JP7569360B2 - Bus Ring Structure - Google Patents
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Description
本発明は、電動機のバスリング構造に関する。 The present invention relates to a bus ring structure for an electric motor.
近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもCO2排出量の削減やエネルギ効率の改善のために、電気自動車や電動二輪車などの電動車両に搭載される電動機に関する研究開発が行われている。 In recent years, efforts to realize a low-carbon or carbon-free society have become more active, and research and development is being conducted on electric motors to be installed in electric vehicles such as electric cars and electric motorcycles in order to reduce CO2 emissions and improve energy efficiency in vehicles.
特許文献1には、接続部の逃げとなる切り欠きを設けることで一方向からバスバーをセット可能な電動機のバスリング構造が記載されている。 Patent document 1 describes a bus ring structure for an electric motor that allows the bus bar to be set from one direction by providing a cutout that provides clearance for the connection part.
しかしながら、特許文献1のように、接続部に切り欠きを形成するとバスバーの軸方向の高さが減少してしまうため、通電効率が低下してしまう。 However, forming a notch in the connection portion, as in Patent Document 1, reduces the axial height of the busbar, which reduces the current flow efficiency.
また、複数のバスバーを順次組み付けていく過程で、互いのバスバーの端子部が邪魔になる場合、それぞれのバスバーの姿勢を変えて干渉を回避しながら組み付ける必要があり、組み付けに時間がかかる。 In addition, when multiple bus bars are being assembled in sequence, if the terminals of the bus bars get in the way of each other, it is necessary to change the position of each bus bar to avoid interference while assembling them, which takes time to assemble.
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、バスバーの導電率の低下を抑えつつ、バスバーの組み付け時間を短縮でき、エネルギ効率の改善に寄与するバスリング構造を実現する。 The present invention was made in consideration of the above problems, and realizes a bus ring structure that can reduce the bus bar assembly time while suppressing the decrease in the conductivity of the bus bar, thereby contributing to improving energy efficiency.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第1から第3の形態は、複数のバスバー(2~5)が同心状に配置されたバスリング(1)の構造であって、電動機の三相線に対応する第1のバスバー(2)、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)と、中性線に対応する第4のバスバー(5)と、を含み、前記第1のバスバー(2)から前記第4のバスバー(5)は、円弧状のリング部(2a~5a)と、前記リング部(2a~5a)から径方向外側に突出する外側端子部(2c~5c)と、を有し、前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)は、前記リング部(2a~4a)から径方向内側に突出する内側端子部(2b~4b)を有し、前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の間で前記外側端子部(2c、3c)と前記リング部(3a、4a)とが交差する部位において前記リング部(3a、4a)が前記外側端子部(3c、4c)を迂回するように前記リング部(3a、4a)に軸方向に突出する突出部(3e、4e、4f)が形成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, first to third aspects of the present invention provide a bus ring (1) structure in which a plurality of bus bars (2 to 5) are concentrically arranged, including a first bus bar (2), a second bus bar (3) and a third bus bar (4) corresponding to three-phase lines of an electric motor, and a fourth bus bar (5) corresponding to a neutral line, and the first bus bar (2) to the fourth bus bar (5) include arc-shaped ring portions (2a to 5a) and outer terminal portions (2c to 2d) protruding radially outward from the ring portions (2a to 5a). and 5c), wherein the first bus bar (2) to the third bus bar (4) have inner terminal portions (2b to 4b) protruding radially inward from the ring portions (2a to 4a), and protrusions (3e, 4e, 4f) protruding in the axial direction are formed on the ring portions (3a, 4a) at sites where the outer terminal portions (2c, 3c) and the ring portions (3a, 4a) intersect between the first bus bar (2) and the third bus bar (4) such that the ring portions (3a, 4a) bypass the outer terminal portions (3c, 4c).
本発明に係る第1の形態は、前記第4のバスバー(5)は、複数に分割された構成を有し、前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の周囲に周方向に離間して配置され、前記離間して配置された前記第4のバスバー(5)の間に、前記第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)が軸方向一方側から径方向外側に延び、前記第2のバスバー(3)および前記第3のバスバー(4)の外側端子部(3c、4c)が軸方向他方側から径方向外側に延びている。 In a first form according to the present invention , the fourth busbar (5) has a configuration in which it is divided into multiple parts and is arranged circumferentially around the first busbar (2) to the third busbar (4) at a distance from each other, and between the fourth busbars (5) arranged at a distance, an outer terminal portion (2c) of the first busbar (2) extends radially outward from one axial side, and outer terminal portions (3c, 4c) of the second busbar (3) and the third busbar (4) extend radially outward from the other axial side.
本発明に係る第2の形態は、前記第2のバスバー(3)は、前記第1のバスバー(2)の径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)は、前記第2のバスバー(3)より径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)のリング部(4a)は、前記第1のバスバー(2)と交差する第1の突出部(4e)と、前記第2のバスバー(3)と交差する第2の突出部(4f)とを有し、前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低い。 In a second form according to the present invention, the second busbar (3) is arranged radially outward of the first busbar (2), the third busbar (4) is arranged radially outward from the second busbar (3), a ring portion (4a) of the third busbar (4) has a first protrusion (4e) that intersects with the first busbar (2) and a second protrusion (4f) that intersects with the second busbar (3), and an axial height of the first protrusion (4e) is lower than an axial height of the second protrusion (4f).
本発明に係る第3の形態は、前記第1のバスバー(2)は外側端子部(2c)が軸方向一方側から延び、前記第2のバスバー(3)および前記第3のバスバー(4)は外側端子部(3c~4c)が軸方向他方側から延び、前記第2のバスバー(3)は、前記第1のバスバー(2)の径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)は、前記第2のバスバー(3)より径方向外側に配置されている。 In a third form according to the present invention, the first busbar (2) has an outer terminal portion (2c) extending from one axial side, the second busbar (3) and the third busbar (4) have outer terminal portions (3c to 4c) extending from the other axial side, the second busbar (3) is arranged radially outward from the first busbar (2), and the third busbar (4) is arranged radially outward from the second busbar (3).
本発明に係る第4の形態は、第1または第3の形態において、前記第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)と前記リング部(2a)との接続部における、前記リング部(2a)の軸方向一方側に切り欠き(2e)が設けられ、前記リング部(2a)の軸方向他方側に突出する段差部(2f)が設けられている。 A fourth aspect of the present invention is the first or third aspect, wherein a notch (2e) is provided on one axial side of the ring portion (2a) at a connection portion between an outer terminal portion (2c) of the first busbar (2) and the ring portion (2a), and a step portion (2f) protruding on the other axial side of the ring portion (2a) is provided.
本発明に係る第5の形態は、第1から第3のいずれかの形態において、前記第4のバスバー(5)は前記突出部を有していない。
本発明に係る第6の形態は、第1から第3のいずれかの形態において、前記第1のバスバー(2)は、前記第1のバスバー(2)から前記第4のバスバー(5)のうち最も径方向内側に配置される。
本発明に係る第7の形態は、第1の形態において、前記第2のバスバー(3)は、前記第1のバスバー(2)の径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)は、前記第2のバスバー(3)より径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)のリング部(4a)は、前記第1のバスバー(2)と交差する第1の突出部(4e)と、前記第2のバスバー(3)と交差する第2の突出部(4f)とを有し、前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低い。
本発明に係る第8の形態は、第3の形態において、前記第4のバスバー(5)は、複数に分割された構成を有し、前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の周囲に周方向に離間して配置され、前記離間して配置された前記第4のバスバー(5)の間に、前記第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)が軸方向一方側から径方向外側に延びている。
本発明に係る第9の形態は、第3または第8の形態において、前記第3のバスバー(4)のリング部(4a)は、前記第1のバスバー(2)と交差する第1の突出部(4e)と、前記第2のバスバー(3)と交差する第2の突出部(4f)とを有し、前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低い。
A fifth aspect of the present invention is based on any one of the first to third aspects, wherein the fourth bus bar (5) does not have the protrusion.
A sixth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects, wherein the first bus bar (2) is arranged radially innermost among the first bus bar (2) to the fourth bus bar (5).
A seventh aspect of the present invention is related to the first aspect, wherein the second busbar (3) is arranged radially outward of the first busbar (2), the third busbar (4) is arranged radially outward from the second busbar (3), a ring portion (4a) of the third busbar (4) has a first protrusion (4e) intersecting with the first busbar (2) and a second protrusion (4f) intersecting with the second busbar (3), and an axial height of the first protrusion (4e) is lower than an axial height of the second protrusion (4f).
