(57)【要約】【課題】バスバーの位置を精度良く固定した配電用部材を提供する。【解決手段】配電用部材において、複数のバスバーは、リング部、およびリング部から突出する複数の端子を有する。絶縁ホルダ２０は、リング部が装入される保持溝を有し、バスバー同士を絶縁しつつ保持する。封止部は、熱可塑性樹脂の封止用部材７０ａを溶かすことにより形成され、保持溝の開口２４を封止する。封止用部材７０ａは、保持溝にリング部が装入された複数のバスバーの端子の位置に応じて形成される切欠部を有する。封止部は、封止用部材７０ａの切欠部を端子の位置に合わせて封止用部材を保持溝の開口に仮固定し、溶融して形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング部、および前記リング部から突出する複数の端子を有する複数のバスバーと、
前記リング部が装入される保持溝を有し、前記バスバー同士を絶縁しつつ保持する絶縁ホルダと、
熱可塑性樹脂の封止用部材を溶かすことにより形成され、前記保持溝の開口を封止する封止部と、を備え、
前記封止用部材は、前記保持溝に前記リング部が装入された前記複数のバスバーの前記端子の位置に応じて形成された切欠部を有し、
前記封止部は、前記封止用部材の前記切欠部を前記端子の位置に合わせて前記封止用部材を前記保持溝の開口に仮固定し、溶融して形成されることを特徴とする配電用部材。
【請求項２】
前記複数のバスバーは、前記絶縁ホルダにおいて絶縁を保ちつつ同軸で径方向に重なるように配置され、
前記複数の端子は、径方向に張出する先端部を有し、
前記切欠部は、前記端子の形状に応じて形成される切欠本体部と、前記切欠本体部から前記先端部の張出方向に伸び外部と連通する通路部とを有することを特徴とする請求項１に記載の配電用部材。
【請求項３】
前記封止用部材は、全体が環状に形成され、少なくとも一箇所に周方向に分断するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配電用部材。
【請求項４】
前記複数のバスバーは、最外径側に位置するバスバー、最内径側に位置するバスバー、およびそれらの中間に位置するバスバーの少なくとも３つを有し、
前記中間のバスバーは、外部の駆動回路に接続され、他の前記端子より大きい外部給電端子を有し、
前記スリットは、前記外部給電端子用の前記切欠部の位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載の配電用部材。
【請求項５】
前記封止用部材は、内側の内環状部材と外側の外環状部材とから構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の配電用部材。
【請求項６】
リング部、および前記リング部から突出する複数の端子を有する複数のバスバーと、
前記リング部が装入される保持溝を有し、前記バスバーを絶縁しつつ保持する絶縁ホルダと、
前記保持溝の開口を封止する封止部と、を備える配電用部材の製造方法において、
前記保持溝に前記複数のバスバーの前記リング部を装入する工程と、
熱可塑性樹脂の封止用部材を組み付ける際に、前記保持溝に前記リング部が装入された複数のバスバーの前記端子の位置に応じて前記封止用部材に形成された切欠部を、前記端子の位置に合わせる工程と、
前記切欠部により前記端子を避けて前記保持溝の開口に前記封止用部材を仮固定する工程と、
前記封止用部材を加熱して溶融して前記封止部を形成する工程と、を含むことを特徴とする配電用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに給電するための配電用部材および配電用部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、駆動源としてモータを搭載した車両が開発されている。このモータには配電用部材を介して非常に大きな３相の電流が流される。配電用部材は３相の電流が流れる経路を絶縁するように構成される。
【０００３】
特許文献１は、車両用のブラシレスモータの巻線に集中的に配電を行う集中配電部材を開示する。この集中配電部材は、端子を有する円環状のバスバーと、バスバーを保持する保持溝を有する絶縁ホルダと、各バスバーおよび絶縁ホルダを被覆する絶縁樹脂層とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３４７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、バスバーを絶縁ホルダの保持溝内に収容し、絶縁樹脂層をインサート成形により形成している。