JP2014176214A - バスバーユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】空気溜まりに起因するバスバー間の電気絶縁性の低下を防止できるバスバーユニットを提供する。
【解決手段】複数の１次成形用バスバーを１次インサート成形して形成された１次成形部材と、複数の２次成形用バスバーと、を２次インサート成形して形成されるとともに、１次成形用バスバー及び２次成形用バスバーがバスバー軸方向に並設されるバスバーユニットであって、１次成形用バスバーは、１次インサート成形時に他の１次成形用バスバーを支持する支持ピンをバスバー軸方向に挿通させる挿通孔１５、２５を備え、２次成形用バスバーは、挿通孔１５、２５と対向する位置に、２次インサート成形時に絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔３５、４５を備える。
【選択図】図１９

Description

本発明は、モータや発電機の巻線に接続されるバスバーユニットに関する。
特許文献１には、Ｕ相バスバー、Ｖ相バスバー及びＷ相バスバーの３つの環状バスバーの間に絶縁性樹脂を介在させ、これらバスバーをステータ軸方向に積層したバスバーユニットが開示されている。
特開２０１１−２０５８７５号公報
このようなバスバーユニットでは、絶縁性樹脂によってバスバー同士を電気的に絶縁している。しかしながら、金型内に配設された複数のバスバーをインサート成形してバスバーユニットを形成する場合には、インサート成形の過程において絶縁性樹脂内に空気溜まりが形成されることがある。バスバー間の絶縁性樹脂内に空気溜まりが形成されると、バスバーユニットでのバスバー間の電気絶縁性が低下してしまう。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、空気溜まりに起因するバスバー間の電気絶縁性の低下を防止できるバスバーユニットを提供することを目的とする。
本発明は、複数の１次成形用バスバーを１次インサート成形して形成された１次成形部材と、複数の２次成形用バスバーと、を２次インサート成形して形成されるとともに、前記１次成形用バスバー及び前記２次成形用バスバーがバスバー軸方向に並設されるバスバーユニットであって、前記１次成形用バスバーは、１次インサート成形時に他の前記１次成形用バスバーを支持する支持ピンをバスバー軸方向に挿通させる挿通孔を備え、前記２次成形用バスバーは、前記挿通孔と対向する位置に、２次インサート成形時に絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、２次成形用バスバーは、１次成形用バスバーの挿通孔と対向する位置に、２次インサート成形時における絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔を備えるので、支持ピンに対応する孔（１次成形用バスバーの挿通孔に対応した位置にある孔）を有する１次成形部材を２次インサート成形する際、２次成形用バスバーの貫通孔を通じて、支持ピンに対応する孔に絶縁性樹脂を流入させることが可能となる。したがって、２次インサート成形によって得られるバスバーユニットの内部に、空気溜まりが形成されることを防止できる。これにより、空気溜まりに起因するバスバー間での電気絶縁性の低下を防ぐことが可能となる。
３相交流モータを構成するステータの構造図である。 バスバーユニットの斜視図である。 絶縁部を省略した状態のバスバーユニットの斜視図である。 Ｕ相バスバーの斜視図である。 Ｕ相バスバーの平面図である。 Ｖ相バスバーの斜視図である。 Ｖ相バスバーの平面図である。 Ｗ相バスバーの斜視図である。 Ｗ相バスバーの平面図である。 Ｎ相バスバーの斜視図である。 Ｎ相バスバーの平面図である。 １次インサート成形に用いられる第１金型の縦断面図である。 １次インサート成形の１次セット工程を説明する図である。 第１金型の下型の支持部の拡大断面図である。 １次インサート成形の１次成形工程を説明する図である。 第１金型の上型を開いた状態での上型及び下型の支持ピンを示す図である。 第２金型の上型を閉じた状態での上型及び下型の支持ピンを示す図である。 バスバーユニットを構成する１次成形部材の斜視図である。 １次成形部材の一部縦断面図である。 ２次インサート成形に用いられる第２金型の縦断面図である。 ２次インサート成形の２次セット工程の前半を説明する図である。 ２次インサート成形の２次セット工程の後半を説明する図である。 Ｗ相バスバー及びＮ相バスバーが配設された１次成形部材の斜視図である。 ２次インサート成形の２次成形工程を説明する図である。 絶縁部を省略した状態のバスバーユニットの一部拡大斜視図である。
