端子台構造
【課題】端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーが配置される端子台構造、を提供する。
【解決手段】端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータジェネレータ２０から引き出されるＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続されるＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを含む端子台４１とを備える。電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０からの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【解決手段】端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータジェネレータ２０から引き出されるＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続されるＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを含む端子台４１とを備える。電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０からの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、端子台構造に関し、より特定的には、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動車両のモータに適用される端子台構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の端子台構造に関して、たとえば、特開２００５−２６１０１７号公報には、破損等が生じることを抑制し、所望の電気的絶縁状態を確保することを目的としたバスバーカバーが開示されている（特許文献１）。特許文献１では、複数相（たとえば、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相）のモータのステータが、集電リングの各端子を具備する。集電リングの各端子には、ボルトにより、バスバーの一方の端部が締結固定されている。バスバーの他方の端部には、モータの駆動および回生作動を制御するインバータ等、駆動制御装置の複数相の入力端子が接続されている。
【特許文献１】特開２００５−２６１０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に開示されるように、集電リングの各相の端子とバスバーとを接続する場合、相間の絶縁性を確保するため、隣接する端子間にある程度の間隔を設ける必要がある。しかしながら、絶縁性を確保しつつバスバーを配置しようとすると、バスバーが予め定められたスペースに収まらないことがある。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーが配置される端子台構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従った端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータから引き出される複数のバスバーと、複数のバスバーにそれぞれ接続される複数の接続端子を含む端子台とを備える。複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーは、モータからの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【０００６】
このように構成された端子台構造によれば、バスバーを余裕のあるスペースに向けて折り返し、そのスペースでバスバーと接続端子とを接続することができる。これにより、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーを配置することができる。
【０００７】
また好ましくは、バスバーは、モータから延出する延出部と、延出部とは別部材として設けられ、モータからの引き出し方向とは異なる方向に延びる折り返し部とを含む。このように構成された端子台構造によれば、折り返し部を延出部とは別部材として設けることにより、バスバーの折り返し構造をバスバーを変形させることなく得ることができる。
【０００８】
また好ましくは、折り返し部は、延出部に溶接されている。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り返し部とを強固に接合することができる。
【０００９】
また好ましくは、折り返し部および延出部のいずれか一方は、折り返し部および延出部のいずれか他方に係止される爪部を有する。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り曲げ部とを接合する際に、両者の位置決めに爪部を利用することができる。
【００１０】
また好ましくは、折り返し部および延出部のいずれか他方は、爪部が位置決めされる凹部を有する。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り返し部との位置ずれを抑制し、両者の位置決め精度を向上させることができる。
【００１１】
また好ましくは、複数のバスバーは、互いに隣り合うバスバー間が段違いとなるように配置されている。このように構成された端子台構造によれば、バスバーに接続される接続端子間の距離を大きくし、端子間の絶縁性を十分に確保することができる。
【００１２】
また好ましくは、バスバーは、モータ巻線の中性点と接続されている。このように構成された端子台構造によれば、各相のモータ巻線に接続されるバスバーに、モータ巻線の中性点に接続されるバスバーが追加されるため、バスバーを予め定められたスペースに配置することが難しい。このため、本発明がより有効に適用される。
【００１３】
また好ましくは、複数のバスバーは、一体に樹脂モールドされている。端子台構造は、複数のバスバーが貫通し、複数のバスバーの樹脂モールド時に型をなすプレート部材をさらに備える。このように構成された端子台構造によれば、プレート部材の大きさに起因し、複数のバスバーを配置するスペースに制約が生じる場合であっても、バスバーを余裕のあるスペースに向けて折り返し、そのスペースでバスバーと接続端子とを接続することができる。
【００１４】
また好ましくは、一体に樹脂モールドされた複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーが、折り曲げ加工されている。このように構成された端子台構造によれば、部品点数を増やすことなく、バスバーの折り返し構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、この発明に従えば、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーが配置される端子台構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、ハイブリッド車両の全体ブロック図である。本実施の形態における端子台構造は、図１中のハイブリッド車両に搭載されたモータジェネレータに適用されている。
【００１８】
ハイブリッド車両１００は、エンジン１０４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分配機構１０３と、車輪１０２とを含む。ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ１１０と、インバータ１２０，１３０と、コネクタ１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００１９】
動力分配機構１０３は、エンジン１０４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合され、これらの間で動力を分配する。たとえば、動力分配機構１０３としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤを含む遊星歯車機構を用いることができる。モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、車輪１０２に結合されている。動力分配機構１０３の内部に、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機が組み込まれてもよい。
【００２０】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１０４によって駆動される発電機として動作し、かつエンジン１０４の始動を行ない得る電動機として動作する。モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪である車輪１０２を駆動する電動機として動作する。
【００２１】
