JP2017208871A - バスバーユニット及び回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】全体の小型化を図りつつ、各相のコイルの組数の増加にも容易に対応すること。【解決手段】本発明の一形態に係るバスバーユニットは、絶縁ブロックと、第１〜第４のバスバーとを具備する。第１のバスバーは、絶縁ブロックから径方向に突出する第１の接続端子を有する。第２のバスバーは、絶縁ブロックから径方向に突出する第２の接続端子を有する。第３のバスバーは、絶縁ブロックから径方向に突出する第３の接続端子を有し、第１のバスバーの本体部と第２のバスバーの本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む。第４のバスバーは、絶縁ブロックから径方向に突出する第４の接続端子を有し、第１のバスバーの本体部と第２のバスバーの本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、ステータコイルに接続される配電用のバスバーユニット及びこれを備えた回転電機に関する。

例えば３相交流モータにおいては、電源端子部から各巻線に電流を配分する環状のバスバーユニットが知られている。例えば特許文献１には、互いに周方向にずれて配置され各相に対応するコイルを電気的に接続する３つの円弧状のバスバーと、各コイルの中性点を電気的に接続する円弧状の中性点用バスバーと、全てのバスバーを収装する３重の環状溝を有するバスバーベースとを備えたバスバーユニットが開示されている。

また特許文献２には、各バスバー間の絶縁性を確保しつつ小型化することを目的として、絶縁部材の内部にＵ相、Ｖ相、Ｗ相及び中性点用の円弧状のバスバーを上下に２本ずつ２段に配置したバスバーモジュールが開示されている。

特開２０１５−１００２６７号公報 特開２０１２−１３０２０３号公報

しかしながら特許文献２に記載の構成においては、各相のコイル（巻線）に接続される各バスバーの接続端子の配列位置が制限されるという問題がある。例えば、同一段の２本のバスバーが径方向に対向する位置では、各バスバーの接続端子を同一方向に突出させることができなくなり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のコイルの組数の増加に対応できない。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、全体の小型化を図りつつ、各相のコイルの組数の増加にも容易に対応することが可能なバスバーユニット及びこれを備えた回転電機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るバスバーユニットは、環状の絶縁ブロックと、第１のバスバーと、第２のバスバーと、第３のバスバーと、第４のバスバーとを具備する。
上記絶縁ブロックは、電気絶縁性材料で構成され、第１の軸に平行な軸心を有する。
上記第１のバスバーは、上記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第１の本体部と、第１のコイルエンドに接続可能に構成され上記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第１の接続端子とを有する。
上記第２のバスバーは、上記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第２の本体部と、第２のコイルエンドに接続可能に構成され上記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第２の接続端子とを有する。上記第２の本体部は、上記第１の本体部と上記第１の軸方向に間隔をおいて配置される。
上記第３のバスバーは、上記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第３の本体部と、第３のコイルエンドに接続可能に構成され上記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第３の接続端子とを有する。上記第３の本体部は、上記第１の本体部と径方向に間隔をおいて配置され、上記第３の接続端子は、上記第１の本体部と上記第２の本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む。
上記第４のバスバーは、上記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第４の本体部と、第４のコイルエンドに接続可能に構成され上記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第４の接続端子とを有する。上記第４の本体部は、上記第３の本体部と上記第１の軸方向に間隔をおいて配置され、上記第４の接続端子は、上記第１の本体部と上記第２の本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む。

上記バスバーユニットにおいて、第３及び第４のバスバーの接続端子（第３及び第４の接続端子）は、第１及び第２のバスバーの本体部（第１及び第２の本体部）の間を通過する少なくとも１つの端子部をそれぞれ含むため、第３及び第４の接続端子の配列位置の自由度が高まる。これによりバスバーユニット全体の小型化を図りつつ、各相のコイルの組数の増加にも容易に対応することが可能となる。

上記絶縁ブロックは、上記第１及び第３の本体部を被覆する第１の主面と、上記第２及び第４の本体部を被覆する第２の主面と、上記第１及び第２の主面各々の外周縁部に連なる外周面とを有し、上記第１〜第４の接続端子は、上記外周面から径外方にそれぞれ突出するように構成されてもよい。
これにより、各接続端子を絶縁ブロックの外周面に集約させることができるため、各接続端子へのコイルの接続が容易となる。

