JP5847543B2 - バスバーユニットおよびブラシレスモータ - Google Patents

Description

この発明は、バスバーユニットおよびこのバスバーユニットを備えたブラシレスモータに関するものである。

一般に、インナーロータ型のブラシレスモータは、モータケースに内嵌固定されたステータと、モータケースの径方向中央に配置されステータに対して回転自在に支持されたロータとを有している。ロータの外周面には、複数の永久磁石が設けられている。ステータは、略円筒状のステータコアと、このステータコアから径方向内側に突設された複数のティースとを備えている。

各ティースには、電気的絶縁材である樹脂製のインシュレータが装着され、このインシュレータを介してコイルが巻装されている。そして、コイルに外部電源からの電力が給電されると、コイルに発生する磁束と永久磁石との間に吸引力、または反発力が生じロータが回転する。

ところで、コイルへの給電手段として、小型化や組付け性の向上を図るために、略円環状に形成された樹脂モールド体に、金属製の複数のバスバーを互いに電気的に絶縁された状態で埋設したバスバーユニットを用いる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のバスバーユニットは、平板状の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相）のバスバーと中性点用バスバーとが軸方向に離間した状態で積層され、樹脂モールド体によりモールドされて形成されている。

各相のバスバーに突設されている各相用端子と、中性点用バスバーに突設されている中性点用端子とは、それぞれ樹脂モールド体の外周面から径方向外側に向かって放射状に突出した状態となっている。
各相用端子には、各相コイルの巻き始め端部が接続される一方、中性点用端子には各相コイルの巻き終わり端部が接続される。これにより、各相コイルは、いわゆるスター結線方式にて結線されている。

特開２０１０−２３３３２７号公報

しかし、従来技術では、以下のような課題がある。
従来技術のバスバーユニットは、各バスバーを軸方向に積層して配置する際、各バスバーの電気的絶縁距離を確保する必要がある。このため、バスバーユニットを軸方向に小型化するのには限界がある。
また、各相用端子および中性点用端子が径方向外側に向かって放射状に突出しているため、バスバーユニットを径方向に小型化した場合には、周方向に並ぶ各相用端子および中性点用端子のピッチが狭小となる。特に、バスバーユニットを軸方向に小型化しつつ、径方向に小型化した場合には、各相用端子および中性点用端子が軸方向および周方向で接近する。このため、各端子の電気的絶縁距離を確保しつつバスバーユニットを軸方向および径方向に小型化するのには限界がある。
さらに、バスバーユニットの小型化により各相用端子および中性点用端子が接近すると、隣り合う各端子が邪魔となり、各端子とコイルとの接合作業や接合部分の検査作業等の作業性が悪化する。

そこで本発明は、軸方向および径方向に小型化できるとともに、組立時に良好な作業性を確保できるバスバーユニットおよびこのバスバーユニットを用いたブラシレスモータの提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係るバスバーユニットは、ステータコアに巻装された複数の相のコイルに給電するためのリング状のバスバーユニットであって、相毎に設けられ、前記コイルの一端と接続される相端子を有する複数の相用バスバーと、中性点を成し、前記コイルの他端と接続される中性点端子を有する中性点用バスバーと、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを保持する絶縁部材からなるバスバーホルダと、を備え、前記バスバーホルダには、前記バスバーホルダの軸方向の一方側に開口するように、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを挿入可能な環状に形成された複数の溝部が径方向に並んで複数形成され、前記バスバーホルダの外周壁には、前記中性点端子に対応する位置に、径方向外側に開口する端子引出孔が軸方向の一方側から形成され、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーが軸方向の一方側から径方向に積層して配置されるとともに、前記相端子は、軸方向の一方側から径方向外側に向かって延出形成され、前記中性点端子は、軸方向の他方側から径方向外側に向かって延出形成され、前記相端子は、軸方向の一方側から前記外周壁よりも径方向外側に突設されるとともに、前記中性点端子は、前記端子引出孔から前記外周壁よりも径方向外側に突設されていることを特徴としている。

本発明によれば、複数の相用バスバーおよび中性点用バスバーを径方向に積層して配置することで、従来技術に比較してバスバーユニットを軸方向に小型化できる。また、軸方向の一方側に相端子を配置し、軸方向の他方側に中性点端子を配置しているので、相端子と中性点端子との軸方向における離間距離を確保しつつ径方向に小型化できる。
また、バスバーユニットを軸方向および径方向に小型化したとき、相端子と中性点端子との離間距離が確保されているので、各端子とコイルとの接合作業や接合部分の検査作業時に、隣り合う各端子が邪魔とならない。したがって、組立時に良好な作業性を確保できる。

また、本発明の請求項２に係るバスバーユニットは、前記各溝部の開口側には、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーの軸方向の位置を規制する規制部材が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、溝部に複数の相用バスバーおよび中性点用バスバーを配置することで、各バスバー間の電気的絶縁を確実に確保しつつ、バスバーユニットを軸方向および径方向に小型化できる。
また、バスバーホルダには、各溝部の開口が同一方向に形成されているので、同一方向から各バスバーを挿入できる。したがって、各バスバーをバスバーホルダに組付ける際に、バスバーホルダを反転させる等の煩雑な工程を設けることなく、簡単に作業できる。
また、溝部の開口側に規制部材を設けることで、モールドにより各バスバーを保持する従来技術と比較して、簡単かつ低コストに各バスバーを保持できる。