蓄電装置Ｂの正極は、正極線ＰＬ１に接続され、蓄電装置Ｂの負極は、負極線ＮＬ１に接続されている。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続されている。昇圧コンバータ１１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に接続されている。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間に接続されている。インバータ１２０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と、モータジェネレータＭＧ１との間に接続されている。インバータ１３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と、モータジェネレータＭＧ２との間に接続されている。
【００２２】
モータジェネレータＭＧ１は、図示されないＹ結線された３相コイルをモータ巻線として含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１を介してインバータ１２０に接続されている。モータジェネレータＭＧ２は、図示されないＹ結線された３相コイルをモータ巻線として含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２を介してインバータ１３０に接続されている。モータジェネレータＭＧ１の３相コイルの中性点Ｎ１に、電力入力線ＡＣＬ１が接続されている。モータジェネレータＭＧ２の３相コイルの中性点Ｎ２に、電力入力線ＡＣＬ２が接続されている。
【００２３】
蓄電装置Ｂは、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の２次電池から構成される。蓄電装置Ｂは、直流電力を昇圧コンバータ１１０へ出力する。蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ１１０から出力される電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。
【００２４】
昇圧コンバータ１１０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電圧を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。昇圧コンバータ１１０は、信号ＰＷＣに基づいて、インバータ１２０，１３０から出力される直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ１１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路によって構成される。
【００２５】
コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ１２０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ１に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を、３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。インバータ１２０は、エンジン１０４の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を、信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２６】
インバータ１３０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ２に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を、３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。インバータ１３０は、車両の回生制動時、車輪１０２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を、信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２７】
インバータ１２０，１３０は、コネクタ１４０に接続される外部電源１７０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源１７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から構成される。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１０４の動力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ１２０へ出力する。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン１０４の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ１３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ１３０へ出力する。
【００２９】
コネクタ１４０は、外部電源１７０からの商用電力をハイブリッド車両１００に入力するための入力端子である。コネクタ１４０は、外部電源１７０のコンセントに接続され、たとえば、自宅の電源コンセントに接続される。
【００３０】
ＥＣＵ１５０は、昇圧コンバータ１１０を駆動するための信号ＰＷＣおよびインバータ１２０，１３０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１１０およびインバータ１２０，１３０へ出力する。
【００３１】
ＥＣＵ１５０は、外部電源１７０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源１７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２へ出力するように、インバータ１２０，１３０を制御するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。
【００３２】
図２は、この発明の実施の形態１における端子台構造が適用されたモータジェネレータを示す平面図である。図１および図２を参照して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応するモータジェネレータ２０が、モータケース１５に収容されている。
【００３３】
本実施の形態における端子台構造は、モータジェネレータ２０から引き出されるＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、端子台４１とを含む。端子台４１は、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続されるＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとを含む。
【００３４】
Ｕ相バスバー２３ＵとＵ相接続端子４２Ｕとは、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２のライン上で接続されている。Ｖ相バスバー２３ＶとＶ相接続端子４２Ｖとは、Ｖ相ラインＵＬ１，ＶＬ２のライン上で接続されている。Ｗ相バスバー２３ＷとＷ相接続端子４２Ｗとは、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２のライン上で接続されている。電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとは、電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２のライン上で接続されている。
【００３５】
Ｕ相バスバー２３ＵとＵ相接続端子４２Ｕとは、固定部材としてのボルト４６Ｕによって接続されている。Ｖ相バスバー２３ＶとＶ相接続端子４２Ｖとは、ボルト４６Ｖによって接続されている。Ｗ相バスバー２３ＷとＷ相接続端子４２Ｗとは、ボルト４６Ｗによって接続されている。電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとは、ボルト４６Ｎによって接続されている。
【００３６】
モータケース１５には、その内外を貫通する貫通孔１５ｈが形成されている。端子台４１は、貫通孔１５ｈに挿入されることによりモータケース１５に取り付けられている。端子台４１は、モータケース１５の内外で電流の授受を行なう。モータジェネレータ２０とモータケース１５の内壁との間には、空間１６が形成されている。Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎと、Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとの接続部位が、空間１６に位置決めされている。
【００３７】
図３は、図２中の端子台構造を示す斜視図である。図中では、図２中の端子台構造に設けられたバスバーおよび接続端子が示されている。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った端子台構造の断面図である。
【００３８】
図２から図４を参照して、モータジェネレータ２０は、接続部材としての枠体２２を含む。枠体２２は、樹脂等の絶縁材料から形成されている。枠体２２は、モータジェネレータ２０の回転軸を中心に周回する形状を有する。枠体２２は、多角形状に周回する形状を有する。枠体２２は、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎを、各バスバー間の絶縁を確保しながら保持する。各バスバーは、対応するモータ巻線に接続されている。
