JP6225382B2 - バスバー保持構造 - Google Patents
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また、請求項2に記載の発明に係るバスバー保持構造(例えば、後述の実施形態におけるバスバー保持構造10)は、第一方向(例えば、後述の実施形態における前後方向)に延在する第一本体部(例えば、後述の実施形態におけるU相バスバー本体部21)を有する第一相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるU相バスバー20)と、前記第一方向に延在する第二本体部(例えば、後述の実施形態におけるV相バスバー本体部31)を有する第二相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるV相バスバー30)と、前記第一方向に延在する第三本体部(例えば、後述の実施形態におけるW相バスバー本体部41)を有する第三相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるW相バスバー40)と、前記第一相バスバーと、前記第二相バスバーと、前記第三相バスバーと、を互いに絶縁状態で保持するバスバーケース(例えば、後述の実施形態におけるバスバーケース50)と、を備え、前記バスバーケースは、絶縁材料により形成されており、前記第一相バスバーの前記第一本体部と前記第二相バスバーの前記第二本体部とを、前記第一方向と直交する第二方向(例えば、後述の実施形態における左右方向)に並んで保持するとともに、前記第一方向および第二方向と直交する第三方向(例えば、後述の実施形態における上下方向)の一方側において、前記第一相バスバーと前記第二相バスバーとに跨るように前記第三相バスバーの前記第三本体部を保持し、前記第一相バスバーの前記第一本体部および前記第二相バスバーの前記第二本体部は、前記バスバーケースの内部において、前記第一相バスバーの前記第一本体部および前記第二相バスバーの前記第二本体部の前記第二方向に面する側面のうち、互いに対向する側面全体が前記バスバーケースによって隔てられた状態に保持されていることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明に係るバスバー保持構造(例えば、後述の実施形態におけるバスバー保持構造10)は、第一方向(例えば、後述の実施形態における前後方向)に延在する第一本体部(例えば、後述の実施形態におけるU相バスバー本体部21)を有する第一相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるU相バスバー20)と、前記第一方向に延在する第二本体部(例えば、後述の実施形態におけるV相バスバー本体部31)を有する第二相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるV相バスバー30)と、前記第一方向に延在する第三本体部(例えば、後述の実施形態におけるW相バスバー本体部41)を有する第三相バスバー(例えば、後述の実施形態におけるW相バスバー40)と、前記第一相バスバーと、前記第二相バスバーと、前記第三相バスバーと、を互いに絶縁状態で保持するバスバーケース(例えば、後述の実施形態におけるバスバーケース50)と、を備え、前記バスバーケースは、前記第一相バスバーの前記第一本体部と前記第二相バスバーの前記第二本体部とを、前記第一方向と直交する第二方向(例えば、後述の実施形態における左右方向)に並んで保持するとともに、前記第一方向および第二方向と直交する第三方向(例えば、後述の実施形態における上下方向)の一方側において、前記第一相バスバーと前記第二相バスバーとに跨るように前記第三相バスバーの前記第三本体部を保持し、前記バスバーケースは、前記第二方向の一方側から前記第一相バスバーの前記第一本体部を挿入配置可能な第一配置部(例えば、後述の実施形態における第一配置部51)と、前記第二方向の他方側から前記第二相バスバーの前記第二本体部を挿入配置可能な第二配置部(例えば、後述の実施形態における第二配置部54)と、前記第三方向の一方側から前記第三相バスバーを挿入配置可能な第三配置部(例えば、後述の実施形態における第三配置部57)と、を備え、前記第三方向の一方側は、鉛直方向の上側に一致していることを特徴としている。
