JP6214024B2 - バスバーアセンブリ - Google Patents
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Description
本発明は、バスバーアセンブリを使用するに際して、振動等によってコアに対してバスバーの移動が規制されると共に、バスバーを流れるノイズ電流を磁気飽和することなく効率的に低減できるようにしたバスバーアセンブリに関する。
例えばハイブリッド型の自動車等に使用される、大電流型のバスバーに対応し、そこに流れるノイズ電流を低減するためのコアをバスバーに固定する構造として、下記特許文献１が知られている。
上記技術は、弾性材で構成された板バネに天井部を形成し、この天井部の両端からＬ字型に伸びた両腕部を設け、この両腕部に係合突起部と延出部を設け、板状バスバーが挿入される中空部を有するコアを、前記天井部と延出部により保持するとともに、前記係合突起部を板状バスバーの係止手段に係合させている。
このような構造であると、バスバーの所定位置にコア(磁性体)を簡単に固定保持することができる。しかしその一方で、以下の点が問題となる。すなわち、(１)バスバーアセンブリが車載状態では、自動車等の振動によってバスバーとコアとの間の距離が変動する虞があり、この変動によりコアのノイズ電流の低減効果が安定しない。
また、バスバーとコアとの距離変動を抑えようとすると、固定するための部材が大がかりとなって、取り付けの手間が煩雑化したり、重量が増加する。
(２)バスバーには大電流が流れ得る構成となっており、コアが完全な閉回路となっているため、バスバーに流れる電流によってすぐに磁気飽和の状態になり、ノイズ電流の低減効果がなくなってしまう。
また、バスバーとコアとの距離変動を抑えようとすると、固定するための部材が大がかりとなって、取り付けの手間が煩雑化したり、重量が増加する。
(２)バスバーには大電流が流れ得る構成となっており、コアが完全な閉回路となっているため、バスバーに流れる電流によってすぐに磁気飽和の状態になり、ノイズ電流の低減効果がなくなってしまう。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、磁性体の位置ずれをなくすと共に、バスバーを流れるノイズ電流を安定的に低減させ得るバスバーアセンブリを提供することにある。
本発明の請求項１記載のバスバーアセンブリは、この挿通孔に沿って配置されるバスバーとから構成されるバスバーアセンブリにおいて、前記バスバーは、経路上を流れる電流(E)の向きが少なくとも一度は対向する形状とされ、前記磁性体は、前記バスバーの電流(E)の向きが対向する部位間である中間領域に中間脚部と、該対向する部位からみて該中間領域の反対側となる端側領域に端側脚部とを夫々備え、少なくとも前記中間脚部は、前記バスバーを流れる電流が発生させる磁界を不連続とさせるギャップを備え、前記磁性体が前記バスバーに設置された際に、該バスバーによって該磁性体が全方位への移動を規制され、前記磁性体の前記挿通孔に設けられ、前記バスバーと前記磁性体とを絶縁するスペーサと、前記磁性体を前記バスバーに対して固定して、前記磁性体、前記バスバーおよび前記スペーサを一体に締結する締結部材と、をさらに備え、前記締結部材は、その外周面から突出して形成された係合部を有しており、その前記係合部が外部部材に設けられている係合孔に係合することにより、前記外部部材に取り付けられることを特徴とする。
また、本発明の請求項２記載のバスバーアセンブリは、前記バスバーは、その前記磁性体の挿通孔に配置される領域内においては、その断面積が略一致する形状とされていることを特徴とする。
更に、本発明の請求項３記載のバスバーアセンブリは、前記バスバーは、その前記磁性体の挿通孔に配置される領域の形状が、略コ字形状または略Ｕ字形状となっていることを特徴とする。
本発明のバスバーアセンブリによれば、バスバーによって磁性体の移動可能な全方位が塞がれて、その移動が規制されるため、車載状態での使用において、磁性体の位置がバスバーに対してずれず、その結果、磁性体のノイズ電流の低減効果が安定する。
また、本発明のバスバーアセンブリによれば、バスバーは、その磁性体の挿通孔に配置される領域内においては、その断面積が略同一となる形状とされている（請求項２）ため、断面積の変化に起因するノイズの発生が低減できる。
更に、本発明のバスバーアセンブリによれば、バスバーは、その磁性体の挿通孔に配置される領域の形状が、略コ字形状または略Ｕ字形状となっている（請求項３）ため、材料ロスを低減できたり、または製造・加工が容易となり、製造コストを低減できる。
更に、本発明のバスバーアセンブリによれば、締結部材によって磁性体、バスバーおよびスペーサが一体に締結されるので、磁性体の位置ずれをなくすことができるとともに、耐振動性を向上させることができる。
更に、本発明のバスバーアセンブリによれば、締結部材に係合部を設け、その係合部により外部部材に取り付けられるので、耐振動性をさらに向上させることができる。
更に、本発明のバスバーアセンブリによれば、締結部材によって磁性体、バスバーおよびスペーサが一体に締結されるので、磁性体の位置ずれをなくすことができるとともに、耐振動性を向上させることができる。
更に、本発明のバスバーアセンブリによれば、締結部材に係合部を設け、その係合部により外部部材に取り付けられるので、耐振動性をさらに向上させることができる。
次に、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１の実施例）
実施例に係るバスバーアセンブリは、例えば電気自動車や、ハイブリッド自動車の駆動源である走行用の三相交流モーターの電力供給部や、該モーターの制御装置への電力供給部などに使用される。但し、本実施例では、構造的に外部から隔離するためにその全体を覆うカバー部材、該カバー部材内におけるバスバーアセンブリの固定部材や、コンデンサその他の説明が不要な部材については記載を省略する。
