JP2002017092A - 配線構造 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁波の発散と高周波ノイズを抑制する電力
用配線構造を提供する。 【解決手段】 三相ＰＷＭインバータ装置の出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗはそれぞれ相補的に開閉する２つのスイ
ッチを介して正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮ
とに接続しており、かつ、端子部以外の至る所で正電位
線バスバーＰと負電位線バスバーＮとに挟まれ積層状態
をなしており、出力線バスバー全数が併走する併走領域
Ａを有し、併走領域Ａでは正電位線バスバーＰならびに
負電位線バスバーＮは個々の出力線バスバーに付随し積
層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれそれぞれ一体
化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる。
用配線構造を提供する。 【解決手段】 三相ＰＷＭインバータ装置の出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗはそれぞれ相補的に開閉する２つのスイ
ッチを介して正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮ
とに接続しており、かつ、端子部以外の至る所で正電位
線バスバーＰと負電位線バスバーＮとに挟まれ積層状態
をなしており、出力線バスバー全数が併走する併走領域
Ａを有し、併走領域Ａでは正電位線バスバーＰならびに
負電位線バスバーＮは個々の出力線バスバーに付随し積
層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれそれぞれ一体
化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバスバーと呼ばれる
板状の電力用配線の配線構造に関する。
板状の電力用配線の配線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は三相交流モータを、回転数制御し
つつ直流電源によって駆動するためのＰＷＭインバータ
回路の等価回路図である。図中、Ｐ、Ｎはバッテリー
（電源）Ｂの陽極、陰極に接続された正電位線ならびに
負電位線で、実際の装置における正電位線バスバーなら
びに負電位線バスバーに対応する。Ｌは負荷（三相交流
モータ）、破線で囲んだ領域ｕ、ｖ、ｗは上下アームの
トランジスタ（スイッチ）と環流ダイオードを内蔵した
「２−ｉｎ−１」型のトランジスタモジュールを暗示す
るものである。Ｕ、Ｖ、Ｗは前記トランジスタモジュー
ルｕ、ｖ、ｗの出力線で、実際の装置における出力線バ
スバーに対応するものである。
つつ直流電源によって駆動するためのＰＷＭインバータ
回路の等価回路図である。図中、Ｐ、Ｎはバッテリー
（電源）Ｂの陽極、陰極に接続された正電位線ならびに
負電位線で、実際の装置における正電位線バスバーなら
びに負電位線バスバーに対応する。Ｌは負荷（三相交流
モータ）、破線で囲んだ領域ｕ、ｖ、ｗは上下アームの
トランジスタ（スイッチ）と環流ダイオードを内蔵した
「２−ｉｎ−１」型のトランジスタモジュールを暗示す
るものである。Ｕ、Ｖ、Ｗは前記トランジスタモジュー
ルｕ、ｖ、ｗの出力線で、実際の装置における出力線バ
スバーに対応するものである。
【０００３】このようなＰＷＭインバータ回路において
は、配線インダクタンスを低減するために、図９のよう
に正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとを積層し
た構成とするが、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗはその先に
さらに大きなインダクタンス負荷を有するため、出力線
バスバーＵ、Ｖ、Ｗのインダクタンスについては特段の
考慮はなされず、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは適宜互い
に離れた配置で負荷Ｌまで伸びていた。
は、配線インダクタンスを低減するために、図９のよう
に正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとを積層し
た構成とするが、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗはその先に
さらに大きなインダクタンス負荷を有するため、出力線
バスバーＵ、Ｖ、Ｗのインダクタンスについては特段の
考慮はなされず、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは適宜互い
に離れた配置で負荷Ｌまで伸びていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には出
力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗを流れる出力電流にはＰＷＭス
イッチングによる高周波ノイズが重畳しており、高周波
ノイズが空間へ放出されてラジオノイズの原因となった
り、あるいは、こうした強電ユニット内に存在する弱電
系駆動回路に予期しない影響を及ぼしてしまうことがあ
り、別途対策が必要であった。
力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗを流れる出力電流にはＰＷＭス
イッチングによる高周波ノイズが重畳しており、高周波
ノイズが空間へ放出されてラジオノイズの原因となった
り、あるいは、こうした強電ユニット内に存在する弱電
系駆動回路に予期しない影響を及ぼしてしまうことがあ
