WO2016051923A1 - アルミニウム線と銅線との結線方法およびその結線方法を用いた電動機 - Google Patents

アルミニウム線と銅線との結線方法およびその結線方法を用いた電動機 Download PDF

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aluminum wire
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aluminum
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龍吉 木嶋
及川　智明
貞美 奥川
風間　修
幸宏 山城
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三菱電機株式会社
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    • 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
    • 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18—Windings for salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings

Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting an aluminum wire and a copper wire and an electric motor using the method.
  • an aluminum wire is used as a winding of an electric motor mounted on a hermetic compressor, and a copper wire is used as a connecting wire, thereby reducing the cost.
  • the connection between the aluminum wire and the copper wire is performed by a pressure contact terminal having two conductive grooves arranged in parallel. That is, the end of the aluminum wire and the end of the copper wire are respectively press-fitted into two conducting grooves provided in parallel on both sides of the center piece of the press contact terminal.
  • each conducting groove of the press contact terminal expands, and the elastic force acts on the end of the aluminum wire and the end of the copper wire as the press contact stress so as to ensure reliability (for example, see Patent Document 1). .
  • the pressure stress is reduced as compared with the case where the copper wires are pressed together.
  • stress relaxation proceeds by thermal creep. For this reason, the pressure stress applied to the aluminum wire by the pressure contact terminal decreases with time. If the initial pressure stress is low, the contact resistance increases due to the above-mentioned secular change, and in the worst case, it becomes non-conductive.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a wiring method and a wiring method between an aluminum wire and a copper wire that can ensure long-term reliability when the aluminum wire and the copper wire are connected. It aims at providing the used electric motor.
  • the method for connecting an aluminum wire and a copper wire includes a pressure contact terminal in which two conductive grooves are arranged in parallel, a cavity capable of accommodating the pressure contact terminal, and the 2 of the pressure contact terminals in the cavity. And an insulating member provided with two anvils corresponding to the conductive grooves, a terminal of an aluminum wire is placed on one of the two anvils, and a copper wire is placed on the other of the two anvils.
  • the electric motor according to the present invention is an electric motor using an aluminum wire as a winding of a stator and a copper wire as a connecting wire, and a connection portion between the winding and the connecting wire is the aluminum wire. It was created using a method of connecting wire and copper wire.
  • the end of the aluminum wire is press-fitted into the two conducting grooves of the press contact terminal before the end of the copper wire.
  • the copper wire is first press-fitted into the conducting groove of the press contact terminal, the entrance portion of the conducting groove on the aluminum wire side is narrowed, the aluminum wire is deformed at the entrance portion, and the back is wider than the entrance, The pressure stress of the aluminum wire is reduced.
  • the aluminum wire is first press-fitted into the conducting groove of the press contact terminal, and then the copper wire is press-fitted into the other conducting groove of the press contact terminal. The problem of decreasing can be solved.
  • connection portion between the winding and the jumper wire includes the connection portion created by using the above-described method of connecting the aluminum wire and the copper wire, so that the reliability is high. Ensuring is easy.
  • FIG. 1 is a top view showing an electric motor using a method of connecting an aluminum wire and a copper wire according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a connection portion using the connection method between the aluminum wire and the copper wire according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the relationship between the anvil height of the connection portion using the method of connecting the aluminum wire and the copper wire according to Embodiment 1 of the present invention and the two conductive grooves of the press contact terminal. As shown in FIGS.
  • connection portion using the aluminum wire and copper wire connection method according to the first embodiment of the present invention is arranged on one end face of the stator core 10 of the motor.
  • the connection portion includes a press contact terminal 1 in which two conductive grooves 1a and 1b are arranged in parallel with the central piece 1c interposed therebetween, and an insulating member 2 having cavities 6 and 7 that can accommodate the press contact terminals 1. I have.
  • two conductive wire restraining grooves 8a and 8b are provided in the cavities 6 and 7, two conductive wire restraining grooves 8a and 8b are provided.
  • Anvil 9 corresponding to the two conducting grooves 1a and 1b of the press contact terminal 1 is provided in the conducting wire restraining grooves 8a and 8b so as to protrude upward from the bottom surface.
  • the anvil 9 is a bridge connecting the aluminum wire end anvil 9a on which the end of the aluminum wire, that is, the winding start terminal 3 or the winding end terminal 4 is placed, and the end of the copper wire, that is, the winding.
