JP2011172374A - 駆動装置及び駆動装置生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続及び遮断を簡易かつ安全に行うことができる駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、回転電機に接続される第１バスバー２１と、インバータ装置に接続される第２バスバー３１と、第１バスバー２１及び第２バスバー３１の少なくとも一方を挟持して両バスバー２１，３１を電気的に接続する導電性の接続部材４１と、所定のジグ５１を挿入可能にケースの壁に設けられたジグ挿入孔とを備え、接続部材４１は、背部４２を支点として一対の対向部４４の間隔を広げた解除状態と、弾性力により両バスバー２１，３１の少なくとも一方を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能であり、腹部４３をジグ挿入孔に対向させて配置され、ケースの外部からジグ挿入孔に挿入されたジグ５１が一対の対向部４４の間隔を広げることで解除状態へ弾性変形する。
【選択図】図６

Description

本発明は、回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とが電気的に接続された駆動装置に関する。また、そのような駆動装置を生産する生産方法に関する。

近年、車両の駆動力源として回転電機を備えた電気自動車や、内燃機関及び回転電機を備えたハイブリッド車が、燃費、環境保護等の点から注目を集めている。このような車両に用いられる駆動装置においては、回転電機を制御するためのインバータ装置が必要となる。回転電機とインバータ装置とは、これらを収容するケース内において電気的に接続される。一般的には、回転電機の端子とインバータ装置の端子とがバスバー等の接続導体で接続されることにより、回転電機とインバータ装置とが電気的に接続される。このような構成の一例として、特開２００１−１１９８１０号公報（特許文献１）に、ハイブリッド駆動装置における二つの回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続構造が示されている。

特許文献１に示されたハイブリッド駆動装置では、回転電機の端子には回転電機側の接続導体としてのリード線の一端が接続され、インバータ装置の端子にはインバータ装置側の接続導体としてのリード線の一端が接続される。回転電機側のリード線の他端とインバータ装置側のリード線の他端とは、接続部材としてのターミナルに接続される。これにより、ターミナル部材を介して回転電機とインバータ装置とが電気的に接続される。この際、回転電機側のリード線の他端及びインバータ装置側のリード線の他端は、それぞれターミナルに形成されたボルト孔に螺合するボルトにより締結される。これによって、両リード線は、ターミナルに対して電気的に接続され、機械的に固定される。つまり、特許文献１に記載されたハイブリッド駆動装置においては、回転電機側のリード線、インバータ装置側のリード線、ボルト孔が形成されたターミナル、並びに複数のボルトにより、回転電機とインバータ装置とが電気的に接続されている。

特開２００１−１１９８１０号公報（第２６−２８段落、図５等）

特許文献１に記載された接続構造は、ハイブリッド駆動装置が、回転電機側リード線の外部取り出しスペースを確保するために大きく膨らんでしまうことを抑制できる優れた構造である。但し、ボルトによる締結を必要とするため、回転電機のステータコイルの回線数が増えるなどによって、ボルトによる締結箇所が増大すると締結作業にかかる工数が増大する。また、ケース内にボルト締結のためのスペースを確保しつつ駆動装置の大型化を抑制しようとすれば、ボルト締結を行う工程の順序の自由度が低下する可能性がある。その結果、ボルト締結作業の煩雑化を招いたり、工数削減の余地が低下したりする可能性がある。また、例えば点検や整備等のメンテナンス時に回転電機とインバータ装置とを切り離そうとする場合にも、同様に作業の煩雑化を招く可能性がある。更に、特許文献１の接続構造は、高電圧がかかることになるリード線とターミナルとを直接ボルトで接続する構造である。このため、特に一旦高電圧がかかった後に行われる場合が多いボルトの取り外し作業に際して、安全性を確保するためにインターロック機構（例えば、ケースの一部が取り外されたことを検知して自動的に印加電圧をゼロとする機構）などの安全機構を設けることが好ましく、高コスト化を招く原因ともなる。

そこで、ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続及び遮断を簡易かつ安全に行うことができる駆動装置並びに駆動装置の生産方法の実現が望まれる。

上記課題に鑑みて創案された本発明に係る駆動装置の特徴構成は、回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とが電気的に接続された駆動装置であって、
前記ケースから絶縁された状態で前記回転電機の端子に接続される第１バスバーと、前記ケースから絶縁された状態で前記インバータ装置の端子に接続される第２バスバーと、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの少なくとも一方を挟持して前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する導電性のクリップ型部材である接続部材と、所定のジグを挿入可能に前記ケースの壁に設けられたジグ挿入孔と、を備え、
前記接続部材は、屈曲した背部と、当該背部とは反対側の腹部において対向する一対の対向部と、を備え、前記背部を支点として前記一対の対向部の間隔を広げた解除状態と、弾性力により前記一対の対向部の間隔を縮めて前記第１バスバー及び前記第２バスバーの少なくとも一方を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能であり、前記腹部を前記ジグ挿入孔に対向させて配置され、前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔に挿入された前記ジグが前記一対の対向部間に挿入されて当該一対の対向部の間隔を広げることで前記解除状態へ弾性変形するように構成されている点にある。

