JP5117160B2 - 集中配電部品 - Google Patents

Description

本発明は、モータ用の集中配電部品に関し、特に車両に搭載されるモータのステータに配置されている複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品に関する。

近年、環境を重視して省燃費化をはかるために、ハイブリッドカーの開発が行われている。ハイブリッドカーは、自動車の主動力源としては化石燃料を用いたエンジンを用いて、このエンジンをアシストするためのモータアシスト機構を備えている。

自動車に用いられるモータは、例えばエンジンのシャフトに直結されたロータと、このロータの周囲に配置されたリング状のステータを備えている。このステータは、コアに複数相のコイルを施すことにより形成された多数の磁極と、これらの磁極を収納しているステータホルダと、複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品を有する。

従来の集中配電部品は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のバスリングを有している。各バスリングは、線状導体を略円環状に折り曲げて形成したもので、これらのバスリングの一部を折り曲げることにより、それぞれ直径方向に沿って内側にＵ字型に曲げ加工された複数の端子部が形成されている。これらの端子部はコイルに対して電気的にかつ機械的に接続されている。

バスリングが複数の突出した端子部を有するのは、各バスリングが対応する位置のコイルに電気的にかつ機械的に接続された状態で、隣接するバスリング同士が電気的に接触しないように、相互の距離を確保して電気絶縁性を確保するためである。各バスリングの端子部は円周方向に関して相互に異なる位置で、コイル側である内側に突出してＵ字型に曲げ加工されている。

また、このように各バスリングの一部を折り曲げることで複数の端子部をコイル側に向けて突出して形成することで、端子部とコイルを電気的にかつ機械的に接続し易くしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２２９６７７号公報

ところが、特許文献１の集中配電部品では、各バスリングは複雑な形状に曲げ加工しなければならず、このような複雑な形状のバスリングを形成するためには、必要とする線状導体の長さが単純な円環状のものを形成するのに比べてかなり長くなってしまい、加工コストの低減を図ることができず、材料コストの増大も招くことになる。

また、各バスリングには複数の端子部が内側に向けて突出して形成されているので、単純な円環状のものに比べて大型であり、モータのステータハウジングの収容空間内に、複数のバスリングの組み立て体を収容するためには、収容スペースが大きくなってしまい、モータの大型化が避けられない。

そこで、本発明は上記課題を解消するために、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、簡単に製造でき、小型化が図れる集中配電部品を提供することを目的とする。

上記課題を解消するために、本発明の集中配電部品は、モータのステータに配置されて前記ステータのコイルに電気的に接続される集中配電部品であって、
複数の環状導体と、
前記複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子と、
前記複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品と、
を備え、
前記環状導体と前記中継端子の前記電気的な接続部分は、前記保持部品内に配置されており、
前記複数の環状導体は、線状導体を曲げることで形成され、前記複数の保持部品は、樹脂をモールド成型することで各前記環状導体に対して形成されており、
各前記環状導体に設定された前記複数の保持部品の間には前記環状導体の露出部分があり、前記環状導体の前記露出部分が、隣接している前記環状導体の前記露出部分と隣り合わないように、前記保持部品が積層されていることを特徴とする。

本発明の集中配電部品は、好ましくは前記モータの前記コイルの数をｎ個とし、前記集中配電部品の直径をＤｍｍとし、そして前記環状導体間の最短距離をｈｍｍとしたときに、前記環状導体の前記露出部分の距離Ｌが、
ｈ＋πＤ／２ｎ−２＞Ｌ
を満たすことを特徴とする。
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記環状導体は、絶縁層を有した導体であり、前記中継端子と前記環状導体の芯線は溶接により電気的かつ機械的に接続されることを特徴とする。
本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体の各内径は略同じであり、前記複数の環状導体の内側には円形の空間が形成されていることを特徴とする。

本発明の集中配電部品は、好ましくは前記中継端子は、
前記環状導体の前記芯線に対してかみ合わせることにより電気的に接続される環状導体接続端と、
前記ステータのコイルの接続突起部に対して電気的に接続されるコイル接続端と、
を有することを特徴とする。

本発明の集中配電部品は、好ましくは前記中継端子の前記コイル接続端は、前記コイルの接続突起部に接続可能な領域を、前記環状導体の軸方向に沿って有していることを特徴とする。

