(57)【要約】【課題】組み付けミスを防止することが可能なバスバーモジュールの位置決め構造を提供する。【解決手段】バスバーモジュールの位置決め構造は、バスバーモジュール１００に、ステータ構成部品に対して周方向で非点対称に配置された位置決め構造としての係合部１０５を有する。【選択図】図２
2009100620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ構成部品と、
そのステータ構成部品上に載置されるほぼ円環状のバスバーモジュールとを備え、
前記バスバーモジュールは、前記ステータ構成部品に対して周方向で非点対称に配置された位置決め構造を有する、バスバーモジュールの位置決め構造。
【請求項２】
環状のステータコアと、
前記ステータコアのスラスト面に載置され、前記ステータコアに巻かれるコイルに接続される配線モジュールとを備え、
前記配線モジュールは、前記ステータコアの一部分と係合する非円形部を有する、回転電機。
【請求項３】
前記ステータコアは電磁鋼板を積層することで構成され、前記電磁鋼板の一部が折り曲げられており、折り曲げられた前記電磁鋼板の部分に前記配線モジュールが係合する、請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
分割された環状のステータコアと、
前記ステータコアを収納するケースと、
前記ステータコアのスラスト面に載置され、前記ステータコアに巻かれるコイルに接続される配線モジュールとを備え、
前記配線モジュールは、前記ケースの一部分と係合する非円形部を有する、回転電機。
【請求項５】
前記非円形部は直線状である、請求項２から４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記配線モジュールは環状である、請求項２から５のいずれか１項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はバスバーモジュールの位置決め構造および回転電機に関し、特に、ステータコアに巻かれるコイルと接続されるバスバーモジュールと、回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスバーモジュールは、たとえば特開２００５−３１２１５２号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３１２１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、環状のバスバーモジュールと、絶縁ボビンとの位置決め構造が開示されている。
【０００４】
しかしながら、従来の構造では、ボビンに対するバスバーモジュールの位置決めをすることができるが、ティース単位で周方向にずれて組み付けてしまう可能性があった。
【０００５】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、組み付け時の誤りを抑制することが可能なバスバーモジュールの位置決め構造および回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従ったバスバーモジュールの位置決め構造は、ステータ構成部品と、その上に載置されるほぼ環状のバスバーモジュールとを備え、バスバーモジュールは、ステータ構成部品に対して周方向に非点対称に配置された位置決め構造を有する。
【０００７】
このように構成されたバスバーモジュールの位置決め構造では、非点対称に設けられた位置決め構造によって、周方向にずれて組み付けることを抑制することができる。
【０００８】
この発明に従った回転電機は、環状のステータコアと、ステータコアのスラスト面に載置され、ステータコアに巻かれるコイルに接続される配線モジュールとを備える。配線モジュールは、ステータコアの一部分と係合する非円形部を有する。
【０００９】
このように構成された回転電機では、配線モジュールはステータコアの一部分と係合する非円形部を有するため、周方向にずれて配線モジュールを組み付けることを抑制できる。
【００１０】
好ましくは、ステータコアは電磁鋼板を積層することで構成され、電磁鋼板の一部が折り曲げられており、その折り曲げられた部分に非円形部が係合する。
【００１１】
この発明の別の局面に従った回転電機は、分割された環状のステータコアと、ステータコアを収納するケースと、ステータコアのスラスト面に載置され、ステータコアに巻かれるコイルに接続される配線モジュールとを備える。配線モジュールは、ケースの一部分と係合する非円形部を有する。
【００１２】
このように構成された回転電機では、配線モジュールは、ケースの一部分と係合する非円形部を有するため、周方向にずれて組み付けてしまうことを抑制できる。
【００１３】
好ましくは、非円形部は直線形状である。
好ましくは配線モジュールは環状である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。また、各実施の形態を組合せることも可能である。
【００１５】
（実施の形態１）
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。また、各実施の形態を組合せることも可能である。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に従った車両における駆動装置の主要部を示す電気回路図である。図１を参照して、車両に搭載されるＰＣＵ（パワーコントロールユニット）は、昇圧チョッパであるコンバータ２１０と、平滑コンデンサ２４０と、インバータ２５０とを含む。コンバータ２１０は、リアクトル素子２２０および昇圧モジュール２３０を有する。
