は、銅合金で形成できる。銅合金の具体例として、三菱伸銅株式会社製のＣＤＡ合金であるＭＳＰ１（ＭＳＰは、登録商標）がある。
接続端子１０は、タブ部１１を有する。タブ部１１には、後述する実施の形態２以降で示すように、対応する平形接続端子が嵌め合わされる。
図４、図５に示すように、挟持板１２は、第１のスリット１３に沿って接触面１４を有する。第１のスリット１３にアルミニウム電線１７が圧入されると、絶縁被膜１７Ｂは接触面１４によって取り除かれる。よって、アルミニウム電線１７の芯線１７Ａと接触面１４とが接する。挟持板１２は、接続端子１０の外殻を構成する外側挟持板１２Ａと、接続端子１０の内部に配置される内側挟持板１２Ｂとで形成される。芯線１７Ａと接触面１４とが接する接点１９において、四方の接触面１４から芯線１７Ａに対して応力が加えられる。より具体的には、図５に示すように、１つの接点１９において、外側挟持板１２Ａが有する接触面１４Ａと、内側挟持板１２Ｂが有する接触面１４Ｂとから、接点方向に向けて応力が加えられる。
つまり、四方から芯線１７Ａに対して応力が加えられる。この応力に対して、アルミニウム電線１７は反力を発生する。接触面１４からアルミニウム電線１７に加えられる応力と、アルミニウム電線１７から接触面１４へ生じる反力とが適度に調和すれば、クリープ変形の進行を抑制できる。以下、四方から芯線１７Ａに対して加える応力を内部応力という。
図６は、芯線の線径と、芯線と接触面との接触面積の比率とを示す。
図６に示すように、接触面積が１００％より小さい場合、接続端子は、内部応力が維持できなくなる。内部応力が維持できなくなると、アルミニウム電線のクリープ変形が進行し易くなる。よって、アルミニウム電線と接続端子との接合強度が低下する。接合強度が低下すると、アルミニウム電線と接続端子との接合部分の接触抵抗が増加する。接触抵抗が許容値を超えると、接続不良となる。この領域を、接触抵抗上昇領域２４という。
一方、接触面積が２００％より大きい場合、アルミニウム電線の強度が低下する。つまり、アルミニウム電線が第１のスリットに圧入される際、接触面により、芯線は変形される。芯線が変形した結果、芯線の径方向の断面積が小さくなる。芯線の径方向の断面積が小さくなると、アルミニウム電線の電線強度が低下する。アルミニウム電線の電線強度が低下し過ぎると、断線に至ることもある。この領域を、電線強度低下領域２５という。
以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態１における接続端子によれば、芯線と接触面とが接する接点において、四方の接触面から芯線に対して応力が加えられる。この応力に対して、芯線から接触面へ反力を生じる。応力と反力とが適度に調和すれば、厳しい条件下であっても、クリープ変形を抑制できる。よって、内部応力が維持される。
接触面積が、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％であれば、応力と反力とが、適度に調和された状態を維持できる。よって、クリープ変形が進行することを抑制できる。その結果、圧入されたアルミニウム電線の電線強度は維持される。
なお、挟持板は、４枚以上でもよい。
例えば、図７に示すように、６枚の挟持板１２を用いた場合、各接点１９に対して、各々内部応力が発生する。このとき、接触面積が、１００％〜２００％であれば、同様の作用効果が期待できる。
つぎに、１００％〜２００％の接触面積を得るための形態について、説明する。
図７は、本発明の実施の形態１における他の接続端子の底面図である。図８は、本発明の実施の形態１における接続端子が有する他の挟持板の底面図である。図９は、本発明の実施の形態１における接続端子が有するさらに異なる挟持板の底面図である。図７から図９を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の他の実施例について説明する。
本発明の実施の形態１における接続端子は、上述した形状に加えて、接触面には、４枚以上の挟持板を配置する方向に対して、１５°〜７５°の傾斜角度を有する。
さらに、詳細に説明する。
図３、図５に示すように、接続端子１０は、圧入されるアルミニウム電線の軸心方向に沿って４枚の挟持板１２が順次、配置される。図３中、矢印で示す方向を、挟持板を配置する方向２３という。
接触面１４は、この挟持板を配置する方向２３に対して、１５°〜７５°の傾斜角度αを有する。
表１は、ヒートショック試験の前後において、アルミニウム電線と接触面との間で生じている接触抵抗が、どの程度変化するかを示す。
Figure 2014181377
ヒートショック試験は、つぎの条件で行った。雰囲気温度は、−４０℃〜１２０℃で変化させた。１回のサイクルは、−４０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態と、１２０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態とした。このサイクルを１０００回、すなわち、１０００サイクル繰り返した。なお、本条件は、後述する実施の形態４に示す圧縮機が、実使用に耐え得るかを判断するための加速試験の条件である。
ヒートショック試験の前後において、接触抵抗の変化が１ｍΩ以内であれば「変化なし」とした。一方、接触抵抗の変化が１ｍΩを越える場合、「変化あり」とした。
表１に示すように、傾斜角度αが、１５°より小さい場合、ヒートショック試験を行った後、変化ありという結果になった。その要因は、アルミニウム電線の線径方向において、内部応力を維持できなかったものと考えられる。つまり、アルミニウム電線は、クリープ変形が進行したため、応力緩和が生じた。応力緩和が生じたため、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加した。接触抵抗が許容値を超えたため、接続不良となった。
一方、傾斜角度αが、７５°より大きい場合、ヒートショック試験の初期段階で、アルミニウム電線の線径方向において、内部応力を維持できなかったものと考えられる。つまり、アルミニウム電線は、クリープ変形が進行したため、応力緩和が生じた。応力緩和が生じたため、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加した。接触抵抗が許容値を超えたため、接続不良となった。
なお、挟持板１２において、挟持板を配置する方向２３における断面形状が、図８、図９に示すように、曲線形状やその他の形状であっても、同様の作用効果を奏することが期待できる。
つぎに、接続端子に対して、複数のアルミニウム電線が圧入される場合に対する実施の形態について、説明する。
図１０は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１１は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１２は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１３は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。
図１０から図１３を用いて、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作について説明する。
本発明の実施の形態１における接続端子は、上述した形状に加えて、第１のスリットには、アルミニウム電線を圧入する際、アルミニウム電線を一時的に保持する仮留め部を有する。
さらに、詳細に説明する。
図１０に示すように、接続端子１０Ａには、第１の開口端１５の近傍に、仮留め部２１が設けられる。仮留め部２１は、第１のスリット１３において、第１の先端１６側よりも第１の開口端１５側に位置することが好ましい。仮留め部２１は、圧入されるアルミニウム電線１７を保持できる程度の幅を有していればよい。仮留め部２１は、第１の先端１６側に、テーパ形状を成すテーパ部２２を設けることが好ましい。
このような仮留め部を有する接続端子について、比較例と具体例の説明を通して、作用効果を説明する。
（比較例）
例えば、接続端子が有する第１のスリットに、２本のアルミニウム電線が圧入される。仮留め部がない接続端子であれば、１本目のアルミニウム電線が圧入された段階で、第１のスリットが開いた状態となる。第１のスリットが開いた状態で、２本目のアルミニウム電線が圧入されると、アルミニウム電線と接触面とが十分に接することができないことがある。この結果、芯線を覆う絶縁被膜が十分に除去されない。アルミニウム電線の絶縁被膜が除去不足の状態になると、芯線と接触面との接触抵抗が高くなる。接触抵抗が許容値を超えると、接続不良となる。
（実施例）
これに対して、図１１に示すように、本実施の形態１における仮留め部２１を有する接続端子１０Ａは、１本目のアルミニウム電線１７が圧入されると、仮留め部２１で１本目のアルミニウム電線１７を保持する。このとき、第１のスリット１３は、その弾力等により、あまり開いた状態とはならない。
その後、図１２に示すように、第１のスリット１３に２本目のアルミニウム電線１１７が圧入される。２本目のアルミニウム電線１１７を圧入する際、仮留め部２１に保持された１本目のアルミニウム電線１７と共に、第１のスリット１３の第１の先端１６に向けて２本のアルミニウム電線１７，１１７が圧入される。
図１３に示すように、２本のアルミニウム電線１７，１１７を同時に圧入すれば、アルミニウム電線１７，１１７の絶縁被膜１７Ｂは、所定幅を維持していた第１のスリット１３が有する接触面１４により、安定して適度に除去できる。
その結果、２本のアルミニウム電線１７，１１７の芯線１７Ａと接触面１４とは、適度な接触抵抗の範囲で接することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における接続装置について、図１４から図２７を用いて説明する。
図１４は、本発明の実施の形態２における接続装置の斜視図である。図１５は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視図である。図１４、図１５を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置の概要を説明する。
図１６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの斜視断面図である。図１７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの正面図である。図１８は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視断面図である。図１９は、本発明の実施の形態２における接続装置の他の要部斜視断面図である。図２０は、図２０は、図１９の線２０−２０についての断面図である。図１６から図２０を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置を組み立てる手順について、説明する。
なお、接続端子がキャビティに挿入される方向は、下記説明に限定されない。
本発明の実施の形態２における接続装置は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。
図１４、図１５に示すように、本発明の実施の形態２における接続装置３０は、接続端子１０と、この接続端子１０が挿入されるキャビティ３１を備えた保持部３２と、を含む。
接続端子１０は、実施の形態１の説明を援用する。なお、当然のことながら、後述する説明において、接続端子１０を接続端子１０Ａに置き換えることができる。
図１６、図１７に示すように、キャビティ３１は、壁面３３と、第２のスリット３４と、を有する。壁面３３は、挿入される接続端子の少なくとも挟持板を囲む。第２のスリット３４は、壁面３３において、挿入される接続端子が有する第１のスリットと向かい合う場所に、一方に第２の開口端３５と、他方に第２の先端３６とが位置する。第２のスリット３４は、第２の先端３６よりも第２の開口端３５のほうが広い間隔を有する。つまり、第２の先端の幅ｔ１は、第の開口端の幅ｔ２よりも狭い。
さらに、詳細に説明する。
保持部は、樹脂で形成できる。樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ。以下、ＰＢＴと記す。）、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ。以下、ＬＣＰと記す。）等が使用できる。
特に、ＰＢＴ樹脂は、耐熱性、電気特性という点で優れている。ＰＢＴ樹脂は、ＬＣＰに比べ、安価である。ＰＢＴ樹脂の具体例として、東レ株式会社製のＰＢＴ樹脂である１１０１Ｇ−３０がある。
図１４、図１５に示すように、保持部３２は、キャビティ３１を有する。キャビティ３１は、接続端子１０を支持する。図１５に示すように、キャビティ３１には、壁面３３で囲った空間に、接続端子１０が備える挟持板１２が挿入される。壁面３３で囲った空間が挟持板１２を保持することで、接続端子１０はキャビティ３１に支持される。なお、接続端子１０を支持できれば、キャビティ３１は、さらにタブ部１１まで壁面３３で囲う構成であってもよい。
