JP5687048B2 - バスバー装置、ステータ、ブラシレスモータ及びバスバー装置の製造方法 - Google Patents

バスバー装置、ステータ、ブラシレスモータ及びバスバー装置の製造方法 Download PDF

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本発明は、ブラシレスモータに備えられる複数のコイル同士を接続するためのバスバー装置、該バスバー装置を備えたステータ、該バスバー装置を備えたブラシレスモータ、並びに該バスバー装置の製造方法に関するものである。
従来、ブラシレスモータには、周方向に配置された複数のコイルの対応する端部同士を短絡するとともに外部の電源装置から供給される電流を各コイルに供給するための複数のバスバーを有するバスバー装置を備えたものがある。このバスバー装置に備えられるバスバーは、例えば、導電性を有する金属板材をプレス加工により所定の形状に打ち抜いた後に複数箇所を屈曲して形成されるものが知られている。また、バスバーは、特許文献1に記載されているように、線材を所定の形状に成形することにより形成されるものもある。
特開2009−124927号公報
しかしながら、金属板材をプレス加工により打ち抜いてバスバーを形成する場合には、歩留りが低下するため、バスバー装置の製造コストが増大してしまう。また、バスバー同士の短絡を防止するために、複数のバスバーを、絶縁性の樹脂材料にて形成されたバスバーホルダにて保持することがある。この場合には、バスバーホルダによって、バスバー装置が大型化されてしまう。
一方、特許文献1に記載されているように、線材からバスバーを形成する場合には、歩留りは向上する。しかし、複数本のバスバーをバスバーホルダにて保持するため、バスバー装置が大型化されてしまうという問題があった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、歩留りの低下を抑制するとともに大型化を抑制することができるバスバー装置、該バスバー装置を備えたステータ、該バスバー装置を備えたブラシレスモータ、該バスバー装置の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、複数本のバスバーによって複数のコイルの端部を電気的に接続するバスバー装置であって、各前記バスバーは、導電性を有する芯線を絶縁性を有する絶縁層にて被覆してなる自己融着電線から形成され、複数本の前記バスバーが、互いに重ねられて密着固定されることにより一体化されていることをその要旨としている。
同構成によれば、各バスバーは、線材(自己融着電線)から形成されるため、廃材が生じ難い。従って、各バスバーの歩留りの低下を抑制することができる。また、線材は、導電性を有する芯線の外周を絶縁性を有する絶縁層にて被覆して形成されているため、当該線材から形成された複数本のバスバーは、互いに密着しても互いに短絡されない。従って、バスバー同士の短絡を防止すべく複数本のバスバーをバスバーホルダにて保持しなくてもよい。また、複数本のバスバーは、互いに重ねられて密着固定されることにより一体化されているため、形状が安定し易くなっている。そして、複数本のバスバーを1つの部品として扱うことができるため、従来のように複数本のバスバーをバスバーホルダ等の部品によって保持しなくてもよい。更に、複数本のバスバーは、密着固定されているため、互いに離間して配置される場合に比べて狭いスペースに配置することが可能である。これらのことから、バスバー装置の大型化を抑制することができる。
また、バスバーを形成するための線材が自己融着電線であるため、複数のバスバー同士を容易に密着固定することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のバスバー装置において、各前記バスバーは、弧状に整形された弧状部を有し、互いの前記弧状部が重ねられて密着固定されることにより一体化されていることをその要旨としている。
同構成によれば、複数本のバスバーは、互いの弧状部が重ねられて該弧状部が互いに密着固定されることにより一体化されているため、形状が安定し易くなっている。そして、複数本のバスバーを1つの部品として扱うことができるため、従来のように複数本のバスバーをバスバーホルダ等の部品によって保持しなくてもよい。更に、複数本のバスバーは、弧状部において密着固定されているため、互いに離間して配置される場合に比べて狭いスペースに配置することが可能である。これらのことから、バスバー装置の大型化を抑制することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のバスバー装置において、全ての前記バスバーは、前記弧状部の曲率が等しく形成されるとともに、前記弧状部が同軸上となるように軸方向に積層されていることをその要旨としている。
同構成によれば、複数のバスバーの弧状部は径方向にずれることなく軸方向に積層されるため、バスバー装置を径方向に小型化することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は請求項3に記載のバスバー装置において、各前記バスバーは、前記弧状部から径方向に突出するように前記自己融着電線を屈曲若しくは湾曲して形成され前記コイルの端部を接続するための接続部を有することをその要旨としている。
同構成によれば、接続部は、弧状部から径方向に突出するように形成されているため、各バスバーの軸方向の大型化が抑制される。また、バスバーが接続部を有することにより、コイルの端部をバスバーに接続し易くなる。
請求項に記載の発明は、請求項に記載のバスバー装置において、前記接続部は、前記コイルの端部を挿通可能な貫通孔を有することをその要旨としている。
同構成によれば、コイルの端部を接続部に電気的に接続する際に、貫通孔にコイルの端部を挿通すると該コイルの端部が接続部にて保持される。従って、コイルの端部を接続部に容易に接続することができる。
請求項に記載の発明は、請求項4又は請求項に記載のバスバー装置において、全ての前記接続部における前記コイルの端部が接続される部位は、軸方向の高さが同じであることをその要旨としている。
同構成によれば、バスバー装置においてコイルの端部が接続される部位の軸方向の高さが一定となるため、コイルの端部と接続部とを電気的に接続する際に、コイルの端部と接続部とを電気的に接続するための治具を軸方向に沿って移動させなくてもよくなる。また、当該治具を軸方向に沿って移動させる場合であっても、その移動量を小さく抑えることができる。
求項10に記載の発明は、請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、前記自己融着電線は、断面円形状の前記芯線と、絶縁性を有し前記芯線の外周を被覆する円筒状の絶縁被膜と、前記絶縁被膜の外周を被覆する自己融着層とから構成され、前記自己融着電線の断面における前記自己融着層の外形形状は、前記絶縁被膜の外径と等しい長さの辺を有する正方形状をなすことをその要旨としている。
同構成によれば、自己融着層の外形を小さく抑えることができる。そして、バスバーの軸方向の高さを抑えることが可能となるため、ひいてはバスバー装置の軸方向の高さを抑えることが可能となる。
請求項11に記載の発明は、請求項乃至請求項10の何れか1項に記載のバスバー装置において、各前記バスバーは、前記自己融着電線が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該自己融着電線を屈曲若しくは湾曲して形成されていることをその要旨としている。
同構成によれば、各バスバーには、自己融着電線が軸方向に重なる部分が無いため、各バスバーが軸方向に厚くなることを抑制することができる。従って、バスバー装置の軸方向の高さを抑えることができる。
請求項に記載の発明は、請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、複数の前記バスバーは、周方向に90°間隔となる4箇所に周方向に隣り合う2つずつの前記接続部がそれぞれ形成されたU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすW相バスバーとであり、前記V相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれて積層されるとともに、前記W相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に60°且つ前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれて積層され、複数の前記バスバーは12個の前記コイルをデルタ結線するものであることをその要旨としている。
同構成によれば、歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置によって、12個のコイルをデルタ結線することができる。
請求項に記載の発明は、請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、複数の前記バスバーは、周方向に30°間隔となる12箇所に前記接続部がそれぞれ形成されたコモンバスバーと、前記コモンバスバーの前記弧状部と同じ曲率で円弧状に湾曲された前記弧状部を有し周方向に90°間隔となる4箇所に前記接続部がそれぞれ形成されたU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすW相バスバーとであり、前記U相バスバーは、該U相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、前記V相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれるように且つ該V相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、前記W相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に60°ずれるとともに前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれるように且つ該W相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、複数の前記バスバーは12個の前記コイルをY結線するものであることをその要旨としている。
同構成によれば、歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置によって、12個のコイルをY結線することができる。
請求項に記載の発明は、請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、複数の前記バスバーは、75°離間した2つの前記接続部を円弧状の前記弧状部で連結してなる3本のU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなす3本のV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなす3本のW相バスバーと、周方向に30°間隔に設けられた3つの前記接続部を前記U相バスバーの前記弧状部と同じ曲率で円弧状に湾曲された前記弧状部で連結してなる1本のコモンバスバーとであり、前記コモンバスバーは3本の前記U相バスバーと共に周方向に配置され、3本の前記U相バスバーは周方向に90°間隔に配置され、3本の前記V相バスバーは周方向に90°間隔に配置されるとともに前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれて配置され、3本の前記W相バスバーは周方向に90°間隔に配置されるとともに前記U相バスバーに対して周方向に60°且つ前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれて配置され、前記コモンバスバーの前記接続部、前記U相バスバーの前記接続部、前記V相バスバーの前記接続部及び前記W相バスバーの前記接続部は周方向にずれており、複数の前記バスバーは、12個の前記コイルをY結線するものであることをその要旨としている。
