JP5790603B2

JP5790603B2 - 集配電リング及び電動機

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Publication number: JP5790603B2
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Inventors: 和彦冨田; 健一江上
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Description

本発明は、集配電リング及び電動機に関する。

従来、例えば三相交流モータにおけるステータの巻線に、モータ電流を集配電（集電及び配電）する集配電リングが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のステータは、環状に形成された電気絶縁性の絶縁ホルダと、絶縁ホルダに保持された複数（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、及び中性相の４つ）のバスバーと、複数のボビンに巻き回された複数のコイルとを有している。絶縁ホルダには、径方向に隣り合うバスバーの間に介在する３つの円環状の凸部が形成されている。この凸部により、バスバー間の沿面距離が増大し、絶縁信頼性が向上されている。

特開２０１０−６３２７３号公報

ところで、絶縁信頼性を高めるためには、バスバー間の沿面距離のみならず、バスバー間の空間距離を確保する必要がある。特許文献１に記載のステータにおいて、バスバー間の空間距離を確保するためには、凸部の先端部がバスバーの幅方向の端部よりも突出していることが望ましい。しかし、このように凸部を形成すると、絶縁ホルダの軸方向の寸法が増大し、ステータが大型化してしまうという課題があった。

なお、複数のバスバーに替えて、導体が絶縁層に被覆された複数の絶縁電線を用いて絶縁信頼性を確保し、コイルの巻線の端部と絶縁電線の導体とを複数の端子によって接続することが考えられるが、この場合には、絶縁層の一部を除去して端子を接続するための工数が増大してしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造時における工数の増大及び大型化を抑制しながら、絶縁信頼性を確保す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を目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、環状に配置された複数のティースに巻き回された複数相の巻線に各相の電流を集配電する複数のバスリングを備え、前記複数のバスリングは、それぞれが複数の端子部及び前記複数の端子部と電気的に導通した本体部を有し、前記複数のバスリングのうち、前記端子部の数が最も多い１つのバスリングは、板状の金属部材を屈曲して前記本体部及び前記端子部が一体に形成され、前記複数のバスリングのうち、前記１つのバスリングを除く他のバスリングは、前記本体部が導体及び該導体を被覆する絶縁体を有する環状の絶縁電線からなり、前記本体部の前記絶縁体が除去されて前記導体が露出した複数箇所に前記端子部が接続された集配電リングを提供する。

また、前記複数のバスリングは、環状に配置された前記複数のティースの軸を中心に同心状に配置されているとよい。

また、前記１つのバスリングは、前記複数のバスリングの最内周又は最外周に配置されているとよい。

また、前記１つのバスリングの端子部は、径方向内側に突出していると共に、前記他のバスリングの端子部は、径方向外側に突出しており、
前記複数相の巻線の一端部及び他端部は、前記他のバスリングと前記１つのバスリングとの間の位置で前記端子部に接続されているとよい。

また、前記１つのバスリングの端子部は、前記他のバスリングの端子部の間に配置されているとよい。

また、前記他のバスリングの端子部は、前記本体部に沿って延びる第１連結部と、前記第１連結部の端部から軸方向に平行に延びる第２連結部と、を有するとよい。

また、前記複数のティース及び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三相交流モータのステータを構成し、前記他のバスリングは、複数のＵ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第１のバスリング、複数のＶ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第２のバスリング、及び複数のＷ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第３のバスリングからなり、前記１つのバスリングは、前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線のそれぞれの他端部が接続された中性相のバスリングであるとよい。

また、前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線の一端部及び他端部は、前記第１乃至第３のバスリングと前記中性相のバスリングとの間の位置で前記端子部に接続されているとよい。

また、前記第１乃至第３のバスリング及び前記中性相のバスリングを保持する環状の保持部材をさらに備え、前記保持部材は、前記第１乃至第３のバスリングと前記中性相のバスリングとの間に前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線の一端部及び他端部を導くガイド部を有するとよい。