  • a copper wire side anvil 9b on which the wire 5 is placed.
  • the protruding height of the aluminum wire side anvil 9a is formed to be higher than the protruding height of the copper wire side anvil 9b.
  • the end of the aluminum wire (the winding start terminal 3 or the winding end terminal 4) is placed in the two conducting grooves 1a and 1b of the press contact terminal 1 rather than the copper wire end (crossover wire 5). It can be press-fitted first.
  • an aluminum wire that is, a winding start terminal 3, a winding end terminal 4, and a copper wire, ie, a crossover wire 5, are arranged on the cavities 6 and 7.
  • a pressure contact terminal 1 having conductive grooves 1a and 1b set to a width smaller than the wire diameter of these conductive wires from above these terminals and crossover wires (hereinafter sometimes collectively referred to as “conductive wires”).
  • conductive wires are pushed into the cavities 6 and 7 with the conducting grooves 1a and 1b facing the respective conducting wires.
  • the aluminum wire, ie, the winding start terminal 3, the winding end terminal 4, and the copper wire, ie, the jumper wire 5, are restrained by the wire restraining grooves 8 a, 8 b provided in the cavities 6, 7.
  • the insulating layer is removed by the edges of the conductive grooves 1a and 1b of the press contact terminal 1.
  • the aluminum wire that is, the winding start terminal 3 of the winding, the winding end terminal 4 of the winding, and the connecting wire 5 of the copper wire are brought into conduction.
  • the height of the anvil 9 is changed so that the aluminum wire is press-fitted into the pressure contact terminal 1 before the copper wire, and the height of the aluminum wire side anvil 9a is increased.
  • the copper wire side anvil 9b is made higher than the height of the copper wire side anvil 9b so that the copper wire having higher rigidity than the press contact terminal 1 is press-fitted into the conducting groove 1b after the aluminum wire.
  • the press-fitting depth of the copper wire having higher rigidity than the press contact terminal 1 into the conducting groove 1b is made shallower than the press-fitting depth of the aluminum wire into the conducting groove 1a.
  • the pressure stress on the aluminum wire side can be increased by the pressing force to the conduction groove 1a of the aluminum wire generated along with the expansion of the conduction groove 1b of the pressure contact terminal 1 due to the press-fitting of the copper wire, An increase in contact resistance can be suppressed. For this reason, the long-term reliability of the connection between the press contact terminal 1 and the aluminum wire, that is, the winding start terminal 3 and the winding end terminal 4 of the winding can be ensured even for thermal creep. And the electric motor provided with the connection part of the coil
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of how to obtain a dimension in which the aluminum wire of the connection portion using the method of connecting the aluminum wire and the copper wire according to Embodiment 1 of the present invention contacts the press contact terminal before the copper wire.
  • the height from the lower surface of the cavities 6 and 7 of the press contact terminal 1 to the upper surface of the aluminum wire side anvil 9a is A
  • the thickness is B
  • the wire diameter of the aluminum wire is ⁇ C
  • the wire diameter of the copper wire is ⁇ D.
  • the height difference of the anvil is obtained from AB, and the height of the anvil is determined as AB> ⁇ D- ⁇ C from the wire diameter difference ⁇ C- ⁇ D between the aluminum wire and the copper wire. Touch the terminal.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the relationship between the anvil height and the wire diameter of the connection portion using the method for connecting the aluminum wire and the copper wire according to Embodiment 2 of the present invention, and the two conduction grooves of the press contact terminal.
  • the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the height of the anvil 9 provided in the cavities 6 and 7 is made different so that the aluminum wire is press-fitted into the conduction groove 1a of the press contact terminal 1 before the copper wire.
  • an increase in contact resistance between the press contact terminal 1 and the aluminum wire is suppressed, and long-term reliability can be secured.
  • the wire diameter of the copper wire is made smaller than the wire diameter of the aluminum wire so that the aluminum wire is press-fitted into the conducting groove 1a of the press-contact terminal 1 before the copper wire.
  • the increase in contact resistance between the terminal 1 and the aluminum wire is suppressed, and long-term reliability can be secured.
  • connection portion using the connection method between the aluminum wire and the copper wire according to the second embodiment of the present invention has two conductors provided in each of the cavities 6 and 7.