【００３９】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０から矢印９９に示す方向（以下、バスバーの引き出し方向とも呼ぶ）に引き出されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０から離間する方向に引き出されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、端子台４１に近接する方向に引き出されている。
【００４０】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、互いに間隔を設けて並列する。並列されたバスバーのうち電力入力用バスバー２３Ｎは、最も端に配置されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、隣接するバスバー間で段違いとなるように配置されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、バスバーが並ぶ順に、高い位置と低い位置とに交互に配置されている。このような構成により、隣接するバスバー間の距離を大きく確保しつつ、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎが並ぶ幅を小さく抑えることができる。
【００４１】
本実施の形態における端子台構造は、プレート部材２８を含む。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、プレート部材２８を貫通する。プレート部材２８は、各バスバー間の距離を保持するように設けられている。プレート部材２８は、空間１６に配置されている。プレート部材２８は、絶縁性の材料から形成されている。
【００４２】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モールド部材２１によって一体にモールドされている。モールド部材２１は、樹脂から形成されている。プレート部材２８は、モールド部材２１の端部に配置されている。プレート部材２８は、モールド部材２１を設けるための樹脂モールド時、型として機能する。
【００４３】
電力入力用バスバー２３Ｎは、バスバーの引き出し方向とは異なる方向に折り返されている。本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎがバスバーの引き出し方向とは９０°ずれた方向に折り返されている。電力入力用バスバー２３Ｎは、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗから離間する方向に折り返されている。電力入力用バスバー２３Ｎは、空間１６の空いたスペースに向けて折り返されている。
【００４４】
電力入力用バスバー２３Ｎは、延出部２４と折り返し部２５とを含む。延出部２４は、モータジェネレータ２０からバスバーの引き出し方向に延出する。折り返し部２５は、バスバーの引き出し方向とは異なる方向に延びる。折り返し部２５は、電力入力用バスバー２３Ｎを除く他のバスバー、つまりＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗとは、異なる方向に延びる。延出部２４と折り返し部２５とは、別部材として設けられている。延出部２４と折り返し部２５とが接合されることにより、電力入力用バスバー２３Ｎが構成されている。延出部２４がプレート部材２８を貫通する。電力入力用接続端子４２Ｎは、折り返し部２５に接続されている。
【００４５】
図４を参照して、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗには、相対的に大きい電流が流れ、電力入力用バスバー２３Ｎには、相対的に小さい電流が流れる。
【００４６】
バスバーの引き出し方向に直交する平面で切断された場合に、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎの延出部２４は、略矩形の断面形状を有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎが並ぶ方向（矢印９５に示す方向）において、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗは、相対的に大きい幅Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗを有し、延出部２４は、相対的に小さい幅Ｂｎを有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび延出部２４は、互いに等しい厚みＴを有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗは、相対的に大きい断面積（Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗ×Ｔ）を有し、延出部２４は、相対的に小さい断面積（Ｂｎ×Ｔ）を有する。
【００４７】
なお、電力入力用バスバー２３Ｎに流れる電流の大きさに応じて、延出部２４の厚みを大きくしてもよい。
【００４８】
図５は、図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。図６は、図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を裏側から見た斜視図である。
【００４９】
図５および図６を参照して、延出部２４と折り返し部２５とは、２点鎖線９８に囲まれた領域において溶接により接合されている。延出部２４と折り返し部２５とは、溶接以外の方法、たとえばネジ止めやかしめ等によって接合されてもよい。
【００５０】
折り返し部２５は、爪部５１、５２および５３を含む。爪部５１、５２および５３は、延出部２４の周縁に係止されている。延出部２４は、その周縁から凹む凹部５６を含む。爪部５３は、凹部５６に位置決めされている。このような構成により、延出部２４と折り返し部２５との接合時、両者の位置がずれることを防止できる。
【００５１】
なお、爪部５１、５２および５３は延出部２４に形成されてもよい。この場合、凹部５６は折り返し部２５に形成される。
【００５２】
続いて、図２中の端子台構造の製造方法について説明を行なう。図７は、図２中の端子台構造の製造方法におけるコイル接続工程を示す平面図である。
【００５３】
図７を参照して、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、接続部６１および６２を含む。接続部６１および６２は、枠体２２に配置されている。接続部６１および６２は、プレート部材２８の周縁を枠体２２に向けて延長した線上に近接して配置されている。
【００５４】
モータジェネレータ２０のモータ巻線６３およびモータ巻線６４をそれぞれ接続部６１および接続部６２に重なるように配置する。接続部６１および６２に向けて接続治具としての溶接トーチ６６を挿入し、接続部６１および接続部６２とモータ巻線６３およびモータ巻線６４とをそれぞれ接続する。
【００５５】
図８は、図２中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す側面図である。図８を参照して、モータジェネレータ２０は、ステータコア７１と、ステータコア７１の端面７１ａから突出するコイルエンド部７２とを含む。
【００５６】
成形型としての上型７７およびスライド型７６を、モータジェネレータ２０に対して配置する。スライド型７６は、ステータコア７１とプレート部材２８との間に配置される。上型７７およびスライド型７６に囲まれた空間に樹脂を注入することによって、コイルエンド部７２を樹脂モールドする。上型７７およびスライド型７６は、プレート部材２８とともに、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび延出部２４を覆うモールド部材２１を成形する。上型７７およびスライド型７６を、モータジェネレータ２０から取り外す。この際、スライド型７６は、バスバーの引き出し方向にスライド移動される。
【００５７】
図２を参照して、延出部２４と折り返し部２５とを接合し、電力入力用バスバー２３Ｎを形成する。ボルト４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗおよび４６Ｎを用いて、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとをそれぞれ接続する。以上の工程により、図２中の端子台構造が完成する。
【００５８】
本実施の形態では、図７中に示すコイル接続工程時、プレート部材２８の脇を通るように溶接トーチ６６が接続部６１および６２に向けて挿入される。このため、プレート部材２８と溶接トーチ６６との干渉を避けるため、プレート部材２８の幅に制約が生じる。
【００５９】
これに対して、本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎをバスバーの引き出し方向とは異なる方向に折り返し、折り返し部２５と電力入力用接続端子４２Ｎとを空間１６内の空いたスペースで接続する。これにより、プレート部材２８を貫通する延出部２４の幅Ｂｎを小さく抑えることが可能となる。この結果、バスバー間の絶縁距離を確保しつつ、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎを、プレート部材２８の幅に収まるように配置することができる。
