(57)【要約】【課題】  相互に逆方向の電流が流れる一対の板状のバスバーを備えるバスバー構造体において、その各バスバー内を流れる電流が対向方向で一致していない。【解決手段】  電源の高位側(＋)と接続する正端子６４を備える正側バスバー５４は、その正側バスバー６４から伸びるとともに、モジュールの正側と電気的に接続する正側導体柱２２、３２、４２を有している。電源の低位側(−)と接続する負端子６２を有する負側バスバー５２は、その負側バスバー５２から伸びるとともに、モジュールの負側と電気的に接続する負側導体柱２４、３４、４４を有している。正側バスバー５４と負側バスバー５２の少なくとも一部に狭窄領域８３ａ、８３ｂが形成されており、その狭窄領域８３ａ、８３ｂが対向方向に一致する位置関係に形成されている。【選択図】  図１
2005237118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に逆方向の電流が流れる一対の板状のバスバーを備えるバスバー構造体において、
電源の高位側と接続する正端子を備える正側バスバーと、
その正側バスバーから伸びるとともに、モジュールの正側とその正側バスバーを電気的に接続可能な正側導体柱と、
正側バスバーと対向する位置関係に形成されているとともに、電源の低位側と接続する負端子を有する負側バスバーと、
その負側バスバーから伸びるとともに、モジュールの負側とその負側バスバーを電気的に接続可能な負側導体柱とを備え、
正側バスバーと負側バスバーの少なくとも一部に狭窄領域が形成されており、その狭窄領域が対向方向に一致する位置関係に形成されていることを特徴とするバスバー構造体。
【請求項２】
前記狭窄領域が端子の近傍に形成されていることを特徴とする請求項１のバスバー構造体。
【請求項３】
前記狭窄領域がバスバーと導体柱の連結部の近傍に形成されていることを特徴とする請求項２のバスバー構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかのバスバー構造体と３相インバータ回路とを備えている電力変換装置であって、
正側バスバーから伸びる正側Ｕ相導体柱と正側Ｖ相導体柱と正側Ｗ相導体柱が３相インバータ回路のアッパー側に形成されているＵ相スイッチング素子とＶ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子の正側に接続されており、
負側バスバーから伸びる負側Ｕ相導体柱と負側Ｖ相導体柱と負側Ｗ相導体柱が３相インバータ回路のロー側に形成されているＵ相スイッチング素子とＶ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子の負側に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子が設けられているモジュール(典型的にはインバータ、コンバータなどの回路)に対して、電源からの電流を供給するために利用されているバスバー構造体に関する。より詳細には、相互に逆方向の電流が流れる一対の板状のバスバーで構成されているバスバー構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電気自動車用のモータやアクチュエータの大電流化に伴って、その機器に備えられているインバータ回路などを大電流で扱いたいという要望が増大している。そして、この種の要望に応えるために、上記の回路ではスイッチング素子の並列使用や放熱性が考慮されて、そのサイズが大型化する傾向にある。このため、この種の回路の配線部(バスバーなど)も追随して大きいものが使用されるようになってきている。        
一般的に、この種の回路に設けられているスイッチング素子をスイッチングすると、スパイク状のサージ電圧が発生することがある。これは配線部の寄生インダクタンスにスイッチング時の電流変化が乗ずるためである。上述したようにその配線部が大型化してくると、この配線部の寄生インダクタンスも増大することになる。したがって、近年では、この配線部の寄生インダクタンスに対して何らかの対処を施すことの重要性が増している。
特許文献１には、相互に逆向きの電流が流れる一対の板状のバスバーを配置して、それぞれのバスバーを流れる電流からの磁束を相殺することで、バスバー間の相互インダクタンスを低減する技術が記載されている。  