  • the height of the anvil 9 in the restraining grooves 8a and 8b that is, the height of the aluminum wire side anvil 9a and the height of the copper wire side anvil 9b are both set to the same height.
  • the wire diameter of the aluminum wire, that is, the winding start terminal 3A and the winding end terminal 4A is larger than the diameter of the copper wire, that is, the connecting wire 5.
  • an aluminum wire that is, a winding start terminal 3A, a winding end terminal 4A, and a copper wire, ie, a jumper wire 5 are arranged on the cavities 6 and 7.
  • the press contact terminal 1 having the conducting grooves 1a and 1b set to have a width smaller than the diameter of the conducting wires is connected to the cavities 6 and 7 with the conducting grooves 1a and 1b facing the conducting wires. Push in.
  • the aluminum wire, ie, the winding start terminal 3A, the winding end terminal 4A, and the copper wire, ie, the crossover wire 5, are restrained by the conductor restraining grooves 8a, 8b provided in the cavities 6, 7.
  • the insulating layer is removed by the edges of the conductive grooves 1a and 1b of the press contact terminal 1.
  • the aluminum wire that is, the winding start terminal 3A of the winding, the winding end terminal 4A of the winding, and the connecting wire 5 of the copper wire are brought into conduction.
  • the wire diameter of an aluminum wire is taken larger than the wire diameter of a copper wire, and an aluminum wire is taken first. It is made to press-fit into the conducting groove 1a. In other words, the press-fitting depth of the aluminum wire into the conducting groove 1a is made deeper than that of the copper wire. As a result, it is possible to solve the problem that the aluminum wire is deformed at the entrance of the conductive groove and the pressure stress is reduced.
  • the increase in the contact resistance with the press contact terminal 1 is suppressed, and the long-term reliability of the connection between the press contact terminal 1 and the aluminum wire, that is, the winding start terminal 3A and the winding end terminal 4A for thermal creep. Sex can be secured.
  • the resistivity of the copper wire is 1/3 compared to that of the aluminum wire, and if the wire diameter is 1 / ⁇ 3 or more than the aluminum wire, the allowable current is not affected.
  • FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of two conductive groove shapes of the press contact terminal of the connection portion using the connection method of the aluminum wire and the copper wire according to the third embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the two conducting grooves 1d and 1e arranged in parallel on both sides of the central piece 1c of the press contact terminal 1 are formed such that the groove width of the inlet portion is larger than the wire diameter of the aluminum wire or the copper wire.
  • the groove width on the back side is smaller than the wire diameter of the aluminum wire or copper wire, and the groove width is gradually reduced from the inlet to the back side to increase the contact resistance between the press contact terminal 1 and the aluminum wire. The long-term reliability can be secured.
  • connection part using the connection method of the aluminum wire and the copper wire according to Embodiment 3 of the present invention has a groove width of the conductive grooves 1d and 1e of the press contact terminal 1 as shown in FIG. However, both are configured so as to become smaller as the press-fitting depth becomes deeper.
  • an aluminum wire that is, a winding start terminal 3, a winding end terminal 4, and a copper wire, ie, a crossover wire 5, are arranged on the cavities 6 and 7.
  • the contact terminals 1 having the conducting grooves 1d and 1e configured so that the groove width becomes smaller as the press-fitting depth becomes deeper, and the conducting grooves 1d and 1e are used as the conducting wires. And push it into the cavities 6 and 7.
  • the aluminum wire, ie, the winding start terminal 3, the winding end terminal 4, and the copper wire, ie, the jumper wire 5, are restrained by the wire restraining grooves 8 a, 8 b provided in the cavities 6, 7.
  • the insulating layer is removed by the edges of the conductive grooves 1d and 1e of the press contact terminal 1.
  • the aluminum wire that is, the winding start terminal 3 of the winding, the winding end terminal 4 of the winding, and the connecting wire 5 of the copper wire are brought into conduction.
  • the two conducting grooves 1d and 1e provided in the press contact terminal 1 are formed so that the groove width at the entrance of the conducting groove is wider than the diameter of the aluminum wire or the copper wire, and the groove on the back side.
  • the shape of the two conducting grooves 1d and 1e in the third embodiment may be provided only on the conducting groove 1d side into which the aluminum wire is press-fitted.
