JP2012110204A - モータ及びモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波溶接が容易にできるモータを提供する。
【解決手段】シャフトやロータ、コイル、ステータ、アダプター、バスバー等を含む。バスバーは、軸方向に延びる接合面を有する複数の端子部を備える。端子部は、径方向に隙間を隔ててアダプターと対向している。ステータの一端において、軸方向に延びる複数の導電線の端部がコイルから導出されている。導電線の端部は、端子部よりも径方向外側において端子部の接合面と接している。超音波溶接により、導電線の端部が端子部の接合面に接合されている。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、モータ及びその製造方法等に関する。

本発明に関し、特開２００２−３００７４５号公報には、端子部とコイル端末線とが超音波ボンディング法によって接合されたモータが開示されている。

特開２００２−３００７４５号公報

超音波溶接は、溶接時の熱の発生部位が局所的であるため、抵抗溶接やＴＩＧ溶接等の他の溶接方法に比べて有利である。

しかし、超音波溶接の場合、接合部位を両側から押さえ付ける必要があるため、特開２００２−３００７４５号公報のモータのように、端子部の位置を軸方向にずらすといった工夫が必要になる。また、端子部とコイル端末線との位置精度がばらつくと、接合処理が煩雑になって工数がかかる不利がある。

そこで、本発明の目的は、超音波溶接が容易にできるモータを提供することにある。

本発明のモータは、回転軸まわりに回転自在に支持されたシャフトと、前記シャフトに設けられたロータと、導電線を巻回することで形成されるコイルを有し、前記ロータの周りに配置されたステータと、前記ステータの軸方向一端に配置された絶縁性のアダプターと、前記アダプターによって支持されたバスバーとを含む。

前記バスバーは、軸方向に延びる接合面を有する複数の端子部を備える。前記端子部は、径方向に隙間を隔てて前記アダプターと対向している。前記ステータの一端において、軸方向に延びる複数の前記導電線の端部が前記コイルの前記端子部より径方向外側から導出されている。前記導電線の端部は、前記端子部よりも径方向外側において当該端子部の接合面と接している。そして、超音波溶接により、前記導電線の端部が前記端子部の接合面に接合されている。

このモータでは、接合面を有する複数の端子部は、径方向に隙間を隔ててアダプターと対向している。また導電線の端部はコイルにおける端子部よりも径方向外側から導出されている。そして、導電線の端部は、端子部よりも径方向外側において接合面と接している。

従って、導電線の端部は、コイルにおける端子部よりも径方向外側なから導出されるので、導電線の端部がアダプターや端子部の下に配置されることがない。よって、端子部と導電線の端部とを接合する際に、端子部と導電線の端部との位置決めが容易となる。

そして、超音波溶接する際には、超音波溶接機における、端子部と導電線の端部とを挟み込む一対の接合アームの一方を、アダプターと端子部との間の隙間に差し込むことができる。したがって、端子部の位置を軸方向にずらすことなく、端子部と導電線の端部とを接合できる。

本発明のモータによれば、超音波溶接が容易に行える。

本実施形態のモータを示す概略断面図である。 分割ステータを示す概略斜視図である。 ステータ及びバスバーユニットを示す概略斜視図である。 バスバーユニットの概略を示す分解斜視図である。 バスバーユニットを裏端面側から見た概略斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、バスバー及びその製造工程を示す概略図である。 バスバーユニットを裏端面側から見た概略平面図である。 図７における要部の概略断面図である。（ａ）はＡ−Ａ線、（ｂ）はＢ−Ｂ線、（ｃ）はＣ−Ｃ線、（ｄ）はＤ−Ｄ線における断面図である。 ステータの概略平面図である。 モータの要部を示す概略図である。 図１０の矢印Ｅ方向から見た概略図である。 端子部とワイヤ端との接合を説明するための概略図である。 端子部とワイヤ端の接合部位を示す概略図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 別実施形態のモータを示す概略断面図である。 別実施形態のバスバーユニットを示す概略斜視図である。内部構造を示すために、バスバーユニットの一部は省略されている。 （ａ）〜（ｄ）は、別実施形態のバスバー及びその製造工程を示す概略図である。 モータの変形例を示す概略図である。 （ａ）〜（ｃ）は、バスバーの変形例及びその製造工程を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１に、本実施形態のモータを示す。このモータ１は、インナーロータ型ブラシレスモータである。モータ１には、ケーシング２やシャフト３、ロータ４、ステータ５、バスバーユニット６、回転角センサ７などが備えられている。ロータ４やステータ５、バスバーユニット６の中心は、いずれもシャフト３の中心Ａ（モータ１の回転軸）と一致するように配置されている。