り、別途対策が必要であった。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑み、出力線バ
スバーからの電磁波の発散を抑制し、高周波ノイズが少
ない出力信号を提供する、簡便な配線構造を提供するこ
とを目的としている。
スバーからの電磁波の発散を抑制し、高周波ノイズが少
ない出力信号を提供する、簡便な配線構造を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、本発明では次のような構成をとる。すなわ
ち、まず、前記特許請求の範囲の前記請求項１において
は、端子部以外の至る所で正電位線バスバーと負電位線
バスバーとに挟まれ積層状態をなす出力線バスバーを複
数本を有し、前記出力線バスバー全数が併走する併走領
域を有し、前記併走領域において、それぞれの前記出力
線バスバーの中を流れる電流の、前記出力線バスバー全
数に関するベクトル和は、それぞれの前記電流の大きさ
によらず常にゼロであり、前記出力線バスバーはそれぞ
れ、相補的に開閉する２つのスイッチを介して前記正電
位線バスバーならびに前記負電位線バスバーと接続して
いて、前記併走領域では前記正電位線バスバーならびに
前記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力線バスバ
ーに付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれ
一体化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる構成と
する。
するために、本発明では次のような構成をとる。すなわ
ち、まず、前記特許請求の範囲の前記請求項１において
は、端子部以外の至る所で正電位線バスバーと負電位線
バスバーとに挟まれ積層状態をなす出力線バスバーを複
数本を有し、前記出力線バスバー全数が併走する併走領
域を有し、前記併走領域において、それぞれの前記出力
線バスバーの中を流れる電流の、前記出力線バスバー全
数に関するベクトル和は、それぞれの前記電流の大きさ
によらず常にゼロであり、前記出力線バスバーはそれぞ
れ、相補的に開閉する２つのスイッチを介して前記正電
位線バスバーならびに前記負電位線バスバーと接続して
いて、前記併走領域では前記正電位線バスバーならびに
前記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力線バスバ
ーに付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれ
一体化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる構成と
する。
【０００７】次に前記請求項２においては、前記正電位
線バスバーならびに前記負電位線バスバーは少なくとも
前記併走領域において高透磁率材料よりなる構成とす
る。
線バスバーならびに前記負電位線バスバーは少なくとも
前記併走領域において高透磁率材料よりなる構成とす
る。
【０００８】次に前記請求項３においては、前記請求項
１に対応する、より具体的な構成として、三相ＰＷＭイ
ンバータ装置の出力端子に接続されるべく、３本の出力
線バスバーを有し、前記それぞれの出力線バスバーは端
子部以外の至る所で、前記三相ＰＷＭインバータ装置の
入力端子に接続される正電位線バスバーと負電位線バス
バーとに挟まれ積層状態をなし、前記出力線バスバー３
本が併走する併走領域を有し、前記併走領域では前記正
電位線バスバーならびに前記負電位線バスバーは、前記
それぞれの出力線バスバーに付随し積層構造をなす部分
ばかりでなく、それぞれ一体化して前記出力線バスバー
全数を挟んでいる構成とする。なお、これは後記図１に
対応する。
１に対応する、より具体的な構成として、三相ＰＷＭイ
ンバータ装置の出力端子に接続されるべく、３本の出力
線バスバーを有し、前記それぞれの出力線バスバーは端
子部以外の至る所で、前記三相ＰＷＭインバータ装置の
入力端子に接続される正電位線バスバーと負電位線バス
バーとに挟まれ積層状態をなし、前記出力線バスバー３
本が併走する併走領域を有し、前記併走領域では前記正
電位線バスバーならびに前記負電位線バスバーは、前記
それぞれの出力線バスバーに付随し積層構造をなす部分
ばかりでなく、それぞれ一体化して前記出力線バスバー
全数を挟んでいる構成とする。なお、これは後記図１に
対応する。
【０００９】次に前記請求項４においては、同じく前記
請求項１に対応する、より具体的な構成として、直流モ
ータを駆動するＨブリッジ型回路の出力端子と、前記直
流モータの端子とを接続すべく、２本の出力線バスバー
を有し、前記出力線バスバーは端子部以外の至る所で、
前記Ｈブリッジ型回路の入力端子に接続される正電位線
バスバーと負電位線バスバーとに挟まれ積層状態をな
し、前記２本の出力線バスバーが併走する併走領域を有
し、前記併走領域では前記正電位線バスバーならびに前
記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力線バスバー
に付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれ一
体化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる構成とす
る。なお、これは後記図２に対応する。
請求項１に対応する、より具体的な構成として、直流モ
ータを駆動するＨブリッジ型回路の出力端子と、前記直
流モータの端子とを接続すべく、２本の出力線バスバー
を有し、前記出力線バスバーは端子部以外の至る所で、
前記Ｈブリッジ型回路の入力端子に接続される正電位線
バスバーと負電位線バスバーとに挟まれ積層状態をな
し、前記２本の出力線バスバーが併走する併走領域を有
し、前記併走領域では前記正電位線バスバーならびに前