インサート成形により絶縁樹脂層を形成すると、成形時による樹脂の圧力によりバスバーが変形したり、各バスバーの相対的な位置ずれを生じさせる可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バスバーの位置を精度良く固定した配電用部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の配電用部材は、リング部、およびリング部から突出する複数の端子を有する複数のバスバーと、リング部が装入される保持溝を有し、バスバー同士を絶縁しつつ保持する絶縁ホルダと、熱可塑性樹脂の封止用部材を溶かすことにより形成され、保持溝の開口を封止する封止部と、を備える。この封止用部材は、保持溝にリング部が装入された複数のバスバーの端子の位置に応じて形成された切欠部を有する。配電用部材の封止部は、封止用部材の切欠部を端子の位置に合わせて封止用部材を保持溝の開口に仮固定し、溶融して形成される。
【０００８】
この態様によると、封止用部材を端子と切欠部の位置を合わせて保持溝の開口に仮固定することで、各バスバーの位置を精度よく決め、溶融後にその位置で固定することができる。
【０００９】
本発明の別の態様は、配電用部材の製造方法である。この方法は、リング部、およびリング部から突出する複数の端子を有する複数のバスバーと、リング部が装入される保持溝を有し、バスバーを絶縁しつつ保持する絶縁ホルダと、保持溝の開口を封止する封止部と、を備える配電用部材の製造方法であって、保持溝に複数のバスバーのリング部を装入する工程と、熱可塑性樹脂の封止用部材を組み付ける際に、保持溝にリング部が装入された複数のバスバーの端子の位置に応じて封止用部材に形成された切欠部を、端子の位置に合わせる工程と、切欠部により端子を避けて保持溝の開口に封止用部材を仮固定する工程と、封止用部材を加熱して溶融して封止部を形成する工程と、を含む。
【００１０】
この態様によると、端子と、切欠部との位置を合わせて仮固定することで、各バスバーの位置を精度よく決め、溶融後にその位置で固定することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バスバーの位置を精度良く固定した配電用部材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る配電用部材の斜視図である。
【図２】実施形態に係る配電用部材を３方向からみた図である。
【図３】実施形態に係る配電用部材の内部構造を説明する図である。
【図４】実施形態に係る封止用部材のサブアッセンブリへの組み付けを説明する図である。
【図５】実施形態に係る封止用部材を３方向からみた図である。
【図６】実施形態に係る封止用部材の一部の拡大図である。
【図７】図２（ａ）の線分Ａ−Ａ断面および線分Ｂ−Ｂ断面を示す図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、変形例の封止用部材の上面図および側面図を示す図である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は、変形例の封止用部材の上面図および側面図を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は外環状部材の上面図および側面図であり、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）は内環状部材の上面図および側面図である。
【図１１】変形例の封止用部材を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、実施形態に係る配電用部材１０の斜視図である。図２は、実施形態に係る配電用部材１０を３方向からみた図である。図２（ａ）は上面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）の上方からみた側面図を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）の横方向からみた側面図を示す。なお各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。
【００１４】
配電用部材１０は、たとえばハイブリッドの車両に設けられ、回生した電力をモータに給電する。配電用部材１０は外部の駆動回路から３相の交流電流をそれぞれ受け取り、各相の交流電流をモータのコイルに供給する。このモータおよび配電用部材１０は、エンジンルームのスペースの制約上、薄型に形成されるが、車両を駆動するための電流は非常に大きく、各相の給電経路を適切に絶縁する必要がある。実施形態の配電用部材１０では絶縁ホルダ２０および封止部７０により各相の給電経路を絶縁している。径方向内向きに張り出している各端子は、周方向に均等な間隔で配置される。たとえばモータのコイルは周方向に等間隔で複数設けられて径方向外向きに突出し、そのコイルに配電用部材のイン・アウトのそれぞれの端子が接続される。
