導電路
【課題】本発明は、インピーダンスが低減された導電路を提供する。
【解決手段】車両１１に搭載されたモータ１４とインバータ１３との間に配索される交流用の導電路１０であって、モータ１４及びインバータ１３とそれぞれ電気的に接続される複数の接続部１６と、複数の接続部１６同士を電気的に接続する本体部１７と、を備え、本体部１７は、断面形状が矩形状をなすと共に断面形状における長辺同士が対向する姿勢で積層された複数のバスバー１８と、バスバー１８の外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなると共に複数のバスバー同士の間隔を保持するモールド部１９と、を備える。
【解決手段】車両１１に搭載されたモータ１４とインバータ１３との間に配索される交流用の導電路１０であって、モータ１４及びインバータ１３とそれぞれ電気的に接続される複数の接続部１６と、複数の接続部１６同士を電気的に接続する本体部１７と、を備え、本体部１７は、断面形状が矩形状をなすと共に断面形状における長辺同士が対向する姿勢で積層された複数のバスバー１８と、バスバー１８の外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなると共に複数のバスバー同士の間隔を保持するモールド部１９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に配索される交流用の導電路に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流用の導電路においては、いわゆる表皮効果により、導電路の表面付近に電流が集中して導電路のインピーダンスが増大する。これにより、電力損失が増大し、導電路の発熱、エネルギー効率の低下などの問題が生じることが知られている。
【０００３】
そこで、従来、導電路の表面積を増大させることによりインピーダンスを減少させることが試みられている。例えば特許文献１に記載の導電路においては、線状導体の外周面にその長手方向に延びる複数の溝が前記線状導体の周方向に間隔を空けて設けられている。これにより導電路の表面積が増大するので、導電路のインピーダンスが減少することが期待された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−１５２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、交流用の導電路においてインピーダンスを増大させる要因としては、上記の表皮効果の他に、近接効果が挙げられる。この近接効果は、接近して配置された複数の導電路に高周波電流を流すと、各導電路内の電流分布が他の導電路からの電磁誘導作用により偏る現象をいう。
【０００６】
特に、車両に配索される導電路においては、配索スペースが限定されるので、複数の導電路を近接させた状態で配索することが要請される場合がある。このため、表皮効果のみを考慮するだけでは、導電路のインピーダンスを十分に低減させることは困難だった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インピーダンスが低減された導電路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、車両に搭載された複数の機器間に配索される交流用の導電路であって、前記複数の機器と電気的に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部同士を電気的に接続する本体部と、を備え、前記本体部は、断面形状が矩形状をなすと共に前記断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層された複数のバスバーと、前記バスバーの外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部と、前記複数のバスバー同士の間隔を保持する保持部と、を備える。
【０００９】
導電路のインピーダンスは基本的には導体系の電流分布によって決まる。この電流分布は、表皮効果、及び近接効果で規定される。これら表皮効果、及び近接効果は、導電路の設計上、導体の形状、及び配置として具体化される。
【００１０】
しかしながら、表皮効果、近接効果の様相は、電流位相が絡むと非常に複雑であって、電磁気学に基づいた定性的考察から単純に類推するのは困難である。
【００１１】
そこで発明者らは、ＣＡＥ解析を行うことにより、導電路の形状、および配置と、インピーダンスとの相関関係に関する知見を得た。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
【００１２】
本発明によれば、断面形状が矩形状をなす複数のバスバーが、断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層されている。これにより、導電路のインピーダンスを低減させることができる。
【００１３】
また、車両においては、走行中の振動が導電路に伝達され、この振動により積層されたバスバー同士が接触し、バスバー同士が短絡することが懸念される。そこで本発明に係る導電路においては、バスバーの外周を包囲して絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部を配する構成とした。これにより、車両から振動が導電路に伝達された場合でも、バスバー同士が短絡することを抑制できる。
【００１４】
また、車両の振動が導電路に伝達されると、積層されたバスバー同士の間隔が変化してしまうことが懸念される。すると、間隔の変化に起因して、導電路のインピーダンスも変化してしまうことが懸念される。そこで本発明においては、複数のバスバー同士の間隔を、保持部により保持する構成とした。これにより、車両の振動が導電路に伝達された場合でも、バスバー同士の間隔を保持することができるので、導電路のインピーダンスが変化してしまうことを抑制できる。
【００１５】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記絶縁部は、前記バスバーの外周と密着して配されていることが好ましい。
【００１６】
バスバーに通電すると、バスバーからジュール熱が発生する。車両においては、導電路の配索スペースに制限があるため、バスバーで発生した熱が十分に放散されず、バスバーの温度が上昇することが懸念される。すると、バスバーを保持、固定する絶縁材料の熱劣化を促進したり、バスバーに接続されたはんだ付け部にクラックが生じる等の不具合が発生することが懸念される。ジュール熱の発生を抑制するためにバスバーを大型化することも考えられるが、重量増を招くため上記の手法は採用し得ない。
【００１７】
上記の点に鑑み、絶縁部はバスバーの外周と密着して配される構成とした、これにより、バスバーで発生したジュール熱は、バスバーの外周と密着して配された絶縁部に速やかに伝達される。これにより、バスバーの温度が上昇することを抑制できる。
【００１８】
前記絶縁部は前記保持部を兼ねることが好ましい。
【００１９】
上記の態様によれば、絶縁部と保持部とを別体の部材で構成する場合に比べて部品点数を削減できる。
【００２０】
前記絶縁部及び前記保持部は、前記複数のバスバーの外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなるモールド部からなることが好ましい。
【００２１】
上記の態様によれば、モールド成形という簡易な手法により、バスバーの外周に絶縁部及び保持部を形成できる。
【００２２】
前記絶縁部及び前記保持部は、絶縁性の合成樹脂材からなると共に前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成された複数の板部材からなり、前記各バスバーは、前記各バスバーの断面形状における長辺側から一対の前記板部材によって挟持されるようになっており、一対の前記板部材のうち少なくとも一方には、前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成されると共に前記バスバーを収容する溝部が形成されることが好ましい。
【００２３】
上記の態様によれば、バスバーを挟持した板部材を積層するという簡易な手法により、断面形状における長辺が対向する姿勢で複数のバスバーを積層して配することができる。
【００２４】
前記絶縁部は前記バスバーの外周に被覆してなる熱収縮チューブであることが好ましい。
【００２５】
上記の態様によれば、バスバーの外周に熱収縮チューブを被覆し、その後、熱収縮チューブを加熱して収縮させることにより、バスバーの外周に容易に絶縁部を配することができる。
【００２６】
前記本体部には、前記複数のバスバーを一括して包囲するシールド部材が配設されていることが好ましい。
【００２７】