また、第一相バスバーと第二相バスバーとを第二方向に並んで近接配置するとともに、第一相バスバーと第二相バスバーとに重なるように第三相バスバーを配置することで、三相交流電力により各相に交流電流が通流したときに、各相バスバーにそれぞれ磁界が生ずる。このとき、各相バスバーの周囲には、互いに位相がずれた状態(例えば位相が120°ずれた状態)で磁界が発生するので、各相バスバーの磁界が互いに干渉して弱め合うことができる。したがって、電磁ノイズが発生するのを抑制できる。
また、請求項3に記載の発明によれば、上記に加えて、各相バスバーをそれぞれバスバーケースに対して挿入するだけで、簡単に組み付けることができる。また、例えばタイラップ等の拘束部材を用いることなく、各相バスバーを束ねた状態でバスバーケースに配置できる。したがって、スペース効率よく複数のバスバーを配置できるとともに、電磁ノイズが発生するのを抑制できるバスバー保持構造を簡単かつ低コストに構成することができる。
また、バスバーケースは、第三相バスバーを鉛直方向の上側から挿入配置可能な第三配置部を備えているので、第三相バスバーの鉛直方向の下側への移動をバスバーケースで規制できる。したがって、バスバーケースは、第三相バスバーを第三配置部に配置した後、例えば車両走行時の振動等によって第三相バスバーが鉛直方向の下側に移動するのを確実に防止できる。
また、バスバーケースは、第三相バスバーを鉛直方向の上側から挿入配置可能な第三配置部を備えているので、第三相バスバーの鉛直方向の下側への移動をバスバーケースで規制できる。したがって、バスバーケースは、第三相バスバーを第三配置部に配置した後、例えば車両走行時の振動等によって第三相バスバーが鉛直方向の下側に移動するのを確実に防止できる。
また、第一相バスバーと第二相バスバーとを第二方向に並んで近接配置するとともに、第一相バスバーと第二相バスバーとに重なるように第三相バスバーを配置することで、三相交流電力により各相に交流電流が通流したときに、各相バスバーにそれぞれ磁界が生ずる。このとき、各相バスバーの周囲には、互いに位相がずれた状態(例えば位相が120°ずれた状態)で磁界が発生するので、各相バスバーの磁界が互いに干渉して弱め合うことができる。したがって、電磁ノイズが発生するのを抑制できる。
以下に、本発明の第一実施形態に係るバスバー保持構造について、図面を参照しながら説明する。
図1は、インバータユニット5を搭載した車両1の模式図である。
図1に示すように、車両1は、例えばエンジン2と電動モータ3とにより走行する、いわゆるハイブリッド車両である。車両1の後部には、高圧バッテリ4と、インバータユニット5と、が搭載されている。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両1における向きと同一とする。また、各図中の矢印Tは車両前方を、矢印Bは車両左方を、矢印Hは車両上方をそれぞれ示す。また、本実施形態においては、請求項の「第一方向」は、車両1の前後方向に一致し、「第二方向」は、車両1の左右方向に一致し、「第三方向」は車両1の上下方向に一致する。
インバータユニット5は、パワーコントロールユニット7と、バスバーユニット10Aと、ケース6と、を主に備えている。
図2に示すように、パワーコントロールユニット7は、直流電源の高圧バッテリ4(図1参照)から電動モータ3(図1参照)に給電するときに、電力を直流から三相交流に変換する。また、パワーコントロールユニット7は、エンジン2(図1参照)の出力または車両1(図1参照)の運動エネルギーの一部を高圧バッテリ4に蓄電するときに、電動モータ3からの電力を三相交流から直流に変換する。
パワーコントロールユニット7およびバスバーユニット10Aは、例えばアルミニウム等の金属材料により形成されたケース6に収納される。
図3に示すように、本実施形態のバスバー保持構造10は、バスバーユニット10Aによって構成される。バスバーユニット10Aは、U相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各相バスバーと、バスバーケース50と、シールド部材60とを備えている。以下に、バスバーユニット10Aを構成する各部品について、詳細に説明する。
U相バスバー本体部21は、車両前後方向に沿うように延在している。