記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力線バスバー
に付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれ一
体化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる構成とす
る。なお、これは後記図２に対応する。
【００１０】次に前記請求項５においては、第一と第二
と第三の出力線バスバー（たとえばＵ、Ｖ、Ｗと呼ぶ）
はそれぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介し
て、直流電源につながる第一の電源線バスバー（たとえ
ばＮと呼ぶ）ならびに第二の電源線バスバー（たとえば
Ｐと呼ぶ）と接続していて、前記出力線バスバー３本が
併走する併走領域を有し、前記併走領域において、それ
ぞれの前記出力線バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の中を流れる
電流の、前記出力線バスバー３本に関するベクトル和
は、それぞれの前記電流の大きさによらず常にゼロであ
り、前記併走領域において前記第一の出力線バスバー
（たとえばＵ）は、前記第三の出力線バスバー（たとえ
ばＷ）と前記第一の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた
積層構造をなし、さらに前記併走領域において前記第二
の出力線バスバー（Ｖ）は、前記第三の出力線バスバー
（Ｗ）と前記第一の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた
積層構造をなし、前記併走領域以外では、前記第一と第
二と第三の出力線バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）はそれぞれ端
子領域を除き至る所で、前記第一の電源線バスバー
（Ｎ）と前記第二の電源線バスバー（Ｐ）とに挟まれた
積層構造をなす構成とする。なお、これは後記図４に対
応する。
と第三の出力線バスバー（たとえばＵ、Ｖ、Ｗと呼ぶ）
はそれぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介し
て、直流電源につながる第一の電源線バスバー（たとえ
ばＮと呼ぶ）ならびに第二の電源線バスバー（たとえば
Ｐと呼ぶ）と接続していて、前記出力線バスバー３本が
併走する併走領域を有し、前記併走領域において、それ
ぞれの前記出力線バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の中を流れる
電流の、前記出力線バスバー３本に関するベクトル和
は、それぞれの前記電流の大きさによらず常にゼロであ
り、前記併走領域において前記第一の出力線バスバー
（たとえばＵ）は、前記第三の出力線バスバー（たとえ
ばＷ）と前記第一の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた
積層構造をなし、さらに前記併走領域において前記第二
の出力線バスバー（Ｖ）は、前記第三の出力線バスバー
（Ｗ）と前記第一の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた
積層構造をなし、前記併走領域以外では、前記第一と第
二と第三の出力線バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）はそれぞれ端
子領域を除き至る所で、前記第一の電源線バスバー
（Ｎ）と前記第二の電源線バスバー（Ｐ）とに挟まれた
積層構造をなす構成とする。なお、これは後記図４に対
応する。
【００１１】次に前記請求項６においては、第一と第二
と第三の出力線バスバー（たとえばＵ、Ｖ、Ｗと呼ぶ）
はそれぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介し
て、直流電源につながる第一の電源線バスバー（たとえ
ばＰと呼ぶ）ならびに第二の電源線バスバー（たとえば
Ｎと呼ぶ）と接続していて、前記出力線バスバー３本が
併走する併走領域を有し、前記併走領域において、それ
ぞれの前記出力線バスバーの中を流れる電流の、前記出
力線バスバー３本に関するベクトル和は、それぞれの前
記電流の大きさによらず常にゼロであり、前記併走領域
において前記第一の出力線バスバー（たとえばＵ）は、
前記第三の出力線バスバー（たとえばＷ）と前記第一の
電源線バスバー（Ｐ）とに挟まれた積層構造をなし、同
じく前記併走領域において前記第二の出力線バスバー
（Ｖ）は、前記第三の出力線バスバー（Ｗ）と前記第二
の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた積層構造をなし、
前記併走領域以外では、前記第一と第二と第三の出力線
バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）はそれぞれ端子領域を除き至る
所で、前記第一の電源線バスバー（Ｐ）と前記第二の電
源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた積層構造をなす構成と
する。なお、これは後記図６に対応する。
と第三の出力線バスバー（たとえばＵ、Ｖ、Ｗと呼ぶ）
はそれぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介し
て、直流電源につながる第一の電源線バスバー（たとえ
ばＰと呼ぶ）ならびに第二の電源線バスバー（たとえば
Ｎと呼ぶ）と接続していて、前記出力線バスバー３本が
併走する併走領域を有し、前記併走領域において、それ
ぞれの前記出力線バスバーの中を流れる電流の、前記出
力線バスバー３本に関するベクトル和は、それぞれの前
記電流の大きさによらず常にゼロであり、前記併走領域
において前記第一の出力線バスバー（たとえばＵ）は、