上記第１〜第４のバスバーは、Ｕ相コイルの一端に接続されるＵ相バスバーと、Ｖ相コイルの一端に接続されるＶ相バスバーと、Ｗ相コイルの一端に接続されるＷ相バスバーと、上記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル各々の他端に接続される中性点バスバーとを含み、上記第１及び第２のバスバーは、上記第３及び第４のバスバーの径外方側にそれぞれ配置され、上記中性点バスバーは、上記第１及び第２のバスバーのうちいずれか一方であってもよい。
中性点バスバーは多くの接続端子を有するため、中性点バスバーが径外周側に配置されることで、各接続端子を特別な加工を必要とすることなく容易に絶縁ブロックの外周面に配置することができる。

上記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相バスバーは、それぞれ、上記第１の主面から上記第１の軸方向に突出する外部端子をさらに有し、上記外部端子の各々は、上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に垂直な接合面をそれぞれ有してもよい。
これによりＵ相、Ｖ相及びＷ相バスバーへの電源の接続が容易となる。

上記第３のバスバーは、上記第３の接続端子の高さ位置を変換する屈曲部をさらに有していてもよい。上記屈曲部は、第３の本体部に設けられてもよいし、第３の接続端子に設けられてもよい。上記屈曲部が第３の本体部に設けられる場合、絶縁ブロックの径方向への小型化（小径化）を図ることが可能となり、上記屈曲部が第３の接続端子に設けられる場合、絶縁ブロックの軸方向への小型化（薄型化）を図ることが可能となる。

このような構成は、第４のバスバーについても同様に適用可能であり、第４のバスバーは、第４の接続端子の高さ位置を変換する屈曲部をさらに有していてもよい。上記屈曲部は、第４の本体部に設けられてもよいし、第４の接続端子に設けられてもよい。

本発明の一形態に係る回転電機は、上記構成のバスバーユニットを具備する。

以上述べたように、本発明によれば、全体の小型化を図りつつ、各相のコイルの組数の増加にも容易に対応することが可能なバスバーユニットを得ることができる。

本発明の一実施形態に係るバスバーユニットの全体斜視図である。 上記バスバーユニットの内部構造を示す透過斜視図である。 上記バスバーユニットの透過上面図である。 上記バスバーユニットの透過底面図である。 上記バスバーユニットの側面図である。 上記バスバーユニットに接続されるステータコイルの等価回路図である。 上記バスバーユニットの要部の概略縦断面図である。 上記バスバーユニットの他の要部の概略縦断面図である。 上記バスバーユニットにおける接続端子の形態を示す要部斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るバスバーユニットの構成の一例を示す要部斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係るバスバーユニットの全体斜視図、図２はその内部構造を示す透過斜視図、図３はその透過上面図、図４はその透過底面図、図５はその側面図である。各図中、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は相互に直交する３軸方向を示しており、ここではＺ軸の矢印方向を上方側として説明する。

［全体構成］
本実施形態のバスバーユニット１００は、絶縁ブロック１０と、絶縁ブロック１０の内部に配置された複数のバスバー（Ｕ相バスバー２０Ｕ、Ｖ相バスバー２０Ｖ、Ｗ相バスバー２０Ｗ、中性点バスバー２０Ｎ）とを有する。

本実施形態のバスバーユニット１００は、３相交流モータや発電機等の回転電機の一部を構成し、ロータ等を収容するケーシングに固定され、ステータコアに巻装された各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のステータコイルに電気的に接続される。

（絶縁ブロック）
絶縁ブロック１０は、複数のバスバーを支持し、これらバスバー間を電気的に絶縁する。絶縁ブロック１０は、図１に示すようにＺ軸方向に平行な軸心を有する概略円環状の成形体で構成される。

絶縁ブロック１０を構成する電気絶縁材料は、典型的には、樹脂材料で構成される。樹脂材料は特に限定されず、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のエンジニアリングプラスチックで構成される。上記樹脂材料には、強度の向上を目的としてガラス繊維や絶縁性無機粒子等のフィラーが含有されてもよい。

絶縁ブロック１０は、上面１１（第１の主面）と、底面１２（第２の主面）と、上面１１及び底面１２各々の外周縁部に連なる外周面１３と、上面１１及び底面１２各々の内周縁部に連なる内周面部１４とを有する。