【００１７】
昇圧モジュール２３０は、トランジスタＱ１，Ｑ２とダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。トランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に直列に接続される。トランジスタＱ１は、コレクタが電源ライン２０３に接続され、エミッタがトランジスタＱ２のコレクタに接続される。トランジスタＱ２のエミッタはアースライン２０２に接続される。また、各トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードＤ１，Ｄ２が設けられている。
【００１８】
リアクトル素子２２０は、一方端が電源ライン２０１に接続され、他方端がトランジスタＱ１とトランジスタＱ２との間、すなわちトランジスタＱ１のエミッタとトランジスタＱ２のコレクタとの間に接続される。平滑コンデンサ２４０は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に接続される。
【００１９】
インバータ２５０は、Ｕ相アーム２５３、Ｖ相アーム２５４およびＷ相アーム２５５からなる。Ｕ相アーム２５３、Ｖ相アーム２５４およびＷ相アーム２５５は、電源ライン２０３とアースライン２０２との間に並列に接続される。Ｕ相アーム２５３は、直列に接続されたトランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム２５４は、直列に接続されたトランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム２５５は、直列に接続されたトランジスタＱ７，Ｑ８からなる。また、各トランジスタＱ３からＱ８のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ３〜Ｄ８がそれぞれ接続されている。
【００２０】
各相アームの中間点は、モータジェネレータＭ１の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭ１は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３つのコイルの一端が中性点に共通接続されて構成されており、Ｕ相コイルの他端がトランジスタＱ，３Ｑ４の中間点に、Ｖ相コイルの多端がトランジスタＱ５，Ｑ６の中間点に、Ｗ相コイルの多端がトランジスタＱ７，Ｑ８の中間点にそれぞれ接続されている。
【００２１】
コンバータ２１０は、電源ライン２０１とアースライン２０２との間にバッテリ１０から供給された直流電圧を受け、トランジスタＱ２がスイッチング制御されることにより直流電圧を昇圧して電源ライン２０３へ出力する。平滑コンデンサ２４０は、電源ライン２０３の直流電圧を平滑化してインバータ２５０へ供給する。インバータ２５０は、電源ライン２０３の直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータＭ１を駆動する。
【００２２】
また、インバータ２５０はモータジェネレータＭ１が発電した交流電圧を直流電圧に変換して平滑コンデンサ２４０に供給する。平滑コンデンサ２４０は、モータジェネレータＭ１からの直流電圧を平滑化してコンバータ２１０へ供給する。コンバータ２１０は、平滑コンデンサ２４０からの直流電圧を昇圧してバッテリ１０等へ供給する。
【００２３】
このようにＰＣＵ２０は、バッテリ１０からの直流電圧を昇圧してモータジェネレータＭ１を駆動するとともに、モータジェネレータＭ１が発電した電力をバッテリ１０等へ供給することが可能となる。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態１に従ったモータジェネレータの模式的な平面図である。この発明に従った回転電機としてのモータジェネレータＭ１は、ステータコア１１０と、ステータコア１１０のスラスト面１１９上に載置された配線モジュールとしてのバスバーモジュール１００と、バスバーモジュール１００と接続された第一Ｕ相コイル１１Ｕ、第一Ｖ相コイル１１Ｖ、第一Ｗ相コイル１１Ｗ、第二Ｕ相コイル１２Ｕ、第二Ｖ相コイル１２Ｖおよび第二Ｗ相コイル１２Ｗとを有する。
【００２５】
第一Ｕ相コイル１１Ｕはティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端が動力引出線１１１Ｕに接続され、銅線の他方端がバスバー１０１に接続される。
【００２６】
第一Ｖ相コイル１１Ｖは、ティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端が動力引出線１１１Ｖに接続され、銅線の他方端がバスバー１０２に接続される。
【００２７】
第一Ｗ相コイル１１Ｗは、ティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端が動力引出線１１１Ｗに接続され、銅線の他方端がバスバー１０３に接続される。
【００２８】
第二Ｕ相コイル１２Ｕはティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端はバスバー１０１に接続され、銅線の他方端はバスバー１０４に接続される。