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。
図１は、３相交流モータを構成するステータ１を示す構成図である。
ハウジング２に保持された円環状のステータコア３には、図示しないティースが内側に突出するように複数形成されている。各ティースには銅線が巻き回され、巻き回された導線によってコイル４が構成されている。
ステータコア３には、１８個のコイル４が、ステータ１の周方向に沿って環状に配設される。コイル４はＵ相コイル４Ｕ、Ｖ相コイル４Ｖ及びＷ相コイル４Ｗから構成され、２つで１組の同一相のコイル４がステータ１の周方向に１２０度間隔で配置される。したがって、１組のＵ相コイル４Ｕ、１組のＶ相コイル４Ｖ及び１組のＷ相コイル４Ｗが、ステータ１の周方向に沿って交互に３セット配設される。
隣接する同相のコイル４Ｕ、４Ｖ、４Ｗでは、それぞれの巻線端末５同士が結線される。また、Ｕ相コイル４Ｕ、Ｖ相コイル４Ｖ及びＷ相コイル４Ｗは、もう一方の巻線端末６を介して、バスバーユニット１００（図２参照）に接続される。
図２及び図３を参照して、モータに設けられるバスバーユニット１００について説明する。図２はバスバーユニット１００の斜視図であり、図３は絶縁部５０ａを省略した状態のバスバーユニット１００の斜視図である。
バスバーユニット１００は、ステータ１（図１参照）と同心状にステータ１の軸方向端部に取り付けられる。バスバーユニット１００は、Ｕ相コイル４Ｕに接続されるＵ相バスバー１０と、Ｖ相コイル４Ｖに接続されるＶ相バスバー２０と、Ｗ相コイル４Ｗに接続されるＷ相バスバー３０と、各相コイル４Ｕ、４Ｖ、４Ｗに接続される中性点用バスバーであるＮ相バスバー４０と、これらバスバー１０、２０、３０、４０を絶縁状態で保持する絶縁部５０ａと、から構成される。
バスバーユニット１００は、上記４つのバスバー１０、２０、３０、４０を絶縁性樹脂を用いてインサート成形することで一体形成される。本実施形態によるバスバーユニット１００は、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を絶縁性樹脂を用いて１次インサート成形して１次成形部材２００（図１３参照）を形成した後に、当該１次成形部材２００、Ｗ相バスバー３０及びＮ相バスバー４０を絶縁性樹脂を用いて２次インサート成形して製造される。
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、Ｕ相バスバー１０は、Ｕ相コイル４Ｕの巻線端末６に接続されるバスバーである。
Ｕ相バスバー１０は、板状円環部材として形成される本体部１１と、本体部１１からバスバー径方向外側に延設される延設部１２と、延設部１２の外側端に設けられるコイル接続部１３と、本体部１１からバスバー軸方向に延設され、外部配線に接続されるＵ相端子１４と、を有する。Ｕ相バスバー１０は、導電性の板状素材から打ち抜かれた部材を折り曲げ加工等することによって形成される。
延設部１２は、本体部１１の周方向に等間隔に３つ設けられる。コイル接続部１３は、延設部１２の先端にフック状に形成される。コイル接続部１３は、Ｕ相コイル４Ｕの巻線端末６に接続される。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、Ｖ相バスバー２０は、Ｖ相コイル４Ｖの巻線端末６に接続されるバスバーである。
Ｖ相バスバー２０は、板状円環部材として形成される本体部２１と、本体部２１からバスバー径方向外側に延設される延設部２２と、延設部２２の外側端に設けられるコイル接続部２３と、本体部２１からバスバー軸方向に延設され、外部配線に接続されるＶ相端子２４と、を有する。Ｖ相バスバー２０は、導電性の板状素材から打ち抜かれた部材を折り曲げ加工等することによって形成される。
延設部２２は、本体部２１の周方向に等間隔に３つ設けられる。コイル接続部２３は、延設部２２の先端にフック状に形成される。コイル接続部２３は、Ｖ相コイル４Ｖの巻線端末６に接続される。
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、Ｗ相バスバー３０は、Ｗ相コイル４Ｗの巻線端末６に接続されるバスバーである。
