WO2017013773A1 - バスバーユニット、これを備えた回転電機及びバスバーユニットの製造方法 - Google Patents

バスバーユニット、これを備えた回転電機及びバスバーユニットの製造方法 Download PDF

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pin
insulating
annular
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宣至 宝積
佐々木　健治
良宏 小寺
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Ｋｙｂ株式会社
株式会社Ｔｏｐ
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    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

Definitions

  • the present invention relates to a bus bar unit, a rotating electric machine including the bus bar unit, and a method for manufacturing the bus bar unit.
  • JP2013-212008A discloses a bus bar unit that supplies current to each coil from a terminal portion.
  • the bus bar unit is composed of a plurality of annular bus bars corresponding to each phase and an annular insulating holder having a plurality of grooves for accommodating each bus bar one by one.
  • the insulation holder and each bus bar are insert-molded by placing the insulation holder in the mold in a state where each bus bar is accommodated in each groove of the insulation holder and injecting molten insulating resin into the mold. It is integrated by.
  • the bus bar has a structure in which a linear strip-shaped conductive member is curved in the plate thickness direction and formed in a shape along the circumferential direction of the stator. Therefore, a plurality of bus bars can be obtained by changing the diameter for each bus bar. It is possible to insert-mold after storing each in an insulating holder.
  • each bus bar has a structure formed by punching a plate-like conductive member into a shape along the circumferential direction of the stator with a predetermined width, each bus bar is laminated in the axial direction. In this case, insert molding is performed in a state where the bus bars stacked in the axial direction are held at a predetermined interval. Therefore, it is difficult to prevent displacement of each bus bar in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction.
  • An object of the present invention is to easily prevent displacement of the bus bar in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction.
  • a bus bar unit a plurality of bus bars which are arranged in a stacked manner and have conductivity and have holes, and are interposed between the bus bars and have insulating properties and holes.
  • An insulating member having a pin projecting in the bus bar stacking direction and having a pin inserted into the hole of the bus bar and the hole of the insulating member, and a positioning member made of an insulating resin, and provided at the tip of the pin to be insulated from the bus bar Fixing means for fixing the member.
  • a bus bar unit manufacturing method for manufacturing a bus bar unit having a protruding pin and a positioning member made of an insulating resin.
  • the bus bar unit manufacturing method is provided on a plurality of conductive bus bars.
  • a step of insert-molding the bus bar, the insulating member, and the positioning member with an insulating resin are provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor including a bus bar unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the bus bar unit in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the bus bar unit.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the heat-welded product.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which a heat-welded product and a neutral point bus bar are stacked, and shows a state seen from the direction of arrow A in FIG. 3.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining insert molding, and shows a state before the upper mold is placed on the lower mold.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining insert molding, and shows a state after the upper die is placed on the lower side.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor 100 equipped with a bus bar unit 20 in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the bus bar unit 20 in the present embodiment.
  • the rotation axis direction of the motor 100 is referred to as “axial direction”
  • the radial direction around the rotation axis of the motor 100 is referred to as “radial direction”
  • the direction around the rotation axis of the motor 100 is “ It is called “circumferential direction”.
  • a motor 100 as a rotating electric machine is a three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC motor, and is used, for example, in an electric power steering device of a vehicle.
  • the motor 100 includes a metal motor case 1, a motor cover 2 made of an insulating resin material that covers the opening of the motor case 1, and is accommodated in the motor case 1 and rotated by the motor case 1 and the motor cover 2.
  • the rotor 3 is pivotally supported, and the stator 4 is provided on the inner peripheral surface of the motor case 1 and is disposed with a predetermined gap on the outer periphery of the rotor 3.
  • the motor case 1 includes a cylindrical tube portion 5, a bottom portion 6 that closes one end of the tube portion 5, an annular opening end portion 7 that is formed around an opening portion that opens at the other end of the tube portion 5,
  • the motor cover 2 is fastened to the opening end 7 of the motor case 1 by a plurality of bolts (not shown).
  • a seal ring 8 seals between the motor cover 2 and the motor case 1.
  • the rotor 3 includes a rotor shaft 9 that is rotatably supported by the motor case 1 and a rotor core 10 that houses a plurality of magnets (permanent magnets) that are inserted through the rotor shaft 9 in the axial direction and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. And having.
  • the rotor shaft 9 is supported at one end by the bottom 6 of the motor case 1 via a bearing 11 and supported at the other end by a motor cover 2 via a bearing 12. Thereby, the rotor 3 is supported rotatably about the central axis O.
  • the stator 4 includes a stator core 13 provided on the inner side of the motor case 1, a plurality of stator coils 14 provided on the stator core 13 at a predetermined interval in the circumferential direction, and a bus bar unit 20 provided side by side with the stator coil 14 in the axial direction. And having.
  • the stator core 13 is made of a magnetic material, and is formed by laminating a plurality of steel plates having a plurality of teeth portions 13a extending radially in the radial direction in the axial direction.
  • the stator core 13 is fixed to the motor case 1 by fitting the outer periphery thereof to the inner periphery of the motor case 1.
  • the stator coil 14 includes a plurality of insulators 15 made of an insulating resin material surrounding each tooth portion 13 a of the stator core 13, and an electromagnetic coil 16 as a plurality of coils made of a wire material wound around the tooth portion 13 a via each insulator 15. And.
  • the end of the wire 17 of the electromagnetic coil 16 is drawn out of the stator coil 14 from the gap between the bus bar unit 20 and the insulator 15.
