JPWO2019146246A1 - Busbar and power supply - Google Patents
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Abstract
導電板(100)を打ち抜くことで形成されたブスバー(10)であって、打ち抜き方向と同じ方向に折り曲げられた折り曲げ片(14)を有する。モータ駆動装置(1)は、ブスバー(10)を備える電源装置の一例である。モータ駆動装置(1)において、ブスバー(10)は、第1パワーモジュール(21)と第2パワーモジュール(22)とを電気的に接続する。It is a bus bar (10) formed by punching a conductive plate (100), and has a bent piece (14) bent in the same direction as the punching direction. The motor drive device (1) is an example of a power supply device including a bus bar (10). In the motor drive device (1), the bus bar (10) electrically connects the first power module (21) and the second power module (22).
Description
本開示は、ブスバー及び電源装置に関し、特に、サーボモータを駆動するためのモータ駆動装置に用いられるブスバーに関する。 The present disclosure relates to a busbar and a power supply device, and more particularly to a busbar used in a motor driving device for driving a servomotor.
サーボモータを駆動するためのモータ駆動装置として、サーボアンプが知られている。サーボアンプは、回路基板に実装された複数の回路素子と、インバータ等のパワー系の回路部を構成するパワーモジュール等とを備える。回路素子及びパワーモジュール等の電気部品は、電気配線によって電気的に接続されている。電気配線としては、回路基板に所定のパターンで形成されたプリント配線が挙げられるが、大容量の電流が流れる電気配線にはブスバーが用いられる。例えば、複数のパワーモジュール同士を電気的に接続する場合に、ブスバーが用いられる。 A servo amplifier is known as a motor driving device for driving a servomotor. The servo amplifier includes a plurality of circuit elements mounted on a circuit board, a power module or the like that constitutes a power system circuit unit such as an inverter. Electrical components such as circuit elements and power modules are electrically connected by electrical wiring. Examples of the electric wiring include printed wiring formed on a circuit board in a predetermined pattern, and a bus bar is used for the electric wiring through which a large-capacity current flows. For example, a bus bar is used when a plurality of power modules are electrically connected to each other.
ブスバーは、例えば、ビス又はボルト等のねじによって電気部品に固定される。このため、ブスバーには、ブスバーを電気部品に固定するためのねじが挿通されるねじ孔が設けられている(例えば特許文献1)。 Busbars are fixed to electrical components with screws such as screws or bolts, for example. Therefore, the bus bar is provided with a screw hole through which a screw for fixing the bus bar is inserted into an electric component (for example, Patent Document 1).
複数のパワーモジュール同士をブスバーで電気的に接続する際、複数のパワーモジュール間の電気信号を取り出すために、回路基板を介して複数のパワーモジュールをブスバーで接続する場合がある。この場合、ブスバーは、回路基板に形成されたプリント配線にも電気的に接続される。 When electrically connecting a plurality of power modules with a bus bar, a plurality of power modules may be connected with a bus bar via a circuit board in order to take out an electric signal between the plurality of power modules. In this case, the busbar is also electrically connected to the printed wiring formed on the circuit board.
具体的には、複数のパワーモジュールの上に回路基板を配置し、この回路基板の上にブスバーを配置して、各パワーモジュールと回路基板とブスバーとをねじによって共締めする。 Specifically, a circuit board is arranged on a plurality of power modules, a bus bar is arranged on the circuit board, and each power module, a circuit board, and a bus bar are fastened together with screws.
この場合、ブスバーが有するねじ孔と、回路基板に形成されたプリント配線が含むランドに設けられた貫通孔とにねじを挿通し、パワーモジュールに設けられたねじ孔にこのねじをねじ込む。これにより、複数のパワーモジュール同士がブスバーによって電気的に接続されるとともに、ブスバーと回路基板に形成されたプリント配線とが電気的に接続される。 In this case, a screw is inserted into the screw hole of the bus bar and the through hole provided in the land including the printed wiring formed on the circuit board, and the screw is screwed into the screw hole provided in the power module. As a result, the plurality of power modules are electrically connected to each other by the busbar, and the busbar and the printed wiring formed on the circuit board are electrically connected to each other.
ところで、ブスバーは、金属板等の導電板に打ち抜き加工を施すことによって形成される。このとき、打ち抜かれたブスバーは、打ち抜かれた縁部にバリが形成されることがある。 By the way, the bus bar is formed by punching a conductive plate such as a metal plate. At this time, the punched bus bar may have burrs formed on the punched edge.