なお、本願の図面において、(ノイズ)電流はＥと呼称され、その流れの向きは矢印で示すものとする。
（第１の実施例）
実施例に係るバスバーアセンブリは、例えば電気自動車や、ハイブリッド自動車の駆動源である走行用の三相交流モーターの電力供給部や、該モーターの制御装置への電力供給部などに使用される。但し、本実施例では、構造的に外部から隔離するためにその全体を覆うカバー部材、該カバー部材内におけるバスバーアセンブリの固定部材や、コンデンサその他の説明が不要な部材については記載を省略する。
なお、本願の図面において、(ノイズ)電流はＥと呼称され、その流れの向きは矢印で示すものとする。
前記バスバーアセンブリ１０は、図１に示す如く、少なくともバスバー２０と磁性体としてのコア３０とを備えており、第１コア部材３１および第２コア部材３２を組み合わせて構成される。なお、図示しないが、バスバー２０とコア３０とが組み付けられたバスバーアセンブリ１０は、そのコア３０が外部から、例えば耐熱樹脂からなる専用ケースで覆われて、後述する第１コア部材３１および第２コア部材３２が分離することがないようにされている。本実施例において前記コア３０は、フェライトから構成される。
前記バスバー２０は、平板状の、例えば銅等の導電性材料からなる導電部材であり、本願に係るバスバーアセンブリ１０が使用される各種装置において電流路として用いられる。
その形状は、図１および図２に示す如く、前記コア３０に画成される後述する挿通孔３３,３３を、一方の挿通孔３３(図１における右下側)を下方から上方に向けて、他方の挿通孔３３(図１における左上側)を上方から下方に向けて夫々挿通する、角部が丸まった略コ字形状になっている。
その形状は、図１および図２に示す如く、前記コア３０に画成される後述する挿通孔３３,３３を、一方の挿通孔３３(図１における右下側)を下方から上方に向けて、他方の挿通孔３３(図１における左上側)を上方から下方に向けて夫々挿通する、角部が丸まった略コ字形状になっている。
前記バスバー２０に流れる電流Ｅの流れる方向に直交する断面の面積は、(角部を丸める等することで)少なくとも前記コア３０のノイズ電流の低減効果が及ぶ範囲においては、略同一となるように設定されている。
角部が丸まっていないと、該角部においては電流Ｅの流れることができる断面積が該角部に向かって増加し、その後減少することになり、この増減によって、(バスバー２０の)抵抗値が変化する。このような抵抗値の変化は、バスバー２０を流れるノイズ電流の流れ易さを変化させるため、当該変化部分において該ノイズ電流から放射ノイズが発生したり、該ノイズ電流が反射して該バスバー２０を電流Ｅの流れに逆行して新たなノイズを生み出す問題がある。
しかし、前記角部が丸まっている本実施例に係るバスバーアセンブリ１０では、上述の問題は回避可能である。
角部が丸まっていないと、該角部においては電流Ｅの流れることができる断面積が該角部に向かって増加し、その後減少することになり、この増減によって、(バスバー２０の)抵抗値が変化する。このような抵抗値の変化は、バスバー２０を流れるノイズ電流の流れ易さを変化させるため、当該変化部分において該ノイズ電流から放射ノイズが発生したり、該ノイズ電流が反射して該バスバー２０を電流Ｅの流れに逆行して新たなノイズを生み出す問題がある。
しかし、前記角部が丸まっている本実施例に係るバスバーアセンブリ１０では、上述の問題は回避可能である。
図３に示す如く、前記バスバー２０の略コ字形状になっている部位における両端側の部位２２,２２においては、流れる電流Ｅの向きが夫々反対となって対向している。本明細書では、この流れる電流Ｅの向きが対向している部位２２,２２間の領域を中間領域４０と呼称し、この部位２２,２２からみて該中間領域４０の反対側に位置する領域を端側領域６０と呼称する。
前記コア３０は、図１および図２に示す如く、所謂、略日字形状をしている部材であって、略Ｉ字形状の第１コア部材３１と、略Ｅ字形状の第２コア部材３２とからなる。前記第２コア部材３２の中央には中間脚部３４が、両端には２つの端側脚部３６,３６が、夫々形成されている。
前記挿通孔３３,３３には、前記バスバー２０が挿通されるようになっている。このような構成により、前記コア３０は、前記バスバー２０に流れるノイズ電流を低減するノイズ除去具として機能する。
図２に示す如く、前記第１コア部材３１は、前記バスバー２０に対して一方(図２においては左下側)から凹んだ部分をバスバー２０に向けて、前記第２コア部材３２は、該バスバー２０に対して他方(図２においては右上側)からバスバー２０に向けて、該バスバー２０を挟み込むように組み合わされる(図２の二点鎖線参照)。
そして、両コア部材３１、３２を組み合わせることにより、バスバー２０を囲むコア３０が構成されると共に、該コア３０に該バスバー２０が挿通する２つの挿通孔３３,３３が画成される。
そして、両コア部材３１、３２を組み合わせることにより、バスバー２０を囲むコア３０が構成されると共に、該コア３０に該バスバー２０が挿通する２つの挿通孔３３,３３が画成される。
前記コア部材３１、３２を組み合わせると、前記端側脚部３６,３６の先端面は、第１コア部材３１における第２コア部材３２側の平滑な表面３１ａに隙間なく接触して磁気的に一体となる。一方、前記中間脚部３４は、前記端側脚部３６,３６に比較してその長さが短く設定されている。従って、前記コア部材３１、３２を組み合わせると、前記中間脚部３４の先端面は、前記表面３１ａから一定距離離間して、その間にギャップ３５が画成されている。
このように、前記バスバー２０とコア３０とが一体化されると、該コア３０の中間脚部３４が中間領域４０に位置し、端側脚部３６,３６が端側領域６０,６０に位置する構造となる。すなわち、前記バスバー２０において、流れる電流Ｅの向きが対向している部位２２,２２間に、前記ギャップ３５がある中間脚部３４が位置することになる。