The eighth aspect of the present invention is related to the third aspect, wherein the fourth bus bar (5) has a configuration divided into multiple parts and is arranged circumferentially around the first bus bar (2) to the third bus bar (4) at a distance, and an outer terminal portion (2c) of the first bus bar (2) extends radially outward from one axial side between the fourth bus bars (5) arranged at a distance.
A ninth aspect of the present invention is the third or eighth aspect, wherein the ring portion (4a) of the third busbar (4) has a first protrusion (4e) that intersects with the first busbar (2) and a second protrusion (4f) that intersects with the second busbar (3), and the axial height of the first protrusion (4e) is lower than the axial height of the second protrusion (4f).
本発明によれば、バスバーの導電率の低下を抑えつつ、バスバーの組み付け時間を短縮できるバスリング構造を実現でき、エネルギ効率の改善に寄与する。 The present invention makes it possible to realize a bus ring structure that can reduce the time required to assemble the bus bar while minimizing the decrease in the conductivity of the bus bar, thereby contributing to improved energy efficiency.
詳しくは、第1から第3の形態によれば、バスバー(2、3)の外側端子部(2c、3c)とバスバー(3、4)のリング部(3a、4a)が交差する部位におけるリング部(3a、4a)の軸方向の導体の断面積を確保できるので、単純に切り欠きを設けた従来の構成に対して導電率の低下を抑制することができる。 In detail, according to the first to third embodiments, the cross-sectional area of the conductor in the axial direction of the ring portions (3a, 4a) at the locations where the outer terminal portions (2c, 3c) of the bus bars (2, 3) and the ring portions (3a, 4a) of the bus bars (3, 4) intersect can be ensured, so that a decrease in conductivity can be suppressed compared to the conventional configuration in which a notch is simply provided.
また、第1、第3および第8の形態によれば、全てのバスバー(2~5)の外側端子部(2c~5c)がリング部(2a~5a)の軸方向の同じ側から延びていると、突出部を形成した場合に軸方向のサイズ(高さまたは幅)が大きくなり、材料コストが高くなるが、軸方向一方側と他方側に外側端子部を振り分けて形成することで突出部(3e、4e、4f)の軸方向のサイズが抑えられるので材料コストを低下できる。 Furthermore, according to the first, third and eighth embodiments, if the outer terminal portions (2c to 5c) of all the busbars (2 to 5) extend from the same axial side of the ring portions (2a to 5a), then forming a protrusion would increase the axial size (height or width) and result in higher material costs. However, by distributing the outer terminal portions between one axial side and the other axial side, the axial size of the protrusions (3e, 4e, 4f) can be reduced, thereby enabling a reduction in material costs.
また、第1のバスバー(2)に対して、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)を軸方向の他方側から組み付けることができるので、組み付け時間を短縮できる。 In addition, the second bus bar (3) and the third bus bar (4) can be assembled to the first bus bar (2) from the other axial side, thereby shortening the assembly time.
また、第2、第7および第9の形態によれば、リング部(4a)と交差する外側端子部(2c、3c)の高さに合わせて突出部(4e、4f)の軸方向の高さを設定することで、材料の使用量を最小限に抑えられるので、材料コストを低下できると共に、導電率の低下を抑えることができる。 Furthermore, according to the second, seventh and ninth embodiments, by setting the axial height of the protrusions (4e, 4f) in accordance with the height of the outer terminal portions (2c, 3c) intersecting with the ring portion (4a), the amount of material used can be minimized, thereby reducing material costs and suppressing a decrease in conductivity.
また、第4の形態によれば、第1のバスバー(2)のリング部(2a)と外側端子部(2c)の接続部が盛り上がらないように構成することができる。また、切り欠き(2e)を形成した分だけリング部(2a)の軸方向の断面積が減少しないように、外側端子部(2c)の接続部に対応するリング部(2a)に段差部(2f)を形成しているので、導電率の低下を抑えることができる。 According to the fourth embodiment, the connection portion between the ring portion (2a) of the first busbar (2) and the outer terminal portion (2c) can be configured not to be raised. Also, in order to prevent the axial cross-sectional area of the ring portion (2a) from decreasing by the amount of the cutout (2e), the step portion (2f) is formed in the ring portion (2a) corresponding to the connection portion of the outer terminal portion (2c), thereby suppressing a decrease in conductivity.
また、第5の形態によれば、第4のバスバー(5)を複数に分割して構成しなかった場合は第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)と交差する部位に突出部を形成するとバスバー全体が軸方向に大型化してしまうが、第4のバスバー(5)を複数に分割して構成したことで突出部を形成する必要がなくなるので、コンパクトかつ組み付け容易なバスリング構造を実現できる。 Furthermore, according to the fifth embodiment, if the fourth busbar (5) were not configured as multiple pieces, forming a protrusion at the portion intersecting with the outer terminal portion (2 c) of the first busbar (2) would result in the entire busbar becoming larger in the axial direction. However, by configuring the fourth busbar (5) as multiple pieces, there is no need to form a protrusion, so a compact and easy-to-assemble bus ring structure can be realized.
また、第6の形態によれば、外側端子部(2c)が軸方向他方側から延びる第1のバスバー(2)を最も径方向内側に配置することで、内側端子部(2b)が邪魔にならずに、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)を軸方向一方側から配置することができる。 Furthermore, according to the sixth embodiment, by arranging the first bus bar (2) whose outer terminal portion (2c) extends from the other axial side at the radially innermost position, the second bus bar (3) and the third bus bar (4) can be arranged from one axial side without being obstructed by the inner terminal portion (2b).
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち2つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The embodiments are described in detail below with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims, and not all combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the invention. Two or more of the features described in the embodiments may be combined in any desired manner. In addition, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate descriptions are omitted.
[全体構成]
以下、図1を参照して、本実施形態のバスリング1の全体構成について説明する。
[Overall configuration]
The overall configuration of a bus ring 1 according to the present embodiment will now be described with reference to FIG.
図1は、本実施形態のバスリング1の全体構成を示す正面図である。 Figure 1 is a front view showing the overall configuration of the bus ring 1 of this embodiment.
本実施形態のバスリング1は、電気自動車や電動二輪車などの電動車両に搭載される電動機または発電機としての三相交流式のブラシレスモータにおけるステータの一部を構成する部品である。ステータは、鉄心にコイルが巻かれた複数のコアとバスリングを含み、コアに対向するようにマグネットからなるロータが配置される。バスリング1は、円周方向に等間隔に配置された複数のコアのうち同一相のコアを電気的に接続するバスバーと呼ばれる複数のリング状の導電部材が互いに絶縁(離間)された状態で円環状に配置された構造を有する。 The bus ring 1 of this embodiment is a component that constitutes part of the stator in a three-phase AC brushless motor that serves as an electric motor or generator mounted on electric vehicles such as electric cars and electric motorcycles. The stator includes a bus ring and multiple cores with coils wound around iron cores, and a rotor made of magnets is arranged facing the cores. The bus ring 1 has a structure in which multiple ring-shaped conductive members called bus bars that electrically connect cores of the same phase among multiple cores that are arranged at equal intervals in the circumferential direction are arranged in a circular ring shape while being insulated (spaced apart) from each other.
図1に示すように、バスリング1は、導電性の金属材料から形成される第1のバスバー2、第2のバスバー3、第3のバスバー4、第4のバスバー5および絶縁性の樹脂材料から形成されるフレーム6を備える。第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4は、三相モータにおける三相線(U相、V相およびW相)のいずれかのコアに電気的に接続される。第4のバスバー5は、中性線(C相)としてU相、V相、W相に接続される。本実施形態では、例えば、第1のバスバー2がU相、第2のバスバー3がV相、第3のバスバー4がW相、第4のバスバー5がC相に対応する。 As shown in FIG. 1, the bus ring 1 includes a first bus bar 2, a second bus bar 3, a third bus bar 4, and a fourth bus bar 5 formed from a conductive metal material, and a frame 6 formed from an insulating resin material. The first bus bar 2, the second bus bar 3, and the third bus bar 4 are electrically connected to any of the cores of the three-phase lines (U-phase, V-phase, and W-phase) in the three-phase motor. The fourth bus bar 5 is connected to the U-phase, V-phase, and W-phase as a neutral line (C-phase). In this embodiment, for example, the first bus bar 2 corresponds to the U-phase, the second bus bar 3 corresponds to the V-phase, the third bus bar 4 corresponds to the W-phase, and the fourth bus bar 5 corresponds to the C-phase.