ケーシング２には、一端に開口を有する有底円筒形状をした容器体１１と、略円盤状の蓋体１２とが備えられている。容器体１１の開口端の周囲にはフランジ１１ａが張り出している。このフランジ１１ａに蓋体１２が締結固定されている。蓋体１２の中央部には軸窓１２ａが開口している。容器体１１の底面には、この軸窓１２ａに対向して軸受部１１ｂが設けられている。蓋体１２で塞がれた容器体１１の内部にシャフト３等が設けられている。

軸受部１１ｂ及び軸窓１２ａのそれぞれの内側にはベアリング８が設けられている。シャフト３は、これらベアリング８、８を介してケーシング２に回転自在に支持されている。シャフト３の一方の端部は、軸窓１２ａを通じて蓋体１２の外側に突出している。モータ１の回転駆動力はこの端部を通じて出力される。

シャフト３の中間部分にロータ４が同心に固定されている。ロータ４は、円筒状のロータコア４１や磁石４２などで構成されている。磁石４２はロータコア４１の外周面に設けられている。磁石４２の磁極は、Ｎ極とＳ極とが円周方向に交互に並ぶように配置されている。ロータ４の周りに円筒状のステータ５が配置されている。ステータ５は容器体１１の内側に固定されている。ステータ５の内周面はロータ４の外周面と僅かな隙間を隔てて対向している。

ステータ５は、複数（本実施形態では１２個）の分割ステータ５０を連結して形成されている。図２に示すように、分割ステータ５０は、分割コア５１やインシュレータ５２、コイル５３、樹脂層５４を備えている。具体的には、分割コア５１は略Ｔ字形状をした複数の鋼板を積層して形成されている。分割コア５１は、互いに連結される横断面劣弧状のコアバック５１ａと、コアバック５１ａの中央部位から径方向を中心に向かって延びるティース５１ｂなどを有している。分割コア５１には絶縁性のインシュレータ５２が装着されている。

コイル５３は、インシュレータ５２が装着されたティース５１ｂのそれぞれにエナメル被覆銅線等の導電線を巻き付けることによって形成されている。すなわち、本実施形態ではコイル５３は１２個設けられている。ティース５１ｂに巻き付けられた導電線の端部（ワイヤ端５５ともいう）は、２本とも分割ステータ５０の一方の端部に導出されている。これらワイヤ端５５は、モータ１に組み付けられたときにはシャフト３と略平行になる。なお、ワイヤ端５５は分割ステータ５０ごとに導出されるため、本実施形態の場合、ステータ５から２４本のワイヤ端５５が導出されている。

コイル５３は、２本のワイヤ端５５の先端部分を除き、モールドによって形成された樹脂層５４に埋設されている。ワイヤ端５５の基端部分は樹脂層５４でモールドされているので、ワイヤ端５５は所定位置に位置決めされている。また、基端部分が樹脂層５４に埋設されることにより、樹脂層５４から突出するワイヤ端５５の先端部分が撓み難くなるので、ワイヤ端５５の先端部分を直線状に安定して保持できる。また、ワイヤ端５５は冶具により固定された状態でモールドされるため、モールドしていない場合と比べ、ワイヤ端５５が突出する位置精度が安定する。よって、後述する端子部６６とワイヤ端５５との接合を容易に行うことができる。なお、ワイヤ端５５の配置等については更に別途後述する。

図３に示すように、これらワイヤ端５５が導出されるステータ５の一方の端部（容器体１１の開口側の端部、出力側端部５ａともいう）にバスバーユニット６が取り付けられている。図４、図５に示すように、バスバーユニット６には、複数（本実施形態では４個）のバスバー６１と、これらバスバー６１を支持する絶縁性のアダプター６２とが備えられている。

（バスバー）
本実施形態のバスバー６１は、ステータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続される３つの相用バスバー６１ｕ，６１ｖ，６１ｗと、中性点に接続される１つのコモン用バスバー６１ｘとで構成されている。すなわち、本実施形態の各コイル５３はＹ結線されている。