前記第三の出力線バスバー（たとえばＷ）と前記第一の
電源線バスバー（Ｐ）とに挟まれた積層構造をなし、同
じく前記併走領域において前記第二の出力線バスバー
（Ｖ）は、前記第三の出力線バスバー（Ｗ）と前記第二
の電源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた積層構造をなし、
前記併走領域以外では、前記第一と第二と第三の出力線
バスバー（Ｕ、Ｖ、Ｗ）はそれぞれ端子領域を除き至る
所で、前記第一の電源線バスバー（Ｐ）と前記第二の電
源線バスバー（Ｎ）とに挟まれた積層構造をなす構成と
する。なお、これは後記図６に対応する。
【００１２】このような配線構造においては、複数の出
力線バスバーが電源線バスバー（正電位線バスバー、負
電位線バスバー）に挟まれた積層構造をなしているか
ら、配線キャパシタンスが大きくなり、また複数の出力
線バスバー全数が併走する併走領域を有するから、複数
の出力線バスバーのうちいずれかに生じたスパイク状電
流ノイズは、他の併走する出力線バスバーに分散して帰
還する。
力線バスバーが電源線バスバー（正電位線バスバー、負
電位線バスバー）に挟まれた積層構造をなしているか
ら、配線キャパシタンスが大きくなり、また複数の出力
線バスバー全数が併走する併走領域を有するから、複数
の出力線バスバーのうちいずれかに生じたスパイク状電
流ノイズは、他の併走する出力線バスバーに分散して帰
還する。
【００１３】
【発明の効果】このような構成とすることにより、出力
線バスバーを流れる出力電流に重畳する高周波ノイズを
フィルタリングすることができ、出力線バスバーからの
電磁波の発散を抑制し、さらに余分な配線インダクタン
スを低減することができる。
線バスバーを流れる出力電流に重畳する高周波ノイズを
フィルタリングすることができ、出力線バスバーからの
電磁波の発散を抑制し、さらに余分な配線インダクタン
スを低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１５】図１は本発明の実施の形態を具体化したバ
スバー配線構造の一例を上から見た図である。なお、こ
れは前記請求項１ならびに請求項３に対応するものであ
る。図中、Ｐは正電位線バスバー、Ｎは負電位線バスバ
ーで、正電位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮは図１
の紙面左側で積層状態になってそれぞれバッテリーＢの
陽極、陰極へつながる。ｕ、ｖ、ｗは図８の等価回路に
おけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の上アームと下アームのトラン
ジスタを実装したトランジスタモジュールである。図１
中、Ｕ、Ｖ、Ｗはトランジスタモジュールｕ、ｖ、ｗの
出力線バスバーで、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは、相補
的に開閉する２つのトランジスタ（スイッチ）を介して
それぞれ正電位線バスバーＰならびに負電位線バスバー
Ｎと接続している。なお、図１では理解を容易にするた
めに、積層されたバスバーは僅かにずらして描いてある
が、本発明の本質ではない。
スバー配線構造の一例を上から見た図である。なお、こ
れは前記請求項１ならびに請求項３に対応するものであ
る。図中、Ｐは正電位線バスバー、Ｎは負電位線バスバ
ーで、正電位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮは図１
の紙面左側で積層状態になってそれぞれバッテリーＢの
陽極、陰極へつながる。ｕ、ｖ、ｗは図８の等価回路に
おけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の上アームと下アームのトラン
ジスタを実装したトランジスタモジュールである。図１
中、Ｕ、Ｖ、Ｗはトランジスタモジュールｕ、ｖ、ｗの
出力線バスバーで、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは、相補
的に開閉する２つのトランジスタ（スイッチ）を介して
それぞれ正電位線バスバーＰならびに負電位線バスバー
Ｎと接続している。なお、図１では理解を容易にするた
めに、積層されたバスバーは僅かにずらして描いてある
が、本発明の本質ではない。
【００１６】全体で三相ＰＷＭインバータ回路を構成す
るこれらトランジスタモジュールｕ、ｖ、ｗ内の２つの
トランジスタは相補的にオン、オフされるので、それぞ
れの出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗには瞬時的にはたとえば
Ｐ−Ｕ間あるいはＵ−Ｎ間に対向電流が流れることにな
る。よって、配線インダクタンスを低減するために、バ
スバーは正電位線バスバー−出力線バスバー−負電位線
バスバー（たとえばＰ−Ｕ−Ｎ）の順番で積層構造にな
っている。すなわち、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは端子
部以外の至る所で正電位線バスバーＰと負電位線バスバ
ーＮとに挟まれ積層状態をなしている。また、正電位線
バスバーＰ、負電位線バスバーＮに挟まれた出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗの電位は、瞬時的には正電位線バスバー
Ｐもしくは負電位線バスバーＮいずれかの電位をとる。
よって、このように出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗと正電位
線バスバーＰ、負電位線バスバーＮとを積層する構成に
すると、配線キャパシタンスが大きくなり、これだけで
もＰＷＭ駆動に起因する高周波ノイズのフィルタリング
効果をもつ。しかし、この３本の出力線バスバーＵ、
Ｖ、Ｗは集合していた方がさらにノイズをキャンセルし