同構成によれば、歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置によって、12個のコイルをY結線することができる。
請求項12に記載の発明は、周方向に並ぶ複数のコイルと、前記コイルの端部同士を電気的に接続する請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のバスバー装置とを備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、歩留りの低下を抑制するとともに大型化を抑制することができるバスバー装置をステータに備えることにより、同ステータの製造コストの増大を抑制するとともに同ステータの大型化を抑制することができる。また、複数本のバスバーは、互いに重ねられて密着固定されて一体化されることにより、形状が安定し易くなっている。そのため、コイルに対する複数本のバスバーの配置、即ちコイルに対するバスバー装置の配置を容易に行うことができる。そして、組付け性が向上されたバスバー装置を備えることにより、ステータの生産性を向上させることができる。
請求項13に記載の発明は、周方向に並ぶ複数のコイルの端部を請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のバスバー装置にて電気的に接続してなるステータと、前記ステータの内側に配置されたロータとを備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、歩留りの低下を抑制するとともに大型化を抑制することができるバスバー装置をブラシレスモータに備えることにより、同ブラシレスモータの製造コストの増大を抑制するとともに同ブラシレスモータの大型化を抑制することができる。また、複数本のバスバーは、互いに重ねられて密着固定されて一体化されることにより、形状が安定し易くなっている。そのため、コイルに対する複数本のバスバーの配置、即ちコイルに対するバスバー装置の配置を容易に行うことができる。そして、組付け性が向上されたバスバー装置を備えることにより、ブラシレスモータの生産性を向上させることができる。
請求項14に記載の発明は、請求項に記載のバスバー装置の製造方法であって、複数の前記バスバーを、互い重なるように積層する積層工程と、重ねられた前記バスバー同士を密着固定して複数の前記バスバーを一体化する一体化工程とを備えたことをその要旨としている。
同方法によれば、積層工程において複数のバスバーを互いの弧状部が重なるように積層し、一体化工程において、互いに重ねられたバスバー同士を密着固定することにより複数のバスバーを一体化するという簡単な方法で、自己融着電線にて形成された複数のバスバーからなるバスバー装置を形成することができる。
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載のバスバー装置の製造方法において、前記絶縁層は、前記芯線の外周を被覆する絶縁性の絶縁被膜と、前記絶縁被膜の外周を被覆する自己融着層とから構成され、前記一体化工程では、前記バスバーを加熱して前記自己融着層を溶融し、重ねられた前記バスバー同士を溶融した前記自己融着層によって密着固定することをその要旨としている。
同方法によれば、複数のバスバー同士を密着固定させるために、固定用の材料や部品を別途準備しなくてもよい。また、積層された複数のバスバーを加熱するという簡単な方法で複数のバスバーを一体化することができる。従って、バスバー装置の生産性が向上するとともに、同バスバー装置の製造コストを低減させることができる。
請求項16に記載の発明は、請求項15に記載のバスバー装置の製造方法において、前記一体化工程では、前記バスバーに通電することにより前記バスバーを加熱することをその要旨としている。
同方法によれば、バスバーに通電することでバスバーを容易に加熱することができる
本発明によれば、歩留りの低下を抑制するとともに大型化を抑制することができるバスバー装置、該バスバー装置を備えたステータ、該バスバー装置を備えたブラシレスモータ、該バスバー装置の製造方法を提供できる。
第1実施形態のモータの断面図。 第1実施形態のステータの分解斜視図。 (a)は第1実施形態のバスバー装置の半断面図、(b)は第1実施形態のバスバー装置の部分拡大断面図。 第1実施形態のU相バスバーの平面図。 第1実施形態のV相バスバーの平面図。 第1実施形態のW相バスバーの平面図。 第1実施形態のバスバー装置によるコイルの結線状態を示す模式図。 第2実施形態のブラシレスモータの断面図。 第2実施形態のコモンバスバーの平面図。 第2実施形態のU相バスバーの平面図。 第2実施形態のV相バスバーの平面図。 第2実施形態のW相バスバーの平面図。 第2実施形態のバスバー装置によるコイルの結線状態を示す模式図。 第3実施形態のバスバー装置によるコイルの結線状態を示す模式図。 第3実施形態のブラシレスモータの断面図。 第3実施形態のコモンバスバー及びU相バスバーの平面図。 第3実施形態のV相バスバーの平面図。 第3実施形態のW相バスバーの平面図。 別の形態のバスバー装置の斜視図。
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のブラシレスモータ1は、有底円筒状のハウジングケース2と、該ハウジングケース2の内周面に圧入固定された円環状のステータ3と、該ステータ3の内側に周方向に回転可能に配置されたロータ4とを備えている。ステータ3は、略円筒状をなすステータコア5と、該ステータコア5に巻装された複数(本実施形態では12個)のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4と、これらコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4に電源を供給するためのバスバー装置6とを備えている。
ステータコア5は、軸方向から見た形状がT字状をなす12個の分割コア7を周方向に連結して円環状に構成されている。各分割コア7は、軸方向から見た形状が円弧状をなす連結部7aと、該連結部7aの周方向の中央部から径方向内側に延びるティース7bとから構成されている。そして、12個の分割コア7は、隣り合う分割コア7の連結部7aの周方向の端部同士を嵌め合わせることにより互いに回動可能に連結されている。また、各分割コア7には、各分割コア7の軸方向の両端面、ティース7bの周方向の両側面、及び連結部7aの径方向内側の側面を被覆するインシュレータ8が軸方向の両側から装着されている。このインシュレータ8は、絶縁性の合成樹脂材料にて形成されている。
図2に示すように、12個の分割コア7の各ティース7bには、インシュレータ8のインシュレータ8の上から導線9が巻回されることにより、それぞれコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4が巻装されている。各コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の巻始めと巻終わりの端部である接続端部10は、軸方向の一方側(図2において上側)に引き出されて軸方向に沿って延びている。詳しくは、各コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の巻始めの接続端部10と巻終わりの接続端部10とは、それぞれティース7bの基端部付近で同ティース7bの周方向の両側から軸方向に引き出されている。また、各接続端部10は、インシュレータ8によってその根元付近が保持されることにより、軸方向に沿って延びた姿勢に維持されている。そして、図1に示すように、合計24本の接続端部10は、周方向に等角度間隔(本実施形態では15°間隔)に配置されるとともに、ステータ3の中心軸線L上に中心を有する同一円(図示略)上に位置する。
尚、ステータコア5は、各分割コア7にインシュレータ8装着して導線9を巻装した後に、ティース7bの先端が径方向内側を向くように12個の分割コア7を円環状に成形して形成される。そして、本実施形態のステータ3においては、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4は、図1において上側から時計方向に、コイルW4、コイルU1、コイルV1、コイルW1、コイルU2、コイルV2、コイルW2、コイルU3、コイルV3、コイルW3、コイルU4、コイルV4の順に並んでいる。
前記バスバー装置6は、ステータコア5の軸方向の片側端部(図1において手前側の端部)に配置されている。図3(a)に示すように、バスバー装置6は、3本のバスバー(即ち、U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13)から構成されている。
U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、それぞれ1本の線材14から形成されている。図3(b)に示すように、線材14は、導電性を有する断面円形状の芯線14aと、絶縁性を有し該芯線14aの外周を被覆する円筒状の絶縁被膜14bと、該絶縁被膜14bの外周を被覆する自己融着層14cとから構成されている。芯線14aは、例えば、銅若しくは銅合金から形成されている。また、自己融着層14cは、自己融着性及び絶縁性を有する。そして、本実施形態の自己融着層14cは、熱を加えると溶融するものである。この自己融着層14cを備えた線材14は、自己融着電線である。尚、絶縁被膜14b及び自己融着層14cによって絶縁層が形成されている。
また、自己融着層14cの外形形状は、線材14の断面形状が正方形状となるように、線材14の長手方向と直交する断面において正方形状をなしている。そして、線材14の長手方向と直交する断面における自己融着層14cの各辺の長さは、絶縁被膜14bの外径と等しい長さとされている。更に、U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13を構成する各線材14は、該線材14の互いに平行をなす2対の外側面のうち、一方の一対の外側面が軸方向と平行をなすように且つ他方の一対の外側面が軸方向と直交するように当該線材14を成形されている。
図4に示すように、U相バスバー11は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成されている。また、U相バスバー11は、線材14が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように、該線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。このU相バスバー11は、9個のU相弧状部11aと、4対のU相接続部11bと、一対のU相給電部11cとから構成されている。
9個のU相弧状部11aは、何れも円弧状に整形されるとともに、全てのU相弧状部11aの曲率は等しくなっている。また、9個のU相弧状部11aは、曲率中心が一致した状態で周方向に並ぶように形成されることにより、同心状に形成されている。更に、図1に示すように、各U相弧状部11aの曲率半径R1は、前記ステータコア5の内径よりも大きく且つ前記ステータコア5の外径よりも小さい大きさとなっている。
図4に示すように、4対のU相接続部11bは、U相バスバー11において周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)となる4箇所にそれぞれ形成されている。そして、対をなす2つのU相接続部11bは、周方向に15°離間している。また、各U相接続部11bは、対をなすU相接続部11bと反対側で周方向に隣り合うU相接続部11bとは75°離間している。
