(57)【要約】【課題】バスバーと他の部材との隙間の発生を防止することができるバスバーの締結構造を提供する。【解決手段】バスバーの締結構造１０００は、貫通孔１０１１が設けられたバスバー１０１０と、貫通孔１０１１に挿入され、バスバー１０１０と接触するボルト１０５０と、ボルト１０５０と係合する端子台１０７０と、端子台１０７０を、バスバー１０１０に近づく方向とバスバー１０１０から遠ざかる方向とに移動可能に保持する保持台１０８０と、端子台１０７０をバスバー１０１０に近づく方向に付勢するばね１０９０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が設けられたバスバーと、
前記貫通孔に挿入され、前記バスバーと接触するねじ部材と、
前記ねじ部材と係合する端子台と、
前記端子台を、前記バスバーに近づく方向と前記バスバーから遠ざかる方向とに移動可能に保持する保持台と、
前記端子台をバスバーに近づく方向に付勢する付勢部材とを備えた、バスバーの締結構造。
【請求項２】
前記ねじ部材はボルトであり、前記端子台に嵌め合わされたナットをさらに備え、前記ボルトとナットが嵌まり合う、請求項１に記載のバスバーの締結構造。
【請求項３】
前記ねじ部材は前記端子台に埋込まれたボルトであり、前記ボルトに嵌まり合い、前記バスバーを前記端子台に押付けるナットをさらに備えた、請求項１に記載のバスバーの締結構造。
【請求項４】
前記付勢部材は弾性部材である、請求項１から３のいずれか１項に記載のバスバーの締結構造。
【請求項５】
前記付勢部材はゴムまたはばねである、請求項４に記載のバスバーの締結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バスバーの締結構造に関し、より特定的には、締結時の誤差を吸収することが可能なバスバーの締結構造である。
【背景技術】
【０００２】
従来、バスバーの締結構造は、たとえば特開２００４−２２７９２８号公報（特許文献１）、特開２０００−６７８３３号公報（特許文献２）、特開２００５−２２９７５５号公報（特許文献３）および特開平８−３２２１２５号公報（特許文献４）に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２２７９２８号公報
【特許文献２】特開２０００−６７８３３号公報
【特許文献３】特開２００５−２２９７５５号公報
【特許文献４】特開平８−３２２１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のバスバーの取付構造では、取付時に高さのばらつきにより隙間が発生するという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、バスバーの取付部分において隙間の発生を防止することが可能なバスバーの締結構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に従ったバスバーの締結構造は、貫通孔が設けられたバスバーと、貫通孔に挿入されてバスバーと接触するねじ部材と、ねじ部材と係合する端子台と、端子台がバスバーに近づく方向とバスバーから遠ざかる方向とに移動可能に保持する保持台と、端子台をバスバーに近づく方向に付勢する付勢部材とを備える。
【０００６】
このように構成されたバスバーの締結構造では、端子台をバスバーに近づく方向に付勢する付勢部材が設けられ、端子台は、バスバーに近づく方向とバスバーから遠ざかる方向とに移動可能である。これにより、端子台とバスバーとを接触させた場合には、端子台の位置が適宜移動するので、最適な位置に端子台を位置決めすることができる。その結果、端子台とバスバーとの隙間の発生を防止することができる。
【０００７】
好ましくは、ねじ部材はボルトであり、端子台に嵌め合わされたナットをさらに備え、ボルトとナットが嵌まり合う。
【０００８】
好ましくは、ねじ部材は端子台に埋込まれたボルトである。ボルトに嵌まり合い、バスバーを端子台に押付けるナットをさらに備える。
【０００９】
好ましくは、付勢部材は弾性部材である。
好ましくは、付勢部材はゴムまたはばねである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さない。また、各実施の形態を組合せることも可能である。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の１つの実施の形態に係る発熱素子を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。図１に示される例では、駆動ユニット１は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ１００と、レゾルバ２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部５００と、ハウジング６００と、端子台７００とを含んで構成される。
【００１２】
モータジェネレータ１００は、電動機または発電機として機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング６００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。
【００１３】
ロータ１３０は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成されたロータコアと、該ロータコアに埋設された永久磁石とを有する。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。
【００１４】
ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング６００に設けられた端子台７００および給電ケーブル８００Ａを介してＰＣＵ（Power Control Unit）８００とに接続される。また、ＰＣＵ８００は、給電ケーブル９００Ａを介してバッテリ９００に接続される。これにより、バッテリ９００とステータコイル１４２とが電気的に接続される。
【００１５】
ステータコア１４１は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。
【００１６】
３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むステータコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバー１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。
【００１７】
給電ケーブル８００Ａは、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる３相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル８００ＡにおけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。
【００１８】
モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて車両を走行させる。
【００１９】
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作用する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ８００におけるインバータを介してバッテリ９００に蓄えられる。
【００２０】
レゾルバ２００は、レゾルバロータ２１０と、レゾルバステータ２２０とを有する。レゾルバロータ２１０は、モータジェネレータ１００の回転シャフト１１０に接続されている。また、レゾルバステータ２２０は、レゾルバステータコア２２１と、該コアに巻回されたレゾルバステータコイル２２２とを有する。上記レゾルバ２００によりモータジェネレータ１００のロータ１３０の回転角度が検出される。検出された回転角度は、コネクタ１０を介してＰＣＵ８００へ伝達される。ＰＣＵ８００は、検出されたロータ１３０の回転角度と、外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からのトルク指令値とを用いてモータジェネレータ１００を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ１００へ出力する。
【００２１】
図２は、ＰＣＵ８００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ８００は、コンバータ８１０と、インバータ８２０と、制御装置８３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３と、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗとを含む。コンバータ８１０は、バッテリ９００とインバータ８２０との間に接続され、インバータ８２０は、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続される。
【００２２】
コンバータ８１０に接続されるバッテリ９００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の２次電池である。
【００２３】
バッテリ９００は、発生した直流電圧をコンバータ８１０に供給し、また、コンバータ８１０から受ける直流電圧によって充電される。
【００２４】
コンバータ８１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置８３０からの信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ９００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。
【００２５】
このコンバータ８１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ９００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。またコンバータ８１０は、インバータ８２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ９００を充電する。
【００２６】
インバータ８２０は、Ｕ相アーム８５０Ｕ、Ｖ相アーム８５０ＶおよびＷ相アーム８５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム８５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム８５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム８５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８からなる。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン８４０Ｕ，８４０Ｖ，８４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
【００２７】
このインバータ８２０は、制御装置８３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。また、インバータ８２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。
【００２８】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。
【００２９】
レゾルバ２００は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度を検出して制御装置８３０へ出力する。ここで、制御装置８３０への出力は、配線１３，１４およびコネクタ１０を介して行なわれる。
【００３０】
制御装置８３０は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度を、モータトルク指令値、モータジェネレータ１００の各相電流値、およびインバータ８２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ８２０へ出力する。
【００３１】
また、制御装置８３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ８２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ８１０へ出力する。
【００３２】
さらに、制御装置８３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ９００を充電するため、コンバータ８１０およびインバータ８２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。
【００３３】
このＣＰＵ８００においては、コンバータ８１０は、制御装置８３０からの制御信号に基づいて、バッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ８２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。
【００３４】
また、インバータ８２０は、モータジェネレータ１００の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ８１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ９００を充電する。
【００３５】