やすい。よって、本発明ではこの３本の出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗが併走して負荷Ｌ、あるいはその途中にある
インバータ回路の入ったユニットボックスの内部と外部
とを連絡する接続端子へとつながる構成とする。すなわ
ち、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗが互いに隣接して併走す
る「併走領域Ａ」を有する。そして、併走領域Ａではそ
れぞれの出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗに付随する正電位線
バスバーＰならびに負電位線バスバーＮは、それぞれ一
体化して出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗすべてを挟んでい
る。すなわち、併走領域Ａでは集合した出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗを挟み込む２枚の正電位線バスバーＰ、負電
位線バスバーＮは融合して一体化して、３本の出力線バ
スバーＵ、Ｖ、Ｗを挟み込んで同様に併走する。この併
走領域Ａにおいては正電位線バスバーＰ、負電位線バス
バーＮには明らかに主電流は流れない。が、先の線間キ
ャパシタンスが増える効果に加え、次のような効果があ
る。３本の出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗのうちいずれかに
生じたスパイク状電流ノイズは、他の２本の併走する出
力線バスバーのいずれかもしくは両方に分散して帰還す
る。たとえば、この電流ノイズがある瞬間に出力線バス
バーＵと出力線バスバーＶとの間で流れたとすると、併
走領域Ａにおいて出力線バスバーＵ、Ｖに隣接する正電
位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮには渦電流が誘起
され、結果的に前記スパイク状電流に起因する電磁波の
空間中への発散は抑制され、電流中の前記スパイク状電
流も抑制される。このような構成にすれば、従来出力配
線に取り付けられていたノイズフィルタは必要なくなる
か、大幅に規模を低減できる。
るこれらトランジスタモジュールｕ、ｖ、ｗ内の２つの
トランジスタは相補的にオン、オフされるので、それぞ
れの出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗには瞬時的にはたとえば
Ｐ−Ｕ間あるいはＵ−Ｎ間に対向電流が流れることにな
る。よって、配線インダクタンスを低減するために、バ
スバーは正電位線バスバー−出力線バスバー−負電位線
バスバー（たとえばＰ−Ｕ−Ｎ）の順番で積層構造にな
っている。すなわち、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗは端子
部以外の至る所で正電位線バスバーＰと負電位線バスバ
ーＮとに挟まれ積層状態をなしている。また、正電位線
バスバーＰ、負電位線バスバーＮに挟まれた出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗの電位は、瞬時的には正電位線バスバー
Ｐもしくは負電位線バスバーＮいずれかの電位をとる。
よって、このように出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗと正電位
線バスバーＰ、負電位線バスバーＮとを積層する構成に
すると、配線キャパシタンスが大きくなり、これだけで
もＰＷＭ駆動に起因する高周波ノイズのフィルタリング
効果をもつ。しかし、この３本の出力線バスバーＵ、
Ｖ、Ｗは集合していた方がさらにノイズをキャンセルし
やすい。よって、本発明ではこの３本の出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗが併走して負荷Ｌ、あるいはその途中にある
インバータ回路の入ったユニットボックスの内部と外部
とを連絡する接続端子へとつながる構成とする。すなわ
ち、出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗが互いに隣接して併走す
る「併走領域Ａ」を有する。そして、併走領域Ａではそ
れぞれの出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗに付随する正電位線
バスバーＰならびに負電位線バスバーＮは、それぞれ一
体化して出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗすべてを挟んでい
る。すなわち、併走領域Ａでは集合した出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗを挟み込む２枚の正電位線バスバーＰ、負電
位線バスバーＮは融合して一体化して、３本の出力線バ
スバーＵ、Ｖ、Ｗを挟み込んで同様に併走する。この併
走領域Ａにおいては正電位線バスバーＰ、負電位線バス
バーＮには明らかに主電流は流れない。が、先の線間キ
ャパシタンスが増える効果に加え、次のような効果があ
る。３本の出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗのうちいずれかに
生じたスパイク状電流ノイズは、他の２本の併走する出
力線バスバーのいずれかもしくは両方に分散して帰還す
る。たとえば、この電流ノイズがある瞬間に出力線バス
バーＵと出力線バスバーＶとの間で流れたとすると、併
走領域Ａにおいて出力線バスバーＵ、Ｖに隣接する正電
位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮには渦電流が誘起
され、結果的に前記スパイク状電流に起因する電磁波の
空間中への発散は抑制され、電流中の前記スパイク状電