図１６に示すように、壁面３３は、第２のスリット３４を有する。第２のスリット３４は、キャビティ３１の開口３７側に第２の開口端３５が位置する。第２のスリット３４は、第２の先端３６よりも第２の開口端３５のほうが広い間隔を有する、テーパ形状である。キャビティ３１は、第２のスリット３４を有する壁面３３と向かい合う壁面３３Ａに、第３のスリット３８を有する。第３のスリット３８は、テーパ形状ではなく、第３の先端３９と第３の開口端４０とが同じ間隔を有するストレート形状でもよい。あるいは、第３のスリット３８は、第２のスリット３４よりも間隔が広いテーパ形状としてもよい。
壁面３３が有する第２のスリット３４がテーパ形状であれば、接続されるアルミニウム電線は、線径に応じて第２のスリット３４のいずれかの部分で保持される。従って、１つの形状のキャビティ３１を有する接続装置で、アルミニウム電線以外の電線を接続することも可能となる。つまり、接続装置の共用化を図ることができる。
本実施の形態２におけるキャビティには、壁面で囲われた空間の内部に、電線台を有する。図２２に示すように、キャビティ３１の底面に設けられる電線台４１は、第２のスリット３４と第３のスリット３８とを結んだ線４７上に位置する。図１７に示すように、電線台４１の高さは、第２の先端３６と同じ高さであることが望ましい。
以上の構成を有するキャビティに、アルミニウム電線が配置される。図１８に示すように、アルミニウム電線１７は、壁面３３が有する第２のスリット３４に挿入される。挿入されたアルミニウム電線１７は、テーパ形状を成す第２のスリット３４に保持される。第２のスリット３４にアルミニウム電線１７が保持されたところに、図１８中、矢印で示すように、キャビティ３１の開口３７側から接続端子１０が挿入される。接続端子１０の挟持板１２が有する第１のスリット１３と、キャビティ３１の壁面３３が有する第２のスリット３４とが向かい合うように、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される。接続端子１０がキャビティ３１に挿入されると、第２のスリット３４に保持されたアルミニウム電線１７は、挟持板１２が有する第１のスリット１３に導かれる。アルミニウム電線１７は、接続端子１０がキャビティ３１内に押し込まれることに従って、図１８中、下方へ押し下げられる。やがて、アルミニウム電線１７は、第２のスリット３４で保持されるとともに、電線台４１上に到達する。さらに、接続端子１０がキャビティ３１に押し込まれると、図１９、図２０に示すように、接続端子１０が有する挟持板１２は、キャビティ３１が有する壁面３３で囲われた空間に保持される。
なお、図１８中、接続端子１０の内部に配置される挟持板（内側挟持板１２Ｂ）は、接続端子１０を分かりやすく表現するために割愛した。以下、同様の記載とする。
図１９、図２０に示すように、アルミニウム電線１７は、第２のスリット３４により、図中、矢印で示す横方向４２のずれが抑制される。アルミニウム電線１７は、電線台４１により、図中、矢印で示す高さ方向４３のずれが抑制される。電線台４１の高さが、第２の先端３６と同じ高さのため、アルミニウム電線１７は、挟持板１２が有する接触面１４により、絶縁被膜が安定して除去される。このとき、第３のスリット３８は、アルミニウム電線１７を保持していない。よって、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される際、第３のスリット３８からアルミニウム電線１７に不要な力が加わることはない。よって、接続端子１０をキャビティ３１に挿入することにより、アルミニウム電線１７が断線することを防止できる。
この結果、アルミニウム電線１７と接続端子１０とは、安定した接触抵抗で接続される。アルミニウム電線１７と接続端子１０とは、高い信頼性で接続される。アルミニウム電線１７が第２のスリット３４で保持された状態で取り付け作業を行うことができるため、作業性も向上する。
つぎに、さらに顕著な効果を奏する形態について、説明する。
図２１は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する接続端子の平面図である。図２２は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの平面図である。図２３は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティに接続端子を挿入した状態を示す平面図である。図２１から図２３を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置において、特に顕著な作用効果を奏する形態について、説明する。
図２４は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他の接続端子の斜視図である。図２５は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他のキャビティの平面図である。図２６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なる接続端子の斜視図である。図２７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なるキャビティの平面図である。図２４から図２７を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置において、特に顕著な作用効果を奏する他の形態について、説明する。
本発明の実施の形態２における接続装置は、挟持板には嵌合部を有し、キャビティには被嵌合部を有する。挟持板は、第１のスリットが第１の先端から第１の開口端に向けて開口した方向とは直交する方向において嵌合部を有する。キャビティは、嵌合部と嵌合する被嵌合部を有する。
具体的な構成として、嵌合部は、挟持板の側面から外側に向けて突出する凸部である。被嵌合部は、キャビティの内壁面において、凸部と嵌合する凹部である。
さらに、図２１から図２３を用いて、詳細に説明する。
図２１に示すように、キャビティの壁面に保持される挟持板１２は、挟持板１２の側面から外側に向けて突出する凸部４５を有する。凸部４５は、外殻を成す外側挟持板１２Ａの四隅に設けられる。
図２２に示すように、挟持板１２が挿入されるキャビティ３１の壁面３３である内壁面３３Ｂには、凸部４５と対応する位置に凹部４６が設けられる。凸部４５と凹部４６とは、嵌め合わされる。
以上の構成を有する接続装置について、作用効果を説明する。
アルミニウム電線と接続端子とが接続された接続装置に対して、振動や温度変化が加えられる。キャビティにおける接続端子の挿入位置に多少の自由度があると、加えられた振動や温度変化の影響により、接続端子はキャビティに対して移動する。この移動距離は、僅かなものである。しかし、長い期間に亘って、接続装置が、高い振動や激しい温度変化を受けると、その影響は蓄積される。この僅かな移動が蓄積されると、アルミニウム電線のクリープ変形が促進される。クリープ変形が促進されると、アルミニウム電線に応力緩和が生じる。その結果、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加する。あるいは、アルミニウム電線の電線強度が低下すると、アルミニウム電線は断線する。
そこで、図２３に示すように、本実施の形態２における接続装置３０Ａを用いれば、接続端子１０がキャビティ３１に挿入されると、挟持板１２が有する凸部４５と壁面３３の凹部４６とが嵌め合わされる。挟持板１２が有する凸部４５と壁面３３の凹部４６とが嵌め合わされると、接続端子１０はキャビティ３１に固定される。
その結果、接続装置３０Ａに振動や温度変化が加えられても、接続端子１０がキャビティ３１に対して移動することを抑制できる。
ところで、キャビティ３１に対して接続端子１０が移動する方向は、接続装置３０Ａの使用形態により、回転方向や前後、あるいは、左右の直線方向の移動がある。
後述する実施の形態４に示すように、圧縮機に本実施の形態２における接続装置を用いた場合、回転方向の移動を抑制することができる。
なお、挟持板が有する嵌合部と、キャビティが有する被嵌合部とは、キャビティに対する接続端子の移動を抑制できれば、他の形状でもよい。
例えば、図２４、図２５に示すように、図１８に示す接続装置とは、凹部と凸部とを入れ替えてもよい。すなわち、接続端子１０Ｂが備える挟持板１２Ｃは、嵌合部として凹部４９を有する。キャビティ３１Ａは、被嵌合部として凸部５０を有する。
あるいは、図２６、２７に示すように、接続端子１０Ｃが備える挟持板１２Ｄは、挟持板を配置する方向２３に沿って屈曲された、嵌合部である凸部４５Ａを有する。キャビティ３１Ｂは、第２のスリット３４、第３のスリット３８が形成される内壁面３３Ｃに、被嵌合部として凹部４６Ａを有する。
また、キャビティに対する接続端子の移動を防止できれば、嵌合部と被嵌合部とを設ける個数は、特に囚われない。例えば、外側挟持板に対して、嵌合部を３ヶ所だけ設けてもよい。あるいは、外側挟持板に対して対角となる２ヶ所だけでもよい。
以上の説明から明らかなように、本実施の形態２の接続装置を用いれば、振動や温度変化などの厳しい条件下で使用されるアルミニウム電線に対して、クリープ変形を抑制することができる。クリープ変形を抑制すれば、応力緩和が生じることを防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態２に示した接続装置の製造方法について、図２８から図３３を用いて説明する。なお、一部の説明については、実施の形態２で用いた図面を援用する。
図２８は、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明するフローチャートである。図２９は、本発明の実施の形態３における接続装置の組み立て動作を説明する説明図である。図２８、図２９を用いて、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明する。
図３０は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明するフローチャートである。図３１は、本発明の実施の形態３における接続装置の要部斜視断面図である。図３２は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の要部斜視断面図である。図３０から図３２を用いて、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明する。
図３３は、本発明の実施の形態３における接続装置と、この接続装置と嵌合する平型接続端子との挿入離脱回数と接触抵抗増分値との特性を示す特性図である。
本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法は、接続端子をキャビティに挿入する挿入工程を備える。挿入工程において、接続端子をキャビティに挿入する挿入速度が、４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃである。
また、挿入工程において、接続端子をキャビティに挿入する方向に沿った接続端子の中心線と、接続端子がキャビティに挿入される方向に沿ったキャビティの中心線とがなす挿入角度が、±１０°以内の傾斜である。
さらに、接続端子において、挟持板に対してタブ部を屈曲する屈曲工程を備える。そして、屈曲工程の後、挿入工程を行う。
以下、詳細に説明する。
図２８に示すように、本発明の実施の形態２に示した接続装置を製造するにあたり、接続端子と保持部とを準備する（Ｓ１、Ｓ２）。図２８中、Ｓ１、Ｓ２と示された工程は、自前で行うことができる。あるいは、各々、他者が作成した接続端子や、保持部を購入してもよい。
図１８に示したように、準備された保持部のキャビティ３１に対して、アルミニウム電線１７を配置する（Ｓ３）。アルミニウム電線１７は、キャビティ３１が有する第２のスリット３４と第３のスリット３８とを通るように配置される。
その後、図１８中、矢印で示すように、準備した接続端子１０が保持部のキャビティ３１に挿入される（Ｓ４）。
このとき、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される挿入速度は、４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃとする。挿入速度を４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃとすれば、第１のスリット１３に圧入されるアルミニウム電線１７に対する負荷を軽減できる。
つまり、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する際、接続端子１０に施された絶縁被膜が、挟持板１２が有する接触面１４により除去される。また、芯線が接触面１４と所定の接触抵抗を有した状態で接触するために、アルミニウム電線１７が第１のスリット１３に圧入される。すなわち、接続端子１０をキャビティ３１に挿入するには、これらの要因に配慮して、接続端子１０を挿入しなければならない。
検証した結果を表２に示す。
