アルミニウム電線を用いた電動機

【課題】アルミニウム電線と端子を、大掛かりな設備を必要としない抵抗溶接で接合し、アルミニウム電線の過度な変形を規制し、断線による導通不良などの問題を低減した電動機を提供すること。
【解決手段】銅もしくは銅合金からなる端子１０に、アルミニウム電線の変形を規制する段差を設け、それらを抵抗溶接する。段差は端子１０を内部に折り曲げ加工して形成することができ、また端子１０の一部に突起を設けることにより形成することもできる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は掃除機，ジューサ，ミキサーなどの家庭用電気機器に用いられる電線の抵抗溶接に用いる端子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、低コスト化、軽量化を目的としてトランス、リアクタ及びマグネトロン等にアルミニウム電線が使用されてきた。アルミニウム電線と、銅もしくは銅合金からなる端子への接続方法として、ハンダ接合があるが、アルミニウム電線は、表面が空気へ露出すると露出面に強固な酸化皮膜が形成され易いという特性を有する。
【０００３】
酸化皮膜は絶縁物であるため、アルミニウム電線に酸化皮膜が形成されると、他部品との間の接触抵抗が上昇し、アルミニウム電線と他部品との間で必要な電流の流れを確保することが難しくなる。また、アルミニウム電線に酸化皮膜が形成されると、ハンダの濡れ性が悪くなる為、ハンダ接合工法を考えた場合、アルミニウム電線の酸化被膜を除去する事が必要となる。
【０００４】
また、ハンダ接合工法以外のアルミニウム電線と銅もしくは銅合金からなる端子の接続方法として、カシメを使用する方法が用いられる場合がある。しかしながら、アルミニウムは、低温で大きなクリープ特性を示し、線膨張係数も大きい。このことから、このカシメについては、時間の経過に従って、緩みが発生して接合部の接触面積が減少し、接合部での接触抵抗が増加するという課題がある。
【０００５】
以下、図面を参照しながら従来の抵抗溶接用端子について説明する。図４は従来の端子の代表的な形状図であり、抵抗溶接用端子１０を折り曲げてアルミニウム電線１１を挟み、抵抗溶接により抵抗溶接用端子１０とアルミニウム電線１１を溶接する。
【０００６】
しかしながら、上記のように構成される従来の抵抗熔接用の端子では、アルミニウム電線を採用した場合、アルミニウムは、銅と比較して機械的強度に劣る、融点が低いという性質により、抵抗溶接時の加圧、銅もしくは銅合金からなる端子素材とアルミニウムの融点の差により、端子内部でアルミニウム電線の過度な変形が発生し、その変形に起因する断線による導通不良という課題がある。
【０００７】
また、アルミニウム電線の過度な変形を抑える手段として、例えば図５のように抵抗溶接用端子１０の一部を窪ませ等の逃げを設けた形状も検討がなされてきたが、抵抗溶接用端子１０のアルミニウム電線逃げ部と、その逃げ部の形状に合わせた電極の逃げ加工が必要であり、抵抗溶接時に抵抗溶接用端子１０のアルミニウム電線逃げ部と、電極の逃げ加工部が一致していない場合、抵抗溶接用端子１０のアルミニウム電線逃げ部が潰れてしまい、断線に至るという課題がある。
【０００８】
このような問題に対し、アルミニウム電線の接合のために、超音波による酸化被膜を除去する技術（例えば特許文献１参照）や、還元ガスを用いて酸化を防止または除去する技術（例えば特許文献２参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−５４９４７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２３９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら特許文献１や２に記載の方法は、どちらの場合も大掛かりな設備を必要とし、コスト、作業工数の増加という問題がある。本発明は上記従来の問題点を鑑み、大掛かりな設備を必要としない抵抗溶接で、電線の過度な変形を規制し、断線による導通不良の問題を低減した電動機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために本発明の電動機は、銅もしくは銅合金からなる端子に、アルミニウム電線の変形を規制する段差を設け、それらを抵抗溶接したことを特徴とする。この構成により、大掛かりな設備を必要とせず、電線の過度な変形を規制し、断線による導通不良の問題を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動機によれば、抵抗溶接時の電線の変形を規制する事により、アルミニウム電線の変形による断線を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１における電動機の端子の斜視図
【図２】同実施形態におけるアルミニウム電線抵抗溶接後の端子断面図
