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公開番号2020145888
公報種別公開特許公報(A)
公開日20200910
出願番号2019042326
出願日20190308
発明の名称バスバ固定構造
出願人マレリ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20200814BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】第2バスバの剛性を保持し、バスバをパワーモジュールに安定して固定することができるバスバ固定構造を提供する。
【解決手段】モータとパワーモジュール5を電気的に接続するバスバ7と、パワーモジュール5に搭載されバスバ7の近傍に配置される電流センサ9とを備え、パワーモジュール5に対してバスバ7を固定するバスバ固定構造1において、バスバ7が、パワーモジュール5に対して電流センサ9を挟んで対向して配置される第1バスバ11と、パワーモジュール5と第1バスバ11を電気的に接続する第2バスバ13とを有し、第2バスバ13が、柱状に形成された締結部材15と、ボルト部材17とを有し、締結部材15が、パワーモジュール5に締結されるパワー締結部19と、治具と係合し締結部材15を回転させパワー締結部19を締結させる操作部21と、ボルト部材17が締結され第1バスバ11に電気的に接続されるバスバ締結部23とを有した。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
モータ(3)とパワーモジュール(5)とを電気的に接続するバスバ(7)と、前記パワーモジュール(5)に搭載され前記バスバ(7)の近傍に配置される電流センサ(9)とを備え、前記パワーモジュール(5)に対して前記バスバ(7)を固定するバスバ固定構造であって、
前記バスバ(7)は、前記パワーモジュール(5)に対して前記電流センサ(9)を挟んで対向して配置される第1バスバ(11)と、前記電流センサ(9)の近傍に配置され前記パワーモジュール(5)と前記第1バスバ(11)とを電気的に接続する第2バスバ(13)とを有し、
前記第2バスバ(13)は、柱状に形成された締結部材(15)と、ボルト部材(17)とを有し、
前記締結部材(15)は、前記パワーモジュール(5)に締結されるパワー締結部(19)と、治具と係合し前記締結部材(15)を回転させ前記パワー締結部(19)を締結させる操作部(21)と、前記ボルト部材(17)が締結され前記第1バスバ(11)に電気的に接続されるバスバ締結部(23)とを有することを特徴とするバスバ固定構造。
続きを表示(約 260 文字)【請求項2】
請求項1記載のバスバ固定構造であって、
前記操作部(21)は、多角形状に形成されていることを特徴とするバスバ固定構造。
【請求項3】
請求項1又は2記載のバスバ固定構造であって、
前記締結部材(15)は、前記バスバ締結部(23)側が有底の中空状に形成され、
前記バスバ締結部(23)は、前記締結部材(15)の中空状の内周に雌ねじで形成され、
前記操作部(21)は、前記締結部材(15)の中空状の底部に形成されていることを特徴とするバスバ固定構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に適用されるバスバ固定構造に関する。詳細には、モータとパワーモジュールとを電気的に接続するバスバの近傍に配置される電流センサを有するバスバ固定構造に関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
従来、バスバ固定構造に適用される電流センサとしては、モータとパワーモジュールとを電気的に接続するバスバと、パワーモジュールに搭載されバスバの近傍に配置される電流センサとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この電流センサでは、バスバがケーシング内に収容され、電流センサが樹脂モールド内に配置されており、ケーシングと樹脂モールドとを組付けることによって、バスバが電流センサの近傍に配置される。
【0004】
このような電流センサは、ケーシングと樹脂モールドとが組付けられた状態で、パワーモジュールに搭載されることにより、モータとパワーモジュールとがバスバを介して電気的に接続され、電流センサによって、モータとパワーモジュールとの間の電力を検出することができる。
【0005】
このような電流センサに対して、パワーモジュール上に電流センサが搭載され、パワーモジュールに対して電流センサを挟んでバスバが対向して配置され、パワーモジュールに対してバスバが固定されるバスバ固定構造がある。
【0006】
このバスバ固定構造では、バスバが、パワーモジュールに対して電流センサを挟んで対向して配置される第1バスバと、電流センサの近傍に配置されパワーモジュールと第1バスバとを電気的に接続する第2バスバとを有している。
【0007】
このようなバスバ固定構造では、第2バスバが、長尺状のねじ部材で形成され、第1バスバ側から電流センサを挿通し、端部の締結部をパワーモジュールに配置させ、第1バスバ側の頭部を治具に係合させて回転することにより、バスバを介してモータとパワーモジュールとが電気的に接続されると共に、バスバがパワーモジュールに対して固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