各U相接続部11bは、U相弧状部11aから径方向外側に突出している。各U相接続部11bは、周方向に隣り合うU相弧状部11aの周方向の端部から径方向外側に延びる一対の延設部15と、該延設部15の先端部同士を連結する囲繞部16とから構成されている。各U相接続部11bにおいて、一対の延設部15は、互いに密着した状態で径方向に沿って平行に延びている。また、囲繞部16は、U相接続部11bにおいて前記接続端部10が電気的に接続される部位である。この囲繞部16は、径方向内側に開口する円弧状をなすとともに、該囲繞部16の内径は、前記接続端部10の外径よりも若干大きく形成されている。更に、囲繞部16は、絶縁被膜14b及び自己融着層14cが剥離されて芯線14aが露出した状態となっている。また、本実施形態のU相バスバー11は、自己融着電線である線材14から形成されているため、各U相接続部11bにおける一対の延設部15は、自己融着層14cによって一体化されている。従って、各U相接続部11bにおいて、囲繞部16の内側には、該囲繞部16と一対の延設部15とによって囲まれた貫通孔17が形成されている。この貫通孔17は、軸方向の両側に開口している。そして、図1に示すように、各U相接続部11bは、U相バスバー11の径方向の中央と貫通孔17との間の距離が、ステータコア5の径方向の中央と接続端部10との間の距離と等しい距離となるように形成されている。尚、U相バスバー11における一対のU相給電部11cを除く部位は、線材14の中心線(即ち芯線14aの径方向の中央を通り該芯線14の軸方向に延びる線)が一平面内に位置するように同線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。
また、図4に示すように、一対の前記U相給電部11cは、U相バスバー11を構成する1本の線材14の両端部に形成されている。即ち、一方のU相給電部11cはU相バスバー11の一端部に形成されるとともに、他方のU相給電部11cはU相バスバー11の他端部に形成されている。これら一対のU相給電部11cは、周方向に並んで互いに密着している。そして、一対のU相給電部11cは、U相弧状部11aから径方向に沿って径方向外側に延びた後に90°に屈曲されて軸方向に沿って延びている。また、本実施形態のU相バスバー11は、自己融着電線である線材14から形成されているため、一対のU相給電部11cは自己融着層14cによって一体化されている。また、U相バスバー11を軸方向から見ると、U相給電部11cの先端部は、U相接続部11bの先端(即ち径方向外側の端)とU相弧状部11aとの間に位置している。
図4及び図5に示すように、V相バスバー12は、1本の線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、U相バスバー11と同じ形状をなしている。即ち、V相バスバー12は、U相バスバー11の9個のU相弧状部11aと同じ形状をなす9個のV相弧状部12aと、U相バスバー11の4対のU相接続部11bと同じ形状をなす4対のV相接続部12bと、U相バスバー11の一対のU相給電部11cと同じ形状をなす一対のV相給電部12cとから構成されている。
また、図4及び図6に示すように、W相バスバー13は、1本の線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、U相バスバー11と同じ形状をなしている。即ち、W相バスバー13は、U相バスバー11の9個のU相弧状部11aと同じ形状をなす9個のW相弧状部13aと、U相バスバー11の4対のU相接続部11bと同じ形状をなす4対のW相接続部13bと、U相バスバー11の一対のU相給電部11cと同じ形状をなす一対のW相給電部13cとから構成されている。
そして、図1、図2及び図3(a)に示すように、上記したU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが軸方向に重なるように積層されている。本実施形態では、3本のバスバー11〜13は、U相バスバー11、V相バスバー12、W相バスバー13の順に軸方向に積層されている。そして、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、同軸上に配置(即ち中心軸線が一致するように配置)されることにより、互いに径方向にずれることなく積層されている。また、V相バスバー12は、U相バスバー11に対して周方向に30°ずれて積層されるとともに、W相バスバー13は、U相バスバー11に対して周方向に60°且つV相バスバー12に対して周方向に30°ずれて積層されている。そのため、互いに積層されたU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13においては、対をなすU相接続部11b、対をなすV相接続部12b及び対をなすW相接続部13bが周方向にずれている。更に、互いに積層されたU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13において、対をなすU相接続部11b、対をなすV相接続部12b及び対をなすW相接続部13bは、時計方向に沿って対をなすU相接続部11b、対をなすV相接続部12b、対をなすW相接続部13bの順に並んでいる。また、8個のU相接続部11b、8個のV相接続部12b及び8個のW相接続部13bは、周方向に等角度間隔(本実施形態では15°間隔)に並んでいる。更に、U相給電部11c、V相給電部12c及びW相給電部13cは、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bと軸方向に重ならない位置(周方向にずれた位置)で、周方向に30°間隔に並んでいる。また、U相給電部11c、V相給電部12c及びW相給電部13cの先端部は何れも同じ方向(図2及び図3(a)において上側)を向いている。
また、図3(b)に示すように、互いに積層されたU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13においては、軸方向に重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに密着している。そして、軸方向に重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおいては、それぞれを構成する線材14が軸方向から面接触することにより、軸方向に隣り合う絶縁被膜14b同士が軸方向に離間することなく密着する。そのため、バスバー装置6の軸方向の高さが最小に抑えられている。また、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおける自己融着層14cが一体化されることにより互いに密着固定されている。そして、U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに密着固定されることにより一体化されている。
図1に示すように、上記のように形成されたバスバー装置6は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4が巻装されたステータコア5の軸方向の片側端部に、U相給電部11c、V相給電部12c及びW相給電部13cの先端部がステータコア5と反対側を向くように配置されている。また、バスバー装置6は、ステータコア5と同軸上に配置されている。更に、U相接続部11bの貫通孔17、V相接続部12bの貫通孔17及びW相接続部13bの貫通孔17は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の接続端部10が引き出された位置にそれぞれ対応している。
そして、図1及び図4に示すように、8個のU相接続部11bの貫通孔17には、コイルW4の一方の接続端部10、コイルU1の一方の接続端部10、コイルW1の一方の接続端部10、コイルU2の一方の接続端部10、コイルW2の一方の接続端部10、コイルU3の一方の接続端部10、コイルW3の一方の接続端部10及びコイルU4の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また、図1及び図5に示すように、8個のV相接続部12bの貫通孔17には、コイルU1の他方の接続端部10、コイルV1の一方の接続端部10、コイルU2の他方の接続端部10、コイルV2の一方の接続端部10、コイルU3の他方の接続端部10、コイルV3の一方の接続端部10、コイルU4の他方の接続端部10及びコイルV4の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。更に、図1及び図6に示すように、8個のW相接続部13bの貫通孔17には、コイルW4の他方の接続端部10、コイルV1の他方の接続端部10、コイルW1の他方の接続端部10、コイルV2の他方の接続端部10、コイルW2の他方の接続端部10、コイルV3の他方の接続端部10、コイルW3の他方の接続端部10及びコイルV4の他方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。そして、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bの貫通孔17に挿通された接続端部10は、溶接によりそれぞれU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bに電気的に接続されている。その結果、図7に示すように、U相のコイルU1〜U4がU相バスバー11及びV相バスバー12を介して並列に接続されるとともに、V相のコイルV1〜V4がV相バスバー12及びW相バスバー13を介して並列に接続され、更に、W相のコイルW1〜W4がW相バスバー13及びU相バスバー11を介して並列に接続されている。そして、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4は、バスバー装置6を介して互いに電気的に接続されるとともに、同バスバー装置6によってデルタ結線されている。尚、図7においては、U相バスバー11を実線にて図示するとともに、V相バスバー12を一点鎖線にて図示し、更に、W相バスバー13を二転鎖線にて図示している。
図1に示すように、U相給電部11cは、U相の交流電流を供給するための給電用のターミナル端子(図示略)に電気的に接続される。また、V相給電部12cは、V相の交流電流を供給するための給電用ターミナル(図示略)に電気的に接続される。更に、W相給電部13cは、W相の交流電流を供給するための給電用ターミナル(図示略)に電気的に接続される。尚、U相の交流電流、V相の交流電流及びW相の交流電流は、互いの位相が120°ずれた交流電流である。そして、ブラシレスモータ1では、バスバー装置6を介してコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4に電流が供給されると、ステータ3にて発生される回転磁界に応じてロータ4が回転されるようになっている。
ここで、本実施形態のバスバー装置6の作用を述べる。U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、線材14から形成されるため、廃材が生じ難い。また、線材14は、導電性を有する芯線14aの外周を絶縁性を有する絶縁被膜14b及び自己融着層14cにて被覆して形成されているため、当該線材14から形成された3本のバスバー11〜13は、互いに密着しても互いに短絡されない。また、3本のバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが重ねられて互いに密着固定されることにより一体化されているため、形状が安定し易くなっている。更に、3本のバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおいて密着固定されているため、互いに離間して配置される場合に比べて狭いスペースに配置することが可能である。
次に、本実施形態のバスバー装置6の製造方法を説明する。
まず、芯線14aにおいてU相接続部11b、V相接続部12b、W相接続部13bとなる部位の自己融着層14c及び絶縁被膜14bを剥離する剥離工程が行われる。この剥離工程では、芯線14aは、形成するU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13に応じた長さ(屈曲若しくは湾曲して成形する前の長さ)に切断されている。そして、U相バスバー11を形成するための線材14においてU相接続部11bとなる8箇所の自己融着層14c及び絶縁被膜14b(少なくとも囲繞部16となる部位の自己融着層14c及び絶縁被膜14b)を剥離して芯線14aを露出させる。同様に、V相バスバー12を形成するための線材14においてV相接続部12bとなる8箇所の自己融着層14c及び絶縁被膜14b(少なくとも囲繞部16となる部位の自己融着層14c及び絶縁被膜14b)を剥離して芯線14aを露出させる。また同様に、W相バスバー13を形成するための線材14においてW相接続部13bとなる8箇所の自己融着層14c及び絶縁被膜14b(少なくとも囲繞部16となる部位の自己融着層14c及び絶縁被膜14b)を剥離して芯線14aを露出させる。