バスバーに交流を通電すると、バスバーからノイズが発生することが懸念される。このノイズは、車両に搭載された電子部品等に対して影響を及ぼすことが懸念される。そこで、本態様では、複数のバスバーをシールド部材により一括して包囲する構成とした。これにより、通電時にバスバーから発生するノイズが、シールド部材の外部に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００２８】
前記絶縁部の外周と前記シールド部材とは密着していることが好ましい。
【００２９】
上記の態様によれば、通電時にバスバーで発生した熱は、バスバーの外周に配された絶縁部に伝達される。絶縁部に伝達された熱は、この絶縁部の外周と密着して配されたシールド部材に伝達される。これにより、絶縁部とシールド部材との間に空気層が形成された場合に比べて、導電路の熱伝導性を向上させることができる。この結果、バスバーの温度が上昇することを更に抑制できる。
【００３０】
前記シールド部材の少なくとも一部は前記車両の車体と接触していることが好ましい。
【００３１】
上記の態様によれば、シールド部材に伝達された熱を車体に伝達することができるので、導電路の放熱性が向上し、バスバーの温度が上昇することを更に抑制できる。
【００３２】
前記シールド部材は金属製のパイプであることが好ましい。
【００３３】
車両においては、走行中に砂利等が床下に跳ね上がる場合がある。すると、例えば車両の床下に導電路が配索された場合に、跳ね上げられた砂利等の異物が導電路に衝突することにより、導電路が損傷することが懸念される。上記の点に鑑み、シールド部材を金属製のパイプとすることにより、異物が導電路に衝突することを抑制し、導電路を保護することができる。
【００３４】
前記シールド部材は編組線であることが好ましい。
【００３５】
上記の態様によれば、編組線は可撓性を有するので、導電路の配索経路について設計の自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、導電路のインピーダンスを低減させ、導電路の発熱抑制、エネルギー効率の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明に実施形態１に係る導電路が車両に搭載された状態を示す模式図である。
【図２】図２は、導電路を示す断面図である。
【図３】図３は、導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】図４は、導電路の接続部を示す要部拡大断面図である。
【図５】図５は、バスバーを並列配置した状態を示す断面図である。
【図６】図６は、バスバーを積層配置した状態を示す断面図である。
【図７】図７は、ＦＥＭ解析の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、実施形態２に係る導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態に係る導電路１０は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両１１に配索される交流用の導電路１０である。車両１１の車体２５には、電源１２と、電源１２に接続されるインバータ１３（特許請求の範囲に記載の機器に相当）と、インバータ１３に接続されるモータ１４（特許請求の範囲に記載の機器に相当）と、エンジン１５と、を備える。本実施形態に係る導電路１０は、インバータ１３と、モータ１４との間に配されて、インバータ１３とモータ１４とを電気的に接続する。
【００３９】
導電路１０は、インバータ１３及びモータ１４と電気的にそれぞれ接続される２つの接続部１６と、２つの接続部１６同士を電気的に接続する本体部１７と、を備える。
【００４０】
図２に示すように、本体部１７は、断面形状が矩形状をなす複数（本実施形態においては３つ）のバスバー１８と、バスバー１８の外周を包囲して配されるモールド部１９（特許請求の範囲に記載の絶縁部、及び保持部に相当）と、を備える。
【００４１】
バスバー１８は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。バスバー１８を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等、任意の金属を用いることができる。また、バスバー１８の表面には、スズ、ニッケル等のメッキ層を形成してもよい。
【００４２】
３つのバスバー１８の断面形状は略同一に形成されている。３つのバスバー１８は、断面形状における長辺２０が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層されている。本実施形態においては、図２における上下両辺が長辺２０とされる。積層されたバスバー１８の間隔は略同じに設定されている。
【００４３】
モールド部１９は、３つのバスバー１８を、図示しない金型にセットした後、合成樹脂材により一体にモールド成形して形成される。モールド部１９を構成する合成樹脂材としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂等、必要に応じて任意の合成樹脂材を用いることができる。
【００４４】
モールド部１９は、バスバー１８の外周を包囲している。これにより、積層されたバスバー１８同士は、電気的に絶縁されるようになっている。本実施形態においては、モールド部１９の断面形状は、角が丸められた略四角形状をなしている。なお、モールド部１９の断面形状は、円形状、長円形状、楕円形状等、必要に応じて任意の形状を採用しうる。
【００４５】
また、モールド部１９は、バスバー１８の外周に密着して形成されている。また、積層されたバスバー１８同士の間にモールド部１９が形成されることにより、積層されたバスバー１８同士の間隔は、所定の間隔に保持されるようになっている。
【００４６】
図３に示すように、３つのバスバー１８は、モールド部１９に包囲された状態で金属製のパイプ２１内に挿通されている。これにより、３つのバスバー１８はパイプ２１により一括して包囲されている。パイプ２１を構成する金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス等、任意の金属を用いることができる。
【００４７】
本実施形態においては、パイプ２１の断面形状は、モールド部１９の断面形状と対応して、略四角形状をなしている。パイプ２１の内径は、モールド部１９を内部に挿通可能な大きさに設定されている。本実施形態においては、パイプ２１の内面は、モールド部１９の外周に密着している。
【００４８】
図３に示すように、パイプ２１の外側面にはクランプ２２が配設されており、このクランプ２２と車両１１の車体２５との間に挟持されることにより、導電路１０が車体２５に取り付けられる。
【００４９】
クランプ２２は板状をなしており、パイプ２１の外形状に倣った形状に形成されている。クランプ２２にはボルト２３Ａが挿通可能なボルト挿通孔２４Ａが形成されている。ボルト挿通孔２４Ａにボルト２３Ａが挿通されて車体２５に螺合されることにより、クランプ２２は車体２５に取り付けられる。
【００５０】
図３に示すように、パイプ２１のうち車体２５側に位置する外側面は、少なくともクランプ２２により挟持された部分において、車体２５と接触している。
【００５１】
図４に示すように、インバータ１３又はモータ１４は、それぞれ、金属製のケース２６内に収容されている。ケース２６には内外を貫通する貫通孔２７が形成されている。ケース２６の内側（図４における右側）には、合成樹脂製のコネクタハウジング２８が取り付けられている。コネクタハウジング２８は雌端子金具２９を収容するキャビティ３０が形成されている。キャビティ３０内には複数（本実施形態では３つ）の雌端子金具２９が図４における上下方向に並んで配されている。
【００５２】
図４に示すように、導電路１０の接続部１６は、ケース２６の外面に取り付けられる金属製のシールドシェル３１を備える。シールドシェル３１は金属板材をプレス加工してなる。シールドシェル３１は概ね筒状をなしている。シールドシェル３１のうちケース２６に取り付けられる側の端部は、拡径されている。シールドシェル３１は、ケース２６の外面にボルト２３Ｂによりねじ止めされている。これによりシールドシェル３１とケース２６とが電気的に接続される。
【００５３】
シールドシェル３１のうち本体部１７側（図４における左側）の端縁には、パイプ２１が外嵌されている。更にパイプ２１の外周面には、カシメリング３２が外嵌されており、このカシメリング３２により、パイプ２１と、シールドシェル３１とが一体に組み付けられると共に、電気的に接続される。
【００５４】