このようなブスバーを回路基板に載置する際、バリが発生した面が回路基板の表面に向いた状態でブスバーが回路基板に載置されると、ねじの締め付けによって回路基板とブスバーとの間でバリが押し潰されることになる。 When mounting such a busbar on the circuit board, if the busbar is mounted on the circuit board with the surface where the burr is generated facing the surface of the circuit board, the busbar is placed between the circuit board and the busbar by tightening the screw. The burr will be crushed.
このとき、バリが十分に押し潰されなかった場合には、回路基板が含むランドとブスバーとが密着せずに、回路基板のランドとブスバーとの間の接触抵抗が大きくなるという課題がある。 At this time, if the burrs are not sufficiently crushed, there is a problem that the land included in the circuit board and the bus bar do not come into close contact with each other, and the contact resistance between the land and the bus bar of the circuit board increases.
そこで、ブスバーを回路基板に載置する前に予めバリを除去しておくことも考えられるが、バリを除去する工程が別途必要になるため、製造コストが高くなる。 Therefore, it is conceivable to remove the burrs in advance before mounting the bus bar on the circuit board, but a separate step of removing the burrs is required, which increases the manufacturing cost.
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、打ち抜き時に発生するバリを除去することなく回路基板の配線に低接触抵抗で接続することができるブスバー及びブスバーを備える電源装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve such a problem, and is a power supply device including a bus bar and a bus bar that can be connected to the wiring of a circuit board with a low contact resistance without removing burrs generated at the time of punching. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本開示に係るブスバーの一態様は、導電板を打ち抜くことで形成されたブスバーであって、打ち抜き方向と同じ方向に折り曲げられた折り曲げ片を有する。 In order to achieve the above object, one aspect of the bus bar according to the present disclosure is a bus bar formed by punching a conductive plate, and has a bent piece bent in the same direction as the punching direction.
また、本開示に係る電源装置の一態様は、上記のブスバーを備える電源装置であって、第1パワーモジュールと、第2パワーモジュールと、前記第1パワーモジュール及び前記第2パワーモジュールを電気的に接続する前記ブスバーとを備える。 Further, one aspect of the power supply device according to the present disclosure is a power supply device including the above-mentioned bus bar, in which the first power module, the second power module, the first power module, and the second power module are electrically connected. It is provided with the bus bar to be connected to.
本開示によれば、打ち抜き時に発生するバリを除去することなく、回路基板に形成された配線に低接触抵抗でブスバーを接続することができる。 According to the present disclosure, a bus bar can be connected to a wiring formed on a circuit board with a low contact resistance without removing burrs generated during punching.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序などは、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments described below is a specific example of the present disclosure. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, the arrangement positions and connection forms of the components, the steps (processes), the order of the steps, and the like shown in the following embodiments are examples and limit the present disclosure. It is not the purpose of doing it. Therefore, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept of the present disclosure will be described as arbitrary components.
各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。なお、本明細書において、「略」とは、製造誤差や寸法公差等を含むという意味である。 Each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated. Further, in each figure, the same reference numerals are given to substantially the same configurations, and duplicate description will be omitted or simplified. In addition, in this specification, "abbreviation" means including manufacturing error, dimensional tolerance and the like.
また、ブスバーは、バスバーと呼ばれることもある。 Busbars are also sometimes called busbars.