Figure 2014181377
検証したところ、挿入速度が４０ｍｍ／ｓｅｃより遅ければ、アルミニウム電線１７は断線した。これは、キャビティ３１に挿入される接続端子１０とともにアルミニウム電線１７が移動する、共ずれという現象が生じたためと考えられる。
また、挿入速度が２００ｍｍ／ｓｅｃより速ければ、接続端子１０にねじれが生じた、あるいは、キャビティ３１が破壊に至るという不具合が発生した。
以上の結果より、挿入速度が４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃであれば、接続端子１０をキャビティ３１へ挿入する際、製造上の不具合が発生することを抑制できる。
また、図２９に示すように、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する際、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する方向に沿った接続端子１０の中心線６０と、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される方向に沿ったキャビティ３１の中心線６１とがなす挿入角度をβとする。挿入角度βを±１０°以内の傾斜とすれば、接続端子１０をキャビティ３１へ挿入する際、接続端子１０に変形が生じることを防止できる。
挿入角度による接続端子１０の変形は、キャビティ３１と接続端子１０との間で生じる、ねじれ状態の要因と考えられる。このねじれ状態は、接続装置を厳しい条件下で使用した場合、クリープ変形を促進するものと考えられる。
よって、挿入角度を規制できれば、アルミニウム電線に対するクリープ変形が生じることを抑制できる。
従って、後述する実施の形態４に示すように、接続端子が圧入された接続装置が、圧縮機に使用される。上述した接続装置が、圧縮機内で振動や温度変化などの厳しい条件化で使用されても、クリープ変形の促進を抑制できる。クリープ変形の促進を抑制することで、アルミニウム電線の応力緩和を防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
あるいは、図１８、図３０に示したように、準備した保持部３２のキャビティ３１に対して、アルミニウム電線１７を配置した後（Ｓ３）、接続端子を屈曲する（Ｓ５）。
図３０、図３１に示したように、屈曲された接続端子１０Ｄは、保持部のキャビティ３１に挿入される（Ｓ４）。
例えば、実施の形態４で示す圧縮機などのように、接続装置が使用される際、高さの制限を受けることがある。
このような場合、接続端子と嵌め合わせる平形接続端子を旗型端子とすることがある。さらに、高さの制限を受ける場合、タブ部と挟持板とを境界として、接続端子を折り曲げざるを得ない。そこで、予め、図３１に示すように、接続端子１０Ｄを屈曲する。屈曲された接続端子１０Ｄをキャビティ３１へ挿入する。このような製造方法を採用すれば、接続端子１０Ｄの変形を抑制することができる。
よって、接続端子の変形による接触不良を抑制することができる。その結果、接続端子とアルミニウム電線、接続端子と平形接続端子、あるいは、接続端子と旗型端子などの接続部分で、接触不良による発熱などが生じることはない。
表３に、接続端子の折り曲げと接触抵抗との関係を示す。
Figure 2014181377
表３中、「曲げ無し」とは、実施の形態１、実施の形態２で示した接続端子１０、１０Ａの状態をいう。「先曲げ」とは、本実施の形態３で説明している屈曲工程Ｓ５を経て形成される接続端子１０Ｄをいう。「後曲げ」とは、接続端子１０をキャビティ３１に挿入した後、タブ部１１を屈曲して、図３２の状態に形成された接続端子１０Ｅをいう。
表３から明らかなように、「先曲げ」された接続端子１０Ｄは、「曲げ無し」の接続端子１０と比べて、接触抵抗が変わらない。一方、「後曲げ」された接続端子１０Ｅは、「曲げ無し」の接続端子１０と比べて、１．５倍の接触抵抗となった。
これは、接続端子１０Ｅを屈曲する際、挟持板１２側を直接保持することができずに、タブ部１１を屈曲することで、接続端子１０Ｅに不要の変形が生じることが要因と考えられる。
また、旗型端子をタブ部１１に対して、挿入した後取り外す、という挿入離脱を繰り返したときの、接触抵抗の変化を検証した。
その結果を、図３３に示す。図３３に示すように、１度の取り外し行為により、接触抵抗が大幅に増加することが検証できた。
換言すれば、予め、接続端子を屈曲することで、接続端子の形状が安定する。屈曲された接続端子をキャビティへ挿入する。よって、屈曲された接続端子と接続される部分について、安定した接触抵抗を得ることができる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
なお、接続端子に対してタブ部が屈曲される方向は、嵌め合わされる旗型端子等の状況により、適宜、設定される。接続端子に対してタブ部が屈曲される方向は、上記説明に限定されるものではない。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、図面を用いて説明する。
図３４は、本発明の実施の形態４における電動機の斜視組立図である。図３５は、本発明の実施の形態４における電動機が備える固定子の斜視組立図である。図３６は、本発明の実施の形態４における電動機が備える他の接続装置の斜視組立図である。
本発明の実施の形態２に示した接続装置を用いた電動機について、図３４から図３６を用いて説明する。
図３４に、本発明の実施の形態４における電動機の一例を示す。本発明の実施の形態４における電動機は、ブラシレス電動機を示している。本発明の実施の形態４における電動機は、他の形態の電動機にも用いることができる。
電動機７０は、回転軸７１と、一対の軸受７２と、回転子７３と、固定子７４と、を有する。
一対の軸受７２は、回転子７３を挟むように回転軸７１に取り付けられる。回転子７３は、外周に磁石７５を有する。回転子７３は、外周に有する磁石７５と向かい合うように、固定子７４の内部に挿入される。
図３５に示すように、固定子７４は、保持部３２と、コア７６と、固定部材７７と、を備える。コア７６は、保持部３２と固定部材７７とで挟持される。固定子７４が有するティース７８に対して、巻線が巻き付けられる。巻線の一端が、保持部３２が備えるキャビティ３１に挿入される接続端子１０に接続される。
こうして、本発明の実施の形態４における電動機が構成される。
なお、図３６に示すように、本発明の実施の形態４における電動機において、接続装置３０Ｂは、要部のみで構成された保持部３２Ａからなる構成としてもよい。この場合、図３５に示したコア７６等に関する絶縁は、絶縁フィルム等を用いることができる。
上述した電動機が、図３７に示す圧縮機に用いられる。
図３７は、本発明の実施の形態４における圧縮機の断面図である。図３８は、本発明の実施の形態４における送風機の断面図である。
併せて、同電動機を用いた圧縮機について、図３７を用いて説明する。同様に、同電動機を用いた送風機について、図３８を用いて説明する。
圧縮機８０は、筐体８１内に、電動機７０と、圧縮部８２と、を備える。筐体８１には、吸入管と、吐出管と、を備える。
吸入管を介して筐体８１内に吸い込まれた冷媒は、圧縮部８２へ運ばれる。圧縮部８２は、電動機７０により駆動される。圧縮部８２が駆動することで、冷媒は圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出管より冷凍サイクル内へ吐き出される。
同様に、電動機が、図３８に示す送風機に用いられる。
送風機９０は、筐体９１内に、電動機７０を備える。回転軸７１には、羽根が取り付けられる。回転子７３が回転すれば、回転軸７１に取り付けられた羽根も回転する。
本発明の実施の形態４における電動機は、多様な用途に用いられる。特に、圧縮機は、振動や温度変化という点で、厳しい条件下で使用される。送風機は、振動という点で、厳しい条件下で使用される。
しかしながら、実施の形態２にて詳述したように、本発明の実施の形態２における接続装置を用いれば、振動や温度変化という点で、厳しい条件下で使用されたとしても、キャビティに対する接続端子の移動を抑制できる。
よって、アルミニウム電線に生じるクリープ変形が抑制される。クリープ変形が抑制されるため、応力緩和を防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された電動機を提供できる。また、この電動機を用いた圧縮機と、この電動機を用いた送風機と、を提供できる。
本発明の実施の形態４における圧縮機と、同送風機との効果について、従来の端子と比較した結果を、表４と、図３９、図４０とを用いて示す。
比較は、ヒートショック試験と振動試験とで行った。表４は、評価の対象となる組み合わせを示す。各試験を実施した後、接触抵抗の変化を調べて、評価を行った。
Figure 2014181377
図３９は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較するヒートショック試験の回数と、接触抵抗との関係を示す特性図である。図４０は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較する振動試験の前後と、接触抵抗との関係を示す特性図である。
図３９、図４０を用いて、本発明の実施の形態と、従来品とを比較した結果について説明する。
ヒートショック試験は、つぎの条件で行った。雰囲気温度は、−４０℃〜１２０℃で変化させた。１回のサイクルは、−４０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態と、１２０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態とした。このサイクルを２０００回、すなわち、２０００サイクル繰り返した。
振動試験は、つぎの条件で行った。振動周波数の範囲は、１０Ｈｚ〜５５Ｈｚとした。直線掃引時間は、１分とした。０．１Ａの通電を施した状態で、振幅は、１．６ｍｍとした。振動方向は、前後、上下、左右の３方向とした。
表４と図３９より、ヒートショック試験を行った結果、解決すべき点と認識していた従来端子とアルミニウム電線との組み合わせである比較例１は、接触抵抗の上昇が顕著であることが確認できた。
一方、実施例１は、従来端子と銅電線との組み合わせ（比較例２）と同等以下の接触抵抗を実現できることが確認できた。
また、表４と図４０より、振動試験を行った結果、解決すべき点と認識していた従来端子とアルミニウム電線との組み合わせである比較例１は、接触抵抗の上昇が顕著であることが確認できた。
一方、実施例１は、従来端子と銅電線との組み合わせ（比較例２）と同等以下の接触抵抗を実現できることが確認できた。
以上の結果から明らかなように、本発明の各実施の形態を用いれば、つぎの作用効果を奏することができる。
すなわち、アルミニウム電線を用いることができるため、電気機器の軽量化を図ることができる。
しかも、アルミニウム電線が用いられることで懸念されていた、振動や温度変化による厳しい条件下による使用であっても、クリープ変形を抑制して、応力緩和が生じることを防止できる。つまり、本発明の各実施の形態は、従来の銅電線と従来端子との組み合わせと同程度の接触抵抗を維持できる。よって、接触抵抗が上昇することによる発熱などの不具合を回避できる。
その結果、従来の銅電線と従来端子との組み合わせと同様の取扱いが可能となる。
本発明のアルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機は、圧縮機、送風機をはじめ、従来の銅電線を用いた電気機器が利用できる分野において、利用が可能である。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 接続端子
１１ タブ部
１２，１２Ｃ，１２Ｄ 挟持板
１２Ａ 外側挟持板
１２Ｂ 内側挟持板
１３ 第１のスリット
１４，１４Ａ，１４Ｂ 接触面
１５ 第１の開口端
１６ 第１の先端
１７，１１７ アルミニウム電線
１７Ａ 芯線
１７Ｂ 絶縁被膜
１８ 有効接触面
１９ 接点
２１ 仮留め部
２２ テーパ部
２３ 挟持板を配置する方向
２４ 接触抵抗上昇領域
２５ 電線強度低下領域
３０，３０Ａ，３０Ｂ 接続装置
３１，３１Ａ，３１Ｂ キャビティ
３２，３２Ａ 保持部
３３，３３Ａ 壁面
３３Ｂ，３３Ｃ 内壁面
３４ 第２のスリット
３５ 第２の開口端
３６ 第２の先端
３７ 開口
３８ 第３のスリット
３９ 第３の先端
４０ 第３の開口端
４１ 電線台
４２ 横方向
４３ 高さ方向
４５，４５Ａ 凸部（嵌合部）
４６，４６Ａ 凹部（被嵌合部）
４７ 線
４９ 凹部（嵌合部）
５０ 凸部（被嵌合部）
６０，６１ 中心線
７０ 電動機
７１ 回転軸
７２ 軸受
７３ 回転子
７４ 固定子
７５ 磁石
７６ コア
７７ 固定部材
７８ ティース
８０ 圧縮機
８１，９１ 筐体
８２ 圧縮部
９０ 送風機
本発明は、アルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機に関する。
