特開 2023-114518 バスバー位置決め構造及び電気機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023114518

(43)【公開日】2023-08-18

(54)【発明の名称】バスバー位置決め構造及び電気機器

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20230810BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022016851

(22)【出願日】2022-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100092613

【弁理士】

【氏名又は名称】富岡 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(74)【代理人】

【識別番号】100210240

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 友幸

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 和宏

【テーマコード（参考）】

5H770

【Ｆターム（参考）】

5H770AA24

5H770HA02Y

5H770QA06

5H770QA14

5H770QA28

5H770QA33

(57)【要約】

【課題】電気機器を組み立てる際のバスバーと電気部品との干渉を回避して電気機器の組み立て性の向上を図ること。
【解決手段】バスバー位置決め構造１は、半導体モジュール３の端子部３１におけるバスバー４の配置を位置決めする位置決め部１０を有する。位置決め部１０は、絶縁性の樹脂の成型により、バスバー４の端面４１と当接する当接部１１と、バスバー４の側面４２からバスバー４を係止する一対の係止部１２とを、一体的に備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品の端子部に接続されるバスバーの位置決め構造であって、
前記端子部における前記バスバーの配置を位置決めする位置決め部を有し、
前記位置決め部は、
前記バスバーの端面と当接する当接部と、
前記バスバーの側面から当該バスバーを係止する一対の係止部と、
を備えたことを特徴とするバスバー位置決め構造。

【請求項2】

前記バスバーの端面が前記当接部に当接すると当該バスバーの締結孔が前記端子部の締結孔と会合することを特徴とする請求項１に記載のバスバー位置決め構造。

【請求項3】

前記一対の係止部には、前記バスバーの上方向への抜けを防止する反し部が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のバスバー位置決め構造。

【請求項4】

前記反し部は、前記一対の係止部の上端付近にて、前記バスバーの長手方向の縁部に沿って配され、当該バスバーの幅方向に対向して突設されたことを特徴とする請求項３に記載のバスバー位置決め構造。

【請求項5】

前記バスバーは、当該バスバーの電流を検出する電流センサの貫通孔に挿通され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位置決め構造。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載のバスバー位置決め構造を備えたことを特徴とする電気機器。

【請求項7】

電力変換装置であることを特徴とする請求項６に記載の電気機器。

【請求項8】

前記電気部品は、前記電力変換装置の半導体モジュールであることを特徴とする請求項７に記載の電気機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インバータ装置等の電気機器のバスバー位置決め構造に関する。

【背景技術】

【0002】

インバータ装置は、複数のスイッチング素子のオンオフ動作により直流電力を交流電力に変換する。例えば、特許文献１のインバータ装置は、スイッチング素子を備えた半導体モジュールの交流出力端子とインバー装置の出力端子とを接続する電線の代わりにバスバーを備える。前記インバータ装置の出力電流は前記バスバーが挿通される貫通孔を有する電流センサにより検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＷＯ２０１３／０３１２９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図３に例示されたインバータ装置２の組立工程において、半導体モジュール３へのバスバー４の取り付けはバスバー４の位置決めがなされない状態で行われる。このとき、半導体モジュール３の端子部３１へのバスバー４の締結過程でバスバー４が同図の矢印方向に動き、バスバー４と端子部３１との接触面積の低下に伴う電流密度の低減により、バスバー４の損失が増加してバスバー４の発熱が生じやすくなるおそれがある。また、バスバー４への電流センサ５の組付け時に例えば同図の部位Ｐにてバスバー４とこれが挿通される電流センサ５の検出部５１（貫通孔５３）の内面との干渉が生じやすくなり、インバータ装置２の組み立て作業の障害となる。

【0005】

本発明は、以上の事情を鑑み、電気機器を組み立てる際のバスバーと電気部品との干渉を回避して電気機器の組み立て性の向上を図ることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そこで、本発明の一態様は、電気部品の端子部に接続されるバスバーの位置決め構造であって、前記端子部における前記バスバーの配置を位置決めする位置決め部を有し、前記位置決め部は、前記バスバーの端面と当接する当接部と、前記バスバーの側面から当該バスバーを係止する一対の係止部と、を備える。

【0007】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記バスバーの端面が前記当接部に当接すると当該バスバーの締結孔が前記端子部の締結孔と会合する。

【0008】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記一対の係止部には、前記バスバーの上方向への抜けを防止する反し部が設けられる。

【0009】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記反し部は、前記一対の係止部の上端付近にて、前記バスバーの長手方向の縁部に沿って配され、当該バスバーの幅方向に対向して突設される。

【0010】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記バスバーは、当該バスバーの電流を検出する電流センサの貫通孔に挿通される。

【0011】

本発明の一態様は、上記のバスバー位置決め構造を備えた電気機器である。

【0012】

本発明の一態様は、前記電気機器が電力変換装置である。

【0013】

本発明の一態様は、前記電気機器において、前記電気部品は、前記電力変換装置の半導体モジュールである。

【発明の効果】

【0014】

以上の本発明によれば、電気機器を組み立てる際のバスバーと電気部品との干渉が回避され、電気機器の組み立て性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一態様であるバスバー位置決め構造の平面図。