上面１１には、絶縁ブロック１０の軸心方向（Ｚ軸方向）に沿って図１において上方へ突出するＵ相、Ｖ相及びＷ相外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗがそれぞれ設けられている。外周面１３には、絶縁ブロック１０の径方向外方へ突出する中性点（Ｎ相）、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗが設けられている。

絶縁部ブロック１０の外周面１３の底面１２側には、上記ケーシングの内周面に係合可能な複数の係合突起１５が設けられている。これら係合突起１５は、外周面１３の周方向に間隔をおいて配置され、これら係合突起１５を介してバスバーユニット１００がケーシングに固定される。

絶縁ブロック１０の大きさは特に限定されず、本例では、外径が約６０ｍｍ、内径が約３７ｍｍ、厚みが約８ｍｍで構成される。

（ステータコイル）
図６は、バスバーユニット１００に電気的に接続されるステータコイル３０の等価回路図である。

ステータコイル３０は、それぞれ３組のＵ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕ、Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖ、Ｗ相コイル３１Ｗ〜３１Ｗを有する。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２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗを介して、Ｕ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕ、Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖ、Ｗ相コイル３１Ｗ〜３３Ｗに分配する。図６において白丸は、各相のコイルと接続される各バスバーの接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗと外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗを表している。

各Ｕ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕの一端（コイルエンド）は、Ｕ相バスバー２０Ｕを介してＵ相外部端子２３Ｕに接続され、それらの他端（コイルエンド）は中性点接続端子２１Ｎにそれぞれ接続される。各Ｕ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕは、Ｕ相外部端子２３Ｕと中性点接続端子２１Ｎとの間で並列に接続される。

各Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖの一端（コイルエンド）は、Ｖ相バスバー２０Ｖを介してＶ相外部端子２３Ｖに接続され、それらの他端（コイルエンド）は中性点接続端子２１Ｎにそれぞれ接続される。各Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖは、Ｖ相外部端子２３Ｖと中性点接続端子２１Ｎとの間で並列に接続される。

そして各Ｗ相コイル３１Ｗ〜３３Ｗの一端（コイルエンド）は、Ｗ相バスバー２０Ｗを介してＷ相外部端子２３Ｗに接続され、それらの他端（コイルエンド）は中性点接続端子２１Ｎにそれぞれ接続される。各Ｗ相コイル３１Ｗ〜３３Ｗは、Ｗ相外部端子２３Ｗと中性点接続端子２１Ｎとの間で並列に接続される。

（バスバー）
複数のバスバーは、Ｕ相バスバー２０Ｕと、Ｖ相バスバー２０Ｖと、Ｗ相バスバー２０Ｗと、中性点バスバー２０Ｎとを含む。これらのバスバーは図２に示すように上下に２本ずつ２段に配置された円弧状の本体部２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ，２１Ｎを有する。

なお、中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎは円環状に形成されてはいるが（図４参照）、他のバスバー２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗの本体部２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗと同様に円弧状に形成されてもよく、したがって中性点バスバー２０の本体部２１Ｎも円弧状と同義であるとして説明する。

図２〜図４に示すように、各バスバーの本体部２１Ｎ，２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗは、絶縁ブロック１０の内部に配置され、各々の間が絶縁ブロック１０を構成する樹脂材料によって電気的に絶縁されている。本実施形態では、絶縁ブロック１０の外周側の上下にＵ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｕ及び中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎがそれぞれ配置され、絶縁ブロック１０の内周側の上下にＷ相バスバー２０Ｗの本体部２１Ｗ及びＶ相バスバー２０Ｖの本体部２１Ｖがそれぞれ配置される。

（Ｕ相バスバー）
Ｕ相バスバー２０Ｕ（第１のバスバー）は、図２及び図３に示すように、４本のバスバーのうちの上面外周側に配置される。Ｕ相バスバー２０Ｕは、所定厚み（例えば約１ｍｍ）の金属板（例えば銅板）の打ち抜きプレス成形体で構成され、本体部２１Ｕ（第１の本体部）と、複数の端子部からなるＵ相接続端子２２Ｕ（第１の接続端子）と、Ｕ相外部端子２３Ｕとを有する。

本実施形態において本体部２１Ｕは、絶縁ブロック１０の軸心Ｃを中心とする概略２４０°の円弧形状を有し、その両端部及びその中間部には計３つの端子部からなるＵ相接続端子２２Ｕが１２０°間隔で設けられる。本体部２１Ｕは、ＸＹ平面に平行な所定幅の板材で構成される。