従来、トランス、リアクタ及びマグネトロン等の電気機器は、電気機器自体の軽量化を図るために、芯線にアルミニウムを用いた絶縁電線が使用されていた。以下、芯線にアルミニウムを用い、この芯線の外周面が絶縁被膜で覆われた絶縁電線をアルミニウム電線という。アルミニウムには、クリープ現象による変形が生じ易いという特性がある。以下、クリープ現象による変形をクリープ変形という。アルミニウム電線は、クリープ変形が進むと応力が緩和される。以下、クリープ変形による応力の緩和を応力緩和という。
アルミニウム電線の接続については、特許文献１および特許文献２に示されるように、アルミニウムのクリープ変形に対応したものが提案されている。
特許文献１では、圧着端子の圧着部に溝を形成して、アルミニウム電線と圧着端子とを接続するものが提案されている。特許文献１は、圧着部に溝を形成することで、クリープ変形に対応することが期待される。なお、特許文献１でいう圧着端子は、本願の接続端子に相当する。
特許文献２では、接続端子が有する板状部に、複数のひずみ領域を形成するものが提案されている。板状部は、接続端子が有する圧接部を折り曲げることで形成される。特許文献２は、複数のひずみ領域を形成することで、クリープ変形に対応することが期待される。
特許第４５５０７９１号公報 特開２０１１−１９２６３７号公報
本発明の接続端子は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続端子は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備える。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。
また、本発明の接続装置は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続装置は、接続端子と、保持部と、を含む。
接続端子は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備える。保持部は、接続端子が挿入されるキャビティを備える。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。
キャビティは、壁面と、第２のスリットと、を有する。壁面は、挿入された接続端子の少なくとも挟持板を囲む。第２のスリットは、壁面において第１のスリットと向かい合う場所に、一方に第２の開口端と、他方に第２の先端とが位置する。第２のスリットは、第２の先端よりも第２の開口端のほうが広い間隔を有する。
図１は、本発明の実施の形態１における接続端子の正面図である。 図２は、本発明の実施の形態１における接続端子の側面図である。 図３は、本発明の実施の形態１における接続端子の底面図である。 図４は、本発明の実施の形態１における接続端子の要部拡大図である。 図５は、図４の線５−５についての断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１におけるアルミニウム電線の線径と芯線断面積に対する接触面積の比率の関係を示す特性図である。 図７は、本発明の実施の形態１における他の接続端子の底面図である。 図８は、本発明の実施の形態１における接続端子が有する他の挟持板の底面図である。 図９は、本発明の実施の形態１における接続端子が有するさらに異なる挟持板の底面図である。 図１０は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１１は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１２は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１３は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。 図１４は、本発明の実施の形態２における接続装置の斜視図である。 図１５は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視図である。 図１６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの斜視断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの正面図である。 図１８は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視断面図である。 図１９は、本発明の実施の形態２における接続装置の他の要部斜視断面図である。 図２０は、図１９の線２０−２０についての断面図である。 図２１は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する接続端子の平面図である。 図２２は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの平面図である。 図２３は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティに接続端子を挿入した状態を示す平面図である。 図２４は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他の接続端子の斜視図である。 図２５は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他のキャビティの平面図である。 図２６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なる接続端子の斜視図である。 図２７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なるキャビティの平面図である。 図２８は、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明するフローチャートである。 図２９は、本発明の実施の形態３における接続装置の組み立て動作を説明する説明図である。 図３０は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明するフローチャートである。 図３１は、本発明の実施の形態３における接続装置の要部斜視断面図である。 図３２は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の要部斜視断面図である。 図３３は、本発明の実施の形態３における接続装置と、この接続装置と嵌合する平型接続端子との挿入離脱回数と接触抵抗増分値との特性を示す特性図である。 図３４は、本発明の実施の形態４における電動機の斜視組立図である。 図３５は、本発明の実施の形態４における電動機が備える固定子の斜視組立図である。 図３６は、本発明の実施の形態４における電動機が備える他の接続装置の斜視組立図である。 図３７は、本発明の実施の形態４における圧縮機の断面図である。 図３８は、本発明の実施の形態４における送風機の断面図である。 図３９は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較するヒートショック試験の回数と接触抵抗との特性を示す特性図である。 図４０は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較する振動試験の前後と接触抵抗との特性を示す特性図である。
本発明は、後述する各実施の形態における接続端子、この接続端子を含む接続装置により、アルミニウム電線を用いた電気機器において、クリープ変形が進行することを抑制する。
また、本発明の実施の形態における接続端子、この接続端子を含む接続装置は、クリープ変形に伴って、接続端子がアルミニウム電線を保持する応力が損なわれることを抑制する。
よって、接続端子がアルミニウム電線を保持する応力は、確保される。
その結果、本発明の実施の形態における接続装置を用いた電動機、あるいは、この電動機を用いた圧縮機やこの電動機を用いた送風機では、信頼性が高い電動機を提供できる。
つまり、従来の接続端子には、つぎの改善が求められる内容がある。
すなわち、特許文献１では、圧着端子をかしめるための専用治具が必要となる。また、特許文献１では、他の導電体との絶縁を確保するため、圧着部に被せる絶縁キャップが必要になる。
また、特許文献１に記載された圧着端子は、接続された圧着部が振動により動かないように、固定することが求められる。例えば、電動機の場合、アルミニウム電線が成す巻線のコイルエンド部等へ、圧着部が固定される。このような工程が必要となるため、生産性が低くなる。
これらの理由により、特許文献１は、製造設備、部品点数や作業工数が増える。また、これらの理由は、コストアップの要因ともなる。
つぎに、接続端子は、圧縮機を駆動する電動機や、送風機を駆動する電動機にも用いられる。圧縮機を駆動する電動機は、高振動や温度変化が激しい環境下で使用される。圧縮機に用いられる電動機のように、振動と温度変化において、特に厳しい条件下で使用される場合、アルミニウム電線のクリープ変形が、より進行し易くなる。その理由は、接続端子と、接続端子を固定する部材との間で、固定が不充分である場合、接続端子が固定する部材に対して移動することになる。この細かな移動が蓄積されると、クリープ変形が進行するものと考えられる。クリープ変形が進行すれば、アルミニウム電線に対して接続端子が有する応力が失われる。
このような厳しい条件下で、特許文献２に記載された接続端子を用いた場合、クリープ変形が進行するため、応力緩和が生じる。アルミニウム電線と接続端子との間で応力緩和が生じると、アルミニウム電線と接続端子との間で接合強度が低下する。接合強度が低下すると、アルミニウム電線と接続端子との接合部分の接触抵抗が増加する。接触抵抗が増加すれば、この接続端子が用いられた電気機器が停止するなど、所定外の動作を行うことが考えられる。よって、特許文献２では、電気機器に対する信頼性が低下する。
従って、圧縮機や送風機等に用いられる電動機にアルミニウム電線が用いられる場合、アルミニウム電線の接続部分には、過酷な使用環境下に耐え得る、高い信頼性を有する接続方法が望まれる。
以下、特に顕著な効果を発揮するアルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置について、図面を用いて説明する。
併せて、この接続装置の製造方法について、図面を用いて説明する。
さらに、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機についても、図面を用いて説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における接続端子について、図１から図１３を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における接続端子の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１における接続端子の側面図である。図３は、本発明の実施の形態１における接続端子の底面図である。図１から図３を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の外観を説明する。
図４は、本発明の実施の形態１における接続端子の要部拡大図である。図５は、図４の線５−５についての断面図である。図４、図５を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の要部を説明する。
図６は、本発明の実施の形態１におけるアルミニウム電線の線径と芯線断面積に対する接触面積の比率の関係を示す特性図である。
本発明の実施の形態１における接続端子は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。
図１から図３に示すように、本発明の実施の形態１における接続端子１０は、タブ部１１と、アルミニウム電線を保持する４枚の挟持板１２と、を備える。
挟持板１２は、第１のスリット１３と、接触面１４と、を有する。第１のスリット１３は、一方に第１の開口端１５と、他方に第１の先端１６とが位置する。
図４に示すように、第１のスリット１３には、アルミニウム電線１７が圧入される。接触面１４は、第１のスリット１３に圧入されたアルミニウム電線１７と接する。
図５に示すように、接触面１４と芯線１７Ａとが接する接触面積は、芯線１７Ａの径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。なお、接触面積とは、芯線１７Ａの径方向の断面積に対して、接触面１４が接する有効接触面１８の総面積をいう。
さらに、詳細に説明する。
図１から図３に示すように、接続端子１０は、銅合金で形成できる。銅合金の具体例として、三菱伸銅株式会社製のＣＤＡ合金であるＭＳＰ１（ＭＳＰは、登録商標）がある。
接続端子１０は、タブ部１１を有する。タブ部１１には、後述する実施の形態２以降で示すように、対応する平形接続端子が嵌め合わされる。