なお、前記バスバー２０とコア３０との間には、該バスバー２０を流れる電流が該コア３０を介して外部にリークしないように、絶縁性の樹脂自体や、該樹脂製のスペーサ等が介在されている。このような構成とすることで、前記バスバー２０とコア３０とを強固に一体化すると共に、該バスバー２０とコア３０との相対位置をずれないようにでき、更に確実な絶縁性が確保される。
次に本実施例に作用について、以下説明する。前記バスバー２０に対して電流Ｅを流す(図１〜４参照)と、この電流Ｅの流れに伴って磁界が発生する。なお。この磁界の大きさ、向きを矢印で示したものが磁力線と呼ばれ、本実施例の説明ではＭで表している。
図３においては、電流Ｅが図面右側の挿通孔３３では図面手前側から図面奥側に流れ、図面左側の挿通孔３３では図面奥側から図面手前側に流れている。このように電流Ｅが流れると、バスバー２０には、図面右側の挿通孔３３では、時計回りの磁界(磁力線Ｍ１)が発生し、図面左側の挿通孔３３では、反時計回りの磁界(磁力線Ｍ２)が発生する。
前記バスバー２０に流れる電流Ｅが大きいほど、前記コア３０の磁気を取り込む能力(飽和磁束密度)を超えて磁気飽和し易くなる。そして、前記コア３０が磁気飽和すると、前記バスバー２０を流れるノイズ電流の低減効果がなくなってしまう。
しかし、本実施例に係るバスバーアセンブリ１０をなすコア３０においては、前記中間領域４０には、ギャップ３５がある中間脚部３４が存在する。これにより、前記ギャップ３５、言い換えれば透磁率の低い空気が存在することで磁気抵抗となり、前記コア３０に取り込まれる磁界(磁力線Ｍ１,Ｍ２)が少なくなり、該コア３０の能力を超えることを回避できる。
また、双方の磁力線Ｍ１,Ｍ２が共通して存在する中間領域４０の中間脚部３４にギャップ３５を設けたことで、該磁力線Ｍ１,Ｍ２のノイズ電流に対応できると共に、端側脚部３６，３６については第１コア部材３１に対して(介在物等なしに)直接接触することになり、コア３０の組み付けや、バスバー２０に対する固定がより安定したものとなり、該コア３０がガタついたり、ずれたりまたは該第１コア部材３１と第２コア部材３２とがバラバラになったり、または破損したりすることがない。
更に、前記端側脚部３６,３６の表面と、第１コア部材３１の表面３１ａとが、互いに平坦であって、ガタなく接触するように構成されているので、上述の効果は更に向上する。
更に、前記端側脚部３６,３６の表面と、第１コア部材３１の表面３１ａとが、互いに平坦であって、ガタなく接触するように構成されているので、上述の効果は更に向上する。
更に、図１〜４から明らかなように、前記コア３０が上下前後左右の各方向に移動しようとする場合、バスバー２０の何れかの面が対向した状態となっているため、何れの方向に対してもその移動が規制されることになる。すなわち、自動車等に車載される機器に本実施例に係るバスバーアセンブリ１０を使用した場合、前記コア３０全方位に対する移動が規制されるため、振動等でその位置がずれることにより発生する問題を回避できる。
なお、本実施例においては、前記バスバー２０において、流れる電流Ｅの向きは、１８０°向きがずれる形で対向しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その角度は１８０°に限定されない。
(別の実施例)
また、上記実施例の構成に対して、図５および図６に示す如く、一枚の平板から打ち抜いたような形状のバスバー２４としたバスバーアセンブリ７０としてもよい。この場合、平板を打ち抜くだけで製造し得るので、製造加工に係る手間・コスト等を削減し得る。また前述の実施例と同様に、その角部が丸まっているので、当該角部から放射されるノイズを低減できる。
また、上記実施例の構成に対して、図５および図６に示す如く、一枚の平板から打ち抜いたような形状のバスバー２４としたバスバーアセンブリ７０としてもよい。この場合、平板を打ち抜くだけで製造し得るので、製造加工に係る手間・コスト等を削減し得る。また前述の実施例と同様に、その角部が丸まっているので、当該角部から放射されるノイズを低減できる。
別の実施例においても、前記バスバー２４において、流れる電流Ｅの向きが対向している部位２２,２２間に、ギャップ３５がある中間脚部３４が位置するようになっている。すなわち、前記ギャップ３５、言い換えれば透磁率が低い空気が存在する状態となって磁気抵抗となるため、コア３０の磁気を取り込む能力(飽和磁束密度)を超えることを回避して、該コア３０がノイズ電流の低減効果を失わず、その効果を発揮し続ける。
（変更例）
前述の各実施例では、コア３０は略Ｉ字形状の第１コア部材３１と、略Ｅ字形状の第２コア部材３２とから構成されているが、本発明はこの形態に限定されず、例えば、図７（ａ）に示すバスバーアセンブリ８０のように、中間脚部３４と、端側脚部３６,３６との高さ(長さ)を同一とすると共に、コア９０をなす略Ｉ形状の第１コア部材９１と略Ｅ形状の第２コア部材９２との間に、ＰＥＴ樹脂の如き絶縁部材８２を介在させた状態としてもよい。この場合、前述の実施例におけるギャップ３５が、前記中間脚部３４だけでなく、端側脚部３６,３６の部分にもあるので、磁力線Ｍ１、Ｍ２は何れも絶縁部材８２の存在する２カ所が磁気抵抗となるため、コア３０の磁気を取り込む能力(飽和磁束密度)を超えることを回避できる。なおこの場合、前記絶縁部材８２の素材としては、透磁率の低いものが好ましい。