Ｗ相バスバー３０は、板状円環部材として形成される本体部３１と、本体部３１からバスバー径方向外側に延設される延設部３２と、延設部３２の外側端に設けられるコイル接続部３３と、本体部３１からバスバー軸方向に延設され、外部配線に接続されるＷ相端子３４と、を有する。Ｗ相バスバー３０は、導電性の板状素材から打ち抜かれた部材を折り曲げ加工等することによって形成される。
延設部３２は、本体部３１の周方向に等間隔に３つ設けられる。コイル接続部３３は、延設部３２の先端にフック状に形成される。コイル接続部３３は、Ｗ相コイル４Ｗの巻線端末６に接続される。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、Ｎ相バスバー４０は、Ｕ相コイル４Ｕ、Ｖ相コイル４Ｖ及びＷ相コイル４Ｗの巻線端末６に接続されるバスバーである。
Ｎ相バスバー４０は、板状円環部材として形成される本体部４１と、本体部４１からバスバー径方向外側に延設される延設部４２と、延設部４２の外側端に設けられるコイル接続部４３と、を有する。Ｎ相バスバー４０は、導電性の板状素材から打ち抜かれた部材を折り曲げ加工等することによって形成される。
延設部４２は、本体部４１の周方向に等間隔に９つ設けられる。コイル接続部４３は、延設部４２の先端にフック状に形成される。コイル接続部４３は、Ｕ相コイル４Ｕの巻線端末６、Ｖ相コイル４Ｖの巻線端末６及びＷ相コイル４Ｗの巻線端末６に接続される。
図３に示すように、バスバーユニット１００は、ステータ１側から順番にＮ相バスバー４０、Ｖ相バスバー２０、Ｕ相バスバー１０、Ｗ相バスバー３０が並設されて構成されている。これらバスバー１０、２０、３０、４０のステータ周方向の相対位置は、延設部１２、２２、３２、４２及びコイル接続部１３、２３、３３、４３がステータ周方向に等間隔にずれるように調整される。バスバーユニット１００は、図示しない電源から供給される電流を、外部端子としてのＵ相端子１４、Ｖ相端子２４及びＷ相端子３４を介して、Ｕ相コイル４Ｕ、Ｖ相コイル４Ｖ及びＷ相コイル４Ｗに供給する。
以下では、バスバーユニット１００をインサート成形によって形成する工程について説明する。バスバーユニット１００は、１次インサート成形で得られた１次成形部材２００（図１３参照）を２次インサート成形することで形成される。
まず、図８〜図１４を参照して、１次インサート成形について説明する。
１次インサート成形では、図８に示す第１金型３００を用いて１次成形部材２００（図１３参照）を形成する。図８に示すように、第１金型３００は、鉛直方向下方に配置される第１下型３１０と、第１下型３１０の上方に配置される第１上型３２０と、を備える。
第１上型３２０は、当該第１上型３２０を上下方向に貫通し、第１金型３００内に絶縁性樹脂を注入するための注入孔３３０を有している。
第１下型３１０は、当該第１下型３１０の底面から上方向に突出するとともに、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を支持する支持部３４０を有している。支持部３４０は、円柱状の突起であり、支持部３４０の下側から上側に向かって外径が段階的に縮径するように形成されている。つまり、支持部３４０は、Ｕ相バスバー１０の内周縁が載置される第１段部３４１と、Ｕ相バスバー１０の内径よりも小さい内径を有するＶ相バスバー２０の内周縁が載置される第２段部３４２と、を有する階段状部材として形成されている。
第１段部３４１及び第２段部３４２は、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を載置可能な環状平面として形成されている。第２段部３４２は第１段部３４１よりも上方位置に設けられており、第２段部３４２の外径は第１段部３４１の外径よりも小さく形成されている。
なお、第１金型３００の第１上型３２０及び第１下型３１０には、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０のコイル接続部１３、２３やＵ相端子１４、Ｖ相端子２４等が挿入される図示しない挿入孔が形成される。
１次インサート成形では、最初に、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を第１下型３１０にセットする１次セット工程が行われる。
図８及び図９に示すように、１次セット工程では、Ｕ相バスバー１０を第１下型３１０の支持部３４０に挿通させた状態で、当該Ｕ相バスバー１０を第１段部３４１上に載置する。その後、Ｖ相バスバー２０を第１下型３１０の支持部３４０に挿通して、Ｖ相バスバー２０を第２段部３４２上に載置する。これにより、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０は、バスバー軸方向に所定間隔をあけて離間するように配置される。なお、図９では、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の延設部１２、２２やコイル接続部１３、２３等の記載は省略されている。