  • the electromagnetic coil 16 corresponds to any one of the U phase, the V phase, and the W phase.
  • Each electromagnetic coil 16 is connected to the bus bar unit 20 via the end of the wire 17 of each phase coil.
  • the bus bar unit 20 includes a plurality of bus bars 21 to 24 made of a conductive material that energizes the electromagnetic coil 16 wound around the stator 4 and an insulating resin 25 that holds the bus bars 21 to 24 inside.
  • the plurality of bus bars 21 to 24 and the insulating resin 25 are integrally formed by insert molding.
  • the bus bar unit 20 is assembled to the stator coil 14 after the stator coil 14 is assembled to the stator core 13.
  • the wire 17 of each electromagnetic coil 16 extends from the gap between the opening end of the insulator 15 and the outer peripheral end of the bus bar unit 20, and the respective end portions are welded to the power supply terminals 21 b to 24 b of the bus bars 21 to 24. Is done.
  • the motor cover 2 is assembled to the motor case 1.
  • the three bus bar terminals 21 c to 23 c protruding from one end of the bus bar unit 20 pass through the holes of the motor cover 2.
  • the motor cover 2 is provided with a terminal 19 connected to the electric wire 18 corresponding to each phase. After the motor cover 2 is fastened to the motor case 1, the bus bar terminals 21 c to 23 c are welded to one end of each terminal 19.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the bus bar unit 20.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the heat-welded product 26.
  • the plurality of bus bars 21 to 24 include a bus bar 21 corresponding to the U phase, a bus bar 22 corresponding to the V phase, a bus bar 23 corresponding to the W phase, and a neutral point bus bar 24 that electrically connects the neutral points of each phase. And four bus bars.
  • Each of the bus bars 21 to 24 includes an annular conductive portion 21a to 24a that extends annularly around the central axis O, and three power supply terminals 21b to 24b that project radially from the annular conductive portions 21a to 24a.
  • the power supply terminal 24b of the neutral point bus bar 24 is a terminal for connecting the electromagnetic coils of the respective phases.
  • each phase bus bar 21 to 23 has one bus bar terminal 21c to 23c protruding in the axial direction from the annular conductive portions 21a to 23a.
  • the bus bar unit 20 is formed by insert-molding a heat-welded product 26 in which a U-phase bus bar 21, a V-phase bus bar 22 and a W-phase bus bar 23 are integrated with a neutral point bus bar 24 using an insulating resin 25.
  • the heat-welded product 26 includes a U-phase bus bar 21, a V-phase bus bar 22, a W-phase bus bar 23, a resin plate 31 as an insulating member made of an insulating resin interposed between axially adjacent bus bars, and an axial direction. And a positioning plate 32 as a positioning member made of an insulating resin 25 provided with a plurality of pins 33 protruding in the circumferential direction.
  • the positioning plate 32 is disposed at one end in the axial direction (the lower end in FIG. 4), and is formed in an annular plate shape having substantially the same inner diameter and outer diameter as each of the bus bars 21 to 23.
  • the positioning plate 32 includes an annular plate portion 32a as an annular insulating portion extending annularly around the central axis O, and a plurality of extending portions 32b as restricting portions extending radially outward from the annular plate portion 32a. And a plurality of pins 33 projecting from the annular plate portion 32a toward the other axial end side (upper side in FIG. 4).
  • the annular plate portion 32a has substantially the same thickness as each phase bus bar 21 to 23, and a pin 33 projects from the surface.
  • the extending part 32b extends radially outward from the annular plate part 32a.
  • the extending portion 32b further has a protruding portion 32d that protrudes toward one end in the axial direction. That is, the extension portion 32b is thicker than the annular plate portion 32a, and a step is formed on the back surface of the annular plate portion 32a by the protruding portion 32d at the boundary with the extension portion 32b.
  • the pin 33 protrudes from the surface of the annular plate portion 32 a and is formed so that the axial length is longer than the total thickness of the phase bus bars 21 to 23 and the resin plate 31.
  • the resin plate 31 is formed in an annular plate shape having substantially the same inner diameter and outer diameter as the respective phase bus bars 21 to 23 and has substantially the same thickness as each phase bus bar 21 to 23, and the annular plate portion 31a.
  • a plurality of extending portions 31b extending outward in the radial direction and a plurality of positioning holes 31c formed through the annular plate portion 31a in the axial direction are provided.
  • the extending portions 31b have the same thickness as the annular plate portion 31a and are formed in the same number as the extending portions 32b of the positioning plate 32.
  • Each extending portion 31b of the resin plate 31 is disposed so that its position in the circumferential direction coincides with each extending portion 32b of the positioning plate 32.
  • the circumferential position and the radial position of the positioning hole 31c are defined so that the pin 33 of the positioning plate 32 can be inserted.
  • Each phase bus bar 21 to 23 has a plurality of positioning holes 21d to 23d formed through the annular conductive portions 21a to 23a in the axial direction.
  • the positioning holes 21d to 23d have their circumferential positions defined so that the pins 33 of the positioning plate 32 can be inserted.
  • the heat-welded product 26 is configured by laminating a V-phase bus bar 22, a resin plate 31, a U-phase bus bar 21, a resin plate 31, and a W-phase bus bar 23 in this order on the positioning plate 32 in this axial direction.
  • the pin 33 of the positioning plate 32 is inserted into the positioning holes 21d to 23d, 31c of the V-phase bus bar 22, the resin plate 31, the U-phase bus bar 21, the resin plate 31, and the W-phase bus bar 23.