【特許文献１】特開２００２−４４９６０号公報（その公報の図１参照）
【０００３】
まず、一対の板状のバスバーに関して説明する前に、この種のバスバー構造体が利用されている一例として３相インバータ回路を例示する。図５に３相インバータ回路の等価回路を示す。
図５に示す３相インバータ回路は、電源の正側(＋)とトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３が接続点１２２、１３２、１４２を介して並列に接続しており、この３つのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３でアッパー側部を形成している。一方、電源の負側(−)とトランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６が接続点１２４、１３４、１４４を介して並列に接続しており、このトランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６でロー側部を形成している。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６にはダイオードＤ１〜Ｄ６が並列に接続されてスイッチング時の逆回復電流をバイパスする役割を担っている。アッパー側部の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３とロー側部の各トランジスタＴｒ４〜Ｔｒ６とをそれぞれ接続する箇所からＵ相、Ｖ相、Ｗ相が図示しない負荷へ出力されている。なお、近年の大電流化に伴って、例えばＵ相に対応するトランジスタＴｒ１が１個ではなく、３個を並列に構成する場合があり、このためにこの種の回路が大型化される傾向にある。
【０００４】
図６に、この種のインバータ回路に用いられるバスバー構造体の一例を、斜視図を用いて示す。
このバスバー構造体は相互に逆向きの電流が流れる一対の正側バスバー１５４と負側バスバー１５２を備えている。正側バスバー１５４は電源の高位側(＋)と正端子１６４を介して接続している。その正側バスバー１５４から伸びるとともに、３相インバータのアッパー側部とその正側バスバー１５４を電気的に接続可能な正側導体柱２２２、２３２、２４２が形成されており、図示２２２の正側Ｕ相導体柱は、アッパー側部の接続点１２２と接続しており、図示２３２の正側Ｖ相導体柱はアッパー側部の接続点１３２と接続しており、図示２４２の正側Ｗ相導体柱はアッパー側部の接続点１４２と接続している。なお、このバスバー構造体は図面左右に対称構造となっており、図５に示す３相インバータ回路は図面右側に配置されており、図面左側には別個の３相インバータ回路がさらに形成されている。したがって、このバスバー構造体は、左右に配置されている２つの３相インバータ回路に対して、電源からの電流を同時に供給可能なバスバー構造体である。
正側バスバー１５４と対向する位置関係に形成されている負側バスバー１５２は電源の低位側(−)と負端子１６２を介して接続している。その負側バスバー１５２から伸びるとともに、３相インバータ回路のロー側部とその負側バスバー１５２を電気的に接続可能な負側導体柱２２４、２３４、２４４が形成されており、図示２２４の負側Ｕ相導体柱は、ロー側部の接続点１２４と接続しており、図示２３４の負側Ｖ相導体柱はロー側部の接続点１３４と接続しており、図示２４４の負側Ｗ相導体柱はロー側部の接続点１４４と接続している。
このバスバー構造体の正端子１６４と負端子１６２は、同一平面に揃えられ水平方向でオフセットすることによって相互に接触しない。これは、他部品との接続や組付けのし易さから、このように水平方向でオフセットされている。
【０００５】
電源の正側(＋)から供給された供給電流は、正端子１６４から正側バスバー１５４内を経由して、アッパー側部でオンしているトランジスタに接続する正側導体柱を亘り、図示しない負荷へと供給される。負荷から帰還してくる帰還電流は、ロー側部でオンしているトランジスタを亘り、そのトランジスタに接続する負側導体柱と負側バスバー１５２を経由して負端子１６２から電源の負側(−)へと流れる。