专利名称：定子中馈电线和端子的连接结构及接合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及连接定子中的馈电线和端子的连接结构以及一种适用于形成这种连接结构的接合装置。
背景技术：
在已知的电动机或类似装置的定子中定子线圈缠绕围绕分割铁芯装配的绝缘绕线架(insulating bobbin)以形成定子件；制备多个这种定子件，并且所述定子件排列成环形以配置成环形定子组；环形配电部件被安装到这个环形定子组上；配电部件中的各相位的馈电线(集电环)的端子部通过固定到绝缘绕线架上的端子被连接到定子线圈的末端；以及相邻的定子件的定子线圈的其它末端通过固定到绝缘绕线架的中点端子而相连(例如，见日本未审查的专利申请第一公开出版物第2004-96841号)。
然而，在现有技术的这种定子中，配电部件的馈电线在定子轴向上对于各相位移位到适当的位置处；因此，为了连接馈电线的端子部和连接器，端子部的尺寸或形状对于各相位必须发生变化，或者连接器的尺寸或形状对于各相位必须发生变化。在任一种情况中，必须制备多种类型的部件。
因此，本发明的一个目的是提供能够使用通用元件的定子，从而提高生产率。
发明内容
为了获得上述目的，本发明采用下述配置。
本发明的一种定子中的馈电线和端子的连接结构为一种连接定子中的馈电线和端子的结构，其中定子线圈缠绕围绕铁芯装配的绝缘绕线架以配置成定子件；多个所述定子件排列成环形以配置成环形定子组；环形配电部件被安装在所述环形定子组上；以及所述配电部件的各相位的所述馈电线和所述定子线圈通过固定在所述绝缘绕线架上的端子相连，其中各所述馈电线被定位成在所述定子的轴向上对于各相位被移位，并且包括在所述定子的径向上延伸的端子部；所述端子包括连接到所述定子线圈的一个末端的第一连接部以及连接到任意相位的馈电线的端子部的第二连接部；所述第二连接部具有基部和多个分隔壁，其中所述基部在轴向上的长度能够使其连接到任意相位的馈电线的端子部，所述多个分隔壁在所述定子的圆周方向上从所述基部突出；并且各相位的馈电线的端子部与彼此相对的一对所述分隔壁相连并与所述基部相连。
根据所述连接定子中的馈电线和端子的结构，被定位成在所述定子的轴向上被移位的所述配电壁的任意相位的端子部可以被连接到所述端子(任何相位的定子件中的端子可以相同)的第二连接部；因此，使端子的通用变得可能。
此外，任何相位的馈电线的端子部均被连接到三个位置处，其中所述位置为彼此相对的所述对分隔壁以及所述第二连接部中的所述基部；因此，可以减小电阻，并且可以增加抗张强度。
各相位的馈电线的端子部和所述第二连接部可以通过热压接相连。
在这种情况下，其上形成有绝缘膜的所述端子部被插入所述第二连接部的所述对分隔壁与所述基部之间并执行热压接，以去掉所述绝缘膜并同时将所述端子部的所述导线连接到所述第二连接部。结果，不需要在所述连接操作之前预先去掉所述绝缘膜。
进一步而言，本发明的接合装置为一种接合装置，其中定子线圈缠绕围绕铁芯装配的绝缘绕线架以配置成定子件；多个所述定子件排列成环形以配置成环形定子组；环形配电部件被安装在所述环形定子组上；所述配电部件的各相位的所述馈电线和所述定子线圈通过固定在所述绝缘绕线架上的端子相连；各所述馈电线被定位成在所述定子的轴向上对于各相位被移位；以及包括在所述定子的径向上延伸的端子部，所述端子包括连接到所述定子线圈的一个末端的第一连接部以及连接到任意相位的馈电线的端子部的第二连接部分；所述第二连接部具有基部和多个分隔壁，其中所述基部在轴向上的长度能够使其连接到任意相位的馈电线的端子部，所述多个分隔壁在所述定子的圆周方向上从所述基部突出；并且各相位的馈电线的端子部将连接到彼此相对的一对所述分隔壁的所述定子的所述馈电线连接到所述端子，其中所述接合装置包括第一电极，所述第一电极邻接与其上设有所述分隔壁的侧面相对的侧面上的所述第二连接部的所述基部的后表面；以及第二电极，所述第二电极邻接包围所述馈电线的所述端子部的所述对相对的分隔壁的两个末端，并且邻接形成在所述分隔壁的突出方向上逐渐凹入的凹入形状的表面，其中通过以所述第一电极和所述第二电极包围所述馈电线的所述端子部以及在三个侧面上围绕所述端子部的所述基部和所述对分隔壁，执行热压接以连接所述馈电线和所述端子。