図１０に示すように、第１下型３１０の支持部３４０には、隣接するように支持部３４０にセットされたＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０のバスバー軸方向の間隔を保持する間隔保持部材３４３と、間隔保持部材３４３が摺動する摺動孔３４４とが設けられている。
摺動孔３４４は、水平方向に延設された孔である。間隔保持部材３４３は、例えば先端が尖った板状部材であって、支持部３４０に対して径方向に移動可能なように摺動孔３４４内に設置される。間隔保持部材３４３及び摺動孔３４４はそれぞれ、支持部３４０の周方向に等しい間隔をあけて４つ設けられる。
間隔保持部材３４３は、通常時には摺動孔３４４内に収容されており、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０が第１下型３１０にセットされた後に摺動孔３４４から径方向外側に突出し、Ｕ相バスバー１０とＶ相バスバー２０の間の隙間に挿入される。このようにＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の間に間隔保持部材３４３を挿入することで、インサート成形時に注入される絶縁性樹脂の圧力によってＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０が軸方向に移動することが規制される。これにより、バスバーユニット１００において、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０のバスバー軸方向の間隔が狭くなってしまうことを防止できる。つまり、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０間の絶縁距離を確保することができる。
間隔保持部材３４３を挿入する挿入工程実行後、図１１に示すように、第１上型３２０は第１下型３１０に対して閉じられる。なお、図１１では、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の延設部１２、２２等の記載は省略されている。
図１２Ａに示すように、第１下型３１０にはＶ相バスバー２０を下側から支持する支持ピン３１１が設けられており、第１上型３２０にはＵ相バスバー１０を上側から支持する支持ピン３２１が設けられている。第１下型３１０の支持ピン３１１は、当該第１下型３１０の底面から上方向に突出しており、Ｖ相バスバー２０の外縁に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。第１上型３２０の支持ピン３２１は、当該第１上型３２０の底面から下方向に突出しており、Ｕ相バスバー１０の外縁に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている。
図４Ａ及び図１２Ａに示すように、Ｕ相バスバー１０の本体部１１には、１次インサート成形時にＶ相バスバー２０を支持する支持ピン３１１をバスバー軸方向に挿通させる挿通孔１５が形成されている。また、図５Ａ及び図１２Ａに示すように、Ｖ相バスバー２０の本体部２１には、１次インサート成形時にＵ相バスバー１０を支持する支持ピン３２１をバスバー軸方向に挿通させる挿通孔２５が形成されている。
図１１に示すように第１上型３２０が閉じられると、図１２Ｂに示すように第１下型３１０の支持ピン３１１の先端部分が、Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５を通じて、Ｖ相バスバー２０の外縁部分を下側から支持する。この時、第１上型３２０の支持ピン３２１の先端部分は、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５を通じて、Ｕ相バスバー１０の外縁部分を上側から支持する。支持ピン３１１、３２１の先端部分には、支持するＵ相バスバー１０、Ｖ相バスバー２０の外周面に対向する突起３１１ａ、３２１ａが形成されており、突起３１１ａ、３２１ａにより成形時におけるＵ相バスバー１０、Ｖ相バスバー２０のバスバー径方向の移動が規制される。