【図３】本発明の実施形態２における電動機の端子の斜視図
【図４】従来の端子の斜視図
【図５】従来の他の端子の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、銅もしくは銅合金からなる端子に、アルミニウム電線の変形を規制する段差を設け、それらを抵抗溶接したことを特徴とする。前記段差は前記端子を内部に折り曲げ加工して形成することができる。また前記端子の一部に突起を設けることにより形成することもできる。なお端子はハンダメッキされていることが望ましい。さらに前記端子と、前記アルミニウム電線を抵抗溶接する際に、ハンダ片を同時に接合することが望ましい。
【００１５】
（実施の形態１）
図１〜３を用いて、本発明の実施の形態１について説明する。各図中で、１０は抵抗溶接用端子、１１はアルミニウム電線、１２は抵抗溶接用電極である。電動機（図示せず）に用いる抵抗溶接用端子１０の一部に、図１のように、折り曲げ加工を施し、意図的に段差ｄを設ける事によって、図２のように、抵抗溶接用電極１２にて抵抗溶接後のアルミニウム電線の変形を段差ｄの値までに規制する事ができ、電動機のコイルとしてアルミニウム電線１１を使用した際の、アルミニウム電線１１の変形量大に起因する断線問題の低減を図れ、接続部の信頼性を向上することが出来る。
【００１６】
上記抵抗溶接用端子１０と、アルミニウム電線１１を抵抗溶接する際、抵抗溶接用端子１０にハンダメッキを施すことにより、銅または銅合金からなる抵抗溶接用端子１０とアルミニウム電線１１の接続を良好にすることができる。
【００１７】
またハンダメッキの替わりに、上記抵抗溶接用端子１０およびアルミニウム電線１１と同時に糸ハンダ、もしくはハンダ片を抵抗溶接することでも良好な接続を得る事ができる。
【００１８】
なお、抵抗溶接を行うアルミニウム電線１１の線径に応じて、抵抗溶接用端子１０の板
材の厚みを調整することにより、段差ｄの高さを調整し、使用するアルミニウム電線の線径に応じて規制値を変更する事が出来る。
【００１９】
（実施の形態２）
上記実施形態１において、抵抗溶接を行うアルミニウム電線１１の線径によっては、規制値の大きさにより、板厚の過不足が発生し実施が難しい場合があるが、図３に示すように、抵抗溶接用端子１０の一部に突起を設けることでも電線の変形量の規制は可能で、同様にアルミニウム電線１１の断線問題の低減を図ることができる。
【実施例】
【００２０】
厚さｔ０．５の銅材を用いて、図１、３の形状にて作製した抵抗溶接用端子１０を用いて、アルミニウム電線１１を抵抗溶接した結果、いずれの場合も電線の変形量を規制する事ができ、電線の変形による断線に対し効果があることを確認した。表１は、本発明の抵抗溶接用端子に糸ハンダを同時に抵抗溶接し確認実験を行った結果である。図１及び３のいずれの形状の抵抗溶接用端子１０の場合も、アルミニウム電線１１の変形量（電線の直径に対する縦方向の潰れ量）３０％〜７０％で良好な結果を得た。アルミニウム電線１１の変形量３０％以上で断線の発生が抑制され、また接触抵抗も３０％〜７０％の範囲において良好な接続となった。このことから、規制する変形量の範囲は３０％〜７０％の範囲とすることが望ましい。
【００２１】
【表１】

【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明にかかる電動機は、銅もしくは銅合金からなる端子に、アルミニウム電線の変形を規制する段差を設け、それらを抵抗溶接したことを特徴とし、大掛かりな設備を必要とせず、電線の過度な変形を規制し、断線による導通不良の問題を低減することができるので、家庭用や産業用などの各種電気機器などに適用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１０抵抗溶接用端子
１１アルミニウム電線
１２抵抗溶接用電極

【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅もしくは銅合金からなる端子に、アルミニウム電線の変形を規制する段差を設け、それらを抵抗溶接したことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記段差は、前記端子を内部に折り曲げ加工して形成したことを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項３】
前記段差は、前記端子の一部に突起を設けることにより形成したことを特徴とする請求項１記載の電動機。
【請求項４】
前記端子はハンダメッキされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記端子と、前記アルミニウム電線を抵抗溶接する際に、ハンダ片を同時に接合することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。

【図１】