JPWO2013102961A1 - 誘導モータ用のバスバー - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、誘電モータの一部品である自身の製造を間単に行うことができ、結果として、誘電モータの製造をも容易かつ低コストで行うことができるバスバーを提供することである。本発明のバスバー１０は、誘電モータを構成している複数のコイル２０への電力供給、および／または各コイル２０のアースを、まとめて行うためのものであり、所定長さの導体材１１に、３以上の奇数層となった重なり部分１２ａからなる折り畳み部１２を複数形成したものである。そして、本発明のバスバー１０は、各折り畳み部１２の所定位置に、各コイル２０の端子２１が差し込める差込空間が形成できるようにして、この差込空間に各端子２１を差し込んで固定することにより、当該バスバーと各端子２１との電気的かつ直接的な固定が行えるようにしたものである。

Description

本発明は、母線あるいはバスリングと呼ばれるバスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）に関し、特に、誘電モータの構成部品として適したバスバーに関するものである。

バスバーは、母線とも呼ばれている通り、これ１本に多数の端子を電気的に接続して使用されるものであり、端子毎の配線をしなくても良いようにするものである。例えば、車両用のパワーステアリングに圧油を供給するためのオイルポンプに使用されている誘電モータのように、多数のコイルの各端子を同一電位で接続する必要がある場合に、この種のバスバーは重宝されているものである。

特に、車両用の誘電モータにおいては、車両重量の増加を招かないように、また、限られた収納空間に収納できるようにするために、小型化や薄型化が求められており、誘電モータの部品であるこの種のバスバーについても、誘電モータ全体の小型化や薄型化が図られるようにする構造あるいは機能が求められている。勿論、多数のコイル端子を電気的に接続しなければならないバスバーにあっては、電気接続が長期間確実かつ安定したものとならなければならない。当然のことながら、モータを工業製品とするために、この種のバスバーについても、モータの製造や電気接続が容易に行えるようにすることができて、モータのコスト低減を図ることも求められている。

この種のバスバーについての上記各要求は、従来から求められていることであり、特許文献１あるいは特許文献２等に、様々な解決策が提案されてきている。

特開２０１１−２５４６２９号公報、要約、代表図 特許第４６９７５９７号掲載公報

特許文献１に記載された「配電構造部品およびその製造方法」は、「配電部材の絶縁を確保するために、配電構造部品が大型化する」ことを課題とするもので、図１３〜図１６に示すように、「積層された複数の配電部材をインサートモールドによって一体化したモータの配電構造部品であって、絶縁体であり、複数の配電部材を１つおきに保持する複数の第１の絶縁ホルダと、絶縁体であり、第１の絶縁ホルダによって保持されている配電部材以外の配電部材を保持する第２の絶縁ホルダとを有する」としているものである。

なお、この特許文献１に記載されているモータは、所謂３相交流誘電モータであって、本発明も対象の１種としているタイプのモータである。従って、この特許文献１に示されているバスバーは、図１３に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、そして中性相の４種類が使用されていて、これらが、図１５に示すように、上記絶縁ホルダ及びにより一体化されているものである。そして、一体化されたものは、３相交流誘電モータの１部品として組み立てられるのである。

この特許文献１で述べられている「配電部材」は本発明が対象としているバスバーであると考えられるが、このバスバーでは、図１４に示すように、各コイルの端子が接続されるべき「（Ｕ相）タブ５」を別途取り付けるか、バスバーとともに打ち抜かなければならない構造となっている。バスバーにタブを別途取り付けることは、その分の作業あるいは工程が必要であり、各タブをバスバーとともに打ち抜くとすれば、材料の無駄が大量に発生すると考えられる。

また、この特許文献１に記載された「配電構造部品」では、図１６に示すように、例えばＶ相バス６１のタブ６は、これにコイルの端子を接続しなければならないため、モールド樹脂１２０の外部に突出させた構造となっている。タブ６を外部に突出させながら、Ｖ層バス６１を樹脂内にモールドすることは、そんなに簡単ではないと考えられる。

一方、特許文献２に記載された「ブスバー（バスバー）およびモータ」は、「電動式のモータに利用されるブスバーにおいて、コネクタ内のピン等の金属部材と回路基板との接合部に応力が生じることを防止し、これにより、接合部や回路基板の破損を防止することを目的」とするものであり、例えば当該文献２の段落００２７に記載されているように、「ブスバー５０では、各コネクタピン５１３が略Ｊ字状となっており、両端部５１３ａ，５１３ｂが樹脂本体５１から上方へと露出する」ものである。

従って、この特許文献２に記載された「バスバー」も、上記特許文献１のそれと同様に、両端部５１３ａ，５１３ｂを外部に突出させながら、バスバー５０を樹脂内にモールドする必要があるものとなっており、そのようにすることは、そんなに簡単ではないと考えられる。

ところで、近年のモータ用のコイルには、「平角線」と呼ばれる導線が採用されてきている。この「平角線」は、厚さと幅の比が、１：２〜２０となった銅線の表面に絶縁被膜を形成したもので、巻数やインピーダンスを非常に少なくしながらコイルを構成できることから、モータの構成材料として盛んに使用されてきているものである。

上記のような利点のある「平角線」ではあるが、厚さと幅の比が、１：２〜２０であることから、幅方向には曲げ易いが、当然のことながら厚さ方向には曲げ辛い。そして、このような平角線を巻線としてコイルとし、その端部をそのまま接続端子とする場合に、この厚さ方向には曲げ辛いことが接続作業を困難にする場合が生ずる。換言すれば、この平角線は、その曲げ方向に限界があり、一定の方向にしか曲げられないという現象が発生するものである。