図４、図５に示すように、挟持板１２は、第１のスリット１３に沿って接触面１４を有する。第１のスリット１３にアルミニウム電線１７が圧入されると、絶縁被膜１７Ｂは接触面１４によって取り除かれる。よって、アルミニウム電線１７の芯線１７Ａと接触面１４とが接する。挟持板１２は、接続端子１０の外殻を構成する外側挟持板１２Ａと、接続端子１０の内部に配置される内側挟持板１２Ｂとで形成される。芯線１７Ａと接触面１４とが接する接点１９において、四方の接触面１４から芯線１７Ａに対して応力が加えられる。より具体的には、図５に示すように、１つの接点１９において、外側挟持板１２Ａが有する接触面１４Ａと、内側挟持板１２Ｂが有する接触面１４Ｂとから、接点方向に向けて応力が加えられる。
つまり、四方から芯線１７Ａに対して応力が加えられる。この応力に対して、アルミニウム電線１７は反力を発生する。接触面１４からアルミニウム電線１７に加えられる応力と、アルミニウム電線１７から接触面１４へ生じる反力とが適度に調和すれば、クリープ変形の進行を抑制できる。以下、四方から芯線１７Ａに対して加える応力を内部応力という。
図６は、芯線の線径と、芯線と接触面との接触面積の比率とを示す。
図６に示すように、接触面積が１００％より小さい場合、接続端子は、内部応力が維持できなくなる。内部応力が維持できなくなると、アルミニウム電線のクリープ変形が進行し易くなる。よって、アルミニウム電線と接続端子との接合強度が低下する。接合強度が低下すると、アルミニウム電線と接続端子との接合部分の接触抵抗が増加する。接触抵抗が許容値を超えると、接続不良となる。この領域を、接触抵抗上昇領域２４という。
一方、接触面積が２００％より大きい場合、アルミニウム電線の強度が低下する。つまり、アルミニウム電線が第１のスリットに圧入される際、接触面により、芯線は変形される。芯線が変形した結果、芯線の径方向の断面積が小さくなる。芯線の径方向の断面積が小さくなると、アルミニウム電線の電線強度が低下する。アルミニウム電線の電線強度が低下し過ぎると、断線に至ることもある。この領域を、電線強度低下領域２５という。
以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態１における接続端子によれば、芯線と接触面とが接する接点において、四方の接触面から芯線に対して応力が加えられる。この応力に対して、芯線から接触面へ反力を生じる。応力と反力とが適度に調和すれば、厳しい条件下であっても、クリープ変形を抑制できる。よって、内部応力が維持される。
接触面積が、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％であれば、応力と反力とが、適度に調和された状態を維持できる。よって、クリープ変形が進行することを抑制できる。その結果、圧入されたアルミニウム電線の電線強度は維持される。
なお、挟持板は、４枚以上でもよい。
例えば、図７に示すように、６枚の挟持板１２を用いた場合、各接点１９に対して、各々内部応力が発生する。このとき、接触面積が、１００％〜２００％であれば、同様の作用効果が期待できる。
つぎに、１００％〜２００％の接触面積を得るための形態について、説明する。
図７は、本発明の実施の形態１における他の接続端子の底面図である。図８は、本発明の実施の形態１における接続端子が有する他の挟持板の底面図である。図９は、本発明の実施の形態１における接続端子が有するさらに異なる挟持板の底面図である。図７から図９を用いて、本発明の実施の形態１における接続端子の他の実施例について説明する。
本発明の実施の形態１における接続端子は、上述した形状に加えて、接触面には、４枚以上の挟持板を配置する方向に対して、１５°〜７５°の傾斜角度を有する。
さらに、詳細に説明する。
図３、図５に示すように、接続端子１０は、圧入されるアルミニウム電線の軸心方向に沿って４枚の挟持板１２が順次、配置される。図３中、矢印で示す方向を、挟持板を配置する方向２３という。
接触面１４は、この挟持板を配置する方向２３に対して、１５°〜７５°の傾斜角度αを有する。
表１は、ヒートショック試験の前後において、アルミニウム電線と接触面との間で生じている接触抵抗が、どの程度変化するかを示す。
Figure 2014181377
ヒートショック試験は、つぎの条件で行った。雰囲気温度は、−４０℃〜１２０℃で変化させた。１回のサイクルは、−４０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態と、１２０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態とした。このサイクルを１０００回、すなわち、１０００サイクル繰り返した。なお、本条件は、後述する実施の形態４に示す圧縮機が、実使用に耐え得るかを判断するための加速試験の条件である。
ヒートショック試験の前後において、接触抵抗の変化が１ｍΩ以内であれば「変化なし」とした。一方、接触抵抗の変化が１ｍΩを越える場合、「変化あり」とした。
表１に示すように、傾斜角度αが、１５°より小さい場合、ヒートショック試験を行った後、変化ありという結果になった。その要因は、アルミニウム電線の線径方向において、内部応力を維持できなかったものと考えられる。つまり、アルミニウム電線は、クリープ変形が進行したため、応力緩和が生じた。応力緩和が生じたため、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加した。接触抵抗が許容値を超えたため、接続不良となった。
一方、傾斜角度αが、７５°より大きい場合、ヒートショック試験の初期段階で、アルミニウム電線の線径方向において、内部応力を維持できなかったものと考えられる。つまり、アルミニウム電線は、クリープ変形が進行したため、応力緩和が生じた。応力緩和が生じたため、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加した。接触抵抗が許容値を超えたため、接続不良となった。
なお、挟持板１２において、挟持板を配置する方向２３における断面形状が、図８、図９に示すように、曲線形状やその他の形状であっても、同様の作用効果を奏することが期待できる。
つぎに、接続端子に対して、複数のアルミニウム電線が圧入される場合に対する実施の形態について、説明する。
図１０は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１１は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１２は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。図１３は、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作を説明する説明図である。
図１０から図１３を用いて、本発明の実施の形態１における他の接続端子にアルミニウム電線を圧入する動作について説明する。
本発明の実施の形態１における接続端子は、上述した形状に加えて、第１のスリットには、アルミニウム電線を圧入する際、アルミニウム電線を一時的に保持する仮留め部を有する。
さらに、詳細に説明する。
図１０に示すように、接続端子１０Ａには、第１の開口端１５の近傍に、仮留め部２１が設けられる。仮留め部２１は、第１のスリット１３において、第１の先端１６側よりも第１の開口端１５側に位置することが好ましい。仮留め部２１は、圧入されるアルミニウム電線１７を保持できる程度の幅を有していればよい。仮留め部２１は、第１の先端１６側に、テーパ形状を成すテーパ部２２を設けることが好ましい。
このような仮留め部を有する接続端子について、比較例と具体例の説明を通して、作用効果を説明する。
（比較例）
例えば、接続端子が有する第１のスリットに、２本のアルミニウム電線が圧入される。仮留め部がない接続端子であれば、１本目のアルミニウム電線が圧入された段階で、第１のスリットが開いた状態となる。第１のスリットが開いた状態で、２本目のアルミニウム電線が圧入されると、アルミニウム電線と接触面とが十分に接することができないことがある。この結果、芯線を覆う絶縁被膜が十分に除去されない。アルミニウム電線の絶縁被膜が除去不足の状態になると、芯線と接触面との接触抵抗が高くなる。接触抵抗が許容値を超えると、接続不良となる。
（実施例）
これに対して、図１１に示すように、本実施の形態１における仮留め部２１を有する接続端子１０Ａは、１本目のアルミニウム電線１７が圧入されると、仮留め部２１で１本目のアルミニウム電線１７を保持する。このとき、第１のスリット１３は、その弾力等により、あまり開いた状態とはならない。
その後、図１２に示すように、第１のスリット１３に２本目のアルミニウム電線１１７が圧入される。２本目のアルミニウム電線１１７を圧入する際、仮留め部２１に保持された１本目のアルミニウム電線１７と共に、第１のスリット１３の第１の先端１６に向けて２本のアルミニウム電線１７，１１７が圧入される。
図１３に示すように、２本のアルミニウム電線１７，１１７を同時に圧入すれば、アルミニウム電線１７，１１７の絶縁被膜１７Ｂは、所定幅を維持していた第１のスリット１３が有する接触面１４により、安定して適度に除去できる。
その結果、２本のアルミニウム電線１７，１１７の芯線１７Ａと接触面１４とは、適度な接触抵抗の範囲で接することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における接続装置について、図１４から図２７を用いて説明する。
図１４は、本発明の実施の形態２における接続装置の斜視図である。図１５は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視図である。図１４、図１５を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置の概要を説明する。
図１６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの斜視断面図である。図１７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの正面図である。図１８は、本発明の実施の形態２における接続装置の要部斜視断面図である。図１９は、本発明の実施の形態２における接続装置の他の要部斜視断面図である。図２０は、図１９の線２０−２０についての断面図である。図１６から図２０を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置を組み立てる手順について、説明する。
なお、接続端子がキャビティに挿入される方向は、下記説明に限定されない。
本発明の実施の形態２における接続装置は、芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。
図１４、図１５に示すように、本発明の実施の形態２における接続装置３０は、接続端子１０と、この接続端子１０が挿入されるキャビティ３１を備えた保持部３２と、を含む。
接続端子１０は、実施の形態１の説明を援用する。なお、当然のことながら、後述する説明において、接続端子１０を接続端子１０Ａに置き換えることができる。
図１６、図１７に示すように、キャビティ３１は、壁面３３と、第２のスリット３４と、を有する。壁面３３は、挿入される接続端子の少なくとも挟持板を囲む。第２のスリット３４は、壁面３３において、挿入される接続端子が有する第１のスリットと向かい合う場所に、一方に第２の開口端３５と、他方に第２の先端３６とが位置する。第２のスリット３４は、第２の先端３６よりも第２の開口端３５のほうが広い間隔を有する。つまり、第２の先端の幅ｔ１は、第２の開口端の幅ｔ２よりも狭い。
さらに、詳細に説明する。
保持部は、樹脂で形成できる。樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ。以下、ＰＢＴと記す。）、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ。以下、ＬＣＰと記す。）等が使用できる。
特に、ＰＢＴ樹脂は、耐熱性、電気特性という点で優れている。ＰＢＴ樹脂は、ＬＣＰに比べ、安価である。ＰＢＴ樹脂の具体例として、東レ株式会社製のＰＢＴ樹脂である１１０１Ｇ−３０がある。
図１４、図１５に示すように、保持部３２は、キャビティ３１を有する。キャビティ３１は、接続端子１０を支持する。図１５に示すように、キャビティ３１には、壁面３３で囲った空間に、接続端子１０が備える挟持板１２が挿入される。壁面３３で囲った空間が挟持板１２を保持することで、接続端子１０はキャビティ３１に支持される。なお、接続端子１０を支持できれば、キャビティ３１は、さらにタブ部１１まで壁面３３で囲う構成であってもよい。
図１６に示すように、壁面３３は、第２のスリット３４を有する。第２のスリット３４は、キャビティ３１の開口３７側に第２の開口端３５が位置する。第２のスリット３４は、第２の先端３６よりも第２の開口端３５のほうが広い間隔を有する、テーパ形状である。キャビティ３１は、第２のスリット３４を有する壁面３３と向かい合う壁面３３Ａに、第３のスリット３８を有する。第３のスリット３８は、テーパ形状ではなく、第３の先端３９と第３の開口端４０とが同じ間隔を有するストレート形状でもよい。あるいは、第３のスリット３８は、第２のスリット３４よりも間隔が広いテーパ形状としてもよい。
