特許 6353722 バスバーユニット及びこれを備えた回転電機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353722

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】バスバーユニット及びこれを備えた回転電機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/50 20060101AFI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H02K3/50 A

【請求項の数】3

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-142476(P2014-142476)

(22)【出願日】2014年7月10日

(65)【公開番号】特開2016-19420(P2016-19420A)

(43)【公開日】2016年2月1日

【審査請求日】2017年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(73)【特許権者】

【識別番号】505336622

【氏名又は名称】株式会社ＴＯＰ

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(74)【代理人】

【識別番号】100137604

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 淳

(72)【発明者】

【氏名】宝積 宣至

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 健治

(72)【発明者】

【氏名】小寺 良宏

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８７８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４８１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０７９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１９４３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２４９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１１９１６６５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３３６８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ３／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステータに巻装されるコイルに通電するバスバーと前記バスバーを保持する絶縁部材から成るバスバーホルダとを有するバスバーユニットであって、
前記バスバーホルダは、前記ステータへ向けて前記ステータの軸方向に延設される延設部と、前記延設部から前記ステータの周方向に突出して形成され前記ステータの被係合部と係合する係合部と、を有し、
前記延設部の先端には切り欠きが形成され、
前記係合部は、前記切り欠きを挟んで前記ステータの周方向両側に突出して形成され、
前記係合部が前記切り欠き側に撓むことで前記係合部が前記ステータの前記被係合部に係合する、
ことを特徴とするバスバーユニット。

【請求項2】

ステータに巻装されるコイルに通電するバスバーと前記バスバーを保持する絶縁部材から成るバスバーホルダとを有するバスバーユニットであって、
前記バスバーホルダは、前記ステータへ向けて前記ステータの軸方向に延設される延設部と、前記延設部から前記ステータの周方向に突出して形成され前記ステータの被係合部と係合する係合部と、を有し、
前記延設部は、前記ステータの径方向外側に撓むことで前記係合部が前記ステータの被係合部に係合する、
ことを特徴とするバスバーユニット。

【請求項3】

回転可能に軸支されるロータと、
前記ロータの外周に間隙を有して配置される前記ステータと、
前記ステータと前記ステータの軸方向に並んで設けられる請求項１又は請求項２に記載のバスバーユニットと、
を備え、
前記ステータは、前記ステータの径方向に放射状に延びる複数のティース部を有するステータコアと、前記ティース部を包囲するインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティース部に巻設される前記コイルと、を有し、
前記被係合部は、前記インシュレータに形成される、
ことを特徴とする回転電機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスバーユニット及びこれを備えた回転電機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、端子部からステータの各相のコイルに電流を供給するバスバーユニットが開示されている。このバスバーユニットは、ステータの各コイルに電流を供給する複数のバスバーと、これらのバスバーをステータの径方向に離間させた状態で保持するバスバーベースと、を備える。

【0003】

バスバーベースは、複数のバスバーを収容する環状溝を有する円環状の本体部と、本体部の外周端から延出して先端に係合突部を有する複数の延設部と、を有する。バスバーユニットは、各延設部の係合突部がステータ側の係合凹部にスナップフィットにより係合することでステータに取り付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２１２００８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の技術では、係合突部が形成される延設部がバスバーユニット側に設けられるので、延設部はスナップフィットにより係合されるステータ側の部材の外径に応じてバスバーベースより大径に設定される。よって、バスバーユニットの径方向寸法が大型化する。

【0006】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、径方向寸法を小型化することが可能なバスバーユニット及びこれを備えた回転電機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、ステータに巻装されるコイルに通電するバスバーと前記バスバーを保持する絶縁部材から成るバスバーホルダとを有するバスバーユニットであって、前記バスバーホルダは、前記ステータへ向けて前記ステータの軸方向に延設される延設部と、前記延設部から前記ステータの周方向に突出して形成され前記ステータの被係合部と係合する係合部と、を有し、前記延設部の先端には切り欠きが形成され、前記係合部は、前記切り欠きを挟んで前記ステータの周方向両側に突出して形成され、前記係合部が前記切り欠き側に撓むことで前記係合部が前記ステータの前記被係合部に係合する、ことを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、ステータに巻装されるコイルに通電するバスバーと前記バスバーを保持する絶縁部材から成るバスバーホルダとを有するバスバーユニットであって、前記バスバーホルダは、前記ステータへ向けて前記ステータの軸方向に延設される延設部と、前記延設部から前記ステータの周方向に突出して形成され前記ステータの被係合部と係合する係合部と、を有し、前記延設部は、前記ステータの径方向外側に撓むことで前記係合部が前記ステータの被係合部に係合する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、バスバーホルダを小径化してバスバーユニットの径方向寸法を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。