流も抑制される。このような構成にすれば、従来出力配
線に取り付けられていたノイズフィルタは必要なくなる
か、大幅に規模を低減できる。
【００１７】また、上述のようにこの３本の出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗを挟む正電位線バスバーＰ、負電位線バ
スバーＮには大電流は流れないので、この部分の正電位
線バスバーＰ、負電位線バスバーＮの厚さは出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗのノイズが表皮効果によって十分遮蔽さ
れる厚さが確保されていれば、他の大電流が流れる部分
より薄くてよい。その方が全体の重量を軽減できる。ま
た、これは前記請求項２に対応するものであるが、少な
くとも正電位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮの併走
領域Ａにある部分のみ、導電性のある高透磁率材料か、
前記薄いバスバーに積層した高透磁率材料で構成してお
くことも有効で、この場合、さらに高いフィルタリング
効果が期待できる。
バーＵ、Ｖ、Ｗを挟む正電位線バスバーＰ、負電位線バ
スバーＮには大電流は流れないので、この部分の正電位
線バスバーＰ、負電位線バスバーＮの厚さは出力線バス
バーＵ、Ｖ、Ｗのノイズが表皮効果によって十分遮蔽さ
れる厚さが確保されていれば、他の大電流が流れる部分
より薄くてよい。その方が全体の重量を軽減できる。ま
た、これは前記請求項２に対応するものであるが、少な
くとも正電位線バスバーＰ、負電位線バスバーＮの併走
領域Ａにある部分のみ、導電性のある高透磁率材料か、
前記薄いバスバーに積層した高透磁率材料で構成してお
くことも有効で、この場合、さらに高いフィルタリング
効果が期待できる。
【００１８】次に図２は、本発明第二の実施の形態を具
体化したバスバー配線構造の一例を上から見た図であ
り、前記請求項４に対応するものである。これは図３の
ような、直流モータを駆動するＨブリッジ回路を構成し
たもので、図中の記号は前記図１と同じである。すなわ
ち、直流モータＬを駆動するＨブリッジ型回路の出力端
子と、直流モータＬの端子とを接続すべく、２本の出力
線バスバーＵ、Ｖを有し、出力線バスバーＵ、Ｖは端子
部以外の至る所で、Ｈブリッジ型回路の入力端子に接続
される正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとに挟
まれ積層状態をなし、２本の出力線バスバーＵ、Ｖが併
走する併走領域Ａを有し、併走領域Ａでは正電位線バス
バーＰならびに負電位線バスバーＮは、それぞれの出力
線バスバーＵ、Ｖに付随し積層構造をなす部分ばかりで
なく、それぞれ一体化して出力線バスバーＵ、Ｖの全数
を挟んでいる構成となっている。このような構成でも併
走領域Ａはノイズが外部空間へ出るのを抑制する効果を
もつ。
体化したバスバー配線構造の一例を上から見た図であ
り、前記請求項４に対応するものである。これは図３の
ような、直流モータを駆動するＨブリッジ回路を構成し
たもので、図中の記号は前記図１と同じである。すなわ
ち、直流モータＬを駆動するＨブリッジ型回路の出力端
子と、直流モータＬの端子とを接続すべく、２本の出力
線バスバーＵ、Ｖを有し、出力線バスバーＵ、Ｖは端子
部以外の至る所で、Ｈブリッジ型回路の入力端子に接続
される正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとに挟
まれ積層状態をなし、２本の出力線バスバーＵ、Ｖが併
走する併走領域Ａを有し、併走領域Ａでは正電位線バス
バーＰならびに負電位線バスバーＮは、それぞれの出力
線バスバーＵ、Ｖに付随し積層構造をなす部分ばかりで
なく、それぞれ一体化して出力線バスバーＵ、Ｖの全数
を挟んでいる構成となっている。このような構成でも併
走領域Ａはノイズが外部空間へ出るのを抑制する効果を
もつ。
【００１９】次に図４は前記請求項５に対応するもの
で、図１同様、三相ＰＷＭインバータ装置からの３本の
出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗが併走する構成図だが、併走
領域Ａの幅を節約するために図のように出力線バスバー
Ｗを幅広くし、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶと
は図のように隣接させ、出力線バスバーＵ、Ｖを負電位
線バスバー（電源線バスバー）Ｎと出力線バスバーＷと
で積層構造にしている。図４中、線分Ｋ−Ｋに沿ったバ
スバー構造の断面を矢印方向から眺めた様子を図５に示
す。すなわち、併走領域Ａにおいて、それぞれの出力線
バスバーＵ、Ｖ、Ｗの中を流れる電流の、出力線バスバ
ー３本に関するベクトル和は、それぞれの電流の大きさ
によらず常にゼロであり、併走領域Ａにおいて出力線バ
スバーＵは、出力線バスバーＷと負電位線バスバーＮと
に挟まれた積層構造をなし、併走領域Ａにおいて出力線
バスバーＶは、出力線バスバーＷと負電位線バスバーＮ
とに挟まれた積層構造をなし、併走領域Ａ以外では、出
力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗはそれぞれ端子領域を除き至る
所で、負電位線バスバーＮと正電位線バスバー（電源線
バスバー）Ｐとに挟まれた積層構造をなしている。この
ようにすることにより、出力線バスバーＵと出力線バス
バーＷとの間に流れる電流ノイズ、出力線バスバーＶと
出力線バスバーＷとの間に流れる電流ノイズは直接キャ
ンセルされ、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶとの
間に流れる電流ノイズは前述の渦電流によってキャンセ
ルされ、図１の実施の形態とほぼ同じ効果をもつ。な
お、図４中、正電位線バスバーＰは併走領域Ａに延在し
ていても、していなくてもよく、また併走領域Ａで２つ