本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体は、３相ブラシレスモータのＵ相の環状導体とＶ相の環状導体とＷ相の環状導体を少なくとも含むことを特徴とする。

本発明の集中配電部品は、好ましくは前記複数の環状導体は、さらに中性相の環状導体を含むことを特徴とする。

本発明の集中配電部品によれば、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、簡単に製造でき、小型化が図れる。

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の集中配電部品の好ましい実施形態を示す斜視図である。図２は、図１の集中配電部品の分解斜視図である。

図１と図２に示す集中配電部品１は、例えばハイブリッド自動車に搭載される３相のＤＣブラシレスモータの複数の巻線（コイル）に対して駆動電流を給電するのに使用される。このモータは、例えばエンジンのシャフトに直結されたロータと、このロータの周囲に配置されたリング状のステータを備えている。このステータは、コアに複数相のコイルを配置することにより形成された多数の磁極と、これらの磁極を収納しているステータホルダと、複数相のコイルに対して集中的に配電を行うための集中配電部品１を有する。

図１に示す集中配電部品１は、中心軸ＣＬを有する円環状の集中配電部材である。集中配電部品１は、中性相用の環状導体１０と、３相分の環状導体１１，１２，１３と、複数の電気絶縁性を有する保持部品３１，３２，３３，３４と、導電性を有する複数の中継端子４０を備える。

環状導体１１は３相ブラシレスモータのＵ相に対応し、環状導体１２はＶ相に対応し、そして環状導体１３はＷ相に対応する。各環状導体１１，１２，１３，１０は、直線状の電気伝導部材を円環状に曲げることで形成されている。

まず、図１に示す中性相用の環状導体１０と、３相の環状導体１１，１２，１３について説明する。

環状導体１１，１２，１３と環状導体１０は、好ましくは断面円形状であり、ワイヤーともいい、中心軸ＣＬを中心とする略同じ直径を有するエナメル線を使用しており、この環状導体の直径は例えば３．２ｍｍである。エナメル線は、中継端子４０に対して電気的にかつ機械的に接続される部分以外は、電気絶縁膜により絶縁被覆されている。環状導体１０，１１，１２，１３は、中心軸ＣＬ方向に沿って重ね合わされるようにして積み重ねられて一体的に構成されている。

図１に示すように、環状導体１１の両端部は、給電端子１１Ｄに接続されている。同様にして、環状導体１２の両端部は、給電端子１２Ｄに接続され、環状導体１３の両端部は、給電端子１３Ｄに接続されている。環状導体１０の両端部１０Ｃは電気的に短絡して接続されている。給電端子１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄと両端部１０Ｃは、互いに円周方向Ｒにずらした位置に配置されている。

図３に示すように、給電端子１１Ｄ、給電端子１２Ｄ、給電端子１３Ｄは、Ｕ相のコイル１００、Ｖ相のコイル１０１、Ｗ相のコイル１０２の各一端部に電気的にそれぞれ接続され、中性相の環状導体１０は、Ｕ相のコイル１００、Ｖ相のコイル１０１、Ｗ相のコイル１０２の各他端部に電気的に接続される。

次に、図１と図２を参照して、環状導体１０，１１，１２，１３にそれぞれ設定されている保持部品３１，３２，３３，３４について説明する。

複数の保持部品３１，３２，３３，３４は、それぞれ集中配電部品１の環状導体１０，１１，１２，１３に対して、円周方向Ｒに沿って互いに間隔を空けて設定されている。

保持部品３１，３２，３３，３４は、電気絶縁性を有するＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の耐熱樹脂を用いてモールド成型により形成されている。保持部品３１，３２，３３，３４は、環状導体１０，１１，１２，１３の間に中心軸ＣＬ方向に沿って電気絶縁のための間隔を空けた状態で、環状導体１０，１１，１２，１３を平行に保持するための保持部材である。

図２と図４〜図７を参照しながら、保持部品３１，３２，３３，３４を順番に説明をする。
図４は、中性相の環状導体１０の一部を示す斜視図である。図５は、Ｕ相の環状導体１１の一部を示す斜視図である。図６は、Ｖ相の環状導体１２の一部を示す斜視図である。図７は、Ｗ相の環状導体１３の一部を示す斜視図である。