根据所述接合装置，所述第二电极的所述邻接面被形成为在所述分隔壁的突出方向上逐渐凹入的凹入形状；因此，当所述第一电极和所述第二电极包围所述馈电线的所述端子部以及在三个侧面上围绕所述端子部的所述基部和所述对分隔壁时，通过所述第二电极的所述邻接面的动作使施力作用于所述对分隔壁以使其末端互相靠近，使得所述对分隔壁被压焊到所述端子部。
进一步而言，当通过以所述第一电极和所述第二电极包围所述馈电线的所述端子部以及在三个侧面上围绕所述馈电线的所述端子部的所述第二连接部执行热压接时，电流通过所述第二连接部从所述第一电极传到所述第二电极以加热所述第二连接部；并且通过这个加热可以熔化所述端子部的所述绝缘膜。此时，所述端子中的流过电流的区域可以被限制在所述端子部的附近。结果，所述端子中产生热量的区域可以被限制在所述端子部的附近。由此，可以在短时间内熔化所述端子部的所述绝缘膜；因此，可以提高生产率。
在上述的热压接中，通过即使在所述绝缘膜已熔化之后仍继续传递电流，电流会通过所述第二连接部分和所述端子部的所述导线从所述第一电极传到所述第二电极，使得镀在所述导线上的锡被扩散到所述导线与所述第二连接部之间的接触面处，并且所述导线与所述第二连接部被扩散接合。结果，所述馈电线的所述端子部可以很容易地接合到三个位置处，其中所述位置为所述对分隔壁和所述基部。
所述第一电极可以具有仅邻接在所述第二连接部的所述基部的中央附近的凸出部。
在这种情况下，所述基部的中央附近可以被加热，并且已熔化的所述绝缘膜可以很容易地被移到外面。因此，可以防止杂质残留在连接部分中，并且可以增加连接强度。
所述第一电极的邻接面和所述第二电极的邻接面可以涂覆有具有等于或高于预定温度的熔点的导电部件。
在这种情况下，当执行热压接时，可以保持很容易地将所述第一电极和所述第二电极粘接到所述端子的所述第二连接部。
图1为设有作为一个驱动源的包括本发明的定子的电动机的混合动力车辆的驱动系统的示意图。
图2为显示本发明的定子的一个实施例的前视图。
图3为定子的主要部分的放大的前视图。
图4为定子的主要部分的放大的前视图。
图5为定子的垂直横截面图。
图6为定子的主要部分的放大的横截面图。
图7为从定子中所使用的定子保持件的凸缘侧所看到的前视图。
图8为显示定子保持件沿着图7中的A-A的横截面图。
图9为显示定子保持件的图8中的部分B的放大的横截面图。
图10为定子中所使用的定子件的透视装配图。
图11为定子件的分解透视图。
图12为定子件的端子的透视图。
图13为定子中所使用的配电部件的前视图。
图14为配电部件的侧视图。
图15为显示配电部件沿着图13中的C-C的横截面图。
图16为配电部件的分解透视图。
图17为显示定子沿着图4中的E-E的横截面图。
图18为显示配电部件的U相位的集电环-端子连接部件沿着图3中的D-D的横截面图。
图19为显示配电部件的V相位的集电环-端子连接部件沿着图3中的D-D的横截面图。
图20为显示配电部件的W相位的集电环-端子连接部件沿着图3中的D-D的横截面图。
图21为本发明的接合装置中的电极的外形透视图。
图22为说明由接合装置进行热压接的(第一)过程的示意图。
图23为说明由接合装置进行热压接的(第二)过程的示意图。
图24为沿着图23中的F-F的横截面图。
图25为说明由接合装置进行热压接的(第三)过程的示意图。
图26为显示端子中的第二连接部的另一实施例的透视图。
图27为用于说明第二连接部的作用的横截面图。
图28为用于说明用以装配定子的步骤的(第一)分解透视图。
图29为用于说明用以装配定子的步骤的(第二)分解透视图。
图30为用于说明用以装配定子的步骤的(第三)分解透视图。
图31为用于说明比较实例的端子中的热压接状态的示意图。
具体实施例方式
参看图1至图30在下文中说明本发明的定子的实施例。
本实施例的定子被用于混合动力车辆的驱动电动机中。图1为混合动力车辆的驱动系统的示意图。混合动力车辆包括作为驱动源的内燃机(发动机)2和电动机(回转电动机)3。在电动机3中，内燃机2的输出轴2a和变速器(transmission)4的输入轴4a被连接到在定子1中旋转的转子5。内燃机2和电动机3的驱动力通过变速器4传输到驱动轮(车轮)6，并且混合动力车辆在内燃机2和电动机3中的至少一个的驱动力下行驶。进一步而言，当驱动力在混合动力车辆的减速期间从驱动轮6传输到电动机3时，电动机3的功能为发电机，并且通过再生制动使车辆的动能再生为蓄能装置(图中未示)中的电能。
