JP5383340B2 - 電動機の結線構造および結線方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動機に外部からの電力供給用配線を繋ぐための電動機の結線構造および結線方法に関する。

固定子を収容するモータフレームにコネクタ開口部を形成し、コネクタ開口部に外部電源線を導く外部コネクタが装着されたモータに関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。この従来技術において、固定子には端子台が設けられ、端子台には固定子巻線と接続されたターミナルを収容した内部コネクタが形成されている。モータフレーム内において、外部コネクタは内部コネクタと嵌合し、固定子巻線に外部からの電力を供給している。

上述した特許文献１に開示されたモータにおいては、外部コネクタを内部コネクタと嵌合させることにより、固定子巻線に外部電源線を接続することができるため、その接続のために、モータの各部位に過大な荷重が加わることを防ぐことができる。
また、固定子巻線への給電回路が形成された端子台を、固定子の軸方向一端に隣接して配置し、端子台の軸心中央部に、ロータコアよりも大径の開口部を形成したモータに関する従来技術があった（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２に開示されたモータにおいては、モータフレームに固定子や端子台を組み付けた後からでも、ロータを装填することが可能になっている。

特開平１１−１７８２６６号公報 特開２００２−１８６２１７号公報

特許文献１に開示されたモータにおいては、モータフレームが複数のピースにより形成されていて、モータフレームの外部コネクタが装着される部位にピースの合わせ面がある場合、コネクタ開口部を形成することができないという問題があった。すなわち、外部コネクタのモータフレームへの装着によって、モータフレームの合わせ面が開く恐れがあった。モータフレームを製造する場合、成形型の構造の都合等により、その合わせ面の位置は制約を受けやすく、上述した問題を避けることは困難であった。

また、特許文献２に開示されたモータにおいては、軸心中央部に形成された開口部のために、端子台の大きさに制約が発生し、端子台に形成された給電回路に十分な導体面積を確保することができない。このため、特許文献２に開示された従来技術は、大電流を使用するモータに適用することは困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、あらゆるモータに適用可能な電動機の結線構造および結線方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る電動機の結線構造の発明の構成上の特徴は、絶縁材料にて形成され、端子窓に挿入された基台と、電力供給用配線に連結された導電部材と、ステータコイルに接続されたコイル端子と、モータハウジングに設けられた端子窓に挿入された荷重受部材と、導電部材、荷重受部材およびコイル端子の順に挿通された後に、ステータに形成された固定部に螺合した締付ボルトとを備え、導電部材、荷重受部材、コイル端子および締付ボルトにより形成された連結体を、基台に対し軸方向に貫通させた状態で、導電部材とコイル端子とにより荷重受部材を挟圧し、荷重受部材を介して導電部材とコイル端子とを導通させることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の電動機の結線構造において、複数のケーブルごとに、締付ボルトを導電部材、荷重受部材およびコイル端子の順に挿通させて連結体を構成し、基台に対して連結体を軸方向に貫通させた後に、締付ボルトを固定部に螺合させて、荷重受部材を介して導電部材とコイル端子とを導通させる。さらに、連結体に含まれる導電部材のうちの少なくとも一つは、ケーブルの端部に接続されたターミナルとバスバーとにより形成され、ターミナルは、バスバーの一部位とともに基台に共締めされ、バスバーの他部位を荷重受部材の外方端側に配置した状態で、締付ボルトを、バスバー、荷重受部材およびコイル端子に挿通させた後に、固定部に螺合させることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２の電動機の結線構造において、基台上に、隣り合った導電部材同士を絶縁するための壁部が立設されたことである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２または３の電動機の結線構造において、締付ボルトの頭部と導電部材との間に、スペーサが介装されたことである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至４のいずれかの電動機の結線構造において、荷重受部材は、導電性金属を基材とし、導電性金属の表面にスズメッキが施されて形成されたことである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至５のいずれかの電動機の結線構造において、電動機は車両の駆動輪内に収容され、ロータの回転力が駆動輪に伝達されることである。

請求項７に係る電動機の結線方法の発明の構成上の特徴は、モータハウジングに設けられた端子窓には、絶縁材料にて形成された基台が挿入され、端子窓に荷重受部材を挿入し、締付ボルトを電力供給用配線に連結された導電部材、荷重受部材およびステータコイルに接続されたコイル端子の順に挿通させた後に固定部に螺合させ、導電部材、荷重受部材、コイル端子および締付ボルトにより形成された連結体を、基台に対し軸方向に貫通させた状態で、導電部材とコイル端子とが荷重受部材を挟圧し、荷重受部材を介して導電部材とコイル端子とを導通させることである。

請求項１に係る電動機の結線構造によれば、荷重受部材を介して導電部材とコイル端子とを導通させることにより、締付ボルトによって発生する軸力が、導電部材とコイル端子とで荷重受部材を圧縮させる方向に働く。
このため、導電部材とコイル端子との間の導電性を向上させるように、締付ボルトの締め付けを増大させても、発生する軸力を荷重受部材が受けることによって、結線構造に無理な荷重が働くことを防止することができる。

また、結線構造をステータの外方に形成することができるため、導電部材やコイル端子がスペース上の制約を受けることが少なく、導電部材やコイル端子の導通面積を増大させて、導電性を向上させることができる。
さらに、締付ボルトをステータの固定部に螺合させることにより、導電部材とコイル端子とを導通させるため、モータハウジングに合わせ面があっても、導電部材とコイル端子との導通に影響を与えることはない。