図３は、実施の形態１に従ったバスバーの締結構造の断面図である。図３を参照して、インバータ８２０と他の構造との連結部分には、バスバーの締結構造１０００が用いられる。バスバーの締結構造１０００は、バスバー１０１０を端子台１０７０に係合するための構造である。基板１２００上にパワーモジュールとしてのインバータ８２０が搭載されている。基板１２００上に保持台１０８０が設けられる。保持台１０８０の内部空間に端子台１０７０が嵌まり合っている。端子台１０７０はばね１０９０により付勢されている。端子台１０７０はフランジ部分１０７１を有し、フランジ部分１０７１が保持台１０８０に係合している。これにより、端子台１０７０が保持台１０８０から外れることを防止できる。図３のインバータ８２０は、コンバータ８１０、バッテリ９００またはコンデンサＣ１、Ｃ２などに置き換えられてもよい。
【００３６】
箱型の保持台１０８０から一部分が露出するように端子台１０７０が配置されている。端子台１０７０にナット１０６０が固定されている。ナット１０６０にボルト１０５０がねじ込まれている。ナット１０６０とボルト１０５０がバスバー１０１０を挟み込んでいる。ボルト１０５０はバスバー１０１０の貫通孔１０１１を貫通している。
【００３７】
バスバー１０１０はインバータケース１０３０を貫通するように配置されている。バスバー１０１０とインバータケース１０３０との間にはバスバーモールドコネクタ１０２０およびシール部材１０４０が設けられている。
【００３８】
インバータにおいて、バスバー１０１０を端子台１０７０等に締結する際には、お互いに高さ位置ばらつきにより、バスバー１０１０と端子台１０７０との間に隙間が発生することがある。隙間が発生したまま締結を行なうとバスバー１０１０、端子台１０７０に過大な応力が発生する。この隙間を吸収するために端子台１０７０を可動構造としている。インバータケース１０３０等に固定されたモールドされたバスバー１０１０をケース内の端子台１０７０等に締結する場合には、バスバー１０１０の強度を、端子台１０７０の高さばらつき、インバータケース１０３０の高さのばらつきにより、端子台１０７０の高さとバスバー１０１０の高さの間に隙間が発生することがある。隙間が発生したまま締結を行なうとバスバー１０１０が破壊することがある。また、シール性が低下することもある。バスバー１０１０は必ず端子台１０７０の可動範囲内まで押し下げる設定とし、隙間を吸収させる。ばね１０９０は、端子台１０７０を軽く保持できる程度のばね定数としている。
【００３９】
図４は、図３で示すバスバーの締結構造の分解断面図である。図４で示すように、バスバー１０１０は、矢印１００１で示す方向に押し下げることで端子台１０７０と接触する。バスバー１０１０は端子台１０７０の可動範囲内まで押し下げる設定とし、隙間を吸収させる。すなわち、この実施の形態では、端子台１０７０のスライド機構とばね１０９０とを用いている。
【００４０】
図５は、バスバーが取除かれたバスバーの締結構造を示す断面図である。図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図５および図６を参照して、樹脂製の端子台１０７０に埋込まれたナット１０６０にボルト１０５０がねじ込まれている。バスバーから供給される電力をインバータ側に伝えるために、ナット１０６０に導電線が接続されていてもよい。また、端子台１０７０が樹脂でなく導電性の材料（たとえば金属）で構成され、この金属に導電線が接続されていてもよい。
【００４１】
図６で示すように、上部から見た端子台１０７０の形状は円形状であり、そのほぼ中央部にボルト１０５０が配置されている。ボルト１０５０とナット１０６０とが嵌まり合っている。
【００４２】
この発明に従ったバスバーの締結構造１０００は、貫通孔１０１１が設けられたバスバー１０１０と、貫通孔１０１１に挿入され、バスバー１０１０と接触するねじ部材としてのボルト１０５０と、ボルト１０５０と係合する端子台１０７０と、端子台１０７０をバスバー１０１０に近づく方向とバスバー１０１０から遠ざかる方向とに移動可能に保持する保持台１０８０と、端子台１０７０をバスバー１０１０に近づく方向に付勢する付勢部材としてのばね１０９０とを備える。
【００４３】
端子台１０７０に嵌め合わせられたナット１０６０をさらに備える。
なお、ナット１０６０は、端子台１０７０に埋込まれる埋込みボルトに置換えられることも可能である。この場合、埋込みボルトが端子台１０７０から突出し、埋込みボルト先端部が貫通孔１０１１に貫通する。そしてその埋込みボルトにナットが嵌め合わせられる。ナットが締められることによりナットがバスバー１０１０を端子台１０７０へ近づく方向に押付ける。
【００４４】
付勢部材は弾性部材であり、この弾性部材として実施の形態１ではばね１０９０を用いている。
【００４５】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２に従ったバスバーの締結構造の断面図である。図８は、この発明の実施の形態２に従ったバスバーの締結構造における端子台および弾性体の断面図である。図７および図８を参照して、この発明の実施の形態２に従ったバスバーの締結構造１０００では、付勢部材として弾性体１１１０を用いている点で、実施の形態１に従ったバスバーの締結構造１０００と異なる。弾性体１１１０はたとえばゴムにより構成される。また、弾性体１１１０はゴムだけでなくたとえばプラスチックなどで構成されていてもよい。図８で示すように、埋込まれたナット１０６０に引出し端子１１３０が取付けられ、引出し端子１１３０にワイヤハーネス１０９０が接続されている。端子台１０７０から引出されたワイヤハーネス１０９０によりインバータなどの内部機器とバスバーとが接続される。
【００４６】
このように構成された実施の形態２に従ったバスバーの締結構造でも、実施の形態１に従ったバスバーの締結構造と同様の効果がある。
【００４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係る発熱素子を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。
【図２】ＰＣＵ８００の主要部の構成を示す回路図である。
【図３】実施の形態１に従ったバスバーの締結構造の断面図である。
【図４】図３で示すバスバーの締結構造の分解断面図である。
【図５】バスバーが取除かれたバスバーの締結構造を示す断面図である。
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従ったバスバーの締結構造の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に従ったバスバーの締結構造における端子台および弾性体の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
８２０  インバータ、１０００  バスバーの締結構造、１０１０  バスバー、１０１１  貫通孔、１０２０  バスバーモールドコネクタ、１０３０  インバータケース、１０４０  シール部、１０５０  ボルト、１０６０  ナット、１０７０  端子台、１０７１  フランジ部、１０８０  保持台、１０９０  ばね、１２００  基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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