JP2016208577A - 集配電リング及び電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載対象物への搭載性を高めることが可能な集配電リング及び電動機を提供する。【解決手段】集配電リング４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４と、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４を相互に固定する複数の保持部材５とを備え、第１乃至第３のバスリング４１〜４３は、線状の導電部材を屈曲して形成されて軸方向に沿って同心状に並列して配置され、中性相バスバー４４は、第１乃至第３のバスリング及び中性相バスバー４４のうち巻線３２との接続部が最も多く、板状の導電部材を屈曲して形成され、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のうち少なくとも１つのバスリングと径方向に沿って並列して配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、複数相の巻線に対して集配電を行う集配電リング、及びその集配電リングを備えた電動機に関する。

従来、複数のコアにそれぞれ巻き回された複数相の巻線と、複数相の巻線に電流を集配電する集配電リングとを有する電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の集配電リングは、各相の巻線にそれぞれ接続される複数の接続部を有した４つの環状導体を備えている。複数の環状導体は、線状の中心導体を絶縁体で被覆してなる絶縁電線を環状に湾曲して形成されたＵ相，Ｖ相，及びＷ相の第１乃至第３のバスリングと、所定の形状に打ち抜き成形された板状の導電部材を屈曲して形成された中性相の第４のバスリングとで構成される。

第１乃至第４のバスリングは、径方向に沿って同一平面上に並列して配置され、径方向の内側から外側に沿って順に、第４のバスリング，第１のバスリング，第２のバスリング，第３のバスリングが配置されている。各相の巻線の端部は、第１のバスリングと第４のバスリングとの間に導出され、第１乃至第４のバスリングのそれぞれの接続部に接続されている。

特開２０１４−２３３９６号公報

上記のように構成された集配電リングを備えた電動機は、車両の走行用の駆動源として用いられる場合がある。電動機が車両の走行用の駆動源として用いられた場合、その電動機は、車両の加速時にはインバータから供給される電流によって駆動力を発生させ、減速時には回生によって蓄電池を充電するための充電電力を発生させる。近年では、環境意識の高まりから、より小型の車両でも、走行用の駆動源として電動機が用いられる傾向にある。

このような車両では、電動機及び集配電リングを搭載するための車両内のスペースが厳しく制約される場合がある。例えば、特許文献１に記載のもののように４つの環状導体を径方向に並列した場合、集配電リングが径方向に大きくなってしまい、搭載対象物である車両への搭載性が低下してしまうおそれがある。また、４つの環状導体を軸方向に並列した場合には、集配電リングが軸方向に大きくなってしまい、４つの環状導体を径方向に並列した場合と同様に、搭載性の低下を招来してしまうおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搭載対象物への搭載性を高めることが可能な集配電リング及び電動機を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、複数相の巻線に対して集配電を行う集配電リングであって、周方向に延びて環状に形成された本体部、及び前記本体部に設けられて前記巻線に接続される複数の接続部を有する第１乃至第４の環状導体と、前記第１乃至第４の環状導体を保持して相互に固定する複数の保持部材とを備え、前記第１乃至第３の環状導体は、軸方向に沿って同心状に並列して配置され、前記第４の環状導体は、前記第１乃至第３の環状導体のうち少なくとも１つの環状導体と径方向に並んで配置された、集配電リングを提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、上記の集配電リングと、前記複数のコアを環状に配置してなるステータと、前記複数相の巻線への通電により発生する磁力によって前記ステータに対して回転するロータと、を備えた電動機を提供する。

本発明に係る集配電リング及び電動機によれば、搭載対象物への搭載性を高めることが可能となる。

本実施の形態に係る電動機の構成例の概略について説明する模式図である。 集配電リングを示す斜視図である。 集配電リングの分解斜視図である。 集配電リングの構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）は、中性相バスバーが打ち抜き成形される金属板の一部を示す平面図である。（ｂ）は、第１のバスリングを金属板の打ち抜き成形によって形成した場合について、その金属板の一部を示す平面図である。 保持部材の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。 第１のバスリングの接続部とＵ相の巻線の一端部との接続方法を示す説明図であり、（ａ）は加締め前の状態を示し、（ｂ）は加締め後の状態を示す。 中性相バスバーの接続部の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。 中性相バスバーの接続部とＵ相の巻線の他端部との接続方法を示す説明図であり、（ａ）は加締め前の状態を示し、（ｂ）は加締め後の状態を示す。

［実施の形態］
本発明の集配電リング及び電動機の実施の形態について、図１乃至図９を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電動機の回路構成例について説明する模式図である。

この電動機１は、例えば電気自動車等の車両の走行用の駆動源として用いられ、回転子であるロータ２と、固定子であるステータ３と、集配電リング４とを備えている。集配電リング４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４と、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４を保持して相互に固定する複数の保持部材５とを備えている。第１乃至第３のバスリング４１〜４３は、本発明の第１乃至第３の環状導体の一態様である。中性相バスバー４４は、本発明の第４の環状導体の一態様である。