  • the height of the aluminum wire side anvil 9a and the height of the copper wire side anvil 9b are the same and the wire diameter of the aluminum wire and the wire diameter of the copper wire are the same, The wire is press-fitted into the conducting groove 1e of the press contact terminal 1 before the aluminum wire, and the entrance portion of the conducting groove 1d on the aluminum wire side is narrowed.
  • the groove width of the inlet portion on the conduction groove 1d side into which the aluminum wire is press-fitted is previously formed larger than the wire diameter of the aluminum wire, so that the aluminum is formed at the inlet portion on the conduction groove 1d side. The line will not be greatly deformed.
  • the shape of the two conducting grooves 1d and 1e of the third embodiment or the shape in which the groove width is gradually reduced from the inlet portion to the back side only on the conducting groove 1d side where the aluminum wire is press-fitted is as follows. As in the first and second embodiments, the aluminum wire can be applied while being pressed into the conducting groove 1a of the press contact terminal 1 before the copper wire.

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Abstract

２本の導通用溝（１ａ，１ｂ）が並設された圧接端子（１）と、圧接端子（１）を収納できるキャビティ（６，７）を有しキャビティ（６，７）内に圧接端子（１）の２本の導通用溝（１ａ，１ｂ）に対応する２つのアンビル（９ａ，９ｂ）が突設された絶縁部材（２）とを使用し、アンビルの一方（９ａ）に、アルミニウム線の端末（３，４）を載置するとともに、アンビルの他方（９ｂ）に、銅線の端末（５）を載置し、アルミニウム線の端末（３，４）と銅線の端末（５）とを、キャビティ（６，７）内に収納される圧接端子（１）の２本の導通用溝（１ａ，１ｂ）にそれぞれ圧入することで結線するアルミニウム線と銅線との結線方法であって、圧接端子（１）の２本の導通用溝（１ａ，１ｂ）にアルミニウム線の端末（３，４）を銅線の端末（５）よりも先に圧入する。

Description

アルミニウム線と銅線との結線方法およびその結線方法を用いた電動機
　本発明は、アルミニウム線と銅線との結線方法およびその結線方法を用いた電動機に関する。
　従来、例えば密閉型圧縮機に搭載される電動機の巻線としてアルミニウム線を使用し、渡り線に銅線を使用することで、コストを低減したものがある。このようなものにおいて、アルミニウム線と銅線との結線は、並設された２本の導通用溝を有する圧接端子にて行うようにしている。すなわち、圧接端子の中央片部の両側に並設された２本の導通用溝にアルミニウム線の端末と銅線の端末とをそれぞれ圧入する。これによって、圧接端子の各導通用溝が広がり、その弾性力が圧接応力としてアルミニウム線の端末と銅線の端末に作用し、信頼性を確保できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０－１６６６４３号公報（図５）
　しかしながら、圧接端子の中央片部の両側に並設された２本の導通用溝にアルミニウム線の端末と銅線の端末とを圧入することで結線するようにしたものにあっては、次の（１）（２）のような課題が存在する。