特開2016−206015号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、上記のようなバスバ固定構造では、第2バスバが長尺状のねじ部材であるので、頭部から締結部までの距離が長く、第2バスバの剛性が低下して締結部の締結時に捩れが生じ易く、締結部における締結トルクが掛かり難くなっていた。
【0010】
そこで、この発明は、第2バスバの剛性を保持し、バスバをパワーモジュールに安定して固定することができるバスバ固定構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1記載の発明は、モータとパワーモジュールとを電気的に接続するバスバと、前記パワーモジュールに搭載され前記バスバの近傍に配置される電流センサとを備え、前記パワーモジュールに対して前記バスバを固定するバスバ固定構造であって、前記バスバは、前記パワーモジュールに対して前記電流センサを挟んで対向して配置される第1バスバと、前記電流センサの近傍に配置され前記パワーモジュールと前記第1バスバとを電気的に接続する第2バスバとを有し、前記第2バスバは、柱状に形成された締結部材と、ボルト部材とを有し、前記締結部材は、前記パワーモジュールに締結されるパワー締結部と、治具と係合し前記締結部材を回転させ前記パワー締結部を締結させる操作部と、前記ボルト部材が締結され前記第1バスバに電気的に接続されるバスバ締結部とを有することを特徴とする。
【0012】
このバスバ固定構造では、第2バスバが、柱状に形成された締結部材と、ボルト部材とを有するので、1つの部材を短くすることができ、第2バスバの剛性を高めることができる。
【0013】
また、締結部材が、パワーモジュールに締結されるパワー締結部と、治具と係合し締結部材を回転させパワー締結部を締結させる操作部と、ボルト部材が締結され第1バスバに電気的に接続されるバスバ締結部とを有するので、パワー締結部とバスバ締結部とを分割して締結することで、安定した締結トルクを得ることができる。
【0014】
従って、このようなバスバ固定構造では、第2バスバを締結部材とボルト部材とに分割することによって、第2バスバの剛性を保持し、バスバをパワーモジュールに安定して固定することができる。
【0015】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のバスバ固定構造であって、前記操作部は、多角形状に形成されていることを特徴とする。
【0016】
このバスバ固定構造では、操作部が、多角形状に形成されているので、治具との係合を各角部で行うことができ、締結部材を安定してパワーモジュールに固定することができる。
【0017】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のバスバ固定構造であって、前記締結部材は、前記バスバ締結部側が有底の中空状に形成され、前記バスバ締結部は、前記締結部材の中空状の内周に雌ねじで形成され、前記操作部は、前記締結部材の中空状の底部に形成されていることを特徴とする。
【0018】
このバスバ固定構造では、バスバ締結部が、締結部材の中空状の内周に雌ねじで形成され、操作部が、締結部材の中空状の底部に形成されているので、締結部材の外周面が外方に向けて張り出すことがなく、締結部材の剛性を保持しつつ、締結部材の大型化を抑制することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、第2バスバの剛性を保持し、バスバをパワーモジュールに安定して固定することができるバスバ固定構造を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0020】
本発明の実施の形態に係るバスバ固定構造の断面図である。
(a)は図1のA−A断面図である。(b)は図1のB−B断面図である。(c)は図1のC−C断面図である。
(a)〜(c)は本発明の実施の形態に係るバスバ固定構造の操作部の他例を示す断面図である。
本発明の実施の形態に係るバスバ固定構造のコントロール基板に電流センサを組付けるときの斜視図である。
本発明の実施の形態に係るバスバ固定構造のインバータをモータに組付けるときの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図1〜図5を用いて本発明の実施の形態に係るバスバ固定構造について説明する。
【0022】
本実施の形態に係るバスバ固定構造1は、モータ3とパワーモジュール5とを電気的に接続するバスバ7と、パワーモジュール5に搭載されバスバ7の近傍に配置される電流センサ9とを備え、パワーモジュール5に対してバスバ7を固定する。
【0023】
また、バスバ7は、パワーモジュール5に対して電流センサ9を挟んで対向して配置される第1バスバ11と、電流センサ9の近傍に配置されパワーモジュール5と第1バスバ11とを電気的に接続する第2バスバ13とを有する。
【0024】
そして、第2バスバ13は、柱状に形成された締結部材15と、ボルト部材17とを有し、締結部材15は、パワーモジュール5に締結されるパワー締結部19と、治具(不図示)と係合し締結部材15を回転させパワー締結部19を締結させる操作部21と、ボルト部材17が締結され第1バスバ11に電気的に接続されるバスバ締結部23とを有する。