ロータ２は、図略の軸受によってステータ３と同軸上で回転可能に支持されたシャフト２１と、シャフト２１の外周面に固定されてＮ極及びＳ極が周方向に沿って交互に着磁された円筒状の磁石２２とを有している。

ステータ３は、環状に配置された軟磁性体からなる複数のコア３１と、コア３１の外周囲に巻き回された巻線３２とを有している。

本実施の形態では、２４個のコア３１が、図１に示すシャフト２１の回転軸線Ｏを中心として環状に配置されている。これら２４個のコア３１は、８個のＵ相のコア３１Ｕ、８個のＶ相のコア３１Ｖ、及び８個のＷ相のコア３１Ｗから構成され、図１に示すロータ２の回転方向Ｒに沿って、Ｕ相のコア３１Ｕの隣にＶ相のコア３１Ｖが、Ｖ相のコア３１Ｖの隣にＷ相のコア３１Ｗが、またＷ相のコア３１Ｗの隣にＵ相のコア３１Ｕが、それぞれ配置されている。なお、本実施の形態では、複数（２４個）のコア３１のそれぞれが別体である場合について説明するが、これら複数のコア３１が一体に形成されていてもよい。

Ｕ相のコア３１Ｕには、巻線３２としてＵ相の巻線３２Ｕが巻き回され、Ｕ相の巻線３２Ｕに対して第１のバスリング４１により集配電（集電及び配電）が行われる。Ｖ相のコア３１Ｖには、巻線３２としてＶ相の巻線３２Ｖが巻き回され、Ｖ相の巻線３２Ｖに対して第２のバスリング４２により集配電が行われる。Ｗ相のコア３１Ｗには、巻線３２としてＷ相の巻線３２Ｗが巻き回され、Ｗ相の巻線３２Ｗに対して第３のバスリング４３により集配電が行われる。

Ｕ相の巻線３２Ｕの両端部のうち、一端部３２１Ｕは第１のバスリング４１に電気的に接続され、他端部３２２Ｕは中性相バスバー４４に電気的に接続されている。同様に、Ｖ相の巻線３２Ｖの両端部のうち、一端部３２１Ｖは第２のバスリング４２に電気的に接続され、他端部３２２Ｖは中性相バスバー４４に電気的に接続されている。また同様に、Ｗ相の巻線３２Ｗの両端部のうち、一端部３２１Ｗは第３のバスリング４３に電気的に接続され、他端部３２２Ｗは中性相バスバー４４に電気的に接続されている。また、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４は、複数の保持部材５によって保持されている。

第１乃至第３のバスリング４１〜４３には、それぞれ給電部４１２，４２２，４３２が形成され、車両の加速時や一定速度での定常走行時には、この給電部４１２，４２２，４３２を介して図略のインバータから１２０°ずつ位相がずれた正弦波状の駆動電流が供給される。この駆動電流によってステータ３に回転磁界が形成され、磁石２２がこの回転磁界による吸引力及び反発力により回転力を受けてシャフト２１をその回転軸線Ｏを中心として回転させる。すなわち、ロータ２は、Ｕ相の巻線３２Ｕ、Ｖ相の巻線３２Ｖ、及びＷ相の巻線３２Ｗへの通電により発生する磁力によってステータ３に対して回転する。

また、車両の減速時には、シャフト２１及び磁石２２の回転によって各相の巻線３２に誘起される電流が、集配電リング４を介してインバータに出力される。この電流は、インバータで交流から直流に変換され、図略の蓄電池に充電電流として供給される。

図２は、集配電リング４を示す斜視図である。図２では、各相の巻線３２（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）の一端部及び他端部（３２１Ｕ，３２１Ｖ，３２１Ｗ，３２２Ｕ，３２２Ｖ，３２２Ｗ）の一部を二点鎖線で示している。なお、以下の説明では、シャフト２１の回転軸線Ｏに対して平行な方向を単に軸方向という。また、以下の説明では、この軸方向に直交する方向を単に径方向といい、軸方向及び径方向に直交する方向を単に周方向という。

図２に示すように、第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４は、周方向に延びて環状に形成された本体部４１０，４１０，４２０，４３０，４４０、及び本体部４１０，４１０，４２０，４３０，４４０に設けられて巻線３２に接続される複数の接続部４１１，４２１，４３１，４４１を有している。また、第１乃至第３のバスリング４１〜４３は、インバータとの接続のための給電部４１２，４２２，４２３を有している。