図２と図４に示すように、複数の保持部品３１は、中性相の環状導体１０に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品３１は同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品であり、それぞれ中継端子４０を備えている。隣接する保持部品３１，３１の間には、環状導体１０の露出部分６００が位置されている。複数の保持部品３１の内の一部また全部に、保持部品３１の下側には断面Ｕ字型の取り付け部分８００を有しており、取り付け部分８００は隣のＵ相の環状導体１１の露出部分６０１（図５を参照）を挟んで保持するためのものである。

図２と図５に示すように、複数の保持部品３２（３２Ｘ、３２Ｙ）は、Ｕ相の環状導体１１に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品３２Ｘ、３２Ｙは同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品である。隣接する３つの保持部品３２Ｘ、３２Ｙ、３２Ｙの内の保持部品３２Ｘだけが、中継端子４０を有している。隣接する保持部品３２Ｘ、３２Ｙ、３２Ｙの間には、環状導体１１の露出部分６０１が位置されている。保持部品３２Ｘは、その下側に断面Ｕ字型の取り付け部分８０２を有しており、取り付け部分８０２は隣のＶ相の環状導体１２の露出部分６０２（図６参照）を挟んで保持するためのものである。

図２と図６に示すように、複数の保持部品３３（３３Ｘ、３３Ｙ）は、Ｖ相の環状導体１２に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品３３Ｘ、３３Ｙは異なる大きさを有するほぼ直方体形状の部品である。保持部品３３Ｘは保持部品３３Ｙに比べて長い。３つの保持部品３３Ｘ、３３Ｙの内の保持部品３３Ｘだけが、中継端子４０を有している。隣接する保持部品３３Ｘ、３３Ｙの間には、環状導体１２の露出部分６０２が位置されている。

図２と図７に示すように、複数の保持部品３４は、Ｗ相の環状導体１３に対して相互に間隔をおいてモールド成型により形成されている。各保持部品３４は同じ大きさを有するほぼ直方体形状の部品であり、隣接する３つの保持部品３４の内の１つの保持部品３４が中継端子４０を備えている。隣接する保持部品３４，３４の間には、環状導体１３の露出部分６０３が位置されている。保持部品３４はその上側に断面Ｕ字型の取り付け部分８０１を有しており、取り付け部分８０１は隣のＶ相の環状導体１２の露出部分６０２（図６参照）を挟んで保持するためのものである。
なお、図４に示す環状導体１０の露出部分６００と、図５に示す環状導体１１の露出部分６０１と、図６に示す環状導体１２の露出部分６０２と、図７に示す環状導体１３の露出部分６０３は、例えば絶縁チューブで保護されるようにしてもよい。

図８は、図２の部分Ｔにおける各環状導体１０〜１３と保持部品３１〜３４の積層構造例を示している。保持部品３１，３２，３３，３４は中心軸ＣＬに沿って積層して配置されている。これにより、各環状導体１０〜１３は、保持部品３１〜３４を用いて、平行にかつ同じ間隔で保持することができる。

保持部品３１〜３４の位置がＲ方向に沿ってずらして配置されており、いわゆる千鳥状に配置されている。これにより、環状導体１０の露出部分６００は、保持部品３２Ｘ、３２Ｙに対面しており、環状導体１１の露出部分６０１は、保持部品３１，３３Ｘに対面している。同様にして、環状導体１２の露出部分６０２は、保持部品３２Ｘ，３２Ｙ，３４に対面しており、環状導体１３の露出部分６０３は、保持部品３３Ｘに対面している。
しかも、図８の太線で示すのは、隣接する環状導体の電気絶縁のための絶縁沿面距離９００を示している。この絶縁沿面距離９００が、保持部品３１〜３４の存在により、隣接する露出部分６００〜６０３の間において確保できるので、隣接する露出部分６００〜６０３の互いの電気絶縁性能を確保できる。

次に、図９を参照して、中継端子４０の構造例を説明する。
複数の中継端子４０は、この実施形態では、一種類使用している。これにより使用する中継端子の種類を減らすことができ、コストダウンが図れる。中継端子４０は、例えば銅の基材に錫をメッキしたものであり、１つの環状導体接続端４１と、２つのコイル接続端４２，４２と、接続部４３を有している。

図９の接続部４３は環状導体接続端４１とコイル接続端４２，４２を接続しており、環状導体接続端４１は、接続部４３からＨ方向にそって突出して形成されており、ほぼＵ字型あるいはＪ字型を有している。