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、前記複数のティース及び前記複数相の巻線を有するステータと、前記複数相の巻線の磁界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、製造時における工数の増大を抑制しながら、絶縁信頼性を高めることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る集配電リング、及びこれを備えた電動機の構成例を示す説明図である。保持部材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面斜視図である。第１乃至第４のバスリングを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は保持部材に収容された第１乃至第４のバスリングを示す断面図である。端子及びその周辺部を示す斜視図である。円弧状導電体を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第４のバスリングの軸方向から見た平面図である。比較例に係る保持部材及び第１乃至第４のバスリングを示し、（ａ）は保持部材及び１乃至第４のバスリングの断面図、（ｂ）は第１乃至第４のバスリングの断面図、（ｃ）は保持部材の断面図、（ｄ）は第２のバスリングにおける端子部及びその周辺部の斜視図である。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る集配電リング、及びこれを備えた電動機の構成例を示す説明図である。

この電動機１は、ステータ１１と、ロータ１２と、ステータ１１にモータ電流を集電及び配電する集配電リング１０とを備えた三相交流モータである。なお、電動機１は、集配電リング１０とステータ１１とがロータ１２の回転軸線に沿って並んでいるが、図１では、便宜上、ステータ１１を集配電リング１０の内側に図示している。

ステータ１１は、軸Ｏを中心として環状に配置された磁性材料からなる複数のティース１１０に、例えばエナメル塗装によって絶縁被覆された複数相の巻線１１１，１１２，１１３を巻き回して構成されている。各ティース１１０には、Ｕ相の巻線１１１、Ｖ相の巻線１１２、又はＷ相の巻線１１３が巻き回されている。これら、複数相の巻線１１１，１１２，１１３には、Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の電流が供給される。なお、軸Ｏは、環状に配置された複数のティース１１０の中心であり、ロータ１２の回転軸と略一致する。

集配電リング１０は、巻線１１１，１１２，１１３に対して集配電を行う第１乃至第４のバスリング２１〜２４と、第１乃至第４のバスリング２１〜２４を保持する環状の保持部材３とを備えている。第１乃至第３のバスリング２１〜２３には、その周方向の１箇所に給電端子２１ａ，２２ａ，２３ａが設けられている。給電端子２１ａ，２２ａ，２３ａは、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の径方向の外側に突出し、図略のインバータに接続される。

第１乃至第３のバスリング２１〜２３は、インバータから出力されるモータ電流を電動機１のＵ相，Ｖ相，Ｗ相の各巻線１１１，１１２，１１３にそれぞれ配電する。第４のバスリング２４は、ステータ１１の中性相のバスリングであり、各巻線１１１，１１２，１１３のそれぞれの端部が接続されている。

Ｕ相の巻線１１１の一端部１１１ａは、第１のバスリング２１に電気的に接続されている。Ｕ相の巻線１１１の他端部１１１ｂは、第４のバスリング２４に電気的に接続されている。同様に、Ｖ相及びＷ相の巻線１１２，１１３の一端部１１２ａ，１１３ａは、第２及び第３のバスリング２２，２３に電気的に接続され、巻線１１２，１２３の他端部１１２ｂ，１１３ｂは、第４のバスリング２４に電気的に接続されている。

ロータ１２は、図略の軸受によってステータ１１と同軸上で回転可能に支持されたロータコア１２０と、ロータコア１２０の外周面に固定された複数の磁極を有する磁石１２１とを有している。

Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各巻線１１１，１１２，１１３には、図略のインバータから位相が互いに１２０°ずれた正弦波状のモータ電流が供給され、ステータ１１に回転磁界を形成する。ロータ１２は、磁石１２１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、この回転力によってステータ１１に対して回転する。

（保持部材の構成）
図２は、保持部材３を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面斜視図である。

保持部材３は、例えば射出成型された樹脂からなり、第１乃至第４のバスリング２１〜２４を収容する収容空間を有する断面コ字状に形成されている。保持部材３は、その底壁３００に、第１のバスリング２１に対応して形成された複数の第１の突起３０１を有している。複数の第１の突起３０１は、それぞれが円弧状であり、第１のバスリング２１に沿って形成されている。また、保持部材３は、底壁３００に、第２及び第３のバスリング２２，２３に対応して形成された円弧状の複数の第２及び第３の突起３０２，３０３を有している。

複数の第１乃至第３の突起３０１〜３０３は、同心円状に形成され、複数の第２の突起３０２は複数の第１の突起３０１の外側に、複数の第３の突起３０３は複数の第２の突起３０２の外側に、それぞれ形成されている。また、複数の第１乃至第３の突起３０１〜３０３は、底壁３００における保持部材３の底面３００ａから突出し、底面３００ａと第１乃至第３のバスリング２１〜２３の沿面距離を増大させている。

