特開 2024-141985 バスバー接続構造

(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】P2024141985

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】バスバー接続構造

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/52 20060101AFI20241003BHJP

   H01R 13/648 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01R13/52 302Z

H01R13/648

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053904

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】濱砂 龍摩

【テーマコード（参考）】

5E021

5E087

【Ｆターム（参考）】

5E021FB20

5E021FB21

5E021FC19

5E021LA09

5E021LA18

5E021LA20

5E087FF02

5E087GG12

5E087LL02

5E087LL17

5E087MM08

5E087QQ03

5E087QQ04

5E087RR12

(57)【要約】

【課題】バスバーどうしの接続部の周辺にノイズ抑制専用の部品を設置することなく、ノイズの拡散を抑制する。
【解決手段】バスバー接続構造は、接続部とカバーとを備える。接続部は、第１機器の回路に電気的に接続されている第１バスバーと、第２機器の回路に電気的に接続されている第２バスバーと、を互いに電気的に接続する。カバーは、接続部を含む範囲を覆う汚染防止用のカバーである。カバーは、少なくとも接続部の直上を含む範囲に、導電体の部位としての導電部を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１機器の回路に電気的に接続されている第１バスバーと、第２機器の回路に電気的に接続されている第２バスバーとを、互いに電気的に接続する接続部と、
前記接続部を含む範囲を覆う汚染防止用のカバーと、
を備えるバスバー接続構造であって、
前記カバーは、少なくとも前記接続部の直上を含む範囲に、導電体の部位としての導電部を有する、
バスバー接続構造。

【請求項2】

前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが、複数ずつ存在すると共に、前記接続部が所定方向に並んで存在しており、
前記カバーは、前記導電部として、前記接続部の直上を含む範囲に上側導電部を有すると共に、各前記接続部を前記所定方向に挟む両側を含む範囲にサイド導電部を有する、
請求項１に記載のバスバー接続構造。

【請求項3】

前記サイド導電部は、前記上側導電部から下方に突出しており、
前記上側導電部と前記サイド導電部とは、互いに電気的に接続されている、
請求項２に記載のバスバー接続構造。

【請求項4】

前記上側導電部および前記サイド導電部は、それぞれ絶縁体によって覆われている、請求項２又は３のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【請求項5】

前記導電部は、前記カバーの外部にある基準電位部に電気的に接続されることによって、アースされている、請求項１～３のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【請求項6】

前記第１機器および前記第２機器のうちの少なくとも一方は、変圧器又はインバータである、請求項１～３のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バスバーどうしを電気的に接続するバスバー接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

バスバー接続構造の中には、第１機器の回路に電気的に接続されている第１バスバーと、第２機器の回路に電気的に接続されている第２バスバーとを、互いに電気的に接続するものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６２１４０２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明者らは、このようなバスバー接続構造において、以下の問題がある点に着目した。第１バスバーおよび第２バスバーは、機器の外部に露出していることなどから、寄生インダクタンスが大きくなり易い。その寄生インダクタンスと、第１バスバーおよび第２バスバーに流れる電流としてのバスバー電流とによって、磁束が発生して、周辺機器に対してノイズを拡散してしまうおそれがある。

【0005】

その対策としては、バスバーどうしの接続部の周辺に、平行平板などのノイズ抑制専用の部品を設ける対策が考えられる。この対策によれば、バスバー電流による磁束によって、平行平板に渦電流が発生する。その渦電流による磁束がバスバー電流による磁束の少なくとも一部を相殺する。それによって、磁束の発生が抑えられて、ノイズの拡散が抑えられる。

【0006】

しかしながら、第１機器と第２機器との購入先が異なる場合などの所定の場合には、接続部の周辺にこのようなノイズ抑制専用の部品を設置するのが難しい場合がある。また、埃などによる汚染度が高い環境でこれらの機器が使用される場合には、第１バスバーおよび第２バスバーに対して、汚染防止用のカバーを取り付けることが求められる場合がある。この場合にも、カバーとの干渉によって、ノイズ抑制専用の部品の設置が難しくなってしまうおそれがある。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、バスバーどうしの接続部の周辺にノイズ抑制専用の部品を設置することなく、ノイズの拡散を抑制することを、目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、第１バスバーおよび第２バスバーを覆う汚染防止用のカバーに導電体を設ければ、上記の目的を達成できることを見出して本発明に至った。本発明は、以下の（１）～（６）のバスバー構造体である。

【0009】

（１）第１機器の回路に電気的に接続されている第１バスバーと、第２機器の回路に電気的に接続されている第２バスバーとを、互いに電気的に接続する接続部と、
前記接続部を含む範囲を覆う汚染防止用のカバーと、
を備えるバスバー接続構造であって、
前記カバーは、少なくとも前記接続部の直上を含む範囲に、導電体の部位としての導電部を有する、
バスバー接続構造。

