JP2015126616A - バスリングおよびそれを備える配電用部材 - Google Patents

Abstract

【課題】配電用のバスリングの端子を容易に形成できる技術を提供する。
【解決手段】導電性の線形部材から形成され、接続部材に接続するための配電用の第１バスリング１２であって、線形部材を曲げて環状に形成した本体部３４と、線形部材の一部を押圧して本体部３４から突出するように形成される複数の第１端子２８と、を備える。この第１バスリング１２の第１端子２８は、接続部材を接続するための開口部２８ａを有する。この第１バスリング１２は、３相の配電用部材に設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータに給電するためのバスリングおよびそれを備える配電用部材に関する。

近年、駆動源としてモータを搭載した車両が開発されている。このモータには配電用部材を介して非常に大きな３相の電流が流される。配電用部材には３相の電流が流れる経路として３つのバスリングが設けられ、モータのコイルにそれぞれ接続される。

特許文献１には、モータコイルに結線される円環状の配電部材が開示される。この配電部材に含まれる３相電流用の３つのリードフレームは、径方向外側に向かって形成される給電端子部と、径方向に沿って内側に突出する複数の端子部と、を有する。リードフレームの端子部は、リードフレームを構成する線材をＵ字状に曲げた後、対向面を密着させて成形される。この端子部はモータコイルの巻線端と結線される。

特開２００５−２２９６７７号公報

特許文献１に記載の技術では、一本の線材からリードフレームの端子を曲げて形成し
、さらにリードフレームを円環状に形成するため、複数の曲げ工程が必要となり、加工が煩瑣である。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、配電用のバスリングの端子を容易に形成できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は、導電性の線形部材から形成され、接続部材に接続するための配電用のバスリングであって、線形部材を曲げて環状に形成した本体部と、線形部材の一部を押圧して本体部から突出するように形成される複数の端子と、を備える。このバスリングの端子は、接続部材を接続するための開口部を有する。

この態様によると、線形部材の一部を押圧することでバスリングの端子を形成することができるため容易に形成できる。

本発明の別の態様は、配電用部材である。この配電用部材は、導電性の線形部材から形成され、接続部材に接続するための複数の配電用のバスリングと、複数のバスリングを収容する収容溝を有するケース部材と、を備える。バスリングは、線形部材を曲げて環状に形成した本体部と、線形部材の一部を押圧して本体部から突出するように形成される複数の端子と、を有する。このバスリングの端子は、接続部材を接続するための開口部を有する。ケース部材は、収容溝の底部に接続部材を受け入れ可能な切欠部を有する。

この態様によると、線形部材の一部を押圧することでバスリングの端子を形成することができるため容易に形成できる。また、ケース部材の底部に切欠部を形成することで、切欠部に接続部材を通してバスリングの端子に接続することができる。

本発明によれば、配電用のバスリングの端子を容易に形成できる。

実施形態に係る配電用部材の斜視図である。 第１バスリングの斜視図である。 配電用部材を部分的に拡大した斜視図である。 ケースを除いた配電用部材を部分的に拡大した斜視図である。 第１端子とコイルの引き出し線との接続について説明するための図である。 配電用部材の周方向の断面図である。 変形例のバスリングの端子を説明するための図である。

図１は、実施形態に係る配電用部材１０の斜視図である。配電用部材１０は、たとえばハイブリッドの車両に設けられ、回生した電力をモータに給電するために用いられる。配電用部材１０は外部の駆動回路から３相の交流電流をそれぞれ受け取り、各相の交流電流をモータのコイルに供給する。このモータおよび配電用部材１０は、エンジンルームのスペースの制約上、薄型に形成されるが、車両を駆動するための電流は非常に大きく、各相の給電経路を適切に絶縁される。実施形態の配電用部材１０ではバスリングに絶縁材料を塗布することで各相の給電経路を絶縁している。

径方向内向きに張り出しているバスリングの各端子は、周方向に均等な間隔で配置される。たとえばモータのコイルは周方向に等間隔で複数設けられて径方向外向きに、引き出された接続部材を有する。そのコイルの接続部材に配電用部材のイン・アウトの各端子が接続される。コイルから引き出した引き出し線は、コイルを形成する角状の線形部材であって、その巻き終わりの端部を径方向外向きに引き出されたものである。コイルの引き出し線は、バスリングに接続するための接続部材である。

配電用部材１０は、第１バスリング１２、第２バスリング１４および第３バスリング１６を備え、３つのバスリングを組み立てて形成される。また、配電用部材１０は、３つのバスリングを収容する収容溝４０を有するケース１８と、３つのバスリングを保持しつつ、ケース１８に係合する留め具２０と、をさらに備える。ケース１８により配電用部材１０の剛性を確保することができる。