したがって、正側バスバー１５４内を流れる供給電流と、負側バスバー１５２内を流れる帰還電流は相互に逆方向へ向かって流れており、これにより各電流によって発生する逆方向の磁束が相殺され、この間の相互インダクタンスが低減されることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らの検討の結果、この各バスバー内を流れる供給電流と帰還電流の電流分布は、そのバスバーの形状に基づいて偏って分布していることが判明してきた。なかでも近年の大型化の傾向にあるバスバーではその電流分布の偏りが大きくなっており、供給電流の電流分布と、帰還電流の電流分布がその対向方向で一致しない事態が発生していることが判明してきた。したがって、本発明者らは、それぞれの電流から発生する磁束が十分に相殺されず、相互インダクタンスが十分に低減し得ないという問題が生じることを認識した。この現象を、図７を用いて簡単に説明する。
図７は、図６に示すバスバー構造体の平面図と、そのバスバー内を流れる電流の導通経路を模式的に示しており、図７(ａ)が正側バスバー１５４であり、図７(ｂ)が負側バスバー１５２であり、図７(ｃ)は正側バスバー１５４と負側バスバー１５２を重ね合わせた平面図である。なお、図７(ａ)の破線が正側バスバー１５４内の供給電流の導通経路を示し、図７(ｂ)では実線を用いて負側バスバー１５２内の帰還電流の導通経路を示している。なお、この例ではＷ相への供給電流と、Ｗ相からの帰還電流のみを示している。実際には各端子と各導体柱との間を導通する供給電流と帰還電流のあらゆる組み合わせを考慮する必要があるが、この例ではＷ相に対応する供給電流と帰還電流のみで便宜上検討する。
【０００７】
図７(ａ)、(ｂ)に示すように、供給電流と帰還電流は、端子と導体柱を結ぶ最短経路で流れようとする。
したがって、図７(ｃ)に示すように、正側バスバー１５４内を流れる供給電流と、負側バスバー１５２を流れる帰還電流の導通経路はその対向方向で一致していないことがわかる。本発明者らの検討では、バスバーの幅が20mmを超えるとこの傾向が顕著に現れることが確認されている(これ以下の幅であっても導通経路の偏りは生じており、これがサージ電圧に影響する場合は問題となる)。したがって、この供給電流と帰還電流によって発生する磁束が十分に相殺されずに、ひいてはサージ電圧を十分に低減できないという問題が発生する。
本発明の目的は、正側バスバーと負側バスバーを流れる供給電流と帰還電流の電流分布を、そのバスバーの対向方向で一致させることで(正側バスバーと負側バスバーを重ね合わせたときの電流分布が一致することをいう)、それぞれの電流によって発生する磁束を相殺することで相互インダクタンスを低減し、ひいてはサージ電圧が抑制されるバスバー構造体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】
【０００８】
本発明は、相互に逆方向の電流が流れる一対の板状のバスバーを備えるバスバー構造体において具現化される。
本発明のバスバー構造体は、電源の高位側と接続する正端子を備える正側バスバーを備えている。その正側バスバーから伸びるとともに、モジュールの正側とその正側バスバーを電気的に接続可能な正側導体柱を備えている。これにより、電源の高位側から供給される供給電流は、端子から正側バスバーと正側導体柱を経由してモジュールへと供給される。
本発明のバスバー構造体は、正側バスバーと対向する位置関係に形成されているとともに、電源の低位側と接続する負端子を有する負側バスバーを備えている。その負側バスバーから伸びるとともに、モジュールの負側とその負側バスバーを電気的に接続可能な負側導体柱を備えている。これにより、モジュールから帰還する帰還電流は、負側導体柱と負側バスバーと負端子を経由して電源の低位側へと流れる。したがって、正側バスバー内を流れる供給電流と、負側バスバーを流れる帰還電流は相互に逆方向へ流れている。
正側バスバー及び負側バスバーの少なくとも一部に狭窄領域が形成されている。その狭窄領域が対向方向に一致する位置関係に形成されている。即ち、正側バスバーと負側バスバーを重ねたときに、狭窄領域が重ね合わされる位置関係に形成される。
【０００９】
上記のバスバー構造体によると、正側バスバーと負側バスバーに狭窄領域が形成されており、その狭窄領域が対向方向に一致している。正側バスバーを流れる供給電流と、負側バスバーを流れる帰還電流がそれぞれの狭窄領域を経由するために、その狭窄領域では供給電流と帰還電流がバスバーの対向方向で一致して流れることになる。この狭窄領域を経由して端子又は導体柱へと流れるそれぞれの電流の導通経路も、この狭窄領域で一旦集束されていることから、それ以外のバスバー内でもその対向方向で比較的一致して流れることになる。したがって、それぞれの電流から発生する逆方向の磁束は相殺されて、相互インダクタンスは低減し、ひいてはサージ電圧が抑制される。