２つのコイル接続端４２，４２は、接続部４３からＪ方向にそって平行に突出して形成されている。図１０に示すように、コイル接続端４２，４２の幅Ｋは、コイルの接続突起部１５０の直径Ｍよりも大きく設定されている。コイル接続端４２，４２の長さは、接続突起部１５０が電気的にかつ機械的に接触できるように充分に余裕を持って設定されている。

図１０（Ａ）に示す２つのコイル接続端４２，４２は平行な状態から、図１０（Ｂ）に示すようＮ方向に沿ってコイルの接続突起部１５０に対して押圧しながら溶接される。これにより、２つのコイル接続端４２，４２とコイルの接続突起部１５０とは溶接により電気的かつ機械的に確実に接続することができる。

次に、図１１〜図１４を参照して、各環状導体１０〜１３と中継端子４０の電気的な接続構造例を説明する。
図１１〜図１４に示すように、環状導体１０〜１３の芯線９８と中継端子４０の環状導体接続端４１とは、各保持部品３１〜３４の内部において、電気的かつ機械的に接続されている。つまり、環状導体１０〜１３の芯線９８と中継端子４０の環状導体接続端４１の電気的な接続部分は、抵抗溶接により予め溶接されているが、各保持部品３１〜３４の内部に配置されて外部から密閉されている。この接続部分の密閉は、保持部品３１〜３４をモールド成型する際に行うことができる。これにより、電気的な接続部分は、外部に露出していないので、電気的接続性能を保持することができる。

まず、図１１では、環状導体１０〜１３が保持部品３１〜３４により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子４０の環状導体接続端４１が中性相の環状導体１０の芯線９８に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。中継端子４０の環状導体接続端４１は、環状導体１０の芯線９８に電気的に固定されている。芯線９８と環状導体接続端４１は保持部品３１により密封されている。

図１１に示すような環状導体１０としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線９８と、この芯線９８の外周囲に被覆された電気絶縁被覆９９とを有している。芯線９８は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆９９はエナメル層である。 図１１に示すように、環状導体１０の中継端子４０の環状導体接続端４１が接続される部分の電気絶縁被覆９９が芯線９８から除去されて、芯線９８が部分的に露出されている。

次に、図１２では、環状導体１０〜１３が保持部品３１〜３４により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子４０の環状導体接続端４１がＵ相の環状導体１１の芯線９８に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。中継端子４０の環状導体接続端４１は、環状導体１０の芯線９８に溶接により電気的に固定されている。芯線９８と環状導体接続端４１は保持部品３２により密封されている。

図１２に示すような環状導体１１としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線９８と、この芯線９８の外周囲に被覆された電気絶縁被覆９９とを有している。芯線９８は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆９９はエナメル層である。
図１２に示すように、環状導体１１の中継端子４０の環状導体接続端４１が接続される部分の電気絶縁被覆９９が芯線９８から除去されて、芯線９８が部分的に露出されている。

次に、図１３では、環状導体１０〜１３が保持部品３１〜３４により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子４０の環状導体接続端４１がＶ相の環状導体１２の芯線９８に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。ただし、中継端子４０は、図１１と図１２の例とは異なり、上下逆向きに使用されている。

中継端子４０の環状導体接続端４１は、環状導体１２の芯線９８に電気的に固定されている。中継端子４０のコイル接続端４２は、コイルの接続突起部１５０に対して溶接により電気的にかつ機械的に固定されている。芯線９８とコイル接続端４２は保持部品３３により密閉されている。

図１３に示すような環状導体１２としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線９８と、この芯線９８の外周囲に被覆された電気絶縁被覆９９とを有している。芯線９８は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆９９はエナメル層である。
図１３に示すように、環状導体１１の中継端子４０の環状導体接続端４１が接続される部分の電気絶縁被覆９９が芯線９８から除去されて、芯線９８が部分的に露出されている。

最後に、図１４では、環状導体１０〜１３が保持部品３１〜３４により所定の間隔をおいて保持されており、中継端子４０の環状導体接続端４１がＷ相の環状導体１３の芯線９８に対して嵌め合わせて溶接することにより電気的に機械的に固定されている。芯線９８とコイル接続端４２は保持部品３４により密閉されている。