【００１５】
配電用部材１０は、絶縁ホルダ２０、第１バスバー、第２バスバー、第３バスバー、第４バスバーおよび封止部７０を備える。絶縁ホルダ２０に収容された４つのバスバーは封止部７０により封止され、各バスバーの端子が露出している。径方向内向きに張り出す第１端子４４、第２端子５４、第３端子６４および第４端子３４はモータに給電するためコイルに接続される。また径方向外向きに張り出す第１外部給電用端子４２、第２外部給電用端子５２および第３外部給電用端子６２は、外部の駆動回路に接続され、駆動回路から各相の電流が供給される。
【００１６】
組み付け過程において、絶縁ホルダ２０が第１バスバー、第２バスバー、第３バスバー、第４バスバーを収容し、封止部７０で封止する前の状態をサブアッセンブリとよぶ。以下、図３を用いて配電用部材１０の各部品について詳細に説明する。
【００１７】
図３は、実施形態に係る配電用部材１０の内部構造を説明するための図である。図３において第１バスバー４０、第２バスバー５０、第３バスバー６０および第４バスバー３０を示すが、これらを区別しない場合は単に「バスバー」という。
【００１８】
絶縁ホルダ２０は、絶縁材料で形成され、各バスバーのリング部が装入される保持溝２２を有し、バスバー同士を所定の間隔で絶縁しつつ保持する。保持溝２２は各バスバーのリング部を収容するよう４つ形成される。第１バスバー４０、第２バスバー５０および第３バスバー６０は、それぞれＶ相、Ｕ相、Ｗ相の電流をモータに配電する。各相からモータに供給された電流はモータから第４バスバー３０に出される。
【００１９】
第１バスバー４０は、Ｃ字形状に形成される第１リング部４６と、第１リング部４６から突出する複数の第１端子４４および第１外部給電用端子４２とを有する。複数の第１端子４４の先端部は径方向内向きに張り出し、第１外部給電用端子４２の先端部は径方向外向きに張り出している。
【００２０】
第２バスバー５０は、Ｃ字形状に形成される第２リング部５６と、第２リング部５６から突出する複数の第２端子５４および第２外部給電用端子５２とを有する。複数の第２端子５４の先端部は径方向内向きに張り出し、第２外部給電用端子５２の先端部は径方向外向きに張り出している。
【００２１】
第３バスバー６０は、Ｃ字形状に形成される第３リング６６と、第３リング６６から突出する複数の第３端子６４および第３外部給電用端子６２とを有する。複数の第３端子６４の先端部は径方向内向きに張り出し、第３外部給電用端子６２の先端部は径方向外向きに張り出している。第１外部給電用端子４２、第２外部給電用端子５２および第３外部給電用端子６２は外部の駆動回路に接続され、それぞれ３相の電流が配電される。
【００２２】
第４バスバー３０は、Ｃ字形状に形成される第４リング３６と、第４リング３６から先端が径方向内向きに突出する複数の第４端子３４とを有する。これらの各バスバーは、絶縁ホルダ２０により絶縁を保ちつつ同軸で径方向に重なるように配置される。各バスバーのうち第４バスバー３０は最内径側に位置し、第１バスバー４０は最外径側に位置する。これらの間に、第２バスバー５０および第３バスバー６０が中間のバスバーとして位置する。絶縁ホルダ２０の保持溝２２に各バスバーのリング部を装入して、サブアッセンブリ１２が組立てられる。各バスバーの端子はモータのコイルの位置に応じて所定の回転位置で保持されるように装入される。次に、絶縁を図るためサブアッセンブリ１２の保持溝２２の開口を封止用部材７０ａで塞ぐ。塞いだ後もバスバーの端子は保持溝２２の開口から突出した状態が維持される。
【００２３】
図４は、実施形態に係る封止用部材７０ａのサブアッセンブリ１２への組み付けを説明する図である。また図５は、実施形態に係る封止用部材７０ａを３方向からみた図である。図５（ａ）は上面図を示し、図５（ｂ）は側面図を示し、図５（ｃ）は斜視図を示す。
【００２４】
封止用部材７０ａは、熱可塑性樹脂により円環状に形成され、溶けた際には接着性を有する。封止用部材７０ａで保持溝２２の開口２４を覆い、封止用部材７０ａを溶かすことにより、図１に示す封止部７０が形成される。封止用部材７０ａは比較的柔らかく可撓性を有し、治具や人手によりサブアッセンブリ１２へ組み付けられる。
【００２５】
封止用部材７０ａは、バスバーの複数の端子の位置および形状に応じて形成した切欠部を有する。ここでバスバーの端子の形状とは、保持溝２２の開口に位置する端子の断面をいい、バスバーの端子の位置とは、保持溝２２の開口に位置する端子の根本部分の位置をいう。第１切欠部７２ａは第２端子５４に応じて形成され、第２切欠部７２ｂは第３端子６４に応じて形成される。また、第３切欠部７２ｃは第４端子３４に応じて形成され、第４切欠部７２ｄは第１端子４４に応じて形成される。第１切欠部７２ａ、第２切欠部７２ｂ、第３切欠部７２ｃおよび第４切欠部７２ｄを区別しない場合、「切欠部７２」という。