モールド部１９の端部から導出された３つのバスバー１８は、ケース２６側（図４における右側）に延出されている。積層されたバスバー１８のうち、図４における上下両端部に位置する２つのバスバー１８は、シールドシェル３１のうち拡径された領域内において、バスバー１８の肉厚方向（図４における上下方向）について互いに離間するように、クランク状に曲げ加工されている。
【００５５】
３つのバスバー１８の端部は、ケース２６の貫通孔２７からケース２６内に導入された後、更にコネクタハウジング２８のキャビティ３０内に導入されて、雌端子金具２９と電気的に接続されている。
【００５６】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。交流が通電される導電路１０のインピーダンスは、基本的には導体系の電流分布によって決まる。この電流分布は、表皮効果、及び近接効果で規定される。これら表皮効果、及び近接効果は、導電路１０の設計上、導体の形状、及び配置として具体化される。
【００５７】
しかしながら、表皮効果、近接効果の様相は、電流位相が絡むと非常に複雑であって、電磁気学に基づいた定性的考察から単純に類推するのは困難である。
【００５８】
そこで発明者らは、ＣＡＥ解析を行うことにより、導電路１０の形状、および配置と、インピーダンスとの相関関係に関する知見を得た。以下に、上記の解析結果につき詳細に説明する。
【００５９】
断面形状が矩形状をなす３つのバスバー１８につき、バスバー１８同士の間隔に対するインピーダンスの変化を、有限要素法による磁場解析手法を用いて計算した。
【００６０】
バスバー１８の形状は直線状に延びる形状とした。また、３つのバスバー１８の配置は、図５に示すように、バスバー１８の板面について平行な方向に並べる配置（以下、並列配置という）と、図６に示すように、バスバー１８の板厚方向について積層する配置（以下、積層配置という）と、の２種類の配置について検討した。なお、隣り合うバスバー１８同士の間隔ｇについては、等しいものとした。バスバー１８を構成する金属はアルミニウムとした。
【００６１】
図５及び図６に示すように、本解析においては、各バスバー１８の寸法は以下の数値に設定した。バスバー１８の厚さ寸法（図５及び図６における上下方向の寸法）は２ｍｍとした。バスバー１８の幅寸法（図５及び図６における左右方向の幅寸法）は１０ｍｍとした。バスバー１８の長さ寸法（図５及び図６において紙面を貫通する方向の長さ寸法）は、１ｍとした。
【００６２】
上記のバスバー１８につき、隣り合うバスバー１８間の間隔ｇを、１ｍｍ、５ｍｍ、９ｍｍとすると共に、バスバー１８に通電する交流の周波数を１ｋＨｚ、１０ｋＨｚとした場合のインピーダンスを計算した。計算結果を、図７に示す。
【００６３】
図７に示すグラフにおいては、横軸をバスバー１８同士の間隔ｇ（ギャップ）とし、縦軸をバスバー１８のインピーダンスとした。
【００６４】
バスバー１８に通電する交流の周波数を１ｋＨｚとした場合、◇で示される積層配置されたバスバー１８のインピーダンスは、△で示される並列配置されたバスバー１８のインピーダンスよりも低くなることが分かった。また、バスバー１８同士の間隔を小さくするに従って、積層配置されたバスバー１８のインピーダンス、及び並列配置されたバスバー１８のインピーダンスは、共に、減少することが分かった。
【００６５】
また、バスバー１８に通電する交流の周波数を１０ｋＨｚとした場合、□で示される積層配置されたバスバー１８のインピーダンスは、×で示される並列配置されたバスバー１８のインピーダンスよりも低くなることが分かった。また、バスバー１８同士の間隔を小さくするに従って、積層配置されたバスバー１８のインピーダンス、及び並列配置されたバスバー１８のインピーダンスは、共に、減少することが分かった。
【００６６】
また、バスバー１８同士の間隔に対する、バスバー１８のインピーダンスが低下する割合は、周波数が１０ｋＨｚの交流をバスバー１８に通電した場合の方が、周波数１ｋＨｚの交流をバスバー１８に通電した場合よりも大きかった。これは、バスバー１８に通電される交流の周波数が高い方が、バスバー１８のインピーダンスについて、バスバー１８同士の間隔の影響が大きいことを示す。
【００６７】
上記したように、本実施形態によれば、断面形状が矩形状をなす複数のバスバー１８が、断面形状における長辺２０同士が対向する姿勢で積層されている。これにより、導電路１０のインピーダンスを低減させることができる。
【００６８】
また、車両１１においては、走行中の振動が導電路１０に伝達され、この振動により積層されたバスバー１８同士が接触し、バスバー１８同士が短絡することが懸念される。そこで本実施形態に係る導電路１０においては、バスバー１８の外周を包囲して絶縁性の合成樹脂材からなるモールド部１９を配する構成とした。これにより、車両１１から振動が導電路１０に伝達された場合でも、バスバー１８同士が短絡することを抑制できる。
【００６９】
また、車両１１の振動が導電路１０に伝達されると、積層されたバスバー１８同士の間隔が変化してしまうことが懸念される。すると、間隔の変化に起因して、導電路１０のインピーダンスも変化してしまうことが懸念される。そこで本実施形態においては、複数のバスバー１８同士の間隔を、モールド部１９により保持する構成とした。これにより、車両１１の振動が導電路１０に伝達された場合でも、バスバー１８同士の間隔を保持することができるので、導電路１０のインピーダンスが変化してしまうことを抑制できる。
【００７０】
また、バスバー１８に通電すると、バスバー１８からジュール熱が発生する。車両１１においては、導電路１０の配索スペースに制限があるため、バスバー１８で発生した熱が十分に放散されず、バスバー１８の温度が上昇することが懸念される。すると、バスバー１８に接続されたはんだ付け部にクラックが生じる等の不具合が発生することが懸念される。ジュール熱の発生を抑制するためにバスバー１８を大型化することも考えられるが、重量増を招くため上記の手法は採用し得ない。
【００７１】
上記の点に鑑み、本実施形態では、モールド部１９はバスバー１８の外周と密着して配される構成とした、これにより、バスバー１８で発生したジュール熱は、バスバー１８の外周と密着して配されたモールド部１９に速やかに伝達される。これにより、バスバー１８の温度が上昇することを抑制できる。
【００７２】
また、本実施形態では、モールド部１９は、隣り合うバスバー１８同士の間を電気的に絶縁すると共に、隣り合うバスバー１８同士の間隔を保持するようになっている。これにより、絶縁部と保持部とをそれぞれ別体の部材で構成する場合に比べて部品点数を削減できる。
【００７３】
また、本実施形態では、モールド部１９は、複数のバスバー１８の外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなる。これにより、モールド成形という簡易な手法により、バスバー１８の外周に絶縁部及び保持部を形成できる。
【００７４】
また、バスバー１８に交流を通電すると、バスバー１８からノイズが発生することが懸念される。このノイズは、車両１１に搭載された電子部品等に対して影響を及ぼすことが懸念される。そこで本実施形態においては、複数のバスバー１８をパイプ２１により一括して包囲する構成とした。これにより、通電時にバスバー１８から発生するノイズが、パイプ２１の外部に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００７５】
また、本実施形態においては、モールド部１９の外周とパイプ２１とは密着している。これにより、通電時にバスバー１８で発生した熱は、バスバー１８の外周に配されたモールド部１９に伝達される。モールド部１９に伝達された熱は、このモールド部１９の外周と密着して配されたパイプ２１に伝達される。これにより、モールド部１９とパイプ２１との間に空気層が形成された場合に比べて、導電路１０の熱伝導性を向上させることができる。この結果、バスバー１８の温度が上昇することを更に抑制できる。
【００７６】
更に、本実施形態においては、パイプ２１の少なくとも一部は車両１１の車体２５と接触している。これにより、バスバー１８からモールド部１９を経てパイプ２１に伝達された熱を車体２５に伝達することができるので、導電路１０の放熱性が向上する。この結果、バスバー１８の温度が上昇することを更に抑制できる。
【００７７】
また、車両１１においては、走行中に砂利等が床下に跳ね上がる場合がある。すると、例えば車両１１の床下に導電路１０が配索された場合に、跳ね上げられた砂利等の異物が導電路１０と衝突することにより、導電路１０が損傷することが懸念される。上記の点に鑑み、本実施形態においては、シールド部材を金属製のパイプ２１とした。これにより、導電路１０が異物と衝突すること抑制し、導電路１０を保護することができる。