この特徴構成によれば、ケースに設けられたジグ挿入孔を介してケース内に対して挿抜されるジグによって、接続部材を解除状態と挟持状態との間で弾性変形させることによって、ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続を簡易に行なうことができる。また、ジグ挿入孔にジグを挿入することによって、極めて容易に接続部材を解除状態として、回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続を遮断しつつ、回転電機とインバータ装置とを分離することもできる。ケース内の第１バスバー及び第２バスバーには作業者が直接触れることなく、電気的な接続及び遮断を行うことができるので、特別な安全機構を設けなくとも高い安全性を有することができる。つまり、本構成によれば、ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続及び遮断を簡易かつ安全に行うことができる駆動装置を提供することができる。

１つの態様として、前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーと独立して形成され、前記第１バスバー及び前記第２バスバーは共に前記接続部材に挟持されることによって電気的に接続され、前記第１バスバー及び前記第２バスバーが前記接続部材に挟持される部分の挟持方向の厚さは同じ厚さであると好適である。接続部材に挟持される部分の挟持方向の厚さが同一であるので、接続部材が第１バスバー及び第２バスバーと独立して構成されていても、大きい保持力で両者を良好に挟持すると共に、小さい接触抵抗（電気抵抗）で電気的な導通を確実に確保することができる。また、接続部材に挟持される部分の挟持方向の厚さを規定すれば、多様なバスバーにおいて接続部材を汎用的に利用することができる。即ち、多種の駆動装置に接続部材を展開することが可能であるから、量産効果を得やすくコスト低減効果も大きい。

また、１つの態様として、前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの何れか一方に一体的に形成され、前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの何れか他方を挟持することによって前記第１バスバー及び前記第２バスバーを電気的に接続すると好適である。一方のバスバーと接続部材とが一体化されることにより、当該バスバーと接続部材との接触の際の電気抵抗が無くなり、電気的特性を向上させることができる。また、駆動装置の組立時における接続部材の位置決めは、接続部材が一体化されていない他方のバスバーに対してのみ実施されれば足りるので、部品公差や組立公差を緩和することができ、生産コストが低減できる可能性がある。

また、本発明に係る駆動装置は、前記ジグが前記ジグ挿入孔から引退し、前記接続部材によって前記第１バスバー及び前記第２バスバーが電気的に接続された状態で、前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔の周囲を覆うように取り付けられて当該ジグ挿入孔を塞ぐカバー部材を更に備えると好適である。ジグは、駆動装置の組立時（生産時）やメンテナンス時にのみ使用されるので、駆動装置が通常使用される際には、ジグ挿入孔は使用されない。一方、高電圧が印加される第１バスバー及び第２バスバーは、ジグ挿入孔を介してケースの外部と連通可能であるから、通常使用時にはジグ挿入孔が塞がれていると安全性が向上する。また、ジグ挿入孔を介して水、油、埃、ごみ等がケースの内部に浸入することも防止でき、駆動装置の信頼性が向上する。

また、本発明に係る駆動装置生産方法の特徴構成は、回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とを電気的に接続して駆動装置を生産する駆動装置生産方法であって、
前記回転電機の端子に一端側が接続される第１バスバーの他端側である第１端部と、前記インバータ装置の端子に一端側が接続される第２バスバーの他端側である第２端部との何れか一方であるベース端部に設置され、前記第１端部及び前記第２端部の何れか他方であるブランチ端部を少なくとも挟持して前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する導電性のクリップ型部材であり、屈曲した背部と、当該背部とは反対側の腹部において対向する一対の対向部と、を備え、前記背部を支点として前記一対の対向部の間隔を広げた解除状態と、弾性力により前記一対の対向部の間隔を縮めて前記ブランチ端部を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能である接続部材を、前記腹部が前記ケースの壁に設けられたジグ挿入孔に対向するように設置する接続部材設置工程と、
前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔に所定のジグを挿入して当該ジグを前記一対の対向部間に挿入して当該一対の対向部の間隔を広げることで前記接続部材を前記解除状態へ弾性変形させる解除工程と、
前記解除状態にある前記接続部材の前記一対の対向部の間に前記ブランチ端部を挿入するブランチ端部挿入工程と、
前記ジグを引退させて前記接続部材を前記挟持状態に復帰させ、前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する挟持工程と、を備える点にある。

この生産方法によれば、ケースに設けられたジグ挿入孔から挿抜されるジグを用いて接続部材を解除状態と挟持状態との間で弾性変形させることによって、ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続を簡易に行なうことができる。当然ながら、逆の手順により、極めて容易に接続部材を解除状態として、回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続を遮断しつつ、回転電機とインバータ装置とを分離可能な状態とすることもできる。ケース内には、ジグが挿入されるだけであるから、高電圧となる第１バスバー及び第２バスバーには作業者が直接触れることなく、電気的な接続及び遮断を行うことができる。従って、特別な安全機構を設けなくとも高い安全性を有することができる。つまり、ケース内における回転電機とインバータ装置との間の電気的な接続及び遮断を簡易かつ安全に行うことができる駆動装置生産方法を提供することができる。

ここで、前記回転電機の端子と前記インバータ装置の端子とを結ぶ方向であり、前記第１バスバー及び前記第２バスバーが延在する方向を接続方向とするとき、前記ジグは、前記ジグ挿入孔への挿入状態で前記接続方向に沿った前記ケースの外壁にＴ字の頭部が当接し、前記接続方向に直交する方向に沿ったＴ字の足部が前記接続部材の前記一対の対向部間に挿入されて前記接続部材を前記解除状態とするＴ字形状に形成されていると好適である。ジグの頭部がケースの外壁に当接することによって、ケース内部への足部の進入深度が規制されるので、容易に所定の進入深度に規定することができる。