壁面３３が有する第２のスリット３４がテーパ形状であれば、接続されるアルミニウム電線は、線径に応じて第２のスリット３４のいずれかの部分で保持される。従って、１つの形状のキャビティ３１を有する接続装置で、アルミニウム電線以外の電線を接続することも可能となる。つまり、接続装置の共用化を図ることができる。
本実施の形態２におけるキャビティには、壁面で囲われた空間の内部に、電線台を有する。図２２に示すように、キャビティ３１の底面に設けられる電線台４１は、第２のスリット３４と第３のスリット３８とを結んだ線４７上に位置する。図１７に示すように、電線台４１の高さは、第２の先端３６と同じ高さであることが望ましい。
以上の構成を有するキャビティに、アルミニウム電線が配置される。図１８に示すように、アルミニウム電線１７は、壁面３３が有する第２のスリット３４に挿入される。挿入されたアルミニウム電線１７は、テーパ形状を成す第２のスリット３４に保持される。第２のスリット３４にアルミニウム電線１７が保持されたところに、図１８中、矢印で示すように、キャビティ３１の開口３７側から接続端子１０が挿入される。接続端子１０の挟持板１２が有する第１のスリット１３と、キャビティ３１の壁面３３が有する第２のスリット３４とが向かい合うように、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される。接続端子１０がキャビティ３１に挿入されると、第２のスリット３４に保持されたアルミニウム電線１７は、挟持板１２が有する第１のスリット１３に導かれる。アルミニウム電線１７は、接続端子１０がキャビティ３１内に押し込まれることに従って、図１８中、下方へ押し下げられる。やがて、アルミニウム電線１７は、第２のスリット３４で保持されるとともに、電線台４１上に到達する。さらに、接続端子１０がキャビティ３１に押し込まれると、図１９、図２０に示すように、接続端子１０が有する挟持板１２は、キャビティ３１が有する壁面３３で囲われた空間に保持される。
なお、図１８中、接続端子１０の内部に配置される挟持板（内側挟持板１２Ｂ）は、接続端子１０を分かりやすく表現するために割愛した。以下、同様の記載とする。
図１９、図２０に示すように、アルミニウム電線１７は、第２のスリット３４により、図中、矢印で示す横方向４２のずれが抑制される。アルミニウム電線１７は、電線台４１により、図中、矢印で示す高さ方向４３のずれが抑制される。電線台４１の高さが、第２の先端３６と同じ高さのため、アルミニウム電線１７は、挟持板１２が有する接触面１４により、絶縁被膜が安定して除去される。このとき、第３のスリット３８は、アルミニウム電線１７を保持していない。よって、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される際、第３のスリット３８からアルミニウム電線１７に不要な力が加わることはない。よって、接続端子１０をキャビティ３１に挿入することにより、アルミニウム電線１７が断線することを防止できる。
この結果、アルミニウム電線１７と接続端子１０とは、安定した接触抵抗で接続される。アルミニウム電線１７と接続端子１０とは、高い信頼性で接続される。アルミニウム電線１７が第２のスリット３４で保持された状態で取り付け作業を行うことができるため、作業性も向上する。
つぎに、さらに顕著な効果を奏する形態について、説明する。
図２１は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する接続端子の平面図である。図２２は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティの平面図である。図２３は、本発明の実施の形態２における接続装置が有するキャビティに接続端子を挿入した状態を示す平面図である。図２１から図２３を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置において、特に顕著な作用効果を奏する形態について、説明する。
図２４は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他の接続端子の斜視図である。図２５は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する他のキャビティの平面図である。図２６は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なる接続端子の斜視図である。図２７は、本発明の実施の形態２における接続装置が有する異なるキャビティの平面図である。図２４から図２７を用いて、本発明の実施の形態２における接続装置において、特に顕著な作用効果を奏する他の形態について、説明する。
本発明の実施の形態２における接続装置は、挟持板には嵌合部を有し、キャビティには被嵌合部を有する。挟持板は、第１のスリットが第１の先端から第１の開口端に向けて開口した方向とは直交する方向において嵌合部を有する。キャビティは、嵌合部と嵌合する被嵌合部を有する。
具体的な構成として、嵌合部は、挟持板の側面から外側に向けて突出する凸部である。被嵌合部は、キャビティの内壁面において、凸部と嵌合する凹部である。
さらに、図２１から図２３を用いて、詳細に説明する。
図２１に示すように、キャビティの壁面に保持される挟持板１２は、挟持板１２の側面から外側に向けて突出する凸部４５を有する。凸部４５は、外殻を成す外側挟持板１２Ａの四隅に設けられる。
図２２に示すように、挟持板１２が挿入されるキャビティ３１の壁面３３である内壁面３３Ｂには、凸部４５と対応する位置に凹部４６が設けられる。凸部４５と凹部４６とは、嵌め合わされる。
以上の構成を有する接続装置について、作用効果を説明する。
アルミニウム電線と接続端子とが接続された接続装置に対して、振動や温度変化が加えられる。キャビティにおける接続端子の挿入位置に多少の自由度があると、加えられた振動や温度変化の影響により、接続端子はキャビティに対して移動する。この移動距離は、僅かなものである。しかし、長い期間に亘って、接続装置が、高い振動や激しい温度変化を受けると、その影響は蓄積される。この僅かな移動が蓄積されると、アルミニウム電線のクリープ変形が促進される。クリープ変形が促進されると、アルミニウム電線に応力緩和が生じる。その結果、アルミニウム電線と接続端子との接触抵抗が増加する。あるいは、アルミニウム電線の電線強度が低下すると、アルミニウム電線は断線する。
そこで、図２３に示すように、本実施の形態２における接続装置３０Ａを用いれば、接続端子１０がキャビティ３１に挿入されると、挟持板１２が有する凸部４５と壁面３３の凹部４６とが嵌め合わされる。挟持板１２が有する凸部４５と壁面３３の凹部４６とが嵌め合わされると、接続端子１０はキャビティ３１に固定される。
その結果、接続装置３０Ａに振動や温度変化が加えられても、接続端子１０がキャビティ３１に対して移動することを抑制できる。
ところで、キャビティ３１に対して接続端子１０が移動する方向は、接続装置３０Ａの使用形態により、回転方向や前後、あるいは、左右の直線方向の移動がある。
後述する実施の形態４に示すように、圧縮機に本実施の形態２における接続装置を用いた場合、回転方向の移動を抑制することができる。
なお、挟持板が有する嵌合部と、キャビティが有する被嵌合部とは、キャビティに対する接続端子の移動を抑制できれば、他の形状でもよい。
例えば、図２４、図２５に示すように、図１８に示す接続装置とは、凹部と凸部とを入れ替えてもよい。すなわち、接続端子１０Ｂが備える挟持板１２Ｃは、嵌合部として凹部４９を有する。キャビティ３１Ａは、被嵌合部として凸部５０を有する。
あるいは、図２６、２７に示すように、接続端子１０Ｃが備える挟持板１２Ｄは、挟持板を配置する方向２３に沿って屈曲された、嵌合部である凸部４５Ａを有する。キャビティ３１Ｂは、第２のスリット３４、第３のスリット３８が形成される内壁面３３Ｃに、被嵌合部として凹部４６Ａを有する。
また、キャビティに対する接続端子の移動を防止できれば、嵌合部と被嵌合部とを設ける個数は、特に囚われない。例えば、外側挟持板に対して、嵌合部を３ヶ所だけ設けてもよい。あるいは、外側挟持板に対して対角となる２ヶ所だけでもよい。
以上の説明から明らかなように、本実施の形態２の接続装置を用いれば、振動や温度変化などの厳しい条件下で使用されるアルミニウム電線に対して、クリープ変形を抑制することができる。クリープ変形を抑制すれば、応力緩和が生じることを防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態２に示した接続装置の製造方法について、図２８から図３３を用いて説明する。なお、一部の説明については、実施の形態２で用いた図面を援用する。
図２８は、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明するフローチャートである。図２９は、本発明の実施の形態３における接続装置の組み立て動作を説明する説明図である。図２８、図２９を用いて、本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法を説明する。
図３０は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明するフローチャートである。図３１は、本発明の実施の形態３における接続装置の要部斜視断面図である。図３２は、本発明の実施の形態３における接続装置の他の要部斜視断面図である。図３０から図３２を用いて、本発明の実施の形態３における接続装置の他の製造方法を説明する。
図３３は、本発明の実施の形態３における接続装置と、この接続装置と嵌合する平型接続端子との挿入離脱回数と接触抵抗増分値との特性を示す特性図である。
本発明の実施の形態３における接続装置の製造方法は、接続端子をキャビティに挿入する挿入工程を備える。挿入工程において、接続端子をキャビティに挿入する挿入速度が、４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃである。
また、挿入工程において、接続端子をキャビティに挿入する方向に沿った接続端子の中心線と、接続端子がキャビティに挿入される方向に沿ったキャビティの中心線とがなす挿入角度が、±１０°以内の傾斜である。
さらに、接続端子において、挟持板に対してタブ部を屈曲する屈曲工程を備える。そして、屈曲工程の後、挿入工程を行う。
以下、詳細に説明する。
図２８に示すように、本発明の実施の形態２に示した接続装置を製造するにあたり、接続端子と保持部とを準備する（Ｓ１、Ｓ２）。図２８中、Ｓ１、Ｓ２と示された工程は、自前で行うことができる。あるいは、各々、他者が作成した接続端子や、保持部を購入してもよい。
図１８に示したように、準備された保持部のキャビティ３１に対して、アルミニウム電線１７を配置する（Ｓ３）。アルミニウム電線１７は、キャビティ３１が有する第２のスリット３４と第３のスリット３８とを通るように配置される。
その後、図１８中、矢印で示すように、準備した接続端子１０が保持部のキャビティ３１に挿入される（Ｓ４）。
このとき、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される挿入速度は、４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃとする。挿入速度を４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃとすれば、第１のスリット１３に圧入されるアルミニウム電線１７に対する負荷を軽減できる。
つまり、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する際、アルミニウム電線１７に施された絶縁被膜が、挟持板１２が有する接触面１４により除去される。また、芯線が接触面１４と所定の接触抵抗を有した状態で接触するために、アルミニウム電線１７が第１のスリット１３に圧入される。すなわち、接続端子１０をキャビティ３１に挿入するには、これらの要因に配慮して、接続端子１０を挿入しなければならない。
検証した結果を表２に示す。
Figure 2014181377
検証したところ、挿入速度が４０ｍｍ／ｓｅｃより遅ければ、アルミニウム電線１７は断線した。これは、キャビティ３１に挿入される接続端子１０とともにアルミニウム電線１７が移動する、共ずれという現象が生じたためと考えられる。
また、挿入速度が２００ｍｍ／ｓｅｃより速ければ、接続端子１０にねじれが生じた、あるいは、キャビティ３１が破壊に至るという不具合が発生した。
以上の結果より、挿入速度が４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃであれば、接続端子１０をキャビティ３１へ挿入する際、製造上の不具合が発生することを抑制できる。
また、図２９に示すように、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する際、接続端子１０をキャビティ３１に挿入する方向に沿った接続端子１０の中心線６０と、接続端子１０がキャビティ３１に挿入される方向に沿ったキャビティ３１の中心線６１とがなす挿入角度をβとする。挿入角度βを±１０°以内の傾斜とすれば、接続端子１０をキャビティ３１へ挿入する際、接続端子１０に変形が生じることを防止できる。
