JP2009131017A - ブスバーサポートとそれを用いたモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所望の絶縁距離を確保すると共に、構造の簡単化・部品点数の低減・装置小型軽量化をすることができ、更にブスバーまたは装置の汎用性や、組立作業効率を高めることができるブスバーサポートとそれを用いたモータ制御装置を提供する。
【解決手段】 ブスバーを挿入できる溝２１と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁２２と、で形成された断面コ字状である空間と、固定用ラッチ部２３と、を有するブスバーサポート１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、インバータ部、整流器、平滑コンデンサ、端子台などの主回路部品の相互配線に、ブスバー（バスバー）を用いるモータ制御装置に関するものであり、特にブスバーによる相互配線における絶縁距離を確保するためのブスバーサポートとそれを用いたモータ制御装置に関する。

第１の従来技術は、「ワイヤハーネスの相互接続に用いられる電気接続箱において、その内部回路を構成する積層ブスバー配線板の改良に関する」ものであり、「クランク曲げされた段差タブのアラインメントを確保できる構造をもつ積層ブスバー配線板を提供し、以て相手端子やコネクタの組付けを容易にすること」、「積層された絶縁板の各層から段差タブを取出し、その取出し密度を高め、ブスバーの配設効率を高めることができる構造の積層ブスバー配線板を提供すること」、「最上層または最下層における絶縁板のブスバー配設密度を実質的に高めることができる構造の積層ブスバー配線板を提供すること」、を目的とするものであって、「積層ブスバー配線板Ｂは、２枚の絶縁板1,1′、その上下両面および中間に配設された複数のブスバー２および絶縁板1,1′の一側に垂設された側板3,3′などで構成されている」（例えば、特許文献１参照）。

第２の従来技術は、「整流器、平滑コンデンサ及びインバータ部を有する主回路の配線構造を改良したインバータに関する」ものであり、「ブスバーの配線・接続作業を簡略化して作業時間と手間を大幅に削減すると共に、ブスバーの取付間違いを防止することができるインバータを提供すること」を目的とするものであって、「ケース６０には一体成形により端子台６０ａが形成されており、インバータ部５３、整流器５４及び平滑コンデンサ５６を相互に接続するためのブスバー５８ａ〜５８ｊが、ケース６０の樹脂成形時にインサートされて一体的に組み込まれ、固定されている」（例えば、特許文献２参照）。

図７は、従来のモータ制御装置における主回路部品のブスバー相互配線を示す概略図である。図において、１０１はインバータ部、１０２ａ〜ｃはブスバー、１０３は整流器であり、インバータ部１０１と整流器１０３の各端子を、曲げ加工されたブスバー１０２ａ〜ｃを用いて配線している。

このように、第１の従来技術では、２枚の絶縁板の上下両面および中間に複数のブスバーを配設することにより、絶縁距離を確保している。
また、第２の従来技術では、ブスバーを樹脂成形されるケース内に一体的に組み込んで固定することにより、絶縁距離を確保している。
また更に、従来のモータ制御装置では、所望の絶縁距離を確保するように、ブスバー１０２ａ〜ｃを曲げ加工して配線している。
実開平４−０６１４１７号公報（第２-４頁、図１） 特開平８−１８２３４５号公報（第２−３頁、図１）

第１の従来技術は、２枚の絶縁板の上下両面および中間に複数のブスバーを配設しているために絶縁版を介したブスバー間の絶縁距離は確保されるが、絶縁板上同一面に配設されたブスバー間は、所望の絶縁距離を確保するように配設せざるを得ず、装置小型化の妨げになるという問題がある。
また、第２の従来技術は、ブスバーを樹脂成形されるケース内に一体的に組み込んで固定しているために汎用性を高めることが難しいという問題もある。
また更に、従来のモータ制御装置は、導電面剥き出しのブスバーを配設しているため、ブスバーの直近に他の電子部品を配置することができない、ブスバー間は所望の絶縁距離を確保するように配設せざるを得ず装置小型化の妨げになる、ブスバーのエッジ剥き出しによる危険性がある、という問題もある。