図１１に示すように、第１上型３２０が第１下型３１０に対して閉じられると、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０は、支持部３４０及び支持ピン３１１、３２１を介して、所定の隙間を有した積層状態で保持される。この状態で、第１上型３２０の注入孔３３０から溶融した絶縁性樹脂を、第１上型３２０と第１下型３１０との間に画成される空間内に注入する１次成形工程が行われる。この時、絶縁性樹脂の注入圧によってＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０には上下方向に大きな力が作用するが、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の間には間隔保持部材３４３（図１０参照）が挿入されているので、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０間の間隔は電気絶縁性を確保するために必要な所定間隔に維持される。
絶縁性樹脂の硬化後、間隔保持部材３４３を支持部３４０の摺動孔３４４内に収容してから第１上型３２０及び第１下型３１０を取り外すことで、図１３に示すような１次成形部材２００が得られる。
図１３及び図１４に示すように、１次成形部材２００は、Ｕ相バスバー１０、Ｖ相バスバー２０及び絶縁部５０ｂからなる円環状の一体成形部材である。１次成形部材２００の絶縁部５０ｂは、１次成形工程で注入された絶縁性樹脂が硬化したものである。１次成形部材２００の絶縁部５０ｂには、間隔保持部材３４３に対応する孔５１や支持ピン３１１、３２１に対応する孔５２が形成されている。
図１４に示すように、１次成形部材２００の絶縁部５０ｂの軸方向の一端には２次インサート成形時に使用されるＮ相バスバー４０を収容可能な第１収容凹部５３が形成され、絶縁部５０ｂの軸方向の他端には２次インサート成形時に使用されるＷ相バスバー３０を収容可能な第２収容凹部５４が形成される。また、絶縁部５０ｂの一端寄りの内周面５５は、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の内周面よりも内径が小さくなるように形成されている。つまり、１次成形部材２００は、絶縁部５０ｂの一端側の内周面５５が最も内側に位置するように構成されている。
１次成形部材２００における絶縁部５０ｂの第１収容凹部５３、第２収容凹部５４及び内周面５５は、１次インサート成形の１次成形工程にて形成される。
次に、図１５〜図１９を参照して、２次インサート成形について説明する。
２次インサート成形では、図１５に示す第２金型４００を用いてバスバーユニット１００を形成する。図１５に示すように、第２金型４００は、鉛直方向下方に配置される第２下型４１０と、第２下型４１０の上方に配置される第２上型４２０と、を備える。
第２上型４２０は、当該第２上型４２０を上下方向に貫通し、第２金型４００内に絶縁性樹脂を注入するための注入孔４３０を有している。
第２下型４１０は、Ｗ相バスバー３０を下側から支持する支持ピン４４０と、１次成形部材２００の径方向位置を位置決めする軸部４５０と、を有している。
支持ピン４４０は、第２下型４１０の底面から上方向に突出しており、Ｗ相バスバー３０の外縁に沿うように所定の間隔をあけて複数設けられる。軸部４５０は、第２下型４１０の底面から上方向に突出する円柱状部材として形成されている。
なお、第２上型４２０及び第２下型４１０には、Ｕ〜Ｎ相バスバー１０、２０、３０、４０のコイル接続部１３、２３、３３、４３や各端子１４、２４、３４等が挿入される図示しない挿入孔が形成される。
２次インサート成形では、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、Ｗ相バスバー３０、Ｎ相バスバー４０及び１次成形部材２００を第２下型４１０にセットする２次セット工程が行われる。なお、図１６Ａ及び図１６Ｂでは、Ｕ〜Ｎ相バスバー１０、２０、３０、４０のコイル接続部１３、２３、３３、４３等の記載は省略されている。
図１６Ａに示すように、２次セット工程では、Ｗ相バスバー３０を第２下型４１０の軸部４５０に挿通させた状態で、Ｗ相バスバー３０を支持ピン４４０上に載置する。その後、環状の１次成形部材２００を第２下型４１０の軸部４５０に挿通させ、１次成形部材２００をＷ相バスバー３０上に載置する。
１次成形部材２００の絶縁部５０ｂの内周面５５（図１４参照）は第２下型４１０の軸部４５０に対して摺接可能に形成されているので、２次セット工程において絶縁部５０ｂの内周面５５が軸部４５０の外周面に接した状態で１次成形部材２００が軸部４５０に配設されることで、第２金型４００内での１次成形部材２００の径方向位置が規定される。