图2为从内燃机2的侧面所看到的定子1的前视图。图3和图4为定子的主要部分的放大的前视图。图5为定子1的主要部分的垂直横截面图。图6为定子1的主要部分的放大的横截面图。定子1包括壳体10、定子保持件20、其中定子件41排列成环形的环形定子组40以及环形配电部件70。
壳体10形成电动机3的壳体，并且被包围在内燃机2与变速器4之间并与所述内燃机和变速器互相连接且固定在其之间。
壳体10的内部空间13被形成为能够容纳定子保持件20和环形定子组40的形状。在与内部空间13的内部周边的变速器4的互连侧，具有用于固定定子保持件20的螺栓孔11的多个(在本实施例中为六个)凸起部(固定部)12被设置在预定的圆周位置处。此外，壳体10包括连接到内部空间13的端子盒14。
如图7和图8中所示，定子保持件20包括圆柱体部分21和设置成在轴向的一个末端上沿径向突出到外侧的凸缘部22。凸缘部22在对应于壳体10的螺栓孔11的位置处设有贯通孔23。定子保持件20容纳在壳体10内，凸缘部22面向变速器4的侧面并且圆柱体部分21面向内燃机2的侧面。通过将凸缘部22对准内燃机2侧(轴向上的内侧)的凸起部12的端面以及通过贯通孔23进入螺栓孔11内的螺栓24，这个定子保持件20被固定到壳体10。
如图6中所示，六个螺栓24中将定子保持件20固定到壳体10的两个螺栓通过圆柱形定位管(knock pipe)25。对应于通过定位管25的螺栓24的贯通孔23所形成的尺寸能够插入定位管25内，并且能够插入定位管25的定位孔15形成于对应的螺栓孔11内。
如图9中所示，定子保持件20的圆柱体部分21在凸缘部22的侧面上形成有直的小直径圆柱体部分(插入式圆柱体部分)26以及位于轴向上与凸缘部22相对的侧面上的直的大直径圆柱体部分27。小直径圆柱体部分26和大直径圆柱体部分27通过锥形圆柱体部分28相连。大直径圆柱体部分27和锥形圆柱体部分28以及锥形圆柱体部分28和小直径圆柱体部分26通过弧形面29a和29b平滑相连。大直径圆柱体部分27的内径被设定成大于分割铁芯42的轭状部42b的外径，如下所述。小直径圆柱体部分26的内径被设定成以能够与轭状部42b压配合的程度稍小于轭状部42b的外径。
在本实施例中，锥形圆柱体部分28和弧形面29a和29b形成直径缩小部30，使得定子保持件20的内径在轴向上沿朝着一个侧面(凸缘部22的侧面)的端部的方向持续缩小，并且小直径圆柱体部分26被连接在弧形面29b的小直径侧面上。大直径圆柱体部分27和直径缩小部30形成导向部31。
在定子保持件20的圆周方向上的预定位置处设置突出肋部32，所述突出肋部在轴向上从锥形圆柱体部分28延伸到大直径圆柱体部分27的一部分并在内侧面上沿径向突出。这些突出肋部32被设置成用于在圆周方向上相对于环形定子组40进行定位。
通过将预定数量的定子件41排列成环形来配置环形定子组40。图10为定子件41的装配图。图11为相同的定子件41的分解图。定子件41包括通过堆叠基本被冲压成“T”形的硅钢片而形成的分割铁芯42；围绕分割铁芯42装配的为树脂材料的绝缘绕线架43；以及缠绕绝缘绕线架43的定子线圈44。
分割铁芯42包括齿部42a和轭状部42b。基本为半圆形的凸出部42c形成于轭状部42b的圆周方向上的一个末端处，并且基本为半圆形的凹入部42d形成于另一末端处。当定子件41被排列成环形时，轭状部42b的凸出部42c与相邻的轭状部42b的凹入部42d相配合，使得所有的轭状部42b连接成圆形。
在轭状部42b的外圆周表面上设置沿着分割铁芯42的堆叠方向延伸的沟槽42e。通过将定子保持件20的突出肋部32插入这些沟槽42e内可以相对于定子保持件20定位环形定子组40在圆周方向上的位置。
如图11中所示，绝缘绕线架43在定子1的轴向上(分割铁芯42的堆叠方向)被分成两半。在下述说明中，绝缘绕线架43被假定为单个的一体化部件。绝缘绕线架43包括围绕分割铁芯42的齿部装配的绕线架部分45；配电壁部46，所述配电壁部在分割铁芯42的堆叠方向上的一个侧面上自绕线架部分45突出并在分割铁芯42的轭状部42b的侧面上突出，并且所述配电壁部的横截面基本形成为基本覆盖轭状部42b的整个端面的倒转的“L”形；以及中点互连壁部47，所述壁部与配电壁部46位于相同端部的侧面上并在远离轭状部42b的方向上延伸。