挿入角度による接続端子１０の変形は、キャビティ３１と接続端子１０との間で生じる、ねじれ状態の要因と考えられる。このねじれ状態は、接続装置を厳しい条件下で使用した場合、クリープ変形を促進するものと考えられる。
よって、挿入角度を規制できれば、アルミニウム電線に対するクリープ変形が生じることを抑制できる。
従って、後述する実施の形態４に示すように、接続端子が圧入された接続装置が、圧縮機に使用される。上述した接続装置が、圧縮機内で振動や温度変化などの厳しい条件化で使用されても、クリープ変形の促進を抑制できる。クリープ変形の促進を抑制することで、アルミニウム電線の応力緩和を防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
あるいは、図１８、図３０に示したように、準備した保持部３２のキャビティ３１に対して、アルミニウム電線１７を配置した後（Ｓ３）、接続端子を屈曲する（Ｓ５）。
図３０、図３１に示したように、屈曲された接続端子１０Ｄは、保持部のキャビティ３１に挿入される（Ｓ４）。
例えば、実施の形態４で示す圧縮機などのように、接続装置が使用される際、高さの制限を受けることがある。
このような場合、接続端子と嵌め合わせる平形接続端子を旗型端子とすることがある。さらに、高さの制限を受ける場合、タブ部と挟持板とを境界として、接続端子を折り曲げざるを得ない。そこで、予め、図３１に示すように、接続端子１０Ｄを屈曲する。屈曲された接続端子１０Ｄをキャビティ３１へ挿入する。このような製造方法を採用すれば、接続端子１０Ｄの変形を抑制することができる。
よって、接続端子の変形による接触不良を抑制することができる。その結果、接続端子とアルミニウム電線、接続端子と平形接続端子、あるいは、接続端子と旗型端子などの接続部分で、接触不良による発熱などが生じることはない。
表３に、接続端子の折り曲げと接触抵抗との関係を示す。
Figure 2014181377
表３中、「曲げ無し」とは、実施の形態１、実施の形態２で示した接続端子１０、１０Ａの状態をいう。「先曲げ」とは、本実施の形態３で説明している屈曲工程Ｓ５を経て形成される接続端子１０Ｄをいう。「後曲げ」とは、接続端子１０をキャビティ３１に挿入した後、タブ部１１を屈曲して、図３２の状態に形成された接続端子１０Ｅをいう。
表３から明らかなように、「先曲げ」された接続端子１０Ｄは、「曲げ無し」の接続端子１０と比べて、接触抵抗が変わらない。一方、「後曲げ」された接続端子１０Ｅは、「曲げ無し」の接続端子１０と比べて、１．５倍の接触抵抗となった。
これは、接続端子１０Ｅを屈曲する際、挟持板１２側を直接保持することができずに、タブ部１１を屈曲することで、接続端子１０Ｅに不要の変形が生じることが要因と考えられる。
また、旗型端子をタブ部１１に対して、挿入した後取り外す、という挿入離脱を繰り返したときの、接触抵抗の変化を検証した。
その結果を、図３３に示す。図３３に示すように、１度の取り外し行為により、接触抵抗が大幅に増加することが検証できた。
換言すれば、予め、接続端子を屈曲することで、接続端子の形状が安定する。屈曲された接続端子をキャビティへ挿入する。よって、屈曲された接続端子と接続される部分について、安定した接触抵抗を得ることができる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された接続装置を提供できる。
なお、接続端子に対してタブ部が屈曲される方向は、嵌め合わされる旗型端子等の状況により、適宜、設定される。接続端子に対してタブ部が屈曲される方向は、上記説明に限定されるものではない。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、図面を用いて説明する。
図３４は、本発明の実施の形態４における電動機の斜視組立図である。図３５は、本発明の実施の形態４における電動機が備える固定子の斜視組立図である。図３６は、本発明の実施の形態４における電動機が備える他の接続装置の斜視組立図である。
本発明の実施の形態２に示した接続装置を用いた電動機について、図３４から図３６を用いて説明する。
図３４に、本発明の実施の形態４における電動機の一例を示す。本発明の実施の形態４における電動機は、ブラシレス電動機を示している。本発明の実施の形態４における電動機の態様は、他の形態の電動機にも用いることができる。
電動機７０は、回転軸７１と、一対の軸受７２と、回転子７３と、固定子７４と、を有する。
一対の軸受７２は、回転子７３を挟むように回転軸７１に取り付けられる。回転子７３は、外周に磁石７５を有する。回転子７３は、外周に有する磁石７５と固定子７４とが向かい合うように、固定子７４の内部に挿入される。
図３５に示すように、固定子７４は、保持部３２と、コア７６と、固定部材７７と、を備える。コア７６は、保持部３２と固定部材７７とで挟持される。固定子７４が有するティース７８に対して、巻線が巻き付けられる。巻線の一端が、保持部３２が備えるキャビティ３１に挿入される接続端子１０に接続される。
こうして、本発明の実施の形態４における電動機が構成される。
なお、図３６に示すように、本発明の実施の形態４における電動機において、接続装置３０Ｂは、要部のみで構成された保持部３２Ａからなる構成としてもよい。この場合、図３５に示したコア７６等に関する絶縁は、絶縁フィルム等を用いることができる。
上述した電動機が、図３７に示す圧縮機に用いられる。
図３７は、本発明の実施の形態４における圧縮機の断面図である。図３８は、本発明の実施の形態４における送風機の断面図である。
併せて、同電動機を用いた圧縮機について、図３７を用いて説明する。同様に、同電動機を用いた送風機について、図３８を用いて説明する。
圧縮機８０は、筐体８１内に、電動機７０と、圧縮部８２と、を備える。筐体８１には、吸入管と、吐出管と、を備える。
吸入管を介して筐体８１内に吸い込まれた冷媒は、圧縮部８２へ運ばれる。圧縮部８２は、電動機７０により駆動される。圧縮部８２が駆動することで、冷媒は圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出管より冷凍サイクル内へ吐き出される。
同様に、電動機が、図３８に示す送風機に用いられる。
送風機９０は、筐体９１内に、電動機７０を備える。回転軸７１には、羽根が取り付けられる。回転子７３が回転すれば、回転軸７１に取り付けられた羽根も回転する。
本発明の実施の形態４における電動機は、多様な用途に用いられる。特に、圧縮機は、振動や温度変化という点で、厳しい条件下で使用される。送風機は、振動という点で、厳しい条件下で使用される。
しかしながら、実施の形態２にて詳述したように、本発明の実施の形態２における接続装置を用いれば、振動や温度変化という点で、厳しい条件下で使用されたとしても、キャビティに対する接続端子の移動を抑制できる。
よって、アルミニウム電線に生じるクリープ変形が抑制される。クリープ変形が抑制されるため、応力緩和を防止できる。その結果、アルミニウム電線と接続端子とが、高い信頼性で接続された電動機を提供できる。また、この電動機を用いた圧縮機と、この電動機を用いた送風機と、を提供できる。
本発明の実施の形態４における圧縮機と、同送風機との効果について、従来の端子と比較した結果を、表４と、図３９、図４０とを用いて示す。
比較は、ヒートショック試験と振動試験とで行った。表４は、評価の対象となる組み合わせを示す。各試験を実施した後、接触抵抗の変化を調べて、評価を行った。
Figure 2014181377
図３９は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較するヒートショック試験の回数と、接触抵抗との関係を示す特性図である。図４０は、本発明の実施の形態４における接続装置と比較品とを比較する振動試験の前後と、接触抵抗との関係を示す特性図である。
図３９、図４０を用いて、本発明の実施の形態と、従来品とを比較した結果について説明する。
ヒートショック試験は、つぎの条件で行った。雰囲気温度は、−４０℃〜１２０℃で変化させた。１回のサイクルは、−４０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態と、１２０℃の雰囲気温度を３０分間維持する状態とした。このサイクルを２０００回、すなわち、２０００サイクル繰り返した。
振動試験は、つぎの条件で行った。振動周波数の範囲は、１０Ｈｚ〜５５Ｈｚとした。直線掃引時間は、１分とした。０．１Ａの通電を施した状態で、振幅は、１．６ｍｍとした。振動方向は、前後、上下、左右の３方向とした。
表４と図３９より、ヒートショック試験を行った結果、解決すべき点と認識していた従来端子とアルミニウム電線との組み合わせである比較例１は、接触抵抗の上昇が顕著であることが確認できた。
一方、実施例１は、従来端子と銅電線との組み合わせ（比較例２）と同等以下の接触抵抗を実現できることが確認できた。
また、表４と図４０より、振動試験を行った結果、解決すべき点と認識していた従来端子とアルミニウム電線との組み合わせである比較例１は、接触抵抗の上昇が顕著であることが確認できた。
一方、実施例１は、従来端子と銅電線との組み合わせ（比較例２）と同等以下の接触抵抗を実現できることが確認できた。
以上の結果から明らかなように、本発明の各実施の形態を用いれば、つぎの作用効果を奏することができる。
すなわち、アルミニウム電線を用いることができるため、電気機器の軽量化を図ることができる。
しかも、アルミニウム電線が用いられることで懸念されていた、振動や温度変化による厳しい条件下による使用であっても、クリープ変形を抑制して、応力緩和が生じることを防止できる。つまり、本発明の各実施の形態は、従来の銅電線と従来端子との組み合わせと同程度の接触抵抗を維持できる。よって、接触抵抗が上昇することによる発熱などの不具合を回避できる。
その結果、従来の銅電線と従来端子との組み合わせと同様の取扱いが可能となる。
本発明のアルミニウム電線に用いる接続端子、この接続端子を含む接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機は、圧縮機、送風機をはじめ、従来の銅電線を用いた電気機器が利用できる分野において、利用が可能である。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 接続端子
１１ タブ部
１２，１２Ｃ，１２Ｄ 挟持板
１２Ａ 外側挟持板
１２Ｂ 内側挟持板
１３ 第１のスリット
１４，１４Ａ，１４Ｂ 接触面
１５ 第１の開口端
１６ 第１の先端
１７，１１７ アルミニウム電線
１７Ａ 芯線
１７Ｂ 絶縁被膜
１８ 有効接触面
１９ 接点
２１ 仮留め部
２２ テーパ部
２３ 挟持板を配置する方向
２４ 接触抵抗上昇領域
２５ 電線強度低下領域
３０，３０Ａ，３０Ｂ 接続装置
３１，３１Ａ，３１Ｂ キャビティ
３２，３２Ａ 保持部
３３，３３Ａ 壁面
３３Ｂ，３３Ｃ 内壁面
３４ 第２のスリット
３５ 第２の開口端
３６ 第２の先端
３７ 開口
３８ 第３のスリット
３９ 第３の先端
４０ 第３の開口端
４１ 電線台
４２ 横方向
４３ 高さ方向
４５，４５Ａ 凸部（嵌合部）
４６，４６Ａ 凹部（被嵌合部）
４７ 線
４９ 凹部（嵌合部）
５０ 凸部（被嵌合部）
６０，６１ 中心線
７０ 電動機
７１ 回転軸
７２ 軸受
７３ 回転子
７４ 固定子
７５ 磁石
７６ コア
７７ 固定部材
７８ ティース
８０ 圧縮機
８１，９１ 筐体
８２ 圧縮部
９０ 送風機
本発明の接続端子は、アルミニウム単線からなる芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続端子は、タブ部と、アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備える。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面は、４枚以上の挟持板を配置する方向に対して１５°〜７５°の傾斜角度を有する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。
また、本発明の接続装置は、アルミニウム単線からなる芯線と、芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いられる。接続装置は、接続端子と、保持部と、を含む。
挟持板は、第１のスリットと、接触面と、を有する。第１のスリットは、一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置する。また、第１のスリットには、アルミニウム電線が圧入される。接触面は、第１のスリットに圧入されたアルミニウム電線と接する。接触面は、４枚以上の挟持板を配置する方向に対して１５°〜７５°の傾斜角度を有する。接触面と芯線とが接する接触面積は、芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である。

Claims (14)

  1. 芯線と、前記芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いる接続端子であって、