また、本発明の請求項３に係るバスバーユニットは、前記バスバーホルダの軸方向の一方側の端面には、複数の前記相端子に対応した位置に、軸方向の一方側に突設された複数の段部を有することを特徴としている。
また、本発明の請求項４に係るバスバーユニットは、前記相端子は、径方向外側に向かって延出形成され、前記コイルを挟持可能な一対の相爪部と、これら一対の相爪部の間に配置され、軸方向に沿って立ち上がり形成された相接合部とを備えている一方、前記中性点端子は、径方向外側に向かって延出形成され、前記コイルを挟持可能な一対の中性点爪部と、これら一対の中性点爪部の間に配置され、軸方向に沿って立ち上がり形成された中性点接合部とを備え、前記相接合部と前記中性点接合部とは、同一方向に指向していることを特徴としている。

本発明によれば、相接合部と中性点接合部とが同一方向に指向しているので、コイルの一端を相接合部に接合し、コイルの他端を中性点接合部に接合する際に、同一方向から作業できる。特に、接合方法が溶接の場合には、溶接トーチの挿入方向を同一とできるので、コイルの一端を相接合部に溶接し、コイルの他端を中性点接合部に溶接する際に、良好な作業性を確保できるとともに、溶接設備を共用化できる。

また、本発明の請求項５に係るバスバーユニットは、前記バスバーホルダの接線方向から前記バスバーホルダを見たとき、前記各相端子と前記中性点端子とが重ならないように配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、バスバーホルダの接線方向から各端子とコイルとの接合部分を画像や目視等により検査する際に、各相端子の接合部分と中性点端子の接合部分とを同時に検査できる。したがって、検査作業の良好な作業性が確保できる。また、接合部分の検査作業の時間を短縮できる。

また、本発明の請求項６に係るバスバーユニットは、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーが、周方向に長い板状部材により形成され、且つその幅方向が前記バスバーホルダの軸方向と一致するように形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、各バスバーの幅を幅狭に設定することで、バスバーユニットの軸方向の小型化が簡単にできる。また、各バスバーは径方向に厚みを有しているので、バスバーユニットが径方向に大型化するのを抑制できる。
さらに、各バスバーは、板状部材から長尺矩形状の部材を打ち抜いた後、長尺矩形状の部材をリング状に曲げ加工することで形成できるので、従来技術のように板状部材から円環状の部材を打ち抜く必要がない。したがって、板状部材の歩留まりを向上でき、製造コストを低減できる。

また、本発明の請求項７に係るバスバーユニットは、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを形成する板状部材はリング状に多角形状に形成され、前記各溝部は、前記相用バスバーおよび前記中性点用バスバーの多角形状に対応した多角形状に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、バスバーユニットの組立て時にバスバーホルダに対して各バスバーを周方向に位置決めしやすく、バスバーユニットの組立時の作業性がさらに向上し、製造コストを低減することができる。

また、本発明の請求項８に係るブラシレスモータは、上述したバスバーユニットを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、軸方向および径方向に小型なブラシレスモータを形成できる。また、組立時の作業性が良好で低コストなブラシレスモータを形成できる。

本発明によれば、複数の相用バスバーおよび中性点用バスバーを径方向に積層して配置することで、従来技術に比較してバスバーユニットを軸方向に小型化できる。また、軸方向の一方側に相端子を配置し、軸方向の他方側に中性点端子を配置しているので、相端子と中性点端子との軸方向における離間距離を確保しつつ径方向に小型化できる。
また、バスバーユニットを軸方向および径方向に小型化したとき、相端子と中性点端子との離間距離が確保されているので、各端子とコイルとの接合作業や接合部分の検査作業時に、隣り合う各端子が邪魔とならない。したがって、組立時に良好な作業性を確保できる。

ブラシレスモータの中心軸を含む断面図である。 バスバーユニットの外観斜視図である。 バスバーユニットの分解斜視図である。 Ｕ相用バスバーの斜視図である。 中性点用バスバーの斜視図である。 中性点用バスバーの形成時の説明図である。 ホルダ部の外観斜視図である。 ホルダ部の各溝部に中性点用バスバーおよび各相用バスバーを収容したときの外観斜視図である。 カバー部の外観斜視図である。 ホルダ部にカバー部を装着するときの説明図である。 図２のＡ矢視図であり、バスバーユニットを接線方向から見たときの説明図である。 コイルの結線図である。

（ブラシレスモータ）
以下に、図面を用いて、実施形態の電動機としてのブラシレスモータの説明をする。
図１は、ブラシレスモータ１の中心軸Ｏを含む断面図である。
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、例えば、不図示の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）に用いられるものであって、ステータハウジング２に圧入されたステータ３と、ステータ３に対して回転自在に設けられたロータ４とを有している。