(実施の形態)
まず、図1を用いて、ブスバー10が用いられる電気機器の一例としてモータ駆動装置1について説明する。図1は、実施の形態に係るモータ駆動装置1の概略構成を示すブロック図である。(Embodiment)
First, the
図1に示すように、モータ駆動装置1は、モータ2を動作させるための電力をモータ2に供給する電源装置である。また、モータ駆動装置1は、モータ2の駆動を制御するための制御装置でもある。モータ駆動装置1は、複数の回路素子及び複数の回路素子が実装された1つ以上の回路基板によって構成されている。
As shown in FIG. 1, the
一例として、モータ2は、サーボモータであり、モータ駆動装置1は、サーボモータの駆動を制御するサーボアンプである。したがって、モータ駆動装置1は、モータ2を駆動させるための制御指令を上位コントローラから受けて、この制御指令にしたがってモータ2の駆動量を制御する。
As an example, the motor 2 is a servomotor, and the
図1に示すように、モータ駆動装置1は、電源端子を介して供給される三相交流電力を処理するパワー系の主回路部1aと、上位コントローラからの制御指令を処理する制御系の制御回路部1bとを有する。
As shown in FIG. 1, the
パワー系の主回路部1aは、インバータ等によって構成されている。具体的には、これらの主回路部1aは、複数のパワーモジュールによって構成されている。本実施の形態において、主回路部1aは、図1に示すように、第1パワーモジュール21と、第2パワーモジュール22とを含む。第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22との間には大容量の電流(例えば40mA)が流れるので、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22とは、金属剛体からなるブスバー10によって電気的に接続されている。
The main circuit unit 1a of the power system is composed of an inverter or the like. Specifically, these main circuit units 1a are composed of a plurality of power modules. In the present embodiment, the main circuit unit 1a includes a
制御回路部1bは、IC(Integrated Circuit)等によって構成されており、例えばICパッケージとして回路基板に実装されている。
The
モータ2は、例えば、三相交流モータのACサーボモータであり、負荷を駆動するモータ部2aと、モータ部2aの作動状態を検出する検出器(エンコーダ)2bとを有する。検出器2bで検出されたモータ部2aの作動状態は、モータ駆動装置1にフィードバックされる。
The motor 2 is, for example, an AC servomotor of a three-phase AC motor, and has a
モータ駆動装置1が有する主回路部1aでは、制御回路部1bで決定されたモータ2の駆動量に基づいて、電源端子を介して供給される三相交流電力を、モータ2を駆動させるための三相交流電力に変換する。なお、制御回路部1bでは、上位コントローラからの制御指令とモータ2が有する検出器2bからのフィードバック信号とに基づいてモータ部2a駆動量を決定する。
In the main circuit unit 1a of the
次に、モータ駆動装置1の構造について、図1を参照しながら、図2〜図4を用いて説明する。図2及び図3は、実施の形態に係るモータ駆動装置1の斜視図であり、図2は斜め上方から見たときの斜視図、図3は斜め下方から見たときの斜視図を示している。図4は、同モータ駆動装置1の分解図である。
Next, the structure of the
図2〜図4に示すように、モータ駆動装置1は、ブスバー(バスバー)10を備える電源装置の一例であり、ブスバー10と、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とを備える。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ブスバー10は、大容量の電流を導電する電気配線として用いられる。本実施の形態において、ブスバー10は、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22とを電気的に接続する電気配線として用いられている。具体的には、モータ駆動装置1には2つのブスバー10が用いられており、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22とは、2つのブスバー10の各々によって電気的に接続されている。
The
第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22は、例えば、コンバータ、回生ブレーキ又はインバータ等の主回路部1a(図1参照)を構成するパワー半導体モジュールである。図2〜図4に示すように、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22は、ユニットとして構成されており、横並びで配置されている。
The
ブスバー10の詳細については後述するが、各ブスバー10には、第1ねじ31が挿通される第1貫通孔11aと、第2ねじ32が挿通される第2貫通孔12aとが設けられている。各ブスバー10は、第1ねじ31及び第2ねじ32によって、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にネジ止めされている。
The details of the
また、本実施の形態におけるモータ駆動装置1は、さらに、複数の回路素子(不図示)が実装された回路基板40を備える。
Further, the
