JP5801336B2 - Bus bar - Google Patents
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Description
この発明は、例えば電力変換装置の内部部品間を電気的に接続するのに供されるバスバーに関する。 The present invention relates to a bus bar provided to electrically connect internal components of a power converter, for example.
従来、電力変換装置の内部部品間を電気的に接続する電気接続ラインに用いられるバスバーは、圧延加工による製造された板材を用い、その断面はコーナ部が直角の長方形をしている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a bus bar used in an electrical connection line that electrically connects internal components of a power converter uses a plate material manufactured by rolling, and the cross-section has a rectangular shape with a right corner (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記バスバーは、流れる電流が大きくなることでバスバー自体の発熱量を低く抑えるためにバスバーの断面積を大きくする必要がある。
従って、断面積を大きくするにバスバーの板厚、幅を大きくした場合、変形が自在でないこの板状のバスバーを取り回すためのより大きなスペースが必要になり電力変換装置が大型化するという問題点があった。
However, it is necessary to increase the cross-sectional area of the bus bar in order to keep the amount of heat generated by the bus bar itself low because the flowing current increases.
Therefore, if the thickness and width of the bus bar are increased in order to increase the cross-sectional area, a larger space is required for handling the plate-like bus bar that cannot be deformed, and the power converter is increased in size. was there.
また、バスバーは、導電性の平板状の板材からプレス抜きで成形されており、そのためにはバスバーの展開形状よりも大きな面積の板材が必要となり、また電気接続ラインは必ずしも直線とは限らず、複雑な経路を辿ることがある。
従って、バスバーの経路が複雑になるに従ってバスバーの成形に必要な板材の面積が大きくなり、歩留まりが悪いという問題点もあった。
In addition, the bus bar is formed by pressing from a conductive flat plate material, and for that purpose, a plate material having a larger area than the developed shape of the bus bar is required, and the electrical connection line is not necessarily a straight line, It may follow complicated routes.
Accordingly, as the path of the bus bar becomes more complicated, the area of the plate material necessary for forming the bus bar increases, and there is a problem that the yield is poor.
また、バスバーの成形にはバスバーの展開形状ごとのプレス抜き用の金型が必要となり、複数の形状のバスバーを使用する装置では、それだけプレス抜き用の金型費用が嵩むという問題点もあった。 In addition, the molding of the bus bar requires a press punching die for each developed shape of the bus bar, and the apparatus using a plurality of shapes of the bus bar has a problem that the die cost for press punching increases accordingly. .
この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、装置の大型化を抑制し、低コスト化を可能にするバスバーを得ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems, and an object of the present invention is to obtain a bus bar that suppresses an increase in size of the device and enables cost reduction.
この発明に係るバスバーは、少なくとも一方の先端部に板状の平面部が形成された、断面円形状の棒状本体と、
前記平面部に設けられ前記先端部を被電気部材に電気的に接続させるための第1の接続手段と、を備え、
前記第1の接続手段は、前記平面部に絞り加工で筒状に形成された窪み部の内壁面に形成されたメネジであり、
前記棒状本体の前記平面部は、押出し加工により形成されたバスバー素材の先端部をプレス加工して形成されている。
A bus bar according to the present invention is a bar-shaped main body having a circular cross section, in which a plate-like flat surface portion is formed at at least one tip portion,
A first connecting means provided on the planar portion for electrically connecting the tip portion to an electric member;
It said first connecting means is a female screw formed on the inner wall surface of the recess viewed formed into cylindrical shape by drawing process on the flat portion,
The flat portion of the rod-shaped main body is formed by pressing a front end portion of a bus bar material formed by extrusion.
この発明に係るバスバーは、棒状本体の先端部の平面部に設けられた第1の接続手段で被電気部材に簡単、確実に電気的に接続される。
また、棒状本体は、先端部を除いて断面円形状であり、どの方向に対しても剛性が均一で、バスバーの引回し経路が複雑であっても経路に沿って容易に曲げ変形が可能である。
従って、バスバー素材に捨て材が存在せず、また形状ごとに板材プレス抜き用の金型を必要としないので、従来の板材から形成されたバスバーと比較して製造コストを大幅に低減することができる。
The bus bar according to the present invention is simply and reliably electrically connected to the member to be electrically connected by the first connecting means provided on the flat portion of the tip of the rod-shaped main body.