請求項２に係る電動機の結線構造によれば、ターミナルをバスバーの一部位とともに基台に共締めし、バスバーの他部位を荷重受部材の外方端側に配置した状態で、締付ボルトを、バスバー、荷重受部材およびコイル端子に挿通させた後に、固定部に螺合させることにより、複数のケーブルの配列方向と、複数の連結体が並ぶ方向とを異ならせることができ、ケーブルの配索に自由度が生まれる。

請求項３に係る電動機の結線構造によれば、基台上に壁部が立設されたことにより、隣り合った導電部材同士の絶縁性を向上させることができ、ステータコイルに対して大電流を供給することができる。

請求項４に係る電動機の結線構造によれば、締付ボルトの頭部と導電部材との間にスペーサが介装されたことにより、基台を貫通した複数の締付ボルトの頭部の高さ位置を統一させて、使用する締付ボルトを共通化することができる。

請求項５に係る電動機の結線構造によれば、荷重受部材は、導電性金属を基材とし、導電性金属の表面にスズメッキが施されて形成されたことにより、荷重受部材の貫通孔の、締付ボルトの外周面に対する摩擦抵抗を低減することができる。
これにより、締付ボルトの螺合時の抵抗を減少させて軸力を増大させ、導電部材とコイル端子との間の導電性を向上させることができる。

請求項６に係る電動機の結線構造によれば、電動機は車両の駆動輪内に収容されることにより、狭小な駆動輪内において、電動機の導電部材とコイル端子との間の導電性を向上させることができる。

請求項７に係る電動機の結線方法によれば、荷重受部材を介して導電部材とコイル端子とを導通させることにより、締付ボルトによって発生する軸力が、導電部材とコイル端子とで荷重受部材を圧縮させる方向に働く。
このため、導電部材とコイル端子との間の導電性を向上させるように、締付ボルトの締め付けを増大させても、発生する軸力を荷重受部材が受けることによって、結線構造に無理な荷重が働くことを防止することができる。

また、結線構造をステータの外方に形成することができるため、導電部材やコイル端子がスペース上の制約を受けることが少なく、導電部材やコイル端子の導通面積を増大させて、導電性を向上させることができる。

本発明の一実施形態によるインホイールモータが取り付けられた前輪を示した図 図１におけるＡ−Ａ断面図 図１におけるＢ−Ｂ断面図 図１に示した端子台にバスバー等が取り付けられた状態を示した斜視図 端子台をステータ側から見た場合の斜視図

図１乃至図５に基づき、本発明の一実施形態によるインホイールモータ１（本発明の電動機に該当する）と電力供給用配線６との結線構造について説明する。尚、図１における手前側または図２における左方が車両の前方に該当するが、本発明による実施形態は、特にこの方向に限られるものではない。また、図１および図２における上下方向は、車両の上下方向にほぼ一致している。また、図１に示した前輪８において、タイヤは図示されていない。

図１に示すように、インホイールモータ１は、車両の前輪８（本発明の駆動輪に該当する）内に取り付けられている。インホイールモータ１は、その上部において、車両の操舵力が導入されるナックルアーム４８（本発明の取付部材に該当する）と連結されている。ナックルアーム４８は、インホイールモータ１とともに前輪８を支承している。また、インホイールモータ１は、その下方部において、フロントサスペンションを構成するロアアーム７と連結されている。

図１におけるインホイールモータ１の左方には、インホイールモータ１の図示しない減速機構と接続され、前輪８を構成するディスクロータ８１が設けられている。ディスクロータ８１の左方には、ディスクホイール８２が取り付けられ、ディスクホイール８２はインホイールモータ１およびディスクロータ８１を覆っている。ディスクホイール８２には図示しないタイヤが装着され、これにより、車両の前輪８が形成されている。

ナックルアーム４８の上端には、アッパボールジョイント４８１が形成されており、ナックルアーム４８はアッパボールジョイント４８１を介して、フロントサスペンションのアッパアーム（図示せず）と連結されている。一方、ロアアーム７の端部には、ロアボールジョイント７１が形成されている。車両のステアリングホイールが操作されることにより、インホイールモータ１は、ナックルアーム４８、ディスクロータ８１およびディスクホイール８２とともに、アッパボールジョイント４８１およびロアボールジョイント７１を中心に、ほぼ水平方向に回動する。

インホイールモータ１は通常の３相同期モータで、図２に示すように、ステータ２と、ステータ２の内周側に僅かな隙間を保持して配置され、ステータ２に対して回転可能に設けられたロータ３と、略円筒形を呈しており、ステータ２およびロータ３を内蔵したモータハウジング４とを備えている。モータハウジング４は、上述したナックルアーム４８と接続されている。

ステータ２は、回転磁界を形成するために、ステータハウジング２１の内周側に円周状に保持された複数のステータコイル２２を備えている。ステータコイル２２は、電力供給用配線６により図示しないインバータと接続され、さらにインバータは車両の高圧バッテリー（図示せず）と接続されている。これにより、高圧バッテリーからステータコイル２２へ電力が供給され、インホイールモータ１のロータ３が回転される。ロータ３の回転は減速機構によって減速された後、ディスクロータ８１を介してディスクホイール８２に伝達され、回転軸Ｃを中心に前輪８を駆動する。

次に、インホイールモータ１と電力供給用配線６との結線構造について詳述する。ステータ２に含まれる各々のステータコイル２２は絶縁性樹脂材料にて覆われており、絶縁性樹脂材料は、ステータ２の外周面上の１か所において外方へ突出し、端子取付部２３（本発明の固定部に該当する）を形成している（図２示）。端子取付部２３は、後述する端子台５１の底面に形成されたカラー保持部５１２と嵌合可能なように、略直方体形状に形成されている。