また、上述したバスバーを部品の一部として採用される誘電モータが車両用として採用される場合、この誘電モータには当然車両からの振動が直に伝達される。この伝達された振動は、誘電モータの、特に電気的接続部分に対する断線や剥離等の悪影響を与えることがある。

そこで、本発明者等は、誘電モータの一部品である「バスバー」について、コイル側の端子の電気的接続が直接的に行えて、誘電モータの製造を容易かつ低コストで行えるようにすることができ、しかも、その電気的接続部分が常に安定していて、断線や剥離の問題の発生を抑制することができるようにするにはどうしたらよいか、について種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したのである。

すなわち、本発明の第１の目的は、誘電モータの一部品である自身の製造を間単に行うことができ、結果として、誘電モータの製造をも容易かつ低コストで行うことができるバスバーを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、上記の第１の目的を達成しながら、さらに、コイル側の端子の電気的接続を直接的に行うことができて、誘電モータの製造を容易かつ低コストで行うことができ、しかも、その電気的接続部分を常に安定したものとすることができて、断線や剥離の問題の発生を抑制することのできるバスバーを提供することにある。

以上の課題を解決するために、本発明の採った手段は、後述する最良の形態の説明中において使用する符号を付して説明すると、
「誘電モータを構成している複数のコイル２０への電力供給、および／または各コイル２０のアースを、まとめて行うためのバスバー１０であって、
所定長さの導体材１１に、３以上の奇数層となった重なり部分１２ａからなる折り畳み部１２を複数形成して、これら各折り畳み部１２の所定位置に、少なくとも各コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に固定し得るようにしたことを特徴とする誘電モータ用のバスバー１０」
である。

すなわち、この請求項１に係るバスバー１０は、図１に示す場合には、誘電モータのケーシング内に組み込んである複数のコイル２０の各端子２１を電気的接続した状態で、絶縁ホルダー１４の各ホールド溝１４ａ内に収納し固定されるものであり、この絶縁ホルダー１４を誘電モータのハウジングに取り付けて使用されるものである。この図１に示す各バスバー１０は、図２に示すように、図１４に示した従来例のような接続端子を一切備えていないものであり、各コイル２０の端子２１が当該バスバー１０に直接電気的に接続された後に、絶縁ホルダー１４の各ホールド溝１４ａに収納し固定されるのである。

また、このバスバー１０は、図３に示す場合には、誘電モータのケーシング内に組み込んである複数のコイル２０の各端子２１に電気的接続された状態で、モールド樹脂１５内にモールドされるものである。この図３に示す各バスバー１０も、図４に示すように、図１４に示した従来例のような接続端子を一切備えていないものであり、モールド樹脂１５内にモールドされる前に、各コイル２０の端子２１が当該バスバー１０に直接電気的に接続されるのである。

勿論、図１に示すバスバー１０も、図３に示すバスバー１０も、１つの円周上に並んだ各コイル２０の端子２１に電気的に接続されるものであるため、図１４に示した従来例のように、全体としては円環状ではあるが、一部を切断してショートしないようにしてある。

各バスバー１０は、図５〜図８に示すように、銅を代表とする導電性金属からなる導体材１１の一部に複数の折り畳み部１２を形成したものであるが、この導体材１１は、所謂「線材」であり、例えば板材を打ち抜いて形成したものではない。各バスバー１０を構成するための導体材１１は、リールに巻き取られるような材料であって、この導体材１１をリールから巻き戻しながら、所定箇所に折り畳み部１２を形成し、所定長さで切断することにより、各バスバー１０とされるものである。

各折り畳み部１２は、例えば図５の（ａ）及び（ｂ）に示すように、導体材１１の一部にて折り返しを繰り返すことにより形成される複数の重なり部分１２ａからなるものである。各重なり部分１２ａは、導体材１１を単に折り返すことにより形成される部分であるから、重なってはいるが互いに固着されてはいない。なお、導体材１１が完全に折られている部分（導体材１１が１８０°に曲がっている部分）は、弾性限界点または降伏点を越えた塑性変形を起こしている部分であるが、その他の部分は弾性変形している。

このため、図５の（ｂ）に示すように、各重なり部分１２ａが重なり合って形成された折り畳み部１２の両側に反対方向の力を加えれば、各重なり部分１２ａの塑性変形していない部分間で広がる部分ができ、この広がり部分は、コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に接続するための差込空間とし得るのである。一方、この広がり部分は、その広げている力を抜けば、金属である導体材１１自体が有している弾性力によって、図５の（ａ）に示すように、弾性変形して元の状態に復帰することになる。

この各重なり部分１２ａが弾性変形し得ることは、例えば車両から受けた振動を、コイル２０の端子２１が固着されていない重なり部分１２ａが吸収し、吸収した後には、原位置に直ちに復帰することを意味する。このため、当該バスバー１０における各折り畳み部１２自体が、コイル２０の端子２１等の電気的接続部分に断線や剥がれ等を発生しないようにする、重要な「振動吸収機能」を発揮することになり得るのである。

図５あるいは図６、または図７に示すバスバー１０では、各折り畳み部１２を３層の重なり部分１２ａによって構成しているが、各重なり部分１２ａの層数は、図８に示すように、５層であってもよい。勿論、収納場所が確保できるのであれば、各重なり部分１２ａの層数は７以上の奇数であってもよいものである。また、各重なり部分１２ａの層数が３以上の奇数である必要があるのは、当該バスバー１０の各折り畳み部１２は、導体材１１の長さ方向について、最初に往く重なり部分１２ａ、次に戻る重なり部分１２ａ、そして、最初に目指していた方向に再び往く重なり部分１２ａの３本が最低必要で、その後は往く重なり部分１２ａと戻る重なり部分１２ａの２本が順に必要になるからであり、これらを１本の長い絶縁被膜１１ａからその延びる方向に連続して形成したいからである。

