JP2006310079A - バスバー構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】幅方向寸法の縮小を可能として、省スペース化を図ることができ、モータやインバータ等の他の機器のレイアウト自由度を高めることができるバスバー構造体を提供する。
【解決手段】平板形状の導体１を、当該導体１の幅よりも幅広の一対の絶縁膜２、３により挟持して、当該一対の絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に接合してなる複数のバスバー４を、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体において、前記絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを、幅方向に縮小するように変形させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の平板形状の導体を一対の絶縁膜により挟持してなるバスバーをその厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体に関するものである。

バスバーは、電気回路中で導電経路として用いられる導体であり、板状もしくは管状に加工されたものが多く用いられている。このような形状とすることにより、導体の表面積を大きくとることができるため、高周波の交流回路にバスバーを用いる場合には、高周波の交流電流は主として、導体の表面付近を流れる表皮効果に起因して、電気抵抗が増大してしまうことを抑制することができる。

例えば、モータを駆動力として用いる電気自動車やハイブリッド車、燃料電池自動車においては、直流電源からインバータを用いて生成した三相交流をモータに供給するに当たり、前記バスバーが用いられる。当該バスバーは、三相交流を供給するために、複数のバスバーをその厚み方向に並列して、樹脂により相互に絶縁するとともに一体モールドしたバスバー構造体として用いられる。これにより、自動車のような限られた空間における配線をも有利なものとすることができる。

このバスバー構造体は、上述したように、インバータからモータに三相交流を供給するにあたって用いられるとともに、モータ内部において、端子台から、ステータのそれぞれのコイルに三相交流を極数に応じて分配して供給するに当たっても、用いられる。

バスバー構造体としては、例えば特許文献１に記載されているような形態のものがあり、当該バスバー構造体は、複数の平板形状の導体を一対のフィルム等の絶縁膜により挟持して、当該一対の絶縁膜の幅方向端部を相互に接合してなるバスバーをその厚み方向に積層して構成される。ここで絶縁膜の幅方向端部とは、平板形状の導体を挟持した場合に幅方向に余る部分を指し、この際、絶縁膜の幅方向端部の幅方向長さは、積層する導体間に必要な沿面距離により決定される。ここでフィルムとは、長さ及び幅に比例して厚さの極めて薄い形状のプラスチックのうち、その厚みが極めて薄いものを指す。さらに、プラスチックとは樹脂を成形してできる製品を指すものとする。
特開平８−０３７０４６号公報

しかしながら、上述したような形態のバスバー構造体においては、絶縁膜の幅方向端部を平板形状の導体の幅方向にそのまま延伸させていたため、バスバー構造体全体の幅が大きくなり、バスバー構造体の幅方向寸法を縮小して、省スペース化を図ることが困難であり、モータやインバータ等の他の機器のレイアウト自由度を高めることができないという問題点があった。

本発明は上述したところの課題を解決することを目的とするものであり、その目的は、幅方向寸法の縮小を可能として、省スペース化を図ることができ、モータやインバータ等の他の機器のレイアウト自由度を高めることができるバスバー構造体を提供することにある。

本発明に係るバスバー構造体は、平板形状の導体を、当該導体の幅よりも幅広の一対の絶縁膜により挟持して、当該一対の絶縁膜の幅方向端部を相互に接合してなる複数のバスバーを、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体において、前記絶縁膜の幅方向端部を、幅方向に縮小するように変形させることを特徴とする。

これによれば、絶縁膜の幅方向端部を幅方向に縮小するように変形させるため、導体間に必要な沿面距離を確保しつつ、バスバー構造体全体の幅方向寸法を縮小することができ、インバータやモータ等の他の機器のレイアウトの自由度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、従来のバスバー構造体をバスバー単体で示す模式図である。
このバスバー構造体は、図１に示すように、平板形状の導体１を、当該導体１の幅よりも幅広の一対のフィルム等の絶縁膜２、３により挟持して、当該一対の絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に接合してなる複数のバスバー４を、厚み方向に積層して構成されるものである。ここで絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂとは、平板形状の導体１を挟持した場合に幅方向に余る部分を指し、この際、絶縁膜の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂの幅方向長さＷは、積層する導体１間に必要な沿面距離により決定される。

ここでは、図１に示すように、幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂは、平板形状の導体１の幅方向にそのまま延伸させていたため、バスバー４ひいてはバスバー構造体全体の幅が大きくなり、バスバー構造体の幅方向寸法を縮小して、省スペース化を図ることが困難となる。
そこで、本発明では以下に示すような構成とする。