中継端子４０の環状導体接続端４１は、環状導体１３の芯線９８に電気的に固定されている。中継端子４０のコイル接続端４２は、コイルの接続突起部１５０に対して溶接により電気的にかつ機械的に固定されている。
図１４に示すような環状導体１３としては、例えば好ましくはエナメル線を用いている。このエナメル線は、芯線９８と、この芯線９８の外周囲に被覆された電気絶縁被覆９９とを有している。芯線９８は、例えば断面円形状の銅線であり、電気気絶縁被覆９９はエナメル層である。
図１４に示すように、環状導体１３の中継端子４０の環状導体接続端４１が接続される部分の電気絶縁被覆９９が芯線９８から除去されて、芯線９８が部分的に露出されている。

保持部品３１〜３４は、環状導体１０，１１，１２，１３と中継端子４０のコイル接続端４２およびコイルの接続突起部１５０との間の電気的絶縁を確保できる。中継端子４０の環状導体接続端４１が、電気絶縁被膜９９が除去されて露出した芯線９８に対して直接電気的に機械的に接続する構造であっても、保持部品３１〜３４はこの芯線９８と隣の環状導体との電気絶縁状態を確保できる。

次に、図１５と図１６を参照して、集中配電部品１が用いられるモータ３００の構造例を説明する。モータ３００は、ステータ２００と、ロータ２０１を備えている。

ロータ２０１は、複数の駆動用のマグネットを有している。ロータ２０１のマグネットの磁力と、ステータ２００のＵ相のコイル１００、Ｖ相のコイル１０１、Ｗ相のコイル１０２の発生する磁束との相互作用により、ロータ２０１はステータ２００に対して中心軸ＣＬを中心として回転するようになっている。

ステータ２００は、コイルボビン２２０と、ステータコア２２１を有している。コイルボビン２２０は、円周方向に沿ってリング状の収容部２３０を有している。この収容部２３０は、コイル１００，１０１，１０２の外側に位置しており、図１に示す集中配電部品１をはめ込んで収容する部分である。

図１５の部分Ｐ１では、図１１に示す保持部品３１の環状導体とコイル接続突起部１５０との接続状態を示しており、図１５の部分Ｐ２では、図１２に示す保持部品３２の環状導体とコイル接続突起部１５０との接続状態を示している。図１６の部分Ｐ３では、図１３に示す保持部品３３の環状導体とコイル接続突起部１５０との接続状態を示しており、図１６の部分Ｐ４では、図１４に示す保持部品３４の環状導体とコイル接続突起部１５０との接続状態を示している。

次に、集中配電部品１の製造例について、簡単に説明する。
４本の直線状の環状導体１０〜１３に対して、それぞれ別々に複数の保持部品をモールド成型する。複数の保持部品が設定された各環状導体１０〜１３は、図２に示すように円形状に曲げられて、図１に示すように中心軸ＣＬを中心として同心円上に積み重ねられる。このように環状導体１１〜１３を円環状に曲げたあとに、中性相の環状導体１０の両端部１０Ｃを結線する。

Ｕ相の環状導体１１とＶ相の環状導体１２およびＷ相の環状導体１３の一端部と他端部は、それぞれ給電端子１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄに接続される。これにより、図１に示すような環状の集中配電部品１が得られる。

図１に示す環状の集中配電部品１は、図１５と図１６に示すように、コイルボビン２２０の収容部２３０内にＤＮ方向に沿って挿入することで設定される。集中配電部品１が収容部２３０内に設定されると、図１１〜図１４に示すように、各中継端子４０のコイル接続端４２がコイルの接続突起部１５０の両側に位置される。

これにより、Ｕ相の環状導体１１とＶ相の環状導体１２およびＷ相の環状導体１３は、それぞれコイル１００，１０１，１０２の各一端部に対して、中継端子４０を介して電気的にかつ機械的に接続される。また、中性相の環状導体１０は、コイル１００，１０１，１０２の各他端部に対して、中継端子４０を介して電気的にかつ機械的に接続される。

本発明の実施形態では、図１５と図１６に示すように、コイルの接続突起部１５０のコイルボビン２２０の底部２２９に対する高さＦは、コイル１００，１０１，１０２の取り出し高さであるが、この高さＦは、図１５の部分Ｐ１，Ｐ２と図１６の部分Ｐ３，Ｐ４のいずれの位置においても一定にすることができる。この理由としては、コイルの接続突起部１５０の高さＦが同じであっても、コイルの接続突起部１５０と対応する中継端子４０のコイル接続端４２が必ず溶接して固定できる領域が、図９のＪ方向に沿って余裕をもたせて設けられているためである。

