(57)【要約】【課題】例えば電力変換装置の大型化が抑制され、またバスバー素材の捨て材が存在せず、低コスト化を図ることができるバスバーを得る。【解決手段】この発明に係るバスバーは、例えば電力変換装置と外部部品との間の電気的接続に供されるバスバーであって、一方の先端部４ａに例えばプレス加工により平面部が形成され、他方の先端部にも同様にして平面部が形成された断面円形状の棒状本体１と、これらの平面部に設けられ被電気部材に電気的に接続させるための第１の接続手段である穴５とを備えている。【選択図】図１
2014209504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、を備えたバスバー。
【請求項２】
少なくとも一方の先端部に板状の平面部が形成された、コーナ部に曲面を有する断面多角形形状の棒状本体と、
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、を備えたバスバー。
【請求項３】
前記棒状本体は、中間部に断面多角形形状の回り止め部を有する請求項１に記載のバスバー。
【請求項４】
前記棒状本体は、中間部が中空である請求項１〜３の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項５】
前記棒状本体は、中間部の表面に絶縁膜が形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項６】
前記棒状本体は、中間部の表面に絶縁部材が被覆されている請求項１〜４の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項７】
前記第１の接続手段は、穴である請求項１〜６の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項８】
前記第１の接続手段は、前記平面部に形成された窪み部の内壁面に形成されたメネジである請求項１〜６の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項９】
前記第１の接続手段は、前記平面部に形成された穴に圧入された圧入ナットである請求項１〜６の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項１０】
前記第１の接続手段は、前記平面部に形成された穴に圧入されたスタットボルトである請求項１〜６の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項１１】
前記棒状本体の他方の棒状の先端部には、先端部を被電気部材に電気的に接続させるための第２の接続手段が設けられている請求項１〜１０の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項１２】
前記第２の接続手段は、オネジである請求項１１に記載のバスバー。
【請求項１３】
前記第２の接続手段は、径が膨大した径膨大部に軸線に沿って延びて形成されたメネジである請求項１１に記載のバスバー。
【請求項１４】
請求項１または２に記載のバスバーの製造方法であって、
押出し加工により形成されたバスバー素材の少なくとも一方の先端部をプレス加工して前記平面部を有する前記棒状本体を形成し、この後前記平面部に前記第１の接続手段を設けるバスバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９５１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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、及びその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、を備えている。
【０００９】
また、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、コーナ部に曲面を有する断面多角形形状の棒状本体と、
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、を備えている。
【００１０】
この発明に係るバスバーの製造方法は、押出し加工により形成された棒材の少なくとも一方の先端部をプレス加工して平面部を有する棒状本体を形成し、この後前記平面部に第１の接続手段を設ける。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【００１２】
また、この発明に係るバスバーの製造方法によれば、押出し加工によるバスバー素材を形成し、また先端部をプレス加工により平面部を形成することで、平面部を有する、断面円形またはコーナ部に曲面を有する断面多角形形状の棒状本体を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１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。
【図２】この発明の実施の形態２のバスバーを示す全体斜視図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図４】図２のバスバーの変形例を示す正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った矢視断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３のバスバーを示す全体斜視図であり。
【図７】図６の分解斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態４のバスバーを示す全体斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５のバスバーを示す全体斜視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った矢視断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態６のバスバーを示す全体斜視図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態７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。
【図１５】この発明の実施の形態８のバスバーを示す全体斜視図である。
【図１６】図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態９のバスバーを示す全体斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態１０のバスバーを示す全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の各実施の形態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。
【００１５】
実施の形態１．
図1は電力変換装置を示す斜視図である。
この実施の形態のバスバーは、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。
【００１６】
この発明の実施の形態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。
【００１７】
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。
【００１８】
この実施の形態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。
【００１９】
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。
【００２０】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２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、実施の形態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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、実施の形態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。
【００２３】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３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。
この実施の形態のバスバーは、実施の形態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。
この実施の形態のバスバーでは、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。
【００２４】
この実施の形態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。
【００２５】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４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。
この実施の形態のバスバーでは、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。
【００２６】
この実施の形態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。
【００２７】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５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。
この実施の形態のバスバーでは、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。
【００２８】
この実施の形態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２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。
【００２９】
実施の形態６．
図１２はこの発明の実施の形態６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。
この実施の形態のバスバーでは、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。
【００３０】
この実施の形態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。
【００３１】
実施の形態７．
図１４はこの発明の実施の形態７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。
この実施の形態では、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。
【００３２】
この実施の形態７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。
【００３３】
実施の形態８．
図１５はこの発明の実施の形態８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。
この実施の形態では、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。
【００３４】
この実施の形態８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。
【００３５】
実施の形態９．
図１７はこの発明の実施の形態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、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。
【００３６】
この実施の形態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。
【００３７】
実施の形態１０．
図１８はこの発明の実施の形態１０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。
【００３８】
この実施の形態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。
【００３９】
なお、上記各実施の形態では、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、上記各実施の形態では、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。
【符号の説明】
【００４０】
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。
【図１】
2014209504.tif 000003
【図２】
2014209504.tif 000004
【図３】
2014209504.tif 000005
【図４】
2014209504.tif 000006
【図５】
2014209504.tif 000007
【図６】
2014209504.tif 000008
【図７】
2014209504.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014209504.tif 000012
【図１１】
2014209504.tif 000013
【図１２】
2014209504.tif 000014
【図１３】
2014209504.tif 000015
【図１４】
2014209504.tif 000016
【図１５】
2014209504.tif 000017
【図１６】
2014209504.tif 000018
【図１７】
2014209504.tif 000019
【図１８】
2014209504.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月17日(2014.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記平面部に形成された窪み部の内壁面に形成されたメネジであるバスバー。
【請求項２】
少なくとも一方の先端部に板状の平面部が形成された、コーナ部に曲面を有する断面多角形形状の棒状本体と、
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、前記平面部に形成された窪み部の内壁面に形成されたメネジであるバスバー。
【請求項３】
前記棒状本体は、中間部に断面多角形形状の回り止め部を有する請求項１に記載のバスバー。
【請求項４】
前記棒状本体は、中間部が中空である請求項１〜３の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項５】
前記棒状本体は、中間部の表面に絶縁膜が形成されている請求項１〜４の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項６】
前記棒状本体は、中間部の表面に絶縁部材が被覆されている請求項１〜４の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項７】
前記棒状本体の他方の棒状の先端部には、先端部を被電気部材に電気的に接続させるための第２の接続手段が設けられている請求項１〜６の何れか１項に記載のバスバー。
【請求項８】
前記第２の接続手段は、オネジである請求項７に記載のバスバー。
【請求項９】
前記第２の接続手段は、径が膨大した径膨大部に軸線に沿って延びて形成されたメネジである請求項７に記載のバスバー。
【請求項１０】
請求項１または２に記載のバスバーの製造方法であって、
押出し加工により形成されたバスバー素材の少なくとも一方の先端部をプレス加工して前記平面部を有する前記棒状本体を形成し、この後前記平面部に前記第１の接続手段を設けるバスバーの製造方法。