（１）圧接端子の中央片部の両側に並設された２本の導通用溝の一方にアルミニウム線、もう一方に銅線が圧入されると、アルミニウム線は銅線より剛性が低いため、圧接端子の中央片部はアルミニウム線側に傾き、アルミニウム線が圧入される導通用溝の入口は狭められ、アルミニウム線が圧入される導通用溝は、入口が狭く奥が広い状態となる。アルミニウム線は導通用溝の入口で変形し、導通用溝の奥まで圧入されるため、銅線相互を圧接する場合に比べ、圧接応力が低下してしまう。
（２）密閉型圧縮機のように運転時に結線部の周りの雰囲気温度が高くなる機器で使用した場合、熱クリープによって応力緩和が進行する。そのため、圧接端子によるアルミニウム線への圧接応力は、時間の経過に伴って減少する。初期の圧接応力が低いと前述の経年変化により接触抵抗が大きくなり、最悪の場合非導通となる。
　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、アルミニウム線と銅線とを結線した場合の長期信頼性を確保できるアルミニウム線と銅線との結線方法およびその結線方法を用いた電動機を提供することを目的としている。
　本発明に係るアルミニウム線と銅線との結線方法は、２本の導通用溝が並設された圧接端子と、該圧接端子を収納できるキャビティを有し該キャビティ内に前記圧接端子の前記２本の導通用溝に対応する２つのアンビルが突設された絶縁部材とを備え、前記２つのアンビルの一方に、アルミニウム線の端末を載置するとともに、前記２つのアンビルの他方に、銅線の端末を載置し、前記アルミニウム線の端末と前記銅線の端末とを、前記キャビティ内に収納される前記圧接端子の前記２本の導通用溝にそれぞれ圧入することで結線するアルミニウム線と銅線との結線方法であって、前記圧接端子の前記２本の導通用溝に前記アルミニウム線の端末を前記銅線の端末よりも先に圧入することを特徴としている。
　また、本発明に係る電動機は、固定子の巻線としてアルミニウム線を使用し、渡り線に銅線を使用した電動機であって、前記巻線と前記渡り線との結線部が前記のアルミニウム線と銅線との結線方法を用いて作成されたものである。
　本発明のアルミニウム線と銅線との結線方法においては、圧接端子の２本の導通用溝にアルミニウム線の端末を銅線の端末よりも先に圧入する。銅線が先に圧接端子の導通用溝に圧入されるとアルミニウム線側の導通用溝の入口部が狭められ、入口部でアルミニウム線は変形し、奥が入口より広いことから、圧接端子とアルミニウム線の圧接応力が低下する。しかし、アルミニウム線を先に圧接端子の導通用溝に圧入し、後から圧接端子の他方の導通用溝に銅線を圧入することで、導通用溝入口でアルミニウム線が変形して圧接応力が低下する問題を解消することができる。そして、圧接端子との接触抵抗の増加を抑え、熱クリープに対しても長期信頼性を確保することができる。
　また、本発明に係る電動機においては、巻線と渡り線との結線部が前記のようなアルミニウム線と銅線との結線方法を用いて作成された結線部を備えているので、信頼性の確保が容易となる。
本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた電動機を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアンビル高さと圧接端子の２本の導通用溝との関係を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアルミニウム線が銅線より先に圧接端子に接触する寸法の求め方の説明図である。 本発明の実施の形態２に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアンビル高さと線径と圧接端子の２本の導通用溝との関係を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部の圧接端子の２本の導通用溝形状の説明図である。
実施の形態１．
　以下、図示実施の形態により本発明を説明する。
　図１は本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた電動機を示す上面図である。図２は本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部を示す分解斜視図である。図３は本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアンビル高さと圧接端子の２本の導通用溝との関係を示す断面図である。
　本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部は、図１～図３に示されているように、電動機の固定子鉄心１０の一方の端面に配置されている。すなわち、結線部は、中央片部１ｃを挟んで２本の導通用溝１ａ，１ｂが並設された圧接端子１と、圧接端子１を収納できるキャビティ６，７を有する絶縁部材２と、を備えている。