これにより、環状導体１０，１１，１２，１３が中心軸ＣＬ方向に間隔をおいて配列された構造であるにもかかわらず、各環状導体１０，１１，１２，１３は、中継端子４０を用いて、同位置の高さＦのコイルの接続突起部１５０に対して、電気的にかつ機械的に容易に接続できる。

各環状導体１０，１１，１２，１３の芯線９８は、あらかじめ芯線９８の全長にわたって電気絶縁皮膜９９により被覆されていることから、各環状導体１０，１１，１２，１３に対して保持部品をモールド成型して円形状に曲げる作業前に、芯線９８が酸化するのを防止できる。
ところで、図１７は、環状導体の露出部分の距離（電線露出部の距離）Ｌを説明する図である。

モータのコイルの数をｎ個とし、図１７（Ａ）に示すように集中配電部品の直径をＤｍｍとし、そして図１７（Ｂ）に示すように環状導体間の最短距離をｈｍｍ、隣接する保持部品の中心間距離をＰｍｍとし、環状導体の露出部分の距離（隣接する保持部品間の端面間の距離）をＬｍｍとしたときに、図１７（Ｂ）に示す沿面距離Ｘは、式１で表せる。
沿面距離Ｘ＝ｈ＋（Ｐ−２Ｌ）／２＞２ｍｍ・・・・式１
また、隣接する保持部品の中心間距離Ｐは、πＤ／ｎで表せる。
従って、この式１を変形すると、環状導体の前記露出部分の距離Ｌが、
ｈ＋πＤ／２ｎ−２＞Ｌ
を満たすことになる。

上記沿面距離Ｘを２ｍｍよりも大きくする根拠は、次の通りである。すなわち、近年のＨＥＶ（ハイブリッド自動車）用モータの相間電圧は５００Ｖを超え、将来は１ｋＶ程度まで上昇する可能性があるが、１ｋＶの電位差に耐える沿面距離Ｘは、ＪＩＳ規格によると１４ｍｍ程度必要だが、本発明の集中配電部品のように部品表面の清浄度が安定したものの場合、ばらつきを考慮しても２ｍｍあれば十分である。

本発明の実施形態の集中配電部品１は、複数の環状導体１０，１１，１２，１３と、複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子４０と、複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品３１〜３４と、を備え、環状導体１０，１１，１２，１３と中継端子４０の電気的な接続部分は、保持部品３１〜３４内に配置されている。
これにより、環状導体の長さを短くでき、隣接する環状導体同士における電気絶縁性を確保しながら、集中配電部品を簡単に製造でき、集中配電部品の小型化を図ることができる。この集中配電部品の小型化により、モータの小型化も図れる。

本発明の実施形態の集中配電部品１では、環状導体１０，１１，１２，１３は、線状導体を曲げることで形成されている。これにより、環状導体は銅板を打ち抜いて形成するのではないので、銅板を打ち抜いた後に生じる残りの部分が発生せず、材料費と加工費の低減が図れる。

複数の環状導体１０，１１，１２，１３は、線状導体を曲げることで形成され、複数の保持部分３１〜３４は、樹脂をモールド成型することで各環状導体１０，１１，１２，１３に対して別々に形成されており、各環状導体に設定された複数の保持部品の間には環状導体の露出部分６００〜６０３があり、これらの露出部分６００〜６０３が、隣接している環状導体の露出部分と隣り合わないように、保持部品が積層されている。これにより、隣接する露出部分６００〜６０３の間での電気絶縁のための絶縁沿面距離を稼ぐことができる。

本発明の実施形態の集中配電部品１では、環状導体１０，１１，１２，１３としては、好ましくは絶縁層を有する導体、例えばエナメル線を用いており、中継端子４０と芯線９８は溶接により電気的かつ機械的に接続される。これにより、芯線９８の酸化を防ぐことができ、中継端子４０は、酸化を防いだ芯線９８に対して、溶接を安定的に行うことができる。