また、前記第１バスバー及び前記第２バスバーが複数組設けられ、当該複数組のそれぞれを電気的に接続する複数の前記接続部材が互いに隣接して配置され、単一の前記ジグが、複数の前記接続部材を一括して前記解除状態と前記挟持状態との間で弾性変形させると好適である。一般的に、交流の回転電機は、三相交流によって駆動されることが多く、その場合、第１バスバー及び第２バスバーは、各相に対応して３本ずつ設けられる。この際、３本のバスバーの電気的な接続及び遮断を単一のジグにより一括して実施できると作業効率がよい。また、１つの駆動装置に複数の回転電機及びそれぞれの回転電機に対応したインバータ装置が設けられる場合もある。この場合には、１組３本のバスバーが複数組備えられることになる。これらの複数組のバスバーも単一のジグを用いて一括して電気的な接続及び遮断ができるようにすれば、生産効率が飛躍的に向上する。

第１バスバーに設置された接続部材がジグにより解除状態にされている状態の駆動装置の部分断面図 第１バスバー及び第２バスバーが対向し、接続部材がジグにより解除状態にされている状態の駆動装置の部分断面図 ジグが引退して接続部材が挟持状態となり、第１バスバー及び第２バスバーが電電気的に接続されている状態の駆動装置の部分断面図 解除状態を断面図により模式的に示す説明図 挟持状態を断面図により模式的に示す説明図 バスバーと接続部材とジグとの関係を模式的に示す斜視図 接続部材が一体化されたバスバーの一例を模式的に示す斜視図 接続部材が一体化されたバスバーの他の例を模式的に示す斜視図 板状のバスバーの解除状態を断面図により模式的に示す説明図 第１バスバー及び第２バスバーが対向し、接続部材がジグにより解除状態にされている状態の駆動装置の他の例を示す部分断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１〜図３に示すように、車両の駆動力源としての駆動装置１は、回転電機１１及びインバータ装置１６を有して構成される。回転電機１１及びインバータ装置１６はケース２内に収容され、当該ケース２内において回転電機１１及びインバータ装置１６は電気的に接続される。具体的には、駆動装置１には、ケース２から絶縁された状態で回転電機１１の端子（回転電機側端子１２）に接続される第１バスバー２１と、ケース２から絶縁された状態でインバータ装置１６の端子（インバータ側端子１７）に接続される第２バスバー３１とが備えられる。駆動装置１には、さらに第１バスバー２１及び第２バスバー３１の少なくとも一方を挟持して第１バスバー２１と第２バスバー３１とを電気的に接続する導電性のクリップ型部材である接続部材４１が備えられている。ケース２の壁（中間ケース４の壁４ａ）には、所定のジグ５１を挿入可能にジグ挿入孔６が設けられている。

図４〜図６に示すように、接続部材４１は、屈曲した背部４２と、背部４２とは反対側の腹部４３において対向する一対の対向部４４とを備える。接続部材４１は、背部４２を支点として一対の対向部４４の間隔を広げた解除状態と、弾性力により一対の対向部４４の間隔を縮めて第１バスバー２１及び第２バスバー３１の少なくとも一方を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能である。図１〜図３に示すように、接続部材４１は、ケース２内において腹部４３をジグ挿入孔６に対向させて配置される。従って、接続部材４１は、ケース２内に設置された状態で、ケース２の外部からジグ挿入孔６に挿入されたジグ５１によって解除状態へ弾性変形させられることが可能である。具体的には、ケース２の外部からジグ挿入孔６を通って接続部材４１に達したジグ５１が一対の対向部４４の間に挿入されて、当該一対の対向部４４の間隔を広げることにより、接続部材４１が解除状態へ弾性変形する。

ところで、駆動装置１は、図１〜図３に示すように、車両の駆動力源として機能する少なくとも１つの回転電機１１と、回転電機１１を制御するインバータ装置１６とを備えている。例えば、駆動装置１は、駆動力源としてもう１つの回転電機を備えると共に同じく駆動力源として機能する内燃機関に更に駆動連結されて、２モータ式のハイブリッド駆動装置として構成されていてもよい。本発明に係る駆動装置は、回転電機を複数有する構成や、内燃機関を備えたハイブリッド駆動装置である必要はなく、単一の回転電機を備えた電気自動車の駆動装置でもよい。従って、以下の説明では、回転電機１１が単一であるものとする。しかし、当業者であれば、本発明の要旨を逸脱することなく、回転電機を複数有する駆動装置や、内燃機関を備えたハイブリッド駆動装置に対して本発明を適用することは容易であろう。そのような駆動装置も当然本発明の技術範囲に属することは言うまでもない。また、車両用の駆動装置に限らず、ケース２内に回転電機１１とインバータ装置１６を備えたあらゆる装置や機器に、本発明を適用することも可能である。