【0010】

本構成によれば、第１バスバーおよび第２バスバーに流れる電流としてのバスバー電流による磁束によって、導電部に渦電流が発生する。その渦電流による磁束がバスバー電流による磁束の少なくとも一部を相殺する。それによって、磁束の発生が抑えられて、ノイズの拡散が抑えられる。しかも、この導電部は、汚染防止用のカバーの一部であるため、別途ノイズ抑制専用の部品を設置する必要がない。

【0011】

以上、本構成によれば、バスバーどうしの接続部の周辺にノイズ抑制専用の部品を設置することなく、ノイズの拡散を抑制できる。

【0012】

（２）前記第１バスバーおよび前記第２バスバーが、複数ずつ存在すると共に、前記接続部が所定方向に並んで存在しており、
前記カバーは、前記導電部として、前記接続部の直上を含む範囲に上側導電部を有すると共に、各前記接続部を前記所定方向に挟む両側を含む範囲にサイド導電部を有する、
前記（１）に記載のバスバー接続構造。

【0013】

本構成によれば、上側導電部に加えてサイド導電部にも、バスバー電流による磁束によって渦電流が発生する。その渦電流による磁束によっても、バスバー電流による磁束の一部が相殺される。そのため、より強固に磁束の発生を抑えて、より強固にノイズの拡散を抑制できる。

【0014】

（３）前記サイド導電部は、前記上側導電部から下方に突出しており、
前記上側導電部と前記サイド導電部とは、互いに電気的に接続されている、
前記（２）に記載のバスバー接続構造。

【0015】

本構成によれば、上側導電部とサイド導電部との間で、磁束や電流が行き来できるようになり、ノイズ抑制効果がより向上するものと期待される。

【0016】

（４）前記上側導電部および前記サイド導電部は、それぞれ絶縁体によって覆われている、前記（２）又は（３）のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【0017】

本構成によれば、導電部と各バスバーとの間での絶縁を確保できると共に、所定方向に並ぶバスバーどうしの間での絶縁を確保できる。

【0018】

（５）前記導電部は、前記カバーの外部にある基準電位部に電気的に接続されることによって、アースされている、前記（１）～（３）のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【0019】

本構成によれば、導電体と基準電位部との間で、電流が行き来できるようになり、ノイズ抑制効果がより向上するものと期待される。

【0020】

（６）前記第１機器および前記第２機器のうちの少なくとも一方は、変圧器又はインバータである、
前記（１）～（３）のいずれか１つに記載のバスバー接続構造。

【0021】

変圧器やインバータは、大電流を扱うのに加えて、半導体スイッチをデューティ制御することから、バスバー電流の変化およびそれによる磁束の変化が大きくなり易い。そのため、ノイズの拡散を抑制する効果を、より顕著に発揮できる。

【発明の効果】

【0022】

以上の通り、前記（１）の構成によれば、バスバーどうしの接続部の周辺にノイズ抑制専用の部品を設置することなく、ノイズの拡散を抑制できる。さらに、前記（１）を引用する前記（２）～（６）の構成によれば、それぞれの追加の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本実施形態のバスバー接続構造を示す分解斜視図である。

【図2】第１機器とバスバー接続構造と第２機器とを示す回路図である。

【図3】バスバー接続構造を示す正面断面図であり、より具体的には、次の図４のIII－III線の断面を示す図である。

【図4】図３のIV－IV線の断面を示す図である。

【図5】図３のV－V線の断面を示す図である。

【図6】第１比較形態のバスバー接続構造を示す正面断面図である。

【図7】第２比較形態のバスバー接続構造を示す正面断面図である。

【図8】本実施形態のバスバー接続構造を示す正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

【0025】

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態のバスバー接続構造９０は、第１機器１００と第２機器２００との間に設けられている。第１機器１００および第２機器２００は、例えば車両や装置などのボディ３００に電気的に接続されている。なお、「ボディ」は、「基準電位部」と読み替えてもよい。本実施形態では、図２に示すように、第１機器１００は、昇圧チョッパなどの変圧器であり、第２機器２００は、３相交流インバータなどのインバータである。

【0026】

以下、図１に示すように、互いに直交し合う所定の３方向を「Ｘ方向」「Ｙ方向」「上下方向」という。よって、例えば、以下でいう上下方向は、必ずしも鉛直方向である必要はなく、鉛直方向に対して斜めをなす方向や、水平方向であってもよい。また以下では、Ｘ方向の一方側を「Ｘ＋方向」といい、他方側を「Ｘ－方向」という。また、Ｙ方向の一方側を「Ｙ＋方向」といい、他方側を「Ｙ－方向」という。なお、「Ｘ方向」は「所定方向」と読み替えてもよい。

