JP2006031959A - バスバー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 2本の導体10は、その長方形断面の長辺に相当する面が平行となるように隣接させて延在させた状態で、絶縁性樹脂からなる絶縁体20でモールドされて全体が一体的に成型されている。隣り合って配設された各導体10の間の空間にも絶縁体20が充填されて成型されている。導体10の両端には端子11が形成されており、その端子11は絶縁体20から突出して露出している。絶縁体20は、導体10を絶縁するための絶縁性能の他に、導体10から発生するジュール熱を外部に放出するための熱伝導性能に優れていることが必要とされるため、高熱伝導性を発現する樹脂を用いて成型される。これにより、バスバー1の周辺で絶縁のための空間を確保する必要がなくなるので、バスバー1が組み込まれる装置を小型化できる。
【選択図】 図1
Description
図1,2を参照して、本発明によるバスバーの第1の実施の形態を説明する。図1は、断面の様子が分かるように途中から切断したバスバーの斜視図である。バスバー1は、電気の良導体である銅などの金属からなる2本の導体10を備えている。導体10は、その延在方向に対して垂直な面が略長方形となる断面を有し、所定の電流を流すことができる棒状もしくは板状の部材である。
絶縁体20は、導体10を絶縁するための絶縁性能の他に、導体10から発生するジュール熱を外部に放出するための熱伝導性能に優れていることが必要とされる。すなわち、絶縁体20には、熱伝導率の高い材料を使用することが好ましい。電気を絶縁し、かつ熱伝導率の高い材質として、近年、高熱伝導性を発現する樹脂が開発されている。絶縁体20に、このような高熱伝導性の樹脂を用いることで、絶縁性能を確保しつつ、導体10から発生するジュール熱を効率よく外部に発散することができる。
導体10の周囲を絶縁体20で覆うためには、絶縁体20の成型用の金型に導体10を入れた後、絶縁体20の材料である絶縁性樹脂をその金型の中に充填することで、絶縁体20を成型する。絶縁性樹脂が熱可塑性樹脂であれば、加熱した絶縁性樹脂を金型の中に射出した後、冷却することで絶縁体20を成型できる。絶縁性樹脂が熱硬化性樹脂であれば、絶縁性樹脂を金型の中に注入した後、樹脂自身の反応熱や外部からの加熱によって樹脂を硬化させることで絶縁体20を成型できる。
(1) バスバー1の導体10を絶縁体20で一体成型して、導体10の周囲を絶縁体20で覆った。これにより、バスバー1の周辺で絶縁のための空間を確保する必要がなくなるので、バスバー1が組み込まれる装置を小型化できる。
図3を参照して、本発明によるバスバーの第2の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。図3は、導体10の延在方向に対する垂直面におけるバスバーの断面構造を示す図である。バスバー2には、バスバー2を冷却器30に取り付けるため、取付穴23aが設けられた取付部23が絶縁体20に形成されている。
(1) 絶縁体20に取付部23を一体的に形成したことにより、バスバー2を冷却器30に固定できる。これにより、導体10のジュール熱を積極的に抜熱できるので、導体10の温度上昇を抑制できる。したがって、導体10の断面積を小さくできるので、バスバー2の小型化、軽量化が実現でき、バスバー2が組み込まれる装置自体の小型化も図れる。
図4〜7を参照して、本発明によるバスバーの第3の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1および第2の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1および第2の実施の形態と同じである。図4は、導体10の延在方向に対する垂直面におけるバスバーの断面構造を示す図である。バスバー3は、2本の導体10の間に冷却プレート41を設けた点で、第2の実施の形態のバスバー2と相違する。
(1) 2本の導体10の間に冷却プレート41〜43を設けたので、導体10の冷却器30から離れた部分で発生するジュール熱を効率よく冷却器30に伝達できる。これにより、バスバー3の冷却効率を向上できるので、導体10の断面積をさらに小さくできる。したがって、バスバー3をさらに小型化、軽量化することができ、バスバー3が組み込まれる装置自体の小型化も図れる。