図１６Ｂに示すように、１次成形部材２００が第２下型４１０にセットされた状態では、Ｗ相バスバー３０は、１次成形部材２００の絶縁部５０ｂの第２収容凹部５４内に収容される。この時、Ｗ相バスバー３０の外周面は、当該Ｗ相バスバー３０の外側に位置する第２収容凹部５４の内周面５４ａ（図１４参照）に当接している。Ｗ相バスバー３０が第２収容凹部５４内に収容されるように配置されることで、インサート成形時におけるＷ相バスバー３０の径方向への移動が規制される。
１次成形部材２００のセット後、Ｎ相バスバー４０が１次成形部材２００上に載置される。Ｎ相バスバー４０が１次成形部材２００上に載置された状態では、図１７に示すように、Ｎ相バスバー４０は１次成形部材２００の絶縁部５０ｂの第１収容凹部５３内に収容される。この時、Ｎ相バスバー４０の外周面は、当該Ｎ相バスバー４０の外側に位置する第１収容凹部５３の内周面５３ａに当接している。Ｎ相バスバー４０が第１収容凹部５３内に収容されるように配置されることで、インサート成形時におけるＮ相バスバー４０の径方向への移動が規制される。
上記した２次セット工程実行後、図１８に示すように、第２上型４２０は第２下型４１０に対して閉じられる。その後、第２上型４２０の注入孔４３０から溶融した絶縁性樹脂を、第２上型４２０と第２下型４１０との間に画成される空間内に注入する第２次成形工程が行われる。なお、図１８では、Ｕ〜Ｎ相バスバー１０、２０、３０、４０のコイル接続部１３、２３、３３、４３等の記載は省略されている。
２次成形工程において第２金型４００内に注入された絶縁性樹脂の硬化後、第２上型４２０及び第２下型４１０を取り外すことで、図２に示すような円環状のバスバーユニット１００が得られる。バスバーユニット１００の絶縁部５０ａは、２次成形工程で注入された絶縁性樹脂が硬化したものである。
上記の通り、本実施形態では、１次成形部材２００を２次インサート成形することで、バスバーユニット１００を一体形成している。１次成形部材２００の絶縁部５０ｂには間隔保持部材３４３に対応する孔５１や支持ピン３１１、３２１に対応する孔５２が形成されているが、これら孔５１、５２には２次インサート成形時の絶縁性樹脂が流れ込み、孔５１、５２は絶縁性樹脂によって埋められる。
１次成形部材２００において、支持ピン３１１、３２１に対応する孔５２は、第１収容凹部５３及び第２収容凹部５４が設けられる絶縁部５０ｂの端面に開口している。そのため、２次インサート成形時に第１収容凹部５３及び第２収容凹部５４にＮ相バスバー４０及びＷ相バスバー３０が配設されると、Ｎ相バスバー４０の本体部４１及びＷ相バスバー３０の本体部３１によって孔５２の開口が塞がれる。孔５２が塞がれた状態で２次インサート成形すると、絶縁性樹脂が孔５２内に流入せず、孔５２は空気溜まりとしてバスバーユニット１００の内部に残ってしまう。このようにバスバーユニット１００内に空気溜まりが形成されると、絶縁性樹脂の電気絶縁性よりも空気の電気絶縁性の方が低いため、バスバー間の電気絶縁性が低下してしまう。
そこで、図６Ｂ及び図１９に示すように、Ｗ相バスバー３０の本体部３１には、Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５と対向する位置、つまり支持ピン３１１（図１２Ａ参照）による絶縁部５０ｂの孔５２と対応する位置に、２次インサート成形時における絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔３５が形成されている。Ｗ相バスバー３０には、Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５の数と同数の貫通孔３５が設けられる。
また、図７Ｂ及び図１９に示すように、Ｎ相バスバー４０の本体部４１には、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５と対向する位置、つまり支持ピン３２１（図１２Ａ参照）による絶縁部５０ｂの孔５２と対応する位置に、２次インサート成形時における絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔４５が形成されている。Ｎ相バスバー４０には、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５の数と同数の貫通孔４５が設けられる。