In addition, the rod-shaped body has a circular cross-section excluding the tip, has uniform rigidity in any direction, and can be easily bent and deformed along the path even if the bus bar routing path is complicated. is there.
Therefore, there is no waste material in the bus bar material, and no die for punching the plate material is required for each shape, so that the manufacturing cost can be greatly reduced compared to the bus bar formed from the conventional plate material. it can.
以下、この発明の実施の形態及び各参考例について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。 It will be described below with reference to FIG. For implementation of embodiments and reference examples of the present invention, the same in the respective drawings or equivalent member, that portions are denoted by the same reference numerals.
参考例1.
図1は電力変換装置を示す斜視図である。
この参考例のバスバーは、一方の先端部4aが電力変換装置の半導体モジュール2の被電気部材である端子21と接続され、他方の先端部4bが被電気部材である出力インターフェース3と接続されている。
バスバーは、両先端部4a,4bにそれぞれ板状の平面部が形成された断面円形状の棒状本体1と、平面部に形成され、先端部4a,4bを半導体モジュール2、出力インターフェース3と電気的に接続させるための第1の接続手段である穴5と、を備えている。
Reference Example 1
FIG. 1 is a perspective view showing a power converter.
In the bus bar of this reference example , one
The bus bar is formed in a flat cross-sectional bar-shaped
この発明の参考例1のバスバーは、次の手順で製造される。
先ず、押出し加工により形成された断面円形の中実棒状のバスバー素材の両先端部を、それぞれプレス加工することで平面部である先端部4a,4bを形成する。
次に、それぞれの先端部4a,4bに第1の接続手段である穴5を形成し、直角に折曲する。
この後、先端部4a,4bが、それぞれ端子台6、出力インターフェース3に対向するように、先端部4a,4b間の円柱形状の棒状本体1の中間部を折曲する。
The bus bar of Reference Example 1 of the present invention is manufactured by the following procedure.
First, both end portions of a solid bar-shaped bus bar material having a circular cross section formed by extrusion are pressed to form the
Next, the
Thereafter, the intermediate portion of the cylindrical rod-shaped
このように製造されたバスバーでは、一方の先端部4aは、穴5を貫通したネジ15を用いて端子台6に締結されることで、ハウジング14に搭載された半導体モジュール2の端子21と電気的に接続される。
また、他方の先端部4bも、穴5を貫通したネジ15を用いて出力インターフェース3に締結されることで、出力インターフェース3と電気的に接続される。
In the bus bar manufactured in this way, one
Further, the
この参考例のバスバーによれば、押出し加工により形成された断面円形の棒状のバスバー素材の両先端部をプレス加工して先端部4a、4bを平面部とし、この先端部4a、4bには接続手段である穴5が形成されている。
即ち、従来の板材から成形されるバスバーと同様に両先端部を被電気部材に電気的に接続させるための締結機能を有するバスバーを断面円形状の棒状のバスバー素材から簡単に製造することができる。
According to the bus bar of this reference example , both end portions of a bar-shaped bus bar material having a circular cross section formed by extrusion are pressed to form the
That is, a bus bar having a fastening function for electrically connecting both end portions to an electric member, like a bus bar formed from a conventional plate material, can be easily manufactured from a bus bar material having a circular cross section. .
また、棒状本体1は、先端部4a,4bを除いて断面円形状であり、どの方向に対しても剛性が均一で、バスバーの引回し経路が複雑であっても経路に沿って容易に曲げ変形が可能である。
従って、バスバー素材に捨て材が存在せず、またバスバーの展開形状ごとのプレス抜き用の金型が不要となり、従来の板材から形成されたバスバーと比較して製造コストを大幅に低減することができる。
The rod-
Therefore, there is no waste material in the bus bar material, and there is no need for a punching die for each developed shape of the bus bar, which can greatly reduce the manufacturing cost compared to a bus bar formed from a conventional plate material. it can.
実施の形態1.
