JP2000149667A - 積層バスバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、絶縁材の外力に対する強度を向上で
きる積層バスバーを得ることにある。 【解決手段】２枚の板状導体１２よりはみ出す大きさの
２枚のシート状絶縁材１３を導体１２間に配置するとと
もに、これら導体１２と絶縁材１３との間及び絶縁材１
３相互間の夫々を接着層１４、１５で接着して積層され
た積層バスバー１１を前提とする。接着層１４、１５の
端１４ａ、１５ａを導体の端１２ａより後退させる。２
枚の絶縁材１３を薄くしてその導体に対するはみ出し縁
部１３ａに柔軟性を与えるだけでなく、この縁部１３ａ
の曲げ支点１８と縁部１３ａの端１３ｂとの間を長くし
て、縁部１３ａに柔軟性を与えて曲げ支点１８に外力が
集中しないようにしたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハイブリッ
ト電気自動車や電気自動車に搭載された電気機器類の給
配電手段として用いられる積層バスバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車の電気機器類例えばインバー
タやサーボコントローラ等のモータコントローラ内でＩ
ＰＭ、ＩＧＢＴ等のパワーモジュールと平滑コンデンサ
等とを電気的に接続する場合において、ケーブル配線の
工数低減や誤配線を防止するため、又、回路上の誘導リ
アクタンスを低減すること等を目的として積層バスバー
が使用されている。図２及び図３は従来の夫々異なる積
層バスバーの構成を示す断面図であって、これらの図中
符号１は板状導体、２、３はシート状絶縁材、４、５は
接着層である。絶縁材２、３はＰＥＴ（ポリエチレンテ
レフタレート）シート、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）シート、集成マイカシート、アラミドシート等
により形成されるものであって、その機械的強度は導体
１に比較して弱い。

【０００３】図２に示された従来の積層バスバーは、一
対の導体１間に比較的厚肉であって導体１の端１ａより
はみ出る大きさの絶縁材２を配置して、これらを接着層
４を介して接着することにより積層して形成されてい
る。このバスバーにおける接着層４は、導体１の絶縁材
２に対する投影面積と同じかそれ以上の大きさであっ
て、その端４ａは導体１の端１ａと同一面をなして連続
しており、絶縁材２の前記端１ａ、４ａより突出したは
み出し縁部２ａによって、一方の導体１の端１ａから他
方の導体１の端１ａに沿う絶縁距離、すなわち、延面距
離を確保する構成となっている。

【０００４】図３に示された従来の積層バスバーは、一
対の導体１間に比較的薄肉であって導体１の縁よりはみ
出る大きさの２枚の絶縁材３を配置して、これら導体１
と絶縁材３との間及び絶縁材３相互間の夫々を接着層
４、５により接着することにより積層して形成されてい
る。このバスバーにおける導体１と絶縁材３間の接着層
４は、導体１の絶縁材２に対する投影面積と同じ大きさ
であって、その端４ａは導体１の端１ａと同一面をなし
て連続しており、絶縁材３間の接着層５の端５ａは導体
１の端１ａよりは突出しているが絶縁材３の端３ｂより
も後退して設けられている。又、絶縁材３の前記端１ａ
より突出したはみ出し縁部３ａによって、一方の導体１
の端１ａから他方の導体１の端１ａまでの絶縁距離、す
なわち、沿面距離を確保する構成となっている。そし
て、この構成によれば、２枚の絶縁材３間の接着層５の
端５ａが絶縁材３の端３ａよりも後退しているので、図
３に示された積層バスバーよりも長い沿面距離を確保で
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のように絶縁材
２、３の導体１の端１ａから突出するはみ出し縁部２ａ
又は３ａを設ける構造は、沿面距離を確保できる点で優
れている。ところで、積層バスバーを所定の電気機器間
に組付ける場合等の取扱いにおいては、周囲の部品と前
記はみ出し縁部２ａ又は３ａとが干渉する等により、は
み出し縁部２ａ又は３ａに外力が加わることがある。