【００７８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図８を参照しつつ説明する。本実施形態においては、各バスバー１８は、その断面形状における長辺２０側から、一対の板部材４０（特許請求の範囲に記載の絶縁部、及び保持部に相当）に挟持されている。板部材４０は絶縁性の合成樹脂材により形成されている。板部材４０はバスバー１８の延びる方向に沿って延びて形成されている。本実施形態では、４つの板部材４０が図８における上下方向に並んで配されている。
【００７９】
図８に示すように、バスバー１８を挟持する一対の板部材４０のうち、少なくも一方には、バスバー１８を収容する溝４１が、図８における上方に陥没して形成されている。本実施形態においては、図８において上から３つの板部材４０には、溝４１が形成されている。この溝４１内にバスバー１８が収容された状態で、一対の板部材４０に挟持されることにより、バスバー１８の外周は板部材４０と密着するようになっている。
【００８０】
また、板部材４０の外周面と、パイプ２１の内周面とは密着するようになっている。
【００８１】
複数の板部材４０同士は、例えば、接着剤を塗布することにより互いに接着する構成としてもよいし、また、隣り合う板部材４０の間に接着シートを挟んだ状態で加熱、加圧することにより接着してもよい。また、バスバー１８を挟持した状態で複数の板部材４０同士を重ね合わせ、熱溶着する構成としてもよい。また、ボルト２３により螺合してもよい。このように板部材４０同士を一体に組み付ける手段としては、必要に応じて任意の手段を採用しうる。
【００８２】
また、複数の板部材４０同士は、互いに積層された状態でパイプ２１内に挿通された状態で、板部材４０の外周面と、パイプ２１の内周面とが当接することにより、板部材４０同士が相対的に位置ずれしないようにする構成としてもよい。これにより、板部材４０同士を一体に組み付ける工程を省略できる。
【００８３】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８４】
本実施形態によれば、バスバー１８を挟持した板部材４０を積層するという簡易な手法により、断面形状における長辺２０が対向する姿勢で、複数のバスバー１８を積層して配することができる。
【００８５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を、図９を参照しつつ説明する。本実施形態においては、各バスバー１８の外周には、熱収縮チューブ５０（特許請求の範囲に記載の絶縁部に相当）が被覆されている。熱収縮チューブ５０は、バスバー１８の外周に外嵌された後に、加熱されることにより収縮し、バスバー１８の外周面と密着するようになっている。
【００８６】
各バスバー１８は、熱収縮チューブ５０に被覆された状態で、バスバー１８の断面形状における長辺２０が対向する姿勢で積層されている。
【００８７】
熱収縮チューブ５０により被覆されたバスバー１８は、可撓性を有する筒状をなす編組線５１によって、一括して包囲されている。
【００８８】
バスバー１８は、上記のように積層された姿勢で、車両１１の車体２５と、挟持板５２（特許請求の範囲に記載の保持部に相当）との間に挟持されている。挟持板５２には、ボルト挿通孔２４Ｂが形成されている。このボルト挿通孔２４Ｂ内に挿通されたボルト２３Ｃ（特許請求の範囲に記載の保持部に相当）が車体２５に螺合されることにより、導電路１０は、車体２５に固定される。このように、挟持板５２と車体２５との間に積層されたバスバー１８を挟み付け、挟持板５２をボルト２３Ｃにより車体２５に固定することにより、各バスバー１８の間隔を所定の間隔に保持することができるようになっている。
【００８９】
編組線５１は、少なくとも挟持板５２によって挟持された領域において、車体２５と接触している。
【００９０】
本実施形態によれば、バスバー１８の外周に熱収縮チューブ５０を被覆し、その後、熱収縮チューブ５０を加熱して収縮させることにより、バスバー１８の外周に容易に絶縁部を配することができる。
【００９１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態に係る導電路１０においては、３つのバスバー１８に三相交流を通電する構成としたが、これに限らず、２つのバスバー１８に単相交流を通電する構成としてもよい。また、三相以上の多相交流を通電する構成としてもよい。
（２）本実施形態においては、インバータ１３とモータ１４との間を接続する構成としたが、これに限られず、必要に応じて任意の機器間を接続する構成としてもよい。また、本体部１７に分岐路を形成することにより、３つ以上の機器間を接続する構成としてもよい。
（３）本実施形態においては、接続部１６はシールドシェル３１で包囲されると共に本体部１７の外周はパイプ２１又は編組線５１（シールド部材）で包囲される構成としたが、例えば、導電路１０と機器とが共に金属製のケース２６内に収容される構成とした場合には、シールドシェル３１及びシールド部材を省略することができる。
（４）本実施形態においては、複数のバスバー１８はシールド部材によって一括して包囲される構成としたが、これに限られず、各バスバー１８を個別にシールド部材で包囲する構成としてもよい。
（５）本実施形態においては、シールド部材として、金属製のパイプ２１、又は編組線５１を用いたが、これに限られず、金属箔、金属テープ等を絶縁部の外周に巻き付けたり、金属箔からなる袋状のシールド部材の内部にバスバー１８を挿通させる等、必要に応じて、任意のシールド部材を、任意の手法により用いることができる。
（６）本実施形態においては、バスバー１８の外周と絶縁部とは密着する構成としたが、これに限られず、バスバー１８の外周と絶縁部とが離間して配される構成としてもよい。
（７）本実施形態においては、導電路１０は、シールド部材の少なくとも一部が車両１１の車体２５に接触して取り付けられる構成としたが、これに限られず、シールド部材と車体２５とが離間した状態で、車体２５に導電路１０を取り付ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０…導電路
１１…車両
１３…インバータ（機器）
１４…モータ（機器）
１６…接続部
１７…本体部
１８…バスバー
１９…モールド部（絶縁部、保持部）
２１…パイプ（シールド部材）
２５…車体
４０…板部材（絶縁部、保持部）
４１…溝
５０…熱収縮チューブ
５１…編組線（シールド部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に配索される交流用の導電路に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流用の導電路においては、いわゆる表皮効果により、導電路の表面付近に電流が集中して導電路のインピーダンスが増大する。これにより、電力損失が増大し、導電路の発熱、エネルギー効率の低下などの問題が生じることが知られている。
【０００３】
そこで、従来、導電路の表面積を増大させることによりインピーダンスを減少させることが試みられている。例えば特許文献１に記載の導電路においては、線状導体の外周面にその長手方向に延びる複数の溝が前記線状導体の周方向に間隔を空けて設けられている。これにより導電路の表面積が増大するので、導電路のインピーダンスが減少することが期待された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−１５２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、交流用の導電路においてインピーダンスを増大させる要因としては、上記の表皮効果の他に、近接効果が挙げられる。この近接効果は、接近して配置された複数の導電路に高周波電流を流すと、各導電路内の電流分布が他の導電路からの電磁誘導作用により偏る現象をいう。
【０００６】
特に、車両に配索される導電路においては、配索スペースが限定されるので、複数の導電路を近接させた状態で配索することが要請される場合がある。このため、表皮効果のみを考慮するだけでは、導電路のインピーダンスを十分に低減させることは困難だった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インピーダンスが低減された導電路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、車両に搭載された複数の機器間に配索される交流用の導電路であって、前記複数の機器と電気的に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部同士を電気的に接続する本体部と、を備え、前記本体部は、断面形状が矩形状をなすと共に前記断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層された複数のバスバーと、前記バスバーの外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部と、前記複数のバスバー同士の間隔を保持する保持部と、を備える。