なお、以下の説明において、軸方向は図1の紙面の表裏方向(法線方向)を表し、軸方向上側は図1の紙面の表面側を表し、軸方向下側は図1の紙面の裏面側を表す。径方向は軸方向と直交する図1の紙面と平行な方向を表し、径方向内側はバスリング1の中心軸axに近づく方向を表し、径方向外側はバスリング1の中心軸axから遠ざかる方向を表す。また、周方向はバスリング1の中心軸axまわりの方向を表す。 In the following description, the axial direction refers to the front-to-back direction (normal direction) of the paper in FIG. 1, the upper axial direction refers to the front side of the paper in FIG. 1, and the lower axial direction refers to the back side of the paper in FIG. 1. The radial direction refers to the direction parallel to the paper in FIG. 1 that is perpendicular to the axial direction, the radially inward direction refers to the direction approaching the central axis ax of the bus ring 1, and the radially outward direction refers to the direction moving away from the central axis ax of the bus ring 1. The circumferential direction refers to the direction around the central axis ax of the bus ring 1.
第1のバスバー2は、バスバー本体を構成する円弧状のリング部2a、リング部2aから径方向内側に突出する単一の内側端子部2b、リング部2aから径方向外側に突出する複数(本実施形態では、4個)の外側端子部2cと、を含む。第2のバスバー3は、バスバー本体を構成する円弧状のリング部3a、リング部3aから径方向内側に突出する単一の内側端子部3b、リング部3aから径方向外側に突出する複数(本実施形態では、4個)の外側端子部3cと、を含む。第3のバスバー4は、バスバー本体を構成する円弧状のリング部4a、リング部4aから径方向内側に突出する単一の内側端子部4b、リング部4aから径方向外側に突出する複数(本実施形態では、4個)の外側端子部4cと、を含む。第4のバスバー5は、円弧状の複数(本実施形態では、4個)のリング部5aおよびリング部5aから径方向外側に突出する複数(本実施形態では、3個)の外側端子部5cと、を含む。 The first busbar 2 includes an arc-shaped ring portion 2a constituting the busbar body, a single inner terminal portion 2b protruding radially inward from the ring portion 2a, and multiple (four in this embodiment) outer terminal portions 2c protruding radially outward from the ring portion 2a. The second busbar 3 includes an arc-shaped ring portion 3a constituting the busbar body, a single inner terminal portion 3b protruding radially inward from the ring portion 3a, and multiple (four in this embodiment) outer terminal portions 3c protruding radially outward from the ring portion 3a. The third busbar 4 includes an arc-shaped ring portion 4a constituting the busbar body, a single inner terminal portion 4b protruding radially inward from the ring portion 4a, and multiple (four in this embodiment) outer terminal portions 4c protruding radially outward from the ring portion 4a. The fourth busbar 5 includes multiple (four in this embodiment) arc-shaped ring portions 5a and multiple (three in this embodiment) outer terminal portions 5c that protrude radially outward from the ring portions 5a.
第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4の各内側端子部2b、3b、4bは、不図示のモータ駆動回路における各相の接続端子に電気的に接続される。第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4の各外側端子部2c、3c、4cは、バスリング1に対向配置される各相のコアのコイルに電気的に接続される。 The inner terminal portions 2b, 3b, and 4b of the first busbar 2, second busbar 3, and third busbar 4 are electrically connected to the connection terminals of each phase in a motor drive circuit (not shown). The outer terminal portions 2c, 3c, and 4c of the first busbar 2, second busbar 3, and third busbar 4 are electrically connected to the coils of the cores of each phase that are arranged opposite the bus ring 1.
第1~第4の各バスバー2~5は、バスリング1の中心軸axを基準として同心円状に組み付けられた状態で、絶縁性の樹脂成形品であるリング状のフレーム6に嵌め込まれることでバスリング1として一体的に構成される。 The first to fourth bus bars 2 to 5 are assembled concentrically around the central axis ax of the bus ring 1, and are fitted into a ring-shaped frame 6, which is an insulating resin molded product, to form an integrated bus ring 1.
フレーム6は、軸方向に所定の高さを有する円環状の外輪部6aおよび内輪部6bと、外輪部6aと内輪部6bを接続する径方向に放射状に延びる複数の接続部6cとを有する。 The frame 6 has an outer ring portion 6a and an inner ring portion 6b that are annular and have a predetermined height in the axial direction, and a number of connecting portions 6c that extend radially in the radial direction and connect the outer ring portion 6a and the inner ring portion 6b.
[バスバーの構成]
図2は、本実施形態のバスリング1を構成するバスバーの平面図である。図3は、本実施形態のバスリング1を構成するバスバーの斜視図である。図4は、図2(d)のP1部分の詳細な構成を示す斜視図である。
[Busbar configuration]
Fig. 2 is a plan view of a bus bar constituting bus ring 1 of the present embodiment. Fig. 3 is a perspective view of a bus bar constituting bus ring 1 of the present embodiment. Fig. 4 is a perspective view showing a detailed configuration of a portion P1 in Fig. 2(d).
第1~第4のバスバー2~5のうち、第1のバスバー2は、バスリング1の中心軸axに最も近い最内径側に配置され、第4のバスバー5はバスリング1の中心軸axから最も遠い最外径側に配置され、第2のバスバー3および第3のバスバー4が第1のバスバー2と第4のバスバー5の間に配置される。 Of the first to fourth busbars 2 to 5, the first busbar 2 is arranged on the innermost side closest to the central axis ax of the bus ring 1, the fourth busbar 5 is arranged on the outermost side farthest from the central axis ax of the bus ring 1, and the second busbar 3 and the third busbar 4 are arranged between the first busbar 2 and the fourth busbar 5.
まず、第1のバスバー2の構成について説明する。 First, we will explain the configuration of the first busbar 2.
リング部2aは、軸方向に所定の高さを有する長尺のプレート部材が円弧状に曲げ加工されて構成される。リング部2aの両端部は、互いに離間した状態で曲げ加工される。 The ring portion 2a is formed by bending a long plate member having a predetermined height in the axial direction into an arc shape. Both ends of the ring portion 2a are bent while being spaced apart from each other.
内側端子部2bは、リング部2aの両端部の中間位置であって、両端部を除く2つの外側端子部2cの間に配置されている。内側端子部2bは、リング部2aから径方向内側に折り曲げられて中心軸axに向かって延びている。 The inner terminal portion 2b is located at the middle of both ends of the ring portion 2a, between the two outer terminal portions 2c excluding both ends. The inner terminal portion 2b is bent radially inward from the ring portion 2a and extends toward the central axis ax.
複数の外側端子部2cは、リング部2aの両端部と、両端部の間に等間隔に配置されている。複数の外側端子部2cは、リング部2aから径方向外側に折り曲げられて放射状に延びている。 The multiple outer terminals 2c are arranged at equal intervals between both ends of the ring portion 2a. The multiple outer terminals 2c are bent radially outward from the ring portion 2a and extend radially.
第2のバスバー3および第3のバスバー4は、平面視で第1のバスバー2と略同様の形状を有しているが、各バスバー2、3、4のリング部2a、3a、4aが異なる外径を有する。すなわち、第1のバスバー2のリング部2aの外径が最も小さく、第2のバスバー3のリング部3aの外径は、第1のバスバー2のリング部2aの外径より大きく、第3のバスバー4のリング部4aの外径は第2のバスバー3のリング部3aの外径より大きい。 The second busbar 3 and the third busbar 4 have substantially the same shape as the first busbar 2 in a plan view, but the ring portions 2a, 3a, and 4a of the busbars 2, 3, and 4 have different outer diameters. That is, the outer diameter of the ring portion 2a of the first busbar 2 is the smallest, the outer diameter of the ring portion 3a of the second busbar 3 is larger than the outer diameter of the ring portion 2a of the first busbar 2, and the outer diameter of the ring portion 4a of the third busbar 4 is larger than the outer diameter of the ring portion 3a of the second busbar 3.
また、第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4の外側端子部2c、3c、4cを含む外径は略同等である。すなわち、第1のバスバー2の外側端子部2cがリング部2aから最も径方向外側に延びている。第1のバスバー2の外側端子部2cは、リング部2aから折れ曲がって延びるクランク状のアーム部2dを有する。 The outer diameters of the first busbar 2, second busbar 3, and third busbar 4, including the outer terminal portions 2c, 3c, and 4c, are approximately equal. That is, the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 extends radially outward from the ring portion 2a. The outer terminal portion 2c of the first busbar 2 has a crank-shaped arm portion 2d that bends and extends from the ring portion 2a.