図2はこの発明の実施の形態1のバスバーを示す全体斜視図、図3は図2のIII−
III線に沿った矢視断面図である。
この実施の形態のバスバーは、参考例1と同様に、押出し加工により形成された断面円形の棒状のバスバー素材から形成されている。
このバスバーの棒状本体1の一方の先端部4cには、プレス加工により平面部が形成されている。この平面部は、絞り加工で筒状に形成された内壁面に第1の接続手段であるメネジ7が形成されている。
バスバーの棒状本体1の他方の先端部4bには、プレス加工により平面部が形成されている。この平面部は、第1の接続手段である穴5が形成されている。
2 is an overall perspective view showing the bus bar according to
It is arrow sectional drawing along the III line.
The bus bar of this embodiment is formed from a bar-shaped bus bar material having a circular cross section formed by extrusion processing, as in Reference Example 1.
At one
A flat surface portion is formed by press working on the
なお、図4及び図4のV−V線に沿った矢視断面図である図5に示すように、この参考例であるバスバーは、棒状本体1の中間部11にプレス加工により形成された平面部を有している。この平面部には、絞り加工により筒状に形成された内壁面に第1の接続手段であるメネジ7が形成されている。
As shown in FIG. 5, which is a cross-sectional view taken along the line VV in FIGS. 4 and 4 , the bus bar as the reference example is formed in the
この実施の形態のバスバーによれば、プレス加工された棒状本体1の先端部4cは、平面部であって板材として扱うことができ、平面部を絞り加工で筒状にし、その内壁面にメネジ7を簡単に形成することができる。
また、参考例1のバスバーの場合には、バスバーを半導体モジュール2と締結するのに、端子台6が必要であるが、この実施の形態のバスバーでは、半導体モジュール2の端子21に先端部4cを面接触させ、ネジ15を先端部4cのメネジ7に締結すればよく、メネジ7が端子台6の機能を兼ねることで端子台6は不要となり、部品点数の削減、コスト削減及び装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this embodiment, the
Further, in the case of the bus bar of Reference Example 1, the terminal block 6 is necessary to fasten the bus bar to the
参考例2.
図6はこの発明の参考例2のバスバーを示す全体斜視図、図7は図6の分解斜視図である。
この参考例のバスバーは、実施の形態参考例1と同様に、押出し加工により形成された断面円形の棒状のバスバー素材から形成されている。
この参考例のバスバーでは、棒状本体1の一方の先端部4bには、プレス加工により平面部が形成されている。この平面部には、第1の接続手段である穴5が形成されている。また、棒状本体1の他方の先端部4dには、第2の接続手段であるオネジ8が形成されている。
このオネジ8は、バスバー1Aの端部の穴5Aを貫通して、ナット20と締結される。
Reference Example 2
6 is an overall perspective view showing a bus bar of Reference Example 2 of the present invention, and FIG. 7 is an exploded perspective view of FIG.
The bus bar of this reference example is formed from a rod-shaped bus bar material having a circular cross section formed by extrusion, as in the first embodiment of the embodiment.
In the bus bar of this reference example, a flat portion is formed at one
The
この参考例のバスバーによれば、棒状のバスバー素材の先端部は円柱状であり、このバスバー素材の先端部から第2の接続手段であるオネジ8を簡単に形成することができる。
また、例えば半導体モジュール2の端子21の穴に先端部4dを貫通させ、オネジ8にナット20を締結することでバスバーは半導体モジュール2に接続されるので、端子台6は不要となり、部品点数の削減、コスト削減及び装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , the tip end portion of the rod-shaped bus bar material is cylindrical, and the
In addition, for example, the bus bar is connected to the
参考例3.
図8はこの発明の参考例3のバスバーを示す全体斜視図、図9は図8のIX−IX線に沿った矢視断面図である。
この参考例のバスバーでは、中空棒材であるバスバー素材の両側の先端部がプレス加工により平面部である先端部4a,4bが形成されており、それぞれの先端部4a,4bには第1の接続手段である穴5が形成されている。
両先端部4a,4bは、バスバーの軸線に沿って視たときに十字に交差している。
Reference Example 3
8 is an overall perspective view showing the bus bar of Reference Example 3 of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
In the bus bar of this reference example, the
Both
この参考例のバスバーによれば、棒状本体1の中間部は中空であるので、軽量化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , since the intermediate part of the rod-shaped
参考例4.
