JP2005228529A

JP2005228529A - 配線部材

Info

Publication number: JP2005228529A
Application number: JP2004034089A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kaneko; 正明金子
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】剛性の高い配線部材を提供する。
【解決手段】Ｐ端子２６に接続されたバスバー１０はコの字型の断面形状である。断面がコの字型に整形されているため、バスバー１０の上下方向に対する剛性が高められる。Ｌの字型や凸の字型の断面形状を利用してもよい。バスバー１０の束の場合、二つのバスバーの両方をいずれかの型に整形してもよい。上下方向に対する剛性が高められる結果、車両走行中の振動による共振を押さえることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気を伝送する配線部材に関する。

電気を伝送する配線部材としてバスバーが知られている。バスバーは、モータの駆動装置などに利用される。例えば、三相交流モータをインバータで駆動する場合、電源とインバータとの間の正電位線および負電位線にバスバーが利用され、また、インバータとモータとの間のＵＶＷ各相の出力線にバスバーが利用される（特許文献１参照）。バスバーは通常銅又は銅合金などの電気抵抗の小さい金属からなる板を用いて構成され、一般に細長い棒状の形状をしており、その断面は通常長方形である。

特開２００２−１７０９２号公報

このようなバスバーを自動車などに利用する際、部品配置の都合などからバスバーの配線長が比較的長くなる場合がある。このため、自動車の振動に伴うバスバー自身の振動が問題となる。つまり、共振によるバスバーの亀裂や締結部分の緩みなどが問題となる。この対策として、バスバーの配線長が長くなった場合に、バスバーの途中に振動防止用の端子台を設けてバスバーを締結ボルトで固定することが挙げられる。しかし、端子台や締結ボルトを設けることによる部品点数の増加や、振動による端子台と締結ボルトとの結合の緩みなどの問題がある。このため、バスバー自身の剛性を高めることが望まれていた。

そこで本発明は、剛性の高い配線部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である配線部材は、細長い板状の金属が整形された配線部材において、剛性を高めるために長手方向に沿って折り曲げられた部分を含む、ことを特徴とする。

望ましくは、長手方向に直交する断面の形状がコの字型である部分を含むことを特徴とする。また望ましくは、長手方向に直交する断面の形状がＬの字型である部分を含むことを特徴とする。また望ましくは、長手方向に直交する断面の形状が凸の字型である部分を含むことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である配線部材束は、少なくとも二つ配線部材が重ねられた配線部材束において、前記各配線部材は、細長い板状の金属が整形された部材であり、前記少なくとも一方の配線部材は、剛性を高めるために長手方向に直交する断面の形状がコの字型である部分を含む、ことを特徴とする。この構成によれば、単なる板状の配線部材を重ねた場合に比べて、配線部材間の密着面積が減少し、放熱性も向上する。

本発明により、剛性の高い配線部材を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、配線部材であるバスバーを説明するための図であり、図１には、自動車のモータを駆動するための駆動装置内の一部が示されている。つまり、インバータ１４は、図示しない電源から電力を受け取り、また図示しない三相交流モータに駆動電流を出力する。インバータ１４のＰ端子２６に取り付けられたバスバー１０は、図示しない入力コネクタを介して電源の陽極に接続され、また、Ｎ端子２８に取り付けられたバスバー１０は、図示しない入力コネクタを介して電源の陰極に接続される。インバータ１４のＵ端子２０、Ｖ端子２２およびＷ端子２４のそれぞれに取り付けられたバスバー１０は、出力コネクタ１２に接続され、出力コネクタ１２からモータへ駆動電流が供給される。

バスバー１０は、細長い板状の金属を整形したものであり、同じ方向に配置された複数のバスバー１０同士が重ねられている。つまり、インバータ１４のＵ端子２０、Ｖ端子２２およびＷ端子２４のそれぞれに取り付けられたバスバー１０は、出力コネクタ１２までの間の区間３０で重ねられている。また、Ｐ端子２６およびＮ端子２８のそれぞれに取り付けられたバスバー１０も端子から離れた後に重ねられている。

図２は、図１に示すバスバー１０の長手方向に直交する断面の形状を説明するための図であり、図２には、図１のＡＡ切断面による断面が示されている。図２の（ｂ）は本発明の実施形態における断面であり、図２の（ａ）は比較例を示す図である。図２の（ａ），（ｂ）ともに、図１のＵ端子２０、Ｖ端子２２およびＷ端子２４のそれぞれに取り付けられたバスバー１０Ｗ、バスバー１０Ｖ、バスバー１０Ｕがこの順番で上から重ねされている。また、各バスバーの間には、バスバー間の絶縁状態を保つために絶縁紙３２が挟み込まれている。

比較例を示す図２の（ａ）では、各バスバー１０Ｗ，１０Ｖ，１０Ｕが長方形の断面形状である。つまり、各バスバー１０Ｗ，１０Ｖ，１０Ｕが、図１の区間３０に亘って細長い板状のまま重ねられている。このため、図２の上下方向に対する剛性が十分とは言えず、例えば、車両走行中の振動によって共振が発生し、バスバーが上下方向に振れて、バスバーの亀裂やコネクタとの締結部分の緩みなどが問題となる。