  • the power supply terminals 21 b to 23 b of the respective phase bus bars 21 to 23 are arranged between the adjacent extending portions 31 b of the resin plate 31.
  • the V-phase bus bar 22, the resin plate 31, the U-phase bus bar 21, the resin plate 31, and the W-phase bus bar 23 are connected to the annular plate portion 32a and the heat caulking portion 33a.
  • the positioning plate 32, the V-phase bus bar 22, the resin plate 31, the U-phase bus bar 21, the resin plate 31 and the W-phase bus bar 23 are integrally fixed by heat caulking.
  • phase bus bars 21 to 23 are held in the axially separated state by the thickness of the resin plate 31 interposed therebetween, the axial positions of the phase bus bars 21 to 23 are defined.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 are laminated, and shows a state seen from the direction of arrow A in FIG.
  • the neutral point bus bar 24 is attached to the heat-welded product 26 formed as described above from the back side (the lower side in FIG. 5). At this time, the power feeding terminal 24 b of the neutral point bus bar 24 is disposed between the adjacent extending portions 32 b of the positioning plate 32.
  • the neutral point bus bar 24 is formed by a step formed by a plurality of extending portions 32b provided along the circumferential direction. A radial position is defined.
  • the feeding terminal 24b is fitted between the adjacent extension portions 32b, so that the circumferential direction of the neutral point bus bar 24 is achieved. A position is defined.
  • the neutral point bus bar 24 abuts on the annular plate portion 32a of the positioning plate 32, the neutral point bus bar 24 is held in the axially separated state by the thickness of the positioning plate 32. Thereby, the axial position of the neutral point bus bar 24 is defined.
  • the V-phase bus bar 22, the resin plate 31, the U-phase bus bar 21, and the resin plate 31 so that the pins 33 are inserted into the positioning holes 21 d to 23 d and 31 c with respect to the positioning plate 32.
  • the W-phase bus bar 23 is laminated in the axial direction in this order.
  • the tip of the pin 33 is heated and melted and deformed to form a heat caulked portion 33a.
  • the positioning plate 32, the V-phase bus bar 22, the resin plate 31, the U-phase bus bar 21, the resin plate 31 and the W-phase bus bar 23 are integrally fixed by heat welding, and the heat-welded product 26 is completed.
  • 6 and 7 are cross-sectional views for explaining insert molding.
  • the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 shown in FIG. 3 are sandwiched between the lower die 41 arranged in the lower vertical direction and the upper die 42 arranged above the lower die 41.
  • This is a molding method in which the insulating resin 25 is integrated in a state.
  • the upper mold 42 has an injection hole 42 a for penetrating the upper mold 42 in the vertical direction and injecting the molten insulating resin 25.
  • the lower die 41 is provided with a support pin 43 that supports the annular conductive portion 24a of the neutral point bus bar 24.
  • the upper die 42 is provided with a support pin 44 that supports the annular conductive portion 23 a of the W-phase bus bar 23 that is the upper surface of the heat-welded product 26. That is, the neutral point bus bar 24 and the heat-welded product 26 are sandwiched from above and below by the support pins 44 provided on the upper die 42 and the support pins 43 provided on the lower die 41.
  • FIGS. 6 and 7 only five support pins 43 of the lower mold 41 and five support pins 44 of the upper mold 42 are shown for simplification of explanation, but in reality, 12 support pins 43 are respectively provided. , 44 are provided.
  • the number of support pins 43 and 44 is not limited to this, and may be 11 or less, or 13 or more.
  • the neutral point bus bar 24 and the heat-welded product 26 are placed on the lower die 41 in this order.
  • the heat welded product 26 is placed, and the neutral point bus bar 24 is mounted on the back surface of the positioning plate 32 of the heat welded product 26.
  • the neutral point bus bar 24 and the heat-welded product 26 may be mounted and then placed on the lower mold 41.
  • the upper die 42 is placed on the lower die 41 and pressed.
  • the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 are sandwiched between the support pins of the upper die 42 and the support pins of the lower die 41.
  • the insulating resin 25 melted from the injection hole 42a of the upper mold 42 is injected into a space defined between the upper mold 42 and the lower mold 41.
  • the vertical pressure is applied to the bus bars 21 to 24 by the injection pressure of the insulating resin 25, but the bus bars 21 to 24 are stacked via the resin plate 31 and the positioning plate 32. The gap between the bus bars 21 to 24 is maintained.
  • Each phase bus bar 21 to 23 and the resin plate 31 are alternately stacked on the positioning plate 32, and the heat staking part 33a is formed at the tip of the pin 33 of the positioning plate 32, whereby the heat welded product 26 is formed. Since the radial position and the circumferential position of each phase bus bar 21 to 23 are defined by the pins 33 of the positioning plate 32, and the axial position of each phase bus bar 21 to 23 is defined by the resin plate 31, each phase bus bar 21 to It is possible to easily and more reliably prevent displacements in the radial direction, the circumferential direction, and the axial direction of 23.
  • the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 are insert-molded by the insulating resin 25, the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 can be more reliably integrally fixed.
  • the heat-welded product 26 is integrally fixed by alternately stacking the phase bus bars 21 to 23 and the resin plate 31 on the positioning plate 32 and forming a heat caulking portion 33a at the tip of the pin 33 of the positioning plate 32. Therefore, it is possible to prevent displacement of the bus bars 21 to 24 due to the pressure of the insulating resin 25 at the time of insert molding.