次いで、線材14を成形してU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13を形成する成形工程が行われる。図4に示すように、U相バスバー11となる線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲することにより、該線材14に9個のU相弧状部11a、4対のU相接続部11b及び一対のU相給電部11cが形成される。その結果、1本の線材14からU相バスバー11が形成される。尚、線材14を屈曲若しくは湾曲する際、該線材14が交差して軸方向に重なり合う部位が生じることがないように湾曲及び屈曲されている。また、U相バスバー11を形成するための線材14は、U相バスバー11におけるU相給電部11cを除く部位において、線材14の中心線が一平面内に位置するように屈曲若しくは湾曲される。
そして、同様にして、図5に示すように、V相バスバー12となる線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲することにより、該線材14に9個のV相弧状部12a、4対のV相接続部12b及び一対のV相給電部12cが形成される。その結果、1本の線材14からV相バスバー12が形成される。また、同様にして、図6に示すように、W相バスバー13となる線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲することにより、該線材14に9個のW相弧状部13a、4対のW相接続部13b及び一対のW相給電部13cが形成される。その結果、1本の線材14からW相バスバー13が形成される。
次いで、U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13を積層する積層工程が行われる。図2及び図3(a)に示すように、積層工程では、U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが軸方向に重なるように積層される。本実施形態では、3本のバスバー11〜13は、U相バスバー11、V相バスバー12、W相バスバー13の順に積層される。また、バスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが同軸上となるように積層される。更に、バスバー11〜13は、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bが周方向にずれるように積層される。詳しくは、V相バスバー12は、U相バスバー11に対して周方向に30°ずれて積層されるとともに、W相バスバー13は、U相バスバー11に対して周方向に60°且つV相バスバー12に対して周方向に30°ずれて積層される。そして、積層工程で積層されたバスバー11〜13においては、8個のU相接続部11b、8個のV相接続部12b及び8個のW相接続部13bは、周方向に等角度間隔(本実施形態では15°間隔)に並んでいる。更に、U相給電部11c、V相給電部12c及びW相給電部13cは、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bと軸方向に重ならない位置(周方向にずれた位置)で、周方向に30°間隔に並んでいる。
次いで、積層されたU相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13を一体化する一体化工程が行われる。一体化工程では、積層されたバスバー11〜13を加熱する。本実施形態の一体化工程では、バスバー11〜13に通電し通電時の発熱を利用してバスバー11〜13を加熱する。バスバー11〜13が加熱されると、自己融着層14cが溶融する。すると、軸方向に重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aを構成する線材14の自己融着層14cが一体化する。また、各U相接続部11b、各V相接続部12b及び各W相接続部13bの対をなす延設部15を構成する線材14の自己融着層14cもそれぞれ一体化する。そして、バスバー11〜13が冷却されて自己融着層14cが固化することにより、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに密着固定される。U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに密着固定されることにより一体化される。こうして、バスバー装置6が完成する。
上記したように、本第1実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、線材14から形成されるため、廃材が生じ難い。従って、各バスバー11〜13の歩留りの低下を抑制することができる。また、線材14は、導電性を有する芯線14aの外周を絶縁性を有する絶縁被膜14b及び自己融着層14cにて被覆して形成されているため、当該線材14から形成された3本のバスバー11〜13は、互いに密着しても互いに短絡されない。従って、バスバー11〜13同士の短絡を防止すべくバスバー11〜13をバスバーホルダにて保持しなくてもよい。また、3本のバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが重ねられて互いに密着固定されることにより一体化されているため、形状が安定し易くなっている。そして、複数本のバスバー11〜13を1つの部品として扱うことができるため、従来のように複数本のバスバーをバスバーホルダ等の部品によって保持しなくてもよい。更に、3本のバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおいて密着固定されているため、互いに離間して配置される場合に比べて狭いスペースに配置することが可能である。これらのことから、バスバー装置6の大型化を抑制することができる。
(2)U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bは、それぞれU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aから径方向に突出するように形成されている。そのため、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bがU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aから軸方向に突出する場合に比べて、各バスバー11〜13の軸方向の大型化が抑制される。また、各バスバー11〜13がU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bを有することにより、接続端部10をバスバー11〜13に接続し易くなる。
(3)バスバー11〜13を形成するための線材14が自己融着電線であるため、3本のバスバー11〜13の互いに重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13a同士を容易に密着固定することができる。
(4)U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bは、接続端部10を挿通可能な貫通孔17を有する。接続端部10をU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bに電気的に接続する際に、この貫通孔17に接続端部10を挿通すると該接続端部10がU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bにて保持される。従って、接続端部10をU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bに容易に接続することができる。
(5)全てのバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aの曲率が等しく形成されるとともに、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが同軸上となるように軸方向に積層されている。従って、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは径方向にずれることなく軸方向に積層されるため、バスバー装置6を径方向に小型化することができる。
(6)線材14の断面における自己融着層14cの外形形状は、絶縁被膜14bの外径と等しい長さの辺を有する正方形状をなしている。従って、自己融着層14cの外形を小さく抑えることができるため、各バスバー11〜13の軸方向の高さを抑えることができる。また、軸方向に重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおいては、それぞれを構成する線材14が軸方向から面接触することにより、軸方向に隣り合う絶縁被膜14b同士が軸方向に離間することなく密着する。従って、軸方向に重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにおいて、軸方向に隣り合う絶縁被膜14bが自己融着層14cによって軸方向に離間されることが抑制される。その結果、バスバー装置6の軸方向の高さを抑えることができる。
(7)各バスバー11〜13には、線材14が軸方向に重なる部分が無いため、各バスバー11〜13が軸方向に厚くなることを抑制することができる。従って、バスバー装置6の軸方向の高さを抑えることができる。
(8)歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置6によって、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4をデルタ結線することができる。
(9)歩留りの低下を抑制するとともに大型化を抑制することができるバスバー装置6をステータ3に備えることにより、同ステータ3の製造コストの増大を抑制するとともに同ステータ3の大型化を抑制することができる。また、同バスバー装置6をブラシレスモータ1に備えることにより、同ブラシレスモータ1の製造コストの増大を抑制するとともに同ブラシレスモータ1の大型化を抑制することができる。また、3本のバスバー11〜13は、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに密着固定されて一体化されることにより、形状が安定し易くなっている。そのため、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4に対するバスバー11〜13の配置、即ちコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4に対するバスバー装置6の配置を容易に行うことができる。そして、組付け性が向上されたバスバー装置6を備えることにより、ステータ3の生産性、ひいてはブラシレスモータ1の生産性を向上させることができる。
(10)成形工程ではバスバー11〜13を線材14から形成するため、バスバー11〜13の歩留りの低下を抑制することができる。また、線材14を屈曲若しくは湾曲することにより容易にバスバー11〜13を形成することができる。そして、積層工程において3本のバスバー11〜13をU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが互いに重なるように積層し、一体化工程において、互いに重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aを密着固定することにより3本のバスバー11〜13を一体化している。このような簡単な方法で、線材14にて形成された3本のバスバー11〜13からなるバスバー装置6を形成することができる。