なお、背景技術で説明した特許文献１には、バスバーにスリット(切欠き部)を形成して、対向するバスバー内を流れる電流分布をバランスさせる技術に関して記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されるスリットは、対向するバスバーの形状を揃えるのが目的で形成されるスリットであり、より大雑把に電流分布をバランスさせる技術と言える。一方、本発明の狭窄領域は、さらにそのバスバー内の電流分布を対向するバスバーで一致させる技術であり、双方の技術思想は別異ものである。
【００１０】
狭窄領域が端子の近傍に形成されていることが好ましい。
正端子と負端子は同一平面に揃えるために水平方向にオフセットされて形成されており、このためこの端子近傍の供給電流と帰還電流の導通経路は、そのバスバーの対向方向で大きく偏っている。したがって、この端子の近傍で狭窄領域を形成すると、その箇所で電流が集束されるために、供給電流と帰還電流をそのバスバーの対向方向で一致させることができる。さらに、その狭窄領域を経由してバスバー内を亘って流れる供給電流と帰還電流の導通経路が、バスバーの対向方向でよく一致して流れることになるために、それぞれの電流から発生する磁束を相殺する効果は極めて大きい。これにより、相互インダクタンスは低減し、ひいてはサージ電圧が抑制される。
【００１１】
狭窄領域がバスバーと導体柱の連結部の近傍に形成されていることが好ましい。
正側導体柱と負側導体柱のいずれもモジュールに向かって伸びて形成されており、それぞれの導体柱が重なって配置されないように、バスバーと導体柱の連結部の位置はオフセットされている。したがって、この連結部の近傍では供給電流と帰還電流の導通経路がそのバスバーの対向方向で大きく偏っている。このため、この連結部の近傍に狭窄領域を形成することで、供給電流と帰還電流を集束させることができる。これにより各電流から発生する逆方向の磁束は相殺されて、相互インダクタンスは低減し、ひいてはサージ電圧が抑制される。
【００１２】
上記のバスバー構造体を、３相インバータ回路を有するモジュールに利用している電力変換装置が好ましい。
この場合、正側バスバーから伸びる正側Ｕ相導体柱と正側Ｖ相導体柱と正側Ｗ相導体柱が３相インバータ回路のアッパー側に形成されているＵ相スイッチング素子とＶ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子の正側に接続されている。負側バスバーから伸びる負側Ｕ相導体柱と負側Ｖ相導体柱と負側Ｗ相導体柱が３相インバータ回路のロー側に形成されているＵ相スイッチング素子とＶ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子の負側に接続されている。
３相インバータ回路はその大電流化に伴って大型化されてきており、この大型化に追随してこの３相インバータ回路に用いられるバスバーの幅は大きいものが用いられる。したがって、３相インバータ回路ではこのバスバーに起因する寄生インダクタンスによるサージ電圧の発生が大きな問題となっている。
この３相インバータ回路に対して本発明のバスバーを利用すると、そのサージ電圧を低減する効果が十分に発揮されて好適である。
バスバーの幅が20mmを超える場合に本発明を利用するのが特に好ましい。バスバーの幅が20mmを超えると、そのバスバー内を流れる電流に分布が生じる傾向にあり、本発明によればこのような電流の分布をバスバーの対向する方向で一致させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、正側バスバーを流れる供給電流と、負側バスバーを流れる帰還電流が相互に逆方向へ流れるとともに、その電流分布が対向方向で一致しているために、それぞれの電流からの磁束が相殺されて、相互インダクタンスが低減し、ひいてはサージ電圧が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
最初に実施例の主要な特徴を列記する。