第2のバスバー3の外側端子部3cは第1のバスバー2の外側端子部2cより径方向外側に短く、リング部3aから折れ曲がって延びるアーム部3dを有する。 The outer terminal portion 3c of the second busbar 3 is shorter radially outward than the outer terminal portion 2c of the first busbar 2, and has an arm portion 3d that bends and extends from the ring portion 3a.
第3のバスバー4の外側端子部4cは第2のバスバー3の外側端子部3cより径方向外側に短く、リング部4aから折れ曲がって延びるアーム部4dを有する。 The outer terminal portion 4c of the third busbar 4 is shorter radially outward than the outer terminal portion 3c of the second busbar 3, and has an arm portion 4d that bends and extends from the ring portion 4a.
第4のバスバー5は、第3のバスバー4より径方向外側、すなわち、第1~第4のバスバー2~5の中で径方向の最も外側に配置される。第4のバスバー5は、円環状のリング部5aが周方向に等間隔で複数に分割して構成され、本実施形態では、60度間隔で4分割された4個のリング部5aを有する。それぞれのリング部5aには、両端部と中間位置に3個の外側端子部5cが設けられ、リング部5aから径方向外側に折れ曲がって延びている。 The fourth busbar 5 is disposed radially outward from the third busbar 4, i.e., radially outward among the first to fourth busbars 2 to 5. The fourth busbar 5 is configured by dividing an annular ring portion 5a into multiple portions at equal intervals in the circumferential direction, and in this embodiment has four ring portions 5a divided into four portions at 60 degree intervals. Each ring portion 5a has three outer terminal portions 5c at both ends and a middle position, which bend and extend radially outward from the ring portion 5a.
また、4個の第4のバスバー5を第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4の周囲に周方向に配置した状態における、第4のバスバー5の外側端子部5aを含む外径は、第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4の外側端子部2a、3a、4aを含む外径と略同等である。 In addition, when the four fourth busbars 5 are arranged circumferentially around the first busbar 2, the second busbar 3, and the third busbar 4, the outer diameter of the fourth busbar 5 including the outer terminal portion 5a is approximately equal to the outer diameter of the first busbar 2, the second busbar 3, and the third busbar 4 including the outer terminal portions 2a, 3a, 4a.
第1のバスバー2の外側端子部2cは、リング部2aの軸方向における一方側の端縁(下端縁)から径方向外側に延びている。第1のバスバー2の内側端子部2bは、リング部2aの軸方向における他方側の端縁(上端縁)から径方向内側および径方向外側にそれぞれ延びている。 The outer terminal portion 2c of the first busbar 2 extends radially outward from one axial edge (lower edge) of the ring portion 2a. The inner terminal portion 2b of the first busbar 2 extends radially inward and radially outward from the other axial edge (upper edge) of the ring portion 2a.
これに対して、第2のバスバー3および第3のバスバー4の内側端子部3b、4bおよび外側端子接3c、4c、並びに第4のバスバー5の外側端子部5cは、リング部3a、4a、5aの軸方向における同じ端縁(上端縁)から延びている。 In contrast, the inner terminal portions 3b, 4b and outer terminal portions 3c, 4c of the second busbar 3 and the third busbar 4, and the outer terminal portion 5c of the fourth busbar 5, extend from the same axial edge (upper edge) of the ring portions 3a, 4a, 5a.
詳しくは、第1のバスバー2の外側端子部2cは、リング部2aの軸方向における下端縁(図2の裏面側または図3の下側)から延びている一方、内側端子部2bは、リング部2aの軸方向における上端縁(図2の表面側または図3の上側)から延びている。これに対して、第2のバスバー3および第3のバスバー4の外側端子部3c、4cおよび内側端子接3b、4b、並びに第4のバスバー5の外側端子部5cは、リング部3a、4a、5aの軸方向における上端縁(図2の表面側または図3の上側)から延びている。 In detail, the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 extends from the lower axial edge of the ring portion 2a (the back side in FIG. 2 or the lower side in FIG. 3), while the inner terminal portion 2b extends from the upper axial edge of the ring portion 2a (the front side in FIG. 2 or the upper side in FIG. 3). In contrast, the outer terminal portions 3c, 4c and the inner terminal connections 3b, 4b of the second busbar 3 and the third busbar 4, and the outer terminal portion 5c of the fourth busbar 5 extend from the upper axial edges of the ring portions 3a, 4a, 5a (the front side in FIG. 2 or the upper side in FIG. 3).
これにより、第1のバスバー2、第2のバスバー3、第3のバスバー4および第4のバスバー5を、軸方向における同じ方向(図2の表面から裏面の方向または図3の上部から下部の方向)から組み付けることができるようになる。すなわち、図2の表面側または図3の上側を上方向、図2の裏側または図3の下側を下方向と定義すると、図2(a)に示す径方向の最も内側に配置される第1のバスバー2に対して、径方向の最も外側に配置される第4のバスバー5が同心状に配置された図2(b)に示す状態において、第2のバスバー3と第3のバスバー4を図2(c)から図2(d)の順で上方向から下方向に順次配置することができる。あるいは、第1のバスバー2、第2のバスバー3、第3のバスバー4および第4のバスバー5を、図3(a)から図3(d)の順で上方向から下方向に順次配置することができる。 This allows the first busbar 2, the second busbar 3, the third busbar 4, and the fourth busbar 5 to be assembled from the same axial direction (from the front to the back in FIG. 2 or from the top to the bottom in FIG. 3). In other words, if the front side of FIG. 2 or the upper side of FIG. 3 is defined as the upper direction, and the back side of FIG. 2 or the lower side of FIG. 3 is defined as the lower direction, the second busbar 3 and the third busbar 4 can be sequentially arranged from the top to the bottom in the order of FIG. 2(c) to FIG. 2(d) in the state shown in FIG. 2(b) in which the fourth busbar 5 arranged on the outermost side in the radial direction is concentrically arranged with the first busbar 2 arranged on the innermost side in the radial direction as shown in FIG. 2(a). Alternatively, the first busbar 2, the second busbar 3, the third busbar 4, and the fourth busbar 5 can be sequentially arranged from the top to the bottom in the order of FIG. 3(a) to FIG. 3(d).
ところで、図2(b)に示す状態において、第1のバスバー2に対して、図2(c)に示すように第2のバスバー3を上方向から第1のバスバーの径方向外側に組み付ける場合、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dと第2のバスバー3のリング部3aとが上下方向に交差する位置関係となる。 In the state shown in FIG. 2(b), when the second busbar 3 is attached to the first busbar 2 from above, radially outward, as shown in FIG. 2(c), the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the ring portion 3a of the second busbar 3 are in a positional relationship in which they cross each other in the vertical direction.
そこで、本実施形態では、第2のバスバー3のリング部3aにおける、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dと交差する部位に突出部3eが形成されている。突出部3eは、リング部3aの軸方向一方側(下端縁)が凹み、軸方向他方側(上端縁)が突出したアーチ状を有し、第2のバスバー3の組み付け時に第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dが邪魔にならないように構成されている。 Therefore, in this embodiment, a protrusion 3e is formed at the portion of the ring portion 3a of the second busbar 3 that intersects with the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2. The protrusion 3e has an arch shape with one axial side (lower edge) of the ring portion 3a recessed and the other axial side (upper edge) protruding, and is configured so that the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 does not get in the way when the second busbar 3 is assembled.
また、突出部3eが形成されている部位のリング部3aの軸方向の導体の断面積は、突出部3eが形成されていない部位のリング部3aの軸方向の断面積と略同等になるように構成されている。これにより、突出部3eが形成されたリング部3aの軸方向の導体の断面積が減少し、導電率が低下することを抑制することができる。本実施形態では、突出部3eは、第1のバスバー2の4個の外側端子部2cに対応する部位に設けられる。 The cross-sectional area of the conductor in the axial direction of the ring portion 3a at the portion where the protrusion 3e is formed is configured to be approximately equal to the cross-sectional area of the ring portion 3a at the portion where the protrusion 3e is not formed. This reduces the cross-sectional area of the conductor in the axial direction of the ring portion 3a where the protrusion 3e is formed, and prevents a decrease in conductivity. In this embodiment, the protrusion 3e is provided at the portion corresponding to the four outer terminal portions 2c of the first busbar 2.
なお、第2のバスバー3の内側端子部3bはリング部3aの上端縁から径方向に延びているので第1のバスバー2のリング部2aと干渉する位置関係にはならず、また、第2のバスバー3の外側端子部3cはリング部3aの上端縁から径方向に延びているので第4のバスバー5のリング部5aと干渉する位置関係にはならない。 The inner terminal portion 3b of the second busbar 3 extends radially from the upper edge of the ring portion 3a, so it is not positioned to interfere with the ring portion 2a of the first busbar 2, and the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 extends radially from the upper edge of the ring portion 3a, so it is not positioned to interfere with the ring portion 5a of the fourth busbar 5.