  • the neutral point bus bar 24 is disposed on the back surface of the positioning plate 32 and inside the plurality of extending portions 32b, the neutral point bus bar 24 can be more securely fixed in the radial direction. it can. Therefore, when the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 are insert-molded, it is possible to prevent the neutral point bus bar 24 from being displaced due to the pressure of the insulating resin 25.
  • bus bar unit 20 is only required to insert-mold the heat-welded product 26 and the neutral point bus bar 24 once with the insulating resin 25, so that the bus bar unit 20 is compared with the conventional manufacturing method that requires insert molding twice or more.
  • the equipment required for molds and insert molding can be reduced. Therefore, the bus bar unit 20 can be manufactured more easily and at low cost.
  • the respective phase bus bars 21 to 23 are laminated on the positioning plate 32 together with the resin plate 31.
  • the neutral point bus bar 24 may be laminated in the same manner. Good.
  • the neutral point bus bar 24 is laminated between the positioning plate 32 and the V-phase bus bar 22 in FIG. 4, and the resin plate 31 is newly provided between the neutral point bus bar 24 and the V-phase bus bar 22. It is conceivable to laminate the layers. Thereby, the bus bar unit 20 can be manufactured without performing insert molding with the insulating resin 25.
  • the thickness of the extension part 32b of the positioning plate 32 is formed so that it may become thicker than the annular plate part 32a, only some extension parts 32b become thicker than the annular plate part 32a. It may be formed. If three or more extending portions 32b are formed thick, the radial position of the neutral point bus bar 24 can be defined.
  • the positioning plate 32 has the eight pins 33.
  • the positioning holes 21d to 23d of the phase bus bars 21 to 23 are provided at positions where the strength of the phase bus bars 21 to 23 can be secured.
  • the number of pins 33 may be nine or more or seven or less.
  • the heat crimping part 33a is formed by heat welding, you may replace with this and may form the heat crimping part 33a by ultrasonic crimping (ultrasonic welding).
  • the motor 100 that generates power by electric power is exemplified, but the above embodiment can be applied to a generator that generates electric power by power.
  • the positioning plate 32, the bus bars 21 to 23 and the resin plate 31 are integrally fixed by heating the tip of the pin 33 to melt and deform it to form the heat caulking portion 33a.
  • a positioning member 32, bus bars 21 to 23, and resin plate 31 may be integrally fixed by providing an annular or arcuate fitting member and fitting the fitting member to the tip of the pin. .
  • the diameter of the tip portion of the pin 33 is set larger than the inner diameter of each positioning hole 21d to 23d, 31c, and the tip portion of the pin 33 is press-fitted into each positioning hole 21d to 23d, 31c.