図１〜図３に示すように、本実施形態において、ケース２は、モータケース３と、モータケース３に締結固定される中間ケース４と、中間ケース４に締結固定されるインバータケース５とを備えている。モータケース３及び中間ケース４は分離可能に構成され、中間ケース４及びインバータケース５も分離可能に構成されている。ボルト等の固定手段によりモータケース３に対して中間ケース４が取り付けられた状態で、モータケース３の内部には回転電機１１を収容するためのモータ収容空間Ｓ１が形成される。また、ボルト等の固定手段により更に中間ケース４に対してインバータケース５が取り付けられた状態で、中間ケース４及びインバータケース５の内部にはインバータ装置１６を収容するためのインバータ収容空間Ｓ２が形成される。本実施形態においては、モータ収容空間Ｓ１及びインバータ収容空間Ｓ２により、「ケース内空間」が構成される。また、本実施形態においては、中間ケース４の壁４ａにジグ挿入孔６が設けられている。

モータケース３（第１ケース）には回転電機１１が収容されて固定されている。回転電機１１は、ステータ１１ａとロータ１１ｂとを有して構成され、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能と有する。ステータ１１ａには不図示のコイルが巻装されており、当該コイルのステータ１１ａの軸方向外側に突出するコイルエンド部１１ｃから接続配線が引き出されて、回転電機１１の端子である回転電機側端子１２が形成されている。本実施形態では、回転電機１１は三相交流で駆動される回転電機であり、三相各相に対応させて３つの回転電機側端子１２が形成されている。駆動装置１が内燃機関も備えたハイブリッド駆動装置である場合には、モータケース３には、回転電機１１以外にも、例えば遊星歯車装置等からなる駆動伝達機構が収容される。

インバータケース５（第２ケース）にはインバータ装置１６が収容されて固定されている。インバータ装置１６は、不図示の蓄電装置などの直流電源と接続されており、直流電力を三相交流電力に変換して、モータとして機能する回転電機１１に駆動電力を供給する。また、インバータ装置１６は、ジェネレータとして機能する回転電機１１により発電された三相交流電力を直流電力に変換して、不図示の蓄電装置などの直流電源に回生する。公知であるので詳細な説明は省略するが、インバータ装置１６は、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）やＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）などの複数のスイッチング素子を有して構成される。本実施形態では、インバータ装置１６は、平滑コンデンサや回生用ダイオードなどと共に一体化されたインバータユニットとして構成されている。インバータ装置１６からは、接続配線が引き出されて、インバータ装置１６の端子であるインバータ側端子１７が形成される。上述したように、本実施形態では、回転電機１１は三相交流で駆動される回転電機であり、三相各相に対応させて３つのインバータ側端子１７が形成されている。

接続部材４１は、ケース２内において回転電機１１とインバータ装置１６とを電気的に接続する。上述したように、駆動装置１は、モータケース３（第１ケース）と、中間ケース４を介してモータケース３に締結固定されるインバータケース５（第２ケース）とを備える。尚、中間ケース４及びインバータケース５により、第２ケースが構成されるとみることもできる。そして、モータケース３に回転電機１１が固定され、インバータケース５にインバータ装置１６が固定される。詳細は後述するが、接続部材４１が挟持状態において、回転電機１１及びインバータ装置１６は電気的及び機械的に接続されるので、モータケース３及びインバータケース５も接続部材４１を介して機械的に接続されることになる。一方、接続部材４１が解除状態においては、回転電機１１及びインバータ装置１６は電気的及び機械的に未接続となるので、中間ケース４に締結されたモータケース３及びインバータケース５も分離可能となる。つまり、中間ケース４とモータケース３との締結固定を解除すれば、接続部材４１を介しての接続が解除されているので、中間ケース４に締結されたインバータケース５とモータケース３とは分離可能となる。

一端側が回転電機側端子１２に接続される第１バスバー２１の他端側である第１端部２３と、一端側がインバータ側端子１７に接続される第２バスバー３１の他端側である第２端部３３とは、モータケース３と中間ケース４とインバータケース５とが接合された状態においてほぼ対向する。特に、図１〜図３及び図６に示した形態では、第１端部２３と第２端部３３とは、第１バスバー２１及び第２バスバー３１の延在方向に沿って対向する。ここで、回転電機側端子１２とインバータ側端子１７とを結ぶ方向であり、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が延在する方向を接続方向Ｌとし、当該接続方向Ｌに直交する方向を制御方向Ｃとする。詳細は後述するが、制御方向Ｃとは、接続部材４１の挟持状態と解除状態とを切り換える制御をジグ５１により実施する方向、即ちジグ５１の移動方向を意味する。図１及び図２に示すように、ジグ５１は、断面がＴ字形状に形成されており、ジグ挿入孔６への挿入状態で接続方向Ｌに沿ったケースの外壁（中間ケース４の壁４ａ）にＴ字の頭部が当接する。このとき、接続方向Ｌに直交する方向である制御方向Ｃに沿ったＴ字の足部が接続部材４１の一対の対向部４４の間に挿入されて接続部材４１を解除状態とする。ジグ５１は、絶縁性材料で構成される。