の出力線バスバーＵ、Ｖと負電位線バスバーＮとを隣接
させたが、２つの出力線バスバーＵ、Ｖと正電位線バス
バーＰとを隣接させた構造でもよい。
で、図１同様、三相ＰＷＭインバータ装置からの３本の
出力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗが併走する構成図だが、併走
領域Ａの幅を節約するために図のように出力線バスバー
Ｗを幅広くし、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶと
は図のように隣接させ、出力線バスバーＵ、Ｖを負電位
線バスバー（電源線バスバー）Ｎと出力線バスバーＷと
で積層構造にしている。図４中、線分Ｋ−Ｋに沿ったバ
スバー構造の断面を矢印方向から眺めた様子を図５に示
す。すなわち、併走領域Ａにおいて、それぞれの出力線
バスバーＵ、Ｖ、Ｗの中を流れる電流の、出力線バスバ
ー３本に関するベクトル和は、それぞれの電流の大きさ
によらず常にゼロであり、併走領域Ａにおいて出力線バ
スバーＵは、出力線バスバーＷと負電位線バスバーＮと
に挟まれた積層構造をなし、併走領域Ａにおいて出力線
バスバーＶは、出力線バスバーＷと負電位線バスバーＮ
とに挟まれた積層構造をなし、併走領域Ａ以外では、出
力線バスバーＵ、Ｖ、Ｗはそれぞれ端子領域を除き至る
所で、負電位線バスバーＮと正電位線バスバー（電源線
バスバー）Ｐとに挟まれた積層構造をなしている。この
ようにすることにより、出力線バスバーＵと出力線バス
バーＷとの間に流れる電流ノイズ、出力線バスバーＶと
出力線バスバーＷとの間に流れる電流ノイズは直接キャ
ンセルされ、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶとの
間に流れる電流ノイズは前述の渦電流によってキャンセ
ルされ、図１の実施の形態とほぼ同じ効果をもつ。な
お、図４中、正電位線バスバーＰは併走領域Ａに延在し
ていても、していなくてもよく、また併走領域Ａで２つ
の出力線バスバーＵ、Ｖと負電位線バスバーＮとを隣接
させたが、２つの出力線バスバーＵ、Ｖと正電位線バス
バーＰとを隣接させた構造でもよい。
【００２０】次に図６は前記請求項６に対応するもの
で、図４と同様に併走領域Ａの幅を節約できるバスバー
の構成図だが、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶと
の配置関係が異なり、出力線バスバーＵ、Ｖは図のよう
に出力線バスバーＷのそれぞれ別の主面に隣接して配置
されている。図６中、線分Ｋ−Ｋに沿ったバスバー構造
の断面を矢印方向から眺めた様子を図７に示す。すなわ
ち、併走領域Ａにおいて、それぞれの出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗの中を流れる電流の、出力線バスバー３本に
関するベクトル和は、それぞれの電流の大きさによらず
常にゼロであり、併走領域Ａにおいて出力線バスバーＵ
は、出力線バスバーＷと正電位線バスバー（電源線バス
バー）Ｐとに挟まれた積層構造をなし、同じく併走領域
Ａにおいて電源線バスバーＶは、出力線バスバーＷと負
電位線バスバー（電源線バスバー）Ｎとに挟まれた積層
構造をなし、併走領域Ａ以外では、出力線バスバーＵ、
Ｖ、Ｗはそれぞれ端子領域を除き至る所で、正電位線バ
スバーＰと負電位線バスバーＮとに挟まれた積層構造を
なしている。効果は図４の実施の形態とほぼ同様である
が、このような構成にすることにより、出力線バスバー
Ｕ、Ｖは３つの導体に渦電流を誘起することができ、高
周波ノイズの抑制効果がさらに期待できる。この構成で
は正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとはどちら
も併走領域Ａに延在している。
で、図４と同様に併走領域Ａの幅を節約できるバスバー
の構成図だが、出力線バスバーＵと出力線バスバーＶと
の配置関係が異なり、出力線バスバーＵ、Ｖは図のよう
に出力線バスバーＷのそれぞれ別の主面に隣接して配置
されている。図６中、線分Ｋ−Ｋに沿ったバスバー構造
の断面を矢印方向から眺めた様子を図７に示す。すなわ
ち、併走領域Ａにおいて、それぞれの出力線バスバー
Ｕ、Ｖ、Ｗの中を流れる電流の、出力線バスバー３本に
関するベクトル和は、それぞれの電流の大きさによらず
常にゼロであり、併走領域Ａにおいて出力線バスバーＵ
は、出力線バスバーＷと正電位線バスバー（電源線バス
バー）Ｐとに挟まれた積層構造をなし、同じく併走領域
Ａにおいて電源線バスバーＶは、出力線バスバーＷと負
電位線バスバー（電源線バスバー）Ｎとに挟まれた積層
構造をなし、併走領域Ａ以外では、出力線バスバーＵ、
Ｖ、Ｗはそれぞれ端子領域を除き至る所で、正電位線バ
スバーＰと負電位線バスバーＮとに挟まれた積層構造を
なしている。効果は図４の実施の形態とほぼ同様である
が、このような構成にすることにより、出力線バスバー
Ｕ、Ｖは３つの導体に渦電流を誘起することができ、高
周波ノイズの抑制効果がさらに期待できる。この構成で
は正電位線バスバーＰと負電位線バスバーＮとはどちら
も併走領域Ａに延在している。
【００２１】なお、ここではＵ相、Ｖ相、Ｗ相のための
トランジスタモジュールが個別モジュールから構成され
る場合を例にとったが、もちろん、６ｉｎ１構造のトラ
ンジスタモジュールの内部バスバーの構造であってもよ
い。
トランジスタモジュールが個別モジュールから構成され
る場合を例にとったが、もちろん、６ｉｎ１構造のトラ
ンジスタモジュールの内部バスバーの構造であってもよ
い。
【図１】本発明の第一の実施の形態を説明する構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第二の実施の形態を説明するバスバー
配線の構成図である。
配線の構成図である。
【図３】図２のバスバー配線の使われるＨブリッジ回路
の等価回路図である。