また、保持部材３には、第４のバスリング２４の一部を収容し、第４のバスリング２４を保持するための複数の保持溝３０４が形成されている。複数の保持溝３０４は、それぞれが円弧状であり、保持部材３の軸方向に沿って底面３００ａ側に向かって窪むように形成されている。本実施の形態では、複数の保持溝３０４が、複数の第１乃至第３の突起３０１〜３０３の内周側に形成されている。

また、保持部材３は、底壁３００の内周側及び外周側の端部から底面３００ａに直交する方向（すなわち、保持部材３の軸方向）に突出した内壁３０５及び外壁３０６を有している。内壁３０５は、保持溝３０４における内周面を構成している。外壁３０６は、第３の突起３０３に連続して形成されている。

また、保持部材３は、巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａを後述する第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１の接続部に案内するガイド部３１，３２，３３、及び巻線１１１，１１２，１１３の他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂを後述する第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３の接続部に案内するガイド部３４を有している。本実施の形態では、保持部材３が、ガイド部３１，３２，３３を８個ずつ有すると共に、２４個のガイド部３４を有している。

ガイド部３１には、巻線１１１の一端部１１１ａを挿通させる挿通孔３１０が形成されている。同様に、ガイド部３２，３３には、巻線１１２，１１３の一端部１１２ａ，１１３ａを挿通させる挿通孔３２０，３３０が形成されている。また同様に、ガイド部３４には、巻線１１１，１１２，１１３の他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂを挿通させる挿通孔３４０が形成されている。ガイド部３１〜３４の構成の詳細については後述する。

また、保持部材３は、給電端子２１ａ，２２ａ，２３ａを収容する給電端子収容部３１ａ，３２ａ，３３ａと、第１のバスリング２１の収容空間と第２のバスリング２２の収容空間とを区画する複数の区画壁３０７と、第２のバスリング２２の収容空間と第３のバスリング２３の収容空間とを区画する複数の区画壁３０８とを有している。

（第１乃至第４のバスリングの構成）
図３は、第１乃至第４のバスリング２１〜２４を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は保持部材３に収容された第１乃至第４のバスリング２１〜２４を保持部材３と共に示す断面図である。

第１のバスリング２１は、本体部としての環状の電線２１０と、電線２１０の周方向の複数箇所に接続された端子部としての端子２１１と、給電端子２１ａとを有している。本実施の形態では、第１のバスリング２１が等間隔に配置された８つの端子２１１を有している。複数の端子２１１には、保持部材３のガイド部３１の挿通孔３１０を挿通した巻線１１１の一端部１１１ａがそれぞれ接続される。

電線２１０の両端は、給電端子２１ａに加締め固定されている。電線２１０は、断面円形の丸電線であり、銅等の良導電性を有する金属からなる導体２１０ａ、及び導体２１０ａを被覆する絶縁性の樹脂からなる絶縁体２１０ｂを有する環状の絶縁電線である。端子２１１と電線２１０との接続箇所では、絶縁体２１０ｂが除去されて露出した導体２１０ａに端子２１１の一端が加締めによって固定されている。これにより、複数の端子２１１が電線２１０の導体２１０ａと電気的に導通する。

同様に、第２のバスリング２２は、環状の電線２２０と、電線２２０の周方向の複数箇所に配置された端子２２１と、給電端子２２ａとを有し、電線２２０の両端が給電端子２２ａに加締め固定されている。また、第３のバスリング２３は、環状の電線２３０と、電線２３０の周方向の複数箇所に配置された端子２３１と、給電端子２３ａとを有し、電線２２０の両端が給電端子２２ａに加締め固定されている。

本体部としての電線２２０，２３０は、導体２２０ａ，２３０ａ、及び導体２２０ａ，２３０ａを被覆する絶縁性の樹脂からなる絶縁体２２０ｂ，２３０ｂを有する環状の絶縁電線であり、絶縁体２２０ｂ，２３０ｂが除去されて露出した導体２２０ａ，２３０ａに、端子部としての端子２２１，２３１が加締めにより固定されている。

第２のバスリング２２の複数の端子２２１には、保持部材３のガイド部３２の挿通孔３２０を挿通した巻線１１２の一端部１１２ａがそれぞれ接続される。また、第３のバスリング２３の複数の端子２３１には、保持部材３のガイド部３３の挿通孔３３０を挿通した巻線１１３の一端部１１３ａがそれぞれ接続される。