回路基板40は、複数の回路素子を実装するための実装基板である。回路基板40は、例えば、銅箔等の金属からなるプリント配線が形成されたプリント配線基板である。回路基板40としては、樹脂をベースとする樹脂基板が挙げられるが、回路基板40は、セラミックからなるセラミック基板又は金属をベースとするメタルベース基板等であってもよい。
The
回路基板40に実装される複数の回路素子は、モータ2(図1参照)の駆動を制御するための回路を構成する。具体的には、複数の回路素子は、コンデンサ、抵抗又はトランジスタ等のディスクリート部品、あるいは、ICパッケージ等である。
A plurality of circuit elements mounted on the
回路基板40は、第1の面40aと、第1の面40aに背向する第2の面40bとを有する。例えば、第1の面40aは、主として回路素子が実装される部品面である。なお、第1の面40aに実装される回路素子が表面実装型である場合、第1の面40aは、回路素子が半田付けされる半田面となる。一方、第2の面40bは、主として、第1の面40aに実装された複数の回路素子同士を電気的に接続するための所定形状のプリント配線が形成された配線面である。なお、第1の面40aにもプリント配線が形成されていてもよい。また、第2の面40bにも回路素子が実装されていてもよい。
The
本実施の形態では、図1に示すように、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22との間の電気信号を取り出すために、ブスバー10は、回路基板40に形成されたプリント配線にも電気的に接続されている。つまり、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22との間の電気信号は、回路基板40に形成されたプリント配線に出力される。したがって、ブスバー10は、回路基板40が有する第1の面40aに載置される。一方、第1パワーモジュール21と第2パワーモジュール22は、回路基板40が有する第2の面40b側に配置されている。つまり、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とブスバー10とは、回路基板40を挟んで対向する位置に配置されている。このように、本実施の形態において、ブスバー10は、回路基板40を介して第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22に接続されている。具体的には、ブスバー10と回路基板40と第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とは、第1ねじ31及び第2ねじ32によって共締めされている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
このため、回路基板40には、第1ねじ31が挿通される第1貫通孔41と、第2ねじ32が挿通される第2貫通孔42とが設けられている。第1貫通孔41及び第2貫通孔42は、回路基板40が有する第1の面40aに形成されたランド43に設けられている。ランド43は、回路基板40が有する第1の面40aに形成されたプリント配線(不図示)の一部として形成された配線ランドである。ランド43は、ブスバー10及び回路素子等が接続される部分であり、プリント配線の端部又は途中に円環状で形成されている。なお、ブスバー10が接続されるランド43の形状は、第1貫通孔41又は第2貫通孔42を中心とした円環状である。
Therefore, the
また、第1パワーモジュール21には、第1ねじ31がねじ込まれる第1ねじ孔21aが設けられている。また、第2パワーモジュール22には、第2ねじ32がねじ込まれる第2ねじ孔22aが設けられている。本実施の形態では、2つのブスバー10が取り付けられるので、第1パワーモジュール21には少なくとも2つの第1ねじ孔21aが設けられるとともに、第2パワーモジュール22には少なくとも2つの第2ねじ孔22aが設けられている。
Further, the
このように構成されるブスバー10と回路基板40と第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とを組み合わせる場合、図4に示すように、ブスバー10が有する第1貫通孔11aと回路基板40が有する第1貫通孔41と第1パワーモジュール21が有する第1ねじ孔21aとを重ね合わせるとともに、ブスバー10が有する第2貫通孔12aと回路基板40が有する第2貫通孔42と第2パワーモジュール22が有する第2ねじ孔22aとを重ね合わせる。そして、2つのブスバー10の各々について、第1ねじ31をブスバー10が有する第1貫通孔11aと回路基板40が有する第1貫通孔41とに挿通して、この第1ねじ31を第1パワーモジュール21が有する第1ねじ孔21aにねじ込む。同様に、第2ねじ32をブスバー10が有する第2貫通孔12aと回路基板40が有する第2貫通孔42とに挿通して、この第2ねじ32を第2パワーモジュール22が有する第2ねじ孔22aにねじ込む。これにより、ブスバー10と回路基板40と第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とが第1ねじ31及び第2ねじ32によって共締めされて固定され、ブスバー10と回路基板40と第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22とが電気的及び機械的に接続される。
When the
次に、ブスバー10の詳細な構造について、図5及び図6を用いて説明する。図5は、実施の形態に係るブスバー10の斜視図である。図6は、同ブスバー10の製造方法を説明するための図である。なお、図6(a)の導電板100に示される破線は、導電板100に抜き打ち加工を施す際にプレス金型のパンチにより押し出される部分を示している。
Next, the detailed structure of the
ブスバー10は、導電材料からなる導電体である。ブスバー10は、例えば、銅等の金属材料によって構成された金属剛体である。本実施の形態において、ブスバー10は、真鍮等の銅合金からなる厚さが一定(例えば数mm)の金属板によって構成されている。