一般的に、モータ制御装置は、ロボット、工作機械や自動車等の分野へ幅広く利用されており、小型軽量化が求められているため、従来、絶縁距離として空いていた空間を実装形態にすることで、配置される空間の有効利用の必要性が高まっている。
しかしながら、従来のモータ制御装置は、絶縁距離を確保するために、単に部品間の距離をとる方法や、複数の形状のことなる絶縁板を使用してブスバーを挟み込む方法などをせざるを得ず、構造の複雑化、部品点数の増加、十分な装置小型化が出来ない、という問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、所望の絶縁距離を確保すると共に、構造の簡単化・部品点数の低減・装置小型軽量化をすることができ、更にブスバーまたは装置の汎用性や、組立作業効率を高めることができるブスバーサポートとそれを用いたモータ制御装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、交流電源を整流する整流器と、スイッチング素子からなるインバータ部とを主回路部品として少なくとも備え、前記主回路部品をブスバーにより相互接続してなるモータ制御装置において、前記ブスバーを挿入するための空間を有したブスバーサポートを備え、前記ブスバーを前記ブスバーサポートの空間に挿入した状態で、前記主回路部品を相互接続してなるものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる溝と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面コ字状であるものである。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる中空穴と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面口字状であるものである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートが、固定用ラッチ部を有するものであって、前記ブスバーサポートを固定する部材側に固定穴を設け、前記固定用ラッチ部を前記固定穴に挿入して、前記ブスバーサポートを固定するものである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートが、形状不変の材質であって、挿入される前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が予め形成されるものである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートが、形状可変の材質であって、前記ブスバーを挿入した後、前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が変更されるものである。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１記載の発明における前記ブスバーサポートが、挿入される前記ブスバーの形状に応じたカット部を有するものである。
請求項８に記載の発明は、高電圧の回路部品を相互接続するブスバーの絶縁性を高めるブスバーサポートであって、前記ブスバーを挿入するための空間を有し、前記ブスバーを前記ブスバーサポートの空間に挿入した状態で前記回路部品を相互接続できるものである。
また、請求項９に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる溝と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面コ字状であるものである。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる中空穴と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面口字状であるものである。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートが、固定用ラッチ部を有するものである。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートが、形状不変の材質であって、挿入される前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が予め形成されるものである。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートが、形状可変の材質であって、前記ブスバーを挿入した後、前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が変更されるものである。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項８記載の発明における前記ブスバーサポートが、挿入される前記ブスバーの形状に応じたカット部を有するものである。

請求項１に記載の発明によると、所望の絶縁距離を確保できると共に、ブスバーの直近に他部品を配置することができ、ブスバーのエッジ剥き出しによる危険性も回避することができ、装置小型軽量化を図ることができる。
また、請求項２または３に記載の発明によると、主回路部品配置における構造の簡単化を図ることができる。
また、請求項４に記載の発明によると、ブスバーおよびブスバーサポートの固定を簡単にすることができ、組立作業効率を高めることができる。
また、請求項５に記載の発明によると、様々なブスバー形状に対応することができ、ブスバーサポートの汎用性も高めることができる。
また、請求項６または７に記載の発明によると、様々なブスバー形状に対応することができ、ブスバーサポートの汎用性も高めることができ、組立作業効率を高めることができる。
請求項８乃至１４に記載の発明によると、所望の絶縁距離を確保できると共に、ブスバーまたは装置の汎用性を高めることができ、モータ制御装置に本発明のブスバーサポートを用いた場合、構造の簡単化・部品点数の低減・装置小型軽量化・組立作業効率を高めることができる。

以下、本発明の方法の具体的実施例について、図に基づいて説明する。

図１は、本発明のモータ制御装置における主回路部品のブスバー相互配線を示す概略図である。図において、１はブスバーサポート、１１はインバータ部、１２ａ〜ｃはブスバー、１３は整流器である。曲げ加工されたブスバー１２ａ〜ｃを、ブスバーサポート１に挿入して、インバータ部１１と整流器１３の各端子を配線するものである。
以下に、本発明のブスバーサポート１について、様々な実施形態例を挙げて説明する。

