特開 2024-15550 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】P2024015550

(43)【公開日】2024-02-06

(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 20070101AFI20240130BHJP

   H01R 9/18 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H01R9/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022117666

(22)【出願日】2022-07-25

(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】大嶋 佑典

【テーマコード（参考）】

5E086

5H770

【Ｆターム（参考）】

5E086CC22

5E086DD05

5E086LL04

5E086LL13

5E086LL17

5H770AA05

5H770AA24

5H770BA01

5H770DA03

5H770DA41

5H770QA12

5H770QA33

(57)【要約】

【課題】バスバーの組み立て性の向上と共にバスバーを備える装置の省スペース化及びバスバーに流れる電流への影響の低減を図る。
【解決手段】バスバー位置決め構造１は、インバータ装置２の電気部品と接続する一対のバスバーＰ，Ｎが配置される端子台３と、この端子台３に突設されてバスバーＰ，Ｎの配置を位置決めすると共に締結具が螺着されるナット４と、を有する。バスバーＰ，Ｎには、ナット４の一端が挿入されると共に前記締結具が挿通される挿通孔Ｐ１，Ｎ１が形成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気機器の電気部品と接続する一対のバスバーが配置される端子台と、
この端子台に突設されて前記バスバーの配置を位置決めすると共に締結具が螺着されるナットと、
を有し、
前記バスバーには、前記ナットの一端が挿入されると共に前記締結具が挿通される挿通孔が形成されたことを特徴とするバスバー位置決め構造。

【請求項2】

前記ナットの突出長さは、前記バスバーの厚さよりも小さい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】

前記電気機器は、インバータ装置であり、
前記電気部品は、前記インバータ装置のスイッチング素子と接続される直流コンデンサであること
を特徴する請求項１に記載のバスバー位置決め構造。

【請求項4】

前記端子台は、前記電気部品の端子部であり、
前記電気機器は、インバータ装置であり、
前記電気部品は、直流コンデンサであること
を特徴する請求項１に記載のバスバー位置決め構造。

【請求項5】

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を有することを特徴とする電気機器。

【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に適用されるバスバーの位置決め構造に関する。

【背景技術】

【0002】

インバータ装置において直流コンデンサとスイッチング素子とが低インダクタンス且つ低インピーダンスのバスバーにより接続されることが多い。前記バスバーとしては例えば特許文献１の回転機駆動装置に適用されるサージ抑制用のバスバーが挙げられる。本バスバーによれば、スイッチング素子のスイッチング動作時のサージ電圧低減による過電圧破壊が抑制され、バスバーの低インピーダンス化による電力損失の低減、さらには、省スペース並びに低コストの効果が得られる。

【0003】

また、前記バスバーを前記直流コンデンサや前記スイッチング素子の端子にネジ固定する作業の際には、当該バスバーに位置決めピンを設けて固定すると当該ネジ固定の作業が容易となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－１４０２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記バスバーに位置止めピンにより固定するためには、当該バスバーに位置止めピン用の貫通孔を確保しなければならない。

【0006】

前記バスバーに前記貫通孔が形成されると、当該バスバーのインダクタンス並びにインピーダンスが増大し、スイッチング素子のスイッチング動作時のサージ電圧を低減できなくなる、さらには、当該バスバーの電力損失を低減できなくなる、おそれがある。

【0007】

よって、前記バスバーに設ける位置決めピン穴は、前記バスバーのインダクタンス値やインピーダンス値を極力大きくしないために可能であれば位置決めピン用の穴を開ける以外の方法で位置を規制することが望ましい。

【0008】

本発明は、以上の事情を鑑み、バスバーの組み立て性の向上と共にバスバーを備える装置の省スペース化及びバスバーに流れる電流への影響の低減を図ることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

そこで、本発明の一態様は、電気機器の電気部品と接続する一対のバスバーが配置される端子台と、この端子台に突設されて前記バスバーの配置を位置決めすると共に締結具が螺着されるナットと、を有し、前記バスバーには、前記ナットの一端が挿入されると共に前記締結具が挿通される挿通孔が形成されたバスバー位置決め構造である。

【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、前記ナットの突出長さは、前記バスバーの厚さよりも小さく設定される。

【0011】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記電気機器は、インバータ装置であり、前記電気部品は、前記インバータ装置のスイッチング素子と接続される直流コンデンサである。

【0012】

本発明の一態様は、前記バスバー位置決め構造において、前記端子台は、前記電気部品の端子部であり、前記電気機器は、インバータ装置であり、前記電気部品は、直流コンデンサである。

【0013】

本発明の一態様は、上記のバスバー位置決め構造を有する電気機器である。

【発明の効果】

【0014】

以上の本発明によれば、バスバーの組み立て性の向上と共にバスバーを備える装置の省スペース化及びバスバーに流れる電流への影響の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】電気機器に適用された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】（ａ）図１のＡ－Ａ断面図、（ｂ）当該断面図の領域Ｂの拡大図。

【図3】図１のバスバーが接続されるパワーモジュールの基本回路図。

【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、電気機器の一例であるインバータ装置２の筐体２０内の端子台３に適用される。

【0018】

バスバー位置決め構造１は、一対のバスバーＰ，Ｎが配置される端子台３と、この端子台３に突設されてバスバーＰ，Ｎの配置を位置決めすると共にバスバーＰ，Ｎと直流入力用ハーネス（図示省略）とを導通させる締結具が螺着される一対のナット４と、を有する。尚、直流入力用ハーネスは、インバータ装置２の外部にあるバッテリと端子台３とを接続する。これにより、インバータ装置２には直流電力が通電される。