一方側接続部22は、U相バスバー本体部21の一端部21aと接続されており、右前方に向かって延びた後、上方に向かって延び、さらに後方に向かって延びている。一方側接続部22の先端は、環状に形成された一方側固定部22aとなっている。一方側固定部22aは、例えばボルト等によって、不図示の端子台に締結固定される。
他方側接続部23は、U相バスバー本体部21の他端部21bと接続されており、右後方に向かって延びた後、斜め上方に向かって延びている。他方側接続部23の先端は、環状に形成された他方側固定部23aとなっている。他方側固定部23aは、例えばボルト等によって、パワーコントロールユニットのU相端子8a(図2参照)に締結固定される。
また、U相バスバー20は、U相バスバー本体部21の他端部21bに、他方側湾曲部25を備えている。他方側湾曲部25は、所定の曲率半径を有しており、U相バスバー本体部21と他方側接続部23とを滑らかに接続している。一方側湾曲部24と、他方側湾曲部25とは、互いに異なる曲率半径を有している。本実施形態では、一方側湾曲部24の曲率半径は、他方側湾曲部25の曲率半径よりも大きくなっている。
V相バスバー本体部31は、車両前後方向に沿うように延在している。
一方側接続部32は、V相バスバー本体部31の一端部31aと接続されており、左前方に延びた後、上方に向かって延び、さらに後方に向かって延びている。一方側接続部32の先端は、環状に形成された一方側固定部32aとなっている。一方側固定部32aは、例えばボルト等によって、不図示の端子台に締結固定される。
他方側接続部33は、V相バスバー本体部31の他端部31bと接続されており、左後方に向かって延びた後、斜め上方に向かって延びている。他方側接続部33の先端は、環状に形成された他方側固定部33aとなっている。他方側固定部33aは、例えばボルト等によって、パワーコントロールユニットのV相端子8b(図2参照)に締結固定される。
また、V相バスバー30は、V相バスバー本体部31の他端部31bに、他方側湾曲部35を備えている。他方側湾曲部35は、所定の曲率半径を有しており、V相バスバー本体部31と他方側接続部33とを滑らかに接続している。一方側湾曲部34と、他方側湾曲部35とは、互いに異なる曲率半径を有している。
すなわち、本実施形態では、U相バスバー20の一方側湾曲部24の曲率半径と、U相バスバー20の他方側湾曲部25と、V相バスバー30の一方側湾曲部34と、V相バスバー30の他方側湾曲部35とは、それぞれ互いに異なる曲率半径を有している。
W相バスバー本体部41は、車両前後方向に沿うように延在している。
一方側接続部42は、W相バスバー本体部41の一端部41aと接続されており、上方に延びた後、後方に向かって延びている。一方側接続部42の先端は、環状に形成された一方側固定部42aとなっている。一方側固定部42aは、例えばボルト等によって、不図示の端子台に締結固定される。
他方側接続部33は、W相バスバー本体部41の他端部41bと接続されており、斜め上方に向かって延びている。他方側接続部43の先端は、環状に形成された他方側固定部43aとなっている。他方側固定部43aは、例えばボルト等によって、パワーコントロールユニットのW相端子8c(図2参照)に締結固定される。
図5に示すように、上述のように形成されたU相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各相バスバーは、例えば樹脂材料により形成されたバスバーケース50によって、互いに絶縁状態で保持される。
バスバーケース50は、U相バスバー20を保持する第一配置部51と、V相バスバー30を保持する第二配置部54と、W相バスバー40を保持する第三配置部57と、を備えている。
図6に示すように、第一配置部51の内部には、U相バスバー20の一方側湾曲部24の外縁に当接する一方側当接部52(請求項の「第一当接部」に相当。)を備えている。また、第一配置部51の内部には、U相バスバー20の他方側湾曲部25の外縁に当接する他方側当接部53を備えている。U相バスバー20は、一方側湾曲部24が一方側当接部52に当接し、他方側湾曲部25が他方側当接部53に当接した状態で、U相バスバー本体部21が第一配置部51に挿入配置される。
図4に示すように、バスバーケース50には、第一配置部51におけるU相バスバー20の一方側湾曲部24に対応する位置に、左方に凹んだU字状の切欠部51bが形成されている。バスバーケース50の切欠部51bには、U相バスバー20の一方側湾曲部24の一部が配置される。
