(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻回されたステータを有するモータに設けられ、前記コイルの出力端子に接続されて前記コイルと外部の回路とを電気的に接続するバスバー装置であって、
前記コイルの出力端子に接合されるバスバーと、
前記バスバーが取り付けられたホルダーと、
を有し、
前記バスバーは、一端が先細り状に折り曲げられ、前記折り曲げられた面を含む複数の面で前記折り曲げられた方向に前記コイルの出力端子を内包して前記コイルの出力端子に接合され、他端が折り曲げられて前記ホルダーに取り付けられている、
ことを特徴とするバスバー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバスバー装置であって、
前記バスバーの前記一端は、矩形状の平板の一端が先細り状に折り曲げられた形状を有し、前記バスバーの前記他端は、前記矩形状の平板の他端が折り曲げられた形状を有する、
ことを特徴とするバスバー装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバスバー装置であって、
前記バスバーは、前記平板の同一の辺を共有する２つの角が同じ方向に折り曲げられて前記一端が先細り状に形成され、前記折り曲げられた面を含む３つの面で前記折り曲げられた方向に前記コイルの出力端子を内包して前記コイルの出力端子に接合される、
ことを特徴とするバスバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのコイルと外部の回路とを電気的に接続するバスバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、ハイブリッド自動車、及び燃料電池自動車等の車両のように、モータの駆動力によって走行する車両が知られている。このようなモータにおいては、ステータに巻回されたコイルと、モータの外部の回路とを電気的に接続するための部材としてバスバーが用いられる。
【０００３】
図４及び図５を参照して、従来技術に係るバスバーについて説明する。図４及び図５は、従来技術に係るバスバー装置を示す斜視図である。従来技術に係るバスバー装置１００は、ホルダー１１０と、ホルダー１１０に固定された複数のバスバー１２１，１２２，１２３とを含んで構成されている。バスバー１２１，１２２，１２３には、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相を構成するコイルの出力端子１３１，１３２，１３３の一方の端部１３１ａ，１３２ａ，１３３ａがそれぞれ接合されている。例えば、バスバー１２１には、Ｕ相を構成するコイルの出力端子１３１の一方の端部１３１ａが接合されている。バスバー１２２には、Ｖ相を構成するコイルの出力端子１３２の一方の端部１３２ａが接合されている。バスバー１２３には、Ｗ相を構成するコイルの出力端子１３３の一方の端部１３３ａが接合されている。各バスバー１２１，１２２，１２３は、ホルダー１１０の内周において各コイルに対応する位置に固定されている。なお、ホルダー１１０には樹脂が用いられ、バスバー１２１，１２２，１２３には、銅、アルミニウム、又は真鍮等の金属が用いられる。
【０００４】
図５に示すように、バスバー１２１はＬ字型に折り曲げられた形状を有し、平板状の接合部１２１ａと固定部１２１ｂとによって構成されている。固定部１２１ｂがホルダー１１０に埋設されることで、バスバー１２１がホルダー１１０に固定される。接合部１２１ａには、コイルの出力端子１３１の一方の端部１３１ａが溶接や半田付けによって接合されている。接合部１２１ａは平板状の形状を有し、コイルの出力端子１３１は接合部１２１ａの１つの面に接触して接合部１２１ａに接合されている。バスバー１２２，１２３はバスバー１２１と同じ形状を有し、バスバー１２１と同様に、コイルの出力端子１３２，１３３がそれぞれ接合されている。このように、バスバー１２１とコイルの出力端子１３１とが１つの面で接触しているため、バスバー１２１と出力端子１３１との接合の強度が十分に得られないおそれがある。例えば車両の振動によって、出力端子１３１がバスバー１２１から剥がれてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、従来においては、コイルの出力端子とバスバーとが接触する面を広くし、コイルの出力端子とバスバーとの接合の強度を高める提案がなされている。例えば特許文献１，２には、バスバーの先端を湾曲状に形成してコイルの出力端子を囲んで保持し、先端を溶接によって接合することで得られる構造体が開示されている。また、特許文献３，４，５には、バスバーの先端をコの字状に形成してコイルの出力端子を囲んで保持し、先端を溶接によって接合することで得られる構造体が開示されている。また、特許文献６には、接続端子の先端同士を接触させ、両接続端子の先端を溶接によって接合することで得られる構造体が開示されている。
【０００６】