(11)一体化工程では、バスバー11〜13を加熱して自己融着層14cを溶融し、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13a同士を、溶融した自己融着層14cによって密着固定する。従って、3本のバスバー11〜13の重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13a同士を密着固定させるために、固定用の材料や部品を別途準備しなくてもよい。また、積層された3本のバスバー11〜13を加熱するという簡単な方法で3本のバスバー11〜13を一体化することができる。従って、バスバー装置6の生産性が向上するとともに、同バスバー装置6の製造コストを低減させることができる。
(12)一体化工程では、バスバー11〜13に通電することでバスバー11〜13を容易に加熱することができる。
(13)剥離工程において線材14におけるU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bとなる部位の絶縁被膜14b及び自己融着層14cを剥離することにより、接続端部10とU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bとの接続を良好に行うことができる。また、成形工程の前に剥離工程を行うため、成形されたバスバー11〜13の変形を抑制することができる。
(14)各U相接続部11bにおける一対の延設部15同士は、自己融着層14cによって互いに密着固定されている。従って、U相バスバー11の形状が安定し易くなる。そして、V相バスバー12及びW相バスバー13においても同様に、対をなす延設部15同士が自己融着層14cによって互いに密着固定されているため、形状が安定し易くなる。
(15)各バスバー11〜13は、自己融着電線である線材14から形成されているため、径方向に沿って延び対をなす延設部15と、対をなす延設部15の先端部同士を連結する円弧状の囲繞部16とによって貫通孔17を形成することができる。即ち、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bに貫通孔17を設けるために、線材14を交差するように屈曲若しくは湾曲しなくてもよい。従って、各バスバー11〜13が軸方向に厚くなることを抑制することができる。
(16)U相接続部11bは、その先端部に設けられた貫通孔17が、接続端部10の位置に対応するように形成されている。従って、例えば、U相接続部11bがU相弧状部11aから径方向内側に突出するように形成される場合には、U相弧状部11aがU相接続部11bに対して径方向外側に配置されることになり、U相バスバー11が径方向に大きくなる。しかし、本実施形態のU相バスバー11においては、U相接続部11bは、U相弧状部11aから径方向外側に突出している。そのため、U相バスバー11が径方向に大型化されることを抑制することができる。その結果、バスバー装置6の径方向の大型化を抑制することができる。また、このことは、V相バスバー12及びW相バスバー13においても同様である。
(17)U相バスバー11、V相バスバー12及びW相バスバー13は、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aが密着固定されることにより一体化されている。従って、車両のエンジンの近傍等、振動しやすい場所にブラシレスモータ1が配置された場合であっても、バスバー11〜13同士が相対移動しない。よって、バスバー11〜13同士が擦れ合わないため、バスバー装置6における騒音の発生が抑制されるとともに、絶縁被膜14bの摩耗によりバスバー11〜13同士が短絡されることが防止される。
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図面に従って説明する。尚、本第2実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図8に示す本第2実施形態のブラシレスモータ21は、上記第1実施形態のバスバー装置6に代えてバスバー装置22を備えている。バスバー装置22は、4本のバスバー(即ち、コモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34)から構成されている。これらのコモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34は、それぞれ1本の線材14から形成されている。そして、コモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー13は、線材14の互いに平行をなす2対の外側面のうち、一方の一対の外側面が軸方向と平行をなすように且つ他方の一対の外側面が軸方向と直交するように当該線材14を成形して形成されている。
図9に示すように、コモンバスバー31は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成されている。また、コモンバスバー31は、線材14が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。更に、コモンバスバー31は、線材14の中心線が一平面内に位置するように同線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。そして、このコモンバスバー31は、11個のコモン弧状部31aと、12個のコモン接続部31bとから構成されている。
11個のコモン弧状部31aは、何れも円弧状に整形されるとともに、全てのコモン弧状部31aの曲率は等しくなっている。また、11個のコモン弧状部31aは、曲率中心が一致した状態で周方向に並ぶように形成されることにより、同心状に形成されている。更に、図8に示すように、各コモン弧状部31aの曲率半径R2は、前記ステータコア5の内径よりも大きく且つ前記ステータコア5の外径よりも小さい大きさとなっている。
図9に示すように、12個のコモン接続部31bは、各コモン弧状部31aの周方向の端部から径方向外側に突出している。そして、12個のコモン接続部31bは、コモンバスバー31において周方向に等角度間隔(30°間隔)となる12箇所に形成されている。また、各コモン接続部31bは、上記第1実施形態のU相接続部11bと同様に、コモン弧状部31aの周方向の端部から径方向外側に延びる一対の延設部15と、該延設部15の先端部同士を連結する囲繞部16とから構成されている。更に、各コモン接続部31bにおいて、囲繞部16の内側には、該囲繞部16と一対の延設部15とによって囲まれた貫通孔17が形成されている。そして、図8に示すように、各コモン接続部31bは、コモンバスバー31の径方向の中央と貫通孔17との間の距離が、ステータコア5の径方向の中央と接続端部10との間の距離と等しい距離となるように形成されている。
また、図10に示すように、U相バスバー32は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成されている。また、U相バスバー32は、線材14が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。このU相バスバー32は、5個のU相弧状部32aと、4個のU相接続部32bと、一対のU相給電部32cとから構成されている。
5個のU相弧状部32aは、何れも円弧状に整形されるとともに、全てのU相弧状部32aの曲率は等しくなっている。更に、各U相弧状部32aの曲率は、前記コモン弧状部31aの曲率と等しい。また、5個のU相弧状部32aは、曲率中心が一致した状態で周方向に並ぶように形成されることにより、同心状に形成されている。更に、図8に示すように、各U相弧状部32aの曲率半径R3は、前記ステータコア5の内径よりも大きく且つ前記ステータコア5の外径よりも小さい大きさとなっている。
また、4個のU相接続部32bは、U相バスバー32において周方向に等角度間隔(本実施形態では90°間隔)となる4箇所にそれぞれ形成されるとともに、U相弧状部32aから径方向外側に突出している。各U相接続部32bは、上記第1実施形態のU相バスバー11に備えられたU相接続部11bと同じ形状をなしており、周方向に隣り合うU相弧状部32aの端部から径方向外側に延びる一対の延設部15と、該延設部15の先端部同士を連結する囲繞部16とから構成されている。更に、各U相接続部32bにおいて、囲繞部16の内側には、該囲繞部16と一対の延設部15とによって囲まれた貫通孔17が形成されている。そして、各U相接続部32bは、U相バスバー32の径方向の中央と貫通孔17との間の距離が、ステータ3における径方向の中央と接続端部10との間の距離と等しい距離となるように形成されている。また、一対の前記U相給電部32cは、上記第1実施形態のU相バスバー11に備えられた一対のU相給電部11cと同じ形状をなしている。尚、U相バスバー32における一対のU相給電部32cを除く部位は、線材14の中心線が一平面内に位置するように同線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。
図10及び図11に示すように、V相バスバー33は、1本の線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、U相バスバー32と同じ形状をなしている。即ち、V相バスバー33は、U相バスバー32の5個のU相弧状部32aと同じ形状をなす5個のV相弧状部33aと、U相バスバー32の4個のU相接続部32bと同じ形状をなす4個のV相接続部33bと、U相バスバー32の一対のU相給電部32cと同じ形状をなす一対のV相給電部33cとから構成されている。
また、図10及び図12に示すように、W相バスバー34は、1本の線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、U相バスバー32と同じ形状をなしている。即ち、W相バスバー34は、U相バスバー32の5個のU相弧状部32aと同じ形状をなす5個のW相弧状部34aと、U相バスバー32の4個のU相接続部32bと同じ形状をなす4個のW相接続部34bと、U相バスバー32の一対のU相給電部32cと同じ形状をなす一対のW相給電部34cとから構成されている。
そして、図8乃至図12に示すように、上記したコモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34は、コモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aが軸方向に重なるように積層されている。本実施形態では、4本のバスバー31〜34は、コモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33、W相バスバー34の順に軸方向に積層されている。そして、コモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aは、同軸上に配置されることにより、互いに径方向にずれることなく積層されている。また、U相バスバー32は、U相接続部32bがコモン接続部31bに対して周方向にずれるように配置されている。そして、V相バスバー33は、U相バスバー32に対して周方向に30°ずれるように且つV相接続部33bがコモン接続部31bに対して周方向にずれるように配置されている。更に、W相バスバー34は、U相バスバー32に対して周方向に60°ずれるとともにV相バスバー33に対して周方向に30°ずれるように、且つW相接続部34bがコモン接続部31bに対して周方向にずれるように配置されている。そのため、互いに積層されたコモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34においては、コモン接続部31b、U相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34bが周方向にずれている。更に、U相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34bは、U相接続部32b、V相接続部33b、W相接続部34bの順に周方向に並ぶとともに、周方向に隣り合うU相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34b間にそれぞれコモン接続部31bが1個ずつ介在されている。また、12個のコモン接続部31b、4個のU相接続部32b、4個のV相接続部33b及び4個のW相接続部34bは、周方向に等角度間隔(本実施形態では15°間隔)に並んでいる。更に、U相給電部32c、V相給電部33c及びW相給電部34cは、コモン接続部31b、U相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34bと軸方向に重ならない位置(周方向にずれた位置)で、周方向に30°間隔に並んでいる。また、U相給電部32c、V相給電部33c及びW相給電部34cの先端部は何れも同じ方向を向いている(図8において紙面手前側)。