Ｕ相接続端子２２Ｕは、本体部２１Ｕの外周面からその径方向に放射状に延び、これらの先端部は絶縁ブロック１０の外周面１３から所定の長さだけ突出している。これら３つのＵ相接続端子２２Ｕは、本体部２１Ｕと概略同一の平面上に設けられる。Ｕ相接続端子２２Ｕの幅は特に限定されず、本実施形態では本体部２１Ｕよりもやや幅広に形成される。

Ｕ相外部端子２３Ｕは、本体部２１Ｕの一方の端部に設けられ、その端部から連絡部２４Ｕを介して上方へ延び、絶縁ブロック１０の上面１１から所定の長さだけ突出している。Ｕ相外部端子２３Ｕは、Ｙ軸方向に垂直な主面２３０（接合面）を有する所定幅の板材で構成され、電源に接続されたコネクタ（図示略）に装着される。上記コネクタに対するＵ相外部端子２３Ｕの電気的接続には、プレスフィットによる挟圧接続が採用されるが、これに限られず、溶接による接合が採用されてもよい。

連絡部２４Ｕは、絶縁ブロック１０の上面１１の所定位置へＵ相外部端子２３Ｕを導くためのもので、本体部２１Ｕと同一平面内で所定の形状に形成される。

（中性点バスバー）
中性点バスバー２０Ｎ（第２のバスバー）は、図２及び図４に示すように、４本のバスバーのうちの下面外周側に配置される。中性点バスバー２０Ｎは、Ｕ相バスバー２０Ｕと同様に所定厚みの金属板の打ち抜きプレス成形体で構成され、本体部２１Ｎ（第２の本体部）と、複数の端子部からなる中性点接続端子２２Ｎ（第２の接続端子）とを有する。

本実施形態において本体部２１Ｎは、絶縁ブロック１０の軸心Ｃを中心とする円環形状を有し、その外周面に計９つの端子部からなる中性点接続端子２２Ｎが設けられる。本体部２１Ｎは、ＸＹ平面に平行な所定幅の板材で構成される。本体部２１Ｎは、Ｕ相バスバー２０Ｕの本体部２１ＵとＺ軸方向に第１の間隔をおいて配置される。第１の間隔は、本体部２１Ｕ及び本体部２１Ｎ間の所定の絶縁耐圧を確保できる大きさであれば特に限定されず、例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度とされる。

中性点接続端子２２Ｎは、本体部２１Ｎの外周面からその径方向に放射状に延び、これらの先端部は、絶縁ブロック１０の外周面１３から所定の長さだけ突出している。中性点接続端子２２Ｎは、本体部２１Ｎの外周面に４０°間隔で設けられ、本体部２１Ｎと概略同一の平面上に設けられる。中性点接続端子２２Ｎの幅は特に限定されず、本実施形態では本体部２１Ｎよりもやや幅広に形成される。

（Ｖ相バスバー）
Ｖ相バスバー２０Ｖ（第４のバスバー）は、図２及び図４に示すように、４本のバスバーのうちの下面内周側に配置される。Ｖ相バスバー２０Ｖは、Ｕ相バスバー２０Ｕと同様に所定厚みの金属板の打ち抜きプレス成形体で構成され、本体部２１Ｖ（第４の本体部）と、複数の端子部からなるＶ相接続端子２２Ｖ（第４の接続端子）と、Ｖ相外部端子２３Ｖとを有する。

本実施形態において本体部２１Ｖは、絶縁ブロック１０の軸心Ｃを中心とする概略２４０°の円弧形状を有し、その両端部及びその中間部には計３つのＶ相接続端子２２Ｖが１２０°間隔で設けられる。本体部２１Ｖは、ＸＹ平面に平行な所定幅の板材で構成され、中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎよりも小さい外径を有し、その本体部２１Ｎに対して径方向に第２の間隔をおいて配置される。第２の間隔は、本体部２１Ｎ及び本体部２１Ｖ間の所定の絶縁耐圧を確保できる大きさであれば特に限定されず、例えば２ｍｍ〜３ｍｍ程度とされる。