【図3】本発明の第２実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。

【図5】本発明の第３実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。

【図7】本発明の第４実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。

【図8】本発明の第４実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。

【図9】本発明の第５実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。

【図10】本発明の第５実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0012】

初めに、第１実施形態について説明する。

【0013】

図１は、本実施形態におけるバスバーユニット１１０を搭載したモータ１００の断面図である。図２は、本実施形態におけるバスバーユニット１１０の斜視図である。なお、以下の説明において、モータ１００の回転軸方向を「軸方向」と称し、モータ１００の回転軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、モータ１００の回転軸周りの方向を「周方向」と称する。

【0014】

回転電機としてのモータ１００は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流モータであり、例えば車両の電動パワーステアリング装置等に用いられる。モータ１００は、金属製のモータケース１０と、モータケース１０の開口部に覆設される絶縁性樹脂材から成るモータカバー２０と、モータケース１０内に収容されモータケース１０及びモータカバー２０によって回転可能に軸支されるロータ３０と、モータケース１０の内周面に設けられロータ３０の外周に所定の間隙を有して配置されるステータ４０と、を備える。

【0015】

モータケース１０は、円筒状の筒部１１と、筒部１１の一端を閉塞する底部１２と、筒部１１の他端に開口する開口部のまわりに形成される環状の開口端部１３と、を有する。

【0016】

モータカバー２０は、モータケース１０の開口端部１３に複数のボルト（図示せず）によって締結される。モータカバー２０とモータケース１０との間は、シールリング２１によって密封される。

【0017】

ロータ３０は、モータケース１０に回転自在に支持されるロータシャフト３１と、軸方向にロータシャフト３１が挿通され周方向に所定の間隔で配置される複数のマグネット（永久磁石）を収容するロータコア３２と、を有する。

【0018】

ロータシャフト３１は、一端側がベアリング３３を介してモータケース１０の底部１２に支持され、他端側がベアリング３４を介してモータカバー２０に支持される。これにより、ロータ３０は、中心軸Ｏを中心として回転自在に支持される。

【0019】

ステータ４０は、モータケース１０の内側に設けられるステータコア４１と、ステータコア４１に周方向に亘って所定の間隔で複数設けられるステータコイル４２と、を有する。

【0020】

ステータコア４１は、磁性材から成り、径方向に放射状に伸びる複数のティース部４１ａを有する鋼板を軸方向に複数積層して形成される。ステータコア４１は、外周がモータケース１０の内周に嵌合されることによりモータケース１０に固定される。

【0021】

ステータコイル４２は、ステータコア４１の各ティース部４１ａを包囲する絶縁性樹脂材から成る複数のインシュレータ１２０と、各インシュレータ１２０を介してティース部４１ａに巻かれる線材から成る複数のコイルとしての電磁コイル４３と、から構成される。電磁コイル４３の線材４４の端部は、バスバーユニット１１０とインシュレータ１２０との隙間からステータコイル４２の外部に引き出される。

【0022】

モータ１００はさらに、ステータコイル４２と軸方向に並んで設けられるバスバーユニット１１０を備える。

【0023】

バスバーユニット１１０は、ステータ４０に巻装される電磁コイル４３に通電する導電材から成る複数のバスバー５０と、バスバー５０を内部に保持する絶縁性樹脂材から成るバスバーホルダ１１１と、を有する。

【0024】

バスバーホルダ１１１は、絶縁性樹脂材を用いてインサート成形によって形成される。すなわち、バスバーユニット１１０の製造時、金型（図示省略）内に各バスバー５０を配設した後に、金型内に絶縁性樹脂材を注入することでバスバーホルダ１１１が形成される。バスバーホルダ１１１の内部には、各バスバー５０が軸方向もしくは径方向に離間して保持される。

【0025】

複数のバスバー５０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、中性点のそれぞれに対応する４つのバスバー５０から構成される。各相に対応した板状のバスバー５０は、中心軸Ｏを中心とする円弧状に延びる円弧状導電部５１と、円弧状導電部５１から径方向に突設される複数の給電用端子５２と、円弧状導電部５１から軸方向に突設される１つのバスバー端子５３と、を有する。