また、互いに積層されたコモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34においては、軸方向に重ねられたコモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aが互いに密着している。そして、軸方向に重ねられたコモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aにおいては、それぞれを構成する線材14が軸方向から面接触することにより、軸方向に隣り合う絶縁被膜14b同士が軸方向に離間することなく密着する。また、重ねられたコモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aは、コモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aにおける自己融着層14cが一体化されることにより互いに密着固定されている。そして、コモンバスバー31、U相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34は、重ねられたコモン弧状部31a、U相弧状部32a、V相弧状部33a及びW相弧状部34aが互いに密着固定されることにより一体化されている。
上記のように形成されたバスバー装置22は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4が巻装されたステータコア5の軸方向の片側端部に、U相給電部32c、V相給電部33c及びW相給電部34cの先端部がステータコア5と反対側を向くように配置されている。また、バスバー装置22は、ステータコア5と同軸上に配置されている。更に、コモン接続部31bの貫通孔17、U相接続部32bの貫通孔17、V相接続部33bの貫通孔17及びW相接続部34bの貫通孔17は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の接続端部10が引き出された位置にそれぞれ対応している。
そして、図8及び図9に示すように、12個のコモン接続部31bの貫通孔17には、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の一方側の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また、図8及び図10に示すように、4個のU相接続部32bの貫通孔17には、コイルU1〜U4の他方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。更に、図8及び図11に示すように、4個のV相接続部33bの貫通孔17には、コイルV1〜V4の他方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また更に、図8及び図12に示すように、4個のW相接続部34bの貫通孔17には、コイルW1〜W4の他方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。そして、コモン接続部31b、U相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34bの貫通孔17に挿通された接続端部10は、溶接によりそれぞれコモン接続部31b、U相接続部32b、V相接続部33b及びW相接続部34bに電気的に接続されている。その結果、図13に示すように、U相のコイルU1〜U4がU相バスバー32及びコモンバスバー31によって並列に接続されるとともに、V相のコイルV1〜V4がV相バスバー33及びコモンバスバー31によって並列に接続され、更に、W相のコイルW1〜W4がW相バスバー34及びコモンバスバー31によって並列に接続されている。また、コモンバスバー31は、中性点の役割を果たす。そして、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4は、バスバー装置22を介して互いに電気的に接続されるとともに、同バスバー装置22によってY結線されている。尚、図13においては、コモンバスバー31を破線にて図示し、U相バスバー32を実線にて図示し、V相バスバー33を一点鎖線にて図示し、W相バスバー34を二転鎖線にて図示している。
また、U相給電部32c、V相給電部33c及びW相給電部34cは、上記第1実施形態のU相給電部11c、V相給電部12c及びW相給電部13cと同様に、互いに位相が120°ずれた交流電源を供給するための給電用ターミナル(図示略)にそれぞれ電気的に接続さる。
そして、本実施形態のバスバー装置22は、上記第1実施形態のバスバー装置6と同様に、剥離工程、成形工程、積層工程及び一体化工程を経て製造される。尚、コモンバスバー31についても、剥離工程及び成形工程を経て線材14から形成される。そして、コモンバスバー31は、積層工程においてU相バスバー32、V相バスバー33及びW相バスバー34と共に積層された後に、一体化工程においてこれらのバスバー32〜34と共に一体化される。
上記したように、本第2実施形態によれば、上記第1実施形態の(1)〜(7),(9)〜(17)と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
(18)歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置22によって、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4をY結線することができる。
(第3実施形態)
以下、本発明を具体化した第3実施形態を図面に従って説明する。尚、本第3実施形態では、上記第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
図15に示す本第3実施形態のブラシレスモータ41は、上記第1実施形態のバスバー装置6に代えてバスバー装置42を備えている。バスバー装置42は、10本のバスバー(即ち、1本のコモンバスバー51、3本のU相バスバー52、3本のV相バスバー53及び3本のW相バスバー54)から構成されている。各バスバー51〜54は、それぞれ1本の線材14を成形して形成されている。そして、コモンバスバー51、U相バスバー52、V相バスバー53及びW相バスバー54は、線材14の互いに平行をなす2対の外側面のうち、一方の一対の外側面が軸方向と平行をなすように且つ他方の一対の外側面が軸方向と直交するように当該線材14を成形して形成されている。
図16に示すように、コモンバスバー51は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成されている。また、コモンバスバー51は、線材14が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。更に、コモンバスバー51は、線材14の中心線が一平面内に位置するように同線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。そして、このコモンバスバー51は、2個のコモン弧状部51aと、3個のコモン接続部51bとから構成されている。
2個のコモン弧状部51aは、何れも円弧状に整形されるとともに、同じ曲率となっている。また、2個のコモン弧状部51aは、曲率中心が一致した状態で周方向に並ぶように形成されることにより、同心状に形成されている。更に、図15に示すように、各コモン弧状部51aの曲率半径R4は、前記ステータコア5の内径よりも大きく且つ前記ステータコア5の外径よりも小さい大きさとなっている。
図16に示すように、3個のコモン接続部51bは、各コモン弧状部51aの周方向の端部から径方向外側に突出している。そして、3個のコモン接続部51bは、コモンバスバー51において周方向に等角度間隔(30°間隔)となる3箇所に形成されている。また、各コモン接続部51bは、上記第1実施形態のU相接続部11bと同様に、コモン弧状部51aの周方向の端部から径方向外側に延びる一対の延設部15と、該延設部15の先端部同士を連結する囲繞部16とから構成されている。更に、各コモン接続部51bにおいて、囲繞部16の内側には、該囲繞部16と一対の延設部15とによって囲まれた貫通孔17が形成されている。そして、図15に示すように、各コモン接続部51bは、コモンバスバー51の径方向の中央と貫通孔17との間の距離が、ステータコア5の径方向の中央と接続端部10との間の距離と等しい距離となるように形成されている。
また、図16に示すように、3本のU相バスバー52は、それぞれ線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成されるとともに、互いに同じ形状をなしている。また、各U相バスバー52は、線材14が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。更に、各U相バスバー52は、線材14の中心線が一平面内に位置するように同線材14を屈曲若しくは湾曲して形成されている。そして、各U相バスバー52は、1個のU相弧状部52aと、2個のU相接続部52bとから構成されている。
各U相バスバー52において、U相弧状部52aは、ステータ3の周方向に沿うような円弧状に整形されている。またU相弧状部52aの曲率は、前記コモン弧状部51aの国立と等しい。そして、図15に示すように、各U相弧状部52aの曲率半径R5は、前記ステータコア5の内径よりも大きく且つ前記ステータコア5の外径よりも小さい大きさとなっている。
また、各U相バスバー52において、2個のU相接続部52bは、U相弧状部52aの周方向の両端部から径方向外側に突出している。そして、各U相バスバー52における2個のU相接続部52bは、周方向に75°離間している。各U相接続部52bは、上記第1実施形態のU相バスバー11に備えられたU相接続部11bと同じ形状をなしており、U相弧状部52aの周方向の端部から径方向外側に延びる一対の延設部15と、該延設部15の先端部同士を連結する囲繞部16とから構成されている。更に、各U相接続部52bにおいて、囲繞部16の内側には、該囲繞部16と一対の延設部15とによって囲まれた貫通孔17が形成されている。そして、各U相接続部52bは、U相バスバー32の径方向の中央(U相弧状部52aの曲率中心に同じ)と貫通孔17との間の距離が、ステータコア5の径方向の中央と接続端部10との間の距離と等しい距離となるように形成されている。
図17に示すように、3本のV相バスバー53は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、3本のU相バスバー52と同じ形状をなしている。即ち、各V相バスバー53は、U相バスバー52の1個のU相弧状部52aと同じ形状をなす1個のV相弧状部53aと、U相バスバー52の2個のU相接続部52bと同じ形状をなす2個のV相接続部53bとから構成されている。
そして、図18に示すように、3本のW相バスバー54は、線材14の複数箇所を屈曲若しくは湾曲して該線材14を略円弧状に成形して形成され、3本のU相バスバー52と同じ形状をなしている。即ち、各W相バスバー54は、U相バスバー52の1個のU相弧状部52aと同じ形状をなす1個のW相弧状部54aと、U相バスバー52の2個のU相接続部52bと同じ形状をなす2個のW相接続部54bとから構成されている。