Ｖ相接続端子２２Ｖは、本体部２１Ｖの外周面からその径方向に放射状に延び、これらの先端部は絶縁ブロック１０の外周面１３から所定の長さだけ突出している。本実施形態では３つのＶ相接続端子２２Ｖのうち、本体部２１Ｖの両端に位置する２つの端子部は、Ｕ相バスバー２０の本体部２１Ｕと中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎとの間を通過し、他の１つの端子部は、Ｚ軸方向から見て本体部２１Ｕを構成する円弧の開放領域内に位置する（図３参照）。Ｖ相接続端子２２Ｖの幅は特に限定されず、本実施形態では本体部２１Ｖよりもやや幅広に形成される。

図７は、バスバーユニット１００の要部の概略断面図である。各々のＶ相接続端子２２Ｖは、屈曲部２５Ｖを有する。図４及び図７に示すように、屈曲部２５Ｖは、Ｖ相接続端子２２Ｖの基部であって、上記第２の間隔内（本体部２１Ｖと本体部２１Ｎとの間）に設けられる。屈曲部２５Ｖは、Ｖ相接続端子２２Ｖの高さ位置を、本体部２１Ｖの高さ位置から、Ｕ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｕと中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎとの間の高さ位置へ変換するクランク形状に形成される。これらＶ相接続端子２２Ｖは、絶縁ブロック１０の外周面１３の同一高さ位置にそれぞれ設けられる。

Ｖ相外部端子２３Ｖは、本体部２１Ｖの外周面の所定位置に設けられ、その所定位置から上方へ延びて、絶縁ブロック１０の上面１１から所定の長さだけ突出している。Ｖ相外部端子２３Ｖは、Ｙ軸方向に垂直な主面（接合面）２３０を有する所定幅の板材で構成され、電源に接続されたコネクタ（図示略）に装着される。Ｖ相外部端子２３Ｖは、Ｕ相外部端子２３ＵとＸ軸方向に対向して配置される。上記コネクタに対するＶ相外部端子２３Ｖの電気的接続には、プレスフィットによる挟圧接続が採用されるが、これに限られず、溶接による接合が採用されてもよい。

（Ｗ相バスバー）
そして、Ｗ相バスバー２０Ｗ（第３のバスバー）は、図２及び図３に示すように、４本のバスバーのうちの上面内周側に配置される。Ｗ相バスバー２０Ｗは、Ｕ相バスバー２０Ｕと同様に所定厚みの金属板の打ち抜きプレス成形体で構成され、本体部２１Ｗ（第３の本体部）と、複数の端子部からなるＷ相接続端子２２Ｗ（第３の接続端子）と、Ｗ相外部端子２３Ｗとを有する。

本実施形態において本体部２１Ｗは、絶縁ブロック１０の軸心Ｃを中心とする概略２４０°の円弧形状を有し、その両端部及びその中間部には計３つのＷ相接続端子２２Ｗが１２０°間隔で設けられる。本体部２１Ｗは、ＸＹ平面に平行な所定幅の板材で構成され、Ｕ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｕよりも小さい外径を有し、その本体部２１Ｕに対して径方向に第２の間隔をおいて配置される。さらに本体部２１Ｗは、Ｖ相バスバー２０Ｖの本体部２１ＶとＺ軸方向に第１の間隔をおいて配置される。

Ｗ相接続端子２２Ｗは、本体部２１Ｗの外周面からその径方向に放射状に延び、これらの先端部は絶縁ブロック１０の外周面１３から所定の長さだけ突出している。本実施形態では３つのＷ相接続端子２２Ｗのうち、本体部２１Ｗの一端部と、本体部２１Ｗの両端部の中間部とに位置する２つの端子部は、Ｕ相バスバー２０の本体部２１Ｕと中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎとの間を通過し、他の１つの端子部は、Ｚ軸方向から見て本体部２１Ｕを構成する円弧の開放領域内に位置する（図３参照）。Ｗ相接続端子２２Ｗの幅は特に限定されず、本実施形態では本体部２１Ｗよりもやや幅広に形成される。

図８は、バスバーユニット１００の要部の概略断面図である。各々のＷ相接続端子２２Ｗは、屈曲部２５Ｗを有する。図４及び図８に示すように、屈曲部２５Ｗは、Ｗ相接続端子２２Ｗの基部であって、上記第２の間隔内（本体部２１Ｗと本体部２１Ｕとの間）に設けられる。屈曲部２５Ｗは、Ｗ相接続端子２２Ｗの高さ位置を、本体部２１Ｗの高さ位置から、Ｕ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｕと中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｎとの間の高さ位置へ変換するクランク形状に形成される。これらＷ相接続端子２２Ｗは、絶縁ブロック１０の外周面１３の同一高さ位置にそれぞれ設けられるとともに、Ｖ相接続端子２２Ｖと同一の高さ位置に設けられる（図５参照）。