【０００６】そうすると、図２に示された従来の積層バ
スバーでは、絶縁板２の肉厚が厚いことによりそのはみ
出し縁部２ａの柔軟性が低いから、前記のようにはみ出
し縁部２ａに作用する外力によって、はみ出し縁部２ａ
がその根元で容易に折れて、絶縁性能が損なわれること
があるため、取扱いに注意を要するという問題がある。

【０００７】同様に、図４に示された従来の積層バスバ
ーでも、夫々の絶縁材３のはみ出し縁部３ａが薄く柔軟
性が高いにも拘らず、これらはみ出し縁部３ａ間に接着
層５が入り込んでいるために、はみ出し縁部３ａ全体と
しての柔軟性が損なわれてしまっている。そのため、前
記と同様の問題がある。

【０００８】また、以上説明した組込みの場合だけでは
なく、例えばハイブリット電気自動車及び電気自動車に
組込んだ状態で、これら自動車のインバータ内に設置さ
れる信号配線用ケーブルが、前記はみ出し縁部２ａ又は
３ａに接触する場合が考えられる。このような使用条件
では、はみ出し縁部２ａ又は３ａが折損することは短期
的にはないが、インバータの動作に伴って生じる振動が
前記ケーブルを介してはみ出し縁部２ａ又は３ａを振動
させる他、自動車の走行時の振動も加わるため、長期的
にはみ出し縁部２ａ又は３ａが折損する恐れが考えられ
る。そのため、ケーブル等がはみ出し縁部２ａ、３ａに
接することがない設計が要求される。

【０００９】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、はみ出し縁部を有する積層バスバーにおいて、そ
のはみ出し縁部の耐久性を向上させることができる積層
バスバーを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の板状導
体よりはみ出す大きさのシート状絶縁材を２枚以上前記
導体間に配置するとともに、前記導体と前記絶縁材との
間及び前記絶縁材相互間の夫々を接着層で接着して積層
された積層バスバーを前提とし、前記課題を解決するた
めに、全ての接着層の端を前記導体の端よりも後退させ
たことを特徴とするものである。

【００１１】この発明においては、２枚以上のシート状
絶縁材を備えるので一枚一枚の絶縁材が薄くなり夫々に
柔軟性を得られることに加えて、各接着層の端が導体の
端より後退していて、各絶縁材のはみ出し縁部の端から
この縁部の曲げ支点までの距離を長く確保できるから、
絶縁材相互間が接着されるにも拘らず、はみ出し縁部の
曲げ特性を向上できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の第
１の実施の形態を説明する。

【００１３】図１に示される第１の実施の形態に係る積
層バスバー１１は、例えばハイブリット電気自動車や電
気自動車のインバータとコントローラ等の大電流用電気
機器間の直流の給配電に使用されるものであって、２枚
の導体１２と、２枚のシート状絶縁材１３と、これらの
部材を接着して一体化する第１、第２の電気絶縁性接着
層１４、１５とを備えている。なお、図１に示される積
層バスバー１１は１以上の曲り部を有しいてもよい。

【００１４】一方が電気的にプラス側として用いられ、
かつ、他方が電気的にマイナス側として用いられる２枚
の導体１２は、夫々板状であって、その周端の一部例え
ば下端に一対の取付け用のＬ形状脚部１６が一体に突設
されている。これら導体１２は互いの脚部１６を背向さ
せた姿勢で配置され、その脚部１６の折れ曲がった水平
状の先端部に穿った孔１７に通される図示しないねじの
締付けにより、電気機器の端子部に積層バスバー１１が
連結されるようになっている。

【００１５】これら導体１２は、原料板から必要な形状
に型で打抜かれた後、打抜いたブランクに対して脚部１
６の曲げやそこへの孔開け加工等必要な加工を施し、更
に、絶縁材１３と接触する可能性がある外周端に対して
は面取りやアール付け等の縁加工が施して形成されてい
る。前記縁加工をすることにより絶縁材１３が破損する
おそれを少なくできる。