ステータハウジング２は、有底筒形状を有し、筒状部分の内周にステータ３が圧入されている。ステータハウジング２の底部２ａには、中央部に軸受５が圧入されている。なお、以下の説明では、ステータハウジング２の開口側（図１における左側）を軸方向の一方側とし、底部２ａ側（図１における右側）を軸方向の他方側として説明する。
ステータ３は、略円筒状のステータコア１０を有している。ステータコア１０の外周面は、ステータハウジング２の内周面に、例えば圧入等によって固定されている。ステータコア１０には、径方向内側に向かって複数のティース（不図示）が周方向に等間隔で突設されている。各ティースには、インシュレータ１１を介してコイル１２が巻装されている。なお、ステータコア１０は複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。

コイル１２は、周回り方向に沿って複数のティース内にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に割り当てられている。すなわち、この実施形態のブラシレスモータ１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のコイル１２を備えた３相ブラシレスモータとなっている。

ステータハウジング２の一方側（図１における左側）には、ブラケット７が設けられており、ステータハウジング２の開口部を塞いでいる。ブラケット７は略円盤状に形成されており、中央部には軸受固定孔２０が形成されている。軸受固定孔２０には軸受２１が圧入固定されている。

ブラケット７には、後述するロータ４の回転位置検出用のレゾルバ１４を構成するレゾルバステータ１４ａが固定されている。レゾルバステータ１４ａは、ロータ４と一体に回転するレゾルバロータ１４ｂの回転位置を検出可能になっている。
また、ブラケット７の外周部には、ボルト孔２４が設けられている。ボルト孔２４にはボルト（不図示）が挿通されて、ブラシレスモータ１が被取付体（不図示）に締結固定される。

ロータ４は、回転シャフト６と、回転シャフト６の外周面に固定されるロータコア４１と、ロータコア４１内に周方向に沿って配置されるマグネット１３とを備えている。なお、ロータコア４１は、複数枚の鋼板材を積層状に重ねて構成されている。
回転シャフト６は、ブラケット７に設けられた軸受２１と、ステータハウジング２の底部２ａに設けられた軸受５とにより、ブラシレスモータ１の中心軸Ｏと一致するように回転自在に支持されている。

ロータコア４１は、略円盤状に形成された複数の電磁鋼板を中心軸Ｏに沿って積層することで形成される。ロータコア４１の軸方向の長さは、ステータコア１０の軸方向の長さと略同一となるように設定されている。ロータコア４１の中心には、圧入孔４３が形成されている。圧入孔４３の直径は、回転シャフト６に対して圧入固定可能なように設定される。
また、ロータコア４１は、圧入孔４３の径方向外側に、軸方向に貫通する複数のスリット４４が形成されている。各スリット４４内には、マグネット１３が挿入されて固定される。

マグネット１３は、ブロック状に形成されたセグメント型のネオジム等からなる永久磁石であって、周方向に磁極が順番に変わるようにスリット４４内に配置されている。マグネット１３の軸方向の長さは、ロータコア４１の軸方向の長さと略一致するように設定されている。

上述のように構成されたブラシレスモータ１は、外部から各相のコイル１２に電力を供給することで磁界が発生する。そして、この磁界とマグネット１３との間の吸引力および反発力により、ロータ４が回転するようになっている。ここで、外部からの電力は、ステータハウジング２内に設けられたバスバーユニット５０を介して各相のコイル１２に供給される。

（バスバーユニット）
図２は、バスバーユニット５０の外観斜視図である。
図３は、バスバーユニット５０の分解斜視図である。なお、これ以降、図６および図１２を除く各図では、紙面上側がステータハウジング２の一方側（図１における左側）となっており、紙面下側がステータハウジング２の他方側（図１における右側）となっている。

図２に示すように、バスバーユニット５０は、略リング状に形成されており、ステータコア１０（図１参照）の一方側（図１における左側）において、ステータコア１０と同軸に配置されている。
図３に示すように、バスバーユニット５０は、各相のコイル１２の巻き始め端（不図示）と接続される各相用バスバー（Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗ）と、各相のコイル１２の巻き終わり端（不図示）と接続される中性点用バスバー３０Ｎと、これら各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを保持するバスバーホルダ５１とを備えている。

（Ｕ相用バスバー）
図４は、Ｕ相用バスバー３０Ｕの斜視図である。
以下に、各相用バスバー（Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗ）について説明する。なお、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０ＶおよびＷ相用バスバー３０Ｗは、外径が異なるだけで基本的な構成は同一である。したがって、以下の説明では、Ｕ相用バスバー３０Ｕについてのみ説明をし、Ｖ相用バスバー３０ＶおよびＷ相用バスバー３０Ｗについては、詳細な説明を省略している。

図４に示すように、Ｕ相用バスバー３０Ｕは、銅等からなる平板状の金属板材をプレス加工等により打ち抜き、ブラシレスモータ１（図１参照）の中心軸Ｏと同心となるように軸方向視リング状に略Ｃ字状に曲げることで形成される。Ｕ相用バスバー３０Ｕは、軸方向に板材の幅方向を有し径方向に板材の厚み方向を有するように形成されている。
軸方向から見たときのＵ相用バスバー３０Ｕの開口角度、すなわち、Ｕ相用バスバー３０Ｕの一端３１Ｕａ、中心軸Ｏおよび他端３１Ｕｂで形成される開口角度θ１は、例えば８０°に設定されている。