【００２９】
第二Ｖ相コイル１２Ｖは、ティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端はバスバー１０４に接続され、銅線の他方端はバスバー１０２に接続される。
【００３０】
第二Ｗ相コイル１２Ｗはティースに銅線を巻くことによって構成される。銅線の一方端がバスバー１０４に接続され、銅線の他方端がバスバー１０３に接続される。
【００３１】
バスバー１０４は中性点接続部である。
これらのコイルの結線方法に関しては、デルタ結線およびＹ結線のいずれをも採用することが可能である。
【００３２】
また、コイルの数に関してはこれより多くすることも可能である。
円筒状のステータコア１１０は、たとえば電磁鋼板を積層することによって構成される。また、ステータコア１１０は圧粉磁心を成形して構成されていてもよい。
【００３３】
ステータコア１１０には複数のティース部が設けられており、このティース部に第一Ｕ相コイル１１Ｕ、第一Ｖ相コイル１１Ｖ、第一Ｗ相コイル１１Ｗ、第二Ｕ相コイル１２Ｕ、第二Ｖ相コイル１２Ｖおよび第二Ｗ相コイル１２Ｗが設けられる。
【００３４】
この実施の形態では、ステータコア１１０の外形はほぼ円形であるが、必ずしも円形に限られず、ステータコア１１０の外形は多角形などの非円形であってもよい。また、点対称形状としてステータコア１１０の外周が描かれているが、これに限られず、非点対称形状とされていてもよい。
【００３５】
ステータコア１１０のスラスト面１１９上に係合部１１１が設けられている。係合部１１１はバスバーモジュール１００の係合部１０５と係合する部分であり、電磁鋼板を折り曲げることで構成されている。係合部１１１は直線形状とされ、バスバーモジュール１００側の係合部１０５と係合する。
【００３６】
なお、係合部１０５，１１１は共に直線形状である必要はなく、他の形状を採用することも可能である。具体的には、係合部１０５，１１１は共に凹凸形状であってもよい。
【００３７】
さらに、係合部１０５，１１１は非円形状であればよく、たとえば楕円形状に構成されていてもよい。この場合、他の部分が円形状であるため、楕円形状の係合部１１１，１０５を互いに組合せることが可能である。
【００３８】
図３は、バスバーモジュールを示す平面図である。図３を参照して、絶縁樹脂により構成されるバスバーモジュール１００内を複数本のバスバー１０１，１０２，１０３，１０４が埋込まれている。バスバー１０１，１０２，１０３，１０４の埋込方法として、たとえばバスバー１０１，１０２，１０３，１０４が樹脂のバスバーモジュール１００内にモールドされていてもよい。また、バスバーモジュール１００がレール形状で、その中に環状の溝が設けられており、その溝の各々にバスバー１０１，１０２，１０３，１０４が嵌め合わせられていてもよい。
【００３９】
また、バスバー１０１，１０２，１０３，１０４は、必ずしも板状である必要はなく、銅線（配線）形状であってもよい。
【００４０】
図４は、ステータコアの斜視図である。図４を参照して、ステータコア１１０は、複数の電磁鋼板１１２を積層することで構成される。ステータコア１１０の内周面には、内周側へ半径方向に飛出すティース１１３と、複数のティース間に溝形状に設けられるスロット１１４とを有する。ティース１１３に銅線が巻かれることでコイルが構成されており、このコイルはスロット１１４内に収納される。
【００４１】
図５は、図４中の矢印Ｖで示す方向から見たステータコアの平面図である。図４および図５を参照して、回転軸と直交する方向に設けられるスラスト面１１９には、電磁鋼板１１２の１枚を折り曲げて構成される係合部１１１が設けられる。係合部１１１は、必ずしも１枚の電磁鋼板１１２を折り曲げて構成されるものに限られず、複数枚の電磁鋼板を折り曲げて構成していてもよい。
【００４２】
図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図６を参照して、複数の電磁鋼板１１２が厚み方向に積層されることでステータコア１１０を構成している。ステータコア１１０のうち、最表面に設けられた電磁鋼板１１２がスラスト面１１９を構成している。スラスト面１１９に位置する電磁鋼板１１２が折り曲げられて係合部１１１を構成している。係合部１１１にはバスバーモジュール１００の係合部１０５が係合している。
【００４３】
バスバーモジュールの位置決め構造は、ステータ構成部品としてのステータコア１１０と、ステータコア１１０上に載置される環状のバスバーモジュール１００とを備える。バスバーモジュール１００は、ステータ構成部品に対して周方向で非点対称に配置された位置決め構造としての係合部１０５を有する。
【００４４】
モータジェネレータは、環状のステータコア１１０と、ステータコア１１０のスラスト面１１９に載置され、ステータコア１１０に巻かれる複数のコイルに接続される配線モジュールとしてのバスバーモジュール１００とを有する。バスバーモジュール１００は、ステータコア１１０の一部分と係合する非円形部としての係合部１０５を有する。
【００４５】
ステータコア１１０は電磁鋼板１１２を積層することで構成され、電磁鋼板１１２の一部分が折り曲げられ、折り曲げられた部分に係合部１０５が係合する。
【００４６】
係合部１０５は直線形状である。バスバーモジュール１００は環状である。