【0026】

各相に対応した複数の給電用端子５２は、バスバーホルダ１１１の外周から突出する。交流電源に接続される３本のバスバー端子５３は、バスバーホルダ１１１の一端から突出する。

【0027】

バスバーホルダ１１１は、外周面から突出するブロック状の被係合部としての位置決め段部１１２を有する。位置決め段部１１２は、バスバーホルダ１１１の外周面に沿って周方向にほぼ等間隔に３つ配置される。位置決め段部１１２は、バスバーホルダ１１１の成型時に、バスバーホルダ１１１とともに樹脂材により一体形成される。なお、位置決め段部１１２は、３つに限らず、３つ以上設けてもよい。

【0028】

各位置決め段部１１２は、各バスバー５０の給電用端子５２に対して軸方向に重複しないように、各バスバー５０の給電用端子５２に対して周方向にオフセットして設けられる。これにより、電磁コイル４３から延びてバスバー５０の給電用端子５２に接続される線材４４が位置決め段部１１２に干渉しないようになっている。

【0029】

また、各位置決め段部１１２の外周面は、周方向両側に位置する隆起した隆起部１１３と、隆起部１１３間に配置され隆起部１１３より窪んでいる凹部１１４と、から構成される。

【0030】

インシュレータ１２０は、バスバーユニット１１０側の軸方向端面の外周端からバスバーユニット１１０に向けて軸方向に延設される延設部１２１を有する。延設部１２１は、バスバーホルダ１１１の位置決め段部１１２と係合可能なように、周方向に沿ってほぼ等間隔に３つ配置される。延設部１２１の周方向の幅は、位置決め段部１１２の凹部１１４の幅と略等しく設定される。延設部１２１の外周面は、インシュレータ１２０の外周面から段差なく延設される。延設部１２１の先端には、延設部１２１の内周側に向けて突出する係合部としての爪部１２２が形成される。

【0031】

バスバーホルダ１１１は、インシュレータ１２０の複数の延設部１２１が、それぞれ位置決め段部１１２にスナップフィットにより係合することにより、ステータコイル４２に対して位置決めされる。すなわち、延設部１２１が位置決め段部１１２の凹部１１４に嵌合するとともに、爪部１２２が位置決め段部１１２に係止されることで、バスバーホルダ１１１はステータコイル４２に対して径方向及び周方向に位置決めされる。これにより、バスバーホルダ１１１は、ステータコイル４２と同一軸上に配置されるとともに、所定の回転位置に保持される。

【0032】

モータ１００の組み立て時、ステータコア４１にステータコイル４２が組み付けられた後に、ステータコイル４２にバスバーユニット１１０が組み付けられる。このとき、各電磁コイル４３の線材４４は、インシュレータ１２０の開口端とバスバーホルダ１１１の外周端との隙間から延び出し、それぞれの先端部が各バスバー５０の給電用端子５２に溶接される。

【0033】

続いて、ステータ４０がモータケース１０に組み付けられた後、モータケース１０にモータカバー２０が組み付けられる。このとき、バスバーホルダ１１１の一端から突出している３本のバスバー端子５３は、モータカバー２０の各孔を貫通する。

【0034】

モータカバー２０には、各相に対応した電線５４に接続されるターミナル５５が設けられる。モータケース１０にモータカバー２０が締結された後に、各ターミナル５５の一端には、各バスバー端子５３が溶接される。

【0035】

モータ１００の作動時には、駆動電流が電線５４、ターミナル５５、バスバー５０を通じて各電磁コイル４３に供給され、ステータコア４１に生じる磁力によってロータ３０が回転する。

【0036】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0037】

バスバーホルダ１１１の外周面に設けられる位置決め段部１１２がインシュレータ１２０から軸方向に延設される延設部１２１とスナップフィットにより係合することで、バスバーホルダ１１１がインシュレータ１２０に取り付けられる。これにより、バスバーホルダ１１１に延設部１２１を設けてインシュレータ１２０の外周面にスナップフィットにより係合させる構造と比べてバスバーホルダ１１１を小径化することができる。よって、バスバーユニット１１０の径方向寸法を小型化することができる。

【0038】

次に、第２実施形態について説明する。

【0039】

図３は、本実施形態におけるバスバーユニット２１０を搭載したモータ２００の断面図である。図４は、本実施形態におけるバスバーユニット２１０の斜視図である。以下の説明では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態のモータ２００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0040】