【０００９】
導電路のインピーダンスは基本的には導体系の電流分布によって決まる。この電流分布は、表皮効果、及び近接効果で規定される。これら表皮効果、及び近接効果は、導電路の設計上、導体の形状、及び配置として具体化される。
【００１０】
しかしながら、表皮効果、近接効果の様相は、電流位相が絡むと非常に複雑であって、電磁気学に基づいた定性的考察から単純に類推するのは困難である。
【００１１】
そこで発明者らは、ＣＡＥ解析を行うことにより、導電路の形状、および配置と、インピーダンスとの相関関係に関する知見を得た。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
【００１２】
本発明によれば、断面形状が矩形状をなす複数のバスバーが、断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層されている。これにより、導電路のインピーダンスを低減させることができる。
【００１３】
また、車両においては、走行中の振動が導電路に伝達され、この振動により積層されたバスバー同士が接触し、バスバー同士が短絡することが懸念される。そこで本発明に係る導電路においては、バスバーの外周を包囲して絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部を配する構成とした。これにより、車両から振動が導電路に伝達された場合でも、バスバー同士が短絡することを抑制できる。
【００１４】
また、車両の振動が導電路に伝達されると、積層されたバスバー同士の間隔が変化してしまうことが懸念される。すると、間隔の変化に起因して、導電路のインピーダンスも変化してしまうことが懸念される。そこで本発明においては、複数のバスバー同士の間隔を、保持部により保持する構成とした。これにより、車両の振動が導電路に伝達された場合でも、バスバー同士の間隔を保持することができるので、導電路のインピーダンスが変化してしまうことを抑制できる。
【００１５】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記絶縁部は、前記バスバーの外周と密着して配されていることが好ましい。
【００１６】
バスバーに通電すると、バスバーからジュール熱が発生する。車両においては、導電路の配索スペースに制限があるため、バスバーで発生した熱が十分に放散されず、バスバーの温度が上昇することが懸念される。すると、バスバーを保持、固定する絶縁材料の熱劣化を促進したり、バスバーに接続されたはんだ付け部にクラックが生じる等の不具合が発生することが懸念される。ジュール熱の発生を抑制するためにバスバーを大型化することも考えられるが、重量増を招くため上記の手法は採用し得ない。
【００１７】
上記の点に鑑み、絶縁部はバスバーの外周と密着して配される構成とした、これにより、バスバーで発生したジュール熱は、バスバーの外周と密着して配された絶縁部に速やかに伝達される。これにより、バスバーの温度が上昇することを抑制できる。
【００１８】
前記絶縁部は前記保持部を兼ねることが好ましい。
【００１９】
上記の態様によれば、絶縁部と保持部とを別体の部材で構成する場合に比べて部品点数を削減できる。
【００２０】
前記絶縁部及び前記保持部は、前記複数のバスバーの外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなるモールド部からなることが好ましい。
【００２１】
上記の態様によれば、モールド成形という簡易な手法により、バスバーの外周に絶縁部及び保持部を形成できる。
【００２２】
前記絶縁部及び前記保持部は、絶縁性の合成樹脂材からなると共に前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成された複数の板部材からなり、前記各バスバーは、前記各バスバーの断面形状における長辺側から一対の前記板部材によって挟持されるようになっており、一対の前記板部材のうち少なくとも一方には、前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成されると共に前記バスバーを収容する溝部が形成されることが好ましい。
【００２３】
上記の態様によれば、バスバーを挟持した板部材を積層するという簡易な手法により、断面形状における長辺が対向する姿勢で複数のバスバーを積層して配することができる。
【００２４】
前記絶縁部は前記バスバーの外周に被覆してなる熱収縮チューブであることが好ましい。
【００２５】
上記の態様によれば、バスバーの外周に熱収縮チューブを被覆し、その後、熱収縮チューブを加熱して収縮させることにより、バスバーの外周に容易に絶縁部を配することができる。
【００２６】
前記本体部には、前記複数のバスバーを一括して包囲するシールド部材が配設されていることが好ましい。
【００２７】
バスバーに交流を通電すると、バスバーからノイズが発生することが懸念される。このノイズは、車両に搭載された電子部品等に対して影響を及ぼすことが懸念される。そこで、本態様では、複数のバスバーをシールド部材により一括して包囲する構成とした。これにより、通電時にバスバーから発生するノイズが、シールド部材の外部に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００２８】
前記絶縁部の外周と前記シールド部材とは密着していることが好ましい。
【００２９】
上記の態様によれば、通電時にバスバーで発生した熱は、バスバーの外周に配された絶縁部に伝達される。絶縁部に伝達された熱は、この絶縁部の外周と密着して配されたシールド部材に伝達される。これにより、絶縁部とシールド部材との間に空気層が形成された場合に比べて、導電路の熱伝導性を向上させることができる。この結果、バスバーの温度が上昇することを更に抑制できる。
【００３０】
前記シールド部材の少なくとも一部は前記車両の車体と接触していることが好ましい。
【００３１】
上記の態様によれば、シールド部材に伝達された熱を車体に伝達することができるので、導電路の放熱性が向上し、バスバーの温度が上昇することを更に抑制できる。
【００３２】
前記シールド部材は金属製のパイプであることが好ましい。
【００３３】
車両においては、走行中に砂利等が床下に跳ね上がる場合がある。すると、例えば車両の床下に導電路が配索された場合に、跳ね上げられた砂利等の異物が導電路に衝突することにより、導電路が損傷することが懸念される。上記の点に鑑み、シールド部材を金属製のパイプとすることにより、異物が導電路に衝突することを抑制し、導電路を保護することができる。
【００３４】
前記シールド部材は編組線であることが好ましい。
【００３５】
上記の態様によれば、編組線は可撓性を有するので、導電路の配索経路について設計の自由度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、導電路のインピーダンスを低減させ、導電路の発熱抑制、エネルギー効率の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明に実施形態１に係る導電路が車両に搭載された状態を示す模式図である。
【図２】図２は、導電路を示す断面図である。
【図３】図３は、導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】図４は、導電路の接続部を示す要部拡大断面図である。
【図５】図５は、バスバーを並列配置した状態を示す断面図である。
【図６】図６は、バスバーを積層配置した状態を示す断面図である。
【図７】図７は、ＦＥＭ解析の結果を示すグラフである。
【図８】図８は、実施形態２に係る導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】図９は、実施形態３に係る導電路が車体に取り付けられた状態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７を参照しつつ説明する。図１に示すように、本実施形態に係る導電路１０は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両１１に配索される交流用の導電路１０である。車両１１の車体２５には、電源１２と、電源１２に接続されるインバータ１３（特許請求の範囲に記載の機器に相当）と、インバータ１３に接続されるモータ１４（特許請求の範囲に記載の機器に相当）と、エンジン１５と、を備える。本実施形態に係る導電路１０は、インバータ１３と、モータ１４との間に配されて、インバータ１３とモータ１４とを電気的に接続する。
【００３９】
導電路１０は、インバータ１３及びモータ１４と電気的にそれぞれ接続される２つの接続部１６と、２つの接続部１６同士を電気的に接続する本体部１７と、を備える。
【００４０】
