JP2014222974A - バスバー構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でバスバーと電気機器とを良好に接続可能なバスバー構造体を提供する。
【解決手段】インバータ１０と第１ケース２０とを有する第１電気ユニット３０と、ジャンクションボックス４０と、第１インバータ端子５１ａはインバータ１０に固定され、第１バッテリ端子５１ｂは第１電気ユニット３０が所定位置に取り付けられた後にジャンクションボックス４０に固定される第１バスバー５０と、ノイズフィルタ本体７１とステー７３とを有するノイズフィルタ７０と、を備え、ステー７３は、第１電気ユニット３０の取付方向と垂直である垂直面方向において、第１インバータ端子５１ａよりも第１バッテリ端子５１ｂの近くに配置され、第１電気ユニット３０の取付方向において、第１バッテリ端子５１ｂをジャンクションボックス４０側に押さえ付けるように、第１バスバー５０の一部を覆っている。
【選択図】図４

Description

本発明は、バスバー構造体に関する。

例えば、ハイブリッド車において、インバータ（第１電気機器）とバッテリ（第２電気機器）とは、金属製で細長の板状部品であるバスバーを介して電気的に接続される。バスバーのインバータ側端子とインバータとの接続に関して、例えば、インバータ側の端子台に、インバータ側端子を幅方向において挟持するＬ字形の一対の挟持爪を設け、一対の挟持爪内にインバータ側端子をスライド挿入し、インバータ側端子の浮き上がりを防止する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開平７−２６３０４３号公報

しかしながら、特許文献１では、一対の挟持爪内にインバータ側端子をスライド挿入するために取り付けに手間を要するうえ、インバータ側端子の挿入／取り外しを繰り返すと、一対の挟持爪が折損する虞がある。また、一対の挟持爪内にインバータ側端子をスライド挿入するので、インバータ側端子のガタつきを防止するために、一対の挟持爪を精密に形成する必要がある。

そこで、本発明は、簡易な構成でバスバーと電気機器とを良好に接続可能なバスバー構造体を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明は、第１電気機器と、前記第１電気機器を収容した第１ケースと、を有する第１電気ユニットと、前記第１電気ユニットが所定位置に取り付けられると共に、前記第１電気機器と電気的に接続される第２電気機器と、前記第１電気機器と前記第２電気機器とを電気的に接続し、一端は前記第１電気機器に固定され、他端は前記第１電気ユニットが所定位置に取り付けられた後に前記第２電気機器に固定されるバスバーと、前記バスバーのノイズを低減するノイズフィルタ本体と、前記ノイズフィルタ本体を前記第１ケースに固定するステーと、を有するノイズフィルタと、を備え、前記ステーは、前記第１電気ユニットの取付方向と垂直である垂直面方向において、前記一端よりも前記他端の近くに配置され、前記第１電気ユニットの取付方向において、前記他端を前記第２電気機器側に押さえ付けるように、前記バスバーの一部を覆っていることを特徴とするバスバー構造体である。

このような構成によれば、第１電気ユニットの取付方向において、ノイズフィルタのステーがバスバーの他端を第２電気機器側に押さえ付けるようにバスバーの一部を覆っているので、ステーがバスバーの一部を第２電気機器側に押さえ付け、その結果、バスバーの他端が第２電気機器側に押さえ付けられる。すなわち、バスバーの他端が第２電気機器から浮き上がり難くなる。

また、他端側が撓む場合におけるバスバーの支点となるステーが垂直面方向において一端よりも他端の近くに配置されているので、バスバーの撓み量が小さくなり、バスバーの他端が第２電気機器から浮き上がり難くなる。

このような構成によれば、バスバーの他端が第２電気機器から浮き上がり難くなり、バスバーの他端と第２電気機器とを電気的に容易に接続できる。これに対して、バスバーの他端と第２電気機器とから浮き上がっていると、電気的に接続し難くなる。

そして、このような構成は特許文献１の一対の挟持爪を備えず、ノイズフィルタのステーが、一端よりも他端の近くに配置され、取付方向においてバスバーの一部を覆っているという簡易な構成であるので、挟持爪が折損する虞はなく、耐久性も高い。

また、バスバー構造体において、前記バスバーは、前記第１電気機器と前記第２電気機器とを電気的に接続するバスバー本体と、前記バスバー本体から前記垂直面方向に突出し前記一部を構成する突出片と、を備えることが好ましい。