図２は本発明のブスバーサポート１の実施例を示す図、図３は本発明のブスバーサポートの固定を示す図である。図２において、（ａ）ブスバーサポート上面図、（ｂ）ブスバーサポート側面図、（ｃ）ブスバーサポート断面図であり、２１はブスバーを挿入する溝、２２は溝２１間の壁、２３はブスバーサポートを基板等に固定するための固定用ラッチ部である。図３において、３１ａ，ｂはブスバー、３２は基板、３３ａ，ｂは基板３２に設けた固定穴である。
ブスバーサポート１は、所望の絶縁距離が確保できるように、ブスバーの厚みや高さに対応した溝２１の幅や深さを備え、また溝２１にブスバーを挿入した際の壁２２の厚みや高さを備えるものである。また更に、ブスバーサポート１の底面には、ブスバー３１ａ，ｂ及びブスバーサポート１の固定のために固定用ラッチ部２３を備え、基板３２の固定穴３３に固定用ラッチ部２３を挿入することにより、基板等への固定を容易にかつ強固にすることができる。

なお、ここではブスバーサポート１の溝２１や壁２２は、金型等で予め形成されるものであり、様々な厚みや高さをブスバーを挿入するために、ある程度大き目の溝２１の幅や深さ、または壁２２の厚みや高さとしても良い。
また、ここではブスバーサポート１の溝２１や壁２２を形成しているが、ブスバーを挿入できる中空穴を形成（図示しない）するものであっても良い。
また更に、ここでは固定用ラッチ部２３がブスバーサポート１の底面に設けているが、側面などの他の面（図示しない）に設けてもよい。
また更に、ここでは固定用ラッチ部２３を挿入するために基板３２の固定穴３３を設けているが、主回路部品をヒートシンク等の放熱器に取り付ける場合は、ヒートシンク等の放熱器に固定穴（図示しない）を設けても良く、ケース等の板金に固定穴（図示しない）を設けても良い。

図４は、本発明のブスバーサポート１の他の実施例を示す図である。図において、４１は曲げ加工されたブスバーである。
曲げ加工されたブスバー４１をブスバーサポート１に挿入するために、ブスバーサポート１は柔軟性を要する、例えばナイロン、シリコン、ネオプレン、ウレタン等のゴム等の材質とすることにより、複雑な曲げ加工されたブスバーを簡単に挿入でき、所望の絶縁距離も確保できる。
なお、ここでのブスバーサポート１は、柔軟性を要する材質とした例を挙げたが、曲げ加工されたブスバー４１に合わせて、予め曲げ変形されたブスバーサポート１を用いても良い。すなわち、ブスバーサポート１の材質は、金型等で予め曲げ形成された形状不変の材質、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポニフェニレンエーテル）、ＰＣ（ポリカーボネート）等としても良い。
また、ここでは曲げ加工されたブスバー４１をブスバーサポート１に挿入して、ブスバーサポート１の形状を変更するようにしているが、直線状のブスバーをブスバーサポートに挿入して、所望の形状にブスバーとブスバーサポートとを同時に曲げ加工しても良い。
また更に、ここではブスバーサポート１の溝２１や壁２２を形成しているが、ブスバーを挿入できる中空穴を形成（図示しない）し、直線状のブスバーを挿入して、所望の形状にブスバーとブスバーサポートとを同時に曲げ加工しても良い。

図５は、本発明のブスバーサポート１の他の実施例を示す図である。図において、５１ａ〜ｃは曲げ加工されたブスバー、５２はブスバーサポート１のカット部である。
様々な形状に曲げ加工されたブスバー５１ａ〜ｃをブスバーサポート１に挿入するためにカット部５２を備えたものであり、ブスバーサポート１が柔軟性を要する材質の場合、曲げ加工されたブスバー５１ａ〜ｃを挿入する際にカット部５２を形成、あるいは曲げ加工されたブスバー５１ａ〜ｃに合わせて予め形成してもよく、ブスバーサポート１が形状不変の材質の場合、カット部５２を金型等で予め形成しても良い。