【００１６】両導体１２は、導電率（電気伝導率）が高
いタフピッチ銅、無酸素銅、低りん酸銅により通常形成
されるが、必要とする導電率が確保されればアルミニュ
ーム等の他の電気導体を使用することも可能である。そ
して、導体１２の表面には、使用環境等必要に応じて電
気的接触部の腐食による接触抵抗の増加を抑制するため
の防食処理、例えば錫めっき或いはニッケルメッキ等の
電気めっきが施される。

【００１７】前記２枚の絶縁材１３は、２枚の導体１２
間に印加される電圧による導体１２同士の絶縁破壊を防
止するために使用され、これら導体１２間に空間絶縁距
離及び沿面絶縁距離（沿面距離）を確保する。これら２
枚の絶縁材１３は、ビク型等を使用し型抜きして得たも
のであって、両導体１２間に必要な延面距離を確保する
ため脚部１６を除いた部分からなる導体主部よりも外側
にはみ出す大形なシート状をなしている。そして、２枚
の同じ大きさの絶縁材１３は、両導体１２間に夫々所定
の間隔を空けて重ね合わされるように配置されていると
ともに、この配置を実現するために前記第１、第２の接
着層１４、１５が使用されている。

【００１８】絶縁材１３の材質は要求される絶縁特性と
使用環境温度等により選択される。例えば、１００℃程
度以下での使用環境温度ではＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）
のシートが使用されることが多く、より高温使用環境で
はアラミドシートが使用されることが多く、又、コロナ
放電を考慮するような高電圧で使用する環境では集成マ
イカシートを使用する場合が多い。選択された材料から
なる２枚の絶縁材１３の厚さは、要求絶縁特性に応じて
夫々の絶縁材１３に固有の絶縁特性から決定されるが、
要求絶縁特性に応じて積層バスバー１１全体に必要とさ
れる絶縁厚さの半分の厚さに設定されている。

【００１９】各絶縁材１３と導体１２及び絶縁材１３相
互は、接着層１４、１５により接着されて積層される。
すなわち、第１接着層１４は導体１２とこれに隣接した
絶縁材１３とを互いに接着して設けられ、第２接着層１
５は絶縁材１３同士を接着して設けられている。これら
の接着層１４、１５には両面接着テープ又はエポキシ樹
脂接着剤等が使用される。なお、接着作業は、各導体１
２の外形又は孔１７を利用してこれら導体１２相互の位
置関係とともに、絶縁材１３の外形を利用してこれらと
導体１２との位置関係を治具により定めて行なうもので
あって、その際接着層１４、１５が両面接着テープの場
合には、厚み方向から一定の圧力を掛けて接着作業を行
ない、又、接着層１４、１５がエポキシ樹脂等の接着剤
の場合には、その接着剤の硬化条件（温度、時間）を満
たすように高温槽内で保持して接着作業を行なうもので
ある。

【００２０】こうした位置決め下での接着により積層さ
れて作られる積層バスバー１１においては、図１に示さ
れるように導体１２より大形な両絶縁材１３の四周の縁
部が、導体１２の端１２ａから外側に突出してはみ出
る。このはみ出し縁部を図１中符号１３ａで示す。そし
て、各接着層１４、１５の四周の各端１４ａ、１５ａ
は、導体１２における導体主部の四周の端１２ａよりも
夫々はみ出し縁部１３ａのはみ出し方向とは反対方向に
後退されている。この後退寸法は、例えば５ｍｍ程度で
あり、図１（Ｂ）にＡで示されている。このような接着
により導体１２の導体主部の内側に接着層１４、１５に
よる接着範囲が制限されている。後退寸法Ａを５ｍｍ程
度以下とすることは、はみ出し縁部１３ａが外力で撓ん
だ場合に導体１２の端１２ａに当ることを少なくできる
点で優れている。

【００２１】前記構成の積層バスバー１１の使用時に
は、通電される２枚の導体１２間の空間絶縁は、これら
の間に挟み込まれるように配置された２枚の絶縁材１３
により主として行われる。この空間絶縁において絶縁材
１３を２枚使用することは、これら絶縁材１３が集成マ
イカシートやアラミドシートである場合に以下の点で優
れている。つまり、これらのシートは抄紙を作る場合の
ように繊維状の原料を抄く行程を得て作られるので、ピ
ンホールを生じる可能性が比較的高いが、それにも拘ら
ず、２枚重ね合わせるように配置して使用することによ
って、例えばピンホールがあっても、それを通って絶縁
破壊を起こす径路が導体１２間の最短距離となることを
防止して、必要な空間絶縁を確保できる点で優れてい
る。