【0027】

図１に示すように、第１機器１００は、Ｙ＋方向側の端部にＹ＋方向に突出する第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１ＮをＸ方向並べて複数本備える。他方、第２機器２００は、Ｙ－方向側の端部にＹ－方向に突出する第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２ＮをＸ方向並べて、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎと同数備える。これらの第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎおよび第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎは、いずれも上下方向を面直方向とする板状である。以下、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎにおいては、Ｙ－方向側の端部を「基端部」といい、Ｙ＋方向側の端部を「先端部」という。他方、第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎにおいては、Ｙ＋方向側の端部を「基端部」といい、Ｙ－方向側の端部を「先端部」という。

【0028】

第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎは、複数本のプラス側第１バスバーｂ１Ｐと、それと同数のマイナス側第１バスバーｂ１Ｎとを含む。それらのプラス側第１バスバーｂ１Ｐとマイナス側第１バスバーｂ１Ｎとは、Ｘ方向に交互に並んでいる。

【0029】

第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎは、複数本のプラス側第２バスバーｂ２Ｐと、それと同数のマイナス側第２バスバーｂ２Ｎとを含む。それらのプラス側第２バスバーｂ２Ｐとマイナス側第２バスバーｂ２Ｎとは、Ｘ方向に交互に並んでいる。

【0030】

図２に示すように、複数のプラス側第１バスバーｂ１Ｐは、いずれも第１機器１００の回路におけるプラス側の出力端子に電気的に接続されている。複数のマイナス側第１バスバーｂ１Ｎは、いずれも第１機器１００の回路におけるマイナス側の出力端子に電気的に接続されている。複数のプラス側第２バスバーｂ２Ｐは、いずれも第２機器２００の回路におけるプラス側の入力端子に電気的に接続されている。複数のマイナス側第２バスバーｂ２Ｎは、いずれも第２機器２００の回路におけるマイナス側の入力端子に電気的に接続されている。

【0031】

図１に示すように、バスバー接続構造９０は、複数の接続部３０と、それらを覆うカバー７０とを備える。接続部３０は、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎおよび第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎのいずれとも同数存在しており、Ｘ方向に並んでいる。具体的には、半数の接続部３０は、プラス側第１バスバーｂ１Ｐの先端部と、それに対応するプラス側第２バスバーｂ２Ｐの先端部とを電気的に接続している。残りの半数の接続部３０は、マイナス側第１バスバーｂ１Ｎの先端部と、それに対応するマイナス側第２バスバーｂ２Ｎの先端部とを電気的に接続している。

【0032】

図３に示すように、各接続部３０は、端子台３５の上端部とボルト３２とを含む。端子台３５は、ボディ３００などに締結されている。各ボルト３２は、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎの先端部とそれに対応する第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎの先端部とを、端子台３５の上端部に締結する。それによって、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎとそれに対応する第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎとが互いに電気的に接続される。

【0033】

具体的には、各第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎの先端部には、第１通し孔ｈ１が貫設されており、各第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎの先端部には、第２通し孔ｈ２が貫設されている。第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎの先端部と第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎの先端部とが上下方向に重ねられることによって、第１通し孔ｈ１と第２通し孔ｈ２とが上下方向に連通する。ボルト３２は、それら第１通し孔ｈ１および第２通し孔ｈ２を挿通した状態で、端子台３５の上端部に締結される。それによって、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎとそれに対応する第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎとが、端子台３５の上端部に締結される。

【0034】

図１に示すカバー７０は、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎおよび第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎの汚染を防止するための汚染防止用のカバー７０である。カバー７０は、導電部６０と、それを囲う絶縁部５０とを備える。図３に示すように、導電部６０は、カバー７０の外部にあるボディ３００に電気的に接続されることによって、アースされている。

【0035】

図１に示すように、導電部６０は、上側導電部６２と、接続部３０の数よりも１つ多いサイド導電部６７とを有する。上側導電部６２と各サイド導電部６７とは、いずれも金属などの導電体である。上側導電部６２は、Ｘ方向を長手方向としＹ方向を短手方向とする板状である。よって、上側導電部６２の面直方向は、上下方向であり、第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎおよび第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎの面直方向と一致している。上側導電部６２は、各接続部３０の直上を含む範囲に延在している。

【0036】

各サイド導電部６７は、Ｘ方向を面直方向とする板状である。図３に示すように、各サイド導電部６７は、上側導電部６２から各バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎ，ｂ２Ｐ，ｂ２Ｎよりも下方にまで突出している。サイド導電部６７の上端部と上側導電部６２とは、互いに電気的に接続されている。各サイド導電部６７は、Ｘ方向並設されている接続部３０どうしの間毎に１つずつ存在するのに加えて、最もＸ＋方向側の接続部３０よりもＸ＋方向側および最もＸ－方向側の接続部３０よりもＸ－方向側にも１つずつ存在する。そのことから、サイド導電部６７は、各接続部３０をＸ方向に挟む両側に存在している。