このような構成によれば、ステーが突出片を覆うことにより、バスバーの他端の浮き上がりを防止できる。

本発明によれば、簡易な構成でバスバーと電気機器とを良好に接続可能なバスバー構造体を提供することができる。

本実施形態に係るバスバー構造体の平面図である。 本実施形態に係るバスバー構造体の平面図を拡大図である。 本実施形態に係るバスバー構造体の横断面であり、図２のＸ１−Ｘ１線断面に対応している。 本実施形態に係るバスバー構造体の斜視図である。 本実施形態に係るバスバー構造体の分解斜視図である。 本実施形態に係るバスバー構造体の分解斜視図である。

本発明の一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

≪バスバー構造体の構成≫
本実施形態に係るバスバー構造体１は、ハイブリッド車に搭載され、インバータ１０（第１電気機器）とジャンクションボックス４０（第２電気機器）とを電気的に接続する第１バスバー５０及び第２バスバー６０を含むものである。ジャンクションボックス４０はバッテリ１１０の出力端子としての機能を備えている。ただし、第１電気機器の種類はインバータ１０に限定されず、変更自由である。第２電気機器についても同様である。

バスバー構造体１は、インバータ１０及び第１ケース２０を有する第１電気ユニット３０と、ジャンクションボックス４０と、第１バスバー５０及び第２バスバー６０と、ノイズフィルタ７０と、を備えている。

＜第１電気ユニット−インバータ＞
インバータ１０は、ＥＣＵ（図示しない）からの指令に従って、ジャンクションボックス４０（バッテリ１１０）からの直流を三相交流に変換し駆動用のモータに出力するものである。そして、インバータ１０は、複数のボルト１９によって、第１ケース２０に固定されている。また、インバータ１０は、入力端子であるプラス側の第１インバータ端子１１及びマイナス側の第２インバータ端子１２を備えている。

＜第１電気ユニット−第１ケース＞
第１ケース２０は、インバータ１０を収容する浅底の容器であって、上方が開口した金属製の浅底の箱体である。第１ケース２０は、ボルト等によって、車体の骨格を構成するクロスメンバ１２０（フレーム）に着脱自在で固定されている。

なお、第１ケース２０にインバータ１０が固定されてなる第１電気ユニット３０は、
第１バスバー５０及び第２バスバー６０と、ノイズフィルタ７０とが取り付けられた後、ジャンクションボックス４０が固定されているクロスメンバ（車体）に上方から取り付けられる。すなわち、第１電気ユニット３０の取付方向は上下方向である。

＜ジャンクションボックス＞
ジャンクションボックス４０は、バッテリ１１０の前方に配置されており、バッテリ１１０を構成し左右に振り分けられた第１組電池と第２組電池とを直列で接続／遮断するスイッチを内蔵する接続器である。また、ジャンクションボックス４０は、出力端子であるプラス側の第１バッテリ端子４１及びマイナス側の第２バッテリ端子４２を備えている。

すなわち、バッテリ１１０は、直流電力を蓄電する蓄電池であって、左右に振り分けられた第１組電池と第２組電池とを備えている。第１組電池、第２組電池は、複数の単電池が電気的に直列で接続されることで構成され、単電池は例えばリチウムイオン型の二次電池で構成されている。

＜第１バスバー、第２バスバー＞
第１バスバー５０は、インバータ１０のプラス側の第１インバータ端子１１とジャンクションボックス４０のプラス側の第１バッテリ端子４１とを接続する細長で板状の導線部品である。第２バスバー６０は、インバータ１０のマイナス側の第２インバータ端子１２とジャンクションボックス４０のマイナス側の第２バッテリ端子４２とを接続する細長で板状の導線部品である。

第１バスバー５０、第２バスバー６０は、上下方向（第１電気ユニット３０の取付方向）において薄肉であり、上下方向において撓み易くなっている。また、第１バスバー５０、第２バスバー６０は、上下方向において重ねられ、複数のバンド５９によって結束されている。

＜第１バスバーの詳細＞
第１バスバー５０は、銅合金等の金属製である第１バスバー本体５１と、両端部を除いて第１バスバー本体５１を被覆（モールド）し電気的絶縁性を有する樹脂製の第１被覆層５２と、第１被覆層５２と一体に形成され、左方に突出する突出片５３と、を備えている（図３参照）。

すなわち、第１バスバー本体５１の一端は第１被覆層５２から突出して第１インバータ端子５１ａを構成しており、第１バスバー本体５１の他端は第１被覆層５２から突出して第１バッテリ端子５１ｂを構成している。第１インバータ端子５１ａは第１インバータ端子１１に接続される端子であり、第１バッテリ端子５１ｂは第１バッテリ端子４１に接続される端子である。