【００２６】
封止用部材７０ａのサブアッセンブリ１２への組み付けは、バスバーの端子を避けつつ保持溝２２の開口２４をできるだけ隙間なく覆うようになされる。封止用部材７０ａの切欠部７２を端子の位置に合わせて保持溝２２の開口２４に仮固定する。封止用部材７０ａの代わりに樹脂を開口２４に充填した場合には、移動時に充填された樹脂が一箇所に集まったりするなど、ムラができる可能性がある。図５（ｂ）に示すように封止用部材７０ａの厚さは均一であり、保持溝２２の開口２４を均等に覆うことができ、溶融後の封止部７０の厚さのムラを小さくすることができる。また封止用部材７０ａを仮固定することで、その溶融前の配電用部材１０を移動させても、封止用部材７０ａが外れたり、ずれたりする可能性を低減することができる。また、封止用部材７０ａに切欠部７２を形成することで、バスバーの端子の周りも封止用部材７０ａで覆うことができ、保持溝２２の開口２４に対して封止用部材７０ａで覆う面積を大きくすることができる。
【００２７】
図６は、実施形態に係る封止用部材７０ａの一部の拡大図である。封止用部材７０ａは、少なくとも一箇所に周方向に分断するスリット７４が形成されている。スリット７４を形成することで、スリット７４を形成する一端からサブアッセンブリ１２に組み付けることができ、封止用部材７０ａの保持溝２２の開口２４への組み付けが容易となる。
【００２８】
図４に示すように各バスバーのうち中間に位置する第２バスバー５０および第３バスバー６０の端子に対して、その周囲を覆うように封止用部材７０ａを組み付けることは煩雑である。とくに第２外部給電用端子５２および第３外部給電用端子６２は第２端子５４および第３端子６４より大きいため、組み付けが煩雑である。図６に示すように第１外部給電用端子４２は最外径に位置するため、それに対応する切欠部７２ｇは径方向外側の外部に開放した形状となっており、第１外部給電用端子４２の周囲への組み付けは容易である。一方、第２外部給電用端子５２および第３外部給電用端子６２は中間に位置するため、外部給電用端子の内側および外側に封止用部材７０ａを配設して、端子の周囲を覆うこととなり組み付けが煩雑である。そこでスリット７４は、中間のバスバーの外部給電端子用の切欠部７２ｅおよび切欠部７２ｆの位置に形成される。これにより、第２外部給電用端子５２および第３外部給電用端子６２の周囲への組み付けが容易となる。
【００２９】
第３切欠部７２ｃおよび第４切欠部７２ｄは、最内径側と最外径側に位置し、それぞれ外部に開放している。一方、第１切欠部７２ａおよび第２切欠部７２ｂは、第２端子５４および第３端子６４の位置に応じて最内径と最外径との中間に位置しており、その周囲を覆うように組み付けることは煩雑である。そこで、切欠部７２は、端子の形状に応じて形成される切欠本体部７１と、切欠本体部７１から伸びて外部と連通する通路部７３とを有する。通路部７３の幅は、切欠本体部７１と比べて狭く形成される。これにより、中間に位置する第２端子５４および第３端子６４に対して通路部７３を通して封止用部材７０ａを組み付けることができる。また、図５に示すように通路部７３は、切欠本体部７１から第２端子５４および第３端子６４の先端部の張出方向に伸び、外部と連通する。ここで通路部７３が外部と連通するとは、封止用部材７０ａの最内径および最外径の周縁に開放することをいう。通路部７３が端子の先端部の張出方向に伸びることで、封止用部材７０ａを先端部の張出方向の逆側から端子の先端部を避けて組み付けることができ、組み付けが容易となる。
【００３０】
図７は、図２（ａ）の線分Ａ−Ａ断面および線分Ｂ−Ｂ断面を示す図である。図７（ａ）および図７（ｂ）は、保持溝２２の開口２４に封止用部材７０ａを仮固定した状態を示し、図７（ｃ）および図７（ｄ）は、封止用部材７０ａを溶かして封止部７０を形成した状態を示す。
【００３１】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように保持溝２２の開口２４をほぼ隙間なく封止用部材７０ａが塞いでいる。保持溝２２を形成する壁部はバスバーのリング部より高く、封止用部材７０ａとバスバーのリング部との間には隙間がある。
【００３２】
図７（ｃ）および（ｄ）では、封止用部材７０ａが溶融して封止部７０を形成し、封止部７０は保持溝２２の開口２４を封止する。開口２４を封止することでバスバー同士の絶縁を図ることができる。封止部７０は保持溝２２にあった隙間に入り込んでおり、バスバーのガタツキを抑え、バスバーを固定することができる。
【００３３】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、変形例の封止用部材８０の上面図および側面図を示す。封止用部材８０は、第１円弧部８０ａと第２円弧部８０ｂの２部材から構成されている。これにより、サブアッセンブリ１２への組み付けが容易となる。