端子２１１，２２１，２３１には、保持部材３のガイド部３１，３２，３３の挿通孔３１０，３２０，３３０を挿通した巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａがそれぞれ接続される。

第４のバスリング２４は、円弧状に形成された複数の円弧状導電体２４Ａからなり、これらの円弧状導電体２４Ａが保持部材３の周方向に沿って所定距離離間して順次配置されることにより、全体として環状に構成されている。

円弧状導電体２４Ａは、円弧状に屈曲された本体部２４０と、本体部２４０の周方向の複数箇所（３箇所）に設けられ、第４のバスリング２４の径方向に突出した複数（３つ）の端子部２４１，２４２，２４３とを有している。本実施の形態では、第４のバスリング２４が８個の円弧状導電体２４Ａからなり、合計２４個（３×８）の端子部（端子部２４１，２４２，２４３）を等間隔に有している。本体部２４０と端子部２４１，２４２，２４３とは、板状の金属部材を屈曲して一体に形成され、互いに電気的に導通している。円弧状導電体２４Ａの構成の詳細については後述する。

第１乃至第４のバスリング２１〜２４は、環状に配置された複数のティース１１０の軸Ｏを中心に同心状に配置されている。すなわち、第１乃至第４のバスリング２１〜２４は、軸Ｏと直交する方向に整列して配置されている。更にいえば、第１乃至第４のバスリング２１〜２４は、同一平面を形成するように配置されている。本実施の形態では、第４のバスリング２４が最も内側に、第３のバスリング２３が最も外側に配置されている。第１のバスリング２１は第４のバスリング２４の外側に配置され、第２のバスリング２２は第１のバスリング２１と第３のバスリング２３との間に配置されている。すなわち、第４のバスリング２４は、第１乃至第４のバスリング２１〜２４の最内周に配置されている。

第１乃至第４のバスリング２１〜２４のうち、第４のバスリング２４は、端子部の数（端子部２４１，２４２，２４３の合計の数）が最も多く、第１のバスリング２１の端子２１１の数、第２のバスリング２２の端子２２１の数、第３のバスリング２３の端子２３１の数は、それぞれ同じである。第４のバスリング２４は、本発明の「１つのバスリング」に相当し、第１乃至第３のバスリング２１〜２３は、本発明の「他のバスリング」に相当する。

第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１は、電線２１０，２２０，２３０の径方向内側に突出し、第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３は、本体部２４０の径方向外側に突出している。ガイド部３１〜３４は、電線２１０の内周側であって円弧状導電体２４Ａの本体部２４０の外周側に設けられている。

すなわち、巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ及び他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂは、第１乃至第３のバスリング２１〜２３と第４のバスリング２４との間の位置で、端子２１１，２２１，２３１及び端子部２４１，２４２，２４３に接続されている。保持部材３のガイド部３１〜３４は、第１乃至第３のバスリング２１〜２３と第４のバスリング２４との間に、巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ及び他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂを導く。

第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３は、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１の間に配置されている。より具体的には、図２に示すように、第４のバスリング２４の端子部２４１は、第１のバスリング２１の端子２１１と第３のバスリング２３の端子２３１との間に、第４のバスリング２４の端子部２４２は、第１のバスリング２１の端子２１１と第２のバスリング２２の端子２２１との間に、第４のバスリング２４の端子部２４３は、第２のバスリング２２の端子２２１と第３のバスリング２３の端子２３１との間に、それぞれ配置されている。

第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１は、それぞれ同様に構成されているので、端子２２１を例にとってその構成を詳細に説明する。

図４は、端子２２１及びその周辺部を示す斜視図である。端子２２１は、板状の導電体を屈曲して形成され、電線２２０の導体２２０ａに接続される第１の接続部２２１ａと、巻線１１２の一端部１１２ａに接続される第２の接続部２２１ｃと、第１の接続部２２１ａ及び第２の接続部２２１ｃを連結する連結部２２１ｂとを一体に有している。

連結部２２１ｂは、第１の接続部２２１ａから電線２２０に沿って延びる第１連結部２２１ｂ_１と、第１連結部２２１ｂ_１の端部から第２のバスリング２２の軸方向に平行に延びる第２連結部２２１ｂ_２と、第２連結部２２１ｂ_２の端部から第２のバスリング２２の径方向に沿って内方に延びる第３連結部２２１ｂ_３とからなる。第２の接続部２２１ｃは、第３連結部２２１ｂ_３に連続して設けられ、巻線１１２の一端部１１２ａを囲むようにＵ字状に形成されている。