図8,9を参照して、本発明によるバスバーの第4の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1〜第3の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1〜第3の実施の形態と同じである。図8は、導体10の延在方向に対する垂直面におけるバスバーの断面構造を示す図である。バスバー4は、2本の導体10の外側を囲うように冷却プレート44を構成した点で、第3の実施の形態のバスバー3と相違する。
(1) 冷却プレート44または冷却管45で導体10の周囲を覆い、その1面44d,45dが冷却器30の表面32に密着できるように構成した。これにより、導体10を効率的に冷却できるとともに、導体10を流れる電流に重畳する電磁波ノイズを遮蔽することができるので、導体10からのノイズ輻射を抑制できる小型のバスバー4を実現できる。
図10,11を参照して、本発明によるバスバーの第5の実施の形態を説明する。以下の説明では、第1〜第4の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1〜第4の実施の形態と同じである。第5の実施の形態のバスバーは、導体10の端子11の部分にまで絶縁体20を成型している点で、第1〜第4の実施の形態のバスバー1〜4と異なる。なお、以下に説明する第5の実施の形態の端子11の近傍の構成は、上述した第1〜第4の実施の形態のバスバー1〜4にも適用できる。
(1) 端子面11aを除き、導体10の全体を絶縁体20で覆うように構成したので、端子面11aを除いてバスバー5の導体10が露出する部分がなくなり、絶縁性を確保できる。これにより、バスバー5の周辺の絶縁距離をさらに小さくできるため、バスバー5が組み込まれる装置をさらに小型化できる。
(2) ボルト61やナット71が絶縁体20で導体10に固定された状態となるので、バスバー5を取付先の電極に締結する際にボルト61やナット71を固定する必要がなく、組み立て作業が容易となり、作業性が向上する。
(1) 上述の説明では、各バスバーの導体10は2本であったが、1本でもよく、3本以上であってもよい。
(2) 上述の説明では、導体10の断面形状は略長方形であったが、本発明はこれに限定されない。たとえば、導体10の断面形状は、長方形以外の多角形でもよく、円形もしくは楕円形であってもよい。
ず、導体の断面に空間を有する中空材を導体として用いることもできる。導体に中空材を用いて、その内部空間に冷却流体を流すこともできる。
(4) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
11 端子 20 絶縁体
23 取付部 30 冷却器
41〜44 冷却プレート 45 冷却管
61 ボルト 71 ナット
Claims (8)
- 電流が入出力する端子と、前記端子間で電流を流すことができる導体とを備えるバスバーにおいて、
前記導体の周囲は電気絶縁性の高い絶縁性樹脂で覆われていることを特徴とするバスバー。 - 請求項1に記載のバスバーにおいて、
前記導体の周囲を覆う絶縁性樹脂を介して前記導体が発する熱を奪う冷却器に固定するための取付部材をさらに備えることを特徴とするバスバー。 - 請求項2に記載のバスバーにおいて、
前記絶縁性樹脂は、熱伝導率が高い樹脂であることを特徴とするバスバー。 - 請求項2または請求項3に記載のバスバーにおいて、
前記絶縁性樹脂の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有し、前記導体とともに前記絶縁性樹脂で覆われて、前記導体が発する熱を前記冷却器に伝達する伝熱部材をさらに備えることを特徴とするバスバー。 - 請求項4に記載のバスバーにおいて、
前記伝熱部材は、前記導体に沿って延在するように配設された金属板であり、前記冷却器と電気的および熱的に接続されることを特徴とするバスバー。 - 請求項5に記載のバスバーにおいて、
前記金属板は、延在する前記導体の外周を囲うとともに前記導体に沿って延在することを特徴とするバスバー。 - 請求項1〜6のいずれかの項に記載のバスバーにおいて、
前記端子には、前記端子を相手の電極と接続して固定するための締結部材が前記絶縁性樹脂によって固定され、
前記絶縁性樹脂は、前記端子が前記電極に接続される部分、および前記締結部材が前記電極と締結される部分を除き、前記導体全体を被覆していることを特徴とするバスバー。 - 電流を入出力する端子間で電流を流すことができ、互いに絶縁されている少なくとも2本の導体の周囲を電気絶縁性の高い絶縁性樹脂で覆ったことを特徴とするバスバー。
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