さらに、図2(c)に示す状態において、第1のバスバー2および第2のバスバー3に対して、図2(d)に示すように第3のバスバー4を上方向から第2のバスバー3の径方向外側に組み付ける場合、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dおよび第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dと第3のバスバー4のリング部4aとが上下方向に交差する位置関係となる。 Furthermore, in the state shown in FIG. 2(c), when the third busbar 4 is attached to the first busbar 2 and the second busbar 3 from above radially outward of the second busbar 3 as shown in FIG. 2(d), the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 cross the ring portion 4a of the third busbar 4 in the vertical direction.
そこで、本実施形態では、第3のバスバー4のリング部4aにおける、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dと交差する部位に第1の突出部4eが形成されている。第1の突出部4eは、リング部4aの軸方向一方側(下端縁)が凹み、軸方向他方側(上端縁)が突出したアーチ状を有し、第3のバスバー4の組み付け時に第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dが邪魔にならないように構成されている。 Therefore, in this embodiment, a first protrusion 4e is formed at the portion of the ring portion 4a of the third busbar 4 that intersects with the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2. The first protrusion 4e has an arch shape with one axial side (lower edge) of the ring portion 4a recessed and the other axial side (upper edge) protruding, and is configured so that the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 does not get in the way when the third busbar 4 is assembled.
また、第1の突出部4eが形成されている部位のリング部4aの軸方向の寸法は、第1の突出部4eが形成されていない部位のリング部4aの軸方向の寸法と略同等になるように構成されている。これにより、単純に切り欠きを設けた従来の構成のように第1の突出部4eが形成されたリング部4aの寸法が小さくなり、導電率が低下することを抑制することができる。本実施形態では、第1の突出部4eは、第1のバスバー2の4個の外側端子部2cに対応する部位に設けられる。 The axial dimension of the ring portion 4a at the portion where the first protrusion 4e is formed is configured to be approximately equal to the axial dimension of the ring portion 4a at the portion where the first protrusion 4e is not formed. This makes it possible to prevent the dimension of the ring portion 4a where the first protrusion 4e is formed from becoming smaller, as in the conventional configuration where a simple notch is provided, and to prevent a decrease in conductivity. In this embodiment, the first protrusion 4e is provided at the portion corresponding to the four outer terminal portions 2c of the first busbar 2.
さらに、第3のバスバー4のリング部4aにおける、第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dと交差する部位に第2の突出部4fが形成されている。第2の突出部4fは、リング部4aの軸方向一方側(下端縁)が凹み、軸方向他方側(上端縁)が突出したアーチ状を有し、第3のバスバー4の組み付け時に第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dが邪魔にならないように構成されている。 Furthermore, a second protrusion 4f is formed at the portion of the ring portion 4a of the third busbar 4 that intersects with the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3. The second protrusion 4f has an arch shape with one axial side (lower edge) of the ring portion 4a recessed and the other axial side (upper edge) protruding, and is configured so that the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 does not get in the way when the third busbar 4 is assembled.
これにより、第1から第4のバスバー2~5の外側端子部2c~5cがリング部2a~5aの軸方向の同じ端縁から延びていると、突出部を形成した場合に軸方向のサイズ(高さまたは幅)が大きくなり、材料コストが高くなるが、軸方向一方側と他方側に外側端子部を振り分けて形成することで突出部3e、4e、4fの軸方向のサイズが抑えられるので材料コストを低下できる。 As a result, if the outer terminal portions 2c to 5c of the first to fourth busbars 2 to 5 extend from the same axial edge of the ring portions 2a to 5a, the axial size (height or width) would be large when protrusions are formed, resulting in high material costs. However, by distributing the outer terminal portions to one axial side and the other axial side, the axial size of the protrusions 3e, 4e, and 4f can be reduced, thereby reducing material costs.
また、第1のバスバー2に対して、第2のバスバー3および第3のバスバー4を軸方向の他方側から組み付けることができるので、組み付け時間を短縮できる。 In addition, the second bus bar 3 and the third bus bar 4 can be assembled to the first bus bar 2 from the other axial side, thereby shortening the assembly time.
なお、第4のバスバー5は、第1のバスバー2のリング部2aの径方向外側に、周方向に離間して配置され、隣接する第4のバスバー5の間に、第1のバスバー2の外側端子部2cが配置される。すなわち、第4のバスバー5のリング部5aが第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dと上下方向に交差しない位置関係となる。このため、第4のバスバー5には突出部が形成されておらず、リング部5aの軸方向のサイズは周方向に略一定に構成されている。 The fourth busbars 5 are arranged radially outside the ring portion 2a of the first busbar 2 and spaced apart in the circumferential direction, with the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 arranged between adjacent fourth busbars 5. In other words, the ring portion 5a of the fourth busbar 5 is positioned so as not to intersect with the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 in the vertical direction. For this reason, no protrusions are formed on the fourth busbar 5, and the axial size of the ring portion 5a is configured to be approximately constant in the circumferential direction.
第4のバスバー5を複数に分割して構成しなかった場合は第1のバスバー2の外側端子部2cと交差する部位に突出部を形成するとバスバー全体が軸方向に大型化してしまうが、第4のバスバー5を複数に分割して構成したことで突出部を形成する必要がなくなるので、コンパクトかつ組み付け容易なバスリング構造を実現できる。 If the fourth busbar 5 were not divided into multiple pieces, forming a protrusion at the point where it intersects with the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 would result in the entire busbar becoming larger in the axial direction. However, by dividing the fourth busbar 5 into multiple pieces, there is no need to form a protrusion, making it possible to realize a compact, easy-to-assemble bus ring structure.
また、第2の突出部4fが形成されている部位のリング部4aの軸方向の寸法は、第2の突出部4fが形成されていない部位のリング部4aの軸方向の寸法と略同等になるように構成されている。これにより、第2の突出部4fが形成されたリング部4aの寸法が小さくなり、導電率が低下することを抑制することができる。本実施形態では、第2の突出部4fは、第2のバスバー3の4個の外側端子部3cに対応する部位に設けられる。 The axial dimension of the ring portion 4a at the portion where the second protrusion 4f is formed is configured to be approximately equal to the axial dimension of the ring portion 4a at the portion where the second protrusion 4f is not formed. This reduces the dimension of the ring portion 4a where the second protrusion 4f is formed, and prevents the conductivity from decreasing. In this embodiment, the second protrusion 4f is provided at the portion corresponding to the four outer terminal portions 3c of the second busbar 3.
なお、第1の突出部4eは、第1のバスバー2のリング部2aの下端縁から延びている外側端子部2cのアーム部2dを迂回する形状である一方、第2の突出部4fは、第2のバスバー3のリング部3aの上端縁から延びている外側端子部3cのアーム部3dを迂回する形状である。このため、第2の突出部4feは、第1の突出部4eよりも上方向に突出している。 The first protrusion 4e is shaped to bypass the arm 2d of the outer terminal 2c extending from the lower edge of the ring 2a of the first busbar 2, while the second protrusion 4f is shaped to bypass the arm 3d of the outer terminal 3c extending from the upper edge of the ring 3a of the second busbar 3. Therefore, the second protrusion 4fe protrudes upward more than the first protrusion 4e.
このように、第3のバスバー4のリング部4aと交差する第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dおよび第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dの高さに合わせて第1の突出部4eおよび第2の突出部4fの軸方向の高さを設定することで、材料の使用量を最小限に抑えられるので、材料コストを低下できると共に、導電率の低下を抑えることができる。 In this way, by setting the axial height of the first protrusion 4e and the second protrusion 4f to match the height of the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 that intersect with the ring portion 4a of the third busbar 4, the amount of material used can be minimized, reducing material costs and suppressing a decrease in conductivity.
なお、第3のバスバー4の内側端子部4bはリング部4aの上端縁から径方向に延びているので第1のバスバー2のリング部2aや第2のバスバー3のリング部3aと干渉する位置関係とはならず、また、第3のバスバー4の内側端子部4cはリング部4aの上端縁から径方向に延びているので第4のバスバー5のリング部5aと干渉する位置関係とはならない。 The inner terminal portion 4b of the third busbar 4 extends radially from the upper edge of the ring portion 4a, so it is not positioned to interfere with the ring portion 2a of the first busbar 2 or the ring portion 3a of the second busbar 3. The inner terminal portion 4c of the third busbar 4 extends radially from the upper edge of the ring portion 4a, so it is not positioned to interfere with the ring portion 5a of the fourth busbar 5.