ケース１８は、樹脂部材により環状に形成される。ケース１８は、全周に形成されて各バスリングを収容する収容溝４０、ケース１８の内壁に形成される第１側壁切欠部４４ａ、第２側面側切欠部４４ｂおよび第３側面側切欠部４４ｃ（これらを区別しない場合、側壁切欠部４４という）、側壁切欠部４４から底部に渡って形成された底部切欠部４２と、係合部４６と、取付部４８とを有する。側壁切欠部４４において各バスリングの端子が露出する。また、ケース１８には、第１接続部２２、第２接続部２４および第３接続部２６を径方向外側に露出させるための開口がそれぞれ形成される。

第１側壁切欠部４４ａ、第２側面側切欠部４４ｂおよび第３側面側切欠部４４ｃは、それぞれ軸方向の切り欠きの深さが異なるように形成される。第１側壁切欠部４４ａ、第２側面側切欠部４４ｂおよび第３側面側切欠部４４ｃの順に切り欠きの深さは小さくなるように形成される。なお、軸方向とは、ケース１８の中心軸に沿う方向である。係合部４６は留め具２０と係合する。取付部４８は、車体に取り付けられる。バスリングの構成について別の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

図２は、第１バスリング１２の斜視図である。図２（ａ）は、第１バスリング１２の全体図であり、図２（ｂ）は、第１バスリング１２の部分拡大図である。なお各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

第１バスリング１２は、環状の第１本体部３４、複数の第１端子２８および第１接続部２２を有する。第１本体部３４は、線形部材を曲げて環状に形成される。複数の第１端子２８は、線形部材を押圧して第１本体部３４から突出するように形成され、周方向に等間隔に配置される。第１本体部３４は、絶縁材料が全周に渡って塗布され、第１端子２８は電気的に接続されるため、少なくとも接続部分が露出されている。線形部材は、バスリングに加工される前の円形断面を有する線材である。

第２バスリング１４は、第２本体部３６、第２端子３０および第２接続部２４を有し、第３バスリング１６は、第３本体部３８、第３端子３２および第３接続部２６を有する。第１バスリング１２、第２バスリング１４および第３バスリング１６は、いずれも同じ形状に形成されるため、第２バスリング１４および第３バスリング１６の詳細な説明は省略する。

各バスリングを同形状にすることで、全て同じ工程で製造できるため、異なる形状のバスリングを形成する場合と比べて製造コストを抑えることができる。各バスリングは、円形断面を有する導電性の線形部材から形成される。円形断面を有する線形部材は安価に入手でき、製造コストを抑えることができる。

図２（ｂ）に示すように、第１端子２８は、開口部２８ａ、リム部２８ｂ、段部２８ｃ、接続面２８ｄおよび平板部２８ｅ、を有する。平板部２８ｅは、第１本体部３４の一部を押圧して形成される。段部２８ｃは、第１本体部３４の一部を押圧して形成され、第１本体部３４を凹ませて形成され、平板部２８ｅの上下にあり、上下の段部２８ｃの大きさは同じである。第１本体部３４を凹ませた分だけ、第１端子２８は径方向内向きに突出する。平板部２８ｅの奥部、すなわち段部２８ｃの中央に位置するところは、第１本体部３４の断面中心近くであって、断面中心より少し最外径側まで達する。

第１端子２８は、少なくともプレス加工によって線形部材の一部を押圧して形成されるため、第１端子２８自体の加工が別部材の端子を組み付ける場合と比べて容易であり、かつ、端子を屈曲形成する場合と比べて環状の第１本体部３４の形成が容易である。これにより製造コストを抑えることができる。また、第１本体部３４の最外径部を残して第１端子２８を形成することで、第１バスリング１２の剛性を確保することができる。

リム部２８ｂは、第１端子２８において、開口部２８ａの縁にフランジ状に張り出すように形成される。リム部２８ｂは、第１本体部３４に画成される仮想面に垂直な方向、または第１本体部３４の中心軸に沿う方向に張り出す。また、リム部２８ｂは、押圧方向に沿って張り出す。押圧方向とは、成形時に平板部２８ｅの上下面を押圧する方向である。リム部２８ｂは、開口部２８ａの縁において平板部２８ｅから立設する。リム部２８ｂを形成することで、開口部２８ａの接続面２８ｄの面積を増して、コイルの引き出し線との接続面積を増すことができる。

開口部２８ａは、第１端子２８の突出方向の先端側にて開放するように形成される。つまり、開口部２８ａは周方向に閉じた孔状ではなく、一部が開放されたスリット状に形成される。第１端子２８は二股形状に形成される。これにより、孔状の開口部と比べて、第１端子２８の側方から開口部２８ａにコイルの引き出し線を挿入できるため、接続工程が容易となる。