２次インサート成形時の２次セット工程において、１次成形部材２００の孔５２とＷ相バスバー３０の貫通孔３５及びＮ相バスバー４０の貫通孔４５とが一致するように、Ｗ相バスバー３０及びＮ相バスバー４０をセットすることで、２次成形工程時に貫通孔３５、４５を通じて１次成形部材２００の孔５２に絶縁性樹脂を流入させることが可能となる。これにより、２次インサート成形によって得られるバスバーユニット１００の内部に、空気溜まりが形成されることを防止できる。
なお、１次インサート成形では、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５を通過した支持ピン３２１によってＵ相バスバー１０を支持し、Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５を通過した支持ピン３１１によってＶ相バスバー２０を支持するので、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０は挿通孔１５、２５の位置をバスバー周方向にずらして配置される。２次インサート成形では、Ｗ相バスバー３０は貫通孔３５がＵ相バスバー１０の挿通孔１５と一致するように配置され、Ｎ相バスバー４０は貫通孔４５がＶ相バスバー２０の挿通孔２５と一致するように配置される。そのため、Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５及びＷ相バスバー３０の貫通孔３５と、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５及びＮ相バスバー４０の貫通孔４５とは、図１９に示すようにバスバー周方向にずれた状態となる。
上記した実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
本実施形態では、第１金型３００の支持部３４０にセットされたＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０の間に間隔保持部材３４３を挿入した状態で１次インサート成形が行われるので、成形時に注入される絶縁性樹脂の圧力によってＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０がバスバー軸方向に移動することが規制される。したがって、Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０のバスバー軸方向の間隔を一定間隔に維持でき、バスバー間における電気絶縁性を確保することが可能となる。
Ｕ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を１次インサート成形して１次成形部材２００を形成した後に、１次成形部材２００、Ｗ相バスバー３０及びＮ相バスバー４０を２次インサート成形するので、成形精度を高めることができ、Ｕ相バスバー１０とＷ相バスバー３０の間隔及びＶ相バスバー２０とＮ相バスバー４０の間隔を一定間隔に維持することができる。
１次インサート成形では、Ｕ相バスバー１０を支持部３４０の第１段部３４１に載置し、その後Ｕ相バスバー１０よりも内径の小さいＶ相バスバー２０を支持部３４０の第２段部３４２に載置するので、第１金型３００内においてＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０をバスバー軸方向に離間した状態で配置することが容易となる。
１次成形部材２００の絶縁部５０ｂの内周面５５は第２金型４００の第２下型４１０の軸部４５０に対して摺接可能に形成されるので、２次インサート成形において軸部４５０が１次成形部材２００に挿入されることで、第２金型４００内での１次成形部材２００の径方向位置を規定することができる。これにより、バスバーユニット１００の成形精度を高めることができる。
第２金型４００内にセットされた状態では、Ｎ相バスバー４０及びＷ相バスバー３０は１次成形部材２００の第１収容凹部５３及び第２収容凹部５４に収容されるので、成形時に注入される絶縁性樹脂の圧力によって、Ｎ相バスバー４０及びＷ相バスバー３０がバスバー径方向に移動することが規制される。これにより、バスバーユニット１００の成形精度を高めることができる。