図６及び図７を参照して、先端がコの字状に形成された従来技術に係るバスバーについて説明する。図６は、従来技術に係るバスバーを示す斜視図である。図７は、従来技術に係るバスバーを展開した状態を示す平面図である。図６に示すように、バスバー１４０は、コの字状に折り曲げられた接合部１４２と固定部１４１とによって構成されている。固定部１４１はＬ字型の形状に折り曲げられてホルダーに埋設される。接合部１４２はコの字状に折り曲げられ、コイルの出力端子１３１を囲んで保持する。出力端子１３１の一方の端部１３１ａが、溶接や半田付けによって接合部１４２に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９１００８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４８４９７号公報
【特許文献３】特開２０００−３５０４２６号公報
【特許文献４】特開２０００−１９７２９９号公報
【特許文献５】特開２０１０−１３６５９０号公報
【特許文献６】特開２００６−３０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１から特許文献５に記載の接合方法のように、バスバーの先端を湾曲状またはコの字状に形成し、コイルの出力端子を囲んで保持することにより、バスバーとコイルの出力端子とが接触する面の面積が増えるため、接合の強度を高めることができ、また、出力端子の位置決めを行うことができる。例えばバスバーをコの字状に形成した場合、コイルの出力端子に対向するバスバーの面が３面になるため、接合に供する面の面積が増え、接合の強度を高めることができる。
【０００９】
しかしながら、バスバーをコの字状に折り曲げる場合、バスバーの強度が低下し、バスバーの歩留りが低下するおそれがある。例えば図６に示すようにバスバー１４０の先端をコの字状に折り曲げる場合、図７に示す展開図のように、コの字状に折り曲げられる接合部１４２と、固定部１４１との境界の幅Ｗ５が狭くなる。例えば、境界の幅Ｗ５は、固定部１４１の幅Ｗ６よりも狭くなる（Ｗ５＜Ｗ６）。そのため、バスバー１４０の強度が低下するおそれがある。
【００１０】
また、コの字状に折り曲げられる接合部１４２と固定部１４１とを分けるために、接合部１４２と固定部１４１との境界に切り欠き部（ノッチ）１４３を形成する必要がある。この切り欠き部１４３によって、バスバー１４０の強度が低下するおそれがある。
【００１１】
また、図７に示すようにコの字状に折り曲げられる接合部１４２を展開した場合、その接合部１４２の幅Ｗ４は、コの字状に折り曲げる分、固定部１４１の幅Ｗ６よりも広くなる（Ｗ４＞Ｗ６）。このように、接合部１４２と固定部１４１とで幅が異なるため、製造時の歩留りが低下するおそれがある。
【００１２】
さらに、接合部１４２において折り曲げる量を増やしてコイルの出力端子１３１と接触する面をさらに広くするためには、切り欠き部１４３をさらに深く形成し、接合部１４２と固定部１４１との境界の幅Ｗ５をさらに狭くするか、または、接合部１４２の幅Ｗ４をさらに広くする必要がある。切り欠き部１４３をさらに深く形成して境界の幅Ｗ５をさらに狭くすると、バスバー１４０の強度がさらに低下してしまう。また、接合部１４２の幅Ｗ４をさらに広くすると、接合部１４２の幅Ｗ４と固定部１４１の幅Ｗ６との差がさらに広くなり、バスバー１４０の歩留りがさらに低下するおそれがある。
【００１３】
バスバーの先端を湾曲状に形成した場合も、バスバーの先端をコの字状に形成した場合と同様に、バスバーの強度が低下し、バスバーの歩留りが低下するおそれがある。
【００１４】
また、特許文献６に記載された接合方法では、平坦な面同士を接合しているため、十分な接合の強度を得ることは困難である。
【００１５】
本発明の目的は、バスバーの強度を低下させずに、バスバーとコイルの出力端子との接合の強度を高めることが可能なバスバー装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、コイルが巻回されたステータを有するモータに設けられ、前記コイルの出力端子に接続されて前記コイルと外部の回路とを電気的に接続するバスバー装置であって、前記コイルの出力端子に接合されるバスバーと、前記バスバーが取り付けられたホルダーと、を有し、前記バスバーは、一端が先細り状に折り曲げられ、前記折り曲げられた面を含む複数の面で前記折り曲げられた方向に前記コイルの出力端子を内包して前記コイルの出力端子に接合され、他端が折り曲げられて前記ホルダーに取り付けられている、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るバスバー装置であって、前記バスバーの前記一端は、矩形状の平板の一端が先細り状に折り曲げられた形状を有し、前記バスバーの前記他端は、前記矩形状の平板の他端が折り曲げられた形状を有する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るバスバー装置であって、前記バスバーは、前記平板の同一の辺を共有する２つの角が同じ方向に折り曲げられて前記一端が先細り状に形成され、前記折り曲げられた面を含む３つの面で前記折り曲げられた方向に前記コイルの出力端子を内包して前記コイルの出力端子に接合される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、バスバーは複数の面でコイルの出力端子を内包して出力端子に接合されているため、バスバーと出力端子との接合の強度を高めることができる。