端子２２１は、第１の接続部２２１ａが電線２２０の導体２２０ａに加締め固定されると共に、第２の接続部２２１ｃが巻線１１２の一端部１１２ａに加締めによって固定されることにより、導体２２０ａと巻線１１２とを電気的に接続する。

図５は、円弧状導電体２４Ａを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第４のバスリング２４の軸方向から見た平面図である。円弧状導電体２４Ａは、銅等の良導電性の金属からなる金属板を打ち抜き加工して得られた板状の導電体を曲げ加工により屈曲して形成されている。

円弧状導電体２４Ａの本体部２４０は、２箇所の屈曲部２４０ａで屈曲され、円弧状に形成されている。端子部２４１は本体部２４０の周方向の中央部に、端子部２４２，２４３は本体部２４０の両端部に設けられている。

端子部２４１は、本体部２４０から第４のバスリング２４の軸方向に平行に延びる第１連結部２４１ａと、第１連結部２４１ａの端部から本体部２４０に沿って延びる第２連結部２４１ｂと、第２連結部２４１ｂの端部から第４のバスリング２４の径方向の外方に突出してＵ字状に形成された接続部２４１ｃとを有している。

同様に、端子部２４２，２４３は、本体部２４０から第４のバスリング２４の軸方向に平行に延びる第１連結部２４２ａ，２４３ａと、第１連結部２４２ａ，２４３ａの端部から本体部２４０に沿って延びる第２連結部２４２ｂ，２４３ｂと、第２連結部２４２ｂ，２４３ｂの端部から第４のバスリング２４の径方向の外方に突出してＵ字状に形成された接続部２４２ｃ，２４３ｃとを有している。

端子部２４１，２４２，２４３は、接続部２４１ｃ，２４２ｃ，２４３ｃを加締めることにより、巻線１１１，１１２，１１３の他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂと電気的に接続される。

円弧状導電体２４Ａは、本体部２４０が保持溝３０４に収容されて（図２及び図３参照）保持部材３に保持される。端子部２４１，２４２，２４３は、保持溝３０４の外部に位置し、接続部２４１ｃ，２４２ｃ，２４３ｃが挿通孔３４０の延伸方向においてガイド部３４と対向する。接続部２４１ｃ，２４２ｃ，２４３ｃとガイド部３４との間には所定の隙間が形成される。

以上のように構成された電動機１は、図略のインバータに給電端子２１ａ，２２ａ，２３ａが接続され、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１を介して巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａにインバータから出力された三相交流電流が供給される。巻線１１１，１１２，１１３の他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂは、中性相としての第４のバスリング２４に接続され、巻線１１１，１１２，１１３に三相交流電流による回転磁界が発生することにより、ロータ１２がステータ１１に対して回転する。

（比較例）
図６は、比較例に係る保持部材４、及び保持部材４に保持された第１乃至第４のバスリング５１〜５４を示し、（ａ）は保持部材４及び１乃至第４のバスリング５１〜５４の断面図、（ｂ）は第１乃至第４のバスリング５１〜５４の断面図、（ｃ）は保持部材４の断面図、（ｄ）は第２のバスリング５２における端子部５２１及びその周辺部の斜視図である。

第１乃至第４のバスリング５１〜５４は、板状の金属部材を屈曲して形成されたバスバーからなる。第１のバスリング５１は、本体部５１０と端子部５１１とを一体に有している。同様に、第２及び第３のバスリング５２，５３は、本体部５２０，５３０と端子部５２１，５３１とを一体に有している。また、第４のバスリング５４は、本体部５４０と端子部５４１とを一体に有している。

なお、第１乃至第４のバスリング５１〜５４の端子部５１１，５２１，５３１，５４１は、保持部材４の周方向に沿って、間隔をあけて順次配置されているが、図６（ａ）及び（ｂ）では、これらの端子部５１１，５２１，５３１，５４１を重ねて図示している。また、端子部５１１，５２１，５３１は、第１乃至第３のバスリング５１〜５３にそれぞれ８個ずつ設けられ、端子部５４１は、第４のバスリング５４に２４個設けられているが、図６（ａ）及び（ｂ）では、１つの端子部５１１，５２１，５３１，５４１のみを図示している。