【００２２】前記構成の積層バスバー１１は、そのはみ
出し縁部１３ａが外力に対して強く、はみ出し縁部１３
ａによる絶縁性能が、この積層バスバー１１の取扱い時
に加わる外力、若しくは長期間にわたり持続的に加わる
外力によって低下することを防止できる。

【００２３】すなわち、前記のように導体１２間の絶縁
を行なう絶縁材１３を２枚としたので、これら絶縁材１
３の一枚一枚を薄くできるに伴い、各絶縁材１３のはみ
出し縁部１３ａに柔軟性を与えることができる。加え
て、前記のように各接着層１４、１５の四周の端１４
ａ、１５ａが導体１２における導体主部の四周の端１２
ａより後退していて、図１（Ｂ）に示す各はみ出し縁部
１３の端１３ｂからこの縁部１３ａの曲げ支点１８まで
の距離Ｌを長く確保できることにより、各絶縁材１３の
はみ出し縁部１３ａに柔軟性を与えることができる。

【００２４】そのため、２枚の絶縁材１３相互間が第２
接着層１５で接着されているにも拘らず、はみ出し縁部
１３ａの曲げ特性を向上でき、この縁部１３ａが撓む際
に曲げ支点１８に荷重が集中することを防止できる。し
かも、曲げ支点１８は側方から導体１２の縁部で覆い隠
されているので、機械的強度を有する導体１２により曲
げ支点１８を保護して、この支点１８に直接外力が作用
することを防止できる。

【００２５】したがって、絶縁材１３のはみ出し縁部１
３ａの外力に対する強度を向上でき、積層バスバー１１
の組込み時の取扱いを容易にできるとともに、組込み後
に積層バスバー１１に持続的に外力が振動として加わる
ことがあっても、絶縁材１３のはみ出し縁部１３ａがそ
の根元である曲げ支点１８から折れることが防止される
から、折損に伴う絶縁破壊を招くことが防止され、導体
１２間の所期の絶縁性能を確実に維持できる。

【００２６】なお、第１、第２の接着層１４、１５を以
上のように後退させることは、これら接着層１４、１５
の使用量を減少でき、コストを低減できる点でも優れる
ことは勿論である。

【００２７】又、本発明は前記第１の実施の形態には制
約されない。例えば、導体間に配置されるシート状絶縁
材の数は２枚以上であればよい。又、３相交流用に適す
る積層バスバーとして実施する場合には、使用する導体
の数は３枚であり、これら導体のうち隣接する導体間の
夫々に複数枚のシート状絶縁材を第１実施形態と同様に
設けて３相交流用の積層バスバーを構成できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２９】請求項１に記載の発明によれば、導体の端
から突出するシート状絶縁材のはみ出し縁部の曲げ特性
が向上して、外力に対する絶縁材の強度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る積層
バスバーの構成を示す斜視図。（Ｂ）は図１（Ａ）中Ｚ
−Ｚ線に沿う断面図。

【図２】第１の従来例に係る積層バスバーの構成を示す
断面図。

【図３】第２の従来例に係る積層バスバーの構成を示す
断面図。

【符号の説明】

１１…積層バスバー １２…導体 １２ａ…導体の端 １３…絶縁材 １３ａ…絶縁材１３のはみ出し縁部 １３ｂ…絶縁材１３の端 １４…接着層 １４ａ…接着層１４の端 １５…接着層 １５ａ…接着層１５の端 １８…曲げ支点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の板状導体よりはみ出す大きさのシー
   ト状絶縁材を２枚以上前記導体間に配置するとともに、
   前記導体と前記絶縁材との間及び前記絶縁材相互間の夫
   々を接着層で接着して積層された積層バスバーにおい
   て、前記接着層の端を前記導体の端よりも後退させたこ
   とを特徴とする積層バスバー。