边缘部45a和45b被设置在绕线架的径向上的两个末端上。定子线圈44缠绕边缘部45a与45b之间的部分45c。配电壁部46包括定位成沿着轭状部42b的端面的侧板部48。配电部件70被定位在侧板部48上。
用于暴露轭状部42b的一部分端面的孔46a基本上在配电壁部46的侧板部48的中心处开放。进一步而言，托架52被设置在侧板部48上且比孔46a更靠近边缘部45a。自边缘部45a的中央末端延伸的臂部53的末端被定位在托架52附近。在分割铁芯42的堆叠方向上延伸的凹槽54被设置在边缘部45a与臂部53相邻的位置处。
端子61被固定在托架52与臂部53之间。如图11和图12中所示，支承部61a被设置在端子61的中心处，所述支承部的一个侧面上设有形成弧形的第一连接部61b，而另一侧面上设有形成梳齿形的第二连接部61c。第二连接部61c包括定位成在长度方向上沿着定子1的轴向的基臂(基部)61d以及以预定间隔设置在这个基壁61d的长度方向上的四个支臂61e，其中所述支臂在定子1的一个圆周方向上(远离第一连接部61b的方向)从基臂61d突出。相邻的支臂61e之间形成端子容纳部61f，集电环71U、71V和71W(在下文中，当没有要区分的特别需要时，仅被称作“集电环71”)的端子部72a被插入所述端子容纳部中。
支承部61a被插入托架52与臂部53之间以将端子61固定到适当的位置处。第一连接部61b被定位在与凹槽54相同的侧面上。定子线圈44的一个末端44a经由凹槽54插入第一连接部61b内，并且通过压接第一连接部61b被连接到第一连接部61b(见图3、图10、图18至图20)。配电部件70被连接到第二连接部61c；这稍后将会说明。
中点互连壁部47包括隔板部55和托架56，其中所述隔板部被定位成基本平行于边缘部45b，所述托架被设置成与隔板部55相比更靠近边缘部45b且基本平行于边缘部45b。在分割铁芯42的堆叠方向上延伸的凹槽57和58被设置在相互对应的位置处。
中点端子62被固定在边缘部45b与托架56之间。如图11中所示，形成“U”形的连接部62b被设置在中点端子62的支承部62a的一个末端处。通过将支承部62a插入边缘部45b与托架56之间固定端子62。连接部62被定位成基本上与凹槽57和58在一条直线上。以及，(a)定子线圈44的另外末端44b的基部44c通过边缘部45b的凹槽57并插入端子62的连接部62b中；(b)在环形定子组40的装配期间定位成相邻的定子件41中的定子线圈44的另外末端44b的末端部44d通过隔板部55的凹槽58并插入相同的连接部62b内，以及(c)具有插入的基部41c和末端部44d的连接部62b被压接，并且通过这些操作使两个相邻的定子线圈44的另外末端44b连接到连接部62b(见图4、图10和图17)。因此，所有相位的定子件41的定子线圈44的另外末端44b通过中点端子62相连。
在这个定子1中，通过将两个相邻的定子线圈44的另外末端44b插入中点端子62的连接部62b内，并接着压接连接部62b，两个另外末端44b可以以单一压接操作相连；因此，可以提高生产率。
如图6中所示，通过安装在定子保持件20上的环形定子组40，各定子件41的轭状部42b的外周边表面与定子保持件20的小直径圆柱体部分26的内表面相配合，分割铁芯42在堆叠方向上的一个端部上的端面基本与凸缘部22的外表面齐平，并且分割铁芯42的堆叠方向上的另一侧的端面基本与大直径圆柱体部分27的末端表面齐平。进一步而言，配电壁部46的外周边部分在径向上从大直径圆柱体部分27突出到外部。
接着，将参看图13至图16和图30说明位于绝缘绕线架43的侧板部48上的配电部件70。
配电部件70配置有用于U、V和W相位的集电环(馈电线)71U、71V和71W，所述集电环形成为具有相同直径的环形并以同心方式定位且在轴向上被移位；这三个集电环71U、71V和71W通过树脂模制部(接合部件)73接合在一起。以基本上为“U”形的形状沿径向在内侧上突出的连接部72以预定间隔沿圆周方向设置在集电环71U、71V和71W中的每一个上。各相位的连接部72依序排列，以便在圆周方向上不会与其它相位的连接部72重叠。