図３は、配電用部材１０を部分的に拡大した斜視図である。また、図４は、ケース１８を除いた配電用部材１０を部分的に拡大した斜視図である。図４に示すように、第１バスリング１２、第２バスリング１４および第３バスリング１６は、留め具２０により積層するように保持される。

積層された第１バスリング１２、第２バスリング１４および第３バスリング１６をケース１８の収容溝４０に入れ、留め具２０を係合部４６に係合させることで、配電用部材１０となる。留め具２０とケース１８は嵌合するように設けられてもよい。

図１および図３に示すように、ケース１８は、内側の側壁に形成された側壁切欠部４４と、側壁切欠部４４から底部に渡って形成された底部切欠部４２とを有する。側壁切欠部４４は、第１端子２８、第２端子３０、第３端子３２の内側の側壁を切り欠くように形成され、各端子を露出させる。

底部切欠部４２は、第１端子２８を底部側に露出させる。これは、第１端子２８が線形部材の第１本体部３４をプレス加工して突出させているため、その突出長さは、屈曲して形成する端子や別部材の端子と比べて短くなる。第１端子２８において開口部２８ａを画定する内面は、第１本体部３４の最内径部よりも凹んだ位置に達する。最内径部とは、第１本体部３４の最も内側の内周部分であり、第１本体部３４の内径を定める部分である。開口部２８ａを画定する内面は、第１本体部３４の内径側に突出した第１端子２８の先端側から第１本体部３４の最内径部を越えた位置に達する。コイルの引き出し線は、ケース１８の底部側から引き出されて第１端子２８に接続する。突出長さが短い第１端子２８に、ケース１８の底部側から引き出されたコイルの引き出し線を接続するため、底部切欠部４２が形成される。これにより、コイルとバスリングの径方向の位置関係において、バスリングをコイルに接近させることができ、予め直径の定められたコイルに対するバスリングの直径を小さくすることができる。

図５は、第１端子２８とコイルの引き出し線６０との接続について説明するための図である。引き出し線６０は、第１端子２８の開口部２８ａに挿入され、ヒュージングにより開口部２８ａの内面である接続面２８ｄと接合される。角柱形状または平板形状の引き出し線６０の外周面に応じて、接続面２８ｄは平坦状に形成される。

二股状の第１端子２８の両側に一対の電極１００を接触させて、電極１００を通電させる。通電による熱によって第１端子２８の接続面２８ｄと引き出し線６０の外周面が溶着する。

開口部２８ａの縁にリム部２８ｂを形成しているため、第１端子２８と引き出し線６０との接続面積が増し、接合を強固にすることができる。また、リム部２８ｂは、引き出し線６０の入口側でなく、出口側に設けられる。リム部２８ｂを上側に延出するように設けることで、ケース１８の底部側から引き出された引き出し線６０の開口部２８ａへの挿入を妨げないようにできる。

図６は、配電用部材１０の周方向の断面図である。図６（ａ）は図１に示す配電用部材１０の線分Ａ−Ａの断面図であり、図６（ｂ）は図１に示す配電用部材１０の線分Ｂ−Ｂの断面図であり、図６（ｃ）は図１に示す配電用部材１０の線分Ｃ−Ｃの断面図であり、図６（ｄ）は図１に示す配電用部材１０の線分Ｄ−Ｄの断面図である。図６ではヒュージング前の状態の端子を示す。

図６（ｄ）に示すように、ケース１８の収容溝４０に第１バスリング１２、第２バスリング１４および第３バスリング１６が収容される。第１バスリング１２、第２バスリング１４、第３バスリング１６の順に、直径が小さくなっている。つまり、収容溝４０の底部４０ａ側から開口に向かうにしたがって、バスリングの直径が小さくなる。

図６（ａ）に示すように引き出し線６０は、収容溝４０の底部４０ａに形成された底部切欠部４２を通って第１バスリング１２の第１端子２８に接続される。例えば、第１端子２８は第１本体部３４の周方向断面において、内径側が押圧され、最外径部の線形部材の形状が残った状態にある。周方向断面において線形部材の略半分が押圧され、略半分が線形部材の形状を維持された状態にある。第１端子２８は、第１本体部３４の中央部分から張り出す。第１本体部３４の最外径部とは、第１本体部３４の最も外側の外周部分であり、第１本体部３４の外径を定める部分である。

開口部２８ａは、ヒュージングにより引き出し線６０に溶着して埋まる。底部切欠部４２によって、突出長さが短い開口部２８ａに対して、引き出し線６０の収容溝４０の底部側から接続することができる。

図６（ｂ）に示すように第２端子３０の開口部３０ａと別の引き出し線６０が接続され、図６（ｃ）に示すように第３端子３２の開口部３２ａとさらに別の引き出し線６０が接続される。ここで、各バスリングの直径は、底部４０ａ側に位置するほど大きいため、引き出し線６０の通過を妨げないように配置される。これにより、突出長さが短い端子を有するバスリングにおいて、引き出し線６０と各端子の接続を容易にできる。