モータハウジング４の外壁には、内外を連通する端子台挿入孔４１（本発明の端子窓に該当する）が貫通しており、端子取付部２３は、モータハウジング４の内方から端子台挿入孔４１を臨むように形成されている。端子台挿入孔４１は、端子台５１のカラー保持部５１２が挿入可能なように、ほぼ長四角形状に形成されている。

端子台挿入孔４１側に位置する端子取付部２３の端面（図２における左端面）には、３個の螺子収容孔２３１が形成されている。各螺子収容孔２３１は軸心が互いに平行になるように形成され、いずれも図２において水平方向に延びている。螺子収容孔２３１は、端子取付部２３上において、鉛直方向に一直線上に並ぶように配置されている。それぞれの螺子収容孔２３１は端子取付部２３を貫通しておらず、袋状に形成されている。

端子取付部２３には、３個の金属製の取付ナット２３２がインサート成形により設けられている。それぞれの取付ナット２３２は、螺子収容孔２３１を取り囲むように設けられ、内周面に形成された雌螺子部が、螺子収容孔２３１から内方に突出している。

端子取付部２３の端面と各々の取付ナット２３２との間には、段付部２３３が形成されている。段付部２３３は、端子取付部２３の端面が真円状に掘り下げられたように形成されており、それぞれの段付部２３３内には、ステータコイル２２に接続されたコイル端子２２ａ、２２ｂ、２２ｃが配置されている。コイル端子２２ａ〜２２ｃは、ステータコイル２２に３相交流電流を供給するためのもので、導電性を有する金属板を成形することにより形成され、それぞれ所定数のステータコイル２２と接続されている。それぞれのコイル端子２２ａ〜２２ｃには、各々の螺子収容孔２３１と一致する位置に、挿通孔が形成されている。

図２において最上部に設けられたコイル端子２２ａは、Ｖ相用コイル端子である（以下、Ｖ相用コイル端子２２ａという）。また、中央に設けられたコイル端子２２ｂは、Ｗ相用コイル端子である（以下、Ｗ相用コイル端子２２ｂという）。さらに、最下部に設けられたコイル端子２２ｃは、Ｕ相用コイル端子である（以下、Ｕ相用コイル端子２２ｃという）。尚、以下、Ｖ相用コイル端子２２ａ、Ｗ相用コイル端子２２ｂおよびＵ相用コイル端子２２ｃを総称する場合、コイル端子２２ａ〜２２ｃという。

さらに、端子取付部２３の端面には、後述する端子台５１のカラー保持部５１２に形成された仕切板５１６が嵌合可能なように、一対のスロット２３４が形成されている。それぞれのスロット２３４は、最上部に設けられた螺子収容孔２３１と中央に設けられた螺子収容孔２３１との間、および中央に設けられた螺子収容孔２３１と最下部に設けられた螺子収容孔２３１との間において、図１の横方向に延びるように形成されている。

一方、モータハウジング４には、上述した端子台挿入孔４１の四方を取り囲むように、遮断壁４２が形成されている（図１示）。遮断壁４２はモータハウジング４と一体に形成され、モータハウジング４の外周面から外方に突出している。遮断壁４２のうち、上方に形成されたケーブル取付部４２１には、３個の取付孔４２２が形成されている（図２示）。各々の取付孔４２２には、電力供給用配線６を形成する各ケーブル６１ａ、６１ｂ、６１ｃの端部がそれぞれ一つずつ嵌合し固定される。

ケーブル６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、上述したコイル端子２２ａ〜２２ｃに３相交流電流を供給するためのもので、図１において中央に設けられたケーブル６１ａは、Ｖ相用ケーブルである（以下、Ｖ相用ケーブル６１ａという）。また、左側に設けられたケーブル６１ｂは、Ｗ相用ケーブルである（以下、Ｗ相用ケーブル６１ｂという）。さらに、右側に設けられたケーブル６１ｃは、Ｕ相用ケーブルである（以下、Ｕ相用ケーブル６１ｃという）。尚、以下、Ｖ相用ケーブル６１ａ、Ｗ相用ケーブル６１ｂおよびＵ相用ケーブル６１ｃを総称する場合、ケーブル６１ａ〜６１ｃという。

図１に示すように、各ケーブル６１ａ〜６１ｃは、前輪８を操舵した時に他の部材に干渉しないように、ナックルアーム４８の第１クランプ４８２および第２クランプ４８３において保持されることにより、ナックルアーム４８に沿って下降している。

以下、ケーブル６１ａ〜６１ｃの遮断壁４２への取付方法について、図２に基づいてＶ相用ケーブル６１ａを例にして説明するが、Ｗ相用ケーブル６１ｂおよびＵ相用ケーブル６１ｃについても同様である。

Ｖ相用ケーブル６１ａの端部には、内部に芯線が貫通したプラグ６２ａが形成されている。プラグ６２ａの先端部からは、導電性の金属板を成形して形成され、芯線と接続されたターミナル６３ａ（本発明の導電部材に該当する）が突出している。プラグ６２ａの側面には、円環状の取付溝６２ａ１が形成されている。ケーブル取付部４２１の上面には、取付プレート４３がプレート螺子４４により固定されている。プラグ６２ａは、取付プレート４３およびケーブル取付部４２１に挿入され、取付溝６２ａ１に取付プレート４３が嵌合することにより、プラグ６２ａはケーブル取付部４２１に固定される。

また、プラグ６２ａの側面には、リング状のシール溝６２ａ２が形成されており、シール溝６２ａ２にはＯリング６４が装着されている。ケーブル取付部４２１にプラグ６２ａを挿入することにより、Ｏリング６４が取付孔４２２の内周面と当接し、外部から遮断壁４２内への水入りを防止している。

