(57)【要約】【課題】バスバーを締結部材に締結する際に、安定した締結が行える回転電機を提供する。【解決手段】モータは、バスバー４１によって接続される制御装置５０を備える。モータは、バスバー４１と、バスバー４１が締結される制御装置５０の締結部材５２と、にバスバー位置決案内部を設けた。バスバー位置決案内部は、バスバー４１の先端に形成された先端ほど細くなるテーパ状のテーパ部４３と、締結部材５２に形成されたテーパ部４３に対応したテーパ凹部５６と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーによって接続される制御装置を備える回転電機において、
前記バスバーと、前記バスバーが締結される前記制御装置の締結部材と、にバスバー位置決案内部を設けた
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記バスバー位置決案内部は、前記バスバーの先端に形成された先端ほど細くなるテーパ状のテーパ部と、前記締結部材に形成された前記テーパ部に対応したテーパ凹部と、を備える
ことを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転電機において、
前記バスバー位置決案内部は、前記バスバーの先端と、前記締結部材の前記バスバーの先端が当接する当接部と、に形成された凹凸部である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記バスバー位置決案内部は、前記締結部材に形成された前記バスバーの先端を収容する収容凹部である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記締結部材の前記バスバーを締結する締結部を含めた面は、前記バスバーの長手方向において先端側が前傾した傾斜面である
ことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーによって接続される制御装置を備えた回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機は、ロータの回転位置を検出し、検出したロータの回転位置に基づいてステータ側のコイルを順次励磁してロータを回転駆動させている。このような回転電機は、制御装置と接続される。回転電機は、ロータ位置検出信号を制御装置に送出する。一方、制御装置は、ステータコイルを励磁するための電力を回転電機に供給する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の回転電機には、制御装置が載置されて一体化されている。そして、回転電機のバスバーモジュールから相数に応じた数量のバスバーを制御装置の接続端子に締結することで、回転電機と制御装置とが接続されている。
【０００４】
制御装置の接続端子は、ねじを締結する締結部である。バスバーに形成されたねじ挿通孔にねじを挿通してねじを締結部に締結することで、バスバーが制御装置に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７９４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、バスバーは、締結部に対して自由度を持たせて締結されているので、長手方向に対して横ずれが大きくなる傾向にあり、締結部に干渉するおそれがある。そこで、バスバーのねじ挿通孔の形状を長円にするとともに、幅方向に余裕を持たせている。しかしながら、ねじ挿通孔によってバスバーの幅方向の肉厚が薄くなるので、ねじとバスバーとの接触面積が小さくなり軸力が出難くなる。このため、バスバーを、締結部を含む締結部材に締結する際には、バスバーの締結状態を確認しなければならなかった。よって、バスバーを締結部材に締結する際に、安定した締結が行える回転電機が求められていた。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バスバーを締結部材に締結する際に、安定した締結が行える回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、バスバーによって接続される制御装置を備える回転電機において、前記バスバーと、前記バスバーが締結される前記制御装置の締結部材と、にバスバー位置決案内部を設けたことをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、バスバーと制御装置の締結部材とにバスバー位置決案内部を設けたので、バスバーを締結部材に挿入すると、バスバー位置決案内部によってバスバーが案内されて位置決めされる。このため、ねじ挿通孔の幅方向に余裕を持たせなくてもよいので、ねじとバスバーとの接触面積を確保することができる。