(第１実施形態)  モジュールと正側バスバーと負側バスバーはそれぞれ平行に形成されている。正側バスバーと負側バスバーから伸びる導体柱は、この平行面に対して垂直方向に伸びて形成されている。これにより、導体柱内を流れる電流と、各バスバー及びモジュール内を流れる電流とは直交しており、この間の相互インダクタンスは発生しない。
(第２実施形態)  モジュール内を流れる電流と、バスバーを流れる電流との間の相互インダクタンスを低減するために、モジュール内を流れる電流の方向に対して、逆方向の電流が流れるバスバーをモジュールに近い側に配置する。例えば、モジュール内を流れる電流の方向に対して、供給電流が逆方向に流れるのであれば、モジュールと正側バスバーと負側バスバーをこの順で配置する。
【実施例】
【００１５】
図面を参照して以下に各実施例を詳細に説明する。
(第１実施例)  図１に第１実施例のバスバー構造体の模式的な斜視図を示す。なお、本実施例のバスバー構造体は、図６に示す従来のバスバー構造体と対比することでその違いが明白に理解できる。また、本実施例のバスバー構造体は、図５に示す３相インバータ回路に接続されており、ここではその３相インバータ回路の説明を省略する。
図１に示すバスバー構造体は相互に逆向きの電流が流れる一対の正側バスバー５４と負側バスバー５２を備えている。正側バスバー５４と負側バスバー５２は、図示しない絶縁膜を介して対向していてもよく、あるいは所定の距離を隔てることでその間が絶縁されていてもよい。正側バスバー５４と負側バスバー５２は略矩形の形状であり、その形状はほぼ一致している。
正側バスバー５４は電源の高位側(＋)と正端子６４を介して接続している。その正側バスバー５４の長辺方向の側面から伸びるとともに、３相インバータのアッパー側部とその正側バスバー５４を電気的に接続可能な正側導体柱２２、３２、４２が形成されている。正側導体柱２２、３２、４２は正側バスバー５４に対して垂直方向に伸びている。
図示２２の正側Ｕ相導体柱は、アッパー側部のＵ相に対応するトランジスタと接続しており、図示３２の正側Ｖ相導体柱はアッパー側部のＶ相に対応するトランジスタと接続しており、図示４２の正側Ｗ相導体柱はアッパー側部のＷ相に対応するトランジスタと接続している。なお、このバスバー構造体は図面左右に対称構造となっており、左右それぞれに３相インバータ回路が配置されている。このバスバー構造体はその２つの３相インバータ回路に対して電源からの電流を同時に供給可能である。
【００１６】
正側バスバー５４と対向する位置関係に形成されている負側バスバー５２は電源の低位側(−)と負端子６２を介して接続している。その負側バスバー５２の長辺方向の側面から伸びるとともに、３相インバータ回路のロー側部とその負側バスバー５２を電気的に接続可能な負側導体柱２４、３４、４４が形成されている。負側導体柱２４、３４、４４は負側バスバー５２に対して垂直方向に伸びている。
図示２４の負側Ｕ相導体柱は、ロー側部のトランジスタと接続しており、図示３４の負側Ｖ相導体柱はロー側部のトランジスタと接続しており、図示４４の負側Ｗ相導体柱はロー側部のトランジスタと接続している。
このバスバー構造体の正端子６４と負端子６２は同一平面内に揃えられ、水平方向にオフセットされた位置に形成されているとともに、その正側バスバー５４の正端子６４の近傍には正端子側切欠き部８２ａが形成されており、負側バスバー５２の負端子６２の近傍には負端子側切欠き部８２ｂが形成されている。この端子側切欠き部８２ａ、８２ｂによって各バスバーの端子の近傍には狭窄領域８１ａ、８１ｂが形成されている。正側バスバー５４の狭窄領域８１ａと負側バスバー５２の狭窄領域８１ｂはバスバーの対向方向に一致した位置関係に形成されている。
【００１７】
電源の正側(＋)から供給された供給電流は、正端子６４から正側バスバー５４を経由して、アッパー側部でオンしているトランジスタに接続する正側導体柱を亘り、図示しない負荷(典型的にはモータである)へと供給される。負荷から帰還してくる帰還電流は、ロー側部でオンしているトランジスタを亘り、そのトランジスタに接続する負側導体柱と負側バスバー５２を経由して負端子６２から電源の負側(−)へと帰還する。