第１バスバー２１は、銅やアルミニウム等の導電性材料で形成された板状又は棒状の部材であり、回転電機側端子１２に電気的に接続されている。本実施形態では、回転電機１１は三相交流で駆動される回転電機であるので、図６に示すように、三相各相に対応して３つの第１バスバー２１が設けられている。当然ながら２つの回転電機が備えられる場合には、２組（６つ）の第１バスバー２１が設けられる。第１バスバー２１は、回転電機１１とインバータ装置１６との電気的な接続を可能とするべく、中間ケース４の底部壁４ｂを貫通する形態で設けられている。ここでは、図１〜図３に示すように、中間ケース４の底部壁にはモータ収容空間Ｓ１とインバータ収容空間Ｓ２とを連通する連通孔４ｃが形成されており、互いに並列配置された３つの第１バスバー２１は絶縁性の樹脂材料（例えばＰＰＳ樹脂、エポキシ樹脂等）を用いて形成された保持台６２によって一括保持された状態で連通孔４ｃ部分を通過することにより、中間ケース４の底部壁を貫通するように構成されている。図２及び図３に示すように保持台６２は不図示のボルト等の締結部材により中間ケース４又はモータケース３に固定される。

第２バスバー３１も、銅やアルミニウム等の導電性材料で形成された板状又は棒状の部材であり、インバータ側端子１７に電気的に接続されている。本実施形態では、回転電機１１は三相交流で駆動される回転電機であるので、図６に示すように、三相各相に対応して３つの第２バスバー３１が設けられている。当然ながら２つの回転電機が備えられる場合には、２組（６つ）の第２バスバー３１が設けられる。本実施形態では、第２バスバー３１は、インバータケース５に固定されたインバータ装置１６のインバータ側端子１７に固定されており、インバータ収容空間Ｓ２にのみ配置される形態で設けられている。中間ケース４には電流センサ６１が固定されており、互いに並列配置された３つの第２バスバー３１は、電流センサ６１を接続方向Ｌに貫通する。電流センサ６１は、３つの第２バスバー３１のそれぞれを流れる電流値を検出して、回転電機１１を駆動するための各相の駆動電流の瞬時値を検出する。当然ながら２つの回転電機が備えられる場合には、それぞれの回転電機に対応して２組の電流センサ６１が備えられる。

モータケース３と中間ケース４とインバータケース５とが締結された状態で、第１バスバー２１の第１端部２３と、第２バスバー３１の第２端部３３とは、所定の離間距離Ｄを有して対向して配置される（図２及び図３参照）。この離間距離Ｄは、モータケース３、中間ケース４、インバータケース５、第１バスバー２１、第２バスバー３１の部品公差や、モータケース３と中間ケース４とインバータケース５との締結の際の組み立て公差、モータケース３に対する第１バスバー２１の位置公差、インバータケース５に対する第２バスバー３１の位置公差などを考慮して設定される。

第１バスバー２１と第２バスバー３１とが接続部材４１によって電気的に接続されるよりも前の段階で、接続部材４１は、第１バスバー２１の第１端部２３及び第２バスバー３１の第２端部３３の何れか一方であるベース端部Ａに設置される。本実施形態では、第２バスバー３１の第２端部３３をベース端部Ａとする。接続部材４１は、図１に示すように、腹部４３がジグ挿入孔６に対向するように第２バスバー３１の第２端部３３（ベース端部Ａ）に設置される（接続部材設置工程）。

ここで、図１に示すようにケース２の外部からジグ挿入孔６にＴ字形状の所定のジグ５１が挿入される。ジグ挿入孔６は、中間カバー４の壁４ａの肉厚よりも厚い肉厚を有する側壁６１によって形成され、厚みを増した分だけ、中間カバー４の外部へ突出したフランジ部６３を有して形成されている。Ｔ字形状に形成されているジグ５１の足部５７は、制御方向Ｃに沿ってジグ挿入孔６からケース２の内部へ進入するが、ジグ５１の頭部５５がこのフランジ部６３に当接することによって、内部への進入深度が規制される。ジグ５１の頭部５５がフランジ部６３に当接する状態において、ジグ５１の足部５７は接続部材４１に達する。そして、図１、図４、図６等に示すように、ジグ５１の足部５７は接続部材４１の一対の対向部４４の間に挿入されて対向部４４の間隔を広げることで接続部材４１を解除状態へ弾性変形させる（解除工程）。

接続部材４１が弾性力による狭持によってベース端部Ａに設置されるものである場合、接続部材４１が解除状態となることで接続部材４１とベース端部Ａとの位置関係が崩れる可能性がある。しかし、接続部材４１は、解除状態においてジグ５１を狭持しており、ジグ５１は、頭部５５（ジグカバー５２）がケース２（中間ケース４）へ当接することによってケース２と位置決めが可能である。ケース２（インバータケース５及び中間ケース４）と第２バスバー３１とは固定されているから、ジグ５１とケース２とが位置決めされていれば、解除状態においても接続部材４１は、図１に示すように、所定の位置において保持される。

インバータケース５に中間ケース４が締結固定され、インバータケース５に固定された第２バスバー３１の第２端部３３（ベース端部Ａ）に設置された接続部材４１がジグ５１によって解除状態にされている状態で、中間ケース４にモータケース３が締結される。これにより、第１バスバー２１の第１端部２３と、第２バスバー３１の第２端部３３とは、所定の離間距離Ｄを有して対向して配置される。図２に示すように、接続部材４１は、離間距離Ｄよりも大きく第２バスバー３１の第２端部３３（ベース端部Ａ）からはみ出して設置されている。従って、第１端部２３と第２端部３３とが対向配置された状態において、第１端部２３は、解除状態の接続部材４１の対向部４４の間に挿入されることになる。ここで、第１端部２３と第２端部３３との何れか一方をベース端部Ａとするとき、他方をブランチ端部Ｂと称することとする。本実施形態では、第２端部３３がベース端部Ａであるから、第１端部２３がブランチ端部Ｂに相当する。従って、接続部材４１がジグ５１によって解除状態にされている状態で、中間ケース４にモータケース３が締結される工程は、解除状態にある接続部材４１の一対の対向部４４の間にブランチ端部Ｂを挿入する工程（ブランチ端部挿入工程）である。