具体的には、第１のバスリング４１は、本体部４１０と、Ｕ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕに接続される複数（本実施の形態では４個）の接続部４１１と、本体部４１０から軸方向に立ち上がって形成された給電部４１２とを一体に有している。第２のバスリング４２は、本体部４２０と、Ｖ相の巻線３２Ｖの一端部３２１Ｖに接続される複数（本実施の形態では４個）の接続部４２１と、本体部４２０から軸方向に立ち上がって形成された給電部４２２とを一体に有している。第３のバスリング４３は、本体部４３０と、Ｗ相の巻線３２Ｗの一端部３２１Ｗに接続される複数（本実施の形態では４個）の接続部４３１と、本体部４３０から軸方向に立ち上がって形成された給電部４３２とを一体に有している。

また、中性相バスバー４４は、本体部４４０と、各相の巻線３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗの他端部３２２Ｕ，３２２Ｖ，３２２Ｗにそれぞれ接続される複数（本実施の形態では１２個）の接続部４４１とを一体に有している。このように、中性相バスバー４４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のそれぞれの接続部４１１，４２１，４３１の数（４個）よりも多い数の接続部４４１を有している。

図３は、集配電リング４の分解斜視図である。第１乃至第３のバスリング４１〜４３は、線状の中心導体４００ａを絶縁体４００ｂで被覆してなる絶縁電線を用いて、接続部４１１，４２１，４３１となる部分の絶縁体４００ｂが除去された絶縁電線を環状に湾曲してなる。

第１のバスリング４１の複数の接続部４１１は、中心導体４００ａを屈曲させることにより本体部４１０から径方向の外側に突出している。同様に、第２のバスリング４２の複数の接続部４２１は、中心導体４００ａを屈曲させることにより本体部４２０から径方向の外側に突出している。また同様に、第３のバスリング４３の複数の接続部４３１は、中心導体４００ａを屈曲させることにより本体部４３０から径方向の外側に突出している。第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１の本体部４１０，４２０，４３０からの突出方向は、中性相バスバー４４側と反対側である。

第１のバスリング４１の給電部４１２は、径方向外方に延在した一対の延在部４１２ａと、一対の延在部４１２ａの先端部から軸方向に立ち上がって形成された一対の立ち上り部４１２ｂとを有している。一対の立ち上り部４１２ｂにおける絶縁体４００ｂから露出した中心導体４００ａには、図略の給電端子が接続され、この給電端子を介して電流が供給される。

同様に、第２のバスリング４２の給電部４２２は、径方向外方に延在した一対の延在部４２２ａと、一対の延在部４２２ａの先端部から軸方向に立ち上がって形成された一対の立ち上り部４２２ｂとを有している。一対の立ち上り部４２２ｂにおける絶縁体４００ｂから露出した中心導体４００ａには、図略の給電端子が接続され、この給電端子を介して電流が供給される。

また同様に、第３のバスリング４３の給電部４３２は、径方向外方に延在した一対の延在部４３２ａと、一対の延在部４３２ａの先端部から軸方向に立ち上がって形成された一対の立ち上り部４３２ｂとを有している。一対の立ち上り部４３２ｂにおける絶縁体４００ｂから露出した中心導体４００ａには、図略の給電端子が接続され、この給電端子を介して電流が供給される。

第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１は、絶縁体４００ｂが除去されて単線である中心導体４００ａが露出した部分に形成されている。これらの接続部４１１，４２１，４３１の構成の詳細については後述する。

中性相バスバー４４は、板状の導電部材を屈曲して形成され、本体部４４０及び複数の接続部４４１を一体に有している。中性相バスバー４４の本体部４４０は、径方向に所定の厚みを有する板状である。中性相バスバー４４の複数の接続部４４１は、本体部４４０から径方向に突出して形成されている。中性相バスバー４４の接続部４４１の本体部４４０からの突出方向は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３側と反対側である。

中性相バスバー４４の複数の接続部４４１は、径方向の内側に開口を有し、巻線３２に加締めによって接合される加締め部４４２と、加締め部４４２を本体部４４０に対して支持する支持部４４３とを一体に有している。支持部４４３は、本体部４４０における軸方向の一端部から延在して形成されている。中性相バスバー４４の接続部４４１の構成の詳細については後述する。

保持部材５は、樹脂等の絶縁体からなり、第１乃至第３のバスリング４１〜４３を保持する第１の保持部５０と、中性相バスバー４４を保持する第２の保持部５１とを一体に有している。本実施の形態では、複数（本実施の形態では６個）の保持部材５が第１乃至第３のバスリング４１〜４３の周方向に沿って所定の間隔を有して配置されている。

第１の保持部５１は、略直方形状であり、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のそれぞれの本体部４１０，４２０，４３０の一部を収容可能な第１乃至第３の凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃを有している。第１乃至第３の凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、径方向の一側（外側）に開口し、かつ径方向の内側に向かって窪むように形成されている。また、第１乃至第３の凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、軸方向に沿って並んで設けられている。