前述の各実施例では、コア３０は略Ｉ字形状の第１コア部材３１と、略Ｅ字形状の第２コア部材３２とから構成されているが、本発明はこの形態に限定されず、例えば、図７（ａ）に示すバスバーアセンブリ８０のように、中間脚部３４と、端側脚部３６,３６との高さ(長さ)を同一とすると共に、コア９０をなす略Ｉ形状の第１コア部材９１と略Ｅ形状の第２コア部材９２との間に、ＰＥＴ樹脂の如き絶縁部材８２を介在させた状態としてもよい。この場合、前述の実施例におけるギャップ３５が、前記中間脚部３４だけでなく、端側脚部３６,３６の部分にもあるので、磁力線Ｍ１、Ｍ２は何れも絶縁部材８２の存在する２カ所が磁気抵抗となるため、コア３０の磁気を取り込む能力(飽和磁束密度)を超えることを回避できる。なおこの場合、前記絶縁部材８２の素材としては、透磁率の低いものが好ましい。
また、図７(ｂ)に示すバスバーアセンブリ８４の如く、コア９４をなすものが、夫々略同一の略Ｅ字形状の２つのコア部材９５、９５から構成してもよい。この場合、同形状のコア部材９５,９５の双方に、中間脚部３４と端側脚部３６，３６とが備えられている。そして、前記中間脚部３４の間には、ギャップ３５が設けられている。
更に、前記バスバーの断面形状や、挿通孔の形状は、本発明の効果が得られるのであれば、任意で選択・設定してもよい。例えば、断面形状は、円形状、四角形状等とすることができる。
特に図８(ａ)に示す如く、バスバー９６の断面形状を略円形状とした場合には、屈曲した部位で断面積の変化もないため、更に曲げ加工に伴ってバスバー９６に波打ち等の変形が生じることがないため、(バスバー９６の)抵抗値が変化することもなく、その結果、ノイズ電流から放射ノイズが発生したり、該ノイズ電流が反射して該バスバー９６を電流Ｅの流れに逆行して新たなノイズを生み出すこともない(前述の段落００１７参照)。
また、バスバー９６の断面形状が略円形状であるから、どの方向にも容易に曲げること
ができる。
特に図８(ａ)に示す如く、バスバー９６の断面形状を略円形状とした場合には、屈曲した部位で断面積の変化もないため、更に曲げ加工に伴ってバスバー９６に波打ち等の変形が生じることがないため、(バスバー９６の)抵抗値が変化することもなく、その結果、ノイズ電流から放射ノイズが発生したり、該ノイズ電流が反射して該バスバー９６を電流Ｅの流れに逆行して新たなノイズを生み出すこともない(前述の段落００１７参照)。
また、バスバー９６の断面形状が略円形状であるから、どの方向にも容易に曲げること
ができる。
そして磁性体を、前述の断面形状が略円形状のバスバー９６に合わせて、図８(ｂ)に示す如く、その形が円筒形に近似するものを複数連結させた如き形状で、略３字形状のコア部材９７,９７からなり、挿通孔３３を２つ備えるコア（磁性体）９８としてもよい。ここでは、略３字形状の両端の凸部が端側脚部９７ｂ，９７ｂとなり、中央の凸部が中間脚部９７ａとなり、上下のコア部材９７,９７における中央の凸部が中間脚部９７ａ,９７ａの間にギャップ９９が画成される。
この場合、前記バスバー９６を流れるノイズ電流から発生する磁界を最も効率的にコア９８に取り込むことが可能となるので、該バスバー９６を流れるノイズ電流を最も効率的に低減できる。これは、前記バスバー９６を流れるノイズ電流から発生する磁界が該バスバー９６を中心とした円形に発生するためである(図３、図７の磁力線Ｍ１,Ｍ２参照)。
この場合、前記バスバー９６を流れるノイズ電流から発生する磁界を最も効率的にコア９８に取り込むことが可能となるので、該バスバー９６を流れるノイズ電流を最も効率的に低減できる。これは、前記バスバー９６を流れるノイズ電流から発生する磁界が該バスバー９６を中心とした円形に発生するためである(図３、図７の磁力線Ｍ１,Ｍ２参照)。
更にまた、図９に示す如く、バスバー１００における屈曲数を多くして、コア１０２に画成される複数の挿通孔３３(図９では３カ所)に該バスバー１００を挿通させてもよい。
この構造では、前記コア１０２において流れる電流Ｅの向きが夫々反対となって対向する
部位２２が複数(図９では４カ所)となる。
そして、前記コア１０２の両端にだけ端側脚部３６，３６が形成され、前記部位２２,２２間には中間脚部３４が複数(図９では３カ所)形成される。
この場合、前記バスバー１００がコア１０２内を通る経路が伸びる(増える)ため、ノイズ電流の低減効果がより大きくなる。また、前記コア１０２が上下前後左右の各方向に移動しようとする場合、バスバー１００の何れかの面が対向する数(度合い)も増加するため、その移動の規制が更に効果的となる。
この構造では、前記コア１０２において流れる電流Ｅの向きが夫々反対となって対向する
部位２２が複数(図９では４カ所)となる。
そして、前記コア１０２の両端にだけ端側脚部３６，３６が形成され、前記部位２２,２２間には中間脚部３４が複数(図９では３カ所)形成される。
この場合、前記バスバー１００がコア１０２内を通る経路が伸びる(増える)ため、ノイズ電流の低減効果がより大きくなる。また、前記コア１０２が上下前後左右の各方向に移動しようとする場合、バスバー１００の何れかの面が対向する数(度合い)も増加するため、その移動の規制が更に効果的となる。
この他、コアを外部から覆う専用ケース(前述の段落００１５参照)については、例えば導電性を付加してもよい。この場合、バスバーに対して外部から入ってくる(電磁波)ノイズを防止できる等の効果が期待できる。
また、専用ケースをなす素材として、例えば、防振、吸振、熱伝導、吸熱等の機能を奏するエラストマー等の物質を用いてもよい。
例えば、付加機能として防振性を備えると、自動車で使用されるバスバーアセンブリにおいては、自動車走行時の振動等による部材の脱落等を回避し得る。
また、付加機能として熱伝導性を備えると、バスバーアセンブリの使用によってコア３０に蓄積される熱を、より効果的に放出できるので、該コアの機能を長時間に亘って安定させることが可能となる。
また、専用ケースをなす素材として、例えば、防振、吸振、熱伝導、吸熱等の機能を奏するエラストマー等の物質を用いてもよい。
例えば、付加機能として防振性を備えると、自動車で使用されるバスバーアセンブリにおいては、自動車走行時の振動等による部材の脱落等を回避し得る。