また、バスバーは先細り状に折り曲げられて出力端子に接合されており、バスバーには切り欠き部が形成されていないため、バスバーの強度を低下させずに、バスバーと出力端子との接合の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るバスバー装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るバスバーを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバスバーを展開した状態を示す平面図である。
【図４】従来技術に係るバスバー装置を示す斜視図である。
【図５】従来技術に係るバスバー装置を示す斜視図である。
【図６】従来技術に係るバスバーを示す斜視図である。
【図７】従来技術に係るバスバーを展開した状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１から図３を参照して、本発明の実施形態に係るバスバー装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るバスバー装置を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るバスバーを示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係るバスバーを展開した状態を示す平面図である。
【００２２】
電気自動車、ハイブリッド自動車、及び燃料電池自動車等の車両にはモータが搭載され、電気自動車等の車両はモータの駆動力によって走行する。車両に搭載されたモータは、回転駆動されるロータと、そのロータの外周に対向して配置されコイルが巻回されたステータとを備えている。本実施形態に係るバスバー装置１は、ステータに巻回されているコイルの結線に用いられる。例えば、本実施形態に係るバスバー装置１は、図示しないモータのコイルエンドの近傍に配置され、コイル同士を電気的に接続し、また、コイルと外部の回路（例えばインバータ）とを電気的に接続する。
【００２３】
本実施形態に係るバスバー装置１は、円弧状の形状を有するホルダー２と、ホルダー２に固定された複数のバスバー３，４，５とを含んで構成されている。バスバー３，４，５には、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相を構成するコイルの出力端子１３１，１３２，１３３の一方の端部１３１ａ，１３２ａ，１３３ａがそれぞれ接合されている。例えば、バスバー３には、Ｕ相を構成するコイルの出力端子１３１の一方の端部１３１ａが接合されている。バスバー４には、Ｖ相を構成するコイルの出力端子１３２の一方の端部１３２ａが接合されている。バスバー５には、Ｗ相を構成するコイルの出力端子１３３の一方の端部１３３ａが接合されている。各バスバー３，４，５は、ホルダー２の内周において各コイルに対応する位置に固定されている。なお、図１に示す例では、ホルダー２の内周にバスバー３，４，５が設けられているが、ホルダー２の外周にバスバーが設けられていてもよいし、内周および外周の両方にバスバーが設けられていてもよい。ホルダー２には樹脂が用いられ、バスバー３，４，５には、銅、アルミニウム、又は真鍮等の金属が用いられる。バスバー３，４，５は、例えば樹脂成形によってホルダー２に固定されている。例えば、複数のバスバー装置１が、図示しないモータのコイルエンドの近傍において互いに距離を隔てて配置される。
【００２４】
図２に示すように、バスバー３は、先端が先細り状（テーパー状）に折り曲げられた接合部３１と固定部３２とによって構成されている。固定部３２はＬ字型の形状に折り曲げられてホルダー２に埋設されている。接合部３１は、先端が先細り状に折り曲げられた形状を有する。接合部３１の折り曲げられた方向の内側にコイルの出力端子１３１が挿入され、接合部３１の折り曲げられた面を含む複数の面、例えば３つの面でコイルの出力端子１３１を内包して出力端子１３１に接触している。
【００２５】
図３に、バスバー３を展開した状態の図を示す。展開された状態のバスバー３は、矩形状の形状を有し、幅が一定の平板状の部材である。すなわち、展開された状態のバスバー３においては、接合部３１の幅Ｗ１と、接合部３１と固定部３２との境界３３の幅Ｗ２と、固定部３２の幅Ｗ３とは等しい（Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３）。
【００２６】