ここで、ジグ５１を引退させると、接続部材４１は挟持状態に復帰する。上述したように、接続部材４１は、離間距離Ｄよりも大きく第２バスバー３１の第２端部３３（ベース端部Ａ）からはみ出して設置されており、さらに、対向部４４の間に第１バスバー２１の第１端部２３（ブランチ端部Ｂ）が挿入されている。従って、挟持状態に復帰した接続部材４１は、対向部４４の間にベース端部Ａとブランチ端部Ｂとを挟持し、第１バスバー２１と第２バスバー３１とを電気的に接続する。即ち、この工程は、ジグ５１を引退させて接続部材４１を挟持状態に復帰させ、第１バスバー２１と第２バスバー３１とを電気的に接続する工程（挟持工程）である。尚、接続部材４１が第１バスバー２１及び第２バスバー３１と独立して形成される本実施形態においては、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が接続部材４１に挟持される部分、つまり、ベース端部Ａとブランチ端部Ｂとの挟持方向の厚さは同じ厚さである。

図４〜図６に示すように、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂを含め、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が断面が円形状の棒状に形成されている場合には、第１バスバー２１及び第２バスバー３１を同径の棒状とすることで、保持方向の厚さを同一とすることができる。また、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂを含め、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が断面が円形状の棒状であり、挟持状態において接続部材４１の一対の対向部４４の対向面が形成する空間断面が円形であると、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂのほぼ全周から挟持できる。従って、強い保持力を発揮できるとともに、接触面積も多くなり、接触部の電気抵抗も低減させることが可能である。

図３に示すように、ジグ５１をジグ挿入孔６から引退させた後、ジグ挿入孔６にはカバー部材７０が取り付けられる。具体的には、ジグ挿入孔６を形成する側壁６１により構成されるフランジ部６３を覆うようにカバー部材７０が取り付けられる。これにより、接続部材４１によって第１バスバー２１及び第２バスバー３１が電気的に接続された状態で、ケース２の外部からジグ挿入孔６の周囲が覆われ、ケース２の内部空間が外部と遮断される。カバー部材７０には、フランジ部６３と密着して、ジグ挿入孔６を密閉するシール部材としてのＯリングが備えられると好適である。当然ながら、シール部材としての弾性シートや、その他のガスケットを用いてジグ挿入孔６を密閉してもよい。

ジグ５１は、駆動装置１の組立時（生産時）やメンテナンス時（分解時）にのみ使用されるので、駆動装置１が通常使用される際にはジグ挿入孔６は不要である。カバー部材７０を備えることで、高電圧が印加される第１バスバー２１及び第２バスバー３１と、ケース２の外部とを連通するジグ挿入孔６が塞がれ、外部と遮断されることになるので、安全性が向上する。また、ジグ挿入孔６を介して水、油、埃、ごみ等がケース２の内部に浸入することも防止でき、駆動装置１の信頼性が向上する。

上述したように、回転電機１１は三相交流で駆動される回転電機であり、三相各相に対応させて３つの回転電機側端子１２が形成されており、三相各相に対応させて３つのインバータ側端子１７が形成されている。従って、第１バスバー２１及び第２バスバー３１も、それぞれ三相各相に対応して、例えば３本備えられる。これに対応して、ジグ５１は、これら三相のバスバー対に対する接続部材４１の状態を一括して切り換えると好適である。つまり、ジグ５１は、図４〜図６（及び図７〜図９）に示すように、１つのジグ本体５３に３本の足部５７を備えてフォーク状に構成される。ジグ５１は、足部５７を備えたジグ本体５３と、ケース２の外壁と当接する頭部５５を備えたジグカバー５２とにより構成される。上記において、ジグ５１は頭部５５と足部５７とによりＴ字状に構成されると説明したが、頭部５５と１つの足部５７とによりＴ字が形成される。

尚、駆動装置１が複数の回転電機を備えて構成される場合などでは、さらに多くのバスバーが備えられる。例えば、２つの回転電機を備える場合には、６つのバスバー対が備えられることになる。その場合には、足部５７を６本有したフォーク状にジグ５１が構成されると好適である。即ち、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が複数組設けられていても、当該複数組のそれぞれを電気的に接続する複数の接続部材４１が互いに隣接して配置されていれば、単一のジグ５１によって、複数の接続部材４１を一括して解除状態と挟持状態との間で弾性変形させることが可能である。

接続部材４１は、図４〜図６に示すようにクリップ型部材であり、屈曲した背部４２と、背部４２とは反対側の腹部４３において対向する一対の対向部４４とを備える。接続部材４１は、背部４２を支点として一対の対向部４４の間隔を広げた解除状態と、弾性力により一対の対向部４４の間隔を縮めて少なくとも上述したブランチ端部Ｂを挟持する挟持状態との間で弾性変形可能である。図１〜図６にに基づいて上述した実施形態では、接続部材４１が挟持状態においてベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂの双方を挟持可能である。