また、導体材１１が後述する絶縁被膜１１ａを有さない「裸」のものであって、折り畳み部１２において各重なり部分１２ａが重なり合って互いに接触していたとしても、当該バスバー１０がショートを起こすことはない。当該バスバー１０は、その全体に通電されて各折り畳み部１２にて同電位を発生させるものだからである。

勿論、折り畳み部１２を構成する各重なり部分１２ａについて、長い導体材１１から、この導体材１１の長さ方向について、最初に往く重なり部分１２ａ、次に戻る重なり部分１２ａ、そして、最初に目指していた方向に再び往く重なり部分１２ａの３本を最低形成すればよく、このように行う導体材１１の長さ方向についての折り曲げ加工は、機械的に簡単に行えるため、当該バスバー１０の製造は簡単かつ低コストで行えるのである。

以上のように形成したバスバー１０に対して、各コイル２０の端子２１を電気的に接続するには、折り畳み部１２を構成しているどれか１本の重なり部分１２ａに当接させるか、２本の重なり部分１２ａによって形成された差込空間内に差し込んで、これらを「スポット溶接」するか、「ミュージングカシメ」（大電流で部分的に加熱してプレスすること）を行うのである。このようにすることによって、当該バスバー１０は、電気的接続のための、図１４に示したような「タブ５」を全く要することなく、コイル２０の端子２１を直接的に電気的接続できることになるのである。

以上の結果、当該バスバー１０は、各コイル２０の端子２１に対するタブの形成が不要になっており、各コイル２０の端子２１を当該バスバー１０に対して直接的に電気接続を行うことができるから、総合的にみれば、誘電モータの製造を容易かつ低コストで行うことができるようになっているものである。なお、このバスバー１０は、３相誘電モータ用に使用される場合には、従来技術を示す図１５の例のように、複数（例えば４本）のものを同一面上に互いに接触しないように配置されるものでり、これをモールド樹脂１５内にモールドする場合には、各バスバー１０間に絶縁性のスペーサを介装してなされることは言うまでもない。

また、このバスバー１０の、その円環面に直交する方向についての厚さは、図５〜図８に示すように、基本的に当該バスバー１０を構成している導体材１１の太さまたは幅になるものであり、絶縁ホルダー１４のホールド溝１４ａの深さやモールド樹脂１５の厚さを導体材１１の太さまたは幅より少し大きくすれば良いことを意味する。結果的に、このバスバー１０を採用して形成した誘電モータは、その小型化や薄型化が達成されることになる。

従って、この請求項１に係るバスバー１０は、誘電モータの一部品である自身の製造を間単に行うことができ、結果として、誘電モータの製造をも容易かつ低コストで行うことができるものとなっているのである。

上記課題を解決するために、請求項２に係る発明の採った手段は、上記請求項１に記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「奇数層の重なり部分１２ａの少なくとも１つに、コイル２０の端子２１が差し込める差込空間１２ｂを形成したこと」
である。

この請求項２に係るバスバー１０では、図６〜図９に示すように、折り畳み部１２を構成している各重なり部分１２ａの少なくとも１つに、差込空間１２ｂを形成したものであるが、この差込空間１２ｂは、図６中の矢印にて示すように、コイル２０の端子２１が差し込めるようにするものである。このような差込空間１２ｂが存在していれば、折り畳み部１２にコイル２０の端子２１を電気的に接続する際に、各折り畳み部１２に図５の（ｂ）に示すような広がり部分をわざわざ形成する必要はなく、接続作業をより簡単に行えるのである。

差込空間１２ｂの形成は、例えば、折り畳み部１２の各重なり部分１２ａを折曲形成する型の一部に、差込空間１２ｂに該当する部分を形成しておくことによって簡単に行えるものであり、特に大型化した技術を採用しなくても行えるものである。

従って、この請求項２のバスバー１０は、上記請求項１のそれと同様な機能を発揮する他、差込空間１２ｂにコイル２０の端子２１が差し込めるため、各バスバー１０に対するコイル２０の端子２１の接続作業をより簡単にし得るものとなっているのである。

また、上記課題を解決するために、請求項３に係る発明の採った手段は、上記請求項１または請求項２に記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「各折り畳み部１２の間にある導体材１１に、少なくとも１つのねじり部１３を形成して、このねじり部１３に隣接する一方の折り畳み部１２が有した差込空間の開口方向を、このねじり部１３に隣接する他方の折り畳み部１２が有した差込空間のそれに対して変化させたこと」
である。

各コイル２０の端子２１は、図１及び図３に示すように、当該バスバー１０に向けて引き出されるのであり、各端子２１は、図５の（ｂ）に示すような単なる空間であっても、図６等に示すような積極的に形成した差込空間１２ｂであっても、本発明に係るバスバー１０の各折り畳み部１２の差込空間に差し込まれた後、スポット溶接等で電気的接続がなされるものであるが、この差込空間の方向が、コイル２０の端子２１の方向に合っていない場合がある。また、コイル２０の端子２１を構成している線材が、前述したような「平角線」のように、曲げ方向に限界があるものである場合もある。これらの場合に対応できるようにするために、１つの折り畳み部１２が有している差込空間の方向と、他の折り畳み部１２が有している差込空間の方向とを、ねじり部１３を介して変えるようにしたのが、この請求項３のバスバー１０なのである。

勿論、各ねじり部１３のねじり角は適宜選定されるものであるが、このねじり部１３は、各折り畳み部１２の差込空間に対する端子２１の差込を行い易くするために、差込空間の方向を変更するものであるから、１８０°以上でないことは当然である。