また、略Ｃ字状に形成されたＵ相用バスバー３０Ｕの本体部３１Ｕには、周方向に所定のピッチ角θ２で複数の角部３２Ｕが形成されている。また、各角部３２Ｕ，３２Ｕ間には、平面部３３Ｕが形成されている。また、本実施形態のＵ相用バスバー３０Ｕは、１３箇所の角部３２Ｕと１４箇所の平面部３３Ｕからなる多角形状に形成され、隣り合う各角部３２Ｕのピッチ角θ２は、例えば２０°に設定されている。

また、Ｕ相用バスバー３０Ｕの本体部３１Ｕには、Ｕ相のコイル１２（図１参照）の巻き始め端に対応する位置に、複数本（本実施形態では３本）のＵ相端子３５Ｕが形成されている。Ｕ相端子３５Ｕは、Ｕ相用バスバー３０Ｕの本体部３１Ｕにおける軸方向の一方側（図４における上側）から、径方向外側に向かって延出されている。本実施形態では、Ｕ相用バスバー３０Ｕの本体部３１Ｕの周方向に、例えば約１２０°間隔で等間隔に３本形成されている。

また、Ｕ相端子３５Ｕは、本体部３１Ｕの平面部３３Ｕと連続形成されている。本実施形態のＵ相端子３５Ｕは、平面部３３Ｕから軸方向の一方側に延長された平坦な板片を、径方向外側に曲げ加工することで形成される。
ここで、Ｕ相端子３５Ｕが接続される本体部３１Ｕが仮に曲面であった場合には、曲げ加工がしにくくなり、Ｕ相端子３５Ｕの位置精度も悪化するおそれがある。しかしながら、Ｕ相端子３５Ｕは、本体部３１Ｕの平面部３３Ｕに接続されているので、Ｕ相端子３５Ｕを容易に曲げ加工でき精度良く形成できる。

Ｕ相端子３５Ｕの先端には、二又状に設けられた一対のＵ相爪部３６Ｕ，３６Ｕが一体成形されており、後述するように、これらＵ相爪部３６Ｕ，３６Ｕによりコイル１２の巻き始め端を挟持可能になっている。
また、Ｕ相爪部３６Ｕ，３６Ｕの間には、Ｕ相接合部３７Ｕが形成されている。Ｕ相接合部３７Ｕは、軸方向に沿って一方側（図４における上側）に指向するように、Ｕ相爪部３６Ｕ，３６Ｕの間から立設されている。後述するように、Ｕ相接合部３７Ｕには、コイル１２の巻き始め端が溶接されて接続される。

また、Ｕ相用バスバー３０Ｕには、本体部３１Ｕの一端３１Ｕａから軸方向の一方側に向かって、給電部３９Ｕが立設されている。給電部３９Ｕは、ターミナル２３（図１参照）に電気的に接続される。ターミナル２３は、ステータハウジング２（図１参照）の外周部に突設された不図示の電源コネクタを介して外部電源に接続されており、外部からの電力をＵ相用バスバー３０Ｕに供給できるようになっている。

（Ｖ相用バスバー、Ｗ相用バスバー）
図３に示すように、Ｖ相用バスバー３０Ｖは、Ｕ相用バスバー３０Ｕよりも外径が小さくリング状に略Ｃ字状に形成されている。また、Ｗ相用バスバー３０Ｗは、Ｖ相用バスバー３０Ｖよりも外径が小さく形成されている。また、本実施形態のＶ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗは、それぞれ、１３箇所の角部と１４箇所の平面部からなる多角形状に形成されている。したがって、後述するように、バスバーホルダ５１にＵ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗを収容した際、径方向外側から径方向内側に向かって、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗの順に配置される。

（中性点用バスバー）
図５は、中性点用バスバー３０Ｎの斜視図である。
以下に、中性点用バスバー３０Ｎについて説明する。
図５に示すように、中性点用バスバー３０Ｎは、Ｕ相用バスバー３０Ｕ（図４参照）と同様に、銅等からなる平板状の金属板材をプレス加工等により打ち抜き、ブラシレスモータ１（図１参照）の中心軸Ｏと同心となるように、軸方向視リング状の略Ｃ字状に曲げることで形成される。

図３に示すように、中性点用バスバー３０Ｎは、Ｕ相用バスバー３０Ｕよりも外径が大きく形成されている。したがって、後述するように、バスバーホルダ５１に中性点用バスバー３０Ｎを収容した際、中性点用バスバー３０Ｎは最も径方向外側に配置される。

図５に示すように、軸方向から見たときの中性点用バスバー３０Ｎの開口角度、すなわち、中性点用バスバー３０Ｎの一端３１Ｎａ、中心軸Ｏおよび他端３１Ｎｂで形成される開口角度θ３は、例えば約２０°に設定されている。
また、略Ｃ字状に形成された中性点用バスバー３０Ｎの本体部３１Ｎには、Ｕ相用バスバー３０Ｕ（図４参照）と同一のピッチ角θ２＝２０°で、角部３２Ｎが形成されている。また、各角部３２Ｎ，３２Ｎ間には、Ｕ相用バスバー３０Ｕと同様に、平面部３３Ｎが形成されている。また、本実施形態の中性点用バスバー３０Ｎは、１６箇所の角部３２Ｎと１７箇所の平面部３３Ｎからなる多角形状に形成されている。