図２に示すように、本体部１７は、断面形状が矩形状をなす複数（本実施形態においては３つ）のバスバー１８と、バスバー１８の外周を包囲して配されるモールド部１９（特許請求の範囲に記載の絶縁部、及び保持部に相当）と、を備える。
【００４１】
バスバー１８は金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。バスバー１８を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等、任意の金属を用いることができる。また、バスバー１８の表面には、スズ、ニッケル等のメッキ層を形成してもよい。
【００４２】
３つのバスバー１８の断面形状は略同一に形成されている。３つのバスバー１８は、断面形状における長辺２０が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層されている。本実施形態においては、図２における上下両辺が長辺２０とされる。積層されたバスバー１８の間隔は略同じに設定されている。
【００４３】
モールド部１９は、３つのバスバー１８を、図示しない金型にセットした後、合成樹脂材により一体にモールド成形して形成される。モールド部１９を構成する合成樹脂材としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＰＢＴ等の熱可塑性樹脂等、必要に応じて任意の合成樹脂材を用いることができる。
【００４４】
モールド部１９は、バスバー１８の外周を包囲している。これにより、積層されたバスバー１８同士は、電気的に絶縁されるようになっている。本実施形態においては、モールド部１９の断面形状は、角が丸められた略四角形状をなしている。なお、モールド部１９の断面形状は、円形状、長円形状、楕円形状等、必要に応じて任意の形状を採用しうる。
【００４５】
また、モールド部１９は、バスバー１８の外周に密着して形成されている。また、積層されたバスバー１８同士の間にモールド部１９が形成されることにより、積層されたバスバー１８同士の間隔は、所定の間隔に保持されるようになっている。
【００４６】
図３に示すように、３つのバスバー１８は、モールド部１９に包囲された状態で金属製のパイプ２１内に挿通されている。これにより、３つのバスバー１８はパイプ２１により一括して包囲されている。パイプ２１を構成する金属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ステンレス等、任意の金属を用いることができる。
【００４７】
本実施形態においては、パイプ２１の断面形状は、モールド部１９の断面形状と対応して、略四角形状をなしている。パイプ２１の内径は、モールド部１９を内部に挿通可能な大きさに設定されている。本実施形態においては、パイプ２１の内面は、モールド部１９の外周に密着している。
【００４８】
図３に示すように、パイプ２１の外側面にはクランプ２２が配設されており、このクランプ２２と車両１１の車体２５との間に挟持されることにより、導電路１０が車体２５に取り付けられる。
【００４９】
クランプ２２は板状をなしており、パイプ２１の外形状に倣った形状に形成されている。クランプ２２にはボルト２３Ａが挿通可能なボルト挿通孔２４Ａが形成されている。ボルト挿通孔２４Ａにボルト２３Ａが挿通されて車体２５に螺合されることにより、クランプ２２は車体２５に取り付けられる。
【００５０】
図３に示すように、パイプ２１のうち車体２５側に位置する外側面は、少なくともクランプ２２により挟持された部分において、車体２５と接触している。
【００５１】
図４に示すように、インバータ１３又はモータ１４は、それぞれ、金属製のケース２６内に収容されている。ケース２６には内外を貫通する貫通孔２７が形成されている。ケース２６の内側（図４における右側）には、合成樹脂製のコネクタハウジング２８が取り付けられている。コネクタハウジング２８は雌端子金具２９を収容するキャビティ３０が形成されている。キャビティ３０内には複数（本実施形態では３つ）の雌端子金具２９が図４における上下方向に並んで配されている。
【００５２】
図４に示すように、導電路１０の接続部１６は、ケース２６の外面に取り付けられる金属製のシールドシェル３１を備える。シールドシェル３１は金属板材をプレス加工してなる。シールドシェル３１は概ね筒状をなしている。シールドシェル３１のうちケース２６に取り付けられる側の端部は、拡径されている。シールドシェル３１は、ケース２６の外面にボルト２３Ｂによりねじ止めされている。これによりシールドシェル３１とケース２６とが電気的に接続される。
【００５３】
シールドシェル３１のうち本体部１７側（図４における左側）の端縁には、パイプ２１が外嵌されている。更にパイプ２１の外周面には、カシメリング３２が外嵌されており、このカシメリング３２により、パイプ２１と、シールドシェル３１とが一体に組み付けられると共に、電気的に接続される。
【００５４】
モールド部１９の端部から導出された３つのバスバー１８は、ケース２６側（図４における右側）に延出されている。積層されたバスバー１８のうち、図４における上下両端部に位置する２つのバスバー１８は、シールドシェル３１のうち拡径された領域内において、バスバー１８の肉厚方向（図４における上下方向）について互いに離間するように、クランク状に曲げ加工されている。
【００５５】
３つのバスバー１８の端部は、ケース２６の貫通孔２７からケース２６内に導入された後、更にコネクタハウジング２８のキャビティ３０内に導入されて、雌端子金具２９と電気的に接続されている。
【００５６】
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。交流が通電される導電路１０のインピーダンスは、基本的には導体系の電流分布によって決まる。この電流分布は、表皮効果、及び近接効果で規定される。これら表皮効果、及び近接効果は、導電路１０の設計上、導体の形状、及び配置として具体化される。
【００５７】
しかしながら、表皮効果、近接効果の様相は、電流位相が絡むと非常に複雑であって、電磁気学に基づいた定性的考察から単純に類推するのは困難である。
【００５８】
そこで発明者らは、ＣＡＥ解析を行うことにより、導電路１０の形状、および配置と、インピーダンスとの相関関係に関する知見を得た。以下に、上記の解析結果につき詳細に説明する。
【００５９】
断面形状が矩形状をなす３つのバスバー１８につき、バスバー１８同士の間隔に対するインピーダンスの変化を、有限要素法による磁場解析手法を用いて計算した。
【００６０】
バスバー１８の形状は直線状に延びる形状とした。また、３つのバスバー１８の配置は、図５に示すように、バスバー１８の板面について平行な方向に並べる配置（以下、並列配置という）と、図６に示すように、バスバー１８の板厚方向について積層する配置（以下、積層配置という）と、の２種類の配置について検討した。なお、隣り合うバスバー１８同士の間隔ｇについては、等しいものとした。バスバー１８を構成する金属はアルミニウムとした。
【００６１】
図５及び図６に示すように、本解析においては、各バスバー１８の寸法は以下の数値に設定した。バスバー１８の厚さ寸法（図５及び図６における上下方向の寸法）は２ｍｍとした。バスバー１８の幅寸法（図５及び図６における左右方向の幅寸法）は１０ｍｍとした。バスバー１８の長さ寸法（図５及び図６において紙面を貫通する方向の長さ寸法）は、１ｍとした。
【００６２】
上記のバスバー１８につき、隣り合うバスバー１８間の間隔ｇを、１ｍｍ、５ｍｍ、９ｍｍとすると共に、バスバー１８に通電する交流の周波数を１ｋＨｚ、１０ｋＨｚとした場合のインピーダンスを計算した。計算結果を、図７に示す。
【００６３】
図７に示すグラフにおいては、横軸をバスバー１８同士の間隔ｇ（ギャップ）とし、縦軸をバスバー１８のインピーダンスとした。
【００６４】
バスバー１８に通電する交流の周波数を１ｋＨｚとした場合、◇で示される積層配置されたバスバー１８のインピーダンスは、△で示される並列配置されたバスバー１８のインピーダンスよりも低くなることが分かった。また、バスバー１８同士の間隔を小さくするに従って、積層配置されたバスバー１８のインピーダンス、及び並列配置されたバスバー１８のインピーダンスは、共に、減少することが分かった。
【００６５】
また、バスバー１８に通電する交流の周波数を１０ｋＨｚとした場合、□で示される積層配置されたバスバー１８のインピーダンスは、×で示される並列配置されたバスバー１８のインピーダンスよりも低くなることが分かった。また、バスバー１８同士の間隔を小さくするに従って、積層配置されたバスバー１８のインピーダンス、及び並列配置されたバスバー１８のインピーダンスは、共に、減少することが分かった。
【００６６】