図7に示すように、第三配置部57は、左右方向(本実施形態では右方)に凹む位置決め凹部59を有してもよい。また、W相バスバー40のW相バスバー本体部41は、位置決め凹部59に対応して位置決め凸部44を有してもよい。W相バスバー40は、位置決め凹部59に位置決め凸部44を嵌合した状態で第三配置部57に挿入配置することにより、前後方向に位置決めされた状態でバスバーケース50に保持される。
シールド部材60は、環状のコア64と、コア64の全体を覆うケース部62とにより構成されている。コア64は、U相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各相バスバーを流れる電流に起因して発生する電磁ノイズを遮蔽可能な、例えばフェライトや電磁鋼板、アモルファス合金等の磁性材料64aにより形成される。ケース部62は、例えば樹脂材料等の電気絶縁性を有する部材をコア64に対してモールド成型することにより形成される。U相バスバー20のU相バスバー本体部21、V相バスバー30のV相バスバー本体部31およびW相バスバー40のW相バスバー本体部41は、環状のシールド部材60に挿通されることで、磁性材料64aからなるコア64により囲繞される。シールド部材60は、U相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各相バスバーから放射される電磁ノイズを遮蔽するので、バスバーユニット10Aの周辺に存在する例えば電流センサ等の電子機器に対する影響を抑制できる。
本発明の第一実施形態によれば、バスバーケース50は、前後方向に延在するU相バスバー20のU相バスバー本体部21と、V相バスバー30のV相バスバー本体部31とを、左右方向に並んで保持するとともに、U相バスバー20およびV相バスバー30の上側において、U相バスバー20とV相バスバー30とに跨るようにW相バスバー40のW相バスバー本体部41を保持するので、U相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各バスバーの絶縁状態を確保しつつ、U相バスバー20とV相バスバー30とを左右方向に並んで近接配置するとともに、U相バスバー20とV相バスバー30とに重なるようにW相バスバー40を配置できる。したがって、スペース効率よくU相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各バスバーを配置できる。
また、U相バスバー20とV相バスバー30とを左右方向に並んで近接配置するとともに、U相バスバー20とV相バスバー30とに重なるようにW相バスバー40を配置することで、三相交流電力により各相に交流電流が通流したときに、各相バスバーにそれぞれ磁界が生ずる。このとき、各相バスバーの周囲には、互いに位相がずれた状態(例えば位相が120°ずれた状態)で磁界が発生するので、各相バスバーの磁界が互いに干渉して弱め合うことができる。したがって、電磁ノイズが発生するのを抑制できる。
また、バスバーケース50は、W相バスバー40を鉛直方向の上側から挿入配置可能な第三配置部57を備えているので、W相バスバー40の鉛直方向の下側への移動をバスバーケース50で規制できる。したがって、バスバーケース50は、W相バスバー40を第三配置部57に配置した後、例えば車両走行時の振動等によって鉛直方向の下側に移動するのを確実に防止できる。
続いて、第二実施形態について説明する。
図8は、第二実施形態に係るバスバー保持構造10の説明図であって、バスバーユニット10Aの斜視図である。
図9は、図8のB−B線に沿った断面図である。なお、図9では、後述する拘束部材70を二点鎖線で図示している。
上述の第一実施形態では、バスバーユニット10Aのバスバーケース50が一部品で形成されていた(図3参照)。
これに対して、図8に示すように、第二実施形態では、バスバーユニット10Aのバスバーケース50が、第一バスバーケース50Aと、第二バスバーケース50Bとにより分割形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、以下では、第一実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
図9に示すように、第一バスバーケース50Aは、左方に開口を有する断面U字状に形成されており、U相バスバー本体部21を挿入配置可能な第一配置部51を有している。第一バスバーケース50Aの上面には、上方に突出するとともに前後方向に沿って延びる側壁部71が設けられている。