第２の保持部５１は、周方向に沿って見た断面が軸方向に開口を有するＵ字状であり、中性相バスバー４４の本体部４４０の一部が嵌合する嵌合溝５１ａが周方向に延びて形成されている。また、第２の保持部５１は、周方向に沿って所定の曲率で円弧状に湾曲して延在し、第１の保持部５１よりも周方向に延出して形成されている。

図４は、集配電リング４の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図４（ａ）に示すように、第１のバスリング４１の複数の接続部４１１、第２のバスリング４２の接続部４２１、及び第３のバスリング４３の接続部４３１は、軸方向に重ならず、かつ周方向の間隔がそれぞれ等しくなるように設定されている。なお、「間隔がそれぞれ等しくなるように設定されている」とは、完全に等しくなくてもよく、例えば、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度ずれていてもよい。

また、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１は、中性相バスバー４４から離れる方向に突出している。本実施の形態では、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１が径方向の外側に突出するのに対し、中性相バスバー４４の接続部４４１は径方向の内側に突出している。これにより、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１と巻線３２との接続作業をする際の作業スペースと、中性相バスバー４４の接続部４４１と巻線３２との接続作業をする際の作業スペースとが、径方向の内側と外側とで分離される。

中性相バスバー４４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３よりも小径に形成されており、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の径方向の内側で、保持部材５の第２の保持部５１に保持されている。

図５（ａ）は、中性相バスバー４４が打ち抜き成形される金属板６の一部を示す平面図である。図５（ｂ）は、第１のバスリング４１を仮に金属板７の打ち抜き成形によって形成した場合について、その金属板７の一部を示す平面図である。図５（ａ）及び（ｂ）では、金属板が打ち抜きされる部分の外縁を二点鎖線で示している。

中性相バスバー４４は、導電性を有する金属板６を所定の形状に打ち抜き形成された板状の導電部材６１を例えばプレス加工によって屈曲させることにより、本体部４４０及び複数の接続部４４１が一体に形成される。

図５（ａ）に示すように、打ち抜き加工後の金属板６は、中性相バスバー４４として用いられる帯状成形体６１と、帯状成形体６１を除いた部分であって、廃棄される廃材部６０とが同時に形成される。帯状成形体６１は、中性相バスバー４４の本体部４４０となる帯状の第１の板部６１０と、接続部４１１となる複数の第２の板部６１１とを有している。第２の板部６１１は、Ｔ字状を呈し、加締め部４４２となる先端部６１３、及び支持部４４３となる第１の板部６１０側の基端部６１２を有している。

一方、第１のバスリング４１を金属板７の打ち抜き成形によって形成した場合、この金属板７の打ち抜きによって、第１のバスリング４１となる帯状成形体７１と複数の廃材部７０とが同時に形成される。帯状成形体７１は、帯状の第１の板部７１０と、先端部７１３及び基端部７１２からなるＴ字状の複数の第２の板部７１１とを有するが、第２の板部７１１の数は、中性相バスバー４４となる帯状成形体６１における第２の板部６１１の数よりも少ない。

このため、第１のバスリング４１を金属板７の打ち抜き成形によって形成した場合の金属板７における複数の廃材部７０の面積の総和は、中性相バスバー４４を金属板６の打ち抜き成形によって形成した場合の金属板６における複数の廃材部６０の面積の総和よりも大きい。このことは、第２又は第３のバスリング４２，４３を金属板の打ち抜き成形によって形成した場合も同様である。つまり、本実施の形態では、巻線３２との接続部の数が最も多い中性相バスバー４４のみを金属板の打ち抜きによって形成することにより、製造時に生じる材料ロスの低減が図られている。

図６は、保持部材５の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図６では、保持部材５に保持される第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４を仮想線（二点鎖線）で示している。

図６（ａ）に示すように、第１の保持部５０及び第２の保持部５１は径方向に並び、第１の保持部５０は径方向の一側（外側）に、第２の保持部５１は径方向の他側（内側）に、それぞれ配置される。第２の保持部５１は、中性相バスバー４４の本体部４４０の曲率に適合するように周方向に沿って湾曲して形成され、第１の保持部５０は、その周方向の中央部に設けられている。

図６（ｂ）に示すように、保持部材５の第１の保持部５０における第１乃至第３の凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、それぞれ周方向に沿って延びるように形成されている。第１のバスリング４１は、第１の保持部５０における第１の凹部５０ａに本体部４１０の一部が収容されて、保持部材５に保持されている。第２のバスリング４２は、第２の凹部５０ｂに本体部４２０の一部が収容されて、保持部材５に保持されている。第３のバスリング４３は、第３の凹部５０ｃに本体部４３０の一部が収容されて、保持部材５に保持されている。