本実施形態では、バスバーホルダ２１１とインシュレータ２２０とを係合させる構造が第１実施形態と異なる。

【0041】

本実施形態のバスバーホルダ２１１は、第１実施形態の位置決め段部１１２を有していない。インシュレータ２２０は、バスバーユニット２１０側の軸方向端面であって電磁コイル４３より外周側からバスバーユニット２１０に向けて軸方向に延設される延設部２２１を有する。延設部２２１は、周方向に沿ってほぼ等間隔に３つ配置される。延設部２２１の先端には、延設部２２１の内周側に向けて突出する係合部としての突部２２２が形成される。延設部２２１のインシュレータ２２０から突部２２２までの軸方向寸法は、バスバーホルダ２１１の軸方向寸法とほぼ等しく設定される。

【0042】

バスバーホルダ２１１は、インシュレータ２２０の複数の延設部２２１が、バスバーホルダ２１１のインシュレータ２２０とは軸方向反対側の端面とバスバーホルダ２１１の外周面とが交差する部分の被係合部としての角部２１２にスナップフィットにより係合することにより、ステータコイル４２に対して位置決めされる。すなわち、バスバーホルダ２１１がインシュレータ２２０に当接した状態で延設部２２１の突部２２２がバスバーホルダ２１１の角部２１２に係合することで、バスバーホルダ２１１はステータコイル４２に対して径方向に位置決めされる。これにより、バスバーホルダ２１１は、ステータコイル４２と同一軸上に配置される。

【0043】

なお、本実施形態では、バスバーホルダ２１１を周方向に位置決めする構成を有していないが、例えば、バスバーホルダ２１１の角部２１２に複数の隆起部を設け、この隆起部の間に延設部２２１の突部２２２が嵌合するように構成されてもよい。これにより、バスバーホルダ２１１を周方向に位置決めすることができ、バスバーホルダ２１１が所定の回転位置に保持される。

【0044】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0045】

インシュレータ２２０から軸方向に延設される延設部２２１の突部２２２がバスバーホルダ２１１の角部２１２とスナップフィットにより係合することで、バスバーホルダ２１１がインシュレータ２２０に取り付けられる。これにより、バスバーホルダ２１１に延設部２２１を設けてインシュレータ２２０の外周面にスナップフィットにより係合させる構造と比べてバスバーホルダ２１１を小径化することができる。よって、バスバーユニット２１０の径方向寸法を小型化することができる。

【0046】

さらに、インシュレータ２２０から軸方向に延設される延設部２２１の突部２２２がバスバーホルダ２１１の角部２１２とスナップフィットにより係合するので、バスバーホルダ２１１とインシュレータ２２０とを係合させるためにバスバーホルダ２１１に特別な構成を必要としない。よって、バスバーホルダ２１１を成型するための金型の形状が簡素化されるので、樹脂の成型が容易になり、バスバーホルダ２１１の製造コストを低下させるとともに品質を向上させることができる。

【0047】

次に、第３実施形態について説明する。

【0048】

図５は、本実施形態におけるバスバーユニット３１０を搭載したモータ３００の断面図である。図６は、本実施形態におけるバスバーユニット３１０の斜視図である。以下の説明では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態のモータ３００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0049】

本実施形態では、バスバーホルダ３１１とインシュレータ３２０とを係合させる構造が第１実施形態と異なる。

【0050】

本実施形態のバスバーホルダ３１１は、第１実施形態の位置決め段部１１２の代わりに、外周面に被係合部としての凹部３１２を有する。凹部３１２は、バスバーホルダ３１１の外周面に沿って周方向にほぼ等間隔に３つ配置される。なお、凹部３１２は、３つに限らず、３つ以上設けてもよい。

【0051】

インシュレータ３２０は、バスバーユニット３１０側の軸方向端面であって電磁コイル４３より外周側からバスバーユニット３１０に向けて軸方向に延設される延設部３２１を有する。延設部３２１は、バスバーホルダ３１１の凹部３１２と対応するように周方向に沿ってほぼ等間隔に３つ配置される。延設部３２１の軸方向寸法は、バスバーホルダ３１１の軸方向寸法とほぼ等しく設定される。延設部３２１の内周面には、延設部３２１の内周側に向けて突出する係合部としての突部３２２が形成される。突部３２２は、バスバーホルダ３１１の凹部３１２に対して係合可能な寸法に設定される。