遮断壁４２の端面（図２における左端面）には、複数の固定螺子４５により閉止プレート４６が取り付けられる。閉止プレート４６と遮断壁４２の端面との間には、ガスケット４７が介装されている。これにより、遮断壁４２内は、外部から液密的に遮断されている。尚、図１は、モータハウジング４に閉止プレート４６が取り付けられていない状態を示している。

次に、本発明の中心となる接続構造体５について説明する。モータハウジング４には、遮断壁４２内に位置するように、接続構造体５を構成する端子台５１（本発明の基台に該当する）が取り付けられている（図１示）。端子台５１は絶縁性を有した合成樹脂材料にて一体に形成され、図４および図５に示すように、本体部５１１と、本体部５１１の下面に形成されたカラー保持部５１２とを備えている。

図４および図５に示すように、端子台５１の本体部５１１には取付孔５１３が貫通している。取付孔５１３に挿通させた取付ボルト５２を、モータハウジング４の外壁に締め付けることにより、端子台５１は、モータハウジング４の遮断壁４２内に固定される（図１示）。

図２に示すように、本体部５１１には、端子取付部２３に形成された螺子収容孔２３１の位置と一致するように、３個のカラー保持孔５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃが形成されている。３個のカラー保持孔５１４ａ、５１４ｂ、５１４ｃは、本体部５１１の図１における左右ほぼ中央部において、鉛直方向に並んでいる。

図２において、最上部に位置するカラー保持孔５１４ａは、Ｖ相用カラー保持孔である（以下、Ｖ相用カラー保持孔５１４ａという）。また、中央に位置するカラー保持孔５１４ｂは、Ｗ相用カラー保持孔である（以下、Ｗ相用カラー保持孔５１４ｂという）。さらに、最下部に位置するカラー保持孔５１４ｃは、Ｕ相用カラー保持孔５１４ｃである（以下、Ｕ相用カラー保持孔５１４ｃという）。カラー保持孔５１４ａ〜５１４ｃは、本体部５１１およびカラー保持部５１２を貫通している。以下、Ｖ相用カラー保持孔５１４ａ、Ｗ相用カラー保持孔５１４ｂおよびＵ相用カラー保持孔５１４ｃを総称する場合、カラー保持孔５１４ａ〜５１４ｃという。

図２に示すように、Ｖ相用カラー保持孔５１４ａ内には、Ｖ相用カラー５３ａが嵌合している。また、Ｗ相用カラー保持孔５１４ｂ内には、Ｗ相用カラー５３ｂが嵌合している。さらに、Ｕ相用カラー保持孔５１４ｃ内には、Ｕ相用カラー５３ｃが嵌合している。尚、Ｖ相用カラー５３ａ、Ｗ相用カラー５３ｂおよびＵ相用カラー５３ｃは、本発明の荷重受部材に該当し、以下、これらを総称する場合はカラー５３ａ〜５３ｃという。

各々のカラー５３ａ〜５３ｃは、導電性金属である銅合金を基材とし、その表面にスズメッキが施されて形成されている。また、カラー５３ａ〜５３ｃをアルミニウム合金を基材として形成すれば、材料コストに加えて、表面のメッキ処理も不要となり、いっそうの低コスト化が可能となる。

長尺状に形成されたカラー５３ａ〜５３ｃは、中心にボルト孔５３ａ１、５３ｂ１、５３ｃ１（本発明の貫通孔に該当する）が軸方向に貫通した円筒形を呈しており、各々のボルト孔５３ａ１〜５３ｃ１の開口は、ステータ２の端子取付部２３と対向している（図２示）。

カラー５３ａ〜５３ｃが、カラー保持孔５１４ａ〜５１４ｃ内に長手方向に挿入されることにより、それぞれのコイル端子２２ａ〜２２ｃは、カラー５３ａ〜５３ｃの軸方向の一端（固定部と対向した内方端側に該当する）と、端子取付部２３との間に配置される。尚、図２に示すように、カラー５３ａ〜５３ｃのうち、Ｖ相用カラー５３ａのみが他のＷ相用カラー５３ｂおよびＵ相用カラー５３ｃに対して、その全長が長く形成されている。

端子台５１のカラー保持部５１２は、周囲を縦壁５１５により囲まれた略長四角形状を呈している。また、対向した縦壁５１５間には、取り付けられたカラー５３ａ〜５３ｃ同士を互いに仕切るように、一対の仕切り板５１６が形成されている（図５示）。カラー保持部５１２は、上述したモータハウジング４の端子台挿入孔４１に挿入されると、仕切り板５１６がステータ２の端子取付部２３に形成されたスロット２３４とそれぞれ嵌合し、カラー保持部５１２はステータ２上に固定される。

この時、縦壁５１５および仕切り板５１６によって、各カラー５３ａ〜５３ｃ、コイル端子２２ａ〜２２ｃおよびモータハウジング４は互いに遮断されている。これにより、カラー５３ａ〜５３ｃ、コイル端子２２ａ〜２２ｃおよびモータハウジング４間において、空間距離、沿面距離が確保され、相互の絶縁が確実に行われる。

また、図４において、端子台５１の本体部５１１には、Ｖ相用カラー５３ａを挟むように、一対のターミナル固定孔５１７が形成されている。図３に示すように、ターミナル固定孔５１７は、本体部５１１を貫通せずに袋状に形成されており、内周面に雌螺子部が形成された金属製のナット材５１８がインサートされている。

図４に示すように、一方（図１において左方に位置する側）のターミナル固定孔５１７に対し、図４において上方に位置するように、本体部５１１上にＷ相用バスバー５４ａが載置される。Ｗ相用バスバー５４ａは導電性の金属板を基材として、表面にスズメッキが施されている。Ｗ相用バスバー５４ａは湾曲形状に形成され、その一端には、ターミナル固定孔５１７と一致するように固定孔５４ａ１が貫通している。