【図2】図１のＡ―Ａ断面図

【図3】従来のバスバーの取り付け状態を示した斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0017】

図１に示された本発明の一態様であるバスバー位置決め構造１は、電気機器の一態様である電力変換装置、例えば、インバータ装置２に適用される。

【0018】

バスバー位置決め構造１は、インバータ装置２の電気部品の一つである半導体モジュール３の端子部３１に接続されるバスバー４の位置決めを可能とする。

【0019】

すなわち、バスバー位置決め構造１は、半導体モジュール３の端子部３１におけるバスバー４の配置を位置決めする位置決め部１０を有する。

【0020】

位置決め部１０は、絶縁性の樹脂の成型により、バスバー４の端面４１と当接する当接部１１と、バスバー４の側面４２からバスバー４を係止する一対の係止部１２とを、一体的に備える。

【0021】

当接部１１は、バスバー４の端面４１が当接部１１に当接するとバスバー４の締結孔４０が端子部３１の締結孔３０と会合するように端子部３１に設けられる。

【0022】

一対の係止部１２には、バスバー４の上方向への抜けを防止する反し部１３が設けられる。反し部１３は、図１，２に示したように、係止部１２の上端付近にて、バスバー４の長手方向の縁部４３に沿って配され、バスバー４の幅方向に対向して突設される。

【0023】

バスバー４には、バスバー４の電流を検出する電流センサ５が付帯される。電流センサ５は、貫通式を採用し、通電時のバスバー４から発する磁界を検出する検出部５１と、前記磁界に基づきバスバー４の電流値を計測する測定部５２と、検出部５１にてバスバー４が挿通される貫通孔５３と、を有する。

【0024】

同図を参照してバスバー４の取り付け手順の一例について説明する。

【0025】

位置決め部１０において係止部１２と反し部１３とから形成された挿入口１４にバスバー４の端面４１が挿入されて当接部１１に当接する。このとき、バスバー４の締結孔４０が端子部３１の締結孔３０と会合してバスバー４が端子部３１上に配置される。次いで、このバスバー４の締結孔４０及び端子部３１の締結孔３０に図示省略の締結具が螺着されることで、半導体モジュール３の端子部３１にバスバー４が接続固定される。この端子部３１に固定されたバスバー４は電流センサ５の検出部５１（貫通孔５３）に挿通される。

【0026】

以上のバスバー位置決め構造１によれば、半導体モジュール３の端子部３１に位置決め部１０が設けられたことで、端子部３１におけるバスバー４の配置の位置決めが容易となる。そして、この位置決めにより、バスバー４と電流センサ５の検出部５１との干渉が解消されるので、バスバー４と検出部５１との間で一定のクリアランスが確保される。

【0027】

特に、位置決め部１０の当接部１１に当接したバスバー４が一対の係止部１２により係止されることで、端子部３１上の所定位置におけるバスバー４の係止が可能となる。また、バスバー４の端面４１が当接部１１に当接するとバスバー４の締結孔４０が端子部３１の締結孔３０と会合するので、端子部３１とバスバー４との締結の作業効率が高まる。

【0028】

さらに、係止部１２に反し部１３が設けられたことで、バスバー４の上方向への抜けを防止できる。特に、係止部１２の上端付近にて反し部１３がバスバー４の長手方向の縁部に沿って設けられ且つバスバー４の幅方向に対向して突設されたことで、インバータ装置２の振動によるバスバー４の緩み及び脱落を抑制できる。

【0029】

したがって、バスバー位置決め構造１によれば、端子部３１におけるバスバー４の組付け誤差が低減し、端子部３１とバスバー４との接触面積の低下に伴う損失増加が抑制されると共に、バスバー４への電流センサ５の検出部５１の組付け作業が容易となる。

【0030】

以上のように、バスバー位置決め構造１によれば、インバータ装置２を組み立てる際のバスバー４と電流センサ５（検出部５１）との干渉が回避され、インバータ装置２の組み立て性の向上が図られる。

【0031】

尚、本発明は、インバータ装置２以外のＤＣ／ＤＣコンバータに例示される半導体モジュール３とバスバー４を備えた電力変換装置の全般にも適用できる。また、電流センサ５以外のフェアライトコアに例示されるバスバー４を挿通可能な電気部品の全般にも本発明を適用できる。

【符号の説明】

【0032】

１…バスバー位置決め構造、１０…位置決め部、１１…当接部、１２…係止部、１３…反し部、１４…挿入口
２…インバータ装置
３…半導体モジュール、３０…締結孔、３１…端子部
４…バスバー、４０…締結孔、４１…端面、４２…側面
５…電流センサ、５１…検出部、５２…測定部、５３…貫通孔
Ｐ…部位

【図1】

【図2】

【図3】