従って、この請求項３のバスバー１０は、上記請求項１または２のそれと同様な機能を発揮する他、導体材１１にねじり部１３を形成することによって、このねじり部１３の両側にある差込空間の方向を変えて、各端子２１の差込を容易に行えるようにしているのである。

上記課題を解決するために、請求項４に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「導体材１１は、幅が厚さの２〜２０倍の平材であって、各重なり部分１２ａは、当該平材の幅方向折線で折ったこと」
である。

すなわち、この請求項４のバスバー１０は、図１０の（ｂ）または（ｃ）に示すような、幅が厚さの２〜２０倍の平材である導体材１１によってその全体を形成したものであり、図６〜図９に示すようなものである。換言すれば、この請求項４のバスバー１０は、図１０の（ａ）に示すような線材によって例えば図６に示すように形成したものであり、図５に示すような丸線材で形成したものではなく、平材のメリットを有効に活用したものである。

図１０の（ｂ）または（ｃ）に示すような平材は、図１０の（ａ）に示すような線材とは異なって、その厚さ方向には非常に曲げにくいというデメリットを有するものであるが、十分な面積を有していることから、直接的な電気的接続が行い易く、通電時のインピーダンスが線材より小さいというメリットを有している。

この平材は、幅が厚さの２〜２０倍であることが必要であるが、その理由は、幅が厚さの２倍より小さいと、線材に近くなって、平材としてのメリットが十分でなくなるからである。一方、この平材は、幅が厚さの２０倍より大きいと、平板に近いものとなって、余分な部分の切り落としや折り畳み部１２形成のための加工機械の大型化が必要になって、この場合も、平材としてのメリットが十分でなくなるからである。

このような平材である導体材１１によってバスバー１０の全体を形成するということは、バスバー１０の幅方向への曲げ、つまり折り畳み部１２の形成や円環状に形成することを容易にすることになる。特に、各折り畳み部１２を構成している重なり部分１２ａは、当該平材の幅方向折線で折ることが容易であり、各折り畳み部１２の形成を非常に安定して行えるのである。換言すれば、当該平材を折り畳むと、その際の折線は、当該平材の最も曲がり易い方向、つまり長さ方向に対して直交する方向に向くことになる。

以上のように、当該平材の幅方向折線、つまり長さ方向に対して直交する方向の折線で折った場合、折り畳み部１２を構成している各重なり部分１２ａは、図６〜図９に示すように、文字通り完全に重なり合う。換言すれば、当該バスバー１０は、上述した平材を幅方向折線で折って形成することにより、その幅方向の寸法は、元の平材のそれと殆ど変わらない、言わば幅狭いもののままとなるのである。

従って、この請求項４のバスバー１０は、上記請求項１〜３のそれと同様な機能を発揮する他、各折り畳み部１２を加工してもその幅が全く変化しないものとなっているのであり、絶縁ホルダー１４やモールド樹脂１５の設計を容易にしている。

さらに、上記課題を解決するために、請求項５に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「導体材１１は、表面に絶縁皮膜１１ａが形成された平角材であること」
である。

すなわち、この請求項５のバスバー１０は、図１０の（ｃ）に示すような、表面に絶縁皮膜１１ａが形成された平角材である導体材１１によってその全体を形成したものであり、図６〜図９に示すようなものである。換言すれば、この請求項５のバスバー１０は、図１０の（ａ）に示すような線材によって、図５に示すようなものとして形成したものではなく、絶縁被膜１１ａを形成した平角材のメリットを有効に活用したものである。

このような表面に絶縁皮膜１１ａが形成された平角材である導体材１１は、一般に市販されているもので、巻数やインピーダンスを非常に少なくしながらコイルを構成できることから、モータの構成材料として盛んに使用されてきているものである。また、この平角材である導体材１１は、上記請求項４の平材と同様に、図１０の（ａ）に示すような線材とは異なって、その厚さ方向には非常に曲げにくいというデメリットを有するものであるが、十分な面積を有していることから、直接的な電気的接続が行い易く、通電時のインピーダンスが線材より小さいというメリットを有しているものである。

勿論、この平角材である導体材１１を使用して形成したバスバー１０は、その表面に絶縁被膜１１ａを有したものであるから、これを図１及び図２に示す絶縁ホルダー１４のホールド溝１４ａ内に組み込む際に、あるいは、図３及び図４に示すモールド樹脂１５内にモールドする場合に、後にショートが発生することを考慮しながら作業を行う必要はない。勿論、完成された各バスバー１０は、その表面が絶縁被膜１１ａによって自動的に絶縁されていることになることは言うまでもない。

また、この絶縁被膜１１ａを、所謂エナメルのような材料の薄い膜で形成すれば（市販の平角線はそのようになっている）、各折り畳み部１２に対するコイル２０の端子２１の、「スポット溶接」または「ミュージングカシメ」による電気的かつ直接的な接続時に、当該絶縁被膜１１ａは熱で飛んでしまい、後に問題を発生させることはない。

また、この絶縁被膜１１ａを平角材上に形成した導体材１１は、一般に安価に市販されているものであるし、各折り畳み部１２を構成している重なり部分１２ａの折り作業も、上記請求項４のそれと同様に、導体材１１の幅方向に突出させる部分を形成することなく行えるから、バスバー１０の製造を容易かつ低コストで行うことができるのである。

従って、この請求項５に係るバスバー１０は、上記請求項１〜４のそれと同様な機能を発揮する他、自身が絶縁被膜１１ａによる絶縁性を有して、より一層低コストで製造し得るものとなっているのである。

また、上記課題を解決するために、請求項６に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「折り畳み部１２を形成した導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入したこと」
である。