そして、図15乃至図18に示すように、上記したコモンバスバー51、U相バスバー52、V相バスバー53及びW相バスバー54は、コモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aが軸方向に重なるように積層されている。そして、コモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aは、同軸上に配置されることにより、互いに径方向にずれることなく積層されている。本実施形態では、コモンバスバー51は、3本のU相バスバー52と共に周方向に配置されている。即ち、コモンバスバー51は、軸方向の位置が3本のU相バスバー52と同じになっている。また、3本のU相バスバー52は、周方向に90°間隔に配置されるとともに、軸方向の高さが互いに同じになっている。更に、コモンバスバー51は、周方向に配置された3本のU相バスバー52のうち端の2本のU相バスバー52の間であって中央のU相バスバー52が配置されていない方の間に、3本のU相バスバー52と軸方向の高さが同じとなるように配置されている。また、3本のV相バスバー53は、周方向に90°間隔に配置されるとともに、軸方向の高さが互いに同じになっている。そして、3本のV相バスバー53は、U相バスバー52に対して周方向に30°ずれて配置されている。また、3本のW相バスバー54は、周方向に90°間隔に配置されるとともに、軸方向の高さが互いに同じになっている。そして、3本のW相バスバー54は、U相バスバー52に対して周方向に60°且つV相バスバー53に対して周方向に30°ずれて配置されている。更に、コモン接続部51b、U相接続部52b、V相接続部53b及びW相接続部54bは、周方向にずれている。
互いに積層されたバスバー51〜54においては、軸方向に重ねられたコモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aが互いに密着している。そして、軸方向に重ねられたコモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aにおいては、それぞれを構成する線材14が面接触することにより、軸方向に隣り合う絶縁被膜14b同士が軸方向に離間することなく密着する。また、重ねられたコモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aは、コモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aにおける自己融着層14cが一体化されることにより互いに密着固定されている。そして、コモンバスバー51、U相バスバー52、V相バスバー53及びW相バスバー54は、重ねられたコモン弧状部51a、U相弧状部52a、V相弧状部53a及びW相弧状部54aが互いに密着固定されることにより一体化されている。
上記のように形成されたバスバー装置42は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4が巻装されたステータコア5の軸方向の片側端部に配置されている。また、バスバー装置42は、ステータコア5と同軸上に配置されている。更に、コモン接続部51bの貫通孔17、U相接続部52bの貫通孔17、V相接続部53bの貫通孔17及びW相接続部54bの貫通孔17は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4の接続端部10が引き出された位置にそれぞれ対応している。
そして、図15及び図16に示すように、3本のU相バスバー52のうちコモンバスバー51の時計方向側に位置するU相バスバー52の2個のU相接続部52bの貫通孔17には、コイルU1の一方の接続端部10及びコイルU2の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また、3本のU相バスバー52のうち中央のU相バスバー52の2個のU相接続部52bの貫通孔17には、コイルU2の他方の接続端部10及びコイルU3の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。更に、残りのU相バスバー52の2個のU相接続部52bの貫通孔17には、コイルU3の他方の接続端部10及びコイルU4の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。
同様に、図15及び図17に示すように、3本のV相バスバー53のうちコモンバスバー51の時計方向側に位置するV相バスバー53の2個のV相接続部53bの貫通孔17には、コイルV1の一方の接続端部10及びコイルV2の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また、3本のV相バスバー53のうち中央のV相バスバー53の2個のV相接続部53bの貫通孔17には、コイルV2の他方の接続端部10及びコイルV3の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。更に、残りのV相バスバー53の2個のV相接続部53bの貫通孔17には、コイルV3の他方の接続端部10及びコイルV4の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。
また同様に、図15及び図18に示すように、3本のW相バスバー54のうち、コモンバスバー51の時計方向側に位置するW相バスバー54の2個のW相接続部54bの貫通孔17には、コイルW1の一方の接続端部10及びコイルW2の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。また、3本のW相バスバー54のうち中央のW相バスバー54の2個のW相接続部54bの貫通孔17には、コイルW2の他方の接続端部10及びコイルW3の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。更に、残りのW相バスバー54の2個のW相接続部54bの貫通孔17には、コイルW3の他方の接続端部10及びコイルW4の一方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。
更に、図15及び図16に示すように、コモンバスバー51の3個のコモン接続部51bの貫通孔17には、コイルU4の他方の接続端部10、コイルV4の他方の接続端部10及びコイルW4の他方の接続端部10がそれぞれ挿通されている。
そして、コモン接続部51b、U相接続部52b、V相接続部53b及びW相接続部54bの貫通孔17に挿通された接続端部10は、溶接によりそれぞれコモン接続部51b、U相接続部52b、V相接続部53b及びW相接続部54bに電気的に接続されている。その結果、図14に示すように、U相のコイルU1〜U4がU相バスバー52によって直列に接続されるとともに、V相のコイルV1〜V4がV相バスバー53によって直列に接続され、更に、W相のコイルW1〜W4がW相バスバー54によって直列に接続されている。また、コモンバスバー51は、中性点の役割を果たす。そして、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4は、バスバー装置42を介して互いに電気的に接続されるとともに、同バスバー装置42によってY結線されている。
尚、バスバー装置42に接続されなかったコイルU1の他方の接続端部10、コイルV1の他方の接続端部10及びコイルW1の他方の接続端部10は、互いに位相が120°ずれた交流電源を供給するための給電用ターミナル(図示略)にそれぞれ電気的に接続されている。
そして、本実施形態のバスバー装置42は、上記第2実施形態のバスバー装置22と同様に、剥離工程、成形工程、積層工程及び一体化工程を経て製造される。
上記したように、本第3実施形態によれば、上記第1実施形態の(1)〜(7),(9)〜(17)と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
(19)歩留りの低下が抑制されるとともに大型化が抑制されたバスバー装置42によって、12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4をY結線することができる。
尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態では、バスバー装置6,22,42を製造する際、成形工程の前に剥離工程が行われる。しかしながら、剥離工程は、成形工程の後に行われてもよい。また、必ずしも剥離工程を行わなくてもよい。
・上記第1実施形態の一体化工程では、バスバー11〜13を加熱するために、該バスバー11〜13に通電する。しかしながら、一体化工程においてバスバー11〜13を加熱する方法は、バスバー11〜13への通電に限らない。例えば、積層されたバスバー11〜13に熱風を当てることにより当該バスバー11〜13を加熱してもよい。このようにすると、軸方向に積層されるバスバー11〜13の本数が少ない場合であっても、容易にバスバー11〜13を加熱することができる。また例えば、積層されたバスバー11〜13を、自己融着層14cを溶融可能な温度に保たれた高温槽に一定時間入れることにより、当該バスバー11〜13を加熱してもよい。尚、このことは、上記第2実施形態の一体化工程及び上記第3実施形態の一体化工程においても同様である。
・上記第1実施形態の一体化工程では、バスバー11〜13を加熱することにより重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aを密着固定する。しかしながら、バスバー11〜13を一体化する方法は、加熱によるものに限らない。例えば、重ねられたU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aにワニスを塗布することにより、当該ワニスによってU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aを密着固定してもよい。尚、ワニスは絶縁性を有するものが望ましい。また、ワニスに代えて、絶縁性の接着剤を塗布してもよい。また、積層されたバスバー11〜13をワニスの中に浸してもよい。この場合には、U相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bにもワニスが付着し易い。尚、ワニス若しくは接着材によってU相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aを密着固定する場合には、バスバー11〜13を構成する線材14は、自己融着層14cを備えなくてもよい。そして、このことは、上記第2実施形態の一体化工程及び上記第3実施形態の一体化工程においても同様である。
・上記各実施形態では、各バスバー11〜13,31〜34,51〜54を形成するための線材14は、交差して軸方向に重なることがないように屈曲若しくは湾曲されている。しかしながら、線材14は、交差して軸方向に重なる部分が形成されるように屈曲若しくは湾曲されてもよい。
・上記各実施形態では、線材14の断面における自己融着層14cの外形形状は、絶縁被膜14bの外径と等しい長さの辺を有する正方形状をなしている。しかしながら、線材14の断面における自己融着層14cの外形形状は、上記各実施形態の形状に限らない。例えば、線材14の断面における自己融着層14cの外形形状は、絶縁被膜14bの外径よりも長い長さの辺を有する正方形状であってもよい。また、線材14の断面における自己融着層14cの外形形状は、円形状、多角形状等であってもよい。
・上記第1実施形態のバスバー装置6では、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、同じ曲率の円弧状に整形されている。しかしながら、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、バスバー11〜13を積層したときに、互いに軸方向に重なる部位を有し且つ互いに密着固定されることによりバスバー11〜13を一体化可能な形状であれば、互いに異なる曲率の円弧状に整形されてもよい。このことは、上記第2実施形態のバスバー装置22及び上記第3実施形態のバスバー装置42においても同様である。