バスバー６１は、全体が概ね同じ厚みに形成された帯状導体である。バスバー６１には、厚み方向に環状に屈曲された細長い帯板状の本体部６５と、本体部６５と一体に設けられる複数の帯板状の端子部６６とが備えられている。本実施形態では、相用バスバー６１ｕ，６１ｖ，６１ｗそれぞれの本体部６５ｕ，６５ｖ，６５ｗに端子部６６ｕ，６６ｖ，６６ｗがそれぞれ４個ずつ設けられ、コモン用バスバー６１ｘの本体部６５ｘに１２個の端子部６６ｘが設けられている（以下、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、コモン相を説明する上で識別する必要がない場合は、例えばバスバー６１というようにｕ、ｖ、ｗ、ｘは省略する）。

相用バスバー６１には、更にそれぞれ２個（接合されて１個になっている場合もある）の帯板状の接続端部６７ｕ，６７ｖ，６７ｗが本体部６５と一体に設けられている。接続端部６７は、長方形状を呈し、本体部６５の両端のそれぞれから本体部６５に略直交して同じ方向に延びている。接続端部６７は本体部６５を挟んで端子部６６の反対側に設けられている。

端子部６６（６６ｕ，６６ｖ，６６ｗ，６６ｘ）のそれぞれは、フック形状を呈し、本体部６５の側端の所定部位に設けられている。端子部６６は、本体部６５の長手方向の中間の所定部位から側方に張り出す端子張出部６３と、端子張出部６３の先端に連なる端子先端部６６ｃとを有している。詳しくは、端子張出部６３は、本体部６５の側端の所定部位から側方に張り出して本体部６５と略直交する方向に延びる短寸の端子基部６６ａと、端子基部６６ａの先端に連なって本体部６５の半径方向外側に屈曲し、端子基部６６ａと略直交する方向に延びる端子中間部６６ｂとを有している。端子先端部６６ｃは、端子中間部６６ｂに連なって本体部６５と対向する側に屈曲し、端子中間部６６ｂと略直交する方向に延びている。

（バスバーの製造方法）
これらバスバー６１は、１本の絶縁被膜を有しない裸電線（例えば、裸銅線６８）を加工することによって形成されている。

図６に、バスバー６１の製造工程を示す。まず、同図の（ａ）に示すように、所定長さの裸銅線６８（線材）を１本準備する。裸銅線６８には汎用品を用いることができ、例えば、２ｍｍ程度の線径のものが利用できる。

次に、同図の（ｂ）に示すように、裸銅線６８を折り曲げて、本体部６５となる本体形成部６９、端子部６６となる端子形成部７０、及び接続端部６７となる接続端形成部７１を形成する。具体的には、端子形成部７０の場合、この裸銅線６８の所定の中間部位を折り返し、２本の裸銅線６８が実質的に平行になるように近接させる。折り返した裸銅線６８の先端から所定の長さの位置で、互いに逆向く方向に裸銅線６８を略９０度折り曲げる。

これを繰り返すことにより、直線状に延びる本体形成部６９の側方に略直交して張り出す端子形成部７０を複数形成する（相用バスバー６１はそれぞれ４個、コモン用バスバー６１ｘは１２個）。端子形成部７０はいずれも本体形成部６９の同じ側に形成する。接続端形成部７１は、本体形成部６９に対して端子形成部７０の反対側に裸銅線６８の両端のそれぞれを略９０度折り曲げて形成する。端子形成部７０及び接続端形成部７１は同一平面上に形成され、互いに略平行である。なお、コモン用バスバー６１ｘは接続端部６７が無いため、コモン用バスバー６１ｘの場合には接続端形成部７１は形成されない。

次に、同図の（ｃ）に示すように、端子形成部７０等を形成した裸銅線６８の全体を折り曲げ方向に直交する方向から圧延して中間部材７２を形成する。裸銅線６８の全体を圧延することにより、所定の展開形状をした帯板状の中間部材７２が得られる。もし仮に、金属板を打ち抜いてこのような形状の中間部材７２を形成すると、打ち抜き後に多量の金属屑が発生する。それに対し、この製法によれば、金属屑が発生しない。従って、１００％の歩留まりで中間部材７２の量産が実現できる。

本体形成部６９及び接続端形成部７１は、１本の裸銅線６８が圧延されてほぼ同じ幅の帯板状となり、本体部６５及び接続端部６７が形成される。端子形成部７０では、平行に並ぶ２本の裸銅線６８が圧延されて一体化し、幅広な端子部６６が形成される。