  • the positioning plate 32, the bus bars 21 to 23, and the resin plate 31 may be integrally fixed.

Abstract

バスバーユニット（２０）は、積層して配置されて導電性を有するとともに孔部（２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ）を有する複数のバスバー（２１，２２，２３）と、バスバー間に介装されて絶縁性を有するとともに孔部（３１ｃ）を有する絶縁部材（３１）と、バスバー（２１，２２，２３）の積層方向に突出してバスバー（２１，２２，２３）の孔部（２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ）及び絶縁部材（３１）の孔部（３１ｃ）に挿通されるピン（３３）を有するとともに絶縁性樹脂から成る位置決め部材（３２）と、ピン（３３）の先端部に設けられてバスバー（２１，２２，２３）と絶縁部材（３１）とを固定する固定手段（３３ａ）と、を備える。

Description

バスバーユニット、これを備えた回転電機及びバスバーユニットの製造方法
　本発明は、バスバーユニット、これを備えた回転電機及びバスバーユニットの製造方法に関する。
　ＪＰ２０１３－２１２００８Ａには、端子部から各コイルに電流を供給するバスバーユニットが開示されている。バスバーユニットは、各相に対応する複数の環状のバスバーと、各バスバーを一つずつ収容する複数の溝を有する環状の絶縁ホルダと、から構成される。
　各バスバーが絶縁ホルダの各溝内に収容された状態で絶縁ホルダが金型内に配置され、溶融した絶縁性樹脂が金型内に注入されることで、絶縁ホルダと各バスバーとはインサート成形によって一体化される。
　上記従来の技術では、バスバーが直線状の帯状導電部材を板厚方向に湾曲させてステータの周方向に沿った形状に形成される構造であるので、バスバーごとに径を変えることで複数のバスバーをそれぞれ絶縁ホルダに収納してからインサート成形することが可能である。
　しかし、バスバーが板状の導電部材を所定幅でステータの周方向に沿った形状に打ち抜いて形成される構造である場合、各バスバーは軸方向に積層される。この場合、軸方向に積層された各バスバーを所定の間隔を空けて保持した状態でインサート成形が行われる。よって、各バスバーの径方向、周方向及び軸方向の位置ずれを防止することが難しい。
　本発明は、バスバーの径方向、周方向及び軸方向の位置ずれを容易に防止することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、バスバーユニットであって、積層して配置されて導電性を有するとともに孔部を有する複数のバスバーと、バスバー間に介装されて絶縁性を有するとともに孔部を有する絶縁部材と、バスバーの積層方向に突出してバスバーの孔部及び絶縁部材の孔部に挿通されるピンを有するとともに絶縁性樹脂から成る位置決め部材と、ピンの先端部に設けられてバスバーと絶縁部材とを固定する固定手段と、を備える。
　また、本発明の別の態様によれば、突出するピンを有するとともに絶縁性樹脂から成る位置決め部材を備えるバスバーユニットを製造するバスバーユニット製造方法であって、導電性を有する複数のバスバーに設けられた孔部と絶縁性を有する絶縁部材に設けられた孔部にピンを挿入しながらバスバーと絶縁部材とを交互に積層する工程と、ピンの先端部に設けられる固定手段によりバスバーと絶縁部材とを位置決め部材に固定する工程と、バスバーと絶縁部材と位置決め部材とを絶縁性樹脂によりインサート成形する工程と、を含む。
図１は、本発明の実施形態におけるバスバーユニットを備えたモータの断面図である。 図２は、本発明の実施形態におけるバスバーユニットの斜視図である。 図３は、バスバーユニットを分解して示す斜視図である。 図４は、熱溶着品を分解して示す斜視図である。 図５は、熱溶着品と中性点用バスバーとが積層された状態を示す斜視図であり、図３の矢印Ａ方向から見た状態を示す。 図６は、インサート成形を説明するための断面図であり、上型を下型に載置する前の状態を示す。 図７は、インサート成形を説明するための断面図であり、上型を下側に載置した後の状態を示す。
　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態におけるバスバーユニット２０を搭載したモータ１００の断面図である。図２は、本実施形態におけるバスバーユニット２０の斜視図である。なお、以下の説明において、モータ１００の回転軸方向を「軸方向」と称し、モータ１００の回転軸を中心とする放射方向を「径方向」と称し、モータ１００の回転軸周りの方向を「周方向」と称する。
　回転電機としてのモータ１００は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流モータであり、例えば車両の電動パワーステアリング装置等に用いられる。モータ１００は、金属製のモータケース１と、モータケース１の開口部に覆設される絶縁性樹脂材から成るモータカバー２と、モータケース１内に収容されモータケース１及びモータカバー２によって回転可能に軸支されるロータ３と、モータケース１の内周面に設けられロータ３の外周に所定の間隙を有して配置されるステータ４と、を備える。
　モータケース１は、円筒状の筒部５と、筒部５の一端を閉塞する底部６と、筒部５の他端に開口する開口部のまわりに形成される環状の開口端部７と、を有する。
　モータカバー２は、モータケース１の開口端部７に複数のボルト（図示せず）によって締結される。モータカバー２とモータケース１との間は、シールリング８によって密封される。
　ロータ３は、モータケース１に回転自在に支持されるロータシャフト９と、軸方向にロータシャフト９が挿通され周方向に所定の間隔で配置される複数のマグネット（永久磁石）を収容するロータコア１０と、を有する。
　ロータシャフト９は、一端側がベアリング１１を介してモータケース１の底部６に支持され、他端側がベアリング１２を介してモータカバー２に支持される。これにより、ロータ３は、中心軸Ｏを中心として回転自在に支持される。
　ステータ４は、モータケース１の内側に設けられるステータコア１３と、ステータコア１３に周方向に亘って所定の間隔で複数設けられるステータコイル１４と、ステータコイル１４と軸方向に並んで設けられるバスバーユニット２０と、を有する。