接合部３１は、中央部３１ａと、中央部３１ａの両側に配置された側部３１ｂとによって構成されている。接合部３１と固定部３２との境界３３を折り曲げの起点とし、接合部３１の先端が先細り状（テーパー状）になるように、中央部３１ａの両側の側部３１ｂが斜めに折り曲げられる。すなわち、境界３３から接合部３１の先端に向けて側部３１ｂの幅が徐々に広くなるように、接合部３１（平板状の部材）の側面に対して側部３１ｂが斜めに折り曲げられる。これにより、中央部３１ａの幅は、境界３３から接合部３１の先端に向けて徐々に狭くなり、中央部３１ａの両側の側部３１ｂの幅は、接合部３１の先端に向けて徐々に広くなる。なお、図３には、折り曲げる箇所を破線で示している。折り曲げる箇所を示す破線は、平板状に展開された接合部３１の側面に対して傾斜している。換言すると、矩形状の形状を有する平板状の部材において、同一の辺を共有する２つの角部（２つの側部３１ｂ）を同じ方向に折り曲げることにより、接合部３１の先端を先細り状に形成する。すなわち、一対の対角を構成する２つの角部ではなく、同じ辺を共有する２つの角部（２つの側部３１ｂ）を同じ方向に折り曲げることにより、接合部３１の先端を先細り状に形成する。
【００２７】
このように、接合部３１は、平板状の部材が先細り状に折り曲げられた形状を有している。接合部３１の折り曲げられた方向の内側にコイルの出力端子１３１が挿入され、中央部３１ａと側部３１ｂとによってコイルの出力端子１３１を囲み、中央部３１ａと側部３１ｂとによって形成される３つの面がコイルの出力端子１３１に接触している。図１及び図２に示す例では、中央部３１ａと側部３１ｂとによって形成される３つの面が、コイルの出力端子１３１の側面に接触している。本実施形態では、中央部３１ａに対してほぼ直角に２つの側部３１ｂを折り曲げている。側部３１ｂを直角に折り曲げる例は一例であり、コイルの出力端子１３１の太さに応じて折り曲げる角度を変えればよい。
【００２８】
そして、コイルの出力端子１３１の一方の端部１３１ａが、溶接や半田付けによってバスバー３の接合部３１に接合される。バスバー４，５もバスバー３と同じ形状を有し、それぞれ出力端子１３２，１３３に接合されている。
【００２９】
以上のように、バスバー３の先端を先細り状に折り曲げて接合部３１とし、接合部３１は複数の面（例えば３つの面）でコイルの出力端子１３１に接触して接合されているため、バスバー３とコイルの出力端子１３１との接合の強度を高めることが可能となる。また、接合部３１の複数の面（折り曲げられた面を含む面）によってコイルの出力端子１３１を囲むことにより、出力端子１３１の位置決めを行うことができる。
【００３０】
また、バスバー３の境界３３を起点にして側部３１ｂが斜めに折り曲げられて、バスバー３の先端が先細り状に形成されているため、接合部３１と固定部３２との境界３３の幅を狭くしなくても、複数の面でコイルの出力端子１３１を囲んで接合部３１と出力端子１３１とを接合することができる。境界３３の幅が狭くならないため、バスバー３の強度を低下させずに、バスバー３と出力端子１３１との接合の強度を高めることができる。
【００３１】
また、展開された状態のバスバー３において、接合部３１の幅Ｗ１、境界３３の幅Ｗ２、及び固定部３２の幅Ｗ３がほぼ等しく、境界３３には切り欠き部が形成されていない。バスバー３に切り欠き部を形成せずに、複数の面でコイルの出力端子１３１を囲んで接合部３１と出力端子１３１とを接合することができるため、バスバー３の強度を低下させずに、バスバー３とコイルの出力端子１３１との接合の強度を高めることができる。
【００３２】
また、展開された状態のバスバー３は、幅が一定の平板状の形状を有するため、バスバー３の製造が容易であり、バスバー３の歩留りの低下を防止することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、矩形状の形状を有する平板状の部材の２つの角部（２つの側部３１ｂ）が、同じ方向に折り曲げられているが、２つの側部３１ｂのうちのいずれか一方のみが折り曲げられてもよい。この場合、中央部３１ａと折り曲げられた１つの側部３１ｂとによってコイルの出力端子１３１を囲み、中央部３１ａと折り曲げられた１つの側部３１ｂとによって形成される２つの面が出力端子１３１に接触して、接合部３１と出力端子１３１とが接合される。このように、接合部３１の２つの面によって出力端子１３１を囲んで接合部３１と出力端子１３１とを接合する場合であっても、上述した実施形態と同様に、バスバー３の強度を低下させずに、バスバー３と出力端子１３１との接合の強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  バスバー装置、２  ホルダー、３，４，５  バスバー、３１  接合部、３１ａ  中央部、３１ｂ  側部、３２  固定部、３３  境界。
【図１】
0005710420.tif 000002
【図２】
0005710420.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005710420.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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