固定孔５４ａ１が形成されたＷ相用バスバー５４ａの上面には、Ｗ相用ケーブル６１ｂの端部と接続されたＷ相用ターミナル６３ｂが載置される。Ｗ相用ターミナル６３ｂには貫通孔が形成されており、この貫通孔がＷ相用バスバー５４ａの固定孔５４ａ１と一致するように配置される。この状態で、ターミナル固定用ボルト５５を、Ｗ相用ターミナル６３ｂの貫通孔およびＷ相用バスバー５４ａの固定孔５４ａ１に挿通させた後、ナット材５１８に締め付ける。これにより、Ｗ相用ターミナル６３ｂとＷ相用バスバー５４ａは端子台５１に共締めされ、双方は電気的に導通する。

同様に、他方（図１において右方に位置する側）のターミナル固定孔５１７に対し、図４において上方に位置するように、本体部５１１上にＵ相用バスバー５４ｂが載置される。Ｕ相用バスバー５４ｂも導電性の金属板を基材として、表面にスズメッキが施されている。Ｕ相用バスバー５４ｂは湾曲形状に形成され、その一端には、ターミナル固定孔５１７と一致するように固定孔５４ｂ１が貫通している。本実施形態においては、Ｕ相用バスバー５４ｂの厚みは、Ｗ相用バスバー５４ａの厚みと同一に設定されている。

固定孔５４ｂ１が形成されたＵ相用バスバー５４ｂの上面には、Ｕ相用ケーブル６１ｃの端部と接続されたＵ相用ターミナル６３ｃが載置される。Ｕ相用ターミナル６３ｃには貫通孔が形成されており、この貫通孔がＵ相用バスバー５４ｂの固定孔５４ｂ１と一致するように配置される。この状態で、ターミナル固定用ボルト５５を、Ｕ相用ターミナル６３ｃの貫通孔およびＵ相用バスバー５４ｂの固定孔５４ｂ１に挿通させた後、ナット材５１８に締め付ける。これにより、Ｕ相用ターミナル６３ｃとＵ相用バスバー５４ｂは端子台５１に共締めされ、双方は電気的に導通する。
尚、Ｗ相用ターミナル６３ｂとＷ相用バスバー５４ａとを包括したもの、および、Ｕ相用ターミナル６３ｃとＵ相用バスバー５４ｂとを包括したものは、それぞれ本発明の導電部材に該当する。

一方、図４に示すように、Ｖ相用カラー５３ａはＶ相用カラー保持孔５１４ａ内に挿入された状態で、その上端は、およそバスバー５４ａ、５４ｂの１枚の厚み分だけ端子台５１の上面から突出している。この状態において、Ｖ相用カラー５３ａの上端面（モータハウジング４の外方へ向いた外方端側に該当する）には、Ｖ相用ケーブル６１ａの端部と接続されたＶ相用ターミナル６３ａが載置される。Ｖ相用ターミナル６３ａには貫通孔が形成されており、この貫通孔がＶ相用カラー５３ａのボルト孔５３ａ１と一致するように配置される。

この状態において、カラー固定ボルト５６（本発明の締付ボルトに該当する）を、Ｖ相用ターミナル６３ａの貫通孔、Ｖ相用カラー５３ａのボルト孔５３ａ１およびＶ相用コイル端子２２ａの挿通孔の順に挿通させた後、端子取付部２３の取付ナット２３２に螺合させる。カラー固定ボルト５６の締め付けにより、Ｖ相用ターミナル６３ａとＶ相用コイル端子２２ａは、それぞれＶ相用カラー５３ａの端部に当接し固定される。

これにより、Ｖ相用ターミナル６３ａとＶ相用コイル端子２２ａとがＶ相用カラー５３ａを挟圧し、Ｖ相用カラー５３ａを介してＶ相用ターミナル６３ａとＶ相用コイル端子２２ａとを導通させる。したがって、Ｖ相用ケーブル６１ａがＶ相用コイル端子２２ａと導通する。
また、上述したように、一端が端子台５１の本体部５１１上に固定されたＷ相用バスバー５４ａおよびＵ相用バスバー５４ｂは、それぞれ端子台５１上を他端まで延びている。Ｗ相用バスバー５４ａおよびＵ相用バスバー５４ｂの他端には、連結孔５４ａ２、５４ｂ２が貫通している。

ところで、Ｗ相用カラー５３ｂおよびＵ相用カラー５３ｃは、それぞれカラー保持孔５１４ｂ、５１４ｃ内に挿入された状態で、その上端は、端子台５１の上面からわずかに突出している。Ｗ相用バスバー５４ａの他端は、連結孔５４ａ２がＷ相用カラー５３ｂのボルト孔５３ｂ１と一致するように、Ｗ相用カラー５３ｂの上端面（モータハウジング４の外方へ向いた外方端側に該当する）に載置される。さらに、Ｗ相用バスバー５４ａの上面には、高さ調整用のスペーサワッシャ５７（本発明のスペーサに該当する）を配置する（図４示）。

この状態において、カラー固定ボルト５６を、スペーサワッシャ５７、Ｗ相用バスバー５４ａの連結孔５４ａ２、Ｗ相用カラー５３ｂのボルト孔５３ｂ１およびＷ相用コイル端子２２ｂの挿通孔の順に挿通させた後、端子取付部２３の取付ナット２３２に螺合させる。カラー固定ボルト５６の締め付けにより、Ｗ相用バスバー５４ａとＷ相用コイル端子２２ｂは、それぞれＷ相用カラー５３ｂの端部に当接し固定される。
これにより、Ｗ相用バスバー５４ａとＷ相用コイル端子２２ｂとがＷ相用カラー５３ｂを挟圧し、Ｗ相用カラー５３ｂを介してＷ相用バスバー５４ａとＷ相用コイル端子２２ｂとを導通させる。したがって、Ｗ相用ケーブル６１ｂがＷ相用コイル端子２２ｂと導通する。