このバスバー構造体では、各導体柱と各バスバーが直交の位置関係に形成されているために、この間に相互インダクタンスが発生しないという特徴がある。さらに、正側導体柱と負側導体柱がほぼ平行に形成されており、それぞれの導体柱を流れる電流は逆方向へ流れており、そのためにこの間に発生する磁束が相殺されて相互インダクタンスが低減されるという効果も期待できる。また、このバスバー構造体は、一つのバスバーによって２つの３相インバータ回路の各相のトランジスタに電流を供給または帰還することが可能であり、その立体構造は極めて簡単化されており、装置の小型化にとっても極めて有効である。
【００１８】
図２に、図１に示すバスバーの平面図と、そのバスバー内を流れる電流の導通経路を模式的に示す。図２(ａ)が正側バスバー５４であり、図２(ｂ)が負側バスバー５２であり、図２(ｃ)は正側バスバー５４と負側バスバー５２を重ね合わせた図である。なお、図２(ａ)の破線が正側バスバー５４内の供給電流の導通経路を示し、図２(ｂ)では実線を用いて負側バスバー５２内の帰還電流の導通経路を示している。なお、この例ではＷ相への供給電流と、Ｗ相からの帰還電流のみを示している。実際には各端子と各導体柱との間を導通する供給電流と帰還電流のあらゆる組み合わせを考慮する必要があるが、この例では供給電流と帰還電流をＷ相のみで検討する。なお、本実施例ではＷ相が端子から最も離れた位置に配置されており、したがってこの間の導通経路が最も長く、この間の寄生インダクタンス成分が最も大きくなる。このため、この間の導通経路を制限することが寄生インダクタンスの低減に最も効果がある。
【００１９】
図２(ａ)に示すように、正端子６４から供給された供給電流は狭窄領域８１ａで集束されて、その狭窄領域８１ａを経由した後に正側Ｗ相導体柱４２に向かって流れる。
図２(ｂ)に示すように、負側Ｗ相導体柱４４から帰還する帰還電流は狭窄領域８１ｂに向かって流れ、その狭窄領域８１ｂで集束された後に負側端子６２に流れ込む。
図２(ｃ)に示すように、供給電流と帰還電流はいずれも、その狭窄領域８１ａ、８１ｂで集束されているために、各バスバー内に亘る導通経路はバスバーの対向方向でよく一致することになる。したがって、各電流によって発生する磁束が相殺されて、このバスバーの相互インダクタンスは低減され、ひいてはサージ電圧が抑制される。
【００２０】
(第２実施例)  図３に第２実施例のバスバーの平面図と、そのバスバー内を流れる電流の導通経路を模式的に示す。なお、第１実施例の略同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。また、本実施例のバスバー構造体は３相インバータ回路に接続されており、その３相インバータ回路はアッパー側部とロー側部の各相それぞれに３個ずつのトランジスタが並列に構成された３並列動作インバータ回路である。このため大電流での動作が可能となっている。
本実施例の正側バスバー５４と負側バスバー５２は絶縁材を隔てて対向しており、その対向距離は2mmである。正側バスバー５４と負側バスバー５２の短辺方向の幅(Ｌ１)は40mmである。各バスバーの長辺の２箇所には切欠き部が形成されており、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相へと接続する導体柱を仕切っている。この切欠き部に対応する短辺方向の幅(Ｌ２)は20mmである。この切欠き部は装置の構成上の利点から形成されているとともに、その切欠き部によって電流の導通経路を制限する機能も有している。
【００２１】
本実施例の正側バスバー５４のＷ相へと接続する正側Ｗ相導体柱４２との連結部の近傍に正側Ｗ相切欠き部８４ａが形成されており、これにより狭窄領域８３ａが形成されている。負側バスバー５２のＷ相へと接続する負側Ｗ相導体柱４４との連結部の近傍に負側Ｗ相切欠き部８４ｂが形成されており、これにより狭窄領域８３ｂが形成されている。この正側バスバー５４の狭窄領域８３ａと、負側バスバー５２の狭窄領域８３ｂはそのバスバーの対向方向で一致して形成されている。
図３(ａ)に示すように、正側バスバー５４の正端子６４から供給される供給電流は、狭窄領域８３ａによってその導通経路が集束される。これにより、この導通経路は狭窄領域８３ａによって屈曲し、正側バスバー５４の側面に沿って正側Ｗ相導体柱４２へと流れ込む。
一方、図３(ｂ)に示すように、負側Ｗ相導体柱４４から帰還する帰還電流は、この狭窄領域８３ｂによってその導通経路が集束されるために、負側導体柱４４からの帰還電流はその負側バスバー５２の側面に沿って流れ、狭窄領域８３ｂを経由した後に負端子６２に向かって流れる。