図６（ｃ）に示すように、保持部材５の第１の保持部５０は、径方向に所定の厚みを有する板状の基部５００と、基部５００から径方向に突出して軸方向に沿って並んで形成された上壁部５０１，第１の中壁部５０２，第２の中壁部５０３，及び下壁部５０４とを一体に有している。上壁部５０１と第１の中壁部５０２との間には第１の凹部５０ａが形成され、第１の中壁部５０２と第２の中壁部５０３との間には第２の凹部５０ｂが形成され、第２の中壁部５０３と下壁部５０４との間には第３の凹部５０ｃが形成されている。

ここで、保持部材５は、第１の保持部５０と、第１の保持部５０よりも周方向に延出した第２の保持部５１とを一体に有して構成されるので、第１の保持部５０の軸方向に対する傾きが抑制されている。より詳細には、例えば第１の保持部５０の上壁部５０１に対して径方向の外側から内側に向かう方向（矢印Ａ方向）の力が作用したとき、第２の保持部５１が第１の保持部５０よりも周方向に延出されていない場合に比較して、第１の保持部５０の軸方向に対して傾斜することが抑制される。つまり、保持部材５による第１乃至第３のバスリング４１〜４３の支持剛性が確保されている。

本実施の形態では、中性相バスバー４４が、図６（ｃ）に示すように、軸方向に沿って並列した第１乃至第３のバスリング４１〜４３に対して径方向に沿って並列して配置されている。より具体的には、中性相バスバー４４の本体部４４０が保持部材５を介して第３のバスリング４３の本体部４３０と径方向に沿って並列して配置され、中性相バスバー４４の接続部４４１が第１及び第２のバスリング４１，４２の本体部４１０，４２０と径方向に沿って並列して配置されている。ただし、これに限らず、中性相バスバー４４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のうち少なくとも１つのバスリングと径方向に並んで配置されていればよい。

第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４がこのように配置されていることにより、例えば第１乃至第３のバスリング４１〜４３及び中性相バスバー４４を径方向に沿って同心状に配置した場合に比較して、径方向における寸法の縮小が図られている。

次に、集配電リング４の組付方法について説明する。集配電リング４を組み付ける際には、先ず、第１乃至第３のバスリング４１〜４３を複数の保持部材５の第１の保持部５０に組み付けた後に、中性相バスバー４４を複数の保持部材５の第２の保持部５１に組み付ける。

より具体的には、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の径方向の内側に保持部材５を配置して、保持部材５における第１の保持部５０の第１乃至第３の凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃに、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のそれぞれの本体部４１０，４２０，４３０を収容する。そうすると、第１乃至第３のバスリング４１〜４３が保持部材５に組み付けられて第１乃至第３のバスリング４１〜４３が同心状に配置されると共に、複数の保持部材５が周方向に沿って環状に配置される。そして、環状に配置された複数の保持部材５の嵌合溝５１ａに中性相バスバー４４の本体部４４０を嵌合する。これにより、中性相バスバー４４が保持部材５によって保持されて、集配電リング４の組み付けが完了する。

次に、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１の構成、及び巻線３２との接続方法について説明する。ただし、これらの接続部４１１，４２１，４３１はその形状がそれぞれ同様であるので、このうち第１のバスリング４１の接続部４１１を例にとって、図７を参照して説明する。

図７は、第１のバスリング４１の接続部４１１とＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕとの接続方法を示す説明図であり、（ａ）は加締め前の接続部４１１とＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕの状態を示し、（ｂ）は加締め後の接続部４１１とＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕの状態を示す。なお、図７では、Ｕ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕを仮想線（二点鎖線）で示している。

図７（ａ）に示すように、接続部４１１は、本体部４１０の絶縁体４００ｂが除去された一端から径方向の外側に湾曲して延在した第１及び第２の延在部４１１ａ，４１１ｂと、第１及び第２の延在部４１１ａ，４１１ｂの先端から直線状に延びた第１の軸部４１１ｃ及び第２の軸部４１１ｄと、第１及び第２の軸部４１１ｃ，４１１ｄの先端との間を結合するようにＵ字状に湾曲したＵ字部４１１ｅとを一体に有している。

第１のバスリング４１とＵ相の巻線３２Ｕとは、巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕが挿通された状態の接続部４１１を加締めることによって電気的に接続される。

本実施の形態では、この接続を熱加締め（ヒュージング）によって行う。すなわち、Ｕ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕが挿通された状態の接続部４１１を加熱しながら加締めることによって第１のバスリング４１とＵ相の巻線３２Ｕとを電気的に接続する。接続部４１１には予め錫メッキが施され、加熱によってメッキされた錫が溶融することにより、電気的な接続がより確実となる。