　ステータコア１３は、磁性材から成り、径方向に放射状に伸びる複数のティース部１３ａを有する鋼板を軸方向に複数積層して形成される。ステータコア１３は、外周がモータケース１の内周に嵌合されることによりモータケース１に固定される。
　ステータコイル１４は、ステータコア１３の各ティース部１３ａを包囲する絶縁性樹脂材から成る複数のインシュレータ１５と、各インシュレータ１５を介してティース部１３ａに巻かれる線材から成る複数のコイルとしての電磁コイル１６と、から構成される。
　電磁コイル１６の線材１７の端部は、バスバーユニット２０とインシュレータ１５との隙間からステータコイル１４の外部に引き出される。電磁コイル１６は、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのいずれかに該当する。各電磁コイル１６は、各相コイルの線材１７の端部を介してバスバーユニット２０と接続される。
　バスバーユニット２０は、ステータ４に巻装される電磁コイル１６に通電する導電材から成る複数のバスバー２１～２４と、バスバー２１～２４を内部に保持する絶縁性樹脂２５と、から構成される。複数のバスバー２１～２４と絶縁性樹脂２５とは、インサート成形によって一体成形される。
　モータ１００の組み立て時、ステータコア１３にステータコイル１４が組み付けられた後に、ステータコイル１４にバスバーユニット２０が組み付けられる。このとき、各電磁コイル１６の線材１７は、インシュレータ１５の開口端とバスバーユニット２０の外周端との隙間から延び出し、それぞれの先端部が各バスバー２１～２４の給電用端子２１ｂ～２４ｂに溶接される。
　続いて、ステータ４がモータケース１に組み付けられた後、モータケース１にモータカバー２が組み付けられる。このとき、バスバーユニット２０の一端から突出している３本のバスバー端子２１ｃ～２３ｃは、モータカバー２の各孔を貫通する。
　モータカバー２には、各相に対応した電線１８に接続されるターミナル１９が設けられる。モータケース１にモータカバー２が締結された後に、各ターミナル１９の一端には、各バスバー端子２１ｃ～２３ｃが溶接される。
　モータ１００の作動時には、駆動電流が電線１８、ターミナル１９、バスバー２１～２４を通じて各電磁コイル１６に供給され、ステータコア１３に生じる磁力によってロータ３が回転する。
　図３は、バスバーユニット２０を分解して示す斜視図である。図４は、熱溶着品２６を分解して示す斜視図である。
　複数のバスバー２１～２４は、Ｕ相に対応するバスバー２１、Ｖ相に対応するバスバー２２、Ｗ相に対応するバスバー２３、各相の中性点を電気的に接続する中性点用バスバー２４、の４つのバスバーから構成される。各バスバー２１～２４は、中心軸Ｏを中心とする環状に延びる環状導電部２１ａ～２４ａと、環状導電部２１ａ～２４ａから径方向に突設される３つの給電用端子２１ｂ～２４ｂと、を有する。中性点用バスバー２４の給電用端子２４ｂは、各相の電磁コイル間を接続するための端子である。さらに、各相バスバー２１～２３は、環状導電部２１ａ～２３ａから軸方向に突設される１つのバスバー端子２１ｃ～２３ｃを有する。
　バスバーユニット２０は、Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２及びＷ相バスバー２３を一体化した熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とを絶縁性樹脂２５によってインサート成形することで形成される。
　熱溶着品２６は、Ｕ相バスバー２１、Ｖ相バスバー２２及びＷ相バスバー２３と、軸方向に隣接するバスバー間に介装される絶縁性樹脂から成る絶縁部材としての樹脂プレート３１と、軸方向に突出するピン３３が周方向に沿って複数個設けられる絶縁性樹脂２５から成る位置決め部材としての位置決めプレート３２と、から構成される。
　位置決めプレート３２は、軸方向一端（図４における下端）に配置され、各相バスバー２１～２３と内径及び外径がほぼ同一の環板状に形成される。位置決めプレート３２は、中心軸Ｏを中心とする環状に延びる環状絶縁部としての環状板部３２ａと、環状板部３２ａから径方向外側に延出する規制部としての複数の延出部３２ｂと、環状板部３２ａから軸方向他端側（図４における上側）に向けて突出する複数のピン３３と、を有する。
　環状板部３２ａは、各相バスバー２１～２３とほぼ同一の厚みを有し、表面にピン３３が突設される。延出部３２ｂは、環状板部３２ａから径方向外側に延出する。延出部３２ｂはさらに、軸方向一端側に突出する突出部３２ｄを有する。すなわち、延出部３２ｂの厚みは環状板部３２ａより厚く、かつ環状板部３２ａの背面には延出部３２ｂとの境界に突出部３２ｄによって段差が形成される。ピン３３は、環状板部３２ａの表面に突設され、軸方向長さが各相バスバー２１～２３及び樹脂プレート３１の厚みの合計より長くなるように形成される。
　樹脂プレート３１は、各相バスバー２１～２３と内径及び外径がほぼ同一の環板状に形成され各相バスバー２１～２３とほぼ同一の厚みを有する環状板部３１ａと、環状板部３１ａから径方向外側に延出する複数の延出部３１ｂと、環状板部３１ａを軸方向に貫通して形成される複数の位置決め孔３１ｃと、を有する。
　延出部３１ｂは、環状板部３１ａと同一の厚みを有し、位置決めプレート３２の延出部３２ｂと同一の数だけ形成される。樹脂プレート３１の各延出部３１ｂは、位置決めプレート３２の各延出部３２ｂと周方向の位置が一致するように配設される。位置決め孔３１ｃの周方向の位置と径方向の位置は、位置決めプレート３２のピン３３が挿通可能なように規定される。
　各相バスバー２１～２３は、環状導電部２１ａ～２３ａを軸方向に貫通して形成される複数の位置決め孔２１ｄ～２３ｄを有する。位置決め孔２１ｄ～２３ｄは、位置決めプレート３２のピン３３が挿通可能なように周方向の位置が規定される。
　熱溶着品２６は、位置決めプレート３２に対して、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１、Ｗ相バスバー２３をこの順に軸方向に積層して構成される。このとき、位置決めプレート３２のピン３３は、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１、Ｗ相バスバー２３の各位置決め孔２１ｄ～２３ｄ、３１ｃに挿通される。さらに、各相バスバー２１～２３の給電用端子２１ｂ～２３ｂは、樹脂プレート３１の隣接する延出部３１ｂ間に配置される。