図10はこの発明の参考例4のバスバーを示す全体斜視図、図11は図10のXI−XI線に沿った矢視断面図である。
この参考例のバスバーでは、棒状本体1の一方の先端部4の穴に第1の接続手段である圧入ナット9が圧入されている。
棒状本体1の他方の先端部には図示してないが、平面部に第1の接続手段である穴が形成されている。
Reference Example 4
10 is an overall perspective view showing a bus bar of Reference Example 4 of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
In the bus bar of this reference example , a press-fitting
Although not shown in the figure, the hole which is the 1st connection means is formed in the other tip part of rod-like
この参考例のバスバーによれば、棒状本体1の一方の先端部4の穴には圧入ナット9が圧入されているので、実施の形態1のバスバーと同様に、半導体モジュール2の端子21に先端部4を面接触させ、ネジ15を先端部4に設けられた圧入ナット9に締結すればよい。即ち、圧入ナット9が端子台6の機能を兼ねることで端子台6は不要となり、部品点数の削減、コスト削減及び装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , since the press-fitting
参考例5.
図12はこの発明の参考例5のバスバーを示す全体斜視図、図13は図10のXIII−XIII線に沿った矢視断面図である。
この参考例のバスバーでは、棒状本体1の一方の先端部4の穴には第1の接続手段であるスタットボルト10が圧入されている。
棒状本体1の他方の先端部には図示してないが、平面部に第1の接続手段である穴が形成されている。
Reference Example 5
12 is an overall perspective view showing a bus bar of Reference Example 5 of the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG.
In the bus bar of this reference example , a
Although not shown in the figure, the hole which is the 1st connection means is formed in the other tip part of rod-like
この参考例のバスバーによれば、先端部4の穴にスタットボルト10が圧入されているので、バスバーをスタットボルト10を用いて半導体モジュール2に直接接続することができ、実施の形態参考例2のバスバーと同様に、端子台6が不要となり、コスト削減、部品点数削減及び装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , since the
参考例6.
図14はこの発明の参考例6のバスバーが用いられた電力変換装置を示す斜視図である。
この参考例では、棒状本体1の中間部11には、プレス加工により断面四角形状の回り止め部23が形成されている。また、棒状本体1の一方の先端部4bは、平面部であって、この平面部に第1の接続手段である穴5が形成されている。棒状本体1の他方の先端部4eには、第2の接続手段であるメネジ7Aが形成されている。
このバスバーは、棒状本体1の中間部が樹脂モールド12で覆われている。また、この樹脂モールド12は、交差して横方向に延びた固定部13と一体化されている。棒状本体1と、樹脂モールド12及び固定部13とは、インサート成形により一体化されている。
電力変換装置のハウジング14には、固定部13がネジ22を用いて固定され、バスバーは電力変換装置に固定されている。
なお、第2の接続手段であるメネジ7Aは棒状本体1の軸線方向に限らず軸線に対して垂直方向に沿って形成してもよい。
Reference Example 6
FIG. 14 is a perspective view showing a power converter using the bus bar of Reference Example 6 of the present invention.
In this reference example , an
In this bus bar, an intermediate portion of the rod-shaped
The fixing
The
この参考例6のバスバーによれば、半導体モジュール2の端子21にバスバーの先端部4eの端面を面接触させ、ネジ15を用いて、端子21をバスバーに締結する。
ネジ15を一方向に回転させて締結する際には、棒状本体1の中間部11には断面四角形状の回り止め部23が形成されているので、ネジ15とともにバスバーが共回りするのが防止される。
According to the bus bar of the reference example 6 , the end surface of the
When the
参考例7.
図15はこの発明の参考例7のバスバーを示す全体斜視図、図16は図15のXVI−XVI線に沿った矢視断面図である。
この参考例では、棒状本体1の一方の先端部4bは、平面部であって、この平面部に第1の接続手段である穴5が形成されている。棒状本体1の他方の先端部4eには、鍛造プレスにより径が膨大した径膨大部が形成されている。この径膨大部には、軸線方向に沿って形成された第2の接続手段であるメネジ7Aが形成されている。
Reference Example 7
15 is an overall perspective view showing a bus bar of Reference Example 7 of the present invention, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG.