この熱加締めについてより具体的に述べると、正電極８１を接続部４１１の第１の軸部４１１ｃに接触させると共に、負電極８２を接続部４１１の第２の軸部４１１ｄに接触させ、第１及び第２の軸部４１１ｃ，４１１ｄを正電極８１及び負電極８２によってＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕに押し付けながら、正電極８１と負電極８２との間に直流電圧を印加する。

すると、図７（ｂ）に示すように、第１及び第２の軸部４１１ｃ，４１１ｄとの間の距離が狭くなり、正電極８１から、接続部４１１の第１の軸部４１１ｃ、巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕ、第２の軸部４１１ｄを介して負電極８２に直流電流が流れ、そのジュール熱によって先ずメッキされた錫が溶融し、続いて接続部４１１の第１及び第２の軸部４１１ｃ，４１１ｄならびに一端部３２１Ｕの一部が溶融する。これにより、第１のバスリング４１の接続部４１１とＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕとが電気的に接続される。

図８は、中性相バスバー４４の接続部４４１の構成例を示し、（ａ）は軸方向から見た平面図、（ｂ）は径方向内側から見た正面図、（ｃ）は周方向に見た側面図である。

図８（ａ）に示すように、接続部４４１の加締め部４４２は、平面視においてＵ字状であり、所定の距離を介して対向し合う第１及び第２の平板部４４２ａ，４４２ｂと、第１及び第２の平板部４４２ａ，４４２ｂとを結合して半円状に湾曲した湾曲部４４２ｃとを一体に有する。

図８（ｂ）に示すように、第１の平板部４４２ａと第２の平板部４４２ｂは、軸方向に沿って平行な平坦状であり、互いに平行である。加締め部４４２と本体部４４０との間には、支持部４４３が介在している。

図８（ｃ）に示すように、支持部４４３は、側面視において階段状であり、段階的に軸方向へ延びるように形成されている。支持部４４３は、本体部４４０の上端部から軸方向に延びる第１の延在部４４３ａと、第１の延在部４４３ａの端部から径方向内方に張り出して形成された張り出し部４４３ｂと、張り出し部４４３ｂの端部から軸方向へ更に延びて形成されて加締め部４４２に連続する第２の延在部４４３ｂとを一体に有している。

次に、中性相バスバー４４の接続部４４１と、各相の巻線３２の他端部３２２Ｕ，３２２Ｖ，３２２Ｗとの接続方法について説明する。ただし、説明の便宜上、各相の巻線３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗのうち、Ｕ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕを例にとって、図９を参照して説明する。

図９は、中性相バスバー４４の接続部４４１とＵ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕとの接続方法を示す説明図であり、（ａ）は加締め前の接続部４４１とＵ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕの状態を示し、（ｂ）は加締め後の接続部４４１とＵ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕの状態を示す。なお、図９では、Ｕ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕを仮想線（二点鎖線）で示している。

本実施の形態では、中性相バスバー４４とＵ相の巻線３２Ｕとの接続を、先に述べた第１のバスリング４１と巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕとの接続方法と同様に、熱加締めによって行う。

この熱加締めについてより具体的に述べると、正電極９１を接続部４４１における加締め部４４２の第１の平板部４４２ａに接触させると共に、負電極９２を加締め部４４２の第２の平板部４４２ｂに接触させ、第１及び第２の平板部４４２ａ，４４２ｂを正電極９１及び負電極９２によってＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕに押し付けながら、正電極９１と負電極９２との間に直流電圧を印加する。接続部４４１には予め錫メッキが施されている。

すると、図９（ｂ）に示すように、第１及び第２の平板部４４１ａ，４４２ｂとの間の距離が狭くなり、正電極９１から、加締め部４４２の第１の平板部４４１ａ、巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕ、第２の平板部４４２ｂを介して負電極９２に直流電流が流れ、そのジュール熱によって先ずメッキされた錫が溶融し、続いて加締め部４４２の第１及び第２の平板部４４２ａ，４４２ｂならびに端部３２２Ｕの一部が溶融する。これにより、中性相バスバー４４の接続部４４１における加締め部４４２とＵ相の巻線３２Ｕの他端部３２２Ｕとが電気的に接続される。以上により、中性相バスバー４４とＵ相の巻線３２Ｕの一端部３２１Ｕとが電気的に接続される。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。

（１）集配電リング４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３が軸方向に沿って並列して配置され、中性相バスバー４４が第１乃至第３のバスリング４１〜４３と径方向に沿って配置されているので、例えば特許文献１に記載の集配電リングのように第１乃至第３のバスリング及び中性相バスバーが径方向に沿って並列している場合に比較して、径方向における寸法を小さくすることができる。すなわち、集配電リング４の小型化を図ることができ、搭載対象物である車両への搭載性を高めることが可能となる。