　キャビティ６，７には、それぞれ２本ずつの導線拘束溝８ａ，８ｂが設けられている。導線拘束溝８ａ，８ｂには、圧接端子１の２本の導通用溝１ａ，１ｂに対応するアンビル９が底面から上方に突出して設けられている。アンビル９は、アルミニウム線の端末、つまり巻線の巻き始め端末３や巻線の巻き終わり端末４が載置されるアルミニウム線側アンビル９ａと、銅線の端末、つまり巻線間を接続する渡り線５が載置される銅線側アンビル９ｂとを有する。また、アルミニウム線側アンビル９ａの突出高さは、銅線側アンビル９ｂの突出高さよりも高くなるように形成されている。これによって、圧接端子１の２本の導通用溝１ａ，１ｂにアルミニウム線の端末（巻線の巻き始め端末３や巻線の巻き終わり端末４）を銅線の端末（渡り線５）よりも先に圧入できるようになっている。
　次に、本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法について図１～図３に基づき説明する。
　まず、キャビティ６，７上に、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線すなわち渡り線５とを配置する。次いで、これら端末や渡り線（以下、これらをまとめて「導線」という場合もある）の上から、これら導線の線径よりも小さい幅に設定された導通用溝１ａ，１ｂを有する圧接端子１を、導通用溝１ａ，１ｂを各導線に向けてキャビティ６，７内に押し込む。このとき、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線すなわち渡り線５とは、キャビティ６，７に設けられた導線拘束溝８ａ，８ｂにより拘束され、絶縁層は圧接端子１の導通用溝１ａ，１ｂのエッジにより除去される。これにより、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線の渡り線５とが導通状態となる。
　また、長期信頼性に必要な圧接応力を確保するため、アルミニウム線が銅線より先に圧接端子１に圧入されるようにアンビル９の高さを変更し、アルミニウム線側アンビル９ａの高さを、銅線側アンビル９ｂの高さよりも高くし、圧接端子１より剛性が高い銅線がアルミニウム線よりも後に導通用溝１ｂに圧入されるようにする。換言すれば、圧接端子１よりも剛性が高い銅線の導通用溝１ｂへの圧入深さが、アルミニウム線の導通用溝１ａへの圧入深さよりも浅くなるようにする。これによって、銅線の圧入による圧接端子１の導通用溝１ｂの広がりに伴なって生じるアルミニウム線の導通用溝１ａへの押圧力により、アルミニウム線側の圧接応力を増加させることができることから、接触抵抗の増加を抑えることができる。このため、熱クリープに対しても圧接端子１とアルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３および巻線の巻き終わり端末４との間の結線の長期信頼性を確保することができる。そして、このようなアルミニウム線と銅線との結線方法を用いて作成された巻線と渡り線との結線部を備えた電動機は、信頼性を向上させることができる。
　図４は本発明の実施の形態１に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアルミニウム線が銅線より先に圧接端子に接触する寸法の求め方の説明図である。
　図４において、圧接端子１のキャビティ６，７の下面からアルミニウム線側アンビル９ａの上面までの高さをＡ、圧接端子１のキャビティ６，７の下面から銅線側アンビル９ｂの上面までの高さをＢ、アルミニウム線の線径をφＣ、銅線の線径をφＤとする。アンビルの高低差はＡ－Ｂより求められ、アンビルの高さはアルミニウム線と銅線の線径差φＣ－φＤよりＡ－Ｂ＞φＤ－φＣとすることでアルミニウム線は銅線より先に圧接端子に接触する。
実施の形態２．
　図５は本発明の実施の形態２に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のアンビル高さと線径と圧接端子の２本の導通用溝との関係を示す断面図であり、図中、前述の実施の形態１と同一部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、前述の図２を参照するものとする。
　前述の実施の形態１では、キャビティ６，７に設けられたアンビル９の高さを異ならせることで、アルミニウム線が銅線よりも先に圧接端子１の導通用溝１ａに圧入されるようにして、圧接端子１とアルミニウム線との接触抵抗の増加を抑え、長期信頼性を確保できるようにした。
　この実施の形態２では、銅線の線径をアルミニウム線の線径より小さくすることで、アルミニウム線が銅線よりも先に圧接端子１の導通用溝１ａに圧入されるようにして、圧接端子１とアルミニウム線との接触抵抗の増加を抑え、長期信頼性を確保できるようにしたものである。
　すなわち、本発明の実施の形態２に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部は、図５に示されているように、キャビティ６，７にそれぞれ２本ずつ設けられた導線拘束溝８ａ，８ｂにあるアンビル９の高さ、つまりアルミニウム線側アンビル９ａの高さと銅線側アンビル９ｂの高さは、どちらも同じ高さに設定されている。ここでは、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３Ａおよび巻線の巻き終わり端末４Ａの線径が、銅線すなわち渡り線５の線径よりも大きくなっている。