また、中性点用バスバー３０Ｎの本体部３１Ｎには、複数本（本実施形態では９本）の中性点端子３５Ｎが形成されている。中性点端子３５Ｎは、中性点用バスバー３０Ｎの本体部３１Ｎにおける軸方向の他方側（図５における下側）から、径方向外側に向かって延出されている。本実施形態では、中性点用バスバー３０Ｎの本体部３１Ｎの周方向に、例えば約２０°間隔で等間隔に形成されている。
また、中性点端子３５Ｎは、Ｕ相端子３５Ｕ（図４参照）と同様に、本体部３１Ｎの平面部３３Ｎと連続形成されている。したがって、前述同様に、中性点端子３５Ｎを容易に曲げ加工でき精度良く形成できる。

中性点端子３５Ｎの先端には、一対の中性点爪部３６Ｎ，３６Ｎと、中性点接合部３７Ｎとが形成されている。一対の中性点爪部３６Ｎ，３６Ｎおよび中性点接合部３７Ｎの形状は、Ｕ相端子３５ＵのＵ相爪部３６Ｕ，３６ＵおよびＵ相接合部３７Ｕ（図４参照）と同一形状であるため、詳細な説明は省略する。

ここで、中性点接合部３７Ｎは、軸方向に沿って一方側（図５における上側）に指向しており、Ｕ相接合部３７Ｕと同一方向に指向している。したがって、後述するように、Ｕ相接合部３７Ｕにコイル１２の巻き始め端を溶接し、中性点接合部３７Ｎにコイル１２の巻き終わり端を溶接する際に、同一方向（すなわち軸方向の一方側）から溶接できる。したがって、良好な作業性を確保できるとともに、溶接設備を共用化できる。

図６は、中性点用バスバー３０Ｎの形成時の説明図である。なお、図６（ａ）は、従来技術の中性点用バスバーを形成する際の説明図であり、図６（ｂ）は、本実施形態の中性点用バスバー３０Ｎを形成する際の説明図である。

図６（ａ）に示すように、従来技術の各相用バスバーおよび中性点用バスバー（図６（ａ）では中性点用バスバーのみを図示）は、板状部材Ｔから円環状の部材Ｔ１を打ち抜いて形成される。このため、従来技術の中性点用バスバーをプレス加工する際、円環状の部材Ｔ１の内側部分Ｔ２が廃棄されるため、板状部材Ｔの歩留まりが悪かった。

これに対して、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎ（図６（ｂ）では中性点用バスバー３０Ｎのみを図示）は、板状部材Ｔから部材Ｔ３を打ち抜いた後、リング状の略Ｃ字形状に曲げ加工することで形成される。ここで、部材Ｔ３は、長尺矩形状に形成されているので、各部材Ｔ３を近接して打ち抜くことができる。したがって、従来技術に比べて板状部材Ｔの歩留まりを向上できるので、製造コストを低減できる。

（バスバーホルダ）
続いて、図３に示すバスバーホルダ５１について説明をする。バスバーホルダ５１は、中性点用バスバー３０Ｎおよび各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗを収容するホルダ部５２と、収容された各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを覆うカバー部５７と、により構成される。

図７は、ホルダ部５２の斜視図である。
ホルダ部５２は、樹脂等の絶縁部材により略リング状に形成されており、環状に形成された複数（本実施形態では４個）の溝部５３（溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗ）が径方向に同心に形成されている。
各溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗは、軸方向の一方側（図７における上側）に開口している。中性点用バスバー３０Ｎ、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、およびＷ相用バスバー３０Ｗは、軸方向の一方側から挿入されて、各々溝部５３Ｎ、溝部５３Ｕ、溝部５３Ｖ、溝部５３Ｗ内に収容される。

溝部５３は、径方向外側から径方向内側に向かって溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗの順に、それぞれ中性点用バスバー３０Ｎ、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗに対応した多角形状に形成されている。また、本実施形態の各溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗは、その周方向の長さが、それぞれ収用される中性点用バスバー３０Ｎ、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、およびＷ相用バスバー３０Ｗと同じ長さに設定されており、さらに、中性点用バスバー３０Ｎ、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、およびＷ相用バスバー３０Ｗと同じ数の角部と平面部を有する多角形状に形成されている。したがって、バスバーホルダ５１には、径方向外側から径方向内側に向かって、中性点用バスバー３０Ｎ、Ｕ相用バスバー３０Ｕ、Ｖ相用バスバー３０Ｖ、Ｗ相用バスバー３０Ｗの順に配置される。

ホルダ部５２の外周壁５２ａには、中性点用バスバー３０Ｎの中性点端子３５Ｎ（図５参照）に対応する位置に、径方向外側に開口する端子引出孔５５が複数（本実施形態では９個）形成されている。中性点端子３５Ｎは、この端子引出孔５５からホルダ部５２の外周壁５２ａよりも径方向外側に突設される（図８参照）。