すなわち、この請求項６のバスバー１０は、図１１及び図１２に示すように、折り畳み部１２を形成した導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入したものである。勿論、このバスバー１０は、まず所定長さの導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入しておき、この導体材１１の所定部分を、上述したのと同様にして絶縁チューブ１６とともに折り畳み、折り畳み部１２を形成するようにしたものであってもよい。

絶縁チューブ１６は、文字通り、絶縁性を有するものであり、かつ内部の導体材１１を周囲の部品との絶縁性を確保しながら包み込むようにするものである。勿論、この絶縁チューブ１６は、熱等の物理的衝撃によって端子２１挿入のための穴を形成することができるものであり、この穴からの端子２１の折り畳み部１２への挿入が容易に行えるものである。なお、後述する実施例における絶縁チューブ１６は、熱を掛けると縮むものであり、図１１に示すように、折り畳み部１２を形成した導体材１１を、殆ど隙間なく包み込むものであり、端子２１と折り畳み部１２との外側からの電気的接続も容易に行えるものである。

なお、図１１に示す例では、端子２１の接続のための穴や、端子２１と折り畳み部１２との電気的接続部分に対しては、ポッティング樹脂１６ａによる封止がなされることがある。このポッティング樹脂１６ａによって、絶縁チューブ１６内をほぼ完全な密閉状態に保持させることができるから、外気中の酸素や外からの湿気から内部を絶縁チューブ１６自体とともに遮断することができ、導体材１１への防錆効果を高めることができるのである。

このような絶縁チューブ１６によって包み込んだ導体材１１は、絶縁チューブ１６によって周囲の部品に対する絶縁が確保されるから、上述した絶縁ホルダー１４によって保持させる必要性、つまり絶縁ホルダー１４自体が不要となるのである。このため、当該バスバー１０と各端子２１との接続を、図１２に示すように直接的に行えるのであり、モータの組立作業をより容易にし得るのである。

勿論、上述したように、この絶縁チューブ１６は、周囲に対する絶縁だけでなく、外気中の酸素や湿気、水等のような、錆びの原因となるものから導体材１１を保護してもいるから、当該バスバー１０の耐久性も高めていることになるのである。

従って、この請求項６に係るバスバー１０は、上記請求項１〜５のそれと同様な機能を発揮する他、絶縁チューブ１６によって導体材１１が保護されるから、より一層耐久性の高いものとなっているのである。

そして、上記課題を解決するために、請求項７に係る発明の採った手段は、上記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０について、
「Ｕ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、Ｗ相用バスバー、及び中性相用バスバーの４種類１組からなること」
である。

この請求項７のバスバー１０は、誘電モータが３相交流誘電モータである場合に適したものであり、Ｕ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、Ｗ相用バスバー、及び中性相用バスバーの４種類１組からなるものとしたものである。３相交流誘電モータは、従来例を示す図１３に示すように、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相に対応する複数のコイル２０が並列に接続されたものであり、その一方の各端子２１は、Ｕ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、及びＷ相用バスバーに接続されるものである。そして、各コイル２０の他方の端子２１は、中間相用バスバーに接続されることになるものである。

このような、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、及び中間相を有する３相交流誘電モータでは、Ｕ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、及びＷ相用バスバーに「相」を変えた交流電力が供給されるのであり、中間相用バスバーによってアース接続されるものである。

このようなＵ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、Ｗ相用バスバー、及び中性相用バスバーの４種類１組からなるバスバー１０は、上記請求項１〜５の各発明において述べてきた全ての機能を有しているため、各バスバー１０自体の製造は、勿論、当該バスバー１０を部品の一部として使用することによって、３相交流誘電モータを低コストで容易に製造し得るのである。

従って、この請求項７のバスバー１０は、上記請求項１〜６に係る発明と同様な機能を発揮し得る他、３相交流誘電モータを低コストで容易に製造し得るものとなっているのである。

以上、説明した通り、本発明は、
「誘電モータを構成している複数のコイル２０への電力供給、および／または各コイル２０のアースを、まとめて行うためのバスバー１０であって、
所定長さの導体材１１に、３以上の奇数層となった重なり部分１２ａからなる折り畳み部１２を複数形成して、これら各折り畳み部１２の所定位置に、少なくとも各コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に固定し得るようにしたこと」
にその構成上の主たる特徴があり、これにより、誘電モータの一部品である自身の製造を間単に行うことができるだけでなく、誘電モータの製造をも容易かつ低コストで行うことができるバスバー１０を提供することができるのである。

また、本発明は、上記各折り畳み部１２の所定位置に、少なくとも各コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に固定し得るようにしたものであるから、コイル２０側の端子２１の電気的接続を直接的に行うことができて、誘電モータの製造を容易かつ低コストで行うことができ、しかも、その電気的接続部分を常に安定したものとすることができて、断線や剥離の問題の発生を抑制することのできるバスバー１０を提供することができるのである。

本発明に係るバスバー１０を絶縁ホルダー１４を介して誘電モータのハウジングに取り付ける様子を示す分解斜視図である。 図１中の１−１線に沿って見た絶縁ホルダー１４及びそのホールド溝１４ａ内に収納した各バスバー１０の拡大断面図である。 同バスバー１０をモールド樹脂１５を介して誘電モータのハウジングに取り付ける様子を示す分解斜視図である。 図３中の２−２線に沿って見たモールド樹脂１５及びその中に一体化した各バスバー１０の拡大断面図である。 線材によって形成したバスバー１０を示すもので、（ａ）はその部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のさらに部分拡大図である。 平材によって形成したバスバー１０を示す斜視図である。 図６に示したバスバー１０を別の方向から示すもので、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のさらに部分拡大平面図である。 各折り畳み部１２の他の実施例を示すバスバー１０の部分拡大平面図である。 平材によって形成し、一部にねじり部１３を形成したバスバー１０を示す斜視図である。 バスバー１０を形成するための導体材１１の例を部分的に拡大して示す斜視図であり、（ａ）は単なる線材、（ｂ）は平材、（ｃ）は平角材を、それぞれ示すものである。 平材によって形成したバスバー１０を絶縁チューブ１６によって包み込んだ状態を示す斜視図である。 絶縁チューブ１６で包み込んだバスバー１０を直接誘電モータのハウジングに取り付ける様子を示す分解斜視図である。 特許文献１に示された３相交流誘電モータの概念図である。 特許文献１で採用されているバスバーの平面図である。 同特許文献１で採用されているバスバーの平面図である。 同特許文献１で採用されているバスバーの拡大縦断面図である。 特許文献２で採用されているバスバーの拡大縦断面図である。