第1のバスバー2の外側端子部2cは、図5で後述するように、リング部2aに対して径方向外側に折り曲げて形成される。このような曲げ加工において、第1のバスバー2の外側端子部2cをリング部2aとの接続部から径方向外側に折り曲げると、リング部2aの接続部が外側端子部2cの板厚の分だけ軸方向に段差となって盛り上がり(図3(a)、(c)、(d)の外側端子部5c、3c、4cとリング部5a、3a、4aの付け根を参照)、リング部2aの下端縁の高さが一定とならない。 The outer terminal portion 2c of the first busbar 2 is formed by bending it radially outward from the ring portion 2a, as described later in FIG. 5. In this bending process, when the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 is bent radially outward from the connection portion with the ring portion 2a, the connection portion of the ring portion 2a rises in the axial direction as a step by the plate thickness of the outer terminal portion 2c (see the outer terminal portions 5c, 3c, 4c and the bases of the ring portions 5a, 3a, 4a in FIG. 3(a), (c), (d)), and the height of the lower edge of the ring portion 2a is not constant.
ところが、第1のバスバー2は、第2のバスバー3、第3のバスバー4および第4のバスバー5が組み付けられ、フレーム6に嵌め込まれた状態で、第4のバスバー5と共にバスリング1の下端部を規定し、この下端部がコアに取り付けるときの基準面となる。このため、第1のバスバー2のリング2aの下端縁の高さが一定とならないと、コアとの位置関係を最適化することが困難となる。 However, when the second bus bar 3, third bus bar 4, and fourth bus bar 5 are assembled and fitted into the frame 6, the first bus bar 2, together with the fourth bus bar 5, defines the lower end of the bus ring 1, and this lower end serves as the reference surface when attaching to the core. Therefore, unless the height of the lower edge of the ring 2a of the first bus bar 2 is constant, it is difficult to optimize the positional relationship with the core.
そこで、本実施形態では、第1のバスバー2の外側端子部2cとリング部2aとの接続部に切り欠き2eが形成されている。切り欠き2eは、リング部2aの端部の外側端子部2cとリング部2aとの接続部には外部端子部2cの周方向の一方側に形成され、リング部2aの端部以外の外側端子部2cとリング部2aとの接続部には外部端子部2cを挟むように周方向の両側に形成されている。これにより、外側端子部2cを折り曲げたときにリング部2aの下端縁が外側端子部2cの板厚の分だけ下方向に盛り上がらないように構成できる。また、切り欠き2eを形成した分だけリング部2aの軸方向の導体の断面積が減少してしまうため、外側端子部2cの接続部に対応するリング部2aの上縁部に上方向に突出する段差部2fを形成し、導電率の低下を抑制することができる。なお、段差部2fの高さは、第3のバスバー4のリング4aの第2の突出部4fの高さを超えない程度に構成される。 Therefore, in this embodiment, a notch 2e is formed at the connection between the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the ring portion 2a. The notch 2e is formed on one side of the circumferential direction of the external terminal portion 2c at the connection between the outer terminal portion 2c at the end of the ring portion 2a and the ring portion 2a, and is formed on both sides of the circumferential direction at the connection between the outer terminal portion 2c and the ring portion 2a other than the end of the ring portion 2a so as to sandwich the external terminal portion 2c. This makes it possible to configure the lower edge of the ring portion 2a so that it does not rise downward by the plate thickness of the outer terminal portion 2c when the outer terminal portion 2c is bent. In addition, since the cross-sectional area of the conductor in the axial direction of the ring portion 2a is reduced by the amount of the notch 2e formed, a step portion 2f protruding upward is formed at the upper edge of the ring portion 2a corresponding to the connection portion of the outer terminal portion 2c, and a decrease in conductivity can be suppressed. The height of the step 2f is configured so as not to exceed the height of the second protrusion 4f of the ring 4a of the third busbar 4.
[バスバーの製造方法]
図5は、本実施形態のバスリングを構成するバスバーの加工前の展開図である。
[Busbar manufacturing method]
FIG. 5 is a development view of the bus bars constituting the bus ring of this embodiment before processing.
第1~第4のバスバー2~5は、導電性の金属材料をプレス加工して形成される。 The first to fourth bus bars 2 to 5 are formed by pressing a conductive metal material.
第1~第3のバスバー2~4は、図5に示すように打ち抜かれた金属製品の内側端子部2b~4bと外側端子部2c~4cをリング部2a~4aに対して相反する方向(径方向内側および径方向外側)に折り曲げ、リング部2a~4aを円弧状に曲げ加工することにより形成される。 The first to third busbars 2 to 4 are formed by bending the inner terminal portions 2b to 4b and the outer terminal portions 2c to 4c of the punched metal product in opposite directions (radially inward and outward) relative to the ring portions 2a to 4a as shown in FIG. 5, and bending the ring portions 2a to 4a into an arc shape.
第4のバスバー5は、図5に示すように打ち抜かれた金属製品の外側端子部5cをリング部5aに対して所定の方向(径方向外側)に折り曲げ、リング部5cを円弧状に曲げ加工することにより形成される。 The fourth busbar 5 is formed by bending the outer terminal portion 5c of the punched metal product in a predetermined direction (radially outward) relative to the ring portion 5a as shown in FIG. 5, and bending the ring portion 5c into an arc shape.
第1のバスバー2、第2のバスバー3、第3のバスバー4および第4のバスバー5のL字状に打ち抜かれた外側端子部2c、3c、4c、5cのリング部2a、3a、4a、5cとは反対側の自由端部は周方向に曲げ加工され、熱加締め加工により各相のコアのコイルと結線される。 The free ends of the outer terminal portions 2c, 3c, 4c, 5c of the first busbar 2, second busbar 3, third busbar 4, and fourth busbar 5, punched into an L-shape, opposite the ring portions 2a, 3a, 4a, 5c, are bent in the circumferential direction and connected to the coils of the cores of each phase by heat crimping.
このようにして加工された第1~第4のバスバー2~5は、第1のバスバー2のリング部2aの径方向外側に、周方向に4個の第4のバスバー5が離間して配置され、隣接する第4のバスバー5の間に、第1のバスバー2の外側端子部2cが配置された状態(図2(b)の状態)で、上方向から第2のバスバー3のリング部3aが第1のバスバー2のリング部2aと第4のバスバー5のリング部5aの間に配置され(図2(c)の状態)、続いて、上方向から第3のバスバー4のリング部4aが第2のバスバー3のリング部3aと第4のバスバー5のリング部5aの間に配置される(図2(d)の状態)。 The first to fourth busbars 2 to 5 processed in this manner are arranged such that the four fourth busbars 5 are spaced apart in the circumferential direction radially outside the ring portion 2a of the first busbar 2, and the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 is arranged between adjacent fourth busbars 5 (as shown in FIG. 2(b)). From above, the ring portion 3a of the second busbar 3 is arranged between the ring portion 2a of the first busbar 2 and the ring portion 5a of the fourth busbar 5 (as shown in FIG. 2(c)), and then from above, the ring portion 4a of the third busbar 4 is arranged between the ring portion 3a of the second busbar 3 and the ring portion 5a of the fourth busbar 5 (as shown in FIG. 2(d)).
このようにして中心軸axに対して同心状に組み付けられ、円環状に配置された第1~第4のバスバー2~5がフレーム6に嵌め込まれることでバスリング1として一体的に構成される。 In this way, the first to fourth bus bars 2 to 5, which are assembled concentrically around the central axis ax and arranged in a circular ring shape, are fitted into the frame 6 to form an integrated bus ring 1.
このように、第1のバスバー2および第4のバスバー5に対して、上方向から第2のバスバー3を組み付ける場合、第1のバスバー2の内側端子部2bはリング部2aの上端縁から径方向内側に延びている一方、第2のバスバー2の外側端子部2cはリング部2aの上端縁から径方向外側に延びているので、第1のバスバー2の外側端子部2cと第2のバスバー3のリング部3aとが上下方向で干渉する位置関係にはならず、また、第2のバスバー3の内側端子部3bはリング部3aの上端縁から径方向内に延びているので、第1のバスバー2のリング部2aと干渉する位置関係にもならない。 In this way, when the second busbar 3 is attached to the first busbar 2 and the fourth busbar 5 from above, the inner terminal portion 2b of the first busbar 2 extends radially inward from the upper edge of the ring portion 2a, while the outer terminal portion 2c of the second busbar 2 extends radially outward from the upper edge of the ring portion 2a. This means that the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the ring portion 3a of the second busbar 3 do not interfere with each other in the vertical direction. Furthermore, the inner terminal portion 3b of the second busbar 3 extends radially inward from the upper edge of the ring portion 3a, so it does not interfere with the ring portion 2a of the first busbar 2.