図２は、本発明に係るバスバー構造体の一実施形態をバスバー単体で示す模式図である。
平板形状の導体１を、当該導体１の幅よりも幅広の一対の絶縁膜２、３により挟持して、当該一対の絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に接合してなる複数のバスバー４を、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体において、前記絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを、幅方向に縮小するように変形させる。（請求項１に相当）その具体的態様として、前記幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを幅方向にヘミング状に折り返している。（請求項２に相当）

これによれば、絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを幅方向に縮小するようにヘミング状に折り返して変形させるため、導体１間に必要な沿面距離を確保しつつ、バスバー構造体全体の幅方向寸法を縮小することができ、インバータやモータ等の他機器のレイアウトの自由度を高めることができる。
加えて、幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂをヘミング状に折り返すことにより、幅方向端部２ａと３ａ相互間の接合、および、幅方向端部２ｂと３ｂ相互間の接合をより強固なものとすることもできる。

図３は、本発明に係るバスバー構造体の他の実施形態をバスバー単体で示す模式図である。
平板形状の導体１を、当該導体１の幅よりも幅広の一対の絶縁膜２、３により挟持して、当該一対の絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に接合してなる複数のバスバー４を、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体において、前記絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを、幅方向に縮小するように変形させる。（請求項１に相当）その具体的態様として、前記幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを幅方向にカーリング状に丸めている。（請求項２に相当）

これによっても、絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを幅方向に縮小するようにカーリング状に丸めて変形させるため、導体１間に必要な沿面距離を確保しつつ、バスバー構造体全体の幅方向寸法を縮小することができる。
加えて、幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂをカーリング状に丸めることにより、幅方向端部２ａと３ａ相互間の接合、および、幅方向端部２ｂと３ｂ相互間の接合をより強固なものとすることもできる。
ここで、導体間の沿面距離とは、バスバー構造体としての、絶縁膜の両側に隣接して位置する導体間の、最短距離を指すものである。

図４は、本発明に係るバスバー構造体の他の実施形態を示す模式図である。
平板形状の導体１を、当該導体１の幅よりも幅広の一対の絶縁膜２、３により挟持して、当該一対の絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に接合してなる複数のバスバー４を、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体５において、前記絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを、幅方向に縮小するように変形させる。（請求項１に相当）さらに、厚さ方向に隣接するバスバー４の、前記絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを相互に嵌合する形状とするべく、ここでは、幅方向端部２ａ、３ａおよび幅方向端部２ｂ、３ｂをクランク形状としている。（請求項３に相当）

これによっても、絶縁膜２、３の幅方向端部２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂを幅方向に縮小するように変形させるため、導体１間に必要な沿面距離を確保しつつ、バスバー構造体全体の幅方向寸法を縮小することができる。
さらに、請求項３に相当する構成によれば、バスバー４を厚み方向に積層するにあたり、幅方向端部２ａ、３ａおよび幅方向端部２ｂ、３ｂのクランク形状を、厚み方向に隣接するバスバーの幅方向端部２ａ、３ａおよび幅方向端部２ｂ、３ｂのクランク形状に嵌合させて、積層するバスバー４の相互間の位置決めをすることができ、位置決めのための構造を簡素化するとともに、バスバー４を積層してバスバー構造体５を構成するに当たっての、組立作業性を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。

本発明は、電気自動車等の電装に用いて好適なものであり、モータや発電機等の回転電機の内部の実装に適用することも可能であるし、ＦＣ用スタック等にも適用することが可能である。

従来のバスバー構造体を示す模式斜視図である。 本発明に係るバスバー構造体の一実施形態を、バスバー単体で示す模式図である。 本発明に係るバスバー構造体の他の実施形態を、バスバー単体で示す模式図ある。 本発明に係るバスバー構造体の他の実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１ 導体
２ 絶縁膜
２ａ 幅方向端部
２ｂ 幅方向端部
３ 絶縁膜
３ａ 幅方向端部
３ｂ 幅方向端ブ
４ バスバー
５ バスバー構造体

Claims (3)

1. 平板形状の導体を、当該導体の幅よりも幅広の一対の絶縁膜により挟持して、当該一対の絶縁膜の幅方向端部を相互に接合してなる複数のバスバーを、厚み方向に積層して構成されるバスバー構造体において、前記絶縁膜の幅方向端部を、幅方向に縮小するように変形させることを特徴とするバスバー構造体。
2. 前記幅方向端部を幅方向に折り返す、あるいは、幅方向に丸めることを特徴とする請求項１に記載のバスバー構造体。
3. 厚さ方向に隣接するバスバーの、前記絶縁膜の幅方向端部を相互に嵌合する形状とすることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のバスバー構造体。

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