【0052】

バスバーホルダ３１１は、インシュレータ３２０の複数の延設部３２１が、それぞれ凹部３１２にスナップフィットにより係合することにより、ステータコイル４２に対して位置決めされる。すなわち、延設部３２１の突部３２２が凹部３１２に嵌合することで、バスバーホルダ３１１はステータコイル４２に対して径方向及び周方向に位置決めされる。これにより、バスバーホルダ３１１は、ステータコイル４２と同一軸上に配置されるとともに、所定の回転位置に保持される。

【0053】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0054】

バスバーホルダ３１１の外周面に設けられる凹部３１２がインシュレータ３２０から軸方向に延設される延設部３２１の突部３２２とスナップフィットにより係合することで、バスバーホルダ３１１がインシュレータ３２０に取り付けられる。これにより、バスバーホルダ３１１に延設部３２１を設けてインシュレータ３２０の外周面にスナップフィットにより係合させる構造と比べてバスバーホルダ３１１を小径化することができる。よって、バスバーユニット３１０の径方向寸法を小型化することができる。

【0055】

さらに、インシュレータ３２０の延設部３２１の先端がバスバーホルダ３１１のモータカバー側端面よりモータカバー２０側に突出しないので、バスバーユニット３１０をモータケース１０内に収容してモータケース１０にモータカバー２０が組み付けられた際に、バスバーユニット３１０とモータカバー２０との接触面積を大きくすることができる。したがって、第２実施形態のように、バスバーユニット３１０が周方向の３箇所で接触する場合と比較して、バスバーユニット３１０のガタツキをより確実に抑制することができる。

【0056】

次に、第４実施形態について説明する。

【0057】

図７は、本実施形態におけるバスバーユニット４１０を搭載したモータ４００の断面図である。図８は、本実施形態におけるバスバーユニット４１０の斜視図である。

【0058】

本実施形態では、バスバーホルダ４１１とインシュレータ４２０とを係合させる構造が第１実施形態と異なる。なお、以下の説明において、モータ４００の回転軸方向を「軸方向」と称し、モータ４００の回転軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、モータ４００の回転軸周りの方向を「周方向」と称する。

【0059】

モータ４００は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流モータであり、例えば車両の電動パワーステアリング装置等に用いられる。モータ４００は、金属製のモータケース１０と、モータケース１０の開口部に覆設される絶縁性樹脂材から成るモータカバー２０と、モータケース１０内に収容されモータケース１０及びモータカバー２０によって回転可能に軸支されるロータ３０と、モータケース１０の内周面に設けられロータ３０の外周に所定の間隙を有して配置されるステータ４０と、を備える。

【0060】

モータケース１０は、円筒状の筒部１１と、筒部１１の一端を閉塞する底部１２と、筒部１１の他端に開口する開口部のまわりに形成される環状の開口端部１３と、を有する。

【0061】

モータカバー２０は、モータケース１０の開口端部１３に複数のボルト（図示せず）によって締結される。モータカバー２０とモータケース１０との間は、シールリング２１によって密封される。

【0062】

ロータ３０は、モータケース１０に回転自在に支持されるロータシャフト３１と、軸方向にロータシャフト３１が挿通され周方向に所定の間隔で配置される複数のマグネット（永久磁石）を収容するロータコア３２と、を有する。

【0063】

ロータシャフト３１は、一端側がベアリングを介してモータケース１０の底部１２に支持され、他端側がベアリングを介してモータカバー２０に支持される。これにより、ロータ３０は、中心軸Ｏを中心として回転自在に支持される。

【0064】

ステータ４０は、モータケース１０の内側に設けられるステータコア４１と、ステータコア４１に周方向に亘って所定の間隔で複数設けられるステータコイル４２と、を有する。

【0065】

ステータコア４１は、磁性材から成り、径方向に放射状に伸びる複数のティース部４１ａを有する鋼板を軸方向に複数積層して形成される。ステータコア４１は、外周がモータケース１０の内周に嵌合されることによりモータケース１０に固定される。

【0066】

ステータコイル４２は、ステータコア４１の各ティース部４１ａを包囲する絶縁性樹脂材から成る複数のインシュレータ４２０と、各インシュレータ４２０を介してティース部４１ａに巻かれる線材４４から成る複数の電磁コイル４３と、から構成される。電磁コイル４３の線材４４の端部は、バスバーユニット４１０とインシュレータ４２０との隙間からステータコイル４２の外部に引き出される。