本発明の実施形態の集中配電部品１は、複数の環状導体１０〜１３の各内径は略同じであり、内側に折り曲げて突出させた部分がなく、複数の環状導体の内側には円形の空間が形成されている。これにより、同じような長さの環状導体を用意すれば良く、環状導体を構成する線状導体の長さを最短にでき、材料費の低減と加工費の低減が図れる。本発明の実施形態では、環状導体はその内側に曲げ加工された箇所が無いので、環状導体の形状を単純化できる。

本発明の実施形態の集中配電部品１の中継端子４０は、環状導体の芯線９８に対してかみ合わせて溶接することにより電気的に接続される環状導体接続端４１と、ステータのコイルの接続突起部１５０に対して電気的に接続されるコイル接続端４２と、コイル接続端４２と環状導体接続端４１とを接続する接続部４３とを有する。これにより、環状導体の芯線９８とコイルの接続突起部１５０は、中継端子４０を用いるだけで簡単に電気的に機械的に接続できる。

本発明の実施形態の集中配電部品１は、中継端子４０のコイル接続端４２は、コイルの接続突起部１５０に接続可能な領域を、環状導体の中心軸ＣＬ方向に沿って有している。これにより、各環状導体１０〜１３の位置が中心軸ＣＬに沿って異なるにも関わらず、中継端子４０は一種類使用すればすみ、部品の種類を減らし、材料費と加工費を低減できる。

本発明の実施形態は、中継端子と環状導体の芯線が抵抗溶接により電気的に機械的に接続された接続部分は、少なくとも樹脂モールドにより封止されているとともに、溶接されていない環状導体の部分は、非モールド部分（環状導体の露出部分）が存在していて、ある相の非モールド部分は必ず隣接する環状導体の保持部品（モールド部分）に対応して隣接している。これにより、非モールド部分（環状導体の露出部分）の電気絶縁のための沿面距離が得られる。すなわち、環状導体の露出部分が存在するが、従来の構造とは異なり、隣接する環状導体間の沿面距離を大きく取ることができ、各相の相間絶縁が確実にできる。
バスリングともよぶ集中配電部品１の底面は、ステータコア２２１と接触するが、最も下側に位置するＷ相の環状導体１３は、保持部品３４を有しているので、確実に電気絶縁を得ることができる。

各環状導体における保持部品３１〜３４がそれぞれ間隔を置いて配置されているので、保持部品が環状導体に連続して形成されている場合に比べて、保持部品の材料の線膨張係数と環状導体の材料の線膨張係数の違いによる応力集中と割れが発生しない。

複数本の環状導体を一括して樹脂モールド成型することが考えられるが、この方式であると、複数本の環状導体を仮の保持用ジグに挿入して保持して複数本の環状導体の相互の位置を固定できるようにした上で大型の金型に挿入してモールド成型する必要があるので、その作業が面倒であり、大型の金型が必要になってしまう。
しかし、本発明の実施形態では、１本の環状導体毎に保持部品をモールド成型することができるので、作業が簡単であり小型の金型を用いることができ、コスト低減が図れる。
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形例を採用できる。

上述した集中配電部品の各環状導体としては、絶縁層を有する導体の一例としてエナメル線を用いている。しかしこれに限らず、各環状導体としては、裸線に絶縁チューブを被せたタイプ、電線製造段階でテフロン（登録商標）被覆が付いているタイプ、エナメル線に絶縁チューブを被せたタイプなどがあり、導電性を有する金属の芯線と、この芯線を被覆する電気絶縁被覆を有する構造であれば、特に芯線と電気絶縁被覆の材質には、限定されない。

また、図示例では、各保持部材３１，３２，３３，３４はそれぞれ別々に環状導体１０〜１３に対してモールド成型されているが、これに限らず隣接する保持部材３１，３１は、それぞれ完全に一体とまではいかなくてもわずかに繋がって一体になっているようにモールド成型しても良い。同様にして、隣接する保持部材３２，３２、隣接する保持部材３３，３３、隣接する保持部材３４，３４についても、完全に一体とまではいかなくてもわずかに繋がって一体になっているようにモールド成型しても良い。

例えば、中性相、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の環状導体１０，１１，１２，１３は、同じ直径を有しているが、必要に応じて環状導体１１，１２，１３と環状導体１０とは、異なる太さであっても良い。また、環状導体１０は他の環状導体１１，１２，１３とは別の位置に設けることにして、集中配電部品１は、環状導体１１，１２，１３で構成するようにしても良い。