詳細には、本体部６５等とほぼ同じ幅に圧延された一対の帯板状の部分（延出部６１ｓ）が、互いに突き合わされた状態で本体部６５から側方に張り出している。これら一対の延出部６１ｓのそれぞれは、裸銅線６８の折り返し部分が圧延されて略Ｕ字形状に形成された先端部分（先端部６１ｔ）に連なって一体化している。一対の延出部６１ｓや先端部６１ｔは、圧延による変形で一体化している場合もある。ここで言う一対の延出部６１ｓによって端子張出部６３が構成され、先端部６１ｔによって端子先端部６６ｃが構成される。

最後に、同図の（ｄ）に示すように、中間部材７２の所定部位を折り曲げることにより、バスバーが完成する。具体的には、各端子部６６の付け根部分を略９０度折り曲げて端子基部６６ａを形成する。更に、各端子部６６の中間部分を略９０度折り曲げて端子中間部６６ｂ及び端子先端部６６ｃを形成する。そして、本体部６５を厚み方向に屈曲して接続端部６７どうし（コモン用バスバー６１ｘの場合は本体部６５の端部どうし）を突き合わせ、同図の（ｅ）に示すように、環状に変形させる。

相用バスバー６１の端子形成部７０は、それぞれ長さが異なるように形成される。それにより、相用バスバー６１の端子基部６６ａはそれぞれ同じ長さに形成される。また、相用バスバー６１の端子先端部６６ｃもそれぞれ同じ長さに形成される。それにより、相用バスバー６１の端子中間部６６ｂはそれぞれ所定の異なった長さに形成されている。また、相用バスバー６１の本体形成部６９は、それぞれ長さが異なるように形成されている。それにより、相用バスバー６１の本体部６５はそれぞれ異なった直径に形成されている。

本実施形態のコモン用バスバー６１ｘの端子形成部７０は、相用バスバー６１よりも長さが短く形成されている。端子基部６６ａ及び端子先端部６６ｃは、相用バスバー６１とコモン用バスバー６１ｘとで同じ長さに形成されており、端子中間部６６ｂが相用バスバー６１よりもコモン用バスバー６１ｘの方が短く形成されている。コモン用バスバー６１ｘは相用バスバー６１よりも端子部６６の数が多いため、端子部６６の寸法を相対的に小さくすることで、裸銅線６８の使用量を抑制することができる。

（アダプター）
アダプター６２は樹脂の射出成型品である。本実施形態のアダプター６２は、ステータ５の形状に合わせて円環形状に形成されている。アダプター６２の横断面は矩形形状をしている。

図３や図５に示したように、アダプター６２は、同心円状に位置して内外に対向する内周面６２ａ及び外周面６２ｂと、これら内周面６２ａ及び外周面６２ｂの各縁に連なって対向する一対の表端面６２ｃ及び裏端面６２ｄを有している。アダプター６２の表端面６２ｃの３箇所には端子孔７３が開口している。これら端子孔７３を通じて各相用バスバー６１の接続端部６７が突出している。アダプター６２の裏端面６２ｄには、複数（本実施形態では４個）の本体支持溝７４と、複数（本実施形態では２４個）の端子支持溝７５とが形成されている。

図７や図８にも示すように、本体支持溝７４は円環状の溝であり、同心円状に多重に形成されている。本体支持溝７４の幅はバスバーの本体部６５の厚みよりも僅かに大きく形成されている。本実施形態では、半径方向内側に、相用バスバー６１の本体部６５を受け入れる第１〜第３の３つの本体支持溝７４ｕ，７４ｖ，７４ｗが配置され、最も外側にコモン用バスバー６１ｘの本体部６５ｘを受け入れる第４の本体支持溝７４ｘが配置されている。第１〜第４の本体支持溝７４の深さはいずれも同じである。

端子支持溝７５は本体支持溝７４と交差して半径方向に延びる溝である。端子支持溝７５のそれぞれは放射状に配置されている。端子支持溝７５の幅はバスバーの端子部６６の幅よりも僅かに大きく形成されている。端子支持溝７５は円周方向の２４箇所に等間隔で形成されている。本実施形態の端子支持溝７５は、第１〜第４の本体支持溝７４のそれぞれに連なる第１〜第４の端子支持溝７５ｕ，７５ｖ，７５ｗ，７５ｘで構成されている（図４参照）。