In this reference example , one
この参考例7のバスバーによれば、棒状本体1の先端部4eは、径膨大部であり、バスバーと、半導体モジュール2の端子21との接触面16の面積が増大するので、バスバーの先端部4eと半導体モジュール2の端子21との接触面16での発熱を抑えることができる。
According to the bus bar of the reference example 7 , the
参考例8.
図17はこの発明の参考例8のバスバーを示す全体斜視図である。
このバスバーでは、棒状本体1の一方の先端部4aは、平面部であって、この平面部に第1の接続手段である穴5が形成されている。また、棒状本体1の他方の先端部4bも、平面部であって、この平面部に第1の接続手段である穴5が形成されている。プレス加工により形成された先端部4a、4b以外の棒状本体1の中間部は塗装により絶縁膜17が形成されている。
Reference Example 8
FIG. 17 is an overall perspective view showing the bus bar of Reference Example 8 of the present invention.
In this bus bar, one
この参考例のバスバーによれば、棒状本体1の表面に絶縁膜17が形成されており、他の部品との必要絶縁距離を短くすることができ、例えば電力変換装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , the insulating
参考例9.
図18はこの発明の参考例9のバスバーを示す全体斜視図である。
このバスバーでは、絶縁膜17の代わりに、棒状本体1の表面に絶縁部材である熱収縮チューブ18が被覆されている。
Reference Example 9
FIG. 18 is an overall perspective view showing the bus bar of Reference Example 9 of the present invention.
In this bus bar, instead of the insulating
この参考例のバスバーによれば、棒状本体1の表面が熱収縮チューブ18で覆われており、実施の形態参考例9のバスバーと同様に、他の部品との必要絶縁距離を短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
According to the bus bar of this reference example , the surface of the rod-shaped
なお、上記実施の形態及び各参考例では、棒状本体1は、平面部である先端部4,4a、4b、4cを除いて断面円形状であるが、この形状に限定されるものではなく、例えばコーナ部に曲面を有する断面多角形形状の棒状本体であるバスバーであっても、この発明は適用できる。
また、この形状の棒状本体のバスバー素材も押出し加工により、簡単に製造することができる。
また、上記実施の形態及び各参考例では、電力変換装置に用いられたバスバーについて説明したが、勿論このものに限定されるものではなく、要は電気部材間を電気的に接続するバスバーであればよく、電力変換装置は一例に過ぎない。
In embodiments and the reference examples above you facilities, the rod-shaped
Moreover, the bus bar material of the rod-shaped main body having this shape can also be easily manufactured by extrusion.
Further, in the embodiments and reference examples above you facilities has been described a bus bar used in the power converter, of course is not limited to this one, short electrical connection between electrical elements busbar The power converter is only an example.
1 棒状本体、2 半導体モジュール、3 出力インターフェース(被電気部材)、4,4a,4b,4c,4d,4e 先端部、5 穴(第1の接続手段)、6 端子台、7 メネジ(第1の接続手段)、7A メネジ(第2の接続手段)、8 オネジ(第2の接続手段)、9 圧入ナット(第1の接続手段)、10 スタッドボルト(第1の接続手段)、11 中間部、12 樹脂モールド、13 固定部、14 ハウジング、15 ネジ、16 接触面、17 絶縁膜、18 熱収縮チューブ、20 ナット、21 端子(被電気部材)、22 ネジ、23 回り止め部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記平面部に設けられ前記先端部を被電気部材に電気的に接続させるための第1の接続手段と、を備え、
前記第1の接続手段は、前記平面部に絞り加工で筒状に形成された窪み部の内壁面に形成されたメネジであり、
前記棒状本体の前記平面部は、押出し加工により形成されたバスバー素材の先端部をプレス加工して形成されているバスバー。 A rod-like main body having a circular cross section, in which a plate-like flat surface portion is formed at at least one tip,
A first connecting means provided on the planar portion for electrically connecting the tip portion to an electric member;
It said first connecting means is a female screw formed on the inner wall surface of the recess viewed formed into cylindrical shape by drawing process on the flat portion,
The said flat part of the said rod-shaped main body is a bus bar formed by pressing the front-end | tip part of the bus-bar raw material formed by the extrusion process.
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