また、環状導体は断面円形状の導体であるが、これに限らず他の形状、例えば矩形断面を有しても良い。

本発明の集中配電部品の好ましい実施形態を示す斜視図である。 図１の集中配電部品のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の環状導体と中性相の環状導体を分解した様子を示す斜視図である。 Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の環状導体と、中性相の環状導体とコイルの接続例を示す図である。 中性相の環状導体の一部を拡大して示す斜視図である。 Ｕ相の環状導体の一部を拡大して示す斜視図である。 Ｖ相の環状導体の一部を拡大して示す斜視図である。 Ｗ相の環状導体の一部を拡大して示す斜視図である。 中性相、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の環状導体と保持部品の相互の位置関係を示す側面図である。 中継端子とこの中継端子に電気的かつ機械的に接続されている環状導体を示す斜視図である。 中継端子とコイルの接続突起部とを電気的かつ機械的に接続している例を示す図である。 中性相の環状導体の芯線と中継端子が接続された状態を示す図である。 Ｕ相の環状導体の芯線と中継端子が接続された状態を示す図である。 Ｖ相の環状導体の芯線と中継端子が接続された状態を示す図である。 Ｗ相の環状導体の芯線と中継端子が接続された状態を示す図である。 モータの断面構造例を示す図である。 モータの断面構造例を示す図である。 環状導体の露出部分の距離Ｌを説明する図である。

符号の説明

１ 集中配電部品
１０ 中性相に対応する環状導体
１１ Ｕ相に対応する環状導体
１２ Ｖ相に対応する環状導体
１３ Ｗ相に対応する環状導体
３１〜３４ 保持部品
４０ 中継端子
４１ 環状導体接続端
４２ コイル接続端
９８ 芯線
９９ 電気絶縁被覆
１５０ コイルの接続突起部
２００ ステータ ２０１ ロータ
２３０ 集中配線部品の収容部
３００ モータ

Claims (8)

1. モータのステータに配置されて前記ステータのコイルに電気的に接続される集中配電部品であって、
   複数の環状導体と、
   前記複数の環状導体に対してそれぞれ別々に電気的な接続部分により接続された複数の中継端子と、
   前記複数の環状導体が前記複数の環状導体の中心軸方向に沿って積層された状態で前記環状導体を保持するための、前記複数の環状導体に対して機械的に固定された電気絶縁性を有する複数の保持部品と、
   を備え、
   前記環状導体と前記中継端子の前記電気的な接続部分は、前記保持部品内に配置されており、
   前記複数の環状導体は、線状導体を曲げることで形成され、前記複数の保持部品は、樹脂をモールド成型することで各前記環状導体に対して形成されており、
   各前記環状導体に設定された前記複数の保持部品の間には前記環状導体の露出部分があり、前記環状導体の前記露出部分が、隣接している前記環状導体の前記露出部分と隣り合わないように、前記保持部品が積層されていることを特徴とする集中配電部品。
2. 前記モータの前記コイルの数をｎ個とし、前記集中配電部品の直径をＤｍｍとし、そして前記環状導体間の最短距離をｈｍｍとしたときに、前記環状導体の前記露出部分の距離Ｌが、
   ｈ＋πＤ／２ｎ−２＞Ｌ
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の集中配電部品。
3. 前記環状導体は、芯線と該芯線を被覆する絶縁層とを有し、前記中継端子と前記芯線は溶接により電気的かつ機械的に接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集中配電部品。
4. 前記複数の環状導体の各内径は略同じであり、前記複数の環状導体の内側には円形の空間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の集中配電部品。
5. 前記中継端子は、
   前記環状導体の前記芯線に対してかみ合わせることにより電気的に接続される環状導体接続端と、
   前記ステータのコイルの接続突起部に対して電気的に接続されるコイル接続端と、
   を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の集中配電部品。
6. 前記中継端子の前記コイル接続端は、前記コイルの接続突起部に接続可能な領域を、前記環状導体の中心軸方向に沿って有していることを特徴とする請求項５に記載の集中配電部品。
7. 前記複数の環状導体は、３相ブラシレスモータのＵ相の環状導体とＶ相の環状導体とＷ相の環状導体を少なくとも含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の集中配電部品。
8. 前記複数の環状導体は、さらに中性相の環状導体を含むことを特徴とする請求項７に記載の集中配電部品。

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