また、バスバー１８同士の間隔に対する、バスバー１８のインピーダンスが低下する割合は、周波数が１０ｋＨｚの交流をバスバー１８に通電した場合の方が、周波数１ｋＨｚの交流をバスバー１８に通電した場合よりも大きかった。これは、バスバー１８に通電される交流の周波数が高い方が、バスバー１８のインピーダンスについて、バスバー１８同士の間隔の影響が大きいことを示す。
【００６７】
上記したように、本実施形態によれば、断面形状が矩形状をなす複数のバスバー１８が、断面形状における長辺２０同士が対向する姿勢で積層されている。これにより、導電路１０のインピーダンスを低減させることができる。
【００６８】
また、車両１１においては、走行中の振動が導電路１０に伝達され、この振動により積層されたバスバー１８同士が接触し、バスバー１８同士が短絡することが懸念される。そこで本実施形態に係る導電路１０においては、バスバー１８の外周を包囲して絶縁性の合成樹脂材からなるモールド部１９を配する構成とした。これにより、車両１１から振動が導電路１０に伝達された場合でも、バスバー１８同士が短絡することを抑制できる。
【００６９】
また、車両１１の振動が導電路１０に伝達されると、積層されたバスバー１８同士の間隔が変化してしまうことが懸念される。すると、間隔の変化に起因して、導電路１０のインピーダンスも変化してしまうことが懸念される。そこで本実施形態においては、複数のバスバー１８同士の間隔を、モールド部１９により保持する構成とした。これにより、車両１１の振動が導電路１０に伝達された場合でも、バスバー１８同士の間隔を保持することができるので、導電路１０のインピーダンスが変化してしまうことを抑制できる。
【００７０】
また、バスバー１８に通電すると、バスバー１８からジュール熱が発生する。車両１１においては、導電路１０の配索スペースに制限があるため、バスバー１８で発生した熱が十分に放散されず、バスバー１８の温度が上昇することが懸念される。すると、バスバー１８に接続されたはんだ付け部にクラックが生じる等の不具合が発生することが懸念される。ジュール熱の発生を抑制するためにバスバー１８を大型化することも考えられるが、重量増を招くため上記の手法は採用し得ない。
【００７１】
上記の点に鑑み、本実施形態では、モールド部１９はバスバー１８の外周と密着して配される構成とした、これにより、バスバー１８で発生したジュール熱は、バスバー１８の外周と密着して配されたモールド部１９に速やかに伝達される。これにより、バスバー１８の温度が上昇することを抑制できる。
【００７２】
また、本実施形態では、モールド部１９は、隣り合うバスバー１８同士の間を電気的に絶縁すると共に、隣り合うバスバー１８同士の間隔を保持するようになっている。これにより、絶縁部と保持部とをそれぞれ別体の部材で構成する場合に比べて部品点数を削減できる。
【００７３】
また、本実施形態では、モールド部１９は、複数のバスバー１８の外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなる。これにより、モールド成形という簡易な手法により、バスバー１８の外周に絶縁部及び保持部を形成できる。
【００７４】
また、バスバー１８に交流を通電すると、バスバー１８からノイズが発生することが懸念される。このノイズは、車両１１に搭載された電子部品等に対して影響を及ぼすことが懸念される。そこで本実施形態においては、複数のバスバー１８をパイプ２１により一括して包囲する構成とした。これにより、通電時にバスバー１８から発生するノイズが、パイプ２１の外部に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００７５】
また、本実施形態においては、モールド部１９の外周とパイプ２１とは密着している。これにより、通電時にバスバー１８で発生した熱は、バスバー１８の外周に配されたモールド部１９に伝達される。モールド部１９に伝達された熱は、このモールド部１９の外周と密着して配されたパイプ２１に伝達される。これにより、モールド部１９とパイプ２１との間に空気層が形成された場合に比べて、導電路１０の熱伝導性を向上させることができる。この結果、バスバー１８の温度が上昇することを更に抑制できる。
【００７６】
更に、本実施形態においては、パイプ２１の少なくとも一部は車両１１の車体２５と接触している。これにより、バスバー１８からモールド部１９を経てパイプ２１に伝達された熱を車体２５に伝達することができるので、導電路１０の放熱性が向上する。この結果、バスバー１８の温度が上昇することを更に抑制できる。
【００７７】
また、車両１１においては、走行中に砂利等が床下に跳ね上がる場合がある。すると、例えば車両１１の床下に導電路１０が配索された場合に、跳ね上げられた砂利等の異物が導電路１０と衝突することにより、導電路１０が損傷することが懸念される。上記の点に鑑み、本実施形態においては、シールド部材を金属製のパイプ２１とした。これにより、導電路１０が異物と衝突すること抑制し、導電路１０を保護することができる。
【００７８】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図８を参照しつつ説明する。本実施形態においては、各バスバー１８は、その断面形状における長辺２０側から、一対の板部材４０（特許請求の範囲に記載の絶縁部、及び保持部に相当）に挟持されている。板部材４０は絶縁性の合成樹脂材により形成されている。板部材４０はバスバー１８の延びる方向に沿って延びて形成されている。本実施形態では、４つの板部材４０が図８における上下方向に並んで配されている。
【００７９】
図８に示すように、バスバー１８を挟持する一対の板部材４０のうち、少なくも一方には、バスバー１８を収容する溝４１が、図８における上方に陥没して形成されている。本実施形態においては、図８において上から３つの板部材４０には、溝４１が形成されている。この溝４１内にバスバー１８が収容された状態で、一対の板部材４０に挟持されることにより、バスバー１８の外周は板部材４０と密着するようになっている。
【００８０】
また、板部材４０の外周面と、パイプ２１の内周面とは密着するようになっている。
【００８１】
複数の板部材４０同士は、例えば、接着剤を塗布することにより互いに接着する構成としてもよいし、また、隣り合う板部材４０の間に接着シートを挟んだ状態で加熱、加圧することにより接着してもよい。また、バスバー１８を挟持した状態で複数の板部材４０同士を重ね合わせ、熱溶着する構成としてもよい。また、ボルト２３により螺合してもよい。このように板部材４０同士を一体に組み付ける手段としては、必要に応じて任意の手段を採用しうる。
【００８２】
また、複数の板部材４０同士は、互いに積層された状態でパイプ２１内に挿通された状態で、板部材４０の外周面と、パイプ２１の内周面とが当接することにより、板部材４０同士が相対的に位置ずれしないようにする構成としてもよい。これにより、板部材４０同士を一体に組み付ける工程を省略できる。
【００８３】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８４】
本実施形態によれば、バスバー１８を挟持した板部材４０を積層するという簡易な手法により、断面形状における長辺２０が対向する姿勢で、複数のバスバー１８を積層して配することができる。
【００８５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を、図９を参照しつつ説明する。本実施形態においては、各バスバー１８の外周には、熱収縮チューブ５０（特許請求の範囲に記載の絶縁部に相当）が被覆されている。熱収縮チューブ５０は、バスバー１８の外周に外嵌された後に、加熱されることにより収縮し、バスバー１８の外周面と密着するようになっている。
【００８６】
各バスバー１８は、熱収縮チューブ５０に被覆された状態で、バスバー１８の断面形状における長辺２０が対向する姿勢で積層されている。
【００８７】
熱収縮チューブ５０により被覆されたバスバー１８は、可撓性を有する筒状をなす編組線５１によって、一括して包囲されている。
【００８８】
バスバー１８は、上記のように積層された姿勢で、車両１１の車体２５と、挟持板５２（特許請求の範囲に記載の保持部に相当）との間に挟持されている。挟持板５２には、ボルト挿通孔２４Ｂが形成されている。このボルト挿通孔２４Ｂ内に挿通されたボルト２３Ｃ（特許請求の範囲に記載の保持部に相当）が車体２５に螺合されることにより、導電路１０は、車体２５に固定される。このように、挟持板５２と車体２５との間に積層されたバスバー１８を挟み付け、挟持板５２をボルト２３Ｃにより車体２５に固定することにより、各バスバー１８の間隔を所定の間隔に保持することができるようになっている。
【００８９】
編組線５１は、少なくとも挟持板５２によって挟持された領域において、車体２５と接触している。
【００９０】
本実施形態によれば、バスバー１８の外周に熱収縮チューブ５０を被覆し、その後、熱収縮チューブ５０を加熱して収縮させることにより、バスバー１８の外周に容易に絶縁部を配することができる。