また、第1のバスバー2、第2のバスバー3および第3のバスバー4は、それぞれの内側端子部2b、3b、4bが互いに干渉しない位置関係となり、かつそれぞれの外側端子部2c、3c、4cが互いに干渉しない位置関係となるように中心軸axまわりに位相をずらして配置される。 The first busbar 2, the second busbar 3 and the third busbar 4 are arranged with a phase shift around the central axis ax so that their respective inner terminal portions 2b, 3b and 4b are positioned so as not to interfere with each other, and their respective outer terminal portions 2c, 3c and 4c are positioned so as not to interfere with each other.
また、第1~第4のバスバー2~5のうち、外側端子部2cが軸方向他方側から延びる第1のバスバー2を最も径方向内側に配置することで、内側端子部2bが邪魔にならずに、第2のバスバー3および第3のバスバー4を軸方向他方側から配置することができる。 In addition, by arranging the first busbar 2, of the first to fourth busbars 2 to 5, with the outer terminal portion 2c extending from the other axial side, at the radially innermost position, the second busbar 3 and the third busbar 4 can be arranged from the other axial side without the inner terminal portion 2b getting in the way.
また、図2(b)に示す状態において、第1のバスバー2と第4のバスバー5の間に、図2(c)に示すように第2のバスバー3を上方向から第1のバスバー2の径方向外側に組み付ける場合、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dと第2のバスバー3のリング部3aとが上下方向に交差する位置関係となるが、第2のバスバー3のリング部3aに突出部3eが形成されていることにより、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dとの干渉が回避される。 In addition, in the state shown in FIG. 2(b), when the second busbar 3 is assembled from above between the first busbar 2 and the fourth busbar 5, radially outward of the first busbar 2 as shown in FIG. 2(c), the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the ring portion 3a of the second busbar 3 are in a positional relationship in which they cross each other in the vertical direction. However, since the protrusion 3e is formed on the ring portion 3a of the second busbar 3, interference with the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 is avoided.
なお、第2のバスバー3の内側端子部3bはリング部3aの上端縁から径方向に延びているので第1のバスバー2のリング部2aと干渉した位置関係とはならず、また、第2のバスバー3の外側端子部3cはリング部3aの上端縁から径方向に延びているので第4のバスバー5のリング部5aと干渉した位置関係とはならない。 The inner terminal portion 3b of the second busbar 3 extends radially from the upper edge of the ring portion 3a, so it does not interfere with the ring portion 2a of the first busbar 2, and the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 extends radially from the upper edge of the ring portion 3a, so it does not interfere with the ring portion 5a of the fourth busbar 5.
また、第2のバスバー3の内側端子部3bおよび外側端子部3cは、第1のバスバー2の内側端子部2bおよび第4のバスバー5の外側端子部5cとは干渉しない位置関係となるように配置される。 In addition, the inner terminal portion 3b and the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 are positioned so as not to interfere with the inner terminal portion 2b of the first busbar 2 and the outer terminal portion 5c of the fourth busbar 5.
また、図2(c)に示す状態において、第2のバスバー3と第4のバスバー5の間に、図2(d)に示すように第3のバスバー4を上方向から第2のバスバー3の径方向外側に組み付ける場合、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dおよび第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dと第3のバスバー4のリング部4aとが上下方向に交差する位置関係となるが、第3のバスバー4のリング部4aに第1の突出部4eと第2の突出部4fが形成されていることにより、第1のバスバー2の外側端子部2cのアーム部2dおよび第2のバスバー3の外側端子部3cのアーム部3dとの干渉が回避される。 In addition, in the state shown in FIG. 2(c), when the third busbar 4 is assembled from above between the second busbar 3 and the fourth busbar 5, as shown in FIG. 2(d), the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 cross the ring portion 4a of the third busbar 4 in the vertical direction. However, since the first protrusion 4e and the second protrusion 4f are formed on the ring portion 4a of the third busbar 4, interference between the arm portion 2d of the outer terminal portion 2c of the first busbar 2 and the arm portion 3d of the outer terminal portion 3c of the second busbar 3 is avoided.
なお、第3のバスバー4の内側端子部4bはリング部4aの上端縁から径方向に延びているので第1のバスバー2のリング部2aや第2のバスバー3のリング部3aと干渉した位置関係とはならず、また、第3のバスバー4の外側端子部4cはリング部4aの上端縁から径方向に延びているので第4のバスバー5のリング部5aと干渉した位置関係とはならない。 The inner terminal portion 4b of the third busbar 4 extends radially from the upper edge of the ring portion 4a, so it is not in a positional relationship that interferes with the ring portion 2a of the first busbar 2 or the ring portion 3a of the second busbar 3. Also, the outer terminal portion 4c of the third busbar 4 extends radially from the upper edge of the ring portion 4a, so it is not in a positional relationship that interferes with the ring portion 5a of the fourth busbar 5.
また、第3のバスバー4の内側端子部4bおよび外側端子部4cは、第1のバスバー2の内側端子部2bおよび外側端子部2c、第2のバスバー3の内側端子部3bおよび外側端子部3c、並びに第4のバスバー5の外側端子部5cとは干渉しない位置関係となるように配置される。 The inner terminal portion 4b and the outer terminal portion 4c of the third busbar 4 are positioned so as not to interfere with the inner terminal portion 2b and the outer terminal portion 2c of the first busbar 2, the inner terminal portion 3b and the outer terminal portion 3c of the second busbar 3, and the outer terminal portion 5c of the fourth busbar 5.
以上のように、本実施形態によれば、第1~第4のバスバー2~5を上方向から順番に組み付けることができるので、バスバーの組み付け時間を短縮でき、エネルギ効率の改善に寄与する。 As described above, according to this embodiment, the first to fourth bus bars 2 to 5 can be assembled in order from above, which shortens the time required to assemble the bus bars and contributes to improving energy efficiency.
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the invention.
本実施形態のバスリング1の構造は、モータ全般に適用可能である。 The structure of the bus ring 1 in this embodiment can be applied to motors in general.
1…バスリング
2…第1のバスバー
2a…リング部
2b…内側端子部
2c…外側端子部
2d…アーム部
2e…切り欠き
2f…段差部
3…第2のバスバー
3a…リング部
3b…内側端子部
3c…外側端子部
3d…アーム部
3e…突出部
4…第3のバスバー
4a…リング部
4b…内側端子部
4c…外側端子部
4d…アーム部
4e…第1の突出部
4f…第2の突出部
5…第4のバスバー
5a…リング部
5c…外側端子部
6…フレーム
6a…外輪部
6b…内輪部
6c…接続部
ax…中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...bus ring 2...first bus bar 2a...ring portion 2b...inner terminal portion 2c...outer terminal portion 2d...arm portion 2e...notch 2f...step portion 3...second bus bar 3a...ring portion 3b...inner terminal portion 3c...outer terminal portion 3d...arm portion 3e...projection portion 4...third bus bar 4a...ring portion 4b...inner terminal portion 4c...outer terminal portion 4d...arm portion 4e...first projection 4f...second projection 5...fourth bus bar 5a...ring portion 5c...outer terminal portion 6...frame 6a...outer ring portion 6b...inner ring portion 6c...connection portion ax...central axis
Claims (9)
電動機の三相線に対応する第1のバスバー(2)、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)と、中性線に対応する第4のバスバー(5)と、を含み、
前記第1のバスバー(2)から前記第4のバスバー(5)は、
円弧状のリング部(2a~5a)と、
前記リング部(2a~5a)から径方向外側に突出する外側端子部(2c~5c)と、を有し、
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)は、前記リング部(2a~4a)から径方向内側に突出する内側端子部(2b~4b)を有し、
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の間で前記外側端子部(2c、3c)と前記リング部(3a、4a)とが交差する部位において前記リング部(3a、4a)が前記外側端子部(3c、4c)を迂回するように前記リング部(3a、4a)に軸方向に突出する突出部(3e、4e、4f)が形成され、
前記第4のバスバー(5)は、複数に分割された構成を有し、前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の周囲に周方向に離間して配置され、
前記離間して配置された前記第4のバスバー(5)の間に、前記第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)が軸方向一方側から径方向外側に延び、
前記第2のバスバー(3)および前記第3のバスバー(4)の外側端子部(3c、4c)が軸方向他方側から径方向外側に延びていることを特徴とするバスリング構造。 A bus ring structure (1) in which a plurality of bus bars (2 to 5) are concentrically arranged,
The electric motor includes a first busbar (2), a second busbar (3) and a third busbar (4) corresponding to three-phase lines of the electric motor, and a fourth busbar (5) corresponding to a neutral line;
The first bus bar (2) to the fourth bus bar (5) are
An arc-shaped ring portion (2a to 5a);
and outer terminal portions (2c to 5c) protruding radially outward from the ring portions (2a to 5a),
The first bus bar (2) to the third bus bar (4) have inner terminal portions (2b to 4b) protruding radially inward from the ring portions (2a to 4a),
protrusions (3e, 4e, 4f) protruding in an axial direction are formed on the ring portions (3a, 4a) so that the ring portions (3a, 4a) bypass the outer terminal portions (3c, 4c) at portions where the outer terminal portions (2c, 3c) and the ring portions (3a, 4a) intersect between the first bus bar (2) and the third bus bar (4) ;
the fourth bus bar (5) has a configuration divided into a plurality of parts and is arranged around the first bus bar (2) to the third bus bar (4) at intervals in a circumferential direction;
an outer terminal portion (2c) of the first bus bar (2) extends from one axial side to a radially outward side between the fourth bus bars (5) arranged at a distance from each other;
a second bus bar having an outer terminal portion and a third bus bar having an outer terminal portion, the second bus bar having an outer terminal portion and a third bus bar having an outer terminal portion, the second bus bar having an outer terminal portion and a third bus bar having an outer terminal portion.