図１には、本発明に係るバスバー１０を、図２に示したようなホールド溝１４ａを有する絶縁ホルダー１４に組み込んで、この絶縁ホルダー１４を、誘電モータを構成するハウジングに取り付けようとしている様子が示してある。この図１に示した各コイル２０は、それぞれの巻線の端部を端子２１として、ハウジングの上方に突出させたものであり、これらの各端子２１が、図２に示したように、各バスバー１０に電気的かつ直接的に接続されるのである。図２中では、各バスバー１０に接続されるべき端子２１だけ、二点鎖線で示してある。

一方、図３には、本発明に係るバスバー１０を、図４に示したようなモールド樹脂１５内モールドして、このモールド樹脂１５を、誘電モータを構成するハウジングに取り付けようとしている様子が示してある。この図３に示した各コイル２０も、それぞれの巻線の端部を端子２１として、ハウジングの上方に突出させたものであり、これらの各端子２１が、図４に示したように、各バスバー１０に電気的かつ直接的に接続されるのである。図４中でも、各バスバー１０に接続されるべき端子２１だけ、二点鎖線で示してある。

これら図１及び図３に示した誘電モータは、所謂「３相交流誘電モータ」であり、この誘電モータには、特許文献１の技術を説明する図１３に示したように、各コイル２０が、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用として組み込まれるものである。そして、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用の各コイル２０、そして中性相は、それぞれのバスバーに電気的に接続されるものであり、これらの４種類のバスバーとして、本発明に係るバスバー１０が採用されているものである。

なお、このような３相交流誘電モータでは、そのコイル２０の使用数は様々であるが、当然のことながら、Ｕ相用、Ｖ相用、及びＷ相用としてそれぞれ必要であるから、３の倍数個用意されることは言うまでもない。

さて、本発明に係るバスバー１０は、図５に示した実施例１と、図６〜図８に示した実施例２と、図９に示した実施例３と、図１０及び図１１に示した実施例４とがあり、これらのそれぞれについて、その特徴を説明していく。

図５に示した実施例１に係るバスバー１０は、図１０の（ａ）に示したような線材を導体材１１として形成したものであり、この導体材１１の途中に、コイル２０やアースに電気的接続される折り畳み部１２を所定数形成したものである。勿論、このバスバー１０は、各折り畳み部１２を形成した後に、円状に複数並んだコイル２０の外形形状に合わせるため、全体が円環となるようにさらに曲げられるのであるが、両端部間は離される。

この実施例１に係るバスバー１０では、その各折り畳み部１２は、図５の（ａ）及び（ｂ）に示したように、導体材１１の一部にて折り返しを繰り返すことにより形成される複数の重なり部分１２ａからなるものである。各重なり部分１２ａは、導体材１１を単に折り返すことにより形成される部分であるから、重なってはいるが互いに固着されてはいない。つまり、各折り畳み部１２及びこれを有したバスバー１０は、１本の長い絶縁被膜１１ａからその延びる方向に連続して形成されるものである。なお、導体材１１が完全に折られている部分（導体材１１が１８０°に曲がっている部分）は、弾性限界点または降伏点を越えた塑性変形を起こしている部分であるが、その他の部分は弾性変形している。

つまり、折り畳み部１２を構成している各重なり部分１２ａにおいては、図５に示したものの場合、導体材１１の長さ方向について、最初に往く重なり部分１２ａ、次に戻る重なり部分１２ａ、そして、最初に目指していた方向に再び往く重なり部分１２ａの３本が最低必要である。なお、その後、往く重なり部分１２ａと戻る重なり部分１２ａの２本をさらに追加して形成して実施することも可能である。

このため、図５の（ｂ）に示したように、各重なり部分１２ａが重なり合って形成された折り畳み部１２の両側に反対方向の力を加えれば、各重なり部分１２ａの塑性変形していない部分間で広がる部分ができ、この広がり部分は、コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に接続するための差込空間とし得るのである。一方、この広がり部分は、その広げている力を抜けば、金属である導体材１１自体が有している弾性力によって、図５の（ａ）に示したように、弾性変形して元の状態に復帰する。

この折り畳み部１２を構成している各重なり部分１２ａが弾性変形し得ることは、例えば車両から受けた振動を、コイル２０の端子２１が固着されていない重なり部分１２ａが吸収し、吸収した後には、原位置に直ちに復帰することを意味する。このため、当該バスバー１０における各折り畳み部１２自体が、コイル２０の端子２１等の電気的接続部分に断線や剥がれ等を発生しないようにする「振動吸収機能」を発揮することになる。

図５に示した実施例１に係るバスバー１０では、各折り畳み部１２を３層の重なり部分１２ａによって構成しているが、各重なり部分１２ａの層数は、図８に示したように、５層であってもよい。勿論、各折り畳み部１２の収納場所が確保できたり、複数のバスバー１０の各折り畳み部１２が互いに絶縁され得るのであれば、各重なり部分１２ａの層数は７以上の奇数であってもよいものである。