ホルダ部５２の内周壁５２ｂには、径方向内側に突出した嵌合爪部５６が複数（本実施形態では３個）形成されている。嵌合爪部５６は、後述するカバー部５７に形成された嵌合片５９とスナップフィット可能に形成されている。

図８は、ホルダ部５２の溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗに中性点用バスバー３０Ｎおよび各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗを収容したときの外観斜視図である。
図８に示すように、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗは、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗが接触しないように、各々周方向に所定角度ずれて配置されている。
ここで、上述したように、各溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗは、中性点用バスバー３０Ｎおよび各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗの形状に対応して、軸方向視多角形状に形成されている。これにより、中性点用バスバー３０Ｎおよび各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗを各溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗに収容したとき、中性点用バスバー３０Ｎおよび各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗの周方向の回転が規制されて位置が精度良く決定されるため、バスバーユニット５０の組立て時にバスバーホルダ５１に対して各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを周方向に位置決めしやすく、バスバーユニット５０の組立時の作業性がさらに向上し、製造コストを低減することができる。

また、ホルダ部５２の軸方向の一方側（図８における上側）の端面には、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗに対応した位置に、軸方向の一方側に突設された複数の段部５４が形成されている。段部５４には、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗの軸方向の他方側（図８における下側）面が当接している。これにより、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗが、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを跨いでホルダ部５２の径方向外側に引き出された際に、他の各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎと接触するのを確実に防止できる。したがって、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗと各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎとの間で確実に絶縁距離を確保し、短絡を防止できる。

図９は、カバー部５７の外観斜視図である。
カバー部５７は、ホルダ部５２に対応した外形を有しており、樹脂等の絶縁材料により略リング状に形成されている。
カバー部５７の外周壁５７ａには、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗの給電部３９Ｕ，３９Ｖ，３９Ｗ（図４参照）に対応した位置に、径方向内側に切り欠かれた切欠部５８が３箇所形成されている。給電部３９Ｕ，３９Ｖ，３９Ｗは、この切欠部５８から中心軸Ｏに沿ってカバー部５７の軸方向の一方側（図９における上側）に突設される。

図１０は、ホルダ部５２にカバー部５７を装着するときの説明図である。
図１０に示すように、カバー部５７の内周壁５７ｂには、軸方向の他方側（図１０における下側）に突出した嵌合片５９が複数（本実施形態では３個）形成されている。
嵌合片５９は、ホルダ部５２の内周壁５２ｂに形成された嵌合爪部５６に対応した位置に形成されている。嵌合片５９は、径方向内側から見て略矩形枠状に形成されており、嵌合孔５９ａを有している。
カバー部５７とホルダ部５２とは、スナップフィットにより装着されている。具体的には、軸方向の一方側（図１０における上側）からカバー部５７をホルダ部５２に押し込むことで、嵌合爪部５６が嵌合片５９の嵌合孔５９ａに入り込み、カバー部５７とホルダ部５２とがスナップフィットにより装着される。

図１１は、図２のＡ矢視図であり、バスバーユニット５０を接線Ｓ方向（図２参照）から見たときの説明図である。なお、図１１では、コイル１２の巻き始め端１２ａ、コイル１２の巻き終わり端１２ｂおよび溶接部７０（７０Ｖ，７０Ｎ）を二点鎖線で図示している。また、図１１では、Ｖ相用バスバー３０Ｖおよび中性点用バスバー３０Ｎにコイル１２が溶接されている状態を図示しているが、Ｕ相用バスバー３０ＵおよびＷ相用バスバー３０Ｗにコイル１２が溶接されている状態も同様である。

図１１に示すように、Ｖ相のコイル１２の巻き始め端１２ａは、軸方向の他方側（図１１における下側）から導入されて、Ｖ相端子３５Ｖに形成された一対のＶ相爪部３６Ｖ，３６Ｖ間に挟持され、Ｖ相接合部３７Ｖに沿うように配置される。そして、軸方向の一方側（図１１における上側）から、Ｖ相接合部３７Ｖの先端とＶ相のコイル１２の巻き始め端１２ａとを、例えばＴＩＧ溶接により溶接することで、溶接部７０Ｖ（７０）が形成される。

また、コイル１２の巻き終わり端１２ｂは、軸方向の他方側（図１１における下側）から導入されて、中性点端子３５Ｎに形成された一対の中性点爪部３６Ｎ，３６Ｎ間に挟持され、中性点接合部３７Ｎに沿うように配置される。そして、軸方向の一方側（図１１における上側）から、中性点接合部３７Ｎの先端とコイル１２の巻き始め端１２ａとを、例えばＴＩＧ溶接により溶接することで、溶接部７０Ｎ（７０）が形成される。