　その後、ピン３３の先端に熱かしめ部３３ａを形成することで、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１及びＷ相バスバー２３は環状板部３２ａと熱かしめ部３３ａとの間に挟持され、位置決めプレート３２、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１及びＷ相バスバー２３が一体的に熱かしめ固定される。
　これにより、各相バスバー２１～２３の周方向位置及び径方向位置が規定される。また、各相バスバー２１～２３は、間に介装される樹脂プレート３１の厚み分だけ軸方向に離間した状態に保持されるので、各相バスバー２１～２３の軸方向位置が規定される。
　図５は、熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とが積層された状態を示す斜視図であり、図３の矢印Ａ方向から見た状態を示す。
　中性点用バスバー２４は、上記のようにして形成された熱溶着品２６に対し、背面側（図５における下側）から装着される。このとき、中性点用バスバー２４の給電用端子２４ｂは、位置決めプレート３２の隣接する延出部３２ｂ間に配置される。
　位置決めプレート３２の延出部３２ｂは、環状板部３２ａより背面側に延出しているので、中性点用バスバー２４は、周方向に沿って複数設けられる延出部３２ｂによって形成される段差によって、径方向位置が規定される。
　さらに、中性点用バスバー２４が延出部３２ｂの内径側に装着されると、給電用端子２４ｂが隣接する延出部３２ｂ間に嵌合することで、中性点用バスバー２４の周方向位置が規定される。
　また、中性点用バスバー２４は、位置決めプレート３２の環状板部３２ａに当接するので、中性点用バスバー２４は位置決めプレート３２の厚み分だけ軸方向に離間した状態に保持される。これにより、中性点用バスバー２４の軸方向位置が規定される。
　次に、バスバーユニット２０を製造する工程について説明する。
　初めに、図４に示すように、位置決めプレート３２に対し、ピン３３が位置決め孔２１ｄ～２３ｄ、３１ｃに挿通されるように、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１、Ｗ相バスバー２３をこの順に軸方向に積層する。
　続いて、図３に示すように、ピン３３の先端を加熱して溶融変形させて熱かしめ部３３ａを形成する。これにより、位置決めプレート３２、Ｖ相バスバー２２、樹脂プレート３１、Ｕ相バスバー２１、樹脂プレート３１及びＷ相バスバー２３は、熱溶着により一体固定されて熱溶着品２６が完成する。
　図６及び図７は、インサート成形を説明するための断面図である。
　インサート成形は、鉛直方向下方に配置される下型４１と、下型４１の上方に配置される上型４２と、によって図３に示す熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とを挟み込んだ状態で絶縁性樹脂２５によって一体化する成形法である。上型４２は、上型４２を上下に貫通し、溶融した絶縁性樹脂２５を注入するための注入孔４２ａを有する。
　下型４１には、中性点用バスバー２４の環状導電部２４ａを支持する支持ピン４３が設けられる。上型４２には、熱溶着品２６の上面であるＷ相バスバー２３の環状導電部２３ａを支持する支持ピン４４が設けられる。つまり、中性点用バスバー２４及び熱溶着品２６は、上型４２に設けられる支持ピン４４と下型４１に設けられる支持ピン４３とによって上下から挟持される。
　図６及び図７では、説明の簡略化のため下型４１の支持ピン４３及び上型４２の支持ピン４４をそれぞれ５つしか図示していないが、実際には、それぞれ１２個の支持ピン４３、４４が設けられる。なお、支持ピン４３、４４の数は、これに限らず１１個以下であってもよいし１３個以上であってもよい。
　図６に示すように、中性点用バスバー２４及び熱溶着品２６は、この順に下型４１に対して載置される。このとき、中性点用バスバー２４を下型４１に載置してから熱溶着品２６を載置し、中性点用バスバー２４が熱溶着品２６の位置決めプレート３２の裏面に装着されるようにしてもよいし、中性点用バスバー２４と熱溶着品２６とを装着してから下型４１に載置するようにしてもよい。
　続いて、図７に示すように、上型４２を下型４１に対して載置するとともに押圧する。これにより、熱溶着品２６及び中性点用バスバー２４は上型４２の支持ピンと下型４１の支持ピンとの間で挟持される。
　この状態で、上型４２の注入孔４２ａから溶融した絶縁性樹脂２５を、上型４２と下型４１との間に画成される空間内に注入する。このとき、絶縁性樹脂２５の注入圧によって各バスバー２１～２４には特に上下方向に力が作用するが、各バスバー２１～２４は樹脂プレート３１及び位置決めプレート３２を介して積層されているので、バスバー２１～２４間の隙間は保持される。
　絶縁性樹脂２５の硬化後、上型４２及び下型４１を取り外すと、図２に示すバスバーユニット２０が完成する。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　各相バスバー２１～２３と樹脂プレート３１とを交互に位置決めプレート３２に積層して位置決めプレート３２のピン３３の先端に熱かしめ部３３ａを形成することで熱溶着品２６が形成される。位置決めプレート３２のピン３３によって各相バスバー２１～２３の径方向位置及び周方向位置が規定され、樹脂プレート３１によって各相バスバー２１～２３の軸方向位置が規定されるので、各相バスバー２１～２３の径方向、周方向及び軸方向の位置ずれを容易にかつより確実に防止することができる。
　さらに、熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とは絶縁性樹脂２５によってインサート成形されるので、熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とをより確実に一体固定することができる。
　さらに、熱溶着品２６は、各相バスバー２１～２３と樹脂プレート３１とを交互に位置決めプレート３２に積層して位置決めプレート３２のピン３３の先端に熱かしめ部３３ａを形成することで一体固定されるので、インサート成形時の絶縁性樹脂２５の圧力による各バスバー２１～２４の位置ずれを防止することができる。
　さらに、中性点用バスバー２４は位置決めプレート３２の裏面であって複数の延出部３２ｂの内側に配置されるので、中性点用バスバー２４を径方向に対してより確実に固定することができる。よって、熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とをインサート成形する際に、絶縁性樹脂２５の圧力による中性点用バスバー２４の位置ずれを防止することができる。