同様に、Ｕ相用バスバー５４ｂの他端は、連結孔５４ｂ２がＵ相用カラー５３ｃのボルト孔５３ｃ１と一致するように、Ｕ相用カラー５３ｃの上端面（モータハウジング４の外方へ向いた外方端側に該当する）に載置される。さらに、Ｕ相用バスバー５４ｂの上面には、高さ調整用のスペーサワッシャ５７を配置する。

この状態において、カラー固定ボルト５６を、スペーサワッシャ５７、Ｕ相用バスバー５４ｂの連結孔５４ｂ２、Ｕ相用カラー５３ｃのボルト孔５３ｃ１およびＵ相用コイル端子２２ｃの挿通孔の順に挿通させた後、端子取付部２３の取付ナット２３２に螺合させる。カラー固定ボルト５６の締め付けにより、Ｕ相用バスバー５４ｂとＵ相用コイル端子２２ｃは、それぞれＵ相用カラー５３ｃの端部に当接し固定される。
これにより、Ｕ相用バスバー５４ｂとＵ相用コイル端子２２ｃとがＵ相用カラー５３ｃを挟圧し、Ｕ相用カラー５３ｃを介してＵ相用バスバー５４ｂとＵ相用コイル端子２２ｃとを導通させる。したがって、Ｕ相用ケーブル６１ｃがＵ相用コイル端子２２ｃと導通する。

図１に示すように、各ケーブル６１ａ〜６１ｃは、インバータからナックルアーム４８に沿って下降し、ターミナル６３ａ〜６３ｃにおいて、モータハウジング４上に車両の幅方向に取り付けられている。これらの接続先を、端子台５１上に設けられたバスバー５４ａ、５４ｂにより、鉛直方向に並び変えることができる。
尚、上述した端子台５１、取付ボルト５２、カラー５３ａ〜５３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、ターミナル固定用ボルト５５、カラー固定ボルト５６、スペーサワッシャ５７により、接続構造体５が形成されている。

また、カラー固定ボルト５６をＶ相用ターミナル６３ａ、Ｖ相用カラー５３ａおよびＶ相用コイル端子２２ａに挿通させたもの、カラー固定ボルト５６をＷ相用バスバー５４ａ、Ｗ相用カラー５３ｂおよびＷ相用コイル端子２２ｂに挿通させたもの、およびカラー固定ボルト５６をＵ相用バスバー５４ｂ、Ｕ相用カラー５３ｃおよびＵ相用コイル端子２２ｃに挿通させたものは、本発明の連結体に該当する。
上述したように、各ターミナル６３ａ〜６３ｃの、図１において紙面に垂直な方向の高さを統一するため、Ｖ相用カラー５３ａの長手方向の全長を、Ｗ相用カラー５３ｂおよびＵ相用カラー５３ｃの全長よりも長くしている。

また、Ｗ相用バスバー５４ａおよびＵ相用バスバー５４ｂを、ともに板厚方向に平坦な形状に形成し、かつ、各カラー５３ａ〜５３ｃに挿通したカラー固定ボルト５６を共通化して、カラー固定ボルト５６の頭部の高さを同一にするために、上述したように、Ｗ相用バスバー５４ａおよびＵ相用バスバー５４ｂと、カラー固定ボルト５６の頭部との間に、それぞれスペーサワッシャ５７が介装されている。本実施形態において、各々のスペーサワッシャ５７の厚みは、Ｖ相用ターミナル６３ａの厚みと同等に設定されている。

図４に示すように、端子台５１の本体部５１１上には、隣り合ったターミナル６３ａ〜６３ｃ、カラー５３ａ〜５３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、モータハウジング４等同士を遮断するために、仕切り壁５１９（本発明の壁部に該当する）が立設されている。これにより、ターミナル６３ａ〜６３ｃ、カラー５３ａ〜５３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、モータハウジング４間において、空間距離、沿面距離が確保され、相互の絶縁が確実に行われる。

本実施形態によれば、Ｖ相用カラー５３ａを介してＶ相用ターミナル６３ａとＶ相用コイル端子２２ａとを導通させ、Ｗ相用カラー５３ｂを介してＷ相用バスバー５４ａとＷ相用コイル端子２２ｂとを導通させ、Ｕ相用カラー５３ｃを介してＵ相用バスバー５４ｂとＵ相用コイル端子２２ｃとを導通させることにより、カラー固定ボルト５６によって発生する軸力が、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとでカラー５３ａ〜５３ｃを圧縮させる方向に働く。

このため、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとの間の導電性を向上させるように、カラー固定ボルト５６の締め付けを増大させても、発生する軸力をカラー５３ａ〜５３ｃが受けることによって、結線構造に無理な荷重が働くことを防止することができる。
すなわち、カラー固定ボルト５６の締め付けによる荷重が、端子台５１への曲げ荷重や剪断荷重として働かず、カラー５３ａ〜５３ｃへの圧縮荷重となるため、結線構造の荷重耐性を大きくすることができる。

また、結線構造をステータ２の外方に形成することができるため、ターミナル６３ａ〜６３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂやコイル端子２２ａ〜２２ｃがスペース上の制約を受けることが少なく、ターミナル６３ａ〜６３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、コイル端子２２ａ〜２２ｃ等の導通面積を増大させて、導電性を向上させることができる。