よって、バスバーを締結部材に締結する際に、安定した締結が行える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、前記バスバー位置決案内部は、前記バスバーの先端に形成された先端ほど細くなるテーパ状のテーパ部と、前記締結部材に形成された前記テーパ部に対応したテーパ凹部と、を備えることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、バスバー位置決案内部として、バスバーの先端にテーパ部を形成するとともに、締結部材にテーパ部に対応したテーパ凹部を形成したので、バスバーを締結部材に挿入すると、バスバーがテーパによって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の回転電機において、前記バスバー位置決案内部は、前記バスバーの先端と、前記締結部材の前記バスバーの先端が当接する当接部と、に形成された凹凸部であることをその要旨としている。
【００１３】
同構成によれば、バスバー位置決案内部として、バスバーの先端と、締結部材のバスバーの先端が当接する当接部とに凹凸部を形成したので、バスバーを締結部材に挿入すると、バスバーが凹凸部によって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機において、前記バスバー位置決案内部は、前記締結部材に形成された前記バスバーの先端を収容する収容凹部であることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、バスバー位置決案内部として、締結部材にバスバーの先端を収容する収容凹部を形成したので、バスバーを締結部材に挿入する際に、収容凹部によって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機において、前記締結部材の前記バスバーを締結する締結部を含めた面は、前記バスバーの長手方向において先端側が前傾した傾斜面であることをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、締結部材のバスバーを締結する締結部を含めた面を、バスバーの長手方向において先端側が前傾した傾斜面とした。このため、締結部材にバスバーを挿入すると、バスバーは傾斜面によって反るので、締結部側へ付勢力が発生する。すると、バスバーが締結部材の傾斜面とが確実に接触するので、接触面積を安定させることができ、ねじによる締結時にねじとバスバーとの軸力を確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転電機において、バスバーを締結部材に締結する際に、安定した締結を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】モータの概略構成を示す図。
【図２】バスバーモジュールの形状を示す図。
【図３】制御装置の締結部材とバスバーとねじとを示す斜視図。
【図４】制御装置の締結部材へのバスバーの組み付け状態を示す断面図。
【図５】制御装置の締結部材とバスバーとねじとを示す斜視図。
【図６】制御装置の締結部材とバスバーとねじとを示す斜視図。
【図７】制御装置の締結部材へのバスバーの組み付け状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる回転電機をモータに具体化した第１の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
図１に示されるように、モータ１は、筒状のハウジング２と、ハウジング２内に収容されたステータ３と、ステータ３の径方向内側において回転可能に支持されたロータ４とを備えたブラシレスモータとして構成されている。
【００２２】
詳述すると、ハウジング２は、一端側が開口した有底筒状のハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の開口端を閉塞するように設けられた円環状のカバー部材１２とを備えている。
【００２３】
ステータ３は、ハウジング本体１１の内周に固定される円環部１３及び円環部１３から径方向内側に延びる複数（本実施形態では、１２個）のティース１４からなるステータコア１５を備えている。また、ステータ３は、各ティース１４にインシュレータ１６を介して巻装されるコイル１７を備えている。
【００２４】
図２に示されるように、コイル１７の接続端部１７ａは、バスバーモジュール４０に接続されている。バスバーモジュール４０は、カバー部材１２の外部に突出した複数のバスバー４１を備えている。
【００２５】
一方、ロータ４は、回転軸２１に外嵌されて該回転軸２１と一体回転する円筒状のロータコア２２と、ロータコア２２の外周に固定される複数（本実施形態では、１０個）の永久磁石２３とを備えている。各永久磁石２３は、長方形板状に形成されており、周方向に異なる極性（Ｎ極、Ｓ極）が交互に並ぶように配置されている。ハウジング本体１１の底部１１ａには、軸受２５ａが設けられている。カバー部材１２には、軸受２５ｂが設けられている。そして、ロータ４は、軸受２５ａ，２５ｂによってステータ３の内周に回転可能に支持されている。