第４端子支持溝７５ｘは、円周方向の１２箇所に等間隔で形成されている。第１〜第３の端子支持溝７５は、これら第４端子支持溝７５ｘの間に、例えば、反時計回りに第１端子支持溝７５ｕ、第２端子支持溝７５ｖ、第３端子支持溝７５ｗの順に１つずつ配置されている。第１〜第４の端子支持溝７５の深さはいずれも同じである。

第１〜第４の端子支持溝７５の長さはそれぞれ異なる。具体的には、第１〜第４の端子支持溝７５の一端はいずれもアダプター６２の外周面６２ｂに開口している。そして、第４端子支持溝７５ｘの他端は第４本体支持溝７４ｘに開口し、同様に、第１〜第３端子支持溝７５の他端はそれぞれ第１〜第３本体支持溝７４に開口している。

本体支持溝７４には、本体部６５及びこれらの端子基部６６ａが個別に収容され、入れ子状に配置されている。端子支持溝７５には、端子部６６の端子中間部６６ｂが個別に収容されている。このとき、端子先端部６６ｃは、本体部６５と対向する側に位置しているため、アダプター６２の外周面６２ｂと対向して位置する。

図８の（ａ）に示したように、端子支持溝７５の深さＤ２は端子部６６の厚みｔよりも大きく形成されている。従って、端子部６６がアダプター６２に入り込んでアダプター６２の裏端面６２ｄ側にバスバー６１がはみ出ないので、バスバー６１と他の部材との接触を防ぐことができる。

本体支持溝７４の深さＤ１は、端子支持溝７５の深さＤ２よりも大きく形成されている。そして、本体支持溝７５の深さＤ１と端子支持溝７５の深さＤ２との差は、本体部６５の幅Ｗよりも大きく形成されている。本体支持溝７５に収容されたバスバー６１は、本体支持溝７５に設けられるスナップフィット等の機構により動きを制限される。従って、バスバー６１のいずれかをアダプター６２に収容したとき、他のバスバー６１の本体部６５を跨ぐ端子部６６は端子支持溝７５に規制されるため、他のバスバー６１の本体部６５との接触も安定して防ぐことができる。

バスバー６１の端子先端部６６ｃの半径方向外側には接合面７６が設けられている。接合面７６のそれぞれは、アダプター６２に装着したときに、アダプター６２（バスバーユニット６）の中心Ａを中心とする第１仮想円７７に半径方向内側から接する位置に配置されている（図７参照）。これら接合面７６には、バスバーユニット６をステータ５に組み付けたときにワイヤ端５５が接合される。

図３に示したように、バスバーユニット６をステータ５に取り付ける際には、アダプター６２の裏端面６２ｄをステータ５の出力側端部５ａに向けた状態で取り付けられる。このようにすることで、バスバーがアダプター６２から抜け外れることが防止できる。また、本体支持溝７４に塵埃等が入り込むのも防止できる。

図９に示すように、ワイヤ端５５は、ステータ５の円周方向に等間隔で並んでいる。本実施形態の場合、ワイヤ端５５は２４箇所に設けられているので、隣接する２本のワイヤ端５５によって形成される中心角は１５度である。なお、バスバーユニット６の端子部６６はワイヤ端５５の数や位置に対応して設けられている。

ワイヤ端５５は、ステータ５の中心Ａを中心とする第２仮想円７８に半径方向外側から接する位置に配置されている。第２仮想円７８は第１仮想円７７と同じ直径に設定されている。従って、それぞれの中心Ａを一致させてバスバーユニット６をステータ５に取り付け、ワイヤ端５５と端子部６６とを円周方向に位置決めすれば、図１０にも示すように、ワイヤ端５５は、半径方向外側から端子部６６の接合面７６と接した状態になる（接しなくても僅かな隙間を隔てて対向する）。

図１１に示すように、接合面７６は円周方向に拡がっているため、ワイヤ端５５が多少位置ずれしていたり撓んでいたりした場合でも、ワイヤ端５５は接合面７６に対向して位置する。従って、ワイヤ端５５と端子部６６とを安定して接合することができ、自動化も容易である。