【００６０】
この発明の実施の形態１における端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータとしてのモータジェネレータ２０から引き出される複数のバスバーとしてのＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続される複数の接続端子としてのＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを含む端子台４１とを備える。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎのうち少なくとも１つのバスバーとしての電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０からの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【００６１】
このように構成された、この発明の実施の形態１における端子台構造によれば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相および電力入力線間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを配置することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、複数のバスバーのうち電力入力用バスバー２３Ｎのみを折り返す構造としたが、２以上のバスバーを折り返す構造としてもよい。たとえば、電力入力用バスバー２３Ｎに加えて、Ｕ相バスバー２３Ｕを折り返す構造としてもよい。
【００６３】
本発明における端子台構造は、３相のバスバーに加えて電力入力用バスバー２３Ｎが設けられるモータジェネレータ２０により有効に適用されるが、一般的な３相交流電動機にも適用される。本発明における端子台構造は、ハイブリッド車両の他、電気自動車に搭載されるモータにも適用される。
【００６４】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２における端子台構造を示す平面図である。本実施の形態における端子台構造は、実施の形態１における端子台構造と比較して、基本的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００６５】
図９を参照して、本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎが、延出部８６および折り返し部８７を含む。延出部８６と折り返し部８７とは、同じ部材から形成されている。電力入力用バスバー２３Ｎが有する折り返し構造は、折り曲げ加工によって形成されている。図４中に示す延出部２４が、幅Ｂｎが厚みＴよりも大きくなるように配置されているのに対して、延出部８６は、幅Ｂｎが厚みＴよりも小さくなるように配置されている。
【００６６】
図１０は、図９中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す断面図である。図１０を参照して、樹脂モールド工程時、電力入力用バスバー２３Ｎは、プレート部材２８を貫通するバスバー８２として設けられている。バスバー８２は、バスバーの引き出し方向に直線状に延びる。
【００６７】
モールド部材２１を成形した後、スライド型７６をスライド移動させ、モータジェネレータ２０から取り外す。この際、バスバー８２がスライド型７６のスライド方向に直線状に延びるため、スライド型７６とバスバー８２とが干渉することがない。樹脂モールド工程の後、バスバー８２に折り曲げ加工を実施することによって、延出部８６と折り返し部８７とを含む電力入力用バスバー２３Ｎを形成する。
【００６８】
このように構成された、この発明の実施の形態２における端子台構造によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、部品点数の増大を招くことなく、電力入力用バスバー２３Ｎを形成することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３における端子台構造を示す断面図である。図１１は、実施の形態１における図４に対応する図である。本実施の形態における端子台構造は、実施の形態１における端子台構造と比較して、基本的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００７０】
図１１を参照して、Ｗ相バスバー２３Ｗと電力入力用バスバー２３Ｎとは、互いに隣り合って配置されている。本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとを接続するボルト４６Ｎが、電力入力用バスバー２３Ｎに対して、Ｗ相バスバー２３ＷおよびＷ相接続端子４２Ｗと同じ側に配置されている。このような構成において、電力入力用バスバー２３ＮをＷ相バスバー２３Ｗから離間する方向に折り返すことにより、ボルト４６ＮとＷ相バスバー２３ＷおよびＷ相接続端子４２Ｗとを遠ざけることができる。
【００７１】
このように構成された、この発明の実施の形態３における端子台構造によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、Ｗ相および電力入力線間の絶縁距離を十分に確保することができる。
【００７２】
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】
【００７３】
【図１】ハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における端子台構造が適用されたモータジェネレータを示す平面図である。
【図３】図２中の端子台構造を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った端子台構造の断面図である。
【図５】図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【図６】図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を裏側から見た斜視図である。
【図７】図２中の端子台構造の製造方法におけるコイル接続工程を示す平面図である。
【図８】図２中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における端子台構造を示す平面図である。
【図１０】図９中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における端子台構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０ モータジェネレータ、２１ モールド部材、２３Ｕ Ｕ相バスバー、２３Ｖ Ｖ相バスバー、２３Ｗ Ｗ相バスバー、２３Ｎ 電力入力用バスバー、２４，８６ 延出部、２５，８７ 折り返し部、２８ プレート部材、４１ 端子台、４２Ｕ Ｕ相接続端子、４２Ｖ Ｖ相接続端子、４２Ｗ Ｗ相接続端子、４２Ｎ 電力入力用接続端子、５１，５２，５３ 爪部、５６ 凹部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、端子台構造に関し、より特定的には、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動車両のモータに適用される端子台構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の端子台構造に関して、たとえば、特開２００５−２６１０１７号公報には、破損等が生じることを抑制し、所望の電気的絶縁状態を確保することを目的としたバスバーカバーが開示されている（特許文献１）。特許文献１では、複数相（たとえば、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相）のモータのステータが、集電リングの各端子を具備する。集電リングの各端子には、ボルトにより、バスバーの一方の端部が締結固定されている。バスバーの他方の端部には、モータの駆動および回生作動を制御するインバータ等、駆動制御装置の複数相の入力端子が接続されている。
【特許文献１】特開２００５−２６１０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に開示されるように、集電リングの各相の端子とバスバーとを接続する場合、相間の絶縁性を確保するため、隣接する端子間にある程度の間隔を設ける必要がある。しかしながら、絶縁性を確保しつつバスバーを配置しようとすると、バスバーが予め定められたスペースに収まらないことがある。
【０００４】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーが配置される端子台構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従った端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータから引き出される複数のバスバーと、複数のバスバーにそれぞれ接続される複数の接続端子を含む端子台とを備える。複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーは、モータからの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【０００６】