このようなバスバー１０を連続して形成するための導体材１１としては、上述したように、図１０の（ａ）に示した線材あるいは長い丸線材であるが、このような導体材１１は、銅等の導電性に優れた金属の「裸材」であってもよいし、図１０の（ｃ）に示したような、絶縁被膜１１ａを被覆させたものであってもよい。導体材１１として金属の裸材を採用してバスバー１０としても、このバスバー１０は、図１に示したように絶縁ホルダー１４によって保持されるか、あるいは図３に示したようにモールド樹脂１５によってモールドされるから、絶縁性に問題が生ずることはない。

一方、絶縁被膜１１ａを有する導体材１１によって製造したバスバー１０では、この絶縁被膜１１ａを有する導体材１１は高価になり勝ちではあるものの、絶縁被膜１１ａ自体が発揮する絶縁性と、絶縁ホルダー１４またはモールド樹脂１５の絶縁性との共同によって、当該バスバー１０の製造時、組み付け時、誘電モータの完成時、及びこの誘電モータの使用時の各種場面において、絶大な効果を発揮することは言うまでもない。

図６〜図８には、本発明に係るバスバー１０の実施例２が示してある。この実施例２の、実施例１と異なる点は、第１に、図１０の（ｂ）に示した平材、あるいは図１０の（ｃ）に示した平角材を導体材１１として採用している点である。

この実施例２のバスバー１０が、図１０の（ｂ）に示した平材、あるいは図１０の（ｃ）に示した平角材を導体材１１として採用している結果、導体材１１の途中に複数形成される各折り畳み部１２の形態も異なってくることになる。なお、この場合の平材、あるいは平角材は、図１０の（ａ）に示したような線材とは異なって、その厚さ方向には非常に曲げにくいというデメリットを有するものであるが、十分な面積を有していることから、直接的な電気的接続が行い易く、通電時のインピーダンスが線材より小さいというメリットを有しているものである。

このような平材あるいは平角材は、幅が厚さの２〜２０倍であることが必要であるが、その理由は、幅が厚さの２倍より小さいと、線材に近くなって、平材としてのメリットが十分でなくなるからである。一方、このような平材あるいは平角材は、幅が厚さの２０倍より大きいと、平板に近いものとなって、余分な部分の切り落としや折り畳み部１２形成のための加工機械の大型化が必要になって、この場合も、平材としてのメリットが十分でなくなるからである。

このような平材または平角材である導体材１１によってバスバー１０の全体を形成するということは、バスバー１０の幅方向への曲げ、つまり折り畳み部１２の形成や円環状に形成することを容易にすることになる。特に、各折り畳み部１２を構成している重なり部分１２ａは、当該導体材１１の幅方向折線で折ることが容易であり、各折り畳み部１２の形成を非常に安定して行えるのである。平材または平角材を、その長さ方向であって幅方向に折る場合、その幅方向折れ線は、幅方向に対して斜めになることはなく、自然に幅方向に平行な線、つまり長さ方向に直交する方向のものとなる。換言すれば、当該導体材１１を折り畳むと、その際の折線は、当該導体材１１の最も曲がり易い方向、つまり長さ方向に対して直交する方向に向くことになる。

以上のように、当該導体材１１の幅方向折線、つまり長さ方向に対して直交する方向の折線で折った場合、折り畳み部１２を構成している各重なり部分１２ａは、図６〜図８、及び図９に示したように、文字通り完全に重なり合う。換言すれば、当該バスバー１０は、導体材１１を幅方向折線で折って形成することにより、その幅方向の寸法は、元の導体材１１のそれと殆ど変わらない、言わば幅狭いものとなる。

また、この実施例２に係るバスバー１０の、実施例１のそれと異なる点の第２は、例えば図６に示したように、奇数層の重なり部分１２ａの少なくとも１つに、コイル２０の端子２１が差し込める差込空間１２ｂを形成したことである。この差込空間１２ｂは、図６中の矢印にて示したように、コイル２０の端子２１が差し込めるようにするものであるが、このような差込空間１２ｂが存在していれば、折り畳み部１２にコイル２０の端子２１を電気的に接続する際に、各折り畳み部１２に図５の（ｂ）に示すような広がり部分をわざわざ形成する必要はなく、接続作業をより簡単に行えるのである。

差込空間１２ｂの形成は、例えば、折り畳み部１２の各重なり部分１２ａを折曲形成する型の一部に、差込空間１２ｂに該当する部分を形成しておくことによって簡単に行えるものであり、特に大型化した技術を採用しなくても行えるものである。図６及び図７に示した実施例の差込空間１２ｂは、コイル２０側の端子２１が「平角線」である場合に、もっとも適したものとする形状にしたものであり、平角線の横断面形状に合わせた形状にしてある。

図９には、実施例３に係るバスバー１０が示してあるが、このバスバー１０の、上記実施例１及び２と異なる点は、各折り畳み部１２の間にある導体材１１に、少なくとも１つのねじり部１３を形成したことである。

各ねじり部１３のねじり角は適宜選定されるものであるが、このねじり部１３は、各折り畳み部１２の差込空間に対する端子２１の差込を行い易くするために、差込空間の方向を変更するものであるから、１８０°以上でないことは当然である。勿論、各折り畳み部１２の差込空間は両端で開口しているから、最大で９０°あれば十分である。以上のことから、各ねじり部１３のねじり角は、２０°〜８０°の範囲内で決定されることが多い。

このねじり部１３を形成することによって、このねじり部１３に隣接する一方の折り畳み部１２が有した差込空間の開口方向が、このねじり部１３に隣接する他方の折り畳み部１２が有した差込空間のそれに対して、ねじった角度分だけ変化する。このように、１つのねじり部１３に隣接する各折り畳み部１２の差込空間の方向を変化させるのは、次のような場合に、コイル２０の端子２１の差込作業を容易に行えるようにするためである。