すなわち、モータ１を製造する際、バスバーユニット６をステータ５に組み付ける一連の工程は機械化することができる。例えば、アダプター６２に各バスバー６１を装着してバスバーユニット６を組み立てた後、接合面７６がワイヤ端５５と対向する位置に、所定の組立装置（図示せず）を用いてバスバーユニット６をステータ５に配置する（位置決め工程）。例えば、それぞれの中心線Ａを合わせ、中心線Ａに沿ってステータ５の出力側端部５ａにバスバーユニット６を所定位置まで近づける。そうした後、バスバーユニット６とステータ５とを相対的に回転させてワイヤ端５５と端子部６６とを円周方向に位置決めする。そうするだけで、簡単に全てのワイヤ端５５を端子部６６と接した状態にすることができる。

次に、図１２に示すように、所定の接合装置１０１により、半径方向の内外から各端子先端部６６ｃと各ワイヤ端５５とを挟み込み、接合面７６にワイヤ端５５を押し付ける。後は、抵抗溶接やＴＩＧ溶接、超音波溶接等によりワイヤ端５５と端子部６６とを溶接すればよい（接合工程）。全てのワイヤ端５５をまとめて処理できるので、工数が削減でき、生産性に優れる。

本実施形態では、端子部６６とアダプター６２との間に形成された隙間５６を利用し、超音波溶接によってワイヤ端５５と端子部６６とが接合されている。

具体的には、接合装置１０１は、第１圧着部１０１ａと、第１圧着部１０１ａよりも径方向外側に位置し、第１圧着部１０１ａと対向している第２圧着部１０１ｂとを有している。

端子部６６は、径方向に隙間５６を隔ててアダプター６２と対向している。第１圧着部１０１ａは、隙間５６に収容される。そして、図１２に矢印で示すように、互いに接したワイヤ端５５及び端子部６６は、第１圧着部１０１ａと第２圧着部１０１ｂによって径方向に圧着され、超音波振動を加えることにより、ワイヤ端５５と端子部６６とが接合される。

図１３に、ワイヤ端５５と端子部６６との接合部位の具体例を示す。本実施形態のワイヤ端５５と端子部６６との接合部位には、傾斜面５５ａが形成されている。

詳しくは、傾斜面５５ａは、ワイヤ端５５の軸方向先端側に向かうに従って次第にワイヤ端５５の径方向の厚みが薄くなるように、形成されている。傾斜面５５ａがワイヤ端５５の接合部位に形成されるように超音波溶接することで、ワイヤ端５５の先端部分は、押し広げられるように端子部６６と接合する。その結果、ワイヤ端５５と端子部６６とをより強固に接合することができる。ワイヤ端５５と端子部６６との接合強度は、先端側に向かうに従って次第に強くなるので、振動等に強い安定した接合が実現できる。

（別実施形態）
図１４に、別実施形態のモータを示す。本実施形態のモータ１Ａは、バスバーユニット６の構造が上述した実施形態のモータ１と異なっている。以下、上述した実施形態のモータ１と同様の機能を有する構成については、同じ符号を用いてその説明は省略し、異なる点について詳細に説明する。

図１５に、本実施形態のバスバーユニット６Ａを示す。このバスバーユニット６Ａには、複数（本実施形態では４個）のバスバー８１と、これらバスバー８１を支持する絶縁性のアダプター８２とが備えられている。本実施形態のバスバー８１も、ステータ５のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続される３つの相用バスバー８１ｕ，８１ｖ，８１ｗと、中性点に接続される１つのコモン用バスバー８１ｘとで構成されている。

図１６の（ｄ）に示すように、本実施形態のバスバー８１の本体部６５は、厚み方向ではなく幅方向に環状に屈曲されている。端子部６６は、本体部６５の外周側の側端の所定部位から半径方向外側に張り出して本体部６５と略平行に延びる端子張出部８３と、端子張出部８３に連なって、端子張出部８３と略直交する方向に延びる端子先端部６６ｃとを有している。これらバスバーも１本の裸銅線６８を加工することによって形成されている。

本実施形態のバスバーを製造する場合には、同図の（ａ）に示すように、所定長さの１本の裸銅線６８を準備する。次に、同図の（ｂ）に示すように、裸銅線６８を折り曲げて、本体部６５となる本体形成部６９、端子部６６となる端子形成部７０、及び接続端部６７となる接続端形成部７１を形成する。

具体的には、先の実施形態と同様にして端子形成部７０を複数形成する（相用バスバー８１はそれぞれ４個、コモン用バスバー８１ｘは１２個）。裸銅線６８を環状に屈曲して本体形成部６９を形成する。端子形成部７０はいずれも本体形成部６９の半径方向外側に位置させる。接続端形成部７１は、端子形成部７０とは逆側に本体形成部６９の半径方向内側に位置させる。