このように構成された端子台構造によれば、バスバーを余裕のあるスペースに向けて折り返し、そのスペースでバスバーと接続端子とを接続することができる。これにより、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーを配置することができる。
【０００７】
また好ましくは、バスバーは、モータから延出する延出部と、延出部とは別部材として設けられ、モータからの引き出し方向とは異なる方向に延びる折り返し部とを含む。このように構成された端子台構造によれば、折り返し部を延出部とは別部材として設けることにより、バスバーの折り返し構造をバスバーを変形させることなく得ることができる。
【０００８】
また好ましくは、折り返し部は、延出部に溶接されている。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り返し部とを強固に接合することができる。
【０００９】
また好ましくは、折り返し部および延出部のいずれか一方は、折り返し部および延出部のいずれか他方に係止される爪部を有する。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り曲げ部とを接合する際に、両者の位置決めに爪部を利用することができる。
【００１０】
また好ましくは、折り返し部および延出部のいずれか他方は、爪部が位置決めされる凹部を有する。このように構成された端子台構造によれば、延出部と折り返し部との位置ずれを抑制し、両者の位置決め精度を向上させることができる。
【００１１】
また好ましくは、複数のバスバーは、互いに隣り合うバスバー間が段違いとなるように配置されている。このように構成された端子台構造によれば、バスバーに接続される接続端子間の距離を大きくし、端子間の絶縁性を十分に確保することができる。
【００１２】
また好ましくは、バスバーは、モータ巻線の中性点と接続されている。このように構成された端子台構造によれば、各相のモータ巻線に接続されるバスバーに、モータ巻線の中性点に接続されるバスバーが追加されるため、バスバーを予め定められたスペースに配置することが難しい。このため、本発明がより有効に適用される。
【００１３】
また好ましくは、複数のバスバーは、一体に樹脂モールドされている。端子台構造は、複数のバスバーが貫通し、複数のバスバーの樹脂モールド時に型をなすプレート部材をさらに備える。このように構成された端子台構造によれば、プレート部材の大きさに起因し、複数のバスバーを配置するスペースに制約が生じる場合であっても、バスバーを余裕のあるスペースに向けて折り返し、そのスペースでバスバーと接続端子とを接続することができる。
【００１４】
また好ましくは、一体に樹脂モールドされた複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーが、折り曲げ加工されている。このように構成された端子台構造によれば、部品点数を増やすことなく、バスバーの折り返し構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、この発明に従えば、端子間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにバスバーが配置される端子台構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、ハイブリッド車両の全体ブロック図である。本実施の形態における端子台構造は、図１中のハイブリッド車両に搭載されたモータジェネレータに適用されている。
【００１８】
ハイブリッド車両１００は、エンジン１０４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分配機構１０３と、車輪１０２とを含む。ハイブリッド車両１００は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ１１０と、インバータ１２０，１３０と、コネクタ１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。
【００１９】
動力分配機構１０３は、エンジン１０４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合され、これらの間で動力を分配する。たとえば、動力分配機構１０３としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤを含む遊星歯車機構を用いることができる。モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、車輪１０２に結合されている。動力分配機構１０３の内部に、モータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機が組み込まれてもよい。
【００２０】
モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１０４によって駆動される発電機として動作し、かつエンジン１０４の始動を行ない得る電動機として動作する。モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪である車輪１０２を駆動する電動機として動作する。
【００２１】
蓄電装置Ｂの正極は、正極線ＰＬ１に接続され、蓄電装置Ｂの負極は、負極線ＮＬ１に接続されている。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続されている。昇圧コンバータ１１０は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１と、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２との間に接続されている。コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間に接続されている。インバータ１２０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と、モータジェネレータＭＧ１との間に接続されている。インバータ１３０は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ２と、モータジェネレータＭＧ２との間に接続されている。
【００２２】
モータジェネレータＭＧ１は、図示されないＹ結線された３相コイルをモータ巻線として含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１を介してインバータ１２０に接続されている。モータジェネレータＭＧ２は、図示されないＹ結線された３相コイルをモータ巻線として含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２を介してインバータ１３０に接続されている。モータジェネレータＭＧ１の３相コイルの中性点Ｎ１に、電力入力線ＡＣＬ１が接続されている。モータジェネレータＭＧ２の３相コイルの中性点Ｎ２に、電力入力線ＡＣＬ２が接続されている。
【００２３】
蓄電装置Ｂは、充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の２次電池から構成される。蓄電装置Ｂは、直流電力を昇圧コンバータ１１０へ出力する。蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ１１０から出力される電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。コンデンサＣ１は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。
【００２４】
昇圧コンバータ１１０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置Ｂから出力される直流電圧を昇圧して正極線ＰＬ２へ出力する。昇圧コンバータ１１０は、信号ＰＷＣに基づいて、インバータ１２０，１３０から出力される直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ１１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路によって構成される。
【００２５】
コンデンサＣ２は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ１２０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ１に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を、３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。インバータ１２０は、エンジン１０４の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を、信号ＰＷＩ１に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２６】