図６は、本発明のモータ制御装置の外観図である。図において、６１はモータ制御装置である。モータ制御装置６１には、交流電源、モータ、上位装置等（図示しない）が接続され、所望の制御指令に基づいてモータを駆動するものである。
図１乃至５において説明したブスバーサポートを用いることにより、主回路部品のブスバー相互配線における所望の絶縁距離を確保すると共に、構造の簡単化・部品点数の低減・装置小型軽量化をすることができ、更にブスバーまたは装置の汎用性や、組立作業効率を高めることができるのである。

本発明のモータ制御装置における主回路部品のブスバー相互配線を示す概略図 本発明のブスバーサポート１の実施例を示す図 本発明のブスバーサポートの固定を示す図 本発明のブスバーサポート１の他の実施例を示す図 本発明のブスバーサポート１の他の実施例を示す図 本発明のモータ制御装置の外観図 従来のモータ制御装置における主回路部品のブスバー相互配線を示す概略図

符号の説明

１ ブスバーサポート
１１、１０１ インバータ部
１２ａ〜ｃ、１０２ａ〜ｃ ブスバー
１３、１０３ 整流器
２１ ブスバーサポート１の溝
２２ ブスバーサポート１の壁
２３ ブスバーサポート１の固定用ラッチ部
３１ａ，ｂ、４１、５１ａ〜ｃ ブスバー
３２ 基板
３３ａ，ｂ 基板３２の固定穴
５２ ブスバーサポート１のカット部
６１ モータ制御装置

Claims (14)

1. 交流電源を整流する整流器と、スイッチング素子からなるインバータ部とを主回路部品として少なくとも備え、前記主回路部品をブスバーにより相互接続してなるモータ制御装置において、
   前記ブスバーを挿入するための空間を有したブスバーサポートを備え、
   前記ブスバーを前記ブスバーサポートの空間に挿入した状態で、前記主回路部品を相互接続してなることを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる溝と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面コ字状であることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
3. 前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる中空穴と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面口字状であることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
4. 前記ブスバーサポートが、固定用ラッチ部を有するものであって、
   前記ブスバーサポートを固定する部材側に固定穴を設け、前記固定用ラッチ部を前記固定穴に挿入して、前記ブスバーサポートを固定することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
5. 前記ブスバーサポートが、形状不変の材質であって、
   挿入される前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が予め形成されるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
6. 前記ブスバーサポートが、形状可変の材質であって、
   前記ブスバーを挿入した後、前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が変更されるものであることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
7. 前記ブスバーサポートが、挿入される前記ブスバーの形状に応じたカット部を有することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
8. 高電圧の回路部品を相互接続するブスバーの絶縁性を高めるブスバーサポートであって、前記ブスバーを挿入するための空間を有し、前記ブスバーを前記ブスバーサポートの空間に挿入した状態で前記回路部品を相互接続できることを特徴とするブスバーサポート。
9. 前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる溝と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面コ字状であることを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。
10. 前記ブスバーサポートの空間が、前記ブスバーを挿入できる中空穴と、他の部品あるいは複数の前記ブスバー間の絶縁距離を確保できる壁と、で形成された断面口字状であることを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。
11. 前記ブスバーサポートが、固定用ラッチ部を有するものであることを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。
12. 前記ブスバーサポートが、形状不変の材質であって、
    挿入される前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が予め形成されるものであることを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。
13. 前記ブスバーサポートが、形状可変の材質であって、
    前記ブスバーを挿入した後、前記ブスバーの形状に応じて、前記ブスバーサポートの形状が変更されるものであることを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。
14. 前記ブスバーサポートが、挿入される前記ブスバーの形状に応じたカット部を有することを特徴とする請求項８記載のブスバーサポート。

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