また、カラー５３ａ〜５３ｃをモータハウジング４に貫通させることにより、コイル端子２２ａ〜２２ｃをモータハウジング４内部に配置するとともに、ターミナル６３ａ〜６３ｃを、カラー固定ボルト５６の頭部とともにステータ２の外方に位置させることができる。このため、コイル端子２２ａ〜２２ｃおよびターミナル６３ａ〜６３ｃの形状を簡素にすることができるとともに、カラー固定ボルト５６の締め付け作業が容易となる。
また、モータハウジング４内にステータ２を組み込んだ後に、ロータ３を組み込むことが可能なため、組付け性のよいインホイールモータ１にすることができる。

さらに、カラー固定ボルト５６をステータ２の端子取付部２３に螺合させて、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとを導通させるため、モータハウジング４に合わせ面があっても、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとの導通に影響を与えることはない。

また、ターミナル６３ａ〜６３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、コイル端子２２ａ〜２２ｃ、カラー固定ボルト５６等に寸法上のばらつきがあっても、カラー５３ａ〜５３ｃが軸方向に移動することにより、その寸法誤差を吸収することができるため、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂを、コイル端子２２ａ〜２２ｃと確実に導通させることができる。

また、ターミナル６３ｂ、６３ｃをバスバー５４ａ、５４ｂの一端とともに端子台５１に共締めし、バスバー５４ａ、５４ｂの他端をカラー５３ｂ、５３ｃの外方端側に配置した状態で、カラー固定ボルト５６を、バスバー５４ａ、５４ｂ、カラー５３ｂ、５３ｃおよびコイル端子２２ｂ、２２ｃに挿通させた後に、端子取付部２３に螺合させている。
これにより、複数のケーブル６１ａ〜６１ｃの配列方向と、複数の連結体（カラー固定ボルト５６をＶ相用ターミナル６３ａ、バスバー５４ａ、５４ｂ、カラー５３ａ〜５３ｃおよびコイル端子２２ａ〜２２ｃに挿通させることにより形成されている）が並ぶ方向とを異ならせることができ、ケーブル６１ａ〜６１ｃの配索に自由度が生まれる。

また、構成部品の取り換えによって端子台５１が破損した場合、端子台５１のみを取り換えることができるため、取り換えコストおよびメンテナンス性に優れている。
また、端子台５１は合成樹脂材料による一体成型により製造することができ、カラー５３ａ〜５３ｃはパイプ材により製造することができるため、ともに低コストに製造することが可能となる。

また、端子台５１の本体部５１１上に仕切り壁５１９を形成し、カラー保持部５１２に縦壁５１５および一対の仕切り板５１６が形成されたことにより、隣り合ったターミナル６３ａ〜６３ｃ、カラー５３ａ〜５３ｃ、バスバー５４ａ、５４ｂ、コイル端子２２ａ〜２２ｃおよびモータハウジング４同士の絶縁性を向上させることができ、ステータコイル２２に対して大電流を供給することができる。

また、仕切り壁５１９等を形成するのみにより、バスバー５４ａ、５４ｂ等を絶縁することができるため、端子台５１を小型にすることができる。
また、カラー固定ボルト５６の頭部とバスバー５４ａ、５４ｂとの間にスペーサワッシャ５７が介装されたことにより、端子台５１を貫通した複数のカラー固定ボルト５６の頭部の高さ位置を統一して、使用するカラー固定ボルト５６を共通化することができる。

また、カラー５３ａ〜５３ｃは、導電性金属である銅合金を基材とし、銅合金の表面にスズメッキが施されて形成されているため、カラー５３ａ〜５３ｃの表面の摩擦抵抗を低減することができる。
これにより、カラー固定ボルト５６の螺合時に、カラー固定ボルト５６の外周面と、カラー５３ａ〜５３ｃのボルト孔５３ａ１〜５３ｃ１との間の摩擦抵抗を減少させて軸力を増大させ、Ｖ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとの間の導電性を向上させることができる。

さらに導電性を向上させるため、カラー固定ボルト５６の表面にもスズメッキを施して摩擦抵抗を低減させ、カラー固定ボルト５６の螺合時の軸力をいっそう増大させることができる。
また、インホイールモータ１は、車両の駆動輪である前輪８のディスクホイール８２内に収容されることにより、狭小なディスクホイール８２内において、インホイールモータ１のＶ相用ターミナル６３ａまたはバスバー５４ａ、５４ｂとコイル端子２２ａ〜２２ｃとの間の導電性を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明を適用可能な電動機は同期モータに限られず、あらゆる電動モータにおいて実施可能である。
また、本発明は多相モータのみではなく、単相モータにも適用可能である。
また、本発明を適用可能な電動機は、車輪のディスクホイール内に内蔵されるインホイールモータに限られず、その他の車両用モータ、家庭電器用モータ、産業用モータにも使用可能である。

図面中、１はインホイールモータ（電動機）、２はステータ、３はロータ、４はモータハウジング、６は電力供給用配線、８は前輪（駆動輪）、２２はステータコイル、２２ａはＶ相用コイル端子（コイル端子）、２２ｂはＷ相用コイル端子（コイル端子）、２２ｃはＵ相用コイル端子（コイル端子）、２３は端子取付部（固定部）、４１は端子台挿入孔（端子窓）、４８はナックルアーム（取付部材）、５１は端子台（基台）、５３ａはＶ相用カラー（荷重受部材）、５３ｂはＷ相用カラー（荷重受部材）、５３ｃはＵ相用カラー（荷重受部材）、５３ａ１〜５３ｃ１はボルト孔（貫通孔）、５４ａはＷ相用バスバー（導電部材）、５４ｂはＵ相用バスバー（導電部材）、５６はカラー固定ボルト（締付ボルト）、５７はスペーサワッシャ（スペーサ）、６１ａはＶ相用ケーブル（ケーブル）、６１ｂはＷ相用ケーブル（ケーブル）、６１ｃはＵ相用ケーブル（ケーブル）、６３ａはＶ相用ターミナル（導電部材）、６３ｂはＷ相用ターミナル（導電部材）、６３ｃはＵ相用ターミナル（導電部材）、５１９は仕切り壁（壁部）を示している。