インバータ１３０は、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ２に基づいて、正極線ＰＬ２から受ける直流電圧を、３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。インバータ１３０は、車両の回生制動時、車輪１０２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を、信号ＰＷＩ２に基づいて直流電圧に変換して正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２７】
インバータ１２０，１３０は、コネクタ１４０に接続される外部電源１７０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源１７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を、ＥＣＵ１５０からの信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極線ＰＬ２へ出力する。
【００２８】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から構成される。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１０４の動力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ１２０へ出力する。モータジェネレータＭＧ１は、インバータ１２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン１０４の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ１３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ１３０へ出力する。
【００２９】
コネクタ１４０は、外部電源１７０からの商用電力をハイブリッド車両１００に入力するための入力端子である。コネクタ１４０は、外部電源１７０のコンセントに接続され、たとえば、自宅の電源コンセントに接続される。
【００３０】
ＥＣＵ１５０は、昇圧コンバータ１１０を駆動するための信号ＰＷＣおよびインバータ１２０，１３０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１１０およびインバータ１２０，１３０へ出力する。
【００３１】
ＥＣＵ１５０は、外部電源１７０から蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、外部電源１７０から電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を直流電力に変換して正極線ＰＬ２へ出力するように、インバータ１２０，１３０を制御するための信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。
【００３２】
図２は、この発明の実施の形態１における端子台構造が適用されたモータジェネレータを示す平面図である。図１および図２を参照して、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対応するモータジェネレータ２０が、モータケース１５に収容されている。
【００３３】
本実施の形態における端子台構造は、モータジェネレータ２０から引き出されるＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、端子台４１とを含む。端子台４１は、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続されるＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとを含む。
【００３４】
Ｕ相バスバー２３ＵとＵ相接続端子４２Ｕとは、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２のライン上で接続されている。Ｖ相バスバー２３ＶとＶ相接続端子４２Ｖとは、Ｖ相ラインＵＬ１，ＶＬ２のライン上で接続されている。Ｗ相バスバー２３ＷとＷ相接続端子４２Ｗとは、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２のライン上で接続されている。電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとは、電力入力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２のライン上で接続されている。
【００３５】
Ｕ相バスバー２３ＵとＵ相接続端子４２Ｕとは、固定部材としてのボルト４６Ｕによって接続されている。Ｖ相バスバー２３ＶとＶ相接続端子４２Ｖとは、ボルト４６Ｖによって接続されている。Ｗ相バスバー２３ＷとＷ相接続端子４２Ｗとは、ボルト４６Ｗによって接続されている。電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとは、ボルト４６Ｎによって接続されている。
【００３６】
モータケース１５には、その内外を貫通する貫通孔１５ｈが形成されている。端子台４１は、貫通孔１５ｈに挿入されることによりモータケース１５に取り付けられている。端子台４１は、モータケース１５の内外で電流の授受を行なう。モータジェネレータ２０とモータケース１５の内壁との間には、空間１６が形成されている。Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎと、Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとの接続部位が、空間１６に位置決めされている。
【００３７】
図３は、図２中の端子台構造を示す斜視図である。図中では、図２中の端子台構造に設けられたバスバーおよび接続端子が示されている。図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った端子台構造の断面図である。
【００３８】
図２から図４を参照して、モータジェネレータ２０は、接続部材としての枠体２２を含む。枠体２２は、樹脂等の絶縁材料から形成されている。枠体２２は、モータジェネレータ２０の回転軸を中心に周回する形状を有する。枠体２２は、多角形状に周回する形状を有する。枠体２２は、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎを、各バスバー間の絶縁を確保しながら保持する。各バスバーは、対応するモータ巻線に接続されている。
【００３９】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０から矢印９９に示す方向（以下、バスバーの引き出し方向とも呼ぶ）に引き出されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０から離間する方向に引き出されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、端子台４１に近接する方向に引き出されている。
【００４０】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、互いに間隔を設けて並列する。並列されたバスバーのうち電力入力用バスバー２３Ｎは、最も端に配置されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、隣接するバスバー間で段違いとなるように配置されている。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、バスバーが並ぶ順に、高い位置と低い位置とに交互に配置されている。このような構成により、隣接するバスバー間の距離を大きく確保しつつ、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎが並ぶ幅を小さく抑えることができる。
【００４１】
本実施の形態における端子台構造は、プレート部材２８を含む。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、プレート部材２８を貫通する。プレート部材２８は、各バスバー間の距離を保持するように設けられている。プレート部材２８は、空間１６に配置されている。プレート部材２８は、絶縁性の材料から形成されている。
【００４２】
Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、モールド部材２１によって一体にモールドされている。モールド部材２１は、樹脂から形成されている。プレート部材２８は、モールド部材２１の端部に配置されている。プレート部材２８は、モールド部材２１を設けるための樹脂モールド時、型として機能する。
【００４３】
電力入力用バスバー２３Ｎは、バスバーの引き出し方向とは異なる方向に折り返されている。本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎがバスバーの引き出し方向とは９０°ずれた方向に折り返されている。電力入力用バスバー２３Ｎは、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗから離間する方向に折り返されている。電力入力用バスバー２３Ｎは、空間１６の空いたスペースに向けて折り返されている。