　次に、本発明の実施の形態２に係るアルミニウム線と銅線との結線方法について図５及び図２に基づき説明する。
　まず、キャビティ６，７上に、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３Ａと、巻線の巻き終わり端末４Ａと、銅線すなわち渡り線５とを配置する。次いで、これら導線の上から、これら導線の線径よりも小さい幅に設定された導通用溝１ａ，１ｂを有する圧接端子１を、導通用溝１ａ，１ｂを各導線に向けてキャビティ６，７内に押し込む。このとき、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３Ａと、巻線の巻き終わり端末４Ａと、銅線すなわち渡り線５とは、キャビティ６，７に設けられた導線拘束溝８ａ，８ｂにより拘束され、絶縁層は圧接端子１の導通用溝１ａ，１ｂのエッジにより除去される。これにより、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３Ａと、巻線の巻き終わり端末４Ａと、銅線の渡り線５とが導通状態となる。
　また、本発明の実施の形態２に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部のように、アルミニウム線の線径を銅線の線径よりも大きくとり、アルミニウム線が先に導通用溝１ａに圧入されるようにする。換言すれば、アルミニウム線の導通用溝１ａへの圧入深さが、銅線に比べて深くなるようにする。これによって、導通用溝入口でアルミニウム線が変形して圧接応力が低下する問題を解消することができる。そして、圧接端子１との接触抵抗の増加を抑え、熱クリープに対しても圧接端子１とアルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３Ａおよび巻線の巻き終わり端末４Ａとの間の結線の長期信頼性を確保することができる。また、銅線はアルミニウム線に比べて抵抗率が１／３であり、アルミニウム線より線径が１／√３以上であれば許容電流に影響を与えない。
実施の形態３．
　図６は本発明の実施の形態３に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部の圧接端子の２本の導通用溝形状の説明図であり、図中、前述の実施の形態１と同一部分には同一符号を付してある。なお、説明にあたっては、ここでも前述の図２を参照するものとする。
　この実施の形態３では、圧接端子１の中央片部１ｃの両側に並設された２本の導通用溝１ｄ，１ｅを、入口部の溝幅はアルミニウム線や銅線の線径よりも大きく、奥側の溝幅はアルミニウム線や銅線の線径よりも小さくなり、入口部から奥側にかけて溝幅が次第に小さくなるように形成して、圧接端子１とアルミニウム線との接触抵抗の増加を抑え、長期信頼性を確保できるようにしたものである。
　すなわち、本発明の実施の形態３に係るアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた結線部は、図６に示されているように、圧接端子１の導通用溝１ｄ，１ｅの溝幅が、いずれも圧入深さが深くなるほど小さくなるように構成したものである。
　次に、本発明の実施の形態３に係るアルミニウム線と銅線との結線方法について図６及び図２に基づき説明する。
　まず、キャビティ６，７上に、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線すなわち渡り線５とを配置する。次いで、これら導線の上から、溝幅が、いずれも圧入深さが深くなるほど小さくなるように構成された導通用溝１ｄ，１ｅを有する圧接端子１を、導通用溝１ｄ，１ｅを各導線に向けてキャビティ６，７内に押し込む。このとき、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線すなわち渡り線５とは、キャビティ６，７に設けられた導線拘束溝８ａ，８ｂにより拘束され、絶縁層は圧接端子１の導通用溝１ｄ，１ｅのエッジにより除去される。これにより、アルミニウム線すなわち巻線の巻き始め端末３と、巻線の巻き終わり端末４と、銅線の渡り線５とが導通状態となる。
　本発明の実施の形態３では、圧接端子１に設けた２本の導通用溝１ｄ，１ｅを、導通用溝入口の溝幅をアルミニウム線や銅線の線径よりも広く、奥側の溝幅をアルミニウム線や銅線の線径よりも狭くすることで、銅線を圧接端子１に圧入した時、圧接端子１の中央片部１ｃはアルミニウム線側に傾いた場合でも、導通用溝の溝幅は奥にいくほど狭くなっているため、圧接端子１とアルミニウム線の圧接応力が低下することを抑制することができる。