【００３４】
なお、第１円弧部８０ａと第２円弧部８０ｂは、それぞれの一端が連結部（不図示）により連結されてよい。連結部は引っ張れば簡単に切れるように薄肉で構成されてよい。また連結部は簡単に切れるように封止用部材８０より径方向幅が狭く形成されてよい。連結部を設けることで、部品点数の増加を抑えることができる。
【００３５】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、変形例の封止用部材９０の上面図および側面図を示す。また図１０（ａ）および図１０（ｂ）は外環状部材９０ａの上面図および側面図を示し、図１０（ｃ）および図１０（ｄ）は内環状部材９０ｂの上面図および側面図を示す。封止用部材９０は内側の内環状部材９０ｂと外側の外環状部材９０ａとから構成される。
【００３６】
外環状部材９０ａは、内側に形成されて外部に開放された切欠部９２と、バスバーの端子を越えるための突起部９４とを有する。一方、内環状部材９０ｂは、外側に形成されて外部に開放された切欠部９６と、内側に形成されて外部に開放された切欠部９８と、を有する。
【００３７】
図９（ａ）に示すように外環状部材９０ａの切欠部９２および内環状部材９０ｂの切欠部９６のそれぞれが外部に開放されているため、封止用部材９０を中間のバスバーの端子の周囲を覆うように容易に組み付けることができる。
【００３８】
図１１は、変形例の封止用部材９５を説明する図である。図１１（ａ）は上面図を示し、図１１（ｂ）は裏面図を示し、図１１（ｃ）は図１１（ａ）の線分Ｃ−Ｃ断面を示す。
この封止用部材９５では裏面に、保持溝２２に応じて形成された突出部９９が形成される。突出部９９は、保持溝２２内に入り込むように形成されている。これにより、仮固定した状態で配電用部材１０を移動させた場合に、封止用部材９５がすれることを抑えることができる。また封止用部材９５を溶融させたときに、保持溝２２内に均等に溶け出し、各バスバーのリング部をしっかり固定することができる。
【００３９】
以上の配電用部材１０の製造方法について説明する。まず、絶縁ホルダ２０を載置し、保持溝２２に各バスバーのリング部を装入する工程を行う。次に、バスバーの端子と、その端子に応じて封止用部材７０ａに形成された切欠部７２との位置を合わせ、切欠部７２によりバスバーの端子を避けて保持溝２２の開口２４に封止用部材７０ａを仮固定する工程を行う。仮固定した配電用部材１０を高温槽に移動させ、封止用部材７０ａを加熱溶融して封止部７０を形成する。これにより、製造工程を減らして、封止部７０を容易に形成することができる。また切欠部７２をバスバーの端子の位置に合わせて仮固定することで、各バスバーの回転位置を精度よく配置することができる。なお、バスバーに封止用部材７０ａを予め載せて、バスバーのリング部を保持溝２２に装入してもよい。また、樹脂を保持溝２２に注入する方法と比べて、樹脂が不必要な箇所に付着する可能性や、保持溝内において樹脂が注入されていない箇所が生じて歩留まりが低下する可能性を低減することができる。
【００４０】
本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
【００４１】
実施例では配電用部材１０の径方向内側にモータが配置される態様を示したが、配電用部材１０の径方向外側にモータが配置されてもよい。その場合、モータのコイルに給電する各バスバーの端子は径方向外向きに張り出す。
【００４２】
実施例では３相交流を用いた態様を示したが、３相交流以外を用いてもよい。たとえば２相であってもよいし、４相であってもよい。これに応じてバスバーの個数は変更される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  配電用部材、  １２  サブアッセンブリ、  ２０  絶縁ホルダ、  ２２  保持溝、  ２４  開口、  ３０  第４バスバー、  ３４  第４端子、  ３６  第４リング、  ４０  第１バスバー、  ４２  第１外部給電用端子、  ４４  第１端子、  ４６  第１リング部、  ５０  第２バスバー、  ５２  第２外部給電用端子、  ５４  第２端子、  ５６  第２リング部、  ６０  第３バスバー、  ６２  第３外部給電用端子、  ６４  第３端子、  ６６  第３リング、  ７０  封止部、  ７０ａ  封止用部材、  ７１  切欠本体部、    ７２ａ  第１切欠部、  ７２ｂ  第２切欠部、  ７２ｃ  第３切欠部、  ７２ｄ  第４切欠部、  ７３  通路部、  ７４  スリット、  ８０，９０，９５  封止用部材。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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