如图15中所示，集电环71U、71V和71W中的每一个被配置成覆盖有绝缘膜76的导线75。在连接部72中，在垂直于集电环71的方向上延伸的部分为端子部72a。
如图13和图14中所示，树脂模制部73设置在圆周方向上相邻的连接部72之间而与三相无关。以及，如图3中所示，集电环71U、71V和71W上的连接部72的端子部72a被钩到对应的定子件41中的端子61的第二连接部61c。
集电环71U、71V和71W的连接部72在轴向上对于各相位被移位；然而，端子61中的第二连接部61c的基壁61d具有足以将连接部72的端子部72a连接到轴向上的任何位置处的长度。此外，各相位的端子部72a可以被插入第二连接部61c的任何端子容纳部61f内。即，端子61为通用于相位U、V和W中的每一个的元件。
通过热压接第二连接部61c的基臂61d和一对支臂61e，其中所述基臂和所述支臂在三个侧面上围绕插入端子容纳部61f内的端子部72a，端子部分72a的导线75和第二连接部61c相连。由此，各相位的集电环71U、71V和71W通过端子61连接到对应相位的定子件41的定子线圈44。图18为连接U相集电环71U的端子部72a和端子61的第二连接部61c的连接部的横截面图(沿图3中的D-D的横截面图)。图19为V相集电环71V中相同的连接部分的横截面图，图20为W相集电环71W中相同的连接部的横截面图。
各U相定子件41的定子线圈44的末端44a通过集电环71U互相连接；各V相定子件41的定子线圈44的末端44a通过集电环71V互相连接；以及各W相定子件41的定子线圈44的末端44a通过集电环71W互相连接。
进一步而言，连接端子74U、74V和74W从各相位的集电环71U、71V和71W沿向外的径向方向突出。如图2和图5中所示，各相位的连接端子74U、74V和74W通过放置在端子盒14内的母线90U、90V和90W连接到馈电线91U、91V和91W。
接着，参看图21至图27说明在通过热压接将端子部72a连接到端子61的第二连接部61c时所使用的接合装置以及连接步骤。在图22至图27中，仅示出在连接期间为端子61的第二连接部61c的主要部分的基臂61d和支臂61e。
如图22中所示，接合装置100包括在两侧包围第二连接部61c的第一电极110和第二电极120，集电环71的端子部72a已插入端子容纳部61f内。第一电极110和第二电极120均以基本平行于第二连接部61c的基臂61d的长度方向的长度方向排列。第一电极110和第二电极120均形成有锥形的末端。第一电极110被定位成与在与其上设有支臂61e的侧面相对的侧面上的第二连接部61c的基臂61d的后表面61g相对。第二电极120被定位成与第二连接部61c的各支臂61e的末端相对。
如图21的透视图中所示，第一电极110具有作用在基臂61d的后表面61g上的作用部111。作用部111上设有以弧形朝着靠近第二电极120的方向向外延伸的凸出部112。第二电极120包括在靠近第一电极110的方向上突出的作用部121。第二电极120的作用部121的端面(邻接面)122具有能够邻接一对相邻的支臂61e的两个末端的尺寸，此外，所述端面形成为在从两个边缘部(即，邻接支臂61e的侧面)向中央区域前进中逐渐凹入的凹面。换句话说，在作用部121中，邻接支臂61e的邻接面(端面122)形成为在支臂61e的突出方向上逐渐凹入的凹入形状。第一电极110的凸出部112的表面和第二电极120的端面122涂覆有钛涂层。
以下将说明使用接合装置100将集电环71的端子部72a连接到端子61的第二连接部61c的步骤。
如图22中所示，仍涂覆有绝缘膜76的端子部72a被插入第二连接部61c的端子容纳部61f内，并且第一电极110被设定成与位于这个端子部72a的后部的基臂61d相对；另外，第二电极120被设定成与位于端子部72a的连两个侧面上的一对支臂61e的末端相对。此时，第一电极110的凸出部112的顶点112a基本上位于基臂61d的宽度方向上的中央。