【００２６】
また、回転軸２１の上端側には、ロータ４の回転角を検出するレゾルバ３１がロータコア２２と同軸に併置されている。レゾルバ３１は、回転軸２１に一体回転可能に固定されるレゾルバロータ３２と、レゾルバロータ３２の外周に配置される円環状のレゾルバステータ３３とを備えている。そして、レゾルバロータ３２は、永久磁石２３に対する位相が合わせられた状態で回転軸２１に固定されている。
【００２７】
具体的には、レゾルバステータ３３は、磁性鋼板を複数枚積層してなるレゾルバコア３４と、レゾルバコア３４にインシュレータ３５を介して巻回されるレゾルバコイル３６とを備えており、カバー部材１２に形成された孔状のレゾルバ収容部３７内に固定されている。
【００２８】
このように構成されたモータ１は、レゾルバ３１により検出されるロータ４の回転角に応じた三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力がバスバー４１を介して各コイル１７に供給されることにより回転磁界が発生する。ロータ４は、当該回転磁界と各永久磁石２３の磁束との関係に基づき回転する構成となっている。
【００２９】
モータ１の駆動を制御する制御装置５０がハウジング２の上部に載置されている。制御装置５０のケース５１の側面には、バスバー４１を締結する金属製の締結部５３を備えた締結部材５２が固定されている。締結部５３には、ねじ６０を螺着することで各バスバー４１を締結する雌ねじ５４が形成されている。締結部５３は、制御装置５０内に電気的に接続されている。
【００３０】
図１に示されるように、締結部材５２の図中正面上部には、凸部５２ａが形成されている。つまり、締結部材５２は、側面視において逆Ｌ字状に形成されている。また、締結部材５２の正面５２ｂには、各バスバー４１を締結する締結部５３が嵌合されるとともに、締結部５３を挟むように絶縁用の凸条の仕切部５５が形成されている。締結部材５２の正面と締結部５３の正面とは同一面に形成されている。
【００３１】
バスバー４１の先端寄りには、ねじ６０を挿通するための長円状のねじ挿通孔４２が形成されている。ねじ挿通孔４２の幅方向の内径は、ねじ６０のねじ部６１の直径とほぼ同一である。ねじ挿通孔４２は、締結部５３に対応した位置に形成されている。バスバー４１の先端には、先端ほど細くなるテーパ状のテーパ部４３が形成されている。
【００３２】
締結部材５２の凸部５２ａの下部には、バスバー４１の先端のテーパ部４３に対応するテーパ凹部５６がそれぞれ形成されている。これらテーパ凹部５６は、バスバー４１が幅方向において締結部５３に対して位置ずれがないようバスバー４１を位置決めする。つまり、バスバー４１のテーパ部４３と締結部材５２のテーパ凹部５６とがバスバー位置決部として機能する。
【００３３】
また、図４に示されるように、締結部材５２の締結部５３を含めた面５２ｂは、バスバー４１の長手方向において先端側がせり出すように前傾した傾斜面５２ｂとなっている。すなわち、締結部材５２の傾斜面５２ｂは、ねじの締結方向と逆向きに傾斜している。なお、必要な締結トルクとなるように勾配（傾斜面の垂直距離Ｌ（水平距離に相当）に対する勾配高さｈ（垂直距離に相当））を決定している。このため、締結部材５２にバスバー４１を挿入すると、バスバー４１は傾斜面５２ｂによって反るので、締結部５３側へ付勢力（図中矢印）が発生する。上記勾配は、樹脂成形時の金型の抜き勾配と兼用できるので都合がよい。
【００３４】
次に、上記のように構成したバスバー４１と締結部材５２との締結について図３及び図４を参照して説明する。
図３及び図４に示されるように、モータ１に制御装置５０を組み付ける際には、制御装置５０の締結部材５２に対してバスバー４１を挿入して、バスバー４１を締結部５３にねじ６０によって締結することで、モータ１と制御装置５０とを電気的に接続する。
【００３５】
まず、締結部材５２の仕切部５５の間に各バスバー４１を下方から挿入する。そして、バスバー４１の先端を締結部材５２の凸部５２ａの下部に当接させる。すると、締結部材５２の下部に形成されたテーパ凹部５６にバスバー４１の先端のテーパ部４３が当接することで案内されてバスバー４１の幅方向において位置決めされる。このとき、バスバー４１の長手方向の位置はバスバー４１の先端が締結部材５２の下部に当接することで位置決めされる。
【００３６】
また、バスバー４１は、締結部材５２の傾斜面５２ｂによって反るので、締結部５３側へ付勢力（図中矢印）が発生する。すると、バスバー４１が締結部材５２の傾斜面５２ｂと確実に接触する。
【００３７】