【００９１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態に係る導電路１０においては、３つのバスバー１８に三相交流を通電する構成としたが、これに限らず、２つのバスバー１８に単相交流を通電する構成としてもよい。また、三相以上の多相交流を通電する構成としてもよい。
（２）本実施形態においては、インバータ１３とモータ１４との間を接続する構成としたが、これに限られず、必要に応じて任意の機器間を接続する構成としてもよい。また、本体部１７に分岐路を形成することにより、３つ以上の機器間を接続する構成としてもよい。
（３）本実施形態においては、接続部１６はシールドシェル３１で包囲されると共に本体部１７の外周はパイプ２１又は編組線５１（シールド部材）で包囲される構成としたが、例えば、導電路１０と機器とが共に金属製のケース２６内に収容される構成とした場合には、シールドシェル３１及びシールド部材を省略することができる。
（４）本実施形態においては、複数のバスバー１８はシールド部材によって一括して包囲される構成としたが、これに限られず、各バスバー１８を個別にシールド部材で包囲する構成としてもよい。
（５）本実施形態においては、シールド部材として、金属製のパイプ２１、又は編組線５１を用いたが、これに限られず、金属箔、金属テープ等を絶縁部の外周に巻き付けたり、金属箔からなる袋状のシールド部材の内部にバスバー１８を挿通させる等、必要に応じて、任意のシールド部材を、任意の手法により用いることができる。
（６）本実施形態においては、バスバー１８の外周と絶縁部とは密着する構成としたが、これに限られず、バスバー１８の外周と絶縁部とが離間して配される構成としてもよい。
（７）本実施形態においては、導電路１０は、シールド部材の少なくとも一部が車両１１の車体２５に接触して取り付けられる構成としたが、これに限られず、シールド部材と車体２５とが離間した状態で、車体２５に導電路１０を取り付ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０…導電路
１１…車両
１３…インバータ（機器）
１４…モータ（機器）
１６…接続部
１７…本体部
１８…バスバー
１９…モールド部（絶縁部、保持部）
２１…パイプ（シールド部材）
２５…車体
４０…板部材（絶縁部、保持部）
４１…溝
５０…熱収縮チューブ
５１…編組線（シールド部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された複数の機器間に配索される交流用の導電路であって、
前記複数の機器と電気的に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部同士を電気的に接続する本体部と、を備え、
前記本体部は、断面形状が矩形状をなすと共に前記断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層された複数のバスバーと、前記バスバーの外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部と、前記複数のバスバー同士の間隔を保持する保持部と、を備えた導電路。
【請求項２】
前記絶縁部は、前記バスバーの外周と密着して配されている請求項１に記載の導電路。
【請求項３】
前記絶縁部は前記保持部を兼ねる請求項１または請求項２に記載の導電路。
【請求項４】
前記絶縁部及び前記保持部は、前記複数のバスバーの外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなるモールド部からなる請求項３に記載の導電路。
【請求項５】
前記絶縁部及び前記保持部は、絶縁性の合成樹脂材からなると共に前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成された複数の板部材からなり、
前記各バスバーは、前記各バスバーの断面形状における長辺側から一対の前記板部材によって挟持されるようになっており、
一対の前記板部材のうち少なくとも一方には、前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成されると共に前記バスバーを収容する溝部が形成された請求項３に記載の導電路。
【請求項６】
前記絶縁部は前記バスバーの外周に被覆してなる熱収縮チューブである請求項１または請求項２に記載の導電路。
【請求項７】
前記本体部には、前記複数のバスバーを一括して包囲するシールド部材が配設されている請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の導電路。
【請求項８】
前記絶縁部の外周と前記シールド部材とは密着している請求項７に記載の導電路。
【請求項９】
前記シールド部材の少なくとも一部は前記車両の車体と接触している請求項７または請求項８に記載の導電路。
【請求項１０】
前記シールド部材は金属製のパイプである請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の導電路。
【請求項１１】
前記シールド部材は編組線である請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の導電路。
【請求項１】
車両に搭載された複数の機器間に配索される交流用の導電路であって、
前記複数の機器と電気的に接続される複数の接続部と、前記複数の接続部同士を電気的に接続する本体部と、を備え、
前記本体部は、断面形状が矩形状をなすと共に前記断面形状における長辺同士が対向する姿勢で互いに間隔を空けて積層された複数のバスバーと、前記バスバーの外周を包囲して配される絶縁性の合成樹脂材からなる絶縁部と、前記複数のバスバー同士の間隔を保持する保持部と、を備えた導電路。
【請求項２】
前記絶縁部は、前記バスバーの外周と密着して配されている請求項１に記載の導電路。
【請求項３】
前記絶縁部は前記保持部を兼ねる請求項１または請求項２に記載の導電路。
【請求項４】
前記絶縁部及び前記保持部は、前記複数のバスバーの外周に絶縁性の合成樹脂材を一体にモールド成形してなるモールド部からなる請求項３に記載の導電路。
【請求項５】
前記絶縁部及び前記保持部は、絶縁性の合成樹脂材からなると共に前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成された複数の板部材からなり、
前記各バスバーは、前記各バスバーの断面形状における長辺側から一対の前記板部材によって挟持されるようになっており、
一対の前記板部材のうち少なくとも一方には、前記バスバーの延びる方向に沿って延びて形成されると共に前記バスバーを収容する溝部が形成された請求項３に記載の導電路。
【請求項６】
前記絶縁部は前記バスバーの外周に被覆してなる熱収縮チューブである請求項１または請求項２に記載の導電路。
【請求項７】
前記本体部には、前記複数のバスバーを一括して包囲するシールド部材が配設されている請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の導電路。
【請求項８】
前記絶縁部の外周と前記シールド部材とは密着している請求項７に記載の導電路。
【請求項９】
前記シールド部材の少なくとも一部は前記車両の車体と接触している請求項７または請求項８に記載の導電路。
【請求項１０】
前記シールド部材は金属製のパイプである請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の導電路。
【請求項１１】
前記シールド部材は編組線である請求項７ないし請求項９のいずれか一項に記載の導電路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４６２３７（Ｐ２０１１−１４６２３７Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８３０（Ｐ２０１０−５８３０）
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 「電気自動車の大電流伝送路における高周波効果の考察（２）」と題された刊行物は、２００９年（平成２１年）９月１７日に、社団法人電気学会が発行したものである。
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 「電気自動車の大電流伝送路における高周波効果の考察（２）」と題された刊行物は、２００９年（平成２１年）９月１７日に、社団法人電気学会が発行したものである。
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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