【0037】

図１に示す絶縁部５０は、樹脂などの絶縁体であって、上側導電部６２およびサイド導電部６７を囲っている。

【0038】

以下、図６に示すように、本実施形態から、カバー７０を省くと共に、各接続部３０の上方に、上下方向を面直方向とする平行平板４０を設けたものを第１比較形態という。また以下では、図７に示すように、本実施形態から単にカバー７０を省いたものを第２比較形態という。また以下では、各第１バスバーｂ１Ｐ，ｂ１Ｎとそれに対応する第２バスバーｂ２Ｐ，ｂ２Ｎとに流れる電流を「バスバー電流ｂＩ」という。

【0039】

これら第１比較形態および第２比較形態と比較しつつ、本実施形態の構成および効果を、以下にまとめる。

【0040】

図６に示す第１比較形態において、突入電流などによるバスバー電流ｂＩが流れた際には、バスバー電流ｂＩの方向を軸とする回転方向に磁束ｂφが発生する。その磁束ｂφの発生に基づいて、平行平板４０には起電圧が発生して渦電流ｅＩが発生する。その渦電流ｅＩによる磁束ｅφが、バスバー電流ｂＩによる磁束ｂφの少なくとも一部を相殺することによって、磁束の発生が抑えられる。それによって、周辺機器へのノイズの拡散が抑制される。

【0041】

しかしながら、場合によっては、図７に示す第２比較形態の場合のように、接続部３０の上方に平行平板４０を設置できないことがある。その場合には、ノイズの拡散を抑制できない。

【0042】

その点、本実施形態では、図８に示すように、カバー７０が、接続部３０の直上を含む範囲に上側導電部６２を有する。そのため、バスバー電流ｂＩが流れた際には、上側導電部６２が平行平板４０と同様に機能することによって、ノイズが抑制される。そのため、接続部３０の周辺にノイズ抑制用の専用部品を追加することなく、ノイズを抑制できる。

【0043】

しかも、図８に示すように、カバー７０は、上側導電部６２のみならず、サイド導電部６７をも有する。そのサイド導電部６７にも、バスバー電流ｂＩによる磁束ｂφによって渦電流ｅＩが発生する。その渦電流ｅＩによる磁束ｅφによっても、バスバー電流ｂＩによる磁束ｂφの一部が相殺される。そのため、より強固に磁束の発生を抑えて、より強固にノイズの拡散を抑制できる。

【0044】

上側導電部６２とサイド導電部６７とは、互いに電気的に接続されている。それによって、上側導電部６２とサイド導電部６７との間で、磁束や電流が行き来できるようになり、ノイズ抑制効果がより向上するものと期待される。

【0045】

図３に示すように、導電部６０は、絶縁部５０によって覆われている。そのため、導電部６０とバスバーｂ１Ｐ，ｂ２Ｐ，ｂ１Ｎ，ｂ２Ｎとの間での絶縁を確保できると共に、Ｘ方向に並ぶバスバーｂ１Ｐ，ｂ２Ｐ，ｂ１Ｎ，ｂ２Ｎどうしの間での絶縁を確保できる。

【0046】

導電部６０は、ボディ３００に電気的に接続されることによってアースされている。それによって、導電部６０とボディ３００との間で、電流が行き来できるようになり、ノイズ抑制効果がより向上するものと期待される。

【0047】

図２に示すように、第１機器１００は変換器であり、第２機器２００はインバータである。これら変換器やインバータは、大電流を扱うのに加えて、半導体スイッチをデューティ制御することから、バスバー電流ｂＩの変化およびそれによる磁束ｂφの変化が大きくなり易い。そのため、ノイズの拡散を抑制する効果を、より顕著に発揮できる。

【0048】

［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、例えば次のように変更できる。図２では、第１機器１００は、１相の昇圧チョッパであるが、３相の昇圧チョッパであってもよい。また、第１機器１００は、入力側のフルブリッジ回路と、出力側のフルブリッジ回路とを備える変圧器であってもよい。また、第１機器１００は、平滑コンデンサであってもよい。また、第１機器１００は、各種制御装置であってもよい。また図２では、第２機器２００は、３相交流インバータであるが、２相交流インバータであってもよい。また、第２機器２００は、直流モータや各種制御装置であってもよい。

【符号の説明】

【0049】

３０ 接続部
５０ 絶縁部
６０ 導電部
６２ 上側導電部
６７ サイド導電部
７０ 汚染防止用のカバー
９０ バスバー接続構造
１００ 第１機器
２００ 第２機器
３００ ボディ
ｂ１Ｐ プラス側の第１バスバー
ｂ１Ｎ マイナス側の第１バスバー
ｂ２Ｐ プラス側の第２バスバー
ｂ２Ｎ マイナス側の第２バスバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】