そして、ねじ６０のねじ部６１をバスバー４１のねじ挿通孔４２に挿通して締結部５３の雌ねじ５４に螺着させることで、バスバー４１を締結部５３に締結する。ねじ６０は、バスバー４１のねじ挿通孔４２が形成された部分においてバスバー４１と接触する。
【００３８】
さて、バスバー４１のテーパ部４３と締結部材５２のテーパ凹部５６によってバスバー４１の位置決めが確実に行われるとともに、締結部材５２の傾斜面５２ｂによってバスバー４１と傾斜面５２ｂとが確実に接触するので、接触面積を安定させることができ、ねじ６０による締結時にねじ６０とバスバー４１との軸力を確保できる。よって、安定した締結を行うことができる。
【００３９】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）バスバー４１と制御装置５０の締結部材５２とにバスバー位置決案内部を設けたので、バスバー４１を締結部材５２に挿入すると、バスバー位置決案内部によってバスバー４１が案内されて位置決めされる。このため、ねじ挿通孔４２の幅方向に余裕を持たせなくてもよいので、ねじ６０とバスバー４１との接触面積を確保することができる。よって、バスバー４１を締結部５３に締結する際に、安定した締結が行える。
【００４０】
（２）バスバー位置決案内部として、バスバー４１の先端にテーパ部４３を形成するとともに、締結部材５２にテーパ部４３に対応したテーパ凹部５６を形成したので、バスバー４１を締結部材５２に挿入すると、バスバー４１がテーパによって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００４１】
（３）締結部材５２のバスバー４１を締結する締結部５３を含めた面を、バスバー４１の長手方向において先端側が前傾した傾斜面５２ｂとした。このため、締結部材５２にバスバー４１を挿入すると、バスバー４１は傾斜面５２ｂによって反るので、締結部５３側へ付勢力が発生する。すると、バスバー４１が締結部材５２の傾斜面５２ｂとが確実に接触するので、接触面積を安定させることができ、ねじ６０による締結時にねじ６０とバスバー４１との軸力を確保できる。
【００４２】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる回転電機をモータに具体化した第２の実施形態について、図５を参照して説明する。この実施形態の回転電機は、バスバー４１の先端の形状と締結部材５２の凸部５２ａの下部の形状とが上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図５に示されるように、バスバー４１の先端には、テーパ部４３に加えて、幅方向中央に三角形状の凹部４４が形成されている。締結部材５２の凸部５２ａの下部には、バスバー４１の先端のテーパ部４３に対応するテーパ凹部５６に加えて、バスバー４１の先端の凹部４４に対応する三角形状の凸部５７がそれぞれ形成されている。これら凸部５７は、バスバー４１が幅方向において締結部５３に対して位置ずれがないようバスバー４１を位置決めする。つまり、バスバー４１のテーパ部４３と締結部材５２のテーパ凹部５６とに加えて、バスバー４１の凹部４４と締結部材５２の凸部５７とがバスバー位置決部として機能する。なお、締結部材５２の凸部５２ａの下部がバスバー４１の先端が当接する当接部に相当する。
【００４４】
次に、上記のように構成したバスバー４１と締結部材５２との締結について説明する。
まず、締結部材５２の仕切部５５の間に各バスバー４１を下方から挿入する。そして、バスバー４１の先端を締結部材５２の凸部５２ａの下部に当接させる。すると、締結部材５２の下部に形成されたテーパ凹部５６にバスバー４１の先端のテーパ部４３が当接することで案内され、更に締結部材５２の凸部５２ａの下部の凸部５７にバスバー４１の先端の凹部４４が当接することで案内されて、バスバー４１の幅方向において位置決めされる。このとき、バスバー４１の長手方向の位置はバスバー４１の先端が締結部材５２の下部に当接することで位置決めされる。
【００４５】
また、バスバー４１は、締結部材５２の傾斜面５２ｂによって反るので、締結部５３側へ付勢力（図中矢印）が発生する。すると、バスバー４１が締結部材５２の傾斜面５２ｂと確実に接触する。
【００４６】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（３）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（４）バスバー位置決案内部として、バスバー４１の先端に凹部４４を形成し、締結部材５２のバスバー４１の先端の凹部４４に対応する凸部５７を形成したので、バスバー４１を締結部材５２に挿入すると、バスバー４１が凹凸部によって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００４７】
（第３の実施形態）