１次インサート成形用のＵ相バスバー１０は支持ピン３１１を挿通させる挿通孔１５を備え、Ｖ相バスバー２０は支持ピン３２１を挿通させる挿通孔２５を備える。そして、２次インサート成形用のＷ相バスバー３０はＵ相バスバー１０の挿通孔１５と対向する位置に絶縁性樹脂を通過可能とする貫通孔３５を備え、Ｎ相バスバー４０はＶ相バスバー２０の挿通孔２５と対向する位置に絶縁性樹脂を通過可能とする貫通孔４５を備える。これにより、支持ピン３１１、３２１に対応する孔５２を有する１次成形部材２００を２次インサート成形する際に、Ｗ相バスバー３０及びＮ相バスバー４０の貫通孔３５、４５を通じて孔５２に絶縁性樹脂を流入させることが可能となる。したがって、２次インサート成形によって得られるバスバーユニット１００の内部に、空気溜まりが形成されることを防止できる。これにより、空気溜まりに起因するバスバー間での電気絶縁性の低下を防ぐことが可能となる。
Ｕ相バスバー１０の挿通孔１５及びＷ相バスバー３０の貫通孔３５と、Ｖ相バスバー２０の挿通孔２５及びＮ相バスバー４０の貫通孔４５とはバスバー周方向にずらして配置するので、１次インサート成形においてＵ相バスバー１０及びＶ相バスバー２０を支持する際に支持ピン３１１、３２１同士が干渉することを防止することができる。
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。
本実施形態では、バスバーユニット１００は、モータに適用されるものとしたが、発電機に適用されるものであってもよい。
本実施形態では、Ｕ相バスバー１０、Ｖ相バスバー２０、Ｗ相バスバー３０及びＮ相バスバー４０は円環形状であるが、円弧状であってもよい。
また、本実施形態では、１８個のコイル４を有する３相交流モータを例示したが、コイルの個数はこれに限定されない。
さらに、本実施形態のバスバーユニット１００では、ステータ側からＮ相バスバー４０、Ｖ相バスバー２０、Ｕ相バスバー１０、Ｗ相バスバー３０の順に配設されているが、その他の並び順であってもよい。この場合、バスバー軸方向の中央側に配設される２つのバスバーが１次インサート成形されて１次成形部材を構成し、この１次成形部材と残りの２つのバスバーが２次インサート成形されてバスバーユニットを構成する。
１００ バスバーユニット
２００ １次成形部材
１０ Ｕ相バスバー
１５ 挿通孔
２０ Ｖ相バスバー
２５ 挿通孔
３０ Ｗ相バスバー
３５ 貫通孔
４０ Ｎ相バスバー
４５ 貫通孔
５０ａ 絶縁部
５０ｂ 絶縁部
５２ 孔
５３ 第１収容凹部
５４ 第２収容凹部
５５ 内周面
３００ 第１金型
３１１ 支持ピン
３２１ 支持ピン
３４０ 支持部
３４１ 第１段部
３４２ 第２段部
３４３ 間隔保持部材
４００ 第２金型
４５０ 軸部

Claims (3)

  1. 複数の１次成形用バスバーを１次インサート成形して形成された１次成形部材と、複数の２次成形用バスバーと、を２次インサート成形して形成されるとともに、前記１次成形用バスバー及び前記２次成形用バスバーがバスバー軸方向に並設されるバスバーユニットであって、
    前記１次成形用バスバーは、１次インサート成形時に他の前記１次成形用バスバーを支持する支持ピンをバスバー軸方向に挿通させる挿通孔を備え、
    前記２次成形用バスバーは、前記挿通孔と対向する位置に、２次インサート成形時に絶縁性樹脂の通過を可能とする貫通孔を備える、
    ことを特徴とするバスバーユニット。
  2. 前記複数の１次成形用バスバーは、第１バスバー及び第２バスバーから構成され、
    前記複数の２次成形用バスバーは、前記１次成形部材の第１バスバー側端部に配設される第３バスバーと、前記１次成形部材の第２バスバー側端部に配設される第４バスバーとから構成され、
    前記第１バスバーは、１次インサート成形時に前記第２バスバーを支持する支持ピンを挿通させる第１バスバー挿通孔を有し、
    前記第２バスバーは、１次インサート成形時に前記第１バスバーを支持する支持ピンを挿通させる第２バスバー挿通孔を有し、
    前記第３バスバーは、前記第１バスバー挿通孔と対向する位置に、２次インサート成形時における絶縁性樹脂の通過を可能とする第３バスバー貫通孔を有し、
    前記第４バスバーは、前記第２バスバー挿通孔と対向する位置に、２次インサート成形時における絶縁性樹脂の通過を可能とする第４バスバー貫通孔を有する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のバスバーユニット。
  3. 前記第１バスバー挿通孔及び前記第３バスバー貫通孔と、前記第２バスバー挿通孔及び前記第４バスバー貫通孔とは、バスバー周方向にずらして配置される、
    ことを特徴とする請求項２に記載のバスバーユニット。
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