また、付加機能として熱伝導性を備えると、バスバーアセンブリの使用によってコア３０に蓄積される熱を、より効果的に放出できるので、該コアの機能を長時間に亘って安定させることが可能となる。
（第２の実施例）
本発明の好適な第２の実施例について、図１０から図１４を参照して説明する。なお、第１の実施例と実質的に共通する部位については、共通の符号を付すとともに、その詳細な説明については省略する。
本発明の好適な第２の実施例について、図１０から図１４を参照して説明する。なお、第１の実施例と実質的に共通する部位については、共通の符号を付すとともに、その詳細な説明については省略する。
バスバーアセンブリを例えば自動車用に採用する場合、小型化や省スペース化或いは配線長を短くして外来ノイズによる影響を抑制する等の理由により、バスバーアセンブリを振動源に近い位置に配置することがある。なお、振動源としては例えば自動車のエンジン（電気自動車やハイブリッド自動車であれば駆動モーター等）が考えられる。このようにバスバーアセンブリを振動源の近くに配置すると、バスバーアセンブリに大きな振動が加わることになる。また、自動車の場合、振動源から遠い位置であれば通常は上下方向への耐振動性を備えていればよいものの、振動源に近い位置や振動源に直接取り付けられるような場合には、一方向への耐振動性だけでは対応できなくなるおそれがある。
その場合、コア（磁性体）を強固に取り付けることで耐振動性を向上させることも考えられるが、コアは磁性体材料を焼結すること等により形成されているため、従来のように金属製のバネ部材等により強固に固定する場合にはコアが破損する可能性がある。また、コアを固定するための固定部材を設けることも考えられるが、磁性体材料を焼結して形成されたコアは、その寸法にばらつきが生じることがある。そのため、たとえ固定部材を所定の精度で製造したとしても、コアの寸法のばらつきにより固定がうまくいかないおそれもある。
そこで、本実施例では、以下に説明するように、コアの損傷を防ぎつつも耐振動性を向上させるとともに、コアの位置ずれをなくしている。
図１０に示すように、第２の実施例に係るバスバーアセンブリ２００は、バスバー２１０、磁性体としてのコア２２０、スペーサ２３０および締結部材２４０を備えている。バスバー２１０は、上記した第１の実施例等と同様に、平板状の、例えば銅等の導電性材料からなる導電部材であり、バスバーアセンブリ２００が使用される各種装置において電流路として用いられる。なお、バスバー２１０の形状は一例であり、図１０等に示すものに限定されないことは勿論である。
図１０に示すように、第２の実施例に係るバスバーアセンブリ２００は、バスバー２１０、磁性体としてのコア２２０、スペーサ２３０および締結部材２４０を備えている。バスバー２１０は、上記した第１の実施例等と同様に、平板状の、例えば銅等の導電性材料からなる導電部材であり、バスバーアセンブリ２００が使用される各種装置において電流路として用いられる。なお、バスバー２１０の形状は一例であり、図１０等に示すものに限定されないことは勿論である。
コア２２０は、図１１に示すように、第１コア部材２２１および第２コア部材２２２を有している。第１コア部材２２１は、略Ｉ字形状に形成されており、第２コア部材２２２は、略Ｅ字形状に形成されている。また、第１コア部材２２１には、第２コア部材２２２側の面に溝部２２１ａが設けられており、第２コア部材２２２の中央には中間脚部３４が設けられ、両端には２つの端側脚部３６がそれぞれ設けられている。これら第１コア部材と第２コア部材とが組み合わされることで、上記した実施例と同様に、貫通孔３３が２つ設けられた略日字形状となるコア２２０が形成されている。この貫通孔３３は、バスバー２１０が貫通する孔であるとともに、スペーサ２３０の位置決めを行う機能も備えている。
第１コア部材２２１と第２コア部材２２２とを組み合わせると、端側脚部３６の先端面３６ａが第１コア部材２２１側の平滑な表面２２１ｂに隙間なく接触して磁気的に一体となる。一方、中間脚部３４は、端側脚部３６に比較してその長さが短く設定されており、その先端面３４ａは、第１コア部材２２１の中央付近の表面２２１ｃから一定距離離間し、その間にギャップが形成される。このギャップすなわち透磁率の低い空気層の存在が磁気抵抗となり、コア２２０に取り込まれる磁界が少なくなり、コア２２０の磁気飽和が抑制され、ノイズ成分の除去効率を向上させることができる。
スペーサ２３０は、第１部材２３１と第２部材２３２とを備えている。このスペーサ２３０は、耐熱性と絶縁性とを有する例えば樹脂材料により形成されている。第１部材２３１は、貫通孔３３に配置された状態において、バスバー２１０よりも内周側に位置する内壁部２３１ａと、バスバー２１０よりも外周側に位置する外壁部２３１ｂとを有している。また、第２部材２３２は、貫通孔３３に配置された状態において、バスバー２１０よりも内周側に位置する内壁部２３２ａと、バスバー２１０よりも外周側に位置する外壁部２３２ｂとを有している。
このため、内壁部２３１ａおよび内壁部２３２ａと、外壁部２３１ｂおよび外壁部２３２ｂとの間には、バスバー２１０が通る溝が形成される。その結果、スペーサ２３０が貫通孔３３に配置された際には、内壁部２３１ａおよび内壁部２３２ａがバスバー２１０と中間脚部３４との間に位置し、外壁部２３１ｂおよび外壁部２３２ｂがバスバー２１０と端側脚部３６との間に位置することになる。
このような構成のスペーサ２３０によって、バスバー２１０とコア２２０との間が絶縁されるとともに、貫通孔３３内におけるバスバー２１０の位置決めがなされる。なお、第１部材２３１と第２部材２３２とは、外壁部２３１ｂにそれぞれ設けられている凹凸部２３１ｃと、外壁部２３２ｂの端部側にそれぞれ設けられている凹凸部２３２ｃとによって位置決めされる。