Ｗ相外部端子２３Ｗは、本体部２１Ｗの一方の端部近傍に設けられ、その端部近傍から連絡部２４Ｗを介して上方へ延び、絶縁ブロック１０の上面１１から所定の長さだけ突出している。Ｗ相外部端子２３Ｗは、Ｙ軸方向に垂直な主面２３０（接合面）を有する所定幅の板材で構成され、電源に接続されたコネクタ（図示略）に装着される。Ｗ相外部端子２３Ｗは、Ｖ相外部端子２３ＶとＸ軸方向に対向して配置される。上記コネクタに対するＷ相外部端子２３Ｗの電気的接続には、プレスフィットによる挟圧接続が採用されるが、これに限られず、溶接による接合が採用されてもよい。

連絡部２４Ｗは、絶縁ブロック１０の上面１１の所定位置へＷ相外部端子２３Ｗを導くためのもので、本体部２１Ｗと同一平面内で所定の形状に形成される。

各バスバーの接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、各々絶縁ブロック１０の外周面１３の所定高さ位置に配置されるとともに、Ｚ軸方向から見たときにそれぞれが周方向に等角度（２０°）間隔で配列される（図３、図４参照）。特に本実施形態では、Ｚ軸方向から見たとき、Ｕ相接続端子２２Ｕ、Ｖ相接続端子２２Ｖ及びＷ相接続端子Ｗが中性点接続端子２２Ｎを挟んで順に配列された形態を有する。これにより、各接続端子に対するステータコイル３０の良好な結線作業性が確保される。

各バスバーの接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの先端部は、それぞれ同一の形状に形成される。一例として図９に、中性点接続端子２２Ｎの先端部の形態を示す。接続端子２２Ｎの先端部は、中央部に形成された収容部２２１と、収容部２２１の底部に連接された垂立ち上がり壁部２２２とを有する。ステータコイル３０の各々のコイルエンドは、収容部２２１に収容された状態で、立ち上がり壁部２２２に溶接により固定される。収容部２２１の開口端部にはテーパ部２２３が設けられており、径外方から収容部２２１へのコイルエンドの収容作業性が確保されている。

バスバーユニット１００は、インサート成形法により作製される。詳細は省略するが、金型のキャビティ内に各バスバー２０Ｎ，２０Ｕ，２０Ｖ，２０Ｗが所定の位置関係で配置された後、上記キャビティ内に絶縁ブロック１０を構成する樹脂材料が射出成形される。このとき、キャビティ内への樹脂の充填性やインサートピンの挿入位置等を考慮して、任意のバスバーの本体部が部分的に変形されてもよい。例えば本実施形態において、Ｕ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｕは、その一方側の端部を図３に示すようにＶ相バスバー２０Ｖの本体部２１Ｖの直上位置に迂回させる迂回部２１Ｕ１を有する。

［作用］
以上のように構成されるバスバーユニット１００において、各々３つのＵ相接続端子２１Ｕ、Ｖ相接続端子２１Ｖ及びＷ相接続端子２１Ｗには、各々３つのＵ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕ、Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖ及びＷ相コイル３１Ｗ〜３３Ｗの一端がそれぞれ接続される。また、９つの中性点接続端子２１Ｎには、Ｕ，Ｖ及びＷ相の各コイル３１Ｕ〜３３Ｕ、３１Ｖ〜３３Ｖ、３１Ｗ〜３３Ｗの他端がそれぞれ接続される。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２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗを介して、Ｕ相コイル３１Ｕ〜３３Ｕ、Ｖ相コイル３１Ｖ〜３３Ｖ、Ｗ相コイル３１Ｗ〜３３Ｗに分配して、ロータを所定方向に所定回転数で回転させる。

本実施形態においてＶ相及びＷ相バスバー２０Ｖ，２０Ｗの接続端子２２Ｖ、２２Ｗは、Ｕ相及び中性点バスバー２０Ｕ，２０Ｎの本体部２１Ｕ，２１Ｎの間を通過する少なくとも１つの端子部をそれぞれ含む。このため、同一段の２本のバスバーが径方向に対向する位置においても、各バスバーの接続端子を同一方向に突出させることができ、例えばＶ相及びＷ相接続端子２２Ｖ，２２Ｗの配列位置の自由度が高められる。