図３(ｃ)に示すように、供給電流と帰還電流の導通経路はいずれも、各狭窄領域８３ａ、８３ｂの近傍において、その各バスバーの側面に沿って流れており、その導通経路はバスバーの対向方向でよく一致している。上述したように、端子から最も距離が離れているＷ相の近傍で、その導通経路を一旦集束されると、バスバー内の全領域に亘って導通経路がよく一致することになり、相互インダクタンスを低減する効果が大きい。
このＷ相の導通経路に対応するトータルインダクタンスは50nHであった。Ｗ相切欠き部８４ａ、８４ｂが形成されていない場合のトータルインダクタンスは60nHであり、相互インダクタンスの低減効果が実証された。
なお、本実施例のバスバーは、長辺の２箇所に切欠き部が形成されており、この切欠き部によってＵ相、Ｖ相を経由する電流の導通経路も制御され得る。したがって、この切欠き部は寄生のインダクタンスを低減するには有効である。
【００２２】
(第３実施例)  図４に第３実施例のバスバー構造体の平面図と、そのバスバー内を流れる電流の導通経路を示す。なお、本実施例は、第２実施例のバスバー構造体に加えて、さらに端子の近傍に切欠き部を形成した一例である。
図４(ａ)に示すように、正端子側切欠き部８２ａが正端子６４の近傍に形成されており、これにより正端子６４の近傍に狭窄領域８１ａが形成されている。したがって、正端子６４から供給された供給電流の導通経路は、正端子６４の近傍で集束される。
一方、図４(ｂ)に示すように、負端子側切欠き部８２ｂが負端子６２の近傍に形成されており、これにより負端子６２の近傍に狭窄領域８１ｂが形成されている。したがって、Ｗ相側から帰還する帰還電流の導通経路は、この狭窄領域８１ｂによって集束される。
また、本実施例では、正側バスバー５４と負側バスバー５２の上下方向の配置が、第２実施例の配置とは逆となっている。正側バスバー５４が下側であり、負側バスバー５２が上側に配置している。これは３相インバータ回路内を流れる電流が正側バスバー５４内を流れる供給電流に対して逆方向に流れる構成となっているからである。このように、３相インバータ回路内を流れる電流の方向に対して、その逆方向に流れる側のバスバーを近い側に配置することで、その間の相互インダクタンスを低減することができる。
図４(ｃ)に示すように、Ｗ相に対応する導通経路を見てみると、供給電流と帰還電流のいずれも、そのバスバーの両端部近傍で集束されているために、そのバスバー内を亘って導通経路が対向方向でよく一致することになる。
このＷ相の導通経路に対応するトータルインダクタンスは40nHであった。Ｗ相切欠き部８４ａ、８４ｂと、端子側切欠き部８２ａ、８２ｂの両方を形成することで、相互インダクタンスが極めて低減されることが実証された。
【００２３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施例のバスバー構造体の斜視図を示す。
【図２】(ａ)第１実施例の正側バスバーの平面図を示す。(ｂ)第１実施例の負側バスバーの平面図を示す。(ｃ)正側バスバーと負側バスバーを重ね合わせた平面図を示す。
【図３】(ａ)第２実施例の正側バスバーの平面図を示す。(ｂ)第２実施例の負側バスバーの平面図を示す。(ｃ)正側バスバーと負側バスバーを重ね合わせた平面図を示す。
【図４】(ａ)第３実施例の正側バスバーの平面図を示す。(ｂ)第３実施例の負側バスバーの平面図を示す。(ｃ)正側バスバーと負側バスバーを重ね合わせた平面図を示す。
【図５】３相インバータ回路の等価回路を示す。
【図６】従来のバスバー構造体の斜視図を示す。
【図７】(ａ)従来の正側バスバーの平面図を示す。(ｂ)従来の負側バスバーの平面図を示す。(ｃ)正側バスバーと負側バスバーを重ね合わせた平面図を示す。
【符号の説明】
【００２５】
２２、３２、４２：正側導体柱
２４、３４、４４：負側導体柱
５２：負側バスバー
５４：正側バスバー
６２：負端子
６４：正端子
８１ａ、８１ｂ：端子側狭窄領域
８２ａ、８２ｂ：端子側切欠き部
８３ａ、８３ｂ：Ｗ相側狭窄部
８４ａ、８４ｂ：Ｗ相側切欠き部
【図１】
2005237118.tif 000003
【図２】
2005237118.tif 000004
【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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