第１部材２３１の外壁部２３１ｂと第２部材２３２の外壁部２３２ｂには、その中央に、不連続部２３１ｄおよび不連続部２３２ｄが設けられている。この不連続部２３１ｄおよび不連続部２３２ｄが存在することによって、図１２に示すように、バスバー２１０の外周面が露出する露出領域２３０ａが形成される。
スペーサ２３０は、図１３に示すように、第２部材２３２の高さは中央脚部３４よりも低く形成されている一方、第１部材２３１と組み合わせた際の全高は端側脚部３６よりも高く形成されている。そして、スペーサ２３０の端側脚部３６よりも高い部位が、第１コア部材２２１の溝部２２１ａに挿入されるように形成されている。つまり、スペーサ２３０は、貫通孔３３に挿入可能なように、その全体が貫通孔３３よりも若干小さめに形成されている。
このスペーサ２３０には、フランジ２３０ｂ、小リブ２３０ｃおよび大リブ２３０ｄが設けられている。なお、小リブ２３０ｃおよび大リブ２３０ｄは、第２部材２３２にも同様の配置で設けられている。フランジ２３０ｂは、貫通孔３３よりも外形が大きく形成され、コア２２０の端面に接触する。小リブ２３０ｃは、第１コア部材２２１および第２コア部材２２２の貫通孔３３を形成する部位にそれぞれ設けられている段差部２２０ａ（図１２参照）に対応する位置および形状に形成されている。また、大リブ２３０ｄは、図１４に示すように、フランジ２３０ｂとは反対側となるコア２２０の端面に接触する。
これらにより、スペーサ２３０は、貫通孔３３に配置された際、貫通方向（以下、便宜的に前後方向と称する）への移動が規制される。また、スペーサ２３０は、貫通孔３３に配置されることで端側脚部３６側の向き（以下、便宜的に左右方向と称する）への移動が規制され、第１コア部材２２１と第２コア部材２２２とが組み合わされることで、その向き（以下、便宜的に上下方向と称する）への移動が規制される。
さらに、スペーサ２３０は、貫通孔３３よりも若干小さめに形成された状態で貫通孔３３に配置されることから、たとえ第１部材２３１と第２部材２３２とが離間するようにずれたとしても、そのずれが上記した凹凸部２３１ｃや凹凸部２３２ｃよりも大きくなることがない。これにより、貫通孔３３内で第１部材２３１と第２部材２３２とが互いに前後方向にずれることが防止される。
そして、このように組み立てられたバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を、図１０に示すように締結部材２４０にて締結する。この締結部材２４０は、所謂結束バンドのような柔軟性と耐熱性とを少なくとも備えた例えば樹脂材料により形成されている。また、コア２２０には、図１４に示すように、表面から若干傾斜したガイド溝２２０ｂが、前後方向の端面側に形成されている。このガイド溝２２０ｂは、第１コア部材２２１および第２コア部材２２２の双方に設けられている。締結部材２４０は、このガイド溝２２０ｂに沿って、バスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体に締結する。このガイド溝２２０ｂは、コア２２０の表面から凹形状に窪んで形成されているので、締結部材２４０が左右方向に位置ずれを起こすことが防止される。
この締結部材２４０は、コア２２０の上側の面および下側の面においては、コア２２０と直接的に接触する。また、コア２２０後側の面においても、フランジ２３０ｂ間でコア２２０と直接的に接触する。一方、締結部材２４０は、コア２２０の前側の面においては、上記した露出領域２３０ａが設けられていることから、バスバー２１０と直接的に接触する。つまり、締結部材２４０は、バスバー２１０とコア２２０とを密に締結する。そして、バスバー２１０とコア２２０とが密に締結されることによって、スペーサ２３０の内壁部２３１ａ、内壁部２３２ａおよび大リブ２３０ｄが、バスバー２１０とコア２２０との間で固定される。つまり、締結部材２４０は、バスバー２１０とコア２２０とを締結することで、バスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体で、且つ強固に固定している。
以上説明した第２の実施例によれば、第１の実施例等で説明した効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
バスバーアセンブリ２００では、締結部材２４０によりバスバー２１０とコア２２０とを締結することでバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体に固定しているので、コア２２０を固定するために従来のように金属製のバネ部材等を設ける必要がない。これにより、コア２２０が損傷するおそれを低減することができる。
バスバーアセンブリ２００では、締結部材２４０によりバスバー２１０とコア２２０とを締結することでバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体に固定しているので、コア２２０を固定するために従来のように金属製のバネ部材等を設ける必要がない。これにより、コア２２０が損傷するおそれを低減することができる。
このとき、不連続部２３１ｄおよび不連続部２３２ｄを設けて締結部材２４０がバスバー２１０に直接接触するようにしているので、スペーサ２３０を設けたまま、換言すると、バスバー２１０とコア２２０との絶縁性を確保したまま、バスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体に固定することができる。
締結部材２４０によりバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体で、且つ強固に固定しているので、耐振動性を向上させることができる。