図４は、解除状態を例示している。ジグ５１が対向部４４の間隔を広げることにより、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂと、接続部材４１との間には隙間が生じる。従って、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂは電気的に遮断される。一方、図５は、ジグ５１が引退した後の挟持状態を例示している。ジグ５１が引退することにより、対向部４４の間隔は縮まる。従って、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂと、接続部材４１とは密着される。その結果、ベース端部Ａ及びブランチ端部Ｂは接続部材４１を介して導通する。

以上説明したように、本発明によれば、ケース２に設けられたジグ挿入孔６を介してケース２内に対して挿抜されるジグ５１によって、接続部材４１を解除状態と挟持状態との間で弾性変形させることによって、ケース２内における回転電機１１とインバータ装置１６との間の電気的な接続を簡易に行なうことができる。また、ジグ挿入孔６にジグ５１を挿入することによって、極めて容易に接続部材４１を解除状態として、回転電機１１とインバータ装置１６との間の電気的な接続を遮断しつつ、回転電機１１とインバータ装置１６とを分離可能とすることもできる。ケース２内の第１バスバー２１及び第２バスバー３１には作業者が直接触れることなく、電気的な接続及び遮断を行うことができるので、インターロック機能などの特別な安全機構を設けなくとも高い安全性を確保することができる。つまり、本発明によれば、ケース２内における回転電機１１とインバータ装置１６との間の電気的な接続及び遮断を簡易かつ安全に行うことができる駆動装置１を提供することができる。

〔その他の実施形態〕
（１）図１〜図６を利用して上述した実施形態においては、接続部材４１が、第１バスバー２１及び第２バスバー３１と独立して形成される例を示した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、接続部材４１は、図７に示すように、第１バスバー２１及び第２バスバー３１の何れか一方に一体的に形成されていてもよい。上述したように、接続部材４１が解除状態となる際には、接続部材４１はジグ５１を挟持する。従って、ジグ５１がケース２に対して位置決めされていれば、接続部材４１の位置がずれることはない。しかし、接続部材４１が一方のバスバーに一体的に形成されていれば、解除状態における接続部材４１の位置精度がさらに向上する。また、この場合には、上述した接続部材設置工程を、駆動装置１の組立工程ではなく、ベース端部Ａを有するバスバーの製造時に含めることが可能となる。その結果、全体の工数を削減して生産性を向上することもできる。

（２）ベース端部Ａを有するバスバーの形状は、図１〜図７に示すような断面が円形の棒状に限定されるものではない。図８に示すように、板状のバスバーであってもよい。

（３）ブランチ端部Ｂを有するバスバーの形状も、図１〜図８に示すような断面が円形の棒状に限定されるものではなく、板状であってもよい。また、当然ながら、接続部材４１が、第１バスバー２１及び第２バスバー３１と独立している場合において、第１バスバー２１及び第２バスバー３１が、共に板状であってもよい。図９は、両バスバー２１，３１が共に板状である場合の解除状態を断面図により模式的に示す説明図であり、両バスバー２１，３１が共に断面が円形の棒状である場合の解除状態を示す図４に対応する説明図である。この場合、板状の第１バスバー２１及び第２バスバー３１が接続部材４１に挟持される部分の挟持方向の厚さは同じ厚さであると好適である。大きい保持力で両バスバー２１，３１を良好に挟持すると共に、小さい接触抵抗（電気抵抗）で両バスバー２１，３１の電気的な導通を確実に確保することができる。

（４）上記実施形態においては、中間ケース４の壁４ａに、ジグ挿入孔６が形成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。即ち、ジグ挿入孔６は、ケース２のいずれかの位置に形成されていれば良い。例えば駆動装置１の外部空間とインバータ収容空間Ｓ２とを連通させるようにインバータケース５にジグ挿入孔６が形成されたり、駆動装置１の外部空間とモータ収容空間Ｓ１とを連通させるようにモータケース３にジグ挿入孔６が形成されたりしてもよい。尚、ジグ挿入孔６の位置に応じて、両バスバー２１，３１の長さが設定されると好適である。

（５）上記実施形態においては、回転電機側端子１２がインバータ側端子１７に対して鉛直方向（図１〜図３における上下方向）下側に配置されている場合を例として説明した。当然ながら、回転電機側端子１２がインバータ側端子１７に対して鉛直方向（図１〜図３における上下方向）上側に配置されていてもよい。また、上記実施形態では、インバータ側端子１７に接続される第２バスバー３１の側をベース端子Ａとして説明したが、回転電機側端子１２に接続される第１バスバー２１の側をベース端子Ａとしてもよい（図１０参照）。尚、バスバーの延在方向は、鉛直方向（図１〜図３における上下方向）以外、例えば、水平方向や斜め方向であってもよい。

（６）上記実施形態においては、単一のジグ５１によって、三相全てのバスバーの接続部材４１が一括して解除状態と挟持状態との間で弾性変形される例を示した。しかし、これに限定されることなく、それぞれのバスバーの接続部材４１が別々のジグ５１によって弾性変形されてもよい。また、駆動装置１が複数の回転電機を有する場合においても、一括して弾性変形されてもよいし、回転電機ごとに弾性変形されてもよい。また、当然ながら、ジグ挿入孔６も１箇所に限らず、複数箇所に設けられてよい。

本発明は、回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とが電気的に接続された駆動装置に適用することができる。また、そのような駆動装置を生産する生産方法に適用することができる。