ここで、各相接合部３７Ｕ，３７Ｖ，３７Ｗと中性点接合部３７Ｎとが、同一方向（軸方向の一方側）に指向しているので、コイル１２の巻き始め端１２ａを各相接合部３７Ｕ，３７Ｖ，３７Ｗに溶接し、コイル１２の巻き終わり端１２ｂを中性点接合部３７Ｎに溶接する際に、軸方向の一方側から作業できる。これにより、溶接トーチ（不図示）の挿入方向を同一とできるので、コイル１２の巻き始め端１２ａを各相接合部３７Ｕ，３７Ｖ，３７Ｗに溶接し、コイル１２の巻き終わり端１２ｂを中性点接合部３７Ｎに溶接する際に、良好な作業性を確保できるとともに、溶接設備を共用化できる。

また、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗは、軸方向の一方側（図１１における上側）に配置され、中性点端子３５Ｎは軸方向の他方側（図１１における下側）に配置されている。このため、バスバーホルダ５１の接線Ｓ方向（すなわち矢視Ａ、図２参照）からバスバーホルダ５１を見たとき、図１１に示すように、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗの各相接合部３７Ｕ，３７Ｖ，３７Ｗと、中性点端子３５Ｎの中性点接合部３７Ｎとは、投影面上で重ならないように配置されている。
したがって、バスバーホルダ５１の接線Ｓ方向から各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗとコイル１２との溶接部７０（７０Ｕ，７０Ｖ，７０Ｗ）および中性点端子３５Ｎとコイル１２との溶接部７０（７０Ｎ）を画像や目視等により検査する際に重なることがないので、各々同時に検査できる。したがって、検査作業の良好な作業性が確保できる。また、これにより、溶接部７０の検査作業の時間を短縮できる。

図１２は、コイル１２の結線図である。
上述ようにバスバーユニット５０の各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗの各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗに各相のコイル１２の巻き始め端１２ａ（図１１参照）を接続するとともに、中性点用バスバー３０Ｎの中性点端子３５Ｎにコイル１２の巻き終わり端１２ｂ（図１１参照）を接続する。これにより、各相のコイル１２は、図１２に示すように、スター結線方式にて結線された状態になる。
このような構成のもと、各相のコイル１２に電圧を印加すると、各相のコイル１２に所望の電流が供給され、各相のコイル１２に所望の磁界が発生する。各相のコイル１２に磁界が発生すると、この磁界とロータ４のマグネット１３との間に吸引力、または反発力が発生し、これによってロータ４が回転する。

（効果）
本実施形態によれば、複数の相用バスバーおよび中性点用バスバーを径方向に積層して配置することで、従来技術に比較してバスバーユニットを軸方向に小型化できる。また、軸方向の一方側に相端子を配置し、軸方向の他方側に中性点端子を配置しているので、相端子と中性点端子との軸方向における離間距離を確保しつつ径方向に小型化できる。
また、バスバーユニットを軸方向および径方向に小型化したとき、相端子と中性点端子との離間距離が確保されているので、各端子とコイルとの接合作業や接合部分の検査作業時に、隣り合う各端子が邪魔とならない。したがって、組立時に良好な作業性を確保できる。

また、本実施形態によれば、溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗに複数の相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを配置することで、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎ間の電気的絶縁を確実に確保しつつ、バスバーユニット５０を軸方向および径方向に小型化できる。
また、各溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗの開口が同一方向に形成されているので、同一方向から各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを挿入できる。したがって、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎをバスバーホルダ５１に組付ける際に、バスバーホルダ５１を反転させる等の煩雑な工程を設けることなく、簡単に作業できる。
また、溝部５３Ｎ，５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗの開口側にカバー部５７を設けることで、モールドにより各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを保持する従来技術と比較して、簡単かつ低コストに各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを保持できる。

また、本実施形態によれば、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎの幅を幅狭に設定することで、バスバーユニット５０の軸方向の小型化が簡単にできる。また、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎは径方向に厚みを有しているので、バスバーユニット５０が径方向に大型化するのを抑制できる。
さらに、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎは、板状部材から長尺矩形状の部材を打ち抜いた後、長尺矩形状の部材をリング状に曲げ加工することで形成できるので、従来技術のように板状部材から円環状の部材を打ち抜く必要がない。したがって、板状部材の歩留まりを向上でき、製造コストを低減できる。
さらに、各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを形成する板状部材はリング状に多角形形に形成され、前記バスバーホルダ５１の前記各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを挿入可能な環状に形成された複数の溝部５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗ，５３Ｎは環状に多角形に形成されているので、バスバーユニット５０の組立て時にバスバーホルダ５１に対して各バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗ，３０Ｎを周方向に位置決めしやすく、バスバーユニット５０の組立時の作業性がさらに向上し、製造コストを低減することができる

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

実施形態では、ブラシレスモータ１を例に本発明を説明した。しかし、本発明の適用は、ブラシレスモータ１に限られることは無く、バスバーユニット５０を備えた種々の電動モータに適用ができる。

本実施形態では、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎには、本体部に平面部および角部が形成されていた。しかし、例えば、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎの本体部を一定の曲率半径で略円弧状に形成してもよい。ただし、バスバーホルダ５１のホルダ部５２に対して、周方向の位置決めができる点、および各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗおよび中性点端子３５Ｎを精度良く形成できる点で、本実施形態に優位性がある。