締結部材２４０によりバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０を一体で、且つ強固に固定しているので、耐振動性を向上させることができる。
バスバーアセンブリ２００では、コア２２０がバスバー２１０に対して固定されているため、バスバー２１０とコア２２０との相対的な位置関係が固定される。このため、バスバーアセンブリ２００に多方向から振動が加わったとしても、バスバー２１０とコア２２０との位置関係がずれることがない。これにより、多方向から加わる振動に対する耐振動性を向上させることができ、振動源に近い位置や振動源に直接取り付けられるような場合にも対応することができる。
また、コア２２０をバスバー２１０に対して固定したことにより、コア２２０に伝わる振動は、バスバー２１０を経由したものに限定される。このため、コア２２０に対して異なる方向からの振動が加わることが無くなり、耐振動性をさらに向上させることができる。
コア２２０にガイド溝２２０ｄを設けているので、締結部材２４０が左右方向に位置ずれすることを防止することができる。そして、締結部材２４０がずれないことから、締結部材２４０により締結されているバスバー２１０、コア２２０およびスペーサ２３０にも位置ずれが生じることがない。
（第２の実施例の変形例）
本発明の好適な第２の実施例の変形例について、図１５および図１６を参照して説明する。なお、締結部材以外の構成は第２の実施例と共通するので、その詳細な説明は省略する。
本発明の好適な第２の実施例の変形例について、図１５および図１６を参照して説明する。なお、締結部材以外の構成は第２の実施例と共通するので、その詳細な説明は省略する。
図１５に示すように、本実施例のバスバーアセンブリ３００に設けられている締結部材３２０は、係合部３２１を備えている。この締結部材３２０は、第２の実施例の締結部材２４０と同様に、柔軟性および耐熱性を備えた材料にて形成されている。このため、係合部３２１は、弾性を備えている。より好ましくは、締結部材３２０および係合部３２１を、発生することが予想される振動を減衰させる減衰特性を有する材料で形成すると良い。この係合部３２１は、締結部材３２０のコア２２０とは反対側の外周面から突出した筒状に形成されているとともに、その表面に径方向外側に伸びる複数のヒダが設けられている。係合部３２１は、締結部材３２０と同じ材料にて形成されている。尚、バスバー３１０は、その形状は異なるものの、実質的には第２の実施例に示したバスバー２１０と共通するものである。
締結部材３２０の係合部３２１は、図１６に示すように、外部部材４００に設けられている係合孔４０１に係合する。この係合孔４０１は、その内周面に、上記した係合部３２１のヒダと係合可能な複数の凸部が形成されている。なお、係合孔４０１としては、簡易的には所謂タップが切られたねじ穴を採用することができる。また、係合部３２１にヒダが設けられているので、凹凸の無い平滑な穴であってもよい。
この係合孔４０１に締結部材３２０の係合部３２１を挿入することにより、締結部材３２０は外部部材４００に取り付けられる。このとき、係合部３２１が弾性を備えていることから、外部部材４００が振動したとしても、その振動が係合部３２１によってある程度吸収される。
そして、係合部３２１により外部部材４００に取り付けられていることから、大きな振動が加わった場合であっても、バスバーアセンブリ３００全体が振動するような状況を回避することができる。これにより、例えば大きな振動が継続してバスバー３１０の取り付け部が金属疲労等により損傷する等を防止することができる。
なお、係合部３２１の位置は一例であり、前方側や下方側に突出するように配置するなど、バスバーアセンブリ３００の設置状態に応じて適宜の方向とすればよい。
なお、係合部３２１の位置は一例であり、前方側や下方側に突出するように配置するなど、バスバーアセンブリ３００の設置状態に応じて適宜の方向とすればよい。
（その他の実施例）
本発明は、上記した実施例等にて例示したものに限定されることなく、次のように変形又は拡張することができるとともに、例示した実施例等にて示したものを任意に組み合わせることができる。
本発明は、上記した実施例等にて例示したものに限定されることなく、次のように変形又は拡張することができるとともに、例示した実施例等にて示したものを任意に組み合わせることができる。
第２の実施例等にて示した締結部材を、図８に示すようなその形が円筒形に近似するものを複数連結させた如き形状のコア９８に適用してもよい。
第２の実施例ではガイド溝２２０ｂをコア２２０の前側および後側に設けたが、コア２２０の前側から後側まで連続した形状としてもよい。また、連続したガイド溝を設ける場合には、ガイド溝の深さを、締結部材がコア２２０の表面から突出しない程度の深さとするとよい。そのような構成とすれば、コア２２０の表面が平坦となり、コア２２０を放熱部材や外部部材等に密に接触させることができる。つまり、コア２２０からの放熱効率を向上させることができる。
第２の実施例ではガイド溝２２０ｂをコア２２０の前側および後側に設けたが、コア２２０の前側から後側まで連続した形状としてもよい。また、連続したガイド溝を設ける場合には、ガイド溝の深さを、締結部材がコア２２０の表面から突出しない程度の深さとするとよい。そのような構成とすれば、コア２２０の表面が平坦となり、コア２２０を放熱部材や外部部材等に密に接触させることができる。つまり、コア２２０からの放熱効率を向上させることができる。
第１コア部材２２１と第２コア部材２２２とを、絶縁性を有する両面テープにて固定した上で、締結部材により締結する構成としてもよい。そのような構成によれば、第１コア部材２２１と第２コア部材２２２との密着強度を向上させることができるとともに、組み立て時の作業効率を改善することもできる。この場合、両面テープにてギャップを確保するようにしてもよい。
２０ バスバー
２２ 部位
３０ 磁性体(コア)