接着，第一电极110和第二电极120彼此靠近，第一电极110的凸出部112的顶点112a邻接基臂61d的后表面61g，而第二电极120的端面122邻接支臂61e的两个末端并向所述末端施加压力。由此，如图23和图24中所示，第一电极110的顶点112a基本上侵入基臂61d的后表面61g的中央，两个支臂61e的末端部被第二电极120的作用部121的端面122压碎，并且端面122与端子部72a压焊在一起。此时，第二电极120的端面122形成为凸出的曲面；因此，施力在使彼此靠近的方向上作用于两个支臂61e的末端。结果，两个支臂61e也被压焊到端子部72a。
换句话说，在三个侧面上围绕集电环71的端子部72a的基臂61d和一对支臂61e被包围在第一电极110与第二电极120之间并通过所述第一电极和所述第二电极被压焊。
当保持施加压力的这种状态时，预定大小的电流通过端子61的第二连接部61c从第一电极110传到第二电极120。如图23中的两点线所标示，此时的电流从第一电极110的作用部111经过第二连接部61c的基臂61d、经过压焊到端子部72a的该对支臂61e流到第二电极120的作用部121。即，其中流过电流的区域仅限于围绕第二连接部61c中的端子部72a的部分。通过这个电流流动，围绕端子部72a的基臂61d及支臂61e和第二电极120被加热；并且通过这个加热，端子部72a的绝缘膜76被熔化而暴露出导线75。此时的端子部72a被从四个方向围绕并加热，使得绝缘膜76可以在短时间内熔化。此外，保持施加电压的状态，使得已熔化的绝缘膜76向外移动，并且基臂61d和两个支臂61e被压焊到暴露出的导线75。第一电极110的顶点112仅邻接在基臂61d的后表面61g的中央附近；因此，可以从基臂61d的中央施加热量。因此，已熔化的绝缘膜76可以很容易地向外移动。结果，可以防止杂质残留在接合部中，并且可以增加接合强度。
当熔化绝缘膜76之后，电流接着通过第二连接部61c和导线75从第一电极110传到第二电极120。然后，如图25中所示，镀到导线75上的锡扩散到导线75与基臂61d之间的接触面以及导线75与支臂61e之间的接触面内，使得发生扩散结合。结果，集电环71中的端子部72a的导线75在三个位置处连接到第二连接部61c的基臂61d和该对支臂61e。
其后，第一电极110和第二电极120被从端子61的第二连接部61c以及端子部72a的导线75移除。在这种情况下，因为第一电极110的凸出部112的表面和第二电极120的端面122覆盖有钛涂层，所以使第一电极110和第二电极120不易于粘接到端子61的第二连接部61c和端子部72a的导线75。换句话说，在热压接之后，可以很容易地将第一电极110和第二电极120从第二连接部61c和导线75移除。
上述涂层可以为高抗热性的导电材料的涂层，所述涂层具有等于或高于预定温度(举例而言，1200℃)且高于端子的熔点的熔点；在钛涂层的情况下，熔点为1600℃。通过在涂覆之后在电极表面上形成等于或大于预定值的表面粗糙度可以很容易地将第一电极110和第二电极120从第二连接部61c和导线75移除。
如以上所说明，根据接合装置100，可以在单一过程中执行从端子部72a剥去绝缘膜76的过程以及连接端子部72a的导线75和第二连接部61c的过程。因此，不再需要预先移除绝缘膜76，并且提高了生产率。此外，端子部72a的导线75在单一过程中可以被接合到三个位置处，其中所述位置为基臂61d和一对支臂61e；因此，提高了生产率。
进一步而言，根据本实施例的连接结构，端子部72a的导线75在集电环71的端子部72a与端子61的第二连接部61c之间被接合到三个位置处，其中所述位置为基臂61d和一对支臂61e；因此，可以增加抗张强度。此外，可以减小成品中的电阻，从而可以抑制能量损失。
如图31中所示，如一种将通用元件应用于各相位U、V和W的端子61的方法，可以想到的一种方法为端子的第二连接部61c形成为长且薄的“U”型，能够在一对彼此相对的平行臂部61k之间插入任何相位U、V和W的端子部72a。在端子部72a被包围在一对平行臂部61k之间的这种情况下，传递电流以执行热压接；然而，如图31中的两点线所标示，电流通过第二连接部61c沿着“U”形从第一电极110流动到第二电极120，直到端子部72a的绝缘膜76熔化为止。当电流这样沿着第二连接部61c的整个长度传递时，被加热的部分的长度变得较长；因此，用于加热的时间会增加，并且会降低生产率。此外，如果为了能够在短时间长度内加热而增加电流值，则第二连接部61c的返回部61m可能会爆炸。如上述实施例中，当第二连接部61c包括基臂61d和四个支臂61e时，可以解决这种问题。