各コイル２０の端子２１は、図１及び図３に示したように、当該バスバー１０に向けて引き出されるのであり、各端子２１は、図５の（ｂ）に示したような単なる空間であっても、図６等に示した積極的に形成した差込空間１２ｂであっても、本発明に係るバスバー１０の各折り畳み部１２の差込空間に差し込まれた後、スポット溶接等で電気的接続がなされるものであるが、この差込空間の方向が、コイル２０の各端子２１の方向に合っていない場合がある。また、コイル２０の端子２１を構成している線材が、前述したような「平角線」のように、曲げ方向に限界があるものである場合もある。これらの場合に対応できるようにするために、１つの折り畳み部１２が有している差込空間の方向と、他の折り畳み部１２が有している差込空間の方向とを、ねじり部１３を介して変えるようにしたのである。

図１１及び図１２には、実施例４に係るバスバー１０が示してあるが、このバスバー１０は、折り畳み部１２を形成した導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入したものである。勿論、このバスバー１０は、まず所定長さの導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入しておき、この導体材１１の所定部分を、上述したのと同様にして絶縁チューブ１６とともに折り畳み、折り畳み部１２を形成するようにしてもよい。

絶縁チューブ１６は、文字通り、絶縁性を有するものであり、かつ内部の導体材１１を周囲の部品との絶縁性を確保しながら包み込むものである。勿論、この絶縁チューブ１６は、熱等の物理的衝撃によって端子２１挿入のための穴を形成することができるものであり、この穴からの端子２１の折り畳み部１２への挿入が容易に行えるものである。また、この絶縁チューブ１６は、熱を掛けると縮むものであり、図１１に示したように、折り畳み部１２を形成した導体材１１を、殆ど隙間なく包み込むことができ、端子２１と折り畳み部１２との外側からの電気的接続も容易にするものである。

なお、図１１に示したように、端子２１の接続のための穴や、端子２１と折り畳み部１２との電気的接続部分に対して、ポッティング樹脂１６ａによる封止がなされる。このポッティング樹脂１６ａによって、絶縁チューブ１６内をほぼ完全な密閉状態に保持させることができるから、外気中の酸素や外からの湿気から内部を絶縁チューブ１６自体とともに遮断することができ、導体材１１への防錆効果を高めることができる。

このような絶縁チューブ１６によって包み込んだ導体材１１は、絶縁チューブ１６によって周囲の部品に対する絶縁が確保されるから、上述した絶縁ホルダー１４によって保持させる必要性、つまり絶縁ホルダー１４自体が不要となるのである。このため、当該バスバー１０と各端子２１との接続を、図１２に示したように直接的に行えるのであり、モータの組立作業をより容易にする。

勿論、この絶縁チューブ１６は、周囲に対する絶縁だけでなく、外気中の酸素や湿気、水等のような、錆びの原因となるものから導体材１１を保護してもいるから、当該バスバー１０の耐久性も高めている。

本発明に係るバスバー１０は、従来では別途形成していた「タブ」に代わる折り畳み部１２を、導体材１１自体を折り曲げることにより形成したものであるから、例えば種々な電気機器を同電位で電気的に接続する場合に、「母線」として適用できる。しかも、このバスバー１０は、丸線材、平材、あるいは平角材からなる導体材１１を連続的に折り曲げることにより形成できるから、設置空間が非常に小さく、しかも安価に提供できる。従って、誘電モータ用に限らず、他の分野、例えば、冷蔵庫や洗濯機等の電気製品製造分野において、利用できる可能性が十分ある。

１０ バスバー
１１ 導体材
１１ａ 絶縁被膜
１２ 折り畳み部
１２ａ 重なり部分
１２ｂ 差込空間
１３ ねじり部
１４ 絶縁ホルダー
１４ａ ホールド溝
１５ モールド樹脂
１６ 絶縁チューブ
１６ａ ポッティング樹脂
２０ コイル
２１ 端子

Claims (7)

1. 誘電モータを構成している複数のコイル２０への電力供給、および／または前記各コイル２０のアースを、まとめて行うためのバスバー１０であって、
   所定長さの導体材１１に、３以上の奇数層となった重なり部分１２ａからなる折り畳み部１２を複数形成して、これら各折り畳み部１２の所定位置に、少なくとも前記各コイル２０の端子２１を電気的かつ直接的に固定し得るようにしたことを特徴とする誘電モータ用のバスバー１０。
2. 前記奇数層の重なり部分１２ａの少なくとも１つに、前記コイル２０の端子２１が差し込める差込空間１２ｂを形成したことを特徴とする請求項１に記載の誘電モータ用のバスバー１０。
3. 前記各折り畳み部１２の間にある前記導体材１１に、少なくとも１つのねじり部１３を形成して、このねじり部１３に隣接する一方の前記折り畳み部１２が有した前記差込空間１２ｂの開口方向を、このねじり部１３に隣接する他方の前記折り畳み部１２が有した前記差込空間１２ｂのそれに対して変化させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘電モータ用のバスバー１０。
4. 前記導体材１１は、幅が厚さの２〜２０倍の平材であって、前記各重なり部分１２ａは、当該平材の幅方向折線で折ったことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０。
5. 導体材１１は、表面に絶縁皮膜１１ａが形成された平角材であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０。
6. 折り畳み部１２を形成した導体材１１を絶縁チューブ１６内に挿入したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０。
7. Ｕ相用バスバー、Ｖ相用バスバー、Ｗ相用バスバー、及び中性相用バスバーの４種類１組からなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の誘電モータ用のバスバー１０。

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