・上記第1実施形態のバスバー装置6は、図19に示すように構成してもよい。図19に示す例では、積層されたバスバー11〜13において、U相接続部11bの囲繞部16、V相接続部12bの囲繞部16及びW相接続部13bの囲繞部16の軸方向の高さが全て同じになっている。このようにすると、バスバー装置6において接続端部10が接続される部位の軸方向の高さが一定となる。従って、接続端部10とU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bとを電気的に接続する際に、接続端部10とU相接続部11b、V相接続部12b及びW相接続部13bとを電気的に接続するための治具を軸方向に沿って移動させなくてもよくなる。また、当該治具を軸方向に沿って移動させる場合であっても、その移動量を小さく抑えることができる。よって、ステータ3の生産性を向上させることができる。更にはブラシレスモータ1の生産性を向上させることができる。そして、第2実施形態のバスバー装置22及び第3実施形態のバスバー装置42においても、同様の構成としてもよい。
・上記第1実施形態のU相バスバー11において、U相接続部11bは、U相弧状部11aから径方向外側に突出するとともに貫通孔17を有する形状に形成されている。しかしながら、U相接続部11bは、U相弧状部11aから径方向内側に突出するように形成されてもよい。また、U相接続部11bは、貫通孔17を必ずしも備えなくてもよい。この場合、例えば、U相接続部11bは、軸方向から見た形状が径方向内側若しくは径方向外側に開口するU字状をなすように形成されてもよい。このことは、コモンバスバー31,51のコモン接続部31b,51b、U相バスバー32,52のU相接続部32b,52b、V相バスバー12,33,53のV相接続部12b,33b,53b及びW相バスバー13,34,54のW相接続部13b,34b,54bにおいても同様である。
・上記各実施形態において、線材14は、コイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4を構成する導線9と同じ線材であってもよい。導線9には、一般的に、導電性を有する芯線を絶縁性の絶縁被膜にて被覆して形成されたものが使用される。従って、導線9からバスバー(例えば、上記第1実施形態のバスバー11〜13)を形成した場合、バスバーは互いに接触したとしても互いに短絡されないため、複数のバスバーを接触させて積層することができる。従って、バスバー装置の小型化を図ることができる。
・上記第1実施形態では、U相弧状部11aは、円弧状に整形されているが、円弧状に限らない。U相弧状部11aは、弧状に形成されればよい。尚、「弧状」は、円弧状に限らず、線材の複数箇所を屈曲して弓なりに整形した形状も含む。このことは、コモン弧状部31a,51a、U相弧状部32a,52a、V相弧状部12a,33a,53a及びW相弧状部13a,34a,54aにおいても同様である。
・上記第1実施形態のバスバー装置6では、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、軸方向に重ねられている。しかしながら、U相弧状部11a、V相弧状部12a及びW相弧状部13aは、径方向に重なって密着固定されるように形成されてもよい。このことは、上記第2実施形態のバスバー装置22及び上記第3実施形態のバスバー装置42においても同様である。
・上記実施形態のブラシレスモータ1,21,41は、何れも12個のコイルU1〜U4,V1〜V4,W1〜W4を備えた構成となっている。しかしながら、ブラシレスモータ1,21,41に備えられるコイルの数は適宜変更してもよい。この場合、コイルの個数やコイルの結線の仕方に応じて、バスバー装置6,22,42を構成するバスバーの本数が変更される。
3…ステータ、4…ロータ、6,22,42…バスバー装置、10…コイルの端部としての接続端部、11,32,52…バスバーとしてのU相バスバー、11a,32a,52a…弧状部としてのU相弧状部、11b,32b,52b…接続部としてのU相接続部、12,33,53…バスバーとしてのV相バスバー、12a,33a,53a…弧状部としてのV相弧状部、12b,33b,53b…接続部としてのV相接続部、13,34,54…バスバーとしてのW相バスバー、13a,34a,54a…弧状部としてのW相弧状部、13b,34b,54b…接続部としてのW相接続部、14…線材、14a…芯線、14b…絶縁層を構成する絶縁被膜、14c…絶縁層を構成する自己融着層、16…接続部におけるコイルの端部が接続される部位としての囲繞部、17…貫通孔、31,51…バスバーとしてのコモンバスバー、31a,51a…弧状部としてのコモン弧状部、31b,51b…接続部としてのコモン接続部、U1〜U4,V1〜V4,W1〜W4…コイル。

Claims (16)

  1. 複数本のバスバーによって複数のコイルの端部を電気的に接続するバスバー装置であって、
    各前記バスバーは、導電性を有する芯線を絶縁性を有する絶縁層にて被覆してなる自己融着電線から形成され
    複数本の前記バスバーが、互いに重ねられて密着固定されることにより一体化されていることを特徴とするバスバー装置。
  2. 請求項1に記載のバスバー装置において、
    各前記バスバーは、弧状に整形された弧状部を有し、互いの前記弧状部が重ねられて密着固定されることにより一体化されていることを特徴とするバスバー装置。
  3. 請求項2に記載のバスバー装置において、
    全ての前記バスバーは、前記弧状部の曲率が等しく形成されるとともに、前記弧状部が同軸上となるように軸方向に積層されていることを特徴とするバスバー装置。
  4. 請求項2又は請求項3に記載のバスバー装置において、
    各前記バスバーは、前記弧状部から径方向に突出するように前記自己融着電線を屈曲若しくは湾曲して形成され前記コイルの端部を接続するための接続部を有することを特徴とするバスバー装置。
  5. 請求項に記載のバスバー装置において、
    前記接続部は、前記コイルの端部を挿通可能な貫通孔を有することを特徴とするバスバー装置。
  6. 請求項4又は請求項に記載のバスバー装置において、
    全ての前記接続部における前記コイルの端部が接続される部位は、軸方向の高さが同じであることを特徴とするバスバー装置。
  7. 請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、
    複数の前記バスバーは、周方向に90°間隔となる4箇所に周方向に隣り合う2つずつの前記接続部がそれぞれ形成されたU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすW相バスバーとであり、
    前記V相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれて積層されるとともに、前記W相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に60°且つ前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれて積層され、複数の前記バスバーは12個の前記コイルをデルタ結線するものであることを特徴とするバスバー装置。
  8. 請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、
    複数の前記バスバーは、周方向に30°間隔となる12箇所に前記接続部がそれぞれ形成されたコモンバスバーと、前記コモンバスバーの前記弧状部と同じ曲率で円弧状に湾曲された前記弧状部を有し周方向に90°間隔となる4箇所に前記接続部がそれぞれ形成されたU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなすW相バスバーとであり、
    前記U相バスバーは、該U相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、前記V相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれるように且つ該V相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、前記W相バスバーは、前記U相バスバーに対して周方向に60°ずれるとともに前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれるように且つ該W相バスバーの前記接続部が前記コモンバスバーの前記接続部に対して周方向にずれるように配置され、複数の前記バスバーは12個の前記コイルをY結線するものであることを特徴とするバスバー装置。
  9. 請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、
    複数の前記バスバーは、75°離間した2つの前記接続部を円弧状の前記弧状部で連結してなる3本のU相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなす3本のV相バスバーと、前記U相バスバーと同じ形状をなす3本のW相バスバーと、周方向に30°間隔に設けられた3つの前記接続部を前記U相バスバーの前記弧状部と同じ曲率で円弧状に湾曲された前記弧状部で連結してなる1本のコモンバスバーとであり、
    前記コモンバスバーは3本の前記U相バスバーと共に周方向に配置され、3本の前記U相バスバーは周方向に90°間隔に配置され、3本の前記V相バスバーは周方向に90°間隔に配置されるとともに前記U相バスバーに対して周方向に30°ずれて配置され、3本の前記W相バスバーは周方向に90°間隔に配置されるとともに前記U相バスバーに対して周方向に60°且つ前記V相バスバーに対して周方向に30°ずれて配置され、前記コモンバスバーの前記接続部、前記U相バスバーの前記接続部、前記V相バスバーの前記接続部及び前記W相バスバーの前記接続部は周方向にずれており、複数の前記バスバーは、12個の前記コイルをY結線するものであることを特徴とするバスバー装置。
  10. 請求項乃至請求項の何れか1項に記載のバスバー装置において、
    前記自己融着電線は、断面円形状の前記芯線と、絶縁性を有し前記芯線の外周を被覆する円筒状の絶縁被膜と、前記絶縁被膜の外周を被覆する自己融着層とから構成され、前記自己融着電線の断面における前記自己融着層の外形形状は、前記絶縁被膜の外径と等しい長さの辺を有する正方形状をなすことを特徴とするバスバー装置。
  11. 請求項乃至請求項10の何れか1項に記載のバスバー装置において、
    各前記バスバーは、前記自己融着電線が交差して軸方向に重なる部分が形成されないように該自己融着電線を屈曲若しくは湾曲して形成されていることを特徴とするバスバー装置。
  12. 周方向に並ぶ複数のコイルと、前記コイルの端部同士を電気的に接続する請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のバスバー装置とを備えたことを特徴とするステータ。
  13. 周方向に並ぶ複数のコイルの端部を請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載のバスバー装置にて電気的に接続してなるステータと、
    前記ステータの内側に配置されたロータと
    を備えたことを特徴とするブラシレスモータ。
  14. 請求項に記載のバスバー装置の製造方法であって、
    数の前記バスバーを、互い重なるように積層する積層工程と、
    重ねられた前記バスバー同士を密着固定して複数の前記バスバーを一体化する一体化工程と
    を備えたことを特徴とするバスバー装置の製造方法。
  15. 請求項14に記載のバスバー装置の製造方法において、
    前記絶縁層は、前記芯線の外周を被覆する絶縁性の絶縁被膜と、前記絶縁被膜の外周を被覆する自己融着層とから構成され、
    前記一体化工程では、前記バスバーを加熱して前記自己融着層を溶融し、重ねられた前記バスバー同士を溶融した前記自己融着層によって密着固定することを特徴とするバスバー装置の製造方法。
  16. 請求項15に記載のバスバー装置の製造方法において、
    前記一体化工程では、前記バスバーに通電することにより前記バスバーを加熱することを特徴とするバスバー装置の製造方法。
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