第二バスバーケース50Bは、右方に開口を有する断面U字状に形成されており、V相バスバー本体部31を挿入配置可能な第二配置部54を有している。第二バスバーケース50Bの上面には、上方に突出するとともに前後方向に沿って延びる側壁部72が設けられている。
このとき、第一バスバーケース50Aおよび第二バスバーケース50Bの上方には、第一バスバーケース50Aおよび第二バスバーケース50Bの上面により形成された底壁58と、第一バスバーケース50Aおよび第二バスバーケース50Bの側壁部71,72とにより囲まれて、第三配置部57が形成される。
U相バスバー20のU相バスバー本体部21、V相バスバー30のV相バスバー本体部31およびW相バスバー40のW相バスバー本体部41は、磁性材料64aにより形成されたコア64を有するシールド部材60によって囲繞される。
第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、スペース効率よくU相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の各バスバーを配置できる。また、三相交流電力により各相に交流電流が通流したときに、U相バスバー20、V相バスバー30およびW相バスバー40の周囲には、互いに位相がずれた状態(例えば位相が120°ずれた状態)で磁界が発生するので、各相バスバーの磁界が互いに干渉して弱め合うことができる。したがって、電磁ノイズが発生するのを抑制できる。
また、第二実施形態では、第一バスバーケース50Aと第二バスバーケース50Bとが分割形成され、拘束部材70により結合されることでバスバーケース50が構成されていた。これに対して、拘束部材70を用いることなく、例えばいわゆるスナップフィット等により、第一バスバーケース50Aと第二バスバーケース50Bとを結合してもよい。この場合、第三配置部57にW相バスバー本体部41を保持可能な係止爪57a(図5参照)を設けてもよい。
20 U相バスバー(第一相バスバー)
21 U相バスバー本体部(第一本体部)
21a 一端部(端部)
22 一方側接続部
23 他方側接続部
24 一方側湾曲部(第一湾曲部)
30 V相バスバー(第二相バスバー)
31 V相バスバー本体部(第二本体部)
31a 一端部(端部)
34 一方側湾曲部(第二湾曲部)
40 W相バスバー(第三相バスバー)
41 W相バスバー本体部(第三本体部)
50 バスバーケース
50A 第一バスバーケース
50B 第二バスバーケース
51 第一配置部
51b 切欠部
52 一方側当接部(第一当接部)
54 第二配置部
55 一方側当接部(第二当接部)
57 第三配置部
64a 磁性材料
Claims (9)
- 第一方向に延在する第一本体部を有する第一相バスバーと、
前記第一方向に延在する第二本体部を有する第二相バスバーと、
前記第一方向に延在する第三本体部を有する第三相バスバーと、
前記第一相バスバーと、前記第二相バスバーと、前記第三相バスバーと、を互いに絶縁状態で保持するバスバーケースと、
を備え、
前記バスバーケースは、前記第一相バスバーの前記第一本体部と前記第二相バスバーの前記第二本体部とを、前記第一方向と直交する第二方向に並んで保持するとともに、前記第一方向および第二方向と直交する第三方向の一方側において、前記第一相バスバーと前記第二相バスバーとに跨るように前記第三相バスバーの前記第三本体部を保持し、
前記第一相バスバー、前記第二相バスバーおよび前記第三相バスバーは、それぞれ板状に形成され、前記第一相バスバーの前記第一本体部、前記第二相バスバーの前記第二本体部および前記第三相バスバーの前記第三本体部は、それぞれの主面が前記第三方向に向くように配置されていることを特徴とするバスバー保持構造。 - 第一方向に延在する第一本体部を有する第一相バスバーと、
前記第一方向に延在する第二本体部を有する第二相バスバーと、
前記第一方向に延在する第三本体部を有する第三相バスバーと、
前記第一相バスバーと、前記第二相バスバーと、前記第三相バスバーと、を互いに絶縁状態で保持するバスバーケースと、
を備え、