第１のバスリング５１の複数の端子部５１１には、Ｕ相の巻線１１１の一端部１１１ａ（図１参照）が接続される。同様に、第２及び第３のバスリング５２，５３の複数の端子部５２１，５３１には、Ｖ相及びＷ相の巻線１１２，１１３の一端部１１２ａ，１１３ａが接続される。また、第４のバスリング２４の複数の端子部５４１には、Ｕ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線１１１，１１２，１１３の他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂが接続される。

第４のバスリング５４の本体部５４０の幅は、第１乃至第３のバスリング５１〜５３の本体部５１０，５２０，５３０の幅よりも狭く形成されている。図６に示す例では、本体部５４０の幅が本体部５１０，５２０，５３０の幅の約半分である。これは、例えば第１のバスリング５１には、８個のＵ相の巻線１１１に供給される全ての電流が流れ、これに対応した本体部５１０の通電容量を確保する必要があるが、第４のバスリング５４の本体部５４０は、周方向に並列する３つの端子部５４１の間で流れる電流に対応した容量を確保すれば足りるからである。第４のバスリング５４の本体部５４０の幅は、実施の形態に係る円弧状導電体２４Ａの本体部２４０（図３参照）と同一である。

保持部材４は、第１のバスリング５１の本体部５１０を収容する収容空間４１、第２のバスリング５２の本体部５２０を収容する収容空間４２、第３のバスリング５３の本体部５３０を収容する収容空間４３、及び第４のバスリング５４の本体部５４０を収容する収容空間４４を有している。収容空間４４は保持部材４の最も内周側に、収容空間４３は最も外周側に形成されている。

それぞれの収容空間４１〜４４は、複数の環状の隔壁４０によって区画されている。保持部材４の底面４ａからの隔壁４０の高さは、第１乃至第４のバスリング５１〜５４の本体部５１０，５２０，５３０，５４０の幅よりも高く形成され、これにより第１乃至第４のバスリング５１〜５４の間の沿面距離及び空間距離が絶縁信頼性を確保できる距離以上に保たれている。

図６（ｄ）に示すように、第２のバスリング５２の端子部５２１は、本体部５２０の幅方向に延びる第１連結部５２１ａと、本体部５２０に直交する方向に延びる第２連結部５２１ｂと、第２連結部５２１ｂの先端部に設けられた接続部５２１ｃとを有している。接続部５２１ｃには、巻線１１２の他端部１１２ｂが加締めによって接続される。なお、端子部５１１，５３１，５４１も、端子部５２１と同様に形成されているが、端子部５２１の第２連結部５２１ｂに相当する部分の長さがそれぞれ異なっている。

この保持部材４は、本体部５１０，５２０，５３０，５４０が互いに平行となるように第１乃至第４のバスリング５１〜５４を配置することにより、実施の形態に係る保持部材３に比較して、径方向の幅を小さくすることができるが、絶縁信頼性を確保するために隔壁４０の高さ方向の寸法を本体部５１０，５２０，５３０，５４０の幅寸法以上に確保しなければならないので、軸方向の長さが保持部材３よりも長くなる。

前述のように、集配電リング１０とステータ１１とは、ロータ１２の回転軸線に沿って並んでいるので、保持部材３の径方向の寸法がティース１１０の径方向の寸法より小さくても、電動機１の小型化には寄与しない。本実施の形態に係る保持部材３は、比較例に係る保持部材４よりも軸方向の長さが短いので、この長さの違いに応じて電動機１を小型化することが可能となる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。

（１）第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３は、板状の金属部材を屈曲して一体に形成されるので、本体部２４０と端子部２４１，２４２，２４３とを接続する作業が不要となる。これにより、第４のバスリング２４を例えば環状の電線に複数の端子部を加締めによって接続して構成した場合に比較して、集配電リング１０の製造時における作業工数を削減することが可能となる。特に、第４のバスリング２４は、第１乃至第３のバスリング２１〜２３よりも端子部の数が多いので、板状の金属部材を屈曲して第４のバスリング２４（円弧状導電体２４Ａ）を形成することにより、作業工数の削減効果を最大限に発揮することができる。