同样，在熔化绝缘膜76之后，导线75被接合到两个平行臂部61k；然而，因为仅对两个位置实施连接，所以会降低抗张强度。进一步而言，因为仅有两个接合位置，所以成品中的电阻变得较高，并且能量损失会较大。如上述实施例中，当第二连接部61c包括基臂61d和四个支臂61e时，可以解决这些问题。
参看图26和图27说明端子61的第二连接部61c的另一实施例。在本实施例中，各支臂61e与相邻支臂61e相对的末端部61h的形状为依据端子部72a的外部形状的形状。由此，端子部72a与支臂61e之间的接触面积会增加；因此，到绝缘膜76被熔化为止的时间可以被进一步缩短。此外，可以增加扩散结合的部分的面积；因此，可以进一步增加抗张强度。
接着，参看图28至图30说明用于装配依此方式配置的定子1的步骤。
首先，如图28中所示，定子保持件20被安装在壳体10上。此时，首先从其上设有凸起部12的壳体10的侧面上的开口(即，从内燃机2的侧面上的开口)开始放置凸缘部22，并且定子保持件20被插入壳体10的内部空间13内。接着，当使凸缘部22的贯通孔23对准凸起部12的螺栓孔11时，凸缘部22被放置成抵靠在凸起部12的端面上。通过将定位管25插入定位孔15内，两个螺栓24接着通过定位管25，并通过凸缘部22中对应的贯通孔23，并且被拧入并紧固到对应的螺栓孔11内。因此，通过设置两个螺栓24可以将定位管25设置在预定位置处。此外，可以在圆周方向和径向上相对于壳体10精确地定位定子保持件20。其后，其余四个螺栓24被拧入并紧固到螺栓孔11内，以完成定子保持件20的安装。
接着，如图29中所示，其中定子件41已预先排列成环形的环形定子组40被安装到定子保持件20上。此处，通过首先开始放置环形定子组40不具有配电壁部46的侧面以及绝缘绕线架43的中点互连壁部47，将通过定子保持件20的导向部31的开口插入环形定子组40。此时，定子保持件20的大直径圆柱体部分27的内径大于环形定子组40中的分割铁芯42的轭状部42b的外径；因此，轭状部42b可以被平滑地插入大直径圆柱体部分27内。当将轭状部42b插入大直径圆柱体部分27内之后，在轴向上进一步推动环形定子组40，因此，轭状部42b在被导向部31的内表面引导的同时会被平滑地引导到小直径圆柱体部分26，而不会刮擦导向部31的内表面。当在轴向上进一步推动环形定子组40时，轭状部42b被压配合到小直径圆柱体部分26内。因此，环形定子组40可以很容易地被压配合到定子保持件20内。
当将环形定子组40压配合到定子保持件20内时，压配合夹具的末端会通过在绝缘绕线架43的配电壁部46中开放的孔46a，并且压紧力直接作用于分割铁芯42的端面上。由此，环形定子组40可以被压配合到定子保持件20内，而不会对树脂绝缘绕线架43施加力。结果，绝缘绕线架43不会受到损伤，并且可以防止绝缘绕线架43破损。
可以通过调节压配合夹具的轴向行程来设定用以将环形定子组40压配合到定子保持件20内的尺寸。依此方式，可以很容易地调节压配合尺寸。
接着，如图30中所示，配电部件70被从环形定子组40具有配电壁部46的侧面以及绝缘绕线架43的中点互连壁部47放置到绝缘绕线架43的侧板部48上。此时，集电环71U、71V和71W上的连接部72的端子部72a被移位并放置在与第二连接部61c相邻的位置处，并且接着，通过在圆周方向上移动集电环71U、71V和71W将端子部72a插入对应相位的定子件41中的端子61的第二连接部61c的端子容纳部61f内。其后，通过热压接在三个侧面上围绕端子部72a的第二连接部61c的基臂61d和一对支臂61e使端子部72a连接到第二连接部61c。由此，端子部72a安全可靠地与端子61互相连接。此外，各相位的连接端子74U、74V和74W通过螺栓92连接到各母线90U、90V和90W。
当沿上述步骤执行装配时，壳体10可以被固定在适当的位置处，并且可以从内燃机2的侧面按顺序设置定子保持件20、环形定子组40和配电部件70；因此，在一个方向上进行装配。因此，在装配期间不需要转换部件的方向，并且提高了生产率。
进一步而言，具有相同形状和尺寸的端子61可以被设置在任意相位的定子件41上，使得单一类型的端子61足以满足需要，可以采用通用的元件，并且可以提高生产率。
<其它实施例>