１：駆動装置
２：ケース
３：モータケース（ケース、第１ケース）
４：中間ケース（ケース）
４ａ：壁
５：インバータケース（ケース、第２ケース）
６：ジグ挿入孔
１１：回転電機
１２：回転電機側端子
１６：インバータ装置
１７：インバータ側端子
２１：第１バスバー
２３：第１端部
３１：第２バスバー
３３：第２端部
４１：接続部材
４２：背部
４３：腹部
４４：対向部
５１：ジグ
５５：頭部
５７：足部
７０：カバー部材
Ａ：ベース端部
Ｂ：ブランチ端部
Ｌ：接続方向
Ｃ：制御方向

Claims (8)

1. 回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とが電気的に接続された駆動装置であって、
   前記ケースから絶縁された状態で前記回転電機の端子に接続される第１バスバーと、
   前記ケースから絶縁された状態で前記インバータ装置の端子に接続される第２バスバーと、
   前記第１バスバー及び前記第２バスバーの少なくとも一方を挟持して前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する導電性のクリップ型部材である接続部材と、
   所定のジグを挿入可能に前記ケースの壁に設けられたジグ挿入孔と、を備え、
   前記接続部材は、屈曲した背部と、当該背部とは反対側の腹部において対向する一対の対向部と、を備え、前記背部を支点として前記一対の対向部の間隔を広げた解除状態と、弾性力により前記一対の対向部の間隔を縮めて前記第１バスバー及び前記第２バスバーの少なくとも一方を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能であり、前記腹部を前記ジグ挿入孔に対向させて配置され、前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔に挿入された前記ジグが前記一対の対向部間に挿入されて当該一対の対向部の間隔を広げることで前記解除状態へ弾性変形するように構成されている駆動装置。
2. 前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーと独立して形成され、前記第１バスバー及び前記第２バスバーは共に前記接続部材に挟持されることによって電気的に接続され、前記第１バスバー及び前記第２バスバーが前記接続部材に挟持される部分の挟持方向の厚さは同じ厚さである請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの何れか一方に一体的に形成され、前記接続部材は、前記第１バスバー及び前記第２バスバーの何れか他方を挟持することによって前記第１バスバー及び前記第２バスバーを電気的に接続する請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記ジグが前記ジグ挿入孔から引退し、前記接続部材によって前記第１バスバー及び前記第２バスバーが電気的に接続された状態で、前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔の周囲を覆うように取り付けられて当該ジグ挿入孔を塞ぐカバー部材を更に備える請求項１から３の何れか一項に記載の駆動装置。
5. 前記ケースは、第１ケースと当該第１ケースに締結固定される第２ケースとを備え、
   前記第１ケースに前記回転電機が固定され、前記第２ケースに前記インバータ装置が固定され、
   前記接続部材が前記解除状態において、前記第１ケースと前記第２ケースとが分離可能とされている請求項１から４の何れか一項に記載の駆動装置。
6. 回転電機及び当該回転電機を制御するインバータ装置を収容するケース内において、前記回転電機と前記インバータ装置とを電気的に接続して駆動装置を生産する駆動装置生産方法であって、
   前記回転電機の端子に一端側が接続される第１バスバーの他端側である第１端部と、前記インバータ装置の端子に一端側が接続される第２バスバーの他端側である第２端部との何れか一方であるベース端部に設置され、前記第１端部及び前記第２端部の何れか他方であるブランチ端部を少なくとも挟持して前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する導電性のクリップ型部材であり、屈曲した背部と、当該背部とは反対側の腹部において対向する一対の対向部と、を備え、前記背部を支点として前記一対の対向部の間隔を広げた解除状態と、弾性力により前記一対の対向部の間隔を縮めて前記ブランチ端部を挟持する挟持状態との間で弾性変形可能である接続部材を、前記腹部が前記ケースの壁に設けられたジグ挿入孔に対向するように設置する接続部材設置工程と、
   前記ケースの外部から前記ジグ挿入孔に所定のジグを挿入して当該ジグを前記一対の対向部間に挿入して当該一対の対向部の間隔を広げることで前記接続部材を前記解除状態へ弾性変形させる解除工程と、
   前記解除状態にある前記接続部材の前記一対の対向部の間に前記ブランチ端部を挿入するブランチ端部挿入工程と、
   前記ジグを引退させて前記接続部材を前記挟持状態に復帰させ、前記第１バスバーと前記第２バスバーとを電気的に接続する挟持工程と、を備える駆動装置生産方法。
7. 前記回転電機の端子と前記インバータ装置の端子とを結ぶ方向であり、前記第１バスバー及び前記第２バスバーが延在する方向を接続方向とし、
   前記ジグは、前記ジグ挿入孔への挿入状態で前記接続方向に沿った前記ケースの外壁にＴ字の頭部が当接し、前記接続方向に直交する方向に沿ったＴ字の足部が前記接続部材の前記一対の対向部間に挿入されて前記接続部材を前記解除状態とするＴ字形状に形成されている請求項６に記載の駆動装置生産方法。
8. 前記第１バスバー及び前記第２バスバーが複数組設けられ、当該複数組のそれぞれを電気的に接続する複数の前記接続部材が互いに隣接して配置され、単一の前記ジグが、複数の前記接続部材を一括して前記解除状態と前記挟持状態との間で弾性変形させる請求項６又は７に記載の駆動装置生産方法。

Images