これに対し、本発明の実施形態を示す図２の（ｂ）では、バスバー１０Ｖは長方形の断面形状であるものの、バスバー１０Ｗおよびバスバー１０Ｕがコの字型の断面形状である。つまり、図１の区間３０に亘って細長い板状のままのバスバー１０Ｖの上下に、コの字型のバスバー１０Ｕ，１０Ｗが重ねられている。断面がコの字型に整形されているため、各バスバー１０Ｕ，１０Ｗは図２の上下方向に対する剛性が高められる。バスバー１０Ｕ，１０Ｖ，１０Ｗの束を考えた場合にも、図２の（ａ）に比べて図２の（ｂ）の形状の方が上下方向に対する剛性が高く、車両走行中の振動による共振を押さえることができる。

なお、図２の（ｂ）では、二つのバスバー１０Ｕ，１０Ｗの断面がコの字型に整形された例を示したが、これら二つのバスバーの一方のみがコの字型に整形されたものでもよい。また、図２では、三つのバスバーが重ねられた例を示したが、二つのバスバー、例えば、図１のＰ端子２６およびＮ端子２８に取り付けられた二つのバスバーのうちの少なくとも一方の断面形状を整形してもよい。

図３は、二つのバスバーが重ねられた場合の断面形状を説明するための図である。図３の（ａ），（ｂ）ともに、二つのバスバー１０Ｐ，１０Ｎが重ねられ、これらの間には絶縁紙３２が挟み込まれている。

図３の（ａ）では、バスバー１０Ｎは長方形の断面形状のままであるが、バスバー１０ＰがＬの字型の断面形状である。一方、図３の（ｂ）では、バスバー１０Ｎは長方形の断面形状のままであるが、バスバー１０Ｐが凸の字型の断面形状である。このように、Ｌの字型の断面形状や凸の字型の断面形状で上下方向に対する剛性を高めることもできる。もちろん、図３において、Ｌの字型や凸の字型に換えてコの字型の断面形状を利用してもよいし、二つのバスバーの両方を、いずれかの型に整形してもよい。Ｌの字型や凸の字型の断面形状は、図２の三つのバスバーにも適用できる。このように、本発明の実施形態では、コの字型、Ｌの字型、凸の字型の断面形状を利用することにより、バスバーの剛性を高めることができる。

断面形状の整形は、バスバーの一部分（例えば、図１の区間３０のみ）でもよく、バスバーの長手方向全域に亘っていてもよい。もちろん、端子部分にも断面形状の整形を施してもよい。図４は、インバータ１４のＰ端子２６およびＮ端子２８部分の拡大図であり、Ｐ端子２６に接続されたバスバー１０が、端子部分においても断面形状がコの字型に整形されている。断面形状がコの字型やＬの字型の場合、Ｐ端子２６との接触部分に締結部４０を設けることができる。

また、本発明の実施形態は、放熱性においても優れている。車両駆動用のモータの駆動装置に利用されるバスバーには数百アンペアもの電流が流れ、電気抵抗によって熱が発生する。特に、バスバーが重ねられた部分には、二つのバスバーから発生する熱が籠ることになる。このため、バスバーが重ねられた部分における放熱が必要になる。本発明の実施形態では、例えば、図２の（ｂ）において、バスバー１０Ｗおよびバスバー１０Ｕがコの字型の断面形状でありバスバー１０Ｖの両端部がバスバー１０Ｕ，１０Ｗよりも左右に突出している。したがって、図２の（ａ）の形状に比べて、各バスバーの密着面積を小さくすることができ、放熱性（冷却性）を向上させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

配線部材であるバスバーを説明するための図である。本発明に係るバスバーの断面形状を説明するための図である。二つのバスバーが重ねられた場合の断面形状を説明するための図である。端子部分の拡大図である。

符号の説明

１０バスバー、１２出力コネクタ、１４インバータ。

Claims

細長い板状の金属が整形された配線部材において、
剛性を高めるために長手方向に沿って折り曲げられた部分を含む、
ことを特徴とする配線部材。
請求項１に記載の配線部材において、
長手方向に直交する断面の形状がコの字型である部分を含む、
ことを特徴とする配線部材。
請求項１に記載の配線部材において、
長手方向に直交する断面の形状がＬの字型である部分を含む、
ことを特徴とする配線部材。
請求項１に記載の配線部材において、
長手方向に直交する断面の形状が凸の字型である部分を含む、
ことを特徴とする配線部材。
少なくとも二つ配線部材が重ねられた配線部材束において、
前記各配線部材は、細長い板状の金属が整形された部材であり、
前記少なくとも一方の配線部材は、剛性を高めるために長手方向に直交する断面の形状がコの字型である部分を含む、
ことを特徴とする配線部材束。