次に、同図の（ｃ）に示すように、端子形成部７０等を形成した裸銅線６８の全体を圧延して帯板状の中間部材７２を形成する。同図の（ｄ）に示すように、中間部材７２の所定部位を折り曲げる。具体的には、各端子部６６の中間部分を略９０度折り曲げて端子張出部８３及び端子先端部６６ｃを形成する。本実施形態の場合、端子張出部８３が先の実施形態における端子張出部６３（一対の延出部６６ｓ）に相当する。

各バスバー８１の端子形成部７０は、それぞれ長さが異なるように形成されている。本実施形態の場合、端子張出部８３は同じ長さに形成され、バスバーごとに端子先端部６６ｃはそれぞれ所定の異なった長さに形成されている。また、本実施形態の本体形成部６９はいずれも同じ長さに形成されている。それにより、バスバー８１の本体部６５はそれぞれ同じ直径に形成されている。

本実施形態のコモン用バスバー８１ｘの端子形成部７０は、相用バスバー８１よりも長く形成されている。それにより、コモン用バスバー８１ｘの端子先端部６６ｃは、相用バスバー８１よりも長くなっている。コモン用バスバー８１ｘ端子形成部７０は、相用バスバー８１よりも短く形成してもよく、そうすれば、端子部６６の数の違いから裸銅線６８の使用量を抑制することができる。

本実施形態では、バスバー８１はアダプター８２と一体化されている。具体的には、バスバー８１の本体部６５は、隣接するバスバー８１の間に樹脂層５４が介在する非接触の状態でアダプター８２の内部に積層されている。各バスバー８１の端子先端部６６ｃは、積層位置に応じて所定の異なる長さに形成されている。それにより、アダプター８２の表端面６２ｃからの各端子先端部６６ｃの突出量は概ね同じになっている。なお、アダプター８２の外周面６２ｂからの各端子先端部６６ｃの突出量は同じである。それによって接合面７６は第１仮想円７７に接する。

なお、本発明にかかるバスバーは、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、上述した実施形態のモータでは、ステータ５の大部分はモールドによって樹脂層５４に埋設されているが、本発明は、図１７に示すように、樹脂層５４の無いモータにも適用できる。

また、必要に応じて、バスバー６１の端子部６６の一部の形態は適宜変更できる。図１８の（ｃ）に、変形例のバスバー９１を示す。このバスバー９１の端子部９２は、ワイヤ端５５を圧着して接続できる形態に形成されている。すなわち、この端子部９２は、本体部６５に連なって側方に張り出す端子基部９２ａと、端子基部９２ａの先端部分の両側のそれぞれから側方に張り出す一対の端子腕部９２ｂとを有している。これら端子腕部９２ｂの間にワイヤ端５５を抱き込んで端子腕部９２ｂを巻き締めることにより、端子部９２とワイヤ端５５とが接続される。

この端子部９２の場合、例えば、同図の（ａ）に示すように、裸銅線６８を略Ｔ字状に折り曲げて端子形成部７０を形成する。そうして圧延処理すると、（ｂ）に示すような端子部９２の展開形状をした中間体が形成される。後は、この中間体の所定部位を折り曲げればよい。

各コイルの接続はＹ結線に限らずデルタ結線であってもよい。また、各相ごとにコイルを直列に接続するシリーズ結線や、各相ごとに直列に接続した一群のコイルを更に並列に接続するシリーズパラレル結線に適用することもできる。

バスバーの素材（線材）は、電気伝導性を有する金属であれば銅線に限らずその種類は問わない。例えば、アルミ線は銅線に比べて軽量で安価であるため、効果的に適用できる。特に、コイルの導電線と同じ線材を用いれば、物性が全く同じになるため、接合品質を高めることができる。

アダプターやバスバーの本体部の形状は円環形状に限らない。円弧形状や多角形、不定形等であってもよい。

本発明のバスバーやモータは、車載用のモータに利用でき、例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に好適である。