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２に従ったモータジェネレータの斜視図である。図７を参照して、この発明の実施の形態２に従ったモータジェネレータでは、ステータコア１１０が分割されており、分割コアを収納するためのリング状のケース５００が設けられている点で、実施の形態１に従ったモータジェネレータと異なる。ケース５００に非円形状の係合部５０１が設けられている。この係合部５０１とバスバーモジュール１００の係合部１０５とが係合する。
【００４７】
図８は、この発明の実施の形態２に従ったステータコアの平面図である。図８を参照して、ステータコア１１０は複数の分割コア１１８を有する。複数の分割コア１１８の各々は等しい形状を有し、それぞれが互いにケース５００内に嵌め合わせられることでステータコア１１０を構成している。分割コア１１８の各々はティース１１３と、スロット１１４を有する。分割コア１１８が外側方向へ移動することを防止するためにケース５００が設けられている。リング状のケース５００の一部分には直線形状の係合部５０１が設けられている。
【００４８】
図９は、図８中の１つの分割コアの斜視図である。図９を参照して、分割コア１１８は「凸」形状を有しており、内周側に突出するティース１１３を有する。外周側は円弧形状である。
【００４９】
図１０は、係合部を詳細に示す平面図である。図１１は、図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。図１０および図１１を参照して、ステータコア１１０端部では、ケース５００の係合部５０１と、バスバーモジュール１００の係合部１０５とが係合している。直線形状の係合部１０５，５０１は、互いに非円形状であるため、一旦係合すると周方向に回転することが困難な形状とされている。係合部１０５，５０１は、円形状のバスバーモジュール１００の外径よりも内周側に位置している。
【００５０】
図１２は、別の局面に従った係合部の断面図である。図１２を参照して、係合部１０５，５０１が、円形のバスバーモジュール１００の外径より外側に存在していてもよい。また、係合部１０５，５０１は直線形状に限られず曲線形状であってもよい。
【００５１】
実施の形態２に従ったバスバーモジュールの位置決め構造は、ステータ構成部品としてのケース５００と、それに隣接して設けられるバスバーモジュール１００とを備える。バスバーモジュール１００は、ケース５００に対して周方向へ非点対称に配置される。
【００５２】
モータジェネレータは、分割された環状のステータコア１１０と、ステータコア１１０を収納するケース５００と、ステータコア１１０のスラスト面１１９に載置され、ステータコア１１０に巻かれるコイルに接続されるバスバーモジュール１００とを備える。バスバーモジュール１００は、ケース５００の一部分と係合する非円形部としての係合部１０５を有する。
【００５３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。
【００５４】
まず、本発明に従ったモータジェネレータは、車両に塔載されるものだけでなく、発電機などの定置用のモータジェネレータであってもよい。
【００５５】
また、巻線構造に関しては、集中巻きのみならず、分布巻きをも採用することができる。
【００５６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態に従った車両における駆動装置の主要部を示す電気回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１に従ったモータジェネレータの模式的な平面図である。
【図３】バスバーモジュールを示す平面図である。
【図４】ステータコアの斜視図である。
【図５】図４中の矢印Ｖで示す方向から見たステータコアの平面図である。
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従ったモータジェネレータの斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態２に従ったステータコアの平面図である。
【図９】図８中の１つの分割コアの斜視図である。
【図１０】係合部を詳細に示す平面図である。
【図１１】図１０中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。
【図１２】別の局面に従った係合部の断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００  バスバーモジュール、１０５，１１１，５０１  係合部、１１０  ステータコア、１１２  電磁鋼板、１１３  ティース、１１４  スロット、１１８  分割コア、１１９  スラスト面、５００  ケース。
【図１】
2009100620.tif 000003
【図２】
2009100620.tif 000004
【図３】
2009100620.tif 000005
【図４】
2009100620.tif 000006
【図５】
2009100620.tif 000007
【図６】
2009100620.tif 000008
【図７】
2009100620.tif 000009
【図８】
2009100620.tif 000010
【図９】
2009100620.tif 000011
【図１０】
2009100620.tif 000012
【図１１】
2009100620.tif 000013
【図１２】
2009100620.tif 000014