したがって本実施形態によれば、バスバーユニット１００全体の小型化を図りつつ、各相のコイルの組数の増加、例えば各相のコイルが３組以上あるステータコイルにも容易に対応することが可能となる。

また以上の実施形態では、各バスバーの接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗがすべて絶縁ブロック１０の外周面１３に所定の配列形態で集約されているため、各接続端子２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗへのコイルの接続が容易となる。特に、中性点バスバー２０Ｎは多くの接続端子２２Ｎを有するため、中性点バスバー２０Ｎが絶縁ブロック１０の径外周側に配置されることで、各接続端子２２Ｎを特別な加工を必要とすることなく容易に絶縁ブロック１０の外周面１３に配置することができる。

また本実施形態において、Ｖ相及びＷ相バスバー２０Ｖ，２０Ｗ各々の接続端子２２Ｖ，２２Ｗには、これらの高さ位置を変換する屈曲部２５Ｖ，２５Ｗがそれぞれ設けられている。この場合、Ｖ相及びＷ相バスバー２０Ｖ，２０Ｗの間隔、及び、Ｕ相及び中性点バスバー２０Ｕ，２０Ｎの間隔（第１の間隔）に屈曲部２５Ｖ，２５Ｗの形成に必要なスペースを確保する必要がなくなるため、絶縁ブロック１０の軸方向への小型化（薄型化）を図ることが可能となる。

さらに本実施形態のバスバーユニット１００においては、各相の外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３ＷがＸ軸方向に整列するように配列される。これにより、各外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの主面がＹ軸方向に垂直となるように配列されるため、電源に接続される図示しないコネクタとの接続が容易となる。

ここで、上記コネクタは、典型的には、モータケーシング内においてバスバーユニット１００の上面１１に対向して配置された回路基板に搭載されており、各外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗに対応して３つ設けられている。各コネクタは、これら外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの主面を挟圧する弾性金具を有し、上記回路基板のケーシング内への装着とともに個々の外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗに装着される。そして上述のように、外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗの主面は各々同一方向へ向けられているため、各コネクタが個々の外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗへ適正に装着される位置は一義に定まり、これにより外部端子２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗに対するコネクタの誤組付けが防止される。

＜第２の実施形態＞
図１０は、本発明の第２の実施形態を示している。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

本実施形態では、Ｖ相及びＷ相接続端子２２Ｖ，２２Ｗの高さ位置をＵ相バスバー２０Ｕ及び中性点バスバー２０Ｎの間の高さ位置に変換する屈曲部２５Ｖ，２５Ｗが、本体部２１Ｖ，２１Ｗに設けられている点で第１の実施形態と異なる。

図１０に示すように、Ｗ相接続端子２２Ｗの高さ位置を変換する屈曲部２５Ｗ１が本体部２１Ｗに設けられている。この例によれば、屈曲部２５Ｗ１が凹部で構成されるため、Ｗ相接続端子２２Ｗの高さ位置の変換に必要な本体部２１Ｗの径方向の領域をほぼ皆無とすることができる。このような構成は、Ｖ相バスバー２０Ｖにおける本体部２１Ｖについても同様に適用可能である。

本実施形態によれば、Ｗ相バスバー２０ＷとＵ相バスバー２０Ｕの本体部２１Ｗ，２１Ｕ間の間隔、及び、Ｖ相バスバー２０Ｖと中性点バスバー２０Ｎの本体部２１Ｖ，２１Ｖ間の間隔（第２の間隔）を低減して、バスバーユニット１００の径方向への小型化（小径化）を図ることが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、モータ用のバスバーユニットを例に挙げて説明したが、これに限られず、他の回転電機、すなわち発電機用のバスバーユニットにも本発明は適用可能である。

また以上の実施形態では、中性点バスバーが絶縁ブロックの外周の下段側に配置されたが、これに限られず、上記外周の上段側に配置されてもよい。また仕様に応じて、中性点バスバーが絶縁ブロックの内周側に配置されてもよい。