第１インバータ端子５１ａは第１インバータ端子１１にボルト締結されることで電気的に接続される。第１バッテリ端子５１ｂについても同様である。
また、ここでは、（１）第１インバータ端子５１ａが第１インバータ端子１１に固定され、（２）クロスメンバ１２０に第１電気ユニット３０が取り付けられた後、（３）第１バッテリ端子５１ｂが第１バッテリ端子４１に固定される。

＜第１バスバー−突出片＞
突出片５３は、第１被覆層５２と一体形成された樹脂製の突出片であって、ノイズフィルタ７０のステー７３で下方に押さえ付けられる部分である。突出片５３は、このように簡単な構成であるので、複雑な金型を使用せず容易に形成される。なお、突出片５３は、第１被覆層５２と別部品である構成でもよい。

＜第２バスバーの詳細＞
第２バスバー６０は、銅合金等の金属製である第２バスバー本体６１と、両端部を除いて第２バスバー本体６１を被覆し電気的絶縁性を有する樹脂製の第２被覆層６２と、を備えている（図３参照）。

すなわち、第２バスバー本体６１の一端は第２被覆層６２から突出して第２インバータ端子６１ａを構成しており、第２バスバー本体６１の他端は第２被覆層６２から突出して第２バッテリ端子６１ｂを構成している。第２インバータ端子６１ａは第２インバータ端子１２に接続される端子であり、第２バッテリ端子６１ｂは第２バッテリ端子４２に接続される端子である。

＜ノイズフィルタ＞
ノイズフィルタ７０は、第１バスバー５０及び第２バスバー６０におけるノイズを低減させるフィルタである。ノイズフィルタ７０は、ノイズフィルタ本体７１と、ノイズフィルタ本体７１の前下側に固定されたクリップ７２と、ノイズフィルタ本体７１から後方に延びる板状のステー７３（フランジ部）と、を備えている。

ノイズフィルタ本体７１は、磁性体で形成された環状のコアであり、その貫通孔７１ａは左右方向に延びている。貫通孔７１ａには第１バスバー５０及び第２バスバー６０が貫通している。

クリップ７２は、第１ケース２０を構成するフランジ２１の差し込み孔２１ａ（図６参照）に差し込まれている。ステー７３の後端にはピン７４が貫通しており、ピン７４は第１ケース２０を構成するフランジ２２の差し込み孔２２ａ（図６参照）に差し込まれている。このようにして、ノイズフィルタ７０は、クリップ７２及びピン７４の２点で第１ケース２０に固定されている。

ノイズフィルタ７０のステー７３は、第１電気ユニット３０の取付方向（上下方向）と垂直である水平面方向において、言い換えると、第１バスバー５０及び第２バスバー６０の長手方向において、第１インバータ端子５１ａ及び第２インバータ端子６１ａよりも、第１バッテリ端子５１ｂ及び第２バッテリ端子６１ｂの近くに配置されている。

これにより、ステー７３による第１バスバー５０及び第２バスバー６０の押さえ位置から、第１バッテリ端子５１ｂ側に突出する第１突出部分５５と、第２バスバー６０の第２バッテリ端子６１ｂ側に突出する第２突出部分６５とが、短くなっている。すなわち、ステー７３の押さえ位置を支点とし、第１バッテリ端子５１ｂ及び第２バッテリ端子６１ｂを先端として上下方向において撓み可能な第１突出部分５５及び第２突出部分６５が短くなっている。

ステー７３は、前記した突出片５３に上方から常時に接触しており、突出片５３を第１ケース２０側（下方側）に押さえ付けている。ステー７３と突出片５３との間に隙間（遊び）は無い。すなわち、ステー７３は、上下方向（第１電気ユニット３０の取付方向）において、突出片５３に重なると共に覆っており、第１バッテリ端子５１ｂ及び第２バッテリ端子６１ｂをジャンクションボックス４０側に押さえ付けている。これにより、第１バッテリ端子５１ｂ及び第２バッテリ端子６１ｂが浮き上がり難くなっている。

≪バスバー構造体の組み付け方法、効果≫
バスバー構造体１の組み付け方法、効果を説明する。

インバータ１０を第１ケース２０に固定し、第１電気ユニット３０を構成する。
ノイズフィルタ７０に第１バスバー５０及び第２バスバー６０を挿通した後、第１バスバー５０及び第２バスバー６０をバンド９０で束ねる。そして、第１バスバー５０の第１インバータ端子５１ａを第１インバータ端子１１に、第２バスバー６０の第２インバータ端子６１ａを第２インバータ端子１２に、ボルト等によって固定し、それぞれ電気的に接続する。