本发明不限于上述实施例。
举例而言，配电部件不限于通过利用树脂模制部分在圆周方向上将集电环(馈电线)部分地结合在一起而配置的元件；还可以采用所有集电环被包围在树脂模具内的配置或者具有各种其它配置的配电部件。馈电线的端子部不限于上述的“U”形，而可以为直的棒状。
此外，上述的实施例为将本发明应用于用于驱动动力混合车辆的电动机的定子的实例；然而，还可以应用于驱动电动车辆的电动机以及其它电动机和发电机的定子。
尽管以上已说明并示出了本发明的优选实施例，然而应该理解的是这些为本发明的实例且不被视为具有限制性。在不偏离本发明的本质或范围的前提下可以做附加、删除、替换和其它修改。因此，本发明不会被认为是受到前述说明的限制，而仅受到随附权利要求的限制。
权利要求
1.一种定子中的馈电线和端子的连接结构，其中定子线圈缠绕围绕铁芯装配的绝缘绕线架以配置成定子件；多个所述定子件排列成环形以配置成环形定子组；环形配电部件被安装在所述环形定子组上；以及所述配电部件的各相位的所述馈电线和所述定子线圈通过固定在所述绝缘绕线架上的端子相连，其中各所述馈电线被定位成在所述定子的轴向上对于各相位被移位，并且包括在所述定子的径向上延伸的端子部；所述端子包括连接到所述定子线圈的一个末端的第一连接部以及连接到任意相位的馈电线的端子部的第二连接部；所述第二连接部具有基部和多个分隔壁，其中所述基部在轴向上的长度能够使其连接到任意相位的馈电线的端子部，所述多个分隔壁在所述定子的圆周方向上从所述基部突出；并且各相位的馈电线的端子部与彼此相对的一对所述分隔壁相连并与所述基部相连。
2.根据权利要求1所述的定子中的馈电线和端子的连接结构，其中各相位的馈电线的端子部和所述第二连接部通过热压接相连。
3.一种接合装置，其中定子线圈缠绕围绕铁芯装配的绝缘绕线架以配置成定子件；多个所述定子件排列成环形以配置成环形定子组；环形配电部件被安装在所述环形定子组上；所述配电部件的各相位的所述馈电线和所述定子线圈通过固定在所述绝缘绕线架上的端子相连；各所述馈电线被定位成在所述定子的轴向上对于各相位被移位；以及包括在所述定子的径向上延伸的端子部，所述端子包括连接到所述定子线圈的一个末端的第一连接部以及连接到任意相位的馈电线的端子部的第二连接部分；所述第二连接部具有基部和多个分隔壁，其中所述基部在轴向上的长度能够使其连接到任意相位的馈电线的端子部，所述多个分隔壁在所述定子的圆周方向上从所述基部突出；并且各相位的馈电线的端子部将以彼此相对方式连接到一对所述分隔壁的所述定子的所述馈电线连接到所述端子，其中所述接合装置包括第一电极，所述第一电极邻接与其上设有所述分隔壁的侧面相对的侧面上的所述第二连接部的所述基部的后表面；以及第二电极，所述第二电极邻接包围所述馈电线的所述端子部的所述对相对的分隔壁的末端，其邻接面形成为在所述分隔壁的突出方向上逐渐凹入的凹入形状，其中通过以所述第一电极和所述第二电极包围所述馈电线的端子部以及在三个侧面上围绕所述端子部的所述基部和所述对分隔壁，执行热压接以连接所述馈电线和所述端子。
4.根据权利要求3所述的接合装置，其中所述第一电极具有仅邻接在所述第二连接部的所述基部的中央附近的凸出部。
5.根据权利要求3所述的接合装置，其中所述第一电极的邻接面和所述第二电极的邻接面涂覆有具有等于或高于预定温度的熔点的导电部件。
6.根据权利要求4所述的接合装置，其中所述第一电极的邻接面和所述第二电极的邻接面涂覆有具有等于或高于预定温度的熔点的导电部件。
全文摘要
一种连接馈电线和端子的结构，其中各馈电线被定位成在定子的轴向上对于各相位被移位，并且包括在定子的径向上延伸的端子部；端子包括连接到定子线圈的一个末端的第一连接部以及连接到任意相位的馈电线的端子部的第二连接部；第二连接部具有基部和多个分隔壁，其中所述基部在轴向上的长度能够使其连接到任意相位的馈电线的端子部，所述多个分隔壁在定子的圆周方向上从基部突出；以及各相位的馈电线的端子部与彼此相对的一对所述分隔壁相连并与基部相连。
文档编号H01R4/02GK1953297SQ20061013213
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月10日 优先权日2005年10月12日
发明者太田实, 川上诚 申请人:本田技研工业株式会社