【0019】

バスバーＰは、例えば、直流入力用ハーネスのＰ極側とインバータ装置２の電気部品である図３に示した直流コンデンサＣのＰ極側とを接続する。バスバーＰの一端側には、端子台３から突出した一方のナット４の一端が挿入されると共に後述の締結具が挿通される挿通孔Ｐ１が形成される。バスバーＰの他端側には、直流コンデンサＣのＰ極端子との接続用の挿入孔Ｐ２（図示省略）が形成される。

【0020】

バスバーＮは、例えば、直流入力用ハーネスのＮ極側と直流コンデンサＣのＮ極側とを接続する。バスバーＮの一端側には、端子台３から突出した他方のナット４の一端が挿入されると共に後述の締結具が挿通される挿通孔Ｎ１が形成される。バスバーＮの他端側には、直流コンデンサＣのＮ極端子との接続用の挿入孔Ｎ２（図示省略）が形成される。

【0021】

端子台３は、筐体２０内に導入されたバスバーＰ，Ｎが配置される樹脂製の台座部３０を有する。台座部３０にはナット４が挿入固定される挿入孔３１が形成される。

【0022】

一対のナット４には、例えば、バスバーＰ，Ｎと直流入力用ハーネスとを導通させる図示省略の締結具が螺着される。一方のナット４は、例えば、直流入力用ハーネスのＰ極側と導通する。他方のナット４は、例えば、直流入力用ハーネスのＮ極側と導通する。

【0023】

ナット４は、図２のように一端が鉛直に突出して台座部３０の挿入孔３１に挿入固定される。ナット４の突出長さＬは、バスバーＰ，Ｎの厚さＴよりも小さく設定される。一方のナット４には、バスバーＰ及び図示省略の直流入力用ハーネスのＰ側端子を端子台３に固定する締結具の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成される。他方のナット４には、バスバーＮ及び図示省略の直流入力用ハーネスのＮ側端子を端子台３に固定する締結具の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成される。尚、前記締結具には、当該締結具がナット４に螺着された際にバスバーＰ，Ｎの上面を押圧するワッシャが具備される。

【0024】

図１～３を参照してインバータ装置２の組み立て手順の一例について説明する。

【0025】

先ず、直流コンデンサＣに接続されたバスバーＰ，Ｎが筐体２０内の端子台３に配置される。すなわち、端子台３から突出した一方のナット４がバスバーＰの挿通孔Ｐ１に挿入されると共に端子台３から突出した他方のナット４がバスバーＮの挿通孔Ｎ１に挿入されて、バスバーＰ，Ｎが端子台３の台座部３０に載置される。これにより、端子台３におけるバスバーＰ，Ｎの配置の位置決めが完了する。次いで、このバスバーＰ，Ｎの挿通孔Ｐ１，Ｎ１に挿入されたナット４に前記締結具が螺着されると当該締結具のワッシャが直流入力用ハーネスのＰ端子及びＮ端子を介してバスバーＰ，Ｎの上面を押圧してバスバーＰと一方のナット４との導通及びバスバーＮと他方のナット４との導通が確保される。そして、これにより、直流入力用ハーネスは一対のナット４を介して直流コンデンサＣと導通する。

【0026】

以上のバスバー位置決め構造１によれば、バスバーＰ，Ｎを端子台３に固定する締結具が螺着されるナット４が端子台３から突出することで、バスバーＰ，Ｎとナット４の締結と共に、端子台３におけるバスバーＰ，Ｎの挿通孔Ｐ１，Ｎ１の位置が規定される。したがって、バスバーＰ，Ｎにおいて位置決めピンを通すための貫通孔が不要となるので、バスバーのインダクタンス、インピーダンスの低減が可能となる。

【0027】

また、バスバーＰ，Ｎの挿通孔Ｐ１，Ｎ１は、従来通りのバスバーＰ，Ｎと端子台３の接合用なので、バスバーＰ，Ｎのインダクタンス、インピーダンスの増大を回避できる。さらに、バスバーＰ，Ｎから突出しない程度にバスバーＰ，Ｎの挿通孔Ｐ１，Ｎ１に挿入されたナット４に前記締結具が螺着されるので従来の位置規制方法と比べて確実にバスバーＰ，Ｎと一対のナット４を締結できる。

【0028】

したがって、バスバー位置決め構造１によれば、バスバーＰ，Ｎの組立性の向上、バスバーＰ，Ｎのインダクタンス、インピーダンス、損失、発熱の増加の抑制が図られる。また、バスバーＰ，Ｎの低インダクタンス化によるスイッチング素子のサージ電圧の低減、バスバーＰ，Ｎの低インピーダンス化によりインバータ装置２の電力効率が向上する。よって、バスバーＰ，Ｎの組み立て性の向上と共にバスバーＰ，Ｎを備える装置の省スペース化及びバスバーＰ，Ｎに流れる電流への影響の低減を図ることができる。

【0029】

以上の実施形態は、独立の端子台３にナット４が突設されているが、端子台３の代わりに、パワーモジュール１１や直流コンデンサＣなどの電気部品の端子部に突設されたナットにバスバーＰ，Ｎを締結させる態様としてもよい（本態様では、前記電気部品の端子部を端子台とみなす）。また、バスバーＰ，Ｎを用いるインバータ以外の電気機器にも本発明のバスバー位置決め構造を適用できる。

【符号の説明】

【0030】

１…バスバー位置決め構造
２…インバータ装置、２０…筐体
３…端子台、３０…台座部、３１…挿入孔
４…ナット、Ｌ…突出長さ
１１…パワーモジュール、Ｓ１～Ｓ６…スイッチング素子
Ｃ…直流コンデンサ
Ｐ…バスバー、Ｐ１，Ｐ２…挿通孔
Ｎ…バスバー、Ｎ１，Ｎ２…挿通孔、Ｔ…厚さ、ａ…領域

【図1】

【図2】

【図3】