実施形態では、ステータハウジング２の開口側を軸方向の一方側とし、底部２ａ側を軸方向の他方側として説明したが、ステータハウジング２の底部２ａ側を軸方向の一方側とし、開口側を軸方向の一方側としてもよい。すなわち、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗおよび中性点端子３５Ｎは、軸方向においてそれぞれ本実施形態の反対側に配置されていてもよい。

各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎの形状は、実施形態に限られない。例えば、各相端子３５Ｕ，３５Ｖ，３５Ｗおよび中性点端子３５Ｎの個数やピッチ角等は任意に設定できる。

バスバーホルダ５１のホルダ部５２およびカバー部５７の形状は、実施形態に限られない。例えば、カバー部５７は、ホルダ部５２の軸方向の一方側面の全面を覆う必要はなく、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎが軸方向の一方側に抜け出るのを防止できればよい。ただし、各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎと他部品との電気的絶縁を確実に確保できる点で、本実施形態に優位性がある。
また、カバー部５７を設けることなく、ホルダ部５２に各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを配置した後、ポッティング等により各相用バスバー３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗおよび中性点用バスバー３０Ｎを固定してもよい。

バスバーホルダ５１のホルダ部５２とカバー部５７との固定方法は、実施形態のスナップフィットに限られない。例えば、ホルダ部５２とカバー部５７とを接着等により固定してもよい。

１ ブラシレスモータ
１０ ステータコア
１２ コイル
３０Ｕ Ｕ相用バスバー（相用バスバー）
３０Ｖ Ｖ相用バスバー（相用バスバー）
３０Ｗ Ｗ相用バスバー（相用バスバー）
３０Ｎ 中性点用バスバー
３５Ｕ Ｕ相端子（相端子）
３５Ｖ Ｖ相端子（相端子）
３５Ｗ Ｗ相端子（相端子）
３５Ｎ 中性点端子（中性点端子）
３６Ｕ Ｕ相爪部（相爪部）
３６Ｖ Ｖ相爪部（相爪部）
３６Ｗ Ｗ相爪部（相爪部）
３６Ｎ 中性点爪部（中性点爪部）
３７Ｕ Ｕ相接続部（相接続部）
３７Ｖ Ｖ相接続部（相接続部）
３７Ｗ Ｗ相接続部（相接続部）
３７Ｎ 中性点接続部（中性点接続部）
５０ バスバーユニット
５１ バスバーホルダ
５３Ｕ，５３Ｖ，５３Ｗ，５３Ｎ 溝部
５７ カバー部（規制部材）

Claims (8)

1. ステータコアに巻装された複数の相のコイルに給電するためのリング状のバスバーユニットであって、
   相毎に設けられ、前記コイルの一端と接続される相端子を有する複数の相用バスバーと、
   中性点を成し、前記コイルの他端と接続される中性点端子を有する中性点用バスバーと、
   前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを保持する絶縁部材からなるバスバーホルダと、
   を備え、
   前記バスバーホルダには、前記バスバーホルダの軸方向の一方側に開口するように、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを挿入可能な環状に形成された複数の溝部が径方向に並んで複数形成され、
   前記バスバーホルダの外周壁には、前記中性点端子に対応する位置に、径方向外側に開口する端子引出孔が軸方向の一方側から形成され、
   前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーが軸方向の一方側から径方向に積層して配置されるとともに、
   前記相端子は、軸方向の一方側から径方向外側に向かって延出形成され、前記中性点端子は、軸方向の他方側から径方向外側に向かって延出形成され、
   前記相端子は、軸方向の一方側から前記外周壁よりも径方向外側に突設されるとともに、前記中性点端子は、前記端子引出孔から前記外周壁よりも径方向外側に突設されていることを特徴とするバスバーユニット。
2. 前記各溝部の開口側には、前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーの軸方向の位置を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバスバーユニット。
3. 前記バスバーホルダの軸方向の一方側の端面には、複数の前記相端子に対応した位置に、軸方向の一方側に突設された複数の段部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のバスバーユニット。
4. 前記相端子は、径方向外側に向かって延出形成され、前記コイルを挟持可能な一対の相爪部と、これら一対の相爪部の間に配置され、軸方向に沿って立ち上がり形成された相接合部とを備えている一方、
   前記中性点端子は、径方向外側に向かって延出形成され、前記コイルを挟持可能な一対の中性点爪部と、これら一対の中性点爪部の間に配置され、軸方向に沿って立ち上がり形成された中性点接合部とを備え、
   前記相接合部と前記中性点接合部とは、同一方向に指向していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のバスバーユニット。
5. 前記バスバーホルダの接線方向から前記バスバーホルダを見たとき、前記各相端子と前記中性点端子とが重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のバスバーユニット。
6. 前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーは、周方向に長い板状部材により形成され、且つその幅方向が前記バスバーホルダの軸方向と一致するように形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のバスバーユニット。
7. 前記複数の相用バスバーおよび前記中性点用バスバーを形成する板状部材はリング状に多角形状に形成され、前記各溝部は、前記相用バスバーおよび前記中性点用バスバーの多角形状に対応した多角形状に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のバスバーユニット。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のバスバーユニットを備えたことを特徴とするブラシレスモータ。

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