（２）第４のバスリング２４は、第１乃至第４のバスリング２１〜２４の最内周に配置されているので、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１が第４のバスリング２４を跨ぐことがない。つまり、径方向内側に突出した端子２１１，２２１，２３１が第４のバスリング２４と立体的に交差することがない。これにより、端子２１１，２２１，２３１と第４のバスリング２４との間の空間距離及び沿面距離を充分に確保することができる。また、電線２１０，２２０，２３０は、絶縁体２１０ｂ，２２０ｂ，２３０ｂによって被覆されているので、電線２１０，２２０と、これらの電線２１０，２２０を跨ぐ端子２１１との間の距離、及び電線２１０と、この電線２１０を跨ぐ端子２２１との間の距離を狭くすることができる。これにより、集配電リング１０の厚み（軸Ｏに沿った方向の幅）を狭くすることができる。

（３）第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３は、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１の間に配置されているので、集配電リング１０の径方向における端子部２４１，２４２，２４３と端子２１１，２２１，２３１との配置のためのスペースを共用することができ、集配電リング１０の径方向の幅を小さくすることができる。また、これにより、集配電リング１０の細径化も可能となる。

（４）端子２２１の連結部２２１ｂは、第１連結部２２１ｂ_１と、第２連結部２２１ｂ_２と、第３連結部２２１ｂ_３とを有し、第３連結部２２１ｂ_３が電線２１０を跨ぐように構成されている。第１連結部２２１ｂ_１は、電線２２０に沿って延び、第２連結部２２１ｂ_２は、第１連結部２２１ｂ_１の端部から軸方向に平行に延びるので、電線２１０と電線２２０との間に介在する部分の連結部２２１ｂの厚み（集配電リング１０の径方向における厚み）を薄くすることができる。これにより、集配電リング１０の径方向の幅の短縮及び集配電リング１０の細径化が可能となる。

（５）第１乃至第３のバスリング２１〜２３は、導体を絶縁体で被覆した絶縁電線であるので、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の相互間、及び第４のバスリング２４と第１乃至第３のバスリング２１〜２３との間の絶縁信頼性を容易に確保することが可能となる。これにより、例えば第４のバスリング２４と第１乃至第３のバスリング２１〜２３との間に保持部材３の径方向の長さを増大させる隔壁を設けることなく絶縁信頼性を確保することができるので、例えば比較例に係る保持部材４を用いた場合に比較して、電動機１を小型化することが可能となる。

（６）巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ及び他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂは、第１乃至第３のバスリング２１〜２３と第４のバスリング２４との間の位置で、端子２１１，２２１，２３１及び端子部２４１，２４２，２４３に接続されるので、端子２１１，２２１，２３１が第４のバスリング２４と交差することがない。つまり、端子２１１，２２１，２３１が第４のバスリング２４の本体部２４０を径方向に横切るように跨ぐことがないので、端子２１１，２２１，２３１と第４のバスリング２４の本体部２４０との間の空間距離を保持部材３の大型化を招来することなく確保することができる。これにより、集配電リング１０及び電動機１を小型化することが可能となる。

（７）巻線１１１，１１２，１１３の一端部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ及び他端部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂは、保持部材３のガイド部３１〜３４によって第１乃至第３のバスリング２１〜２３と第４のバスリング２４との間の位置に案内されるので、ステータ１１に集配電リング１０を組み付ける作業を容易に行うことができる。

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。

また、本発明は、その要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４のバスリング２４が複数の円弧状導電体２４Ａから構成される場合について説明したが、これに限らず、第４のバスリング２４が一つの環状の本体部、及びこの本体部に設けられた複数の端子部から構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、第４のバスリング２４が、第１乃至第４のバスリング２１〜２４の最内周に配置された場合について説明したが、これに限らず、第４のバスリング２４が、第１乃至第４のバスリング２１〜２４の最外周に配置されていてもよい。この場合、第１乃至第３のバスリング２１〜２３の端子２１１，２２１，２３１は、電線２１０，２２０，２３０の径方向外側に突出し、第４のバスリング２４の端子部２４１，２４２，２４３は、本体部２４０の径方向内側に突出する。また、ガイド部３１〜３４は、電線２３０の外周側であって円弧状導電体２４Ａの本体部２４０の内周側に設けられる。