【0067】

モータ４００はさらに、ステータコイル４２と軸方向に並んで設けられるバスバーユニット４１０を備える。

【0068】

バスバーユニット４１０は、ステータ４０に巻装される電磁コイル４３に通電する導電材から成る複数のバスバー５０と、バスバー５０を内部に保持する絶縁性樹脂材から成るバスバーホルダ４１１と、を有する。

【0069】

バスバーホルダ４１１は、絶縁性樹脂材を用いてインサート成形によって形成される。すなわち、バスバーユニット４１０の製造時、金型（図示省略）内に各バスバー５０を配設した後に、金型内に絶縁性樹脂材を注入することでバスバーホルダ４１１が形成される。バスバーホルダ４１１の内部には、各バスバー５０が軸方向もしくは径方向に離間して保持される。

【0070】

複数のバスバー５０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、中性点のそれぞれに対応する４つのバスバー５０から構成される。各相に対応した板状のバスバー５０は、中心軸Ｏを中心とする円弧状に延びる円弧状導電部５１と、円弧状導電部５１から径方向に突設される複数の給電用端子５２と、円弧状導電部５１から軸方向に突設される１つのバスバー端子５３と、を有する。中性点に対応した板状のバスバー５０は、中心軸Ｏを中心とする円弧状に延びる円弧状導電部５１と、円弧状導電部５１から径方向に突設されて各相の電磁コイル４３間を接続する複数の給電用端子５２と、を有する。

【0071】

各相に対応した複数の給電用端子５２は、バスバーホルダ４１１の外周から突出する。交流電源に接続される３本のバスバー端子５３は、バスバーホルダ４１１の一端から突出する。

【0072】

バスバーホルダ４１１は、外周面から突出してステータコイル４２の外周面に係合する延設部４１２を有する。延設部４１２は、バスバーホルダ４１１の外周面に沿って周方向にほぼ等間隔に３つ配置される。延設部４１２は、バスバーホルダ４１１の成型時に、バスバーホルダ４１１とともに樹脂材により一体形成される。なお、延設部４１２は、３つに限らず、３つ以上設けてもよい。

【0073】

各延設部４１２は、各バスバー５０の給電用端子５２に対して軸方向に重複しないように、各バスバー５０の給電用端子５２に対して周方向にオフセットして設けられる。これにより、電磁コイル４３から延びてバスバー５０の給電用端子５２に接続される線材４４が延設部４１２に干渉しないようになっている。

【0074】

延設部４１２は、外周面から径方向に突出する基端部４１３と、基端部４１３から曲折して軸方向のステータコイル４２側に延びる先端部４１４と、を有する。延設部４１２の基端部４１３は、バスバーホルダ４１１のステータコイル４２側端面から段差なく延びてインシュレータ４２０のバスバーユニット側端面に当接する。延設部４１２の先端部４１４は、基端部４１３の先端から曲折してインシュレータ４２０の外周に形成される被係合部４２１に係合する。

【0075】

延設部４１２の先端部４１４には、周方向両側に突出して形成される係合部としての爪部４１５と、先端部４１４の先端であって爪部４１５間に形成される切り欠き４１６と、が設けられる。バスバーホルダ４１１は、複数の延設部４１２の先端部４１４がインシュレータ４２０の外周の被係合部４２１に係合することにより、ステータコイル４２に係合する。

【0076】

インシュレータ４２０の外周には、延設部４１２の先端部４１４が係合する被係合部４２１が形成される。被係合部４２１は、延設部４１２の先端部４１４が係合可能なように、周方向に沿ってほぼ等間隔に３つ配置される。被係合部４２１は、インシュレータ４２０の外周面から窪んで形成される凹部４２２と、凹部４２２のバスバーホルダ４１１側に形成され凹部４２２よりも周方向の幅が小さい係止部４２３と、を有する。係止部４２３の周方向の幅は、延設部４１２の先端部４１４の幅とほぼ等しく、爪部４１５が形成される部分の幅より小さくなるように設定される。

【0077】

バスバーホルダ４１１は、延設部４１２の先端部４１４が、それぞれ係止部４２３にスナップフィットにより係合することにより、ステータコイル４２に対して位置決めされる。このとき、延設部４１２の先端部４１４の爪部４１５が切り欠き４１６側に撓みながら軸方向に移動することで、爪部４１５が係止部４２３を軸方向に通過する。