図７は、変形例のバスリングの端子を説明するための図である。図７（ａ）に示す第１変形例のバスリング１１２の端子１２８は、先端側が開放されておらず、孔状の開口部１２８ａを有する点で、図２（ｂ）に示す第１端子２８と異なっている。

第１変形例の端子１２８は、開口部１２８ａ、段部１２８ｂ、接続面１２８ｃおよび平板部１２８ｄを有する。平板部１２８ｄの上下の両側に段部１２８ｂが形成される。孔状の開口部１２８ａの内面に設けられた接続面１２８ｃは、角柱状の引き出し線６０に応じて平坦状に形成される。第１変形例の端子１２８は、線形部材の一部を押圧して形成されるため、成形が容易であり製造コストを抑えることができる。

図７（ｂ）に示す第２変形例のバスリング２１２の端子２２８は、第１変形例の端子１２８と比べて、開口部２２８ａが孔状である点は同じであるが、リム部２２８ｅが形成されている点で異なる。リム部２２８ｅは、開口部２２８ａの縁にフランジ状に張り出すように形成され、引き出し線６０の挿入方向に沿って張り出すように形成される。リム部２２８ｅを設けることで、引き出し線６０との接続面積が増し、接合を強固にすることができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

実施形態では、第１バスリング１２の第１端子２８を径方向内側に突出するように形成する態様を示したが、この態様に限られず、コイルの位置に応じて第１端子２８を突出させてよい。例えば、コイルがバスリングの径方向外側に配置される場合、プレス加工により押圧して形成する端子を径方向外側に突出するように設ける。この端子において開口部を画定する内面は、バスリングの本体部の最外径部よりも凹んだ位置に達する。また、この開口部を画定する内面は、本体部の外径側に突出した端子の先端側から本体部の最外径部を越えた位置に達する。これにより、バスリングをコイルに接近させることができる。

実施形態では、第１端子２８と引き出し線６０の接合をヒュージングによる態様を示したが、この態様に限られない。例えば、半田付けにより接合してもよく、カシメにより接合してもよい。

実施形態では、開口部２８ａの接続面２８ｄを平坦状に形成する態様を示したが、この態様に限られず、引き出し線６０の形状に応じて変えてよい。例えば、引き出し線６０が円形断面を有する丸線である場合、接続面２８ｄの形状を円弧状に形成する。

１０ 配電用部材、 １２ 第１バスリング、 １４ 第２バスリング、 １６ 第３バスリング、 １８ ケース、 ２０ 留め具、 ２２ 第１接続部、 ２４ 第２接続部、 ２６ 第３接続部、 ２８ 第１端子、 ２８ａ 開口部、 ２８ｅ 平板部、 ２８ｂ リム部、 ２８ｃ 段部、 ２８ｄ 接続面、 ３０ 第２端子、 ３２ 第３端子、 ３４ 第１本体部、 ３６ 第２本体部、 ３８ 第３本体部、 ４０ 収容溝、 ４０ａ 底部、 ４２ 底部切欠部、 ４４ 側壁切欠部、 ４６ 係合部、 ４８ 取付部、 ６０ 引き出し線。

Claims (6)

1. 導電性の線形部材から形成され、接続部材に接続するための配電用のバスリングであって、
   前記線形部材を曲げて環状に形成した本体部と、
   前記線形部材の一部を押圧して前記本体部から突出するように形成される複数の端子と、を備え、
   前記端子は、接続部材を接続するための開口部を有することを特徴とするバスリング。
2. 前記端子は、前記本体部の最内径部を残して外径側の一部を変形、または前記本体部の最外径部を残して内径側を変形されたことを特徴とする請求項１に記載のバスリング。
3. 前記開口部は、該端子の突出方向の先端側にて開放するように形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のバスリング。
4. 前記端子は、前記開口部の縁に形成され、前記押圧する方向に沿って張り出すリム部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバスリング。
5. 前記端子において前記開口部を画定する内面は、前記本体部の内径側に突出した前記端子の先端側から前記本体部の最内径部を越えた位置に達する、または前記本体部の外径側に突出した端子の先端側から前記本体部の最外径部を越えた位置に達することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバスリング。
6. 導電性の線形部材から形成され、接続部材に接続するための複数の配電用のバスリングと、
   複数の前記バスリングを収容する収容溝を有するケース部材と、を備え、
   前記バスリングは、
   前記線形部材を曲げて環状に形成した本体部と、
   前記線形部材の一部を押圧して前記本体部から突出するように形成される複数の端子と、を有し、
   前記端子は、接続部材を接続するための開口部を有し、
   前記ケース部材は、前記収容溝の底部に接続部材を受け入れ可能な切欠部を有することを特徴とする配電用部材。

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