１…電動機、３，４…保持部材、４ａ…底面、１０…集配電リング、１１…ステータ、１２…ロータ、２１ａ，２２ａ，２３ａ…給電端子、２１〜２４…第１乃至第４のバスリング、２４Ａ…円弧状導電体、３１〜３４…ガイド部、３１ａ，３２ａ，３３ａ…給電端子収容部、４０…隔壁、４１〜４４…収容空間、５１〜５４…第１乃至第４のバスリング、１１０…ティース、１１１，１１２，１１３…巻線、１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ…一端部、１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂ…他端部、１２０…ロータコア、１２１…磁石、２１０，２２０，２３０…電線、２１０ａ，２２０ａ，２３０ａ…導体、２１０ｂ，２２０ｂ，２３０ｂ…絶縁体、２１１，２２１，２３１…端子、２２１ａ…第１の接続部、２２１ｂ…連結部、２２１ｂ_１…第１連結部、２２１ｂ_２…第２連結部、２２１ｂ_３…第３連結部、２２１ｃ…第２の接続部、２４０…本体部、２４１〜２４３…端子部、２４０ａ…屈曲部、２４１ａ，２４２ａ，２４３ａ…第１連結部、２４１ｂ，２４２ｂ，２４３ｂ…第２連結部、２４１ｃ，２４２ｃ，２４３ｃ…接続部、３００…底壁、３００ａ…底面、３０１…第１の突起、３０２…第２の突起、３０３…第３の突起、３０４…保持溝、３０５…内壁、３０６…外壁、３０７，３０８…区画壁、３１０，３２０，３３０，３４０…挿通孔、５１０，５２０，５３０，５４０…本体部、５１１，５２１，５３１，５４１…端子部、５２１ａ…第１連結部、５２１ｂ…第２連結部、５２１ｃ…接続部、Ｏ…軸

Claims

環状に配置された複数のティースに巻き回された複数相の巻線に各相の電流を集配電する複数のバスリングを備え、
前記複数のバスリングは、それぞれが複数の端子部及び前記複数の端子部と電気的に導通した本体部を有し、
前記複数のバスリングのうち、前記端子部の数が最も多い１つのバスリングは、板状の金属部材を屈曲して前記本体部及び前記端子部が一体に形成され、
前記複数のバスリングのうち、前記１つのバスリングを除く他のバスリングは、前記本体部が導体及び該導体を被覆する絶縁体を有する環状の絶縁電線からなり、前記本体部の前記絶縁体が除去されて前記導体が露出した複数箇所に前記端子部が接続された
集配電リング。
前記複数のバスリングは、環状に配置された前記複数のティースの軸を中心に同心状に配置されている、
請求項１に記載の集配電リング。
前記１つのバスリングは、前記複数のバスリングの最内周又は最外周に配置されている、
請求項２に記載の集配電リング。
前記１つのバスリングの端子部は、径方向内側に突出していると共に、前記他のバスリングの端子部は、径方向外側に突出しており、
前記複数相の巻線の一端部及び他端部は、前記他のバスリングと前記１つのバスリングとの間の位置で前記端子部に接続されている、
請求項３に記載の集配電リング。
前記１つのバスリングの端子部は、前記他のバスリングの端子部の間に配置されている、
請求項４に記載の集配電リング。
前記他のバスリングの端子部は、前記本体部に沿って延びる第１連結部と、前記第１連結部の端部から軸方向に平行に延びる第２連結部と、を有する、
請求項２乃至５の何れか１項に記載の集配電リング。
前記複数のティース及び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三相交流モータのステータを構成し、
前記他のバスリングは、複数のＵ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第１のバスリング、複数のＶ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第２のバスリング、及び複数のＷ相の巻線の一端部に前記複数の端子部が接続された第３のバスリングからなり、
前記１つのバスリングは、前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線のそれぞれの他端部が接続された中性相のバスリングである、
請求項１乃至６の何れか１項に記載の集配電リング。
前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線の一端部及び他端部は、前記第１乃至第３のバスリングと前記中性相のバスリングとの間の位置で前記端子部に接続されている、
請求項７に記載の集配電リング。
前記第１乃至第３のバスリング及び前記中性相のバスリングを保持する環状の保持部材をさらに備え、
前記保持部材は、前記第１乃至第３のバスリングと前記中性相のバスリングとの間に前記複数のＵ相，Ｖ相，及びＷ相の巻線の一端部及び他端部を導くガイド部を有する、
請求項８に記載の集配電リング。
請求項１乃至９の何れか１項に記載の集配電リングと、
前記複数のティース及び前記複数相の巻線を有するステータと、
前記複数相の巻線の磁界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。