　また、この実施の形態３の２本の導通用溝１ｄ，１ｅの形状は、アルミニウム線が圧入される導通用溝１ｄ側のみに設けてもよい。この場合、この実施の形態３のように、アルミニウム線側アンビル９ａの高さと銅線側アンビル９ｂの高さが同一で、アルミニウム線の線径と銅線の線径が同一であれば、銅線がアルミニウム線よりも先に圧接端子１の導通用溝１ｅに圧入され、アルミニウム線側の導通用溝１ｄの入口部が狭められることになる。しかし、前記のようにアルミニウム線が圧入される導通用溝１ｄ側の入口部の溝幅が予めアルミニウム線の線径よりも大きく形成されていることで、導通用溝１ｄ側の入口部でアルミニウム線が大きく変形するようなことはなくなる。
　なお、この実施の形態３の２本の導通用溝１ｄ，１ｅの形状、またはアルミニウム線が圧入される導通用溝１ｄ側のみ入口部から奥側にかけて溝幅が次第に小さくなるようにした形状は、前述の実施の形態１，２のようにアルミニウム線が銅線よりも先に圧接端子１の導通用溝１ａに圧入される形態をとりながら適応させることもできる。
　１　圧接端子、１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅ　導通用溝、１ｃ　中央片部、２　絶縁部材、３，３Ａ　巻線の巻き始め端末（アルミニウム線の端末）、４，４Ａ　巻線の巻き終わり端末（アルミニウム線の端末）、５　渡り線（銅線の端末）、６，７　キャビティ、８ａ，８ｂ　導線拘束溝、９　アンビル、９ａ　アルミニウム線側アンビル、９ｂ　銅線側アンビル、１０　固定子鉄心、Ａ　圧接端子のキャビティの下面からアルミニウム線側アンビルの上面までの高さ、Ｂ　圧接端子のキャビティの下面から銅線側アンビルの上面までの高さ、φＣ　アルミニウム線の線径、φＤ　銅線の線径。

Claims (6)

  1. 　２本の導通用溝が並設された圧接端子と、該圧接端子を収納できるキャビティを有し該キャビティ内に前記圧接端子の前記２本の導通用溝に対応する２つのアンビルが突設された絶縁部材とを備え、
    　前記２つのアンビルの一方に、アルミニウム線の端末を載置するとともに、前記２つのアンビルの他方に、銅線の端末を載置し、前記アルミニウム線の端末と前記銅線の端末とを、前記キャビティ内に収納される前記圧接端子の前記２本の導通用溝にそれぞれ圧入することで結線するアルミニウム線と銅線との結線方法であって、
    　前記圧接端子の前記２本の導通用溝に前記アルミニウム線の端末を前記銅線の端末よりも先に圧入することを特徴とするアルミニウム線と銅線との結線方法。
  2. 　前記アルミニウム線の端末が載置される前記アンビルの突出高さをＡ、前記銅線の端末が載置される前記アンビルの突出高さをＢ、アルミニウム線の線径をφＣ、銅線の線径をφＤとし、これらの関係がＡ－Ｂ＞φＤ－φＣとなるように設定することで、アルミニウム線の端末が銅線の端末より先に前記圧接端子に圧入されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のアルミニウム線と銅線との結線方法。
  3. 　前記アルミニウム線の端末の線径を、前記銅線の端末の線径よりも大きいものを用いることで、アルミニウム線の端末が銅線の端末より先に前記圧接端子に圧入されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のアルミニウム線と銅線との結線方法。
  4. 　前記圧接端子に設けた２本の導通用溝のうち少なくとも前記アルミニウム線の端末が圧入される側の導通用溝は、入口部の溝幅は前記アルミニウム線の線径よりも大きく、奥側の溝幅は前記アルミニウム線の線径よりも小さくなり、入口部から奥側にかけて溝幅が次第に小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のアルミニウム線と銅線との結線方法。
  5. 　２本の導通用溝が並設された圧接端子と、該圧接端子を収納できるキャビティを有し該キャビティ内に前記圧接端子の前記２本の導通用溝に対応する２つのアンビルが突設された絶縁部材とを備え、
    　前記２つのアンビルの一方に、アルミニウム線の端末を載置するとともに、前記２つのアンビルの他方に、銅線の端末を載置し、前記アルミニウム線の端末と前記銅線の端末とを、前記キャビティ内に収納される前記圧接端子の前記２本の導通用溝にそれぞれ圧入することで結線するアルミニウム線と銅線との結線方法であって、
    　前記圧接端子に設けた２本の導通用溝のうち少なくとも前記アルミニウム線の端末が圧入される側の導通用溝は、入口部の溝幅は前記アルミニウム線の線径よりも大きく、奥側の溝幅は前記アルミニウム線の線径よりも小さくなり、入口部から奥側にかけて溝幅が次第に小さくなるように形成されており、
    　前記圧接端子の前記２本の導通用溝に前記アルミニウム線の端末を前記銅線の端末と同時またはそれよりも後に圧入することを特徴とするアルミニウム線と銅線との結線方法。
  6. 　固定子の巻線としてアルミニウム線を使用し、渡り線に銅線を使用した電動機であって、
    　前記巻線と前記渡り線との結線部が請求項１～５のいずれかに記載のアルミニウム線と銅線との結線方法を用いて作成されたことを特徴とするアルミニウム線と銅線との結線方法を用いた電動機。
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