次いで、クリップ７２及びピン７４によって、ノイズフィルタ７０を第１ケース２０に固定する。この場合において、ステー７３によって突出片５３を下側に押さえ付ける。

次いで、第１電気ユニット３０を、ジャンクションボックス４０及びバッテリ１１０が固定されたクロスメンバ１２０の所定位置に、ボルト等によって固定する。この場合において、ステー７３が突出片５３を上方から覆い、下側（ジャンクションボックス４０側）に押し付けているので、第１バスバー５０の第１バッテリ端子５１ｂと、第２バスバー６０の第２バッテリ端子６１ｂとが上方に浮き上がり難くなる。すなわち、第１バッテリ端子５１ｂが第１バッテリ端子４１に、第２バッテリ端子６１ｂが第２バッテリ端子４２に、それぞれ接触し易くなる。

次いで、ボルト等によって締結することで、第１バッテリ端子５１ｂ及び第１バッテリ端子４１、第２バッテリ端子６１ｂ及び第２バッテリ端子４２、をそれぞれ密着させ、電気的に接続する。

このようにして、ノイズフィルタ７０及び突出片５３の簡易な構成によって、第１バスバー５０の第１バッテリ端子５１ｂと、第２バスバー６０の第２バッテリ端子６１ｂとを、接続相手のジャンクションボックス４０側に押し付けることができ、第１バッテリ端子５１ｂ、第２バッテリ端子６１ｂが浮き上がり難くなるので、その後に、第１バッテリ端子５１ｂ及び第１バッテリ端子４１、第２バッテリ端子６１ｂ及び第２バッテリ端子４２をそれぞれ速やかに接続できる。

≪変形例≫
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更できる。

前記した実施形態では、バスバー側に突出片５３が形成された構成を例示したが、ステー７３に突出片を形成し、この突出片が第１バスバー５０及び第２バスバー６０を押さえ付ける構成としてもよい。また、ステー側、バスバー側の両方に突出片を形成してもよい。さらに、突出片５３を形成せず、ステー７３が第１バスバー５０及び第２バスバー６０を直接に押さえ付ける構成としてもよい。

前記した実施形態では、第１バスバー５０及び第２バスバー６０がバンド５９で束ねられ、第２バスバー６０が突出片５３を備える構成を例示したが、第１バスバー５０及び第２バスバー６０がバンド５９で束ねられず、それぞれが突出片を備え、両方の突出片がステー７３に押さえ付けられる構成としてもよい。

１ バスバー構造体
１０ インバータ（第１電気機器）
１１ インバータプラス端子
１２ インバータマイナス端子
２０ 第１ケース
３０ 第１電気ユニット
４０ ジャンクションボックス（第２電気機器）
４１ バッテリプラス端子
４２ バッテリマイナス端子
５０ 第１バスバー
５１ 第１バスバー本体
５１ａ 第１インバータ端子（一端）
５１ｂ 第１バッテリ端子（他端）
５３ 突出片（バスバーの一部）
６０ 第２バスバー
６１ 第２バスバー本体
６１ａ 第２インバータ端子（一端）
６１ｂ 第２バッテリ端子（他端）
７０ ノイズフィルタ
７１ ノイズフィルタ本体
７３ ステー
１１０ バッテリ（第２電気機器）

Claims (2)

1. 第１電気機器と、前記第１電気機器を収容した第１ケースと、を有する第１電気ユニットと、
   前記第１電気ユニットが所定位置に取り付けられると共に、前記第１電気機器と電気的に接続される第２電気機器と、
   前記第１電気機器と前記第２電気機器とを電気的に接続し、一端は前記第１電気機器に固定され、他端は前記第１電気ユニットが所定位置に取り付けられた後に前記第２電気機器に固定されるバスバーと、
   前記バスバーのノイズを低減するノイズフィルタ本体と、前記ノイズフィルタ本体を前記第１ケースに固定するステーと、を有するノイズフィルタと、
   を備え、
   前記ステーは、
   前記第１電気ユニットの取付方向と垂直である垂直面方向において、前記一端よりも前記他端の近くに配置され、
   前記第１電気ユニットの取付方向において、前記他端を前記第２電気機器側に押さえ付けるように、前記バスバーの一部を覆っている
   ことを特徴とするバスバー構造体。
2. 前記バスバーは、前記第１電気機器と前記第２電気機器とを電気的に接続するバスバー本体と、前記バスバー本体から前記垂直面方向に突出し前記一部を構成する突出片と、を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のバスバー構造体。

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