さらに、以上の実施形態では各バスバーのすべての接続端子が絶縁ブロックの外周面側に配置されたが、これに限られず、各バスバーの少なくとも一部が絶縁ブロックの内周面側に配置されてもよい。

１０…絶縁ブロック
１１…上面（第１の主面）
１２…底面（第２の主面）
１３…外周面
２０Ｎ…中性点バスバー（第２のバスバー）
２０Ｕ…Ｕ相バスバー（第１のバスバー）
２０Ｖ…Ｖ相バスバー（第４のバスバー）
２０Ｗ…Ｗ相バスバー（第３のバスバー）
２１Ｎ，２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ…本体部
２２Ｎ，２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗ…接続端子
２３Ｕ，２３Ｖ，２３Ｗ…外部端子
２３０…主面（接合面）
２５Ｖ，２５Ｗ，２５Ｗ１…屈曲部
３０…ステータコイル
３１Ｕ，３２Ｕ，３３Ｕ…Ｕ相コイル
３１Ｖ，３２Ｖ，３３Ｖ…Ｖ相コイル
３１Ｗ，３２Ｗ，３３Ｗ…Ｗ相コイル

Claims (7)

1. 電気絶縁性材料で構成され、第１の軸に平行な軸心を有する環状の絶縁ブロックと、
   前記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第１の本体部と、第１のコイルエンドに接続可能に構成され前記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第１の接続端子とを有する第１のバスバーと、
   前記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第２の本体部と、第２のコイルエンドに接続可能に構成され前記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第２の接続端子とを有し、前記第２の本体部が前記第１の本体部と前記第１の軸方向に間隔をおいて配置された第２のバスバーと、
   前記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第３の本体部と、第３のコイルエンドに接続可能に構成され前記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第３の接続端子とを有し、前記第３の本体部が前記第１の本体部と径方向に間隔をおいて配置され、前記第３の接続端子が前記第１の本体部と前記第２の本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む第３のバスバーと、
   前記絶縁ブロックの内部に配置された円弧状の第４の本体部と、第４のコイルエンドに接続可能に構成され前記絶縁ブロックから径方向に突出する複数の端子部を含む第４の接続端子とを有し、前記第４の本体部が前記第３の本体部と前記第１の軸方向に間隔をおいて配置され、前記第４の接続端子が前記第１の本体部と前記第２の本体部との間を通過する少なくとも１つの端子部を含む第４のバスバーと
   を具備するバスバーユニット。
2. 請求項１に記載のバスバーユニットであって、
   前記絶縁ブロックは、前記第１及び第３の本体部を被覆する第１の主面と、前記第２及び第４の本体部を被覆する第２の主面と、前記第１及び第２の主面各々の外周縁部に連なる外周面とを有し、
   前記第１〜第４の接続端子は、前記外周面から径外方にそれぞれ突出する
   バスバーユニット。
3. 請求項２に記載のバスバーユニットであって、
   前記第１〜第４のバスバーは、Ｕ相コイルの一端に接続されるＵ相バスバーと、Ｖ相コイルの一端に接続されるＶ相バスバーと、Ｗ相コイルの一端に接続されるＷ相バスバーと、前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相コイル各々の他端に接続される中性点バスバーとを含み、
   前記第１及び第２のバスバーは、前記第３及び第４のバスバーの径外方側にそれぞれ配置され、
   前記中性点バスバーは、前記第１及び第２のバスバーのうちいずれか一方である
   バスバーユニット。
4. 請求項３に記載のバスバーユニットであって、
   前記Ｕ相、Ｖ相及びＷ相バスバーは、それぞれ、前記第１の主面から前記第１の軸方向に突出する外部端子をさらに有し、
   前記外部端子の各々は、前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に垂直な接合面をそれぞれ有する
   バスバーユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のバスバーユニットであって、
   前記第３及び第４のバスバーのうち少なくとも一方は、前記第３及び第４の本体部のうち少なくとも一方に設けられ前記第３及び第４の接続端子のうち少なくとも一方の高さ位置を変換する屈曲部をさらに有する
   バスバーユニット。
6. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のバスバーユニットであって、
   前記第３及び第４のバスバーのうち少なくとも一方は、前記第３及び第４の接続端子のうち少なくとも一方に設けられ前記第３及び第４の接続端子のうち少なくとも一方の高さ位置を変換する屈曲部をさらに有する
   バスバーユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載のバスバーユニットを備えた回転電機。