１ モータ
２ ケーシング
３ シャフト
４ ロータ
５ ステータ
６ バスバーユニット
５１ 分割コア
５２ インシュレータ
５３ コイル
５４ 樹脂層
５５ ワイヤ端（導電線の端部）
５６ 隙間
６１ バスバー
６２ アダプター
６５ 本体部
６６ 端子部
６６ｓ 延出部
６６ｔ 先端部
６７ 接続端部
６８ 裸銅線（線材）
６９ 本体形成部
７０ 端子形成部
７４ 本体支持溝
７５ 端子支持溝
７６ 接合面
７７ 第１仮想円
７８ 第２仮想円
Ａ 中心（回転軸）

Claims (10)

1. 回転軸まわりに回転自在に支持されたシャフトと、
   前記シャフトに設けられたロータと、
   導電線を巻回することで形成されるコイルを有し、前記ロータの周りに配置されたステータと、
   前記ステータの軸方向一端に配置された絶縁性のアダプターと、
   前記アダプターによって支持されたバスバーと、
   を含み、
   前記バスバーは、軸方向に延びる接合面を有する複数の端子部を備え、
   前記端子部は、径方向に隙間を隔てて前記アダプターと対向し、
   前記ステータの一端において、軸方向に延びる複数の前記導電線の端部が前記コイルの前記端子部より径方向外側から導出され、
   前記導電線の端部は、前記端子部よりも径方向外側において当該端子部の接合面と接し、
   超音波溶接により、前記導電線の端部が前記端子部の接合面に接合されているモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記導電線の端部における接合部位に、導電線の軸方向一端側に向かうに従って次第に導電線の径方向の厚みが薄くなる傾斜面が形成されているモータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、
   前記バスバーが複数あり、
   前記端子部は、板状の本体部に一体に設けられ、
   前記本体部から側方に張り出す端子張出部と、
   前記端子張出部に連なる端子先端部と、
   を有し、
   前記本体部は前記アダプターの形状に対応して厚み方向に屈曲し、
   前記端子張出部は前記本体部と略直交する端子中間部を含み、
   前記端子先端部は前記端子張出部と略直交する部分を含み、
   前記アダプター内に前記本体部が入れ子状に配置されているモータ。
4. 請求項３に記載のモータにおいて、
   前記アダプターの一方の端面に、
   前記本体部を個別に受け入れる複数の本体支持溝と、
   前記端子中間部を個別に受け入れる複数の端子支持溝と、
   が設けられ、
   前記本体支持溝は前記シャフトの周りに多重に形成され、
   前記端子支持溝は前記本体支持溝と交差し、
   前記本体支持溝の深さが前記端子支持溝の深さよりも大きく形成されていて、その差が前記本体部の幅よりも大きいモータ。
5. 請求項３または請求項４に記載のモータにおいて、
   前記コイルは、樹脂に埋設されており、
   前記導電線の端部が前記樹脂の外側に導出されているモータ。
6. 請求項４に記載のモータにおいて、
   前記端子先端部は、前記本体部と対向する側に位置し、
   前記アダプターは、前記端面を前記ステータの一端に向けた状態で前記ステータに取り付けられているモータ。
7. 請求項１又は請求項２に記載のモータにおいて、
   前記バスバーが複数あり、
   前記端子部は、板状の本体部に一体に設けられ、
   前記本体部は前記アダプターの形状に対応して幅方向に屈曲し、
   前記端子張出部は前記本体部と略平行に延びる部分を含み、
   前記端子先端部は前記端子張出部と略直交する部分を含み、
   前記アダプター内に前記本体部が非接触状態で積層されているモータ。
8. 請求項３〜請求項７のいずれか１つに記載のモータにおいて、
   前記ステータは円筒形状に形成され、
   前記導電線の端部は円周方向に並んでおり、
   前記アダプター及び前記本体部は円環形状又は円弧形状に形成され、
   前記導電線の端部の位置に対応して前記端子部が配置されているモータ。
9. 請求項８に記載のモータにおいて、
   前記導電線の端部のそれぞれは、第１仮想円と接する位置に配置され、
   前記接合面のそれぞれは、第２仮想円と接する位置に配置され、
   前記ステータに前記バスバー及び前記アダプターを取り付けた状態において、前記第１仮想円と前記第２仮想円とが一致可能に設定されているモータ。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載のモータの製造方法であって、
    前記接合面が前記導電線の端部と対向する位置に、前記バスバーを前記ステータに配置する位置決め工程と、
    前記接合面に前記導電線の端部を押し付けて、前記導電線の端部と前記端子部とを超音波溶接する接合工程と、
    を含み、
    前記位置決め工程及び前記接合工程が自動化されているモータの製造方法。

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