以下、本発明にかかる回転電機をモータに具体化した第３の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。この実施形態の回転電機は、締結部材５２の凸部５２ａの下部の形状が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４８】
図６及び図７に示されるように、バスバー４１の先端には、テーパ部４３が形成されている。締結部材５２の凸部５２ａには、バスバー４１の先端を収容する収容凹部５８がそれぞれ形成されている。これら収容凹部５８には、テーパ凹部５６が形成されている。これら収容凹部５８は、バスバー４１が幅方向において締結部５３に対して位置ずれがないようバスバー４１を位置決めする。つまり、バスバー４１のテーパ部４３と締結部材５２のテーパ凹部５６とに加えて、締結部材５２の収容凹部５８とがバスバー位置決部として機能する。
【００４９】
次に、上記のように構成したバスバー４１と締結部材５２との締結について説明する。
まず、締結部材５２の仕切部５５の間に各バスバー４１を下方から挿入する。このとき、バスバー４１の先端を締結部材５２の凸部５２ａの収容凹部５８に挿入する。そして、バスバー４１の先端を収容凹部５８のテーパ凹部５６に当接させる。すると、締結部材５２の凸部５２ａに形成された収容凹部５８にバスバー４１の先端が収容されることで案内され、更に締結部材５２の凸部５２ａの収容凹部５８のテーパ凹部５６にバスバー４１の先端のテーパ部４３が当接することで案内されて、バスバー４１の幅方向において位置決めされる。このとき、バスバー４１の長手方向の位置はバスバー４１の先端が締結部材５２の下部に当接することで位置決めされる。
【００５０】
また、バスバー４１は、締結部材５２の傾斜面５２ｂによって反るので、締結部５３側へ付勢力（図中矢印）が発生する。すると、バスバー４１が締結部材５２の傾斜面５２ｂと確実に接触する。
【００５１】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）及び（３）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）バスバー位置決案内部として、締結部材５２にバスバー４１の先端を収容する収容凹部５８を形成したので、バスバー４１を締結部材５２に挿入する際に、収容凹部５８によって締結位置に案内されて確実に位置決めされる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記第２の実施形態では、バスバー４１の凹部４４を三角形状としたが、三角形状に限らず、半円状等の他の形状を採用してもよい。また、バスバー４１の凹部４４の形状に対応させて、締結部材５２の凸部５２ａの凸部５７の形状も他の形状を採用してもよい。
【００５３】
・上記第２の実施形態では、バスバー４１に凹部４４を設け、締結部材５２に凸部５７を設けたが、バスバー４１に凸部を設け、締結部材５２にバスバー４１の凸部に対応した凹部を設けてもよい。
【００５４】
・上記第２の実施形態では、テーパの組み合わせであるテーパ部４３とテーパ凹部５６とに加え、凹凸部の組み合わせである凹部４４と凸部５７とを備えたが、凹凸部の組み合わせのみとしてもよい。
【００５５】
・上記構成において、締結部材５２の傾斜面５２ｂの傾斜角度は適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、締結部材５２の正面５２ｂを傾斜面としたが、傾斜しなくともねじ６０の軸力が確保できれば、傾斜面としなくともよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…回転電機としてのモータ、２…ハウジング、３…ステータ、４…ロータ、１１…ハウジング本体、１２…カバー部材、１３…円環部、１４…ティース、１５…ステータコア、１６…インシュレータ、１７…コイル、１７ａ…接続端部、２１…回転軸、２１ａ…上端部、２１ｂ…下端部、２２…ロータコア、２３…永久磁石、２５ａ…軸受、２５ｂ…軸受、３１…レゾルバ、３２…レゾルバロータ、３３…レゾルバステータ、３４…レゾルバコア、３５…インシュレータ、３６…レゾルバコイル、３７…レゾルバ収容部、４０…バスバーモジュール、４１…バスバー、４２…ねじ挿通孔、４３…バスバー位置決案内部を構成するテーパ部、４４…バスバー位置決案内部を構成する凹部、５０…制御装置、５１…ケース、５２…締結部材、５２ａ…凸部、５２ｂ…傾斜面、５３…締結部、５４…雌ねじ、５５…仕切部、５６…バスバー位置決案内部を構成するテーパ凹部、５７…バスバー位置決案内部を構成する凸部、５８…バスバー位置決案内部を構成する収容凹部、６０…ねじ、６１…ねじ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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