    タブ部と、前記アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板と、を備え、
    前記挟持板は、
    一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置するとともに、前記アルミニウム電線が圧入される第１のスリットと、
    前記第１のスリットに圧入された前記アルミニウム電線と接する接触面と、を有し、
    前記接触面と前記芯線とが接する接触面積は、前記芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積である接続端子。
  2. 前記接触面は、前記４枚以上の挟持板を配置する方向に対して、１５°〜７５°の傾斜角度を有する請求項１に記載の接続端子。
  3. 前記第１のスリットは、前記アルミニウム電線を圧入する際、前記アルミニウム電線を一時的に保持する仮留め部を有する請求項１に記載の接続端子。
  4. 芯線と、前記芯線の外周面を覆う絶縁被膜と、を有するアルミニウム電線に用いる接続装置であって、
    タブ部と前記アルミニウム電線を保持する４枚以上の挟持板とを備えた接続端子と、前記接続端子が挿入されるキャビティを備えた保持部と、を含み、
    前記挟持板は、
    一方に第１の開口端と、他方に第１の先端とが位置するとともに、前記アルミニウム電線が圧入される第１のスリットと、
    前記第１のスリットに圧入された前記アルミニウム電線と接する接触面と、を有し、
    前記接触面と前記芯線とが接する接触面積は、前記芯線の径方向の断面積に対して１００％〜２００％の面積であり、
    前記キャビティは、
    挿入された前記接続端子の少なくとも前記挟持板を囲む壁面と、
    前記壁面において前記第１のスリットと向かい合う場所に、一方に第２の開口端と、他方に第２の先端とが位置する第２のスリットと、を有し、
    前記第２のスリットは、前記第２の先端よりも前記第２の開口端のほうが広い間隔を有する接続装置。
  5. 前記接触面は、前記４枚以上の挟持板を配置する方向に対して、１５°〜７５°の傾斜角度を有する請求項４に記載の接続装置。
  6. 前記第１のスリットは、前記アルミニウム電線を圧入する際、前記アルミニウム電線を一時的に保持する仮留め部を有する請求項４に記載の接続装置。
  7. さらに、前記挟持板は、前記第１のスリットが前記第１の先端から前記第１の開口端に向けて開口した方向とは直交する方向において嵌合部を有し、
    前記キャビティは、前記嵌合部と嵌合する被嵌合部を有する請求項４に記載の接続装置。
  8. 前記嵌合部は、前記挟持板の側面から外側に向けて突出する凸部であって、
    前記被嵌合部は、前記キャビティの内壁面において、前記凸部と嵌合する凹部である請求項７に記載の接続装置。
  9. 前記接続端子を前記キャビティに挿入する挿入工程を備え、
    前記挿入工程において、前記接続端子を前記キャビティに挿入する挿入速度が、４０ｍｍ／ｓｅｃ〜２００ｍｍ／ｓｅｃである請求項４から請求項８のいずれか一項に記載された接続装置の製造方法。
  10. 前記接続端子を前記キャビティに挿入する挿入工程を備え、
    前記挿入工程において、
    前記接続端子を前記キャビティに挿入する方向に沿った前記接続端子の中心線と、前記接続端子が前記キャビティに挿入される方向に沿った前記キャビティの中心線とがなす挿入角度が、±１０°以内の傾斜である請求項４から請求項８のいずれか一項に記載された接続装置の製造方法。
  11. 前記挟持板に対して前記タブ部を屈曲する屈曲工程と、前記接続端子を前記キャビティに挿入する挿入工程とを備え、
    前記屈曲工程の後、前記挿入工程を行う請求項４から請求項８のいずれか一項に記載された接続装置の製造方法。
  12. 請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の接続装置を用いた電動機。
  13. 請求項１２に記載の電動機を用いた圧縮機。
  14. 請求項１２に記載の電動機を用いた送風機。
JP2013556437A 2013-05-09 2013-05-09 接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機 Active JP5816825B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/002974 WO2014181377A1 (ja) 2013-05-09 2013-05-09 接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5816825B2 JP5816825B2 (ja) 2015-11-18
JPWO2014181377A1 true JPWO2014181377A1 (ja) 2017-02-23

Family

ID=51865093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013556437A Active JP5816825B2 (ja) 2013-05-09 2013-05-09 接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9214741B2 (ja)
EP (1) EP2960995B1 (ja)
JP (1) JP5816825B2 (ja)
CN (1) CN104285341B (ja)
WO (1) WO2014181377A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11005325B2 (en) 2016-07-08 2021-05-11 Mitsubishi Electric Corporation Rotating electric machine, stator of rotating electric machine, and compressor
DE102018221045A1 (de) * 2018-12-05 2020-06-10 Robert Bosch Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen eines solchen Stators
JP7359007B2 (ja) * 2020-01-31 2023-10-11 住友電装株式会社 端子、端子連結体、及び基板用コネクタ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012102A (en) * 1976-05-26 1977-03-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Solderless electrical contact
JPS6038430B2 (ja) 1982-07-20 1985-08-31 株式会社ホギ エチレンオキサイドガス滅菌用インジケ−タ−インキ
JPS5936172U (ja) * 1982-08-30 1984-03-07 コニカ株式会社 中継用圧接コネクタ
JP3414525B2 (ja) * 1994-10-14 2003-06-09 矢崎総業株式会社 電線の接続構造および接続方法
JPH08255638A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sumitomo Wiring Syst Ltd 圧接端子
JPH11283685A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 圧接端子および該圧接端子を使用したケーブル分岐部
JP2001143774A (ja) * 1999-11-12 2001-05-25 Yazaki Corp 圧接端子
JP2003346939A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Omron Corp ソケット装置及び該ソケット装置のリード線接続方法
JP2004207156A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Sumitomo Wiring Syst Ltd 圧接端子およびジョイントコネクタ
JP4550791B2 (ja) 2005-11-24 2010-09-22 古河電気工業株式会社 アルミ撚線用圧着端子および前記圧着端子が接続されたアルミ撚線の端末構造
JP5080291B2 (ja) * 2008-01-15 2012-11-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 圧着端子、端子付電線及びその製造方法
JP2009283458A (ja) * 2008-04-23 2009-12-03 Fujikura Ltd 圧着接続構造
JP2010033776A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Sumitomo Wiring Syst Ltd 圧接端子、スプライス用端子及び電線の圧接構造
CN101651263B (zh) * 2009-09-09 2011-05-18 昆山捷讯腾精密电子科技有限公司 线对板连接器
JP4790851B2 (ja) * 2010-03-11 2011-10-12 株式会社 ピー・エル アルミニウム体の接続構造およびコネクタ
JP5552450B2 (ja) 2011-02-02 2014-07-16 株式会社 ピー・エル アルミニウム体の接続構造およびコネクタ

Also Published As

Publication number Publication date
US9214741B2 (en) 2015-12-15
US20140335721A1 (en) 2014-11-13
EP2960995A1 (en) 2015-12-30
EP2960995B1 (en) 2017-12-06
CN104285341A (zh) 2015-01-14
USRE48516E1 (en) 2021-04-13
CN104285341B (zh) 2016-10-05
JP5816825B2 (ja) 2015-11-18
WO2014181377A1 (ja) 2014-11-13
EP2960995A4 (en) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8952584B2 (en) Motor
JP2014207827A (ja) モータ用接続部材及びモータ装置
EP2811627B1 (en) Fan motor, inline type fan motor and assembly method of the same
US20130034975A1 (en) Connector and structure for connecting circuit board and external connector
CN113615047A (zh) 定子及电动机
JP5816825B2 (ja) 接続端子、接続装置、この接続装置の製造方法、この接続装置を用いた電動機、および、この電動機を用いた圧縮機とこの電動機を用いた送風機
JP6829745B2 (ja) 圧縮機駆動装置用密封アレンジメント、圧縮機駆動装置及びその組立方法
JP5745477B2 (ja) 電動機の固定子、電動機および設備機器
WO2017026073A1 (ja) 固定子、電動機および空気調和機
JP7145192B2 (ja) 圧縮機の駆動装置及びその組立方法
CN101814784B (zh) 电气设备
KR101550100B1 (ko) 전동기의 고정자, 전동기, 밀폐형 압축기 및 회전 기계
US11005325B2 (en) Rotating electric machine, stator of rotating electric machine, and compressor
EP4123884A1 (en) Motor, compressor, and fan motor
JP5579241B2 (ja) 回転電機
JP6492446B2 (ja) ターミナルおよびターミナルを備えた圧縮機
CN216872992U (zh) 马达及电动泵
JP2017212781A (ja) 回転電機
CN107896013A (zh) 导电线固定系统
KR101925802B1 (ko) 웨이브 와셔를 적용한 모터
JP2017033878A (ja) 機電一体装置
JP2017055582A (ja) 固定子およびそれを備える電動機
JP5465592B2 (ja) コンデンサ電動機、換気扇およびコンデンサ電動機の製造方法
JP5768724B2 (ja) 回転電機の製造方法
JP2020188570A (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5816825

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151