Claims (7)

1. ステータコイルを有するステータと、
   前記ステータの内周側に配置され、前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
   前記ステータおよび前記ロータを内蔵したモータハウジングと、
   を備えた電動機に、外部からの電力供給用配線を繋ぐための電動機の結線構造において、
   前記モータハウジングに設けられ、内外を連通する端子窓と、
   前記モータハウジングの内方から前記端子窓を臨むように、前記ステータに形成された固定部と、
   絶縁材料にて形成され、前記端子窓に挿入された基台と、
   貫通孔を有し、前記貫通孔の一方の開口が前記固定部と対向するように、前記モータハウジングの外方から前記端子窓に挿入された荷重受部材と、
   前記電力供給用配線に連結されるとともに、前記モータハウジングの外方へ向いた前記荷重受部材の外方端側に配置された導電部材と、
   前記ステータコイルに接続されるとともに、前記固定部と対向した前記荷重受部材の内方端側と、前記固定部との間に配置されたコイル端子と、
   前記導電部材、前記荷重受部材の前記貫通孔および前記コイル端子の順に挿通させた後に、前記固定部に螺合された締付ボルトと、
   を備え、
   前記導電部材、前記荷重受部材、前記コイル端子および前記締付ボルトにより形成された連結体を、前記基台に対し軸方向に貫通させた状態で、前記締付ボルトにより、前記導電部材と前記コイル端子とが前記荷重受部材を挟圧し、前記荷重受部材を介して前記導電部材と前記コイル端子とを導通させることを特徴とする電動機の結線構造。
2. 前記電力供給用配線は、前記ステータに多相交流電流を供給するために、各相用の複数のケーブルを備え、各々の前記ケーブルには前記導電部材が連結されており、
   前記コイル端子は、前記ステータに多相交流電流を供給可能なように、それぞれ所定数の前記ステータコイルが接続されたものが、前記ケーブルの数に対応した数だけ設けられ、
   各前記ケーブルごとに、前記締付ボルトを前記導電部材、前記荷重受部材および前記コイル端子の順に挿通させて前記連結体を構成し、
   前記基台に対して前記連結体を軸方向に貫通させた後に、前記締付ボルトを前記固定部に螺合させて、前記荷重受部材を介して前記導電部材と前記コイル端子とを導通させ、
   前記連結体に含まれる前記導電部材のうちの少なくとも一つは、前記ケーブルの端部に接続されたターミナルと、導電材料にて形成されるとともに前記ターミナルと導通したバスバーとにより形成され、
   前記ターミナルは、前記バスバーの一部位とともに前記基台に共締めされ、
   前記バスバーは、前記基台上を前記一部位から他部位まで延びており、
   前記バスバーの前記他部位を、前記荷重受部材の外方端側に配置した状態で、前記締付ボルトを、前記バスバー、前記荷重受部材および前記コイル端子に挿通させた後に、前記固定部に螺合させることを特徴とする請求項１記載の電動機の結線構造。
3. 前記基台上には、隣り合った前記導電部材同士を絶縁するための壁部が立設されたことを特徴とする請求項２記載の電動機の結線構造。
4. 前記連結体に含まれる前記締付ボルトの頭部と前記導電部材との間には、スペーサが介装されたことを特徴とする請求項２または３に記載の電動機の結線構造。
5. 前記荷重受部材は、導電性金属を基材とし、前記導電性金属の表面にスズメッキが施されて形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電動機の結線構造。
6. 前記電動機は、
   車両の駆動輪内に収容され、
   前記モータハウジングは前記駆動輪を支承する取付部材に固定され、
   前記ロータの回転力は、前記駆動輪に伝達されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電動機の結線構造。
7. ステータコイルを有するステータと、
   前記ステータの内周側に配置され、前記ステータに対して回転可能に設けられたロータと、
   前記ステータおよび前記ロータを内蔵したモータハウジングと、
   を備えた電動機に、外部からの電力供給用配線を繋ぐための電動機の結線方法において、
   前記モータハウジングに、内外を連通する端子窓を形成するとともに、前記ステータには、内方から前記端子窓を臨むように固定部を設け、
   前記端子窓には、絶縁材料にて形成された基台が挿入され、
   貫通孔を有した荷重受部材を、前記貫通孔の一方の開口が前記固定部と対向するように前記端子窓に挿入するとともに、前記電力供給用配線に連結された導電部材を、前記モータハウジングの外方へ向いた前記荷重受部材の外方端側に配置し、
   さらに前記ステータコイルに接続されたコイル端子を、前記固定部と対向した前記荷重受部材の内方端側と、前記固定部との間に配置した状態とし、
   締付ボルトを、前記導電部材、前記荷重受部材の前記貫通孔および前記コイル端子の順に挿通させた後に前記固定部に螺合させることにより、前記導電部材、前記荷重受部材、前記コイル端子および前記締付ボルトにより形成された連結体を、前記基台に対し軸方向に貫通させた状態で、前記導電部材と前記コイル端子とが前記荷重受部材を挟圧し、前記荷重受部材を介して前記導電部材と前記コイル端子とを導通させることを特徴とする電動機の結線方法。

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