【００４４】
電力入力用バスバー２３Ｎは、延出部２４と折り返し部２５とを含む。延出部２４は、モータジェネレータ２０からバスバーの引き出し方向に延出する。折り返し部２５は、バスバーの引き出し方向とは異なる方向に延びる。折り返し部２５は、電力入力用バスバー２３Ｎを除く他のバスバー、つまりＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗとは、異なる方向に延びる。延出部２４と折り返し部２５とは、別部材として設けられている。延出部２４と折り返し部２５とが接合されることにより、電力入力用バスバー２３Ｎが構成されている。延出部２４がプレート部材２８を貫通する。電力入力用接続端子４２Ｎは、折り返し部２５に接続されている。
【００４５】
図４を参照して、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗには、相対的に大きい電流が流れ、電力入力用バスバー２３Ｎには、相対的に小さい電流が流れる。
【００４６】
バスバーの引き出し方向に直交する平面で切断された場合に、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎの延出部２４は、略矩形の断面形状を有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎが並ぶ方向（矢印９５に示す方向）において、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗは、相対的に大きい幅Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗを有し、延出部２４は、相対的に小さい幅Ｂｎを有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび延出部２４は、互いに等しい厚みＴを有する。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗは、相対的に大きい断面積（Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗ×Ｔ）を有し、延出部２４は、相対的に小さい断面積（Ｂｎ×Ｔ）を有する。
【００４７】
なお、電力入力用バスバー２３Ｎに流れる電流の大きさに応じて、延出部２４の厚みを大きくしてもよい。
【００４８】
図５は、図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。図６は、図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を裏側から見た斜視図である。
【００４９】
図５および図６を参照して、延出部２４と折り返し部２５とは、２点鎖線９８に囲まれた領域において溶接により接合されている。延出部２４と折り返し部２５とは、溶接以外の方法、たとえばネジ止めやかしめ等によって接合されてもよい。
【００５０】
折り返し部２５は、爪部５１、５２および５３を含む。爪部５１、５２および５３は、延出部２４の周縁に係止されている。延出部２４は、その周縁から凹む凹部５６を含む。爪部５３は、凹部５６に位置決めされている。このような構成により、延出部２４と折り返し部２５との接合時、両者の位置がずれることを防止できる。
【００５１】
なお、爪部５１、５２および５３は延出部２４に形成されてもよい。この場合、凹部５６は折り返し部２５に形成される。
【００５２】
続いて、図２中の端子台構造の製造方法について説明を行なう。図７は、図２中の端子台構造の製造方法におけるコイル接続工程を示す平面図である。
【００５３】
図７を参照して、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎは、接続部６１および６２を含む。接続部６１および６２は、枠体２２に配置されている。接続部６１および６２は、プレート部材２８の周縁を枠体２２に向けて延長した線上に近接して配置されている。
【００５４】
モータジェネレータ２０のモータ巻線６３およびモータ巻線６４をそれぞれ接続部６１および接続部６２に重なるように配置する。接続部６１および６２に向けて接続治具としての溶接トーチ６６を挿入し、接続部６１および接続部６２とモータ巻線６３およびモータ巻線６４とをそれぞれ接続する。
【００５５】
図８は、図２中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す側面図である。図８を参照して、モータジェネレータ２０は、ステータコア７１と、ステータコア７１の端面７１ａから突出するコイルエンド部７２とを含む。
【００５６】
成形型としての上型７７およびスライド型７６を、モータジェネレータ２０に対して配置する。スライド型７６は、ステータコア７１とプレート部材２８との間に配置される。上型７７およびスライド型７６に囲まれた空間に樹脂を注入することによって、コイルエンド部７２を樹脂モールドする。上型７７およびスライド型７６は、プレート部材２８とともに、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび延出部２４を覆うモールド部材２１を成形する。上型７７およびスライド型７６を、モータジェネレータ２０から取り外す。この際、スライド型７６は、バスバーの引き出し方向にスライド移動される。
【００５７】
図２を参照して、延出部２４と折り返し部２５とを接合し、電力入力用バスバー２３Ｎを形成する。ボルト４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗおよび４６Ｎを用いて、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎとをそれぞれ接続する。以上の工程により、図２中の端子台構造が完成する。
【００５８】
本実施の形態では、図７中に示すコイル接続工程時、プレート部材２８の脇を通るように溶接トーチ６６が接続部６１および６２に向けて挿入される。このため、プレート部材２８と溶接トーチ６６との干渉を避けるため、プレート部材２８の幅に制約が生じる。
【００５９】
これに対して、本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎをバスバーの引き出し方向とは異なる方向に折り返し、折り返し部２５と電力入力用接続端子４２Ｎとを空間１６内の空いたスペースで接続する。これにより、プレート部材２８を貫通する延出部２４の幅Ｂｎを小さく抑えることが可能となる。この結果、バスバー間の絶縁距離を確保しつつ、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎを、プレート部材２８の幅に収まるように配置することができる。
【００６０】
この発明の実施の形態１における端子台構造は、モータ巻線と接続され、モータとしてのモータジェネレータ２０から引き出される複数のバスバーとしてのＵ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎと、Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３ＶおよびＷ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎにそれぞれ接続される複数の接続端子としてのＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを含む端子台４１とを備える。Ｕ相バスバー２３Ｕ、Ｖ相バスバー２３Ｖ、Ｗ相バスバー２３Ｗおよび電力入力用バスバー２３Ｎのうち少なくとも１つのバスバーとしての電力入力用バスバー２３Ｎは、モータジェネレータ２０からの引き出し方向とは異なる方向に折り返される。
【００６１】
このように構成された、この発明の実施の形態１における端子台構造によれば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相および電力入力線間の絶縁性を確保しつつ、予め定められたスペースにＵ相接続端子４２Ｕ、Ｖ相接続端子４２Ｖ、Ｗ相接続端子４２Ｗおよび電力入力用接続端子４２Ｎを配置することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態では、複数のバスバーのうち電力入力用バスバー２３Ｎのみを折り返す構造としたが、２以上のバスバーを折り返す構造としてもよい。たとえば、電力入力用バスバー２３Ｎに加えて、Ｕ相バスバー２３Ｕを折り返す構造としてもよい。
【００６３】
本発明における端子台構造は、３相のバスバーに加えて電力入力用バスバー２３Ｎが設けられるモータジェネレータ２０により有効に適用されるが、一般的な３相交流電動機にも適用される。本発明における端子台構造は、ハイブリッド車両の他、電気自動車に搭載されるモータにも適用される。
【００６４】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２における端子台構造を示す平面図である。本実施の形態における端子台構造は、実施の形態１における端子台構造と比較して、基本的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００６５】