【0078】

すなわち、延設部４１２の先端部４１４が係止部４２３に嵌合するとともに、爪部４１５が係止部４２３に係止されることで、バスバーホルダ４１１はステータコイル４２に対して径方向及び周方向に位置決めされる。これにより、バスバーホルダ４１１は、ステータコイル４２と同一軸上に配置されるとともに、所定の回転位置に保持される。

【0079】

モータ４００の組み立て時、ステータコア４１にステータコイル４２が組み付けられた後に、ステータコイル４２にバスバーユニット４１０が組み付けられる。このとき、各電磁コイル４３の線材４４は、インシュレータ４２０の開口端とバスバーホルダ４１１の外周端との隙間から延び出し、それぞれの先端部４１４が各バスバー５０の給電用端子５２に溶接される。

【0080】

続いて、ステータ４０がモータケース１０に組み付けられた後、モータケース１０にモータカバー２０が組み付けられる。このとき、バスバーホルダ４１１の一端から突出している３本のバスバー端子５３は、モータカバー２０の各孔を貫通する。

【0081】

モータカバー２０には、各相に対応した電線５４に接続されるターミナル５５が設けられる。モータケース１０にモータカバー２０が締結された後に、各ターミナル５５の一端には、各バスバー端子５３が溶接される。

【0082】

モータ４００の作動時には、駆動電流が電線５４、ターミナル５５、バスバー５０を通じて各電磁コイル４３に供給され、ステータコア４１に生じる磁力によってロータ３０が回転する。

【0083】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0084】

バスバーホルダ４１１に形成されてステータコイル４２の被係合部４２１に係合する延設部４１２の先端部４１４の爪部４１５が周方向に突出して形成されるので、爪部４１５が先端部４１４から外周側又は内周側に突出する場合と比較して、バスバーホルダ４１１を小型化することができる。よって、バスバーユニット４１０の径方向寸法を小型化することができる。

【0085】

さらに、爪部４１５がインシュレータ４２０の凹部４２２から内周側へ突出しないので、インシュレータ４２０を大径化することなく、電磁コイル４３の巻数を増加もしくはコイル径を大きくすることができる。よって、モータ４００の性能を向上させることができる。

【0086】

次に、第５実施形態について説明する。

【0087】

図９は、本実施形態におけるバスバーユニット５１０を搭載したモータ５００の断面図である。図１０は、本実施形態におけるバスバーユニット５１０の斜視図である。以下の説明では、第４実施形態と異なる点を中心に説明し、第４実施形態のモータ５００と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0088】

本実施形態では、バスバーホルダ５１１とインシュレータ５２０とを係合させる構造が第４実施形態と異なる。

【0089】

バスバーホルダ５１１の延設部５１２の先端部５１３には、周方向両側に突出して形成される係合部としての突部５１４が設けられる。バスバーホルダ５１１は、複数の延設部５１２の先端部５１３がインシュレータ５２０の外周の被係合部５２１に係合することにより、ステータコイル４２に係合する。

【0090】

インシュレータ５２０の外周には、延設部５１２の先端が係合する被係合部５２１が形成される。被係合部５２１は、延設部５１２の先端部５１３が係合可能なように、周方向に沿ってほぼ等間隔に３つ配置される。被係合部５２１は、インシュレータ５２０の外周面から窪んで形成される凹部５２２と、凹部５２２のバスバーホルダ５１１側に形成され凹部５２２よりも周方向の幅が大きい係止部５２３と、を有する。係止部５２３の形状は、延設部５１２の先端部５１３の突部５１４と相似する形状に設定される。

【0091】

バスバーホルダ５１１は、延設部５１２の先端部５１３が、それぞれ係止部５２３にスナップフィットにより係合することにより、ステータコイル４２に対して位置決めされる。このとき、延設部５１２の先端部５１３が径方向外側に撓みながら軸方向に移動し、先端部５１３の突部５１４が係止部５２３に合致したところで、突部５１４が係止部５２３に嵌め込まれる。なお、突部５１４の形状は、係止部５２３の形状と相似する形状であれば、半円形や矩形などを含むどのような形状であってもよい。

【0092】

これにより、バスバーホルダ５１１はステータコイル４２に対して径方向及び周方向に位置決めされ、ステータコイル４２と同一軸上に配置されるとともに、所定の回転位置に保持される。