　さらに、バスバーユニット２０は、熱溶着品２６と中性点用バスバー２４とを絶縁性樹脂２５によって一回だけインサート成形すれば足りるので、インサート成形を２回以上必要とする従来の製造方法と比べて、金型やインサート成形に必要な設備などを減らすことができる。よって、バスバーユニット２０をより簡易かつ低コストで製造することができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　例えば、上記実施形態では、各相バスバー２１～２３を樹脂プレート３１とともに位置決めプレート３２に積層しているが、各相バスバー２１～２３に加えて中性点用バスバー２４も同様に積層してもよい。この場合、例えば、図４の位置決めプレート３２とＶ相バスバー２２との間に中性点用バスバー２４を積層し、中性点用バスバー２４とＶ相バスバー２２との間に新たに樹脂プレート３１を積層することが考えられる。これにより、絶縁性樹脂２５によるインサート成形を行うことなくバスバーユニット２０を製造することができる。
　さらに、上記実施形態では、位置決めプレート３２の延出部３２ｂの厚みが環状板部３２ａより厚くなるように形成されているが、一部の延出部３２ｂのみが環状板部３２ａより厚くなるように形成されていてもよい。３つ以上の延出部３２ｂを厚く形成すれば、中性点用バスバー２４の径方向位置を規定することができる。
　さらに、上記実施形態では、位置決めプレート３２が８つのピン３３を有しているが、各相バスバー２１～２３の位置決め孔２１ｄ～２３ｄを各相バスバー２１～２３の強度を確保可能な位置に設けることが可能である限りにおいて、ピン３３の数を９つ以上又は７つ以下としてもよい。
　さらに、上記実施形態では、熱溶着によって熱かしめ部３３ａを形成しているが、これに代えて、超音波かしめ（超音波溶着）によって熱かしめ部３３ａを形成してもよい。
　さらに、上記実施形態では、電力によって動力を発生するモータ１００を例示したが、動力によって電力を発生する発電機にも上記実施形態は適用可能である。
　さらに、上記実施形態では、ピン３３の先端を加熱して溶融変形させて熱かしめ部３３ａを形成することで、位置決めプレート３２、バスバー２１～２３及び樹脂プレート３１を一体固定しているが、熱かしめに代えて、環状もしくは円弧状の嵌合部材を設け、嵌合部材をピンの先端部に嵌合することで、位置決めプレート３２、バスバー２１～２３及び樹脂プレート３１を一体固定してもよい。
　また、上記熱かしめに代えて、ピン３３の先端部の径を各位置決め孔２１ｄ～２３ｄ、３１ｃの内径より大きく設定し、ピン３３の先端部を各位置決め孔２１ｄ～２３ｄ、３１ｃに圧入することで、位置決めプレート３２、バスバー２１～２３及び樹脂プレート３１を一体固定してもよい。

Claims (9)

  1. 　バスバーユニットであって、
    　積層して配置されて導電性を有するとともに孔部を有する複数のバスバーと、
    　前記バスバー間に介装されて絶縁性を有するとともに孔部を有する絶縁部材と、
    　前記バスバーの積層方向に突出して前記バスバーの孔部及び前記絶縁部材の孔部に挿通されるピンを有するとともに絶縁性樹脂から成る位置決め部材と、
    　前記ピンの先端部に設けられて前記バスバーと前記絶縁部材とを固定する固定手段と、
    を備え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、
    　前記固定手段は、前記ピンの先端部に設けられた熱かしめ部であり、
    　前記熱かしめ部が塑性変形されることにより前記バスバーと前記絶縁部材とが前記位置決め部材に固定されるバスバーユニット。
  3. 　請求項１に記載のバスバーユニットであって、
    　前記固定手段は、環状もしくは円弧状の嵌合部材であり、
    　前記嵌合部材が前記ピンの先端部に嵌合することにより前記バスバーと前記絶縁部材とが前記位置決め部材に固定されるバスバーユニット。
  4. 　請求項１に記載のバスバーユニットであって、
    　前記固定手段は、前記ピンの先端部であり、
    　前記ピンの先端部が前記バスバーの孔部に圧入されることにより前記バスバーと前記絶縁部材とが前記位置決め部材に固定されるバスバーユニット。
  5. 　請求項１に記載のバスバーユニットであって、
    　導電性を有する第二のバスバーを備え、
    　前記位置決め部材は、前記ピンが設けられる面とは反対側の面に設けられる凸状の規制部を有し、
    　前記第二のバスバーは、前記規制部と当接した状態で、前記バスバー、前記絶縁部材及び前記位置決め部材とともに前記絶縁性樹脂によってインサート成形されるバスバーユニット。
  6. 　請求項５に記載のバスバーユニットであって、
    　前記第二のバスバーは、
    　環状の環状導電部と、
    　前記環状導電部から径方向に延出する給電用端子と、を有し、
    　前記位置決め部材は、前記環状の環状導電部に対して前記バスバーの積層方向に設けられる環状の環状絶縁部を有し、
    　前記規制部は、前記環状絶縁部から径方向に延出するとともに前記ピンが設けられる面とは反対側に突出する複数の突出部を有し、
    　前記給電用端子は、隣接する前記突出部間に嵌合するバスバーユニット。
  7. 　回転電機であって、
    　請求項１に記載のバスバーユニットと、
    　ステータと、
    　前記ステータに巻装されるとともに一端が前記バスバーに接続される各相のコイルと、
    　前記コイルの他端に接続される前記第二のバスバーとしての中性点用バスバーと、
    を備える回転電機。
  8. 　突出するピンを有するとともに絶縁性樹脂から成る位置決め部材を備えるバスバーユニットを製造するバスバーユニットの製造方法であって、
    　導電性を有する複数のバスバーに設けられた孔部と絶縁性を有する絶縁部材に設けられた孔部に前記ピンを挿入しながら前記バスバーと前記絶縁部材とを交互に積層する工程と、
    　前記ピンの先端部に設けられる固定手段により前記バスバーと前記絶縁部材とを前記位置決め部材に固定する工程と、
    　前記バスバーと前記絶縁部材と前記位置決め部材とを絶縁性樹脂によりインサート成形する工程と、
    を含むバスバーユニットの製造方法。
  9. 　請求項８に記載のバスバーユニットの製造方法であって、
    　前記位置決め部材の前記ピンが設けられる面とは反対側の面に設けられる凸状の規制部に導電性を有する第二のバスバーを当接させる工程を含み、
    　前記バスバーと前記絶縁部材と前記位置決め部材とを絶縁性樹脂によりインサート成形する前記工程は、前記第二のバスバーをインサート成形することを含むバスバーユニットの製造方法。
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