図９を参照して、本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎが、延出部８６および折り返し部８７を含む。延出部８６と折り返し部８７とは、同じ部材から形成されている。電力入力用バスバー２３Ｎが有する折り返し構造は、折り曲げ加工によって形成されている。図４中に示す延出部２４が、幅Ｂｎが厚みＴよりも大きくなるように配置されているのに対して、延出部８６は、幅Ｂｎが厚みＴよりも小さくなるように配置されている。
【００６６】
図１０は、図９中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す断面図である。図１０を参照して、樹脂モールド工程時、電力入力用バスバー２３Ｎは、プレート部材２８を貫通するバスバー８２として設けられている。バスバー８２は、バスバーの引き出し方向に直線状に延びる。
【００６７】
モールド部材２１を成形した後、スライド型７６をスライド移動させ、モータジェネレータ２０から取り外す。この際、バスバー８２がスライド型７６のスライド方向に直線状に延びるため、スライド型７６とバスバー８２とが干渉することがない。樹脂モールド工程の後、バスバー８２に折り曲げ加工を実施することによって、延出部８６と折り返し部８７とを含む電力入力用バスバー２３Ｎを形成する。
【００６８】
このように構成された、この発明の実施の形態２における端子台構造によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、部品点数の増大を招くことなく、電力入力用バスバー２３Ｎを形成することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３における端子台構造を示す断面図である。図１１は、実施の形態１における図４に対応する図である。本実施の形態における端子台構造は、実施の形態１における端子台構造と比較して、基本的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００７０】
図１１を参照して、Ｗ相バスバー２３Ｗと電力入力用バスバー２３Ｎとは、互いに隣り合って配置されている。本実施の形態では、電力入力用バスバー２３Ｎと電力入力用接続端子４２Ｎとを接続するボルト４６Ｎが、電力入力用バスバー２３Ｎに対して、Ｗ相バスバー２３ＷおよびＷ相接続端子４２Ｗと同じ側に配置されている。このような構成において、電力入力用バスバー２３ＮをＷ相バスバー２３Ｗから離間する方向に折り返すことにより、ボルト４６ＮとＷ相バスバー２３ＷおよびＷ相接続端子４２Ｗとを遠ざけることができる。
【００７１】
このように構成された、この発明の実施の形態３における端子台構造によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。加えて、Ｗ相および電力入力線間の絶縁距離を十分に確保することができる。
【００７２】
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】
【００７３】
【図１】ハイブリッド車両の全体ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における端子台構造が適用されたモータジェネレータを示す平面図である。
【図３】図２中の端子台構造を示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った端子台構造の断面図である。
【図５】図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を拡大して示す斜視図である。
【図６】図２中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を裏側から見た斜視図である。
【図７】図２中の端子台構造の製造方法におけるコイル接続工程を示す平面図である。
【図８】図２中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における端子台構造を示す平面図である。
【図１０】図９中の端子台構造の製造方法における樹脂モールド工程を示す断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３における端子台構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０ モータジェネレータ、２１ モールド部材、２３Ｕ Ｕ相バスバー、２３Ｖ Ｖ相バスバー、２３Ｗ Ｗ相バスバー、２３Ｎ 電力入力用バスバー、２４，８６ 延出部、２５，８７ 折り返し部、２８ プレート部材、４１ 端子台、４２Ｕ Ｕ相接続端子、４２Ｖ Ｖ相接続端子、４２Ｗ Ｗ相接続端子、４２Ｎ 電力入力用接続端子、５１，５２，５３ 爪部、５６ 凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ巻線と接続され、モータから引き出される複数のバスバーと、
前記複数のバスバーにそれぞれ接続される複数の接続端子を含む端子台とを備え、
前記複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーは、前記モータからの引き出し方向とは異なる方向に折り返される、端子台構造。
【請求項２】
前記バスバーは、前記モータから延出する延出部と、前記延出部とは別部材として設けられ、前記モータからの引き出し方向とは異なる方向に延びる折り返し部とを含む、請求項１に記載の端子台構造。
【請求項３】
前記折り返し部は、前記延出部に溶接されている、請求項２に記載の端子台構造。
【請求項４】
前記折り返し部および前記延出部のいずれか一方は、前記折り返し部および前記延出部のいずれか他方に係止される爪部を有する、請求項２または３に記載の端子台構造。
【請求項５】
前記折り返し部および延出部のいずれか他方は、前記爪部が位置決めされる凹部を有する、請求項４に記載の端子台構造。
【請求項６】
前記複数のバスバーは、互いに隣り合うバスバー間が段違いとなるように配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項７】
前記バスバーは、前記モータ巻線の中性点と接続されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項８】
前記複数のバスバーは、一体に樹脂モールドされ、
前記複数のバスバーが貫通し、前記複数のバスバーの樹脂モールド時に型をなすプレート部材をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項９】
一体に樹脂モールドされた前記複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーが、折り曲げ加工されている、請求項８に記載の端子台構造。
【請求項１】
モータ巻線と接続され、モータから引き出される複数のバスバーと、
前記複数のバスバーにそれぞれ接続される複数の接続端子を含む端子台とを備え、
前記複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーは、前記モータからの引き出し方向とは異なる方向に折り返される、端子台構造。
【請求項２】
前記バスバーは、前記モータから延出する延出部と、前記延出部とは別部材として設けられ、前記モータからの引き出し方向とは異なる方向に延びる折り返し部とを含む、請求項１に記載の端子台構造。
【請求項３】
前記折り返し部は、前記延出部に溶接されている、請求項２に記載の端子台構造。
【請求項４】
前記折り返し部および前記延出部のいずれか一方は、前記折り返し部および前記延出部のいずれか他方に係止される爪部を有する、請求項２または３に記載の端子台構造。
【請求項５】
前記折り返し部および延出部のいずれか他方は、前記爪部が位置決めされる凹部を有する、請求項４に記載の端子台構造。
【請求項６】
前記複数のバスバーは、互いに隣り合うバスバー間が段違いとなるように配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項７】
前記バスバーは、前記モータ巻線の中性点と接続されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項８】
前記複数のバスバーは、一体に樹脂モールドされ、
前記複数のバスバーが貫通し、前記複数のバスバーの樹脂モールド時に型をなすプレート部材をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の端子台構造。
【請求項９】
一体に樹脂モールドされた前記複数のバスバーのうち少なくとも１つのバスバーが、折り曲げ加工されている、請求項８に記載の端子台構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２５９３６５（Ｐ２００８−２５９３６５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１００６５４（Ｐ２００７−１００６５４）
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５００５４３７７５）株式会社ジーエスエレテック (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月６日（２００７．４．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５００５４３７７５）株式会社ジーエスエレテック (8)
【Ｆターム（参考）】
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