【0093】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0094】

バスバーホルダ５１１に形成されてステータコイル４２の被係合部５２１に係合する延設部５１２の先端部５１３の突部５１４が周方向に突出して形成されるので、突部５１４が先端部５１３から外周側又は内周側に突出する場合と比較して、バスバーホルダ５１１を小型化することができる。よって、バスバーユニット５１０の径方向寸法を小型化することができる。

【0095】

さらに、突部５１４がインシュレータ５２０の凹部５２２から内周側へ突出しないので、インシュレータ５２０を大径化することなく、電磁コイル４３の巻数を増加もしくはコイル径を大きくすることができる。よって、モータ５００の性能を向上させることができる。

【0096】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0097】

例えば、第１実施形態では、バスバーホルダ１１１の位置決め段部１１２がバスバーホルダ１１１の外周側に設けられているが、バスバーホルダ１１１の内周側に設けられていてもよい。この場合、位置決め段部１１２にスナップフィットにより係合するインシュレータ１２０の延設部１２１も同様に内周側に設ければよい。

【0098】

さらに、第１実施形態では、位置決め段部１１２をバスバーホルダ１１１とともに一体形成しているが、位置決め段部１１２が別部材であってもよい。

【0099】

さらに、第２実施形態では、インシュレータ２２０の複数の延設部２２１が、バスバーホルダ２１１のインシュレータ２２０とは軸方向反対側の端面とバスバーホルダ２１１の外周面とが交差する部分の角部２１２にスナップフィットにより係合する場合を例示したが、バスバーホルダ２１１のインシュレータ２２０とは軸方向反対側の端面とバスバーホルダ２１１の内周面とが交差する部分の角部にスナップフィットにより係合させてもよい。この場合、インシュレータ２２０の延設部２２１をバスバーホルダ２１１の内周側に延びるように設ければよい。

【0100】

さらに、第３実施形態では、インシュレータ３２０の延設部３２１の突部３２２が、バスバーホルダ２１１の外周面に形成される凹部３１２にスナップフィットにより係合する場合を例示したが、バスバーホルダ２１１の内周面に凹部を形成してもよい。この場合、インシュレータ３２０の延設部３２１はインシュレータ３２０の内周面に延びるように配置し、突部３２２は延設部３２１の外周側に向けて突出するように形成すればよい。

【0101】

さらに、第４実施形態では、延設部４１２の爪部４１５を周方向両側に突出させているが、いずれか一方向のみに突出させてもよい。

【0102】

さらに、第４及び第５実施形態では、バスバーホルダ４１１、５１１の延設部４１２、５１２をインシュレータ４２０、５２０の外周面に形成される被係合部４２１、５２１に係合させているが、被係合部４２１、５２１をインシュレータ４２０、５２０の内周面に形成してもよい。この場合、バスバーホルダ４１１、５１１の延設部４１２、５１２はインシュレータ４２０、５２０の内周面に延びるように形成すればよい。

【0103】

さらに、上記全ての実施形態では、電力によって動力を発生するモータ１００〜５００を例示したが、動力によって電力を発生する発電機にも上記実施形態は適用可能である。

【0104】

さらに、上記実施形態では、バスバー５０が板状の導電部材を所定幅でステータ４０の周方向に沿った形状に打ち抜いて形成される構造であり、各バスバー５０が軸方向に所定の間隔を空けて積層されるバスバーユニット１１０、２１０、３１０、４１０、５１０を例示したが、これに代えて、バスバーが直線状の帯状導電部材を板厚方向に湾曲させてステータ４０の周方向に沿った形状に形成される構造であり、バスバーごとに径を変えることで複数のバスバーをそれぞれ絶縁ホルダに収納したバスバーユニットであってもよい。

【符号の説明】

【0105】

４０ ステータ
４３ 電磁コイル（コイル）
５０ バスバー
１００、２００、３００、４００、５００ 回転電機（モータ）
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０ バスバーユニット
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１ バスバーホルダ
１１２ 位置決め段部（被係合部）
１２１、２２１、３２１ 延設部
１２２ 爪部（係合部）
２１２ 角部（被係合部）
２２２ 突部（係合部）
３１２ 凹部（被係合部）
３２２ 突部（係合部）
４１２、５１２ 延設部
４１５ 爪部（係合部）
４１６ 切り欠き
４２１ 被係合部
５１４ 突部（係合部）
５２１ 被係合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】