３３ 挿通孔
３４ 中間脚部
３５ ギャップ
３６ 端側脚部
４０ 中間領域
６０ 端側領域
９０ 磁性体(コア)
９４ 磁性体(コア)
９６ バスバー
９７ｂ 端側脚部
９７ａ 中間脚部
９８ 磁性体(コア)
９９ ギャップ
１００ バスバー
１０２ 磁性体(コア)
２００ バスバーアセンブリ
２１０ バスバー
２２０ 磁性体（コア）
２３０ スペーサ
２４０ 締結部材
３００ バスバーアセンブリ
３１０ バスバー
３２０ 締結部材
３２１ 係合部
４００ 外部部材
４０１ 係合孔
Ｅ 電流
２２ 部位
３０ 磁性体(コア)
３３ 挿通孔
３４ 中間脚部
３５ ギャップ
３６ 端側脚部
４０ 中間領域
６０ 端側領域
９０ 磁性体(コア)
９４ 磁性体(コア)
９６ バスバー
９７ｂ 端側脚部
９７ａ 中間脚部
９８ 磁性体(コア)
９９ ギャップ
１００ バスバー
１０２ 磁性体(コア)
２００ バスバーアセンブリ
２１０ バスバー
２２０ 磁性体（コア）
２３０ スペーサ
２４０ 締結部材
３００ バスバーアセンブリ
３１０ バスバー
３２０ 締結部材
３２１ 係合部
４００ 外部部材
４０１ 係合孔
Ｅ 電流
Claims (5)
- 挿通孔(33)を有する磁性体(30,90,94,98,102,220)と、この挿通孔(33)に沿って配置されるバスバー(20,96,100,210,310)とから構成されるバスバーアセンブリにおいて、
前記バスバー(20,96,100,210,310)は、経路上を流れる電流(E)の向きが少なくとも一度は対向する形状とされ、
前記磁性体(30,90,94,98,102,220)は、前記バスバー(20,96,100,210,310)の電流(E)の向きが対向する部位(22,22)間である中間領域(40)に中間脚部(34,97a)と、該対向する部位(22)からみて該中間領域(40)の反対側となる端側領域(60,60)に端側脚部(36,36,97b,97b)とを夫々備え、
少なくとも前記中間脚部(34,97a)は、前記バスバー(20,96,100,210,310)を流れる電流(E)が発生させる磁界を不連続とさせるギャップ(35,99)を備え、
前記磁性体(30,90,94,98,102,220)が前記バスバー(20,96,100,210,310)に設置された際に、該バスバー(20,96,100,210,310)によって該磁性体(30,90,94,98,102,220)が全方位への移動を規制され、
前記磁性体(220)の前記挿通孔(33)に設けられ、前記バスバー(210,310)と前記磁性体(220)とを絶縁するスペーサ(230)と、
前記磁性体(220)を前記バスバー(210,310)に対して固定して、前記磁性体(220)、前記バスバー(210,310)および前記スペーサ(230)を一体に締結する締結部材(240,320)と、をさらに備え、
前記締結部材(320)は、その外周面から突出して形成された係合部(321)を有しており、その前記係合部(321)が外部部材(400)に設けられている係合孔(401)に係合することにより、前記外部部材(400)に取り付けられることを特徴とするバスバーアセンブリ。 - 前記バスバー(20)は、その前記磁性体(30)の挿通孔(33)に配置される領域内においては、その断面積が略同一とされている請求項１に記載のバスバーアセンブリ。
- 前記バスバー(20,96,100,210,310)は、その前記磁性体(30,90,94,98,102,220)の挿通孔(33)に配置される領域の形状が、略コ字形状または略Ｕ字形状となっている請求項１また２に記載のバスバーアセンブリ。
- 前記中間脚部(34,97a)に対応する位置において前記バスバー(20,96,100,210,310)の外側に設けられ、当該バスバー(20,96,100,210,310)の貫通方向外側への移動を規制する部材を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のバスバーアセンブリ。
- 挿通孔(33)を有する磁性体(30,90,94,98,102,220)と、この挿通孔(33)に沿って配置されるバスバー(20,96,100,210,310)とから構成されるバスバーアセンブリにおいて、
前記バスバー(20,96,100,210,310)は、経路上を流れる電流(E)の向きが少なくとも一度は対向する形状とされ、
前記磁性体(30,90,94,98,102,220)は、前記バスバー(20,96,100,210,310)の電流(E)の向きが対向する部位(22,22)間である中間領域(40)に中間脚部(34,97a)と、該対向する部位(22)からみて該中間領域(40)の反対側となる端側領域(60,60)に端側脚部(36,36,97b,97b)とを夫々備え、
少なくとも前記中間脚部(34,97a)は、前記バスバー(20,96,100,210,310)を流れる電流(E)が発生させる磁界を不連続とさせるギャップ(35,99)を備え、
前記磁性体(220)の前記挿通孔(33)に設けられ、前記バスバー(210,310)と前記磁性体(220)とを絶縁するスペーサ(230)と、
前記中間脚部(34,97a)に対応する位置において前記バスバー(20,96,100,210,310)の外側に設けられ、当該バスバー(20,96,100,210,310)の貫通方向外側への移動を規制する部材と、を備え、
前記磁性体(30,90,94,98,102,220)が前記バスバー(20,96,100,210,310)に設置された際に、該バスバー(20,96,100,210,310)によって該磁性体(30,90,94,98,102,220)が全方位への移動を規制されているバスバーアセンブリ。
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