の等価回路図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態を説明するバスバー
配線の別の構成図である。
配線の別の構成図である。
【図５】図４中の線分Ｋ−Ｋに沿った断面を、図４中の
矢印方向から見た断面図である。
矢印方向から見た断面図である。
【図６】本発明の第一の実施の形態を説明するバスバー
配線の別の構成図である。
配線の別の構成図である。
【図７】図６中の線分Ｋ−Ｋに沿った断面を、図６中の
矢印方向から見た断面図である。
矢印方向から見た断面図である。
【図８】三相交流モータを回転数制御しつつ直流電源に
よって駆動するためのＰＷＭインバータ回路（図１、図
４、図６のバスバー配線の使われるＰＷＭインバータ回
路）の等価回路図である。
よって駆動するためのＰＷＭインバータ回路（図１、図
４、図６のバスバー配線の使われるＰＷＭインバータ回
路）の等価回路図である。
【図９】従来例を示すバスバー配線の構成図である。
Ｐ…正電位線バスバー Ｎ…負電位線バスバー ｕ、ｖ、ｗ…トランジスタモジュール Ｕ、Ｖ、Ｗ…出力線バスバー Ａ…併走領域
Claims (6)
- 【請求項１】端子部以外の至る所で正電位線バスバーと
負電位線バスバーとに挟まれ積層状態をなす出力線バス
バーを複数本を有し、前記出力線バスバー全数が併走す
る併走領域を有し、前記併走領域において、それぞれの
前記出力線バスバーの中を流れる電流の、前記出力線バ
スバー全数に関するベクトル和は、それぞれの前記電流
の大きさによらず常にゼロであり、前記出力線バスバー
はそれぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介して
前記正電位線バスバーならびに前記負電位線バスバーと
接続していて、前記併走領域では前記正電位線バスバー
ならびに前記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力
線バスバーに付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、
それぞれ一体化して前記出力線バスバー全数を挟んでい
る、ことを特徴とする配線構造。 - 【請求項２】前記正電位線バスバーならびに前記負電位
線バスバーは少なくとも前記併走領域において高透磁率
材料よりなる、ことを特徴とする前記請求項１に記載の
配線構造。 - 【請求項３】三相ＰＷＭインバータ装置の出力端子に接
続されるべく、３本の出力線バスバーを有し、前記それ
ぞれの出力線バスバーは端子部以外の至る所で、前記三
相ＰＷＭインバータ装置の入力端子に接続される正電位
線バスバーと負電位線バスバーとに挟まれ積層状態をな
し、前記出力線バスバー３本が併走する併走領域を有
し、前記併走領域では前記正電位線バスバーならびに前
記負電位線バスバーは、前記それぞれの出力線バスバー
に付随し積層構造をなす部分ばかりでなく、それぞれ一
体化して前記出力線バスバー全数を挟んでいる、ことを
特徴とする配線構造。 - 【請求項４】直流モータを駆動するＨブリッジ型回路の
出力端子と、前記直流モータの端子とを接続すべく、２
本の出力線バスバーを有し、前記出力線バスバーは端子
部以外の至る所で、前記Ｈブリッジ型回路の入力端子に
接続される正電位線バスバーと負電位線バスバーとに挟
まれ積層状態をなし、前記２本の出力線バスバーが併走
する併走領域を有し、前記併走領域では前記正電位線バ
スバーならびに前記負電位線バスバーは、前記それぞれ
の出力線バスバーに付随し積層構造をなす部分ばかりで
なく、それぞれ一体化して前記出力線バスバー全数を挟
んでいる、ことを特徴とする配線構造。 - 【請求項５】第一と第二と第三の出力線バスバーはそれ
ぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介して、直流
電源につながる第一の電源線バスバーならびに第二の電
源線バスバーと接続していて、前記出力線バスバー３本
が併走する併走領域を有し、前記併走領域において、そ
れぞれの前記出力線バスバーの中を流れる電流の、前記
出力線バスバー３本に関するベクトル和は、それぞれの
前記電流の大きさによらず常にゼロであり、前記併走領
域において前記第一の出力線バスバーは、前記第三の出
力線バスバーと前記第一の電源線バスバーとに挟まれた
積層構造をなし、前記併走領域において前記第二の出力
線バスバーは、前記第三の出力線バスバーと前記第一の
電源線バスバーとに挟まれた積層構造をなし、前記併走
領域以外では、前記第一と第二と第三の出力線バスバー
はそれぞれ端子領域を除き至る所で、前記第一の電源線
バスバーと前記第二の電源線バスバーとに挟まれた積層
構造をなす、ことを特徴とする配線構造。 - 【請求項６】第一と第二と第三の出力線バスバーはそれ
ぞれ、相補的に開閉する２つのスイッチを介して、直流
電源につながる第一の電源線バスバーならびに第二の電
源線バスバーと接続していて、前記出力線バスバー３本
が併走する併走領域を有し、前記併走領域において、そ
れぞれの前記出力線バスバーの中を流れる電流の、前記
出力線バスバー３本に関するベクトル和は、それぞれの
前記電流の大きさによらず常にゼロであり、前記併走領
域において前記第一の出力線バスバーは、前記第三の出
力線バスバーと前記第一の電源線バスバーとに挟まれた
積層構造をなし、前記併走領域において前記第二の出力
線バスバーは、前記第三の出力線バスバーと前記第二の
電源線バスバーとに挟まれた積層構造をなし、前記併走
領域以外では、前記第一と第二と第三の出力線バスバー
はそれぞれ端子領域を除き至る所で、前記第一の電源線
バスバーと前記第二の電源線バスバーとに挟まれた積層
構造をなす、ことを特徴とする配線構造。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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