前記バスバーケースは、絶縁材料により形成されており、前記第一相バスバーの前記第一本体部と前記第二相バスバーの前記第二本体部とを、前記第一方向と直交する第二方向に並んで保持するとともに、前記第一方向および第二方向と直交する第三方向の一方側において、前記第一相バスバーと前記第二相バスバーとに跨るように前記第三相バスバーの前記第三本体部を保持し、
前記第一相バスバーの前記第一本体部および前記第二相バスバーの前記第二本体部は、前記バスバーケースの内部において、前記第一相バスバーの前記第一本体部および前記第二相バスバーの前記第二本体部の前記第二方向に面する側面のうち、互いに対向する側面全体が前記バスバーケースによって隔てられた状態に保持されていることを特徴とするバスバー保持構造。 - 第一方向に延在する第一本体部を有する第一相バスバーと、
前記第一方向に延在する第二本体部を有する第二相バスバーと、
前記第一方向に延在する第三本体部を有する第三相バスバーと、
前記第一相バスバーと、前記第二相バスバーと、前記第三相バスバーと、を互いに絶縁状態で保持するバスバーケースと、
を備え、
前記バスバーケースは、前記第一相バスバーの前記第一本体部と前記第二相バスバーの前記第二本体部とを、前記第一方向と直交する第二方向に並んで保持するとともに、前記第一方向および第二方向と直交する第三方向の一方側において、前記第一相バスバーと前記第二相バスバーとに跨るように前記第三相バスバーの前記第三本体部を保持し、
前記バスバーケースは、
前記第二方向の一方側から前記第一相バスバーの前記第一本体部を挿入配置可能な第一配置部と、
前記第二方向の他方側から前記第二相バスバーの前記第二本体部を挿入配置可能な第二配置部と、
前記第三方向の一方側から前記第三相バスバーを挿入配置可能な第三配置部と、
を備え、
前記第三方向の一方側は、鉛直方向の上側に一致していることを特徴とするバスバー保持構造。 - 前記バスバーケースは、
前記第二方向の一方側から前記第一相バスバーの前記第一本体部を挿入配置可能な第一配置部と、
前記第二方向の他方側から前記第二相バスバーの前記第二本体部を挿入配置可能な第二配置部と、
前記第三方向の一方側から前記第三相バスバーを挿入配置可能な第三配置部と、
を備え、
前記第三方向の一方側は、鉛直方向の上側に一致していることを特徴とする請求項1または2に記載のバスバー保持構造。 - 前記第一相バスバーは、前記第一本体部の端部に第一湾曲部を備え、
前記第二相バスバーは、前記第二本体部の端部に第二湾曲部を備え、
前記第一配置部の内部には、前記第一湾曲部に沿うように当接する第一当接部を備え、
前記第二配置部の内部には、前記第二湾曲部に沿うように当接する第二当接部を備え、
前記第一当接部と前記第二当接部とは、互いに異なる曲率半径を有することを特徴とする請求項3または4に記載のバスバー保持構造。 - 前記バスバーケースには、少なくとも前記第一配置部の前記第一湾曲部に対応する位置に、前記第二方向に凹んだ切欠部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のバスバー保持構造。
- 前記バスバーケースは、
前記第一配置部を備えた第一バスバーケースと、
前記第二配置部を備えた第二バスバーケースと、
に分割形成され、
前記第一バスバーケースと前記第二バスバーケースとを前記第二方向に並んで配置した
とき、前記第一バスバーケースおよび前記第二バスバーケースの前記第三方向における一
方側に、前記第三配置部が形成されることを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に
記載のバスバー保持構造。 - 少なくとも前記第一相バスバーは、
前記第一本体部と、
前記第一本体部における前記第一方向の一方側の端部に接続される一方側接続部と、
前記第一本体部における前記第一方向の他方側の端部に接続される他方側接続部と、
を有し、
前記第三方向から見たときに、前記一方側接続部は、前記他方側接続部よりも前記第一本体部側に配置されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のバスバー保持構造。 - 前記第一相バスバーの前記第一本体部、前記第二相バスバーの前記第二本体部および前記第三相バスバーの前記第三本体部は、磁性材料によって囲繞されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のバスバー保持構造。
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