（２）中性相バスバー４４は、所定の形状に打ち抜き形成された板状の導電部材６１を屈曲させることにより本体部４４０及び複数の接続部４４１が一体に形成されるので、製造時に生じる材料ロスの低減を図りながら、中性相バスバー４４を容易に形成することができる。

（３）第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１と、中性相バスバー４４の接続部４４１とは互いに遠ざかるように径方向に突出している。この構成により、これらの接続部４１１，４２１，４３１，４４１を熱加締めする際の作業スペースを十分に確保することができ、作業性を向上することができる。

（４）保持部材５は、第１の保持部５０と第２の保持部５１とを一体に有し、第２の保持部５０が第１の保持部５１よりも周方向に延出しているので、保持部材５の支持剛性を高めることができ、集配電リング４の高剛性化することができる。

（５）集配電リング４は、第１乃至第３のバスリング４１〜４３が複数の本体部４１０，４２０，４３０と、複数の接続部４１１，４２１，４３１を一体に有しているので、特許文献１に記載の集配電リングのように、巻線と接続するための端子部を別途に設ける必要がなく、部品点数を削減できる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］複数相の巻線（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）に対して集配電を行う集配電リング（４）であって、周方向に延びて環状に形成された本体部（４１０，４２０，４３０，４４０）、及び前記本体部（４１０，４２０，４３０，４４０）に設けられて前記巻線（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）に接続される複数の接続部（４１１，４２１，４３１，４４１）を有する第１乃至第４の環状導体（４１〜４４）と、前記第１乃至第４の環状導体（４１〜４４）を保持して相互に固定する複数の保持部材（５）とを備え、前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）は、軸方向に沿って同心状に並列して配置され、前記第４の環状導体（４４）は、前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）のうち少なくとも１つの環状導体と径方向に並んで配置された、集配電リング（４）。

［２］前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）は、線状の中心導体（４４０ａ）を絶縁体（４００ｂ）で被覆してなる絶縁電線を用いて、前記接続部（４１１，４２１，４３１）となる部分の前記絶縁体（４００ｂ）が除去された前記絶縁電線を環状に湾曲してなり、前記第４の環状導体（４４）は、所定の形状に打ち抜き形成された板状の導電部材を屈曲させることにより前記本体部（４４０）及び前記複数の接続部（４４１）が一体に形成されると共に、前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）の何れの環状導体の前記接続部（４１１，４２１，４３１）の数よりも多い数の前記接続部（４４１）を有する、前記［１］に記載の集配電リング（４）。

［３］前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）の前記接続部（４１１，４２１，４３１）は、中心導体（４４０ａ）を屈曲させることにより前記本体部（４１０，４２０，４３０）から径方向に突出し、前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）の前記接続部（４１１，４２１，４３１）の突出方向が、前記第４の環状導体（４４）側と反対側である、前記［２］に記載の集配電リング（４）。

［４］前記保持部材（５）は、径方向の一側に配置されて前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）を保持する第１の保持部（５０）と、径方向の他側に配置されて第４の環状導体（４４）を保持する第２の保持部（５１）と、を有し、前記第１の保持部（５０）は、前記第１乃至第３の環状導体（４１〜４３）の前記本体部（４１０，４２０，４３０）の一部をそれぞれ収容し、前記径方向の一側に開口する第１乃至第３の凹部（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）を有し、前記第２の保持部（５１）には、前記第４の環状導体（４４）の前記本体部（４４０）の一部が嵌合する嵌合溝（５１ａ）が周方向に延びて形成され、前記第２の保持部（５１）が前記第１の保持部（５０）よりも周方向に延出して形成されている、前記［２］又は［３］に記載の集配電リング（４）。

［５］前記複数相の巻線（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）は、Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の電流が供給される電動機（１）の複数のコア３１に巻き回され、前記第１の環状導体（４１）は、前記のＵ相の巻線（３２Ｕ）の一端部（３２１Ｕ）に前記複数の接続部（４１１）が接続され、前記第２の環状導体（４２）は、前記Ｖ相の巻線（３２Ｖ）の一端部（３２１Ｖ）に前記複数の接続部（４２１）が接続され、前記第３の環状導体（４３）は、前記Ｗ相の巻線（３２Ｗ）の一端部（３２１Ｗ）に前記複数の接続部（４３１）が接続され、前記第４の環状導体（４４）は、前記Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）のそれぞれの他端部（３２２Ｕ，３２２Ｖ，３２２Ｗ）が前記接続部（４４１）に接続された、［１］乃至［４］の何れか１つに記載の集配電リング（４）。