電動機の三相線に対応する第1のバスバー(2)、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)と、中性線に対応する第4のバスバー(5)と、を含み、The electric motor includes a first busbar (2), a second busbar (3) and a third busbar (4) corresponding to three-phase lines of the electric motor, and a fourth busbar (5) corresponding to a neutral line;
前記第1のバスバー(2)から前記第4のバスバー(5)は、The first bus bar (2) to the fourth bus bar (5) are
円弧状のリング部(2a~5a)と、An arc-shaped ring portion (2a to 5a);
前記リング部(2a~5a)から径方向外側に突出する外側端子部(2c~5c)と、を有し、and outer terminal portions (2c to 5c) protruding radially outward from the ring portions (2a to 5a),
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)は、前記リング部(2a~4a)から径方向内側に突出する内側端子部(2b~4b)を有し、The first bus bar (2) to the third bus bar (4) have inner terminal portions (2b to 4b) protruding radially inward from the ring portions (2a to 4a),
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の間で前記外側端子部(2c、3c)と前記リング部(3a、4a)とが交差する部位において前記リング部(3a、4a)が前記外側端子部(3c、4c)を迂回するように前記リング部(3a、4a)に軸方向に突出する突出部(3e、4e、4f)が形成され、protrusions (3e, 4e, 4f) protruding in an axial direction are formed on the ring portions (3a, 4a) so that the ring portions (3a, 4a) bypass the outer terminal portions (3c, 4c) at portions where the outer terminal portions (2c, 3c) and the ring portions (3a, 4a) intersect between the first bus bar (2) and the third bus bar (4);
前記第2のバスバー(3)は、前記第1のバスバー(2)の径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)は、前記第2のバスバー(3)より径方向外側に配置され、the second busbar (3) is disposed radially outward of the first busbar (2), and the third busbar (4) is disposed radially outward of the second busbar (3);
前記第3のバスバー(4)のリング部(4a)は、前記第1のバスバー(2)と交差する第1の突出部(4e)と、前記第2のバスバー(3)と交差する第2の突出部(4f)とを有し、the ring portion (4a) of the third bus bar (4) has a first protrusion (4e) intersecting with the first bus bar (2) and a second protrusion (4f) intersecting with the second bus bar (3);
前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低いことを特徴とするバスリング構造。A bus ring structure, characterized in that the axial height of the first protrusion (4e) is smaller than the axial height of the second protrusion (4f).
電動機の三相線に対応する第1のバスバー(2)、第2のバスバー(3)および第3のバスバー(4)と、中性線に対応する第4のバスバー(5)と、を含み、The electric motor includes a first busbar (2), a second busbar (3) and a third busbar (4) corresponding to three phase lines of the electric motor, and a fourth busbar (5) corresponding to a neutral line;
前記第1のバスバー(2)から前記第4のバスバー(5)は、The first bus bar (2) to the fourth bus bar (5) are
円弧状のリング部(2a~5a)と、An arc-shaped ring portion (2a to 5a);
前記リング部(2a~5a)から径方向外側に突出する外側端子部(2c~5c)と、を有し、and outer terminal portions (2c to 5c) protruding radially outward from the ring portions (2a to 5a),
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)は、前記リング部(2a~4a)から径方向内側に突出する内側端子部(2b~4b)を有し、The first bus bar (2) to the third bus bar (4) have inner terminal portions (2b to 4b) protruding radially inward from the ring portions (2a to 4a),
前記第1のバスバー(2)から前記第3のバスバー(4)の間で前記外側端子部(2c、3c)と前記リング部(3a、4a)とが交差する部位において前記リング部(3a、4a)が前記外側端子部(3c、4c)を迂回するように前記リング部(3a、4a)に軸方向に突出する突出部(3e、4e、4f)が形成され、protrusions (3e, 4e, 4f) protruding in an axial direction are formed on the ring portions (3a, 4a) so that the ring portions (3a, 4a) bypass the outer terminal portions (3c, 4c) at portions where the outer terminal portions (2c, 3c) and the ring portions (3a, 4a) intersect between the first bus bar (2) and the third bus bar (4);
前記第1のバスバー(2)は外側端子部(2c)が軸方向一方側から延び、前記第2のバスバー(3)および前記第3のバスバー(4)は外側端子部(3c~4c)が軸方向他方側から延び、The first bus bar (2) has an outer terminal portion (2c) extending from one axial side, and the second bus bar (3) and the third bus bar (4) have outer terminal portions (3c to 4c) extending from the other axial side,
前記第2のバスバー(3)は、前記第1のバスバー(2)の径方向外側に配置され、前記第3のバスバー(4)は、前記第2のバスバー(3)より径方向外側に配置されていることを特徴とするバスリング構造。a bus ring structure, characterized in that the second bus bar (3) is arranged radially outward from the first bus bar (2), and the third bus bar (4) is arranged radially outward from the second bus bar (3).
前記リング部(2a)の軸方向他方側に突出する段差部(2f)が設けられていることを特徴とする請求項1または3に記載のバスリング構造。 a notch (2e) is provided on one axial side of the ring portion (2a) at a connection portion between an outer terminal portion (2c) of the first busbar (2) and the ring portion (2a);
4. The bus ring structure according to claim 1, further comprising a step portion (2f) protruding from the ring portion (2a) on the other axial side.
前記第3のバスバー(4)のリング部(4a)は、前記第1のバスバー(2)と交差する第1の突出部(4e)と、前記第2のバスバー(3)と交差する第2の突出部(4f)とを有し、the ring portion (4a) of the third bus bar (4) has a first protrusion (4e) intersecting with the first bus bar (2) and a second protrusion (4f) intersecting with the second bus bar (3);
前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低いことを特徴とする請求項1に記載のバスリング構造。2. The bus ring structure according to claim 1, wherein an axial height of the first protrusion (4e) is smaller than an axial height of the second protrusion (4f).
前記離間して配置された前記第4のバスバー(5)の間に、前記第1のバスバー(2)の外側端子部(2c)が軸方向一方側から径方向外側に延びていることを特徴とする請求項3に記載のバスリング構造。 the fourth bus bar (5) has a configuration divided into a plurality of parts and is arranged around the first bus bar (2) to the third bus bar (4) at intervals in a circumferential direction;
4. The bus ring structure according to claim 3, characterized in that an outer terminal portion (2c ) of the first bus bar (2) extends radially outward from one axial side between the fourth bus bars (5) arranged at a distance from each other.
前記第1の突出部(4e)の軸方向の高さは前記第2の突出部(4f)の軸方向の高さよりも低いことを特徴とする請求項3または8に記載のバスリング構造。 the ring portion (4a) of the third bus bar (4) has a first protrusion (4e) intersecting with the first bus bar (2) and a second protrusion (4f) intersecting with the second bus bar (3);
9. The bus ring structure according to claim 3, wherein an axial height of the first protrusion (4e) is smaller than an axial height of the second protrusion (4f).
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