【0025】
また、操作部21は、多角形状に形成されている。
【0026】
さらに、締結部材15は、バスバ締結部23側が有底の中空状に形成され、バスバ締結部23は、締結部材15の中空状の内周に雌ねじで形成され、操作部21は、締結部材15の中空状の底部に形成されている。
【0027】
ここで、本実施の形態に係るバスバ固定構造1は、ハイブリッド車や電気自動車などの電動車両に搭載されたモータ3とバッテリなどの電源(不図示)との間に配置されたインバータ25に適用されている。
【0028】
図5に示すように、モータ3は、電動車両に搭載され、電源からインバータ25を介して供給される電力によって電動車両を駆動する推進用の駆動源となっている。
【0029】
図1〜図5に示すように、インバータ25は、パワーモジュール5と、コントロール基板27と、ドライブ基板29と、電流センサ9と、バスバ7とを備えている。
【0030】
パワーモジュール5は、平滑コンデンサ(不図示)で平滑化された電源からの直流電力を三相交流電力に変換する。
【0031】
このパワーモジュール5は、UVWの各相の上アーム及び下アームを構成する6つのパワー半導体スイッチング素子(不図示)を有している。
【0032】
なお、パワー半導体スイッチング素子には、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を用いることができる。
【0033】
コントロール基板27は、パワーモジュール5の上面側に、ボルトなどの固定手段によって固定される合成樹脂などからなるブラケット31の上面側に、ボルトなどの固定手段によって固定される。
【0034】
このコントロール基板27には、コントロール回路が形成され、車両に搭載された各機構の作動を制御するコントローラ(不図示)に電気的に接続され、コントローラからのトルク指令値が入力される。
【0035】
このようなコントロール基板27は、コネクタなどの接続手段(不図示)を介してドライブ基板29に電気的に接続され、コントローラから入力されたトルク指令値に応じたデューティー比のパルス信号をドライブ基板29に出力する。
【0036】
ドライブ基板29は、ブラケット31の下面側に、ボルトなどの固定手段によって固定されると共に、パワーモジュール5の上面側に、半田付けやボルトなどの接続手段によってパワーモジュール5に電気的に接続されている。
【0037】
このドライブ基板29には、ドライブ回路が形成され、コントロール基板27から入力されたパルス信号に基づいて制御信号を生成し、パワーモジュール5の各パワー半導体スイッチング素子の制御電極(例えば、ゲート)に出力する。
【0038】
このようなドライブ基板29は、生成された制御信号により、パワーモジュール5の各パワー半導体スイッチング素子を、コントローラからのトルク指令値に応じたトルクをモータ3に出力させるパターンでオンオフ動作させる。
【0039】
このようなコントロール基板27とドライブ基板29との間には、電流センサ9が配置されている。
【0040】
電流センサ9は、コントロール基板27の下面側に、ボルトなどの固定手段によって固定されると共に、半田付けやボルトなどの接続手段によってコントロール基板27に電気的に接続されている。
【0041】
この電流センサ9には、コントロール基板27とドライブ基板29とから露出する部分に、UVWの各相に応じたバスバ7が挿通して配置され、コイル33と素子(不図示)が内蔵された3つの検出部35が形成されている。
【0042】
このような電流センサ9は、各検出部35に配置されたバスバ7を流れる電流値を検出し、コントロール基板27を介して検出した電流値をコントローラに出力する。
【0043】
バスバ7は、モータ3とパワーモジュール5とを電気的に接続し、パワーモジュール5のUVW相を構成する6つのパワー半導体スイッチング素子に応じて、3つ(ここでは1つのみ図示)備えている。
【0044】
このバスバ7は、第1バスバ11と、第2バスバ13とを備えている。
【0045】
第1バスバ11は、平板状でL字状に形成され、モータ接続部37と、バスバ接続部39とを備えている。
【0046】
モータ接続部37は、バスバ接続部39の端部から下方に向けてほぼ垂直に屈曲され、端部がモータ3に設けられた接続部(不図示)に電気的に接続される。
【0047】
バスバ接続部39は、パワーモジュール5に対して電流センサ9を挟んで対向し、電流センサ9やコントロール基板27の表面とほぼ平行に配置される。
【0048】
このバスバ接続部39の端部側には、第2バスバ13のボルト部材17が挿通される孔が形成され、ボルト部材17が第2バスバ13の締結部材15に締結されることにより、第1バスバ11と第2バスバ13とが電気的に接続される。
【0049】
第2バスバ13は、締結部材15と、ボルト部材17とを備えている。
【0050】
締結部材15は、導通部材からなり、円柱状で、第1バスバ11側の端部が有底の中空状に形成され、パワー締結部19と、操作部21と、バスバ締結部23とを備えている。
(【0051】以降は省略されています)

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