［６］［５］に記載の集配電リング（４）と、前記複数のコア（３１）を環状に配置してなるステータ（３）と、前記複数相の巻線（３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ）への通電により発生する磁力によって前記ステータ（３）に対して回転するロータ（２）と、を備えた電動機（１）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、第１乃至第３のバスリング４１〜４３は、本体部４１０，４２０，４３０において中心導体４００ａが絶縁体４００ｂで被覆されていたが、これに限らず、第１乃至第３のバスリング４１〜４３のうち少なくとも１つのバスリングは、絶縁体４００ｂで被覆されていない導体であってもよい。

また、上記実施の形態では、中性相バスバー４４の接続部４４１が径方向の内側へ突出していたが、これに限定されず、例えば、中性相バスバー４４の接続部４４１は本体部４４０に対して径方向に突出していなくてもよい。

また、上記実施の形態では、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の内側に中性相バスバー４４が配置されていたが、これに限定されず、中性相バスバー４４が第１乃至第３のバスリング４１〜４３の外側に配置されていてもよい。この場合には、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１は径方向の内側へ突出し、中性相バスバー４４の接続部４４１は径方向の外側へ突出して形成されることが望ましい。

またさらに、巻線３２との接続作業のための作業スペースを確保できる場合には、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１と、中性相バスバー４４の接続部４４１とが、径方向における同方向に突出していてもよい。すなわち、第１乃至第３のバスリング４１〜４３の接続部４１１，４２１，４３１及び中性相バスバー４４の接続部４４１が、共に径方向の外側に突出していてもよく、共に径方向の内側に突出していてもよい。この場合には、集配電リング４が径方向寸法にさらに小型化される。

１…電動機
２…ロータ
３…ステータ
３１…コア
３２…巻線
３２１Ｕ，３２１Ｖ，３２１Ｗ…一端部
３２２Ｕ，３２２Ｖ，３２２Ｗ…他端部
３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ…Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の巻線
４…集配電リング
４１〜４３…第１乃至第３のバスリング
４４…中性相バスバー
４１１，４２１，４３１，４４１…接続部
４１０，４２０，４３０，４４０…本体部
５…保持部材
５０…第１の保持部
５１…第２の保持部

Claims (6)

1. 複数相の巻線に対して集配電を行う集配電リングであって、
   周方向に延びて環状に形成された本体部、及び前記本体部に設けられて前記巻線に接続される複数の接続部を有する第１乃至第４の環状導体と、
   前記第１乃至第４の環状導体を保持して相互に固定する複数の保持部材とを備え、
   前記第１乃至第３の環状導体は、軸方向に沿って同心状に並列して配置され、
   前記第４の環状導体は、前記第１乃至第３の環状導体のうち少なくとも１つの環状導体と径方向に並んで配置された、
   集配電リング。
2. 前記第１乃至第３の環状導体は、線状の中心導体を絶縁体で被覆してなる絶縁電線を用いて、前記接続部となる部分の前記絶縁体が除去された前記絶縁電線を環状に湾曲してなり、
   前記第４の環状導体は、所定の形状に打ち抜き形成された板状の導電部材を屈曲させることにより前記本体部及び前記複数の接続部が一体に形成されると共に、前記第１乃至第３の環状導体の何れの環状導体の前記接続部の数よりも多い数の前記接続部を有する、
   請求項１に記載の集配電リング。
3. 前記第１乃至第３の環状導体の前記接続部は、前記中心導体を屈曲させることにより前記本体部から径方向に突出し、
   前記第１乃至第３の環状導体の前記接続部の突出方向が、前記第４の環状導体側と反対側である、
   請求項２に記載の集配電リング。
4. 前記保持部材は、径方向の一側に配置されて前記第１乃至第３の環状導体を保持する第１の保持部と、径方向の他側に配置されて第４の環状導体を保持する第２の保持部と、を有し、
   前記第１の保持部は、前記第１乃至第３の環状導体の前記本体部の一部をそれぞれ収容し、前記径方向の一側に開口する第１乃至第３の凹部を有し、
   前記第２の保持部には、前記第４の環状導体の前記本体部の一部が嵌合する嵌合溝が周方向に延びて形成され、
   前記第２の保持部が前記第１の保持部よりも周方向に延出して形成されている、
   請求項２又は３に記載の集配電リング。
5. 前記複数相の巻線は、Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の電流が供給される電動機の複数のコアに巻き回され、
   前記第１の環状導体は、前記Ｕ相の巻線の一端部に前記複数の接続部が接続され、
   前記第２の環状導体は、前記Ｖ相の巻線の一端部に前記複数の接続部が接続され、
   前記第３の環状導体は、前記Ｗ相の巻線の一端部に前記複数の接続部が接続され、
   前記第４の環状導体は、前記Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線のそれぞれの他端部が前記接続部に接続された、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の集配電リング。
6. 請求項５に記載の集配電リングと、
   前記複数のコアを環状に配置してなるステータと、
   前記複数相の巻線への通電により発生する磁力によって前記ステータに対して回転するロータと、
   を備えた電動機。

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