The
図5に示すように、ブスバー10は、第1端子部11と、第2端子部12と、第1端子部11及び第2端子部12と連結する連結部13とを有する。本実施の形態において、第1端子部11、第2端子部12及び連結部13の各々における表面及び裏面は、同一平面である。
As shown in FIG. 5, the
本実施の形態において、ブスバー10は、全体として長尺形状であり、第1端子部11は、ブスバー10の長手方向の一方の端部に位置し、第2端子部12は、ブスバー10の長手方向の他方の端部に位置している。連結部13は、ブスバー10の長手方向に沿って延在している。したがって、第1端子部11は、連結部13の一方の端部に接続されており、第2端子部12は、連結部13の他方の端部に接続されている。具体的には、第1端子部11及び第2端子部12は、連結部13を間にして対向する位置に設けられている。
In the present embodiment, the
ブスバー10の短手方向における連結部13の幅は、ブスバー10の短手方向における第1端子部11及び第2端子部12の幅よりも小さい。したがって、ブスバー10の平面視形状は、連結部13において両側がくびれた形状になっている。
The width of the connecting
第1端子部11及び第2端子部12は、ブスバー10を他の部材に固定するための固定部である。ブスバー10は、ボルト又はビス等のねじによって他の部材に固定されるため、第1端子部11及び第2端子部12には、ねじが挿通される挿通孔が設けられている。具体的には、第1端子部11には、第1ねじ31が挿通される挿通孔として第1貫通孔11aが設けられている。また、第2端子部12には、第2ねじ32が挿通される挿通孔として、第2貫通孔12aが設けられている。
The first
本実施の形態において、第1貫通孔11aと第2貫通孔12aとの形状が異なっている。具体的には、第1貫通孔11aは、周囲が閉じた開口である。具体的には、第1貫通孔11aは、平面視が円形の開口である。したがって、第1端子部11は、環状に構成されている。
In the present embodiment, the shapes of the first through
一方、第2貫通孔12aは、一部が開放された開口である。具体的には、第2貫通孔12aは、平面視において、一部が切り欠かれた開口である。本実施の形態において、第2端子部12の平面視形状は略U字形状である。また、略U字形状の第2貫通孔12aは、ブスバー10の長手方向に切り欠かれている。このように、第2貫通孔12aの一部を開放しておくことで、第2貫通孔12aに挿通された第2ねじ32と第2貫通孔12aとの相対的な位置関係を微調整することができる。なお、第2端子部12の平面視形状は略U字形状に限らず、略C字形状等であってもよい。
On the other hand, the second through
また、ブスバー10は、折り曲げ片14を有する。折り曲げ片14は、ブスバー10の一部を衝立状に折り曲げた形状である。具体的には、折り曲げ片14は、ブスバー10の一部を折り曲げ線14aに沿って略90度の角度(折り曲げ角度)で折り曲げた形状である。
Further, the
本実施の形態において、折り曲げ片14は、第1端子部11に形成されている。具体的には、折り曲げ片14は、第1端子部11における連結部13とは反対側の先端部に形成されている。つまり、折り曲げ片14は、ブスバー10の長手方向の一方の先端部に形成されている。したがって、折り曲げ片14は、第1端子部11の先端部において、第1端子部11の表面とのなす角が略90度とるように、第1端子部11に立設する姿勢で形成されている。なお、折り曲げ片14の折り曲げ角度は、90度に限定されるものではなく、90度未満又は90度超であってもよい。つまり、折り曲げ片14は、ブスバー10の主面に対して傾斜していてもよい。
In the present embodiment, the
本実施の形態において、折り曲げ片14における折り曲げ線方向(折り曲げ線14aの長さ方向)の幅は、第1端子部11の幅よりも狭くなっている。さらに、折り曲げ片14における折り曲げ線方向の幅は、連結部13の幅よりも狭くなっている。
In the present embodiment, the width of the
また、折り曲げ片14の高さ(第1端子部11からの突出量)は、2mm以上である。本実施の形態において、折り曲げ片14の高さは、略5mmである。
Further, the height of the bent piece 14 (the amount of protrusion from the first terminal portion 11) is 2 mm or more. In the present embodiment, the height of the
このように構成されるブスバー10は、図6に示すように、導電板100を打ち抜くことで形成される。
As shown in FIG. 6, the
具体的には、まず、図6(a)に示すように、厚さが一定の平板状の導電板100を準備する。導電板100としては、例えば、板厚が一定の真鍮からなる金属板を用いることができる。
Specifically, first, as shown in FIG. 6A, a flat plate-shaped
次に、プレス金型によって導電板100に打ち抜き加工(プレス打ち抜き加工)を施す。プレス金型としては、ダイ及びパンチを用いることができる。このように、導電板100に打ち抜き加工を施すことによって、図6(b)に示すように、所定形状のブスバー10を作製することができる。このとき、導電板100をプレス金型で打ち抜くと同時に折り曲げ片14も形成される。
Next, the
例えば、折り曲げ片14に対応する導電板100の位置を突き上げるためにプレス金型のパンチに突起等を設けておくことによって、導電板100をプレス金型で打ち抜く時に導電板100の一部が折り曲げられて折り曲げ片14も同時に形成される。これにより、折り曲げ片14は、打ち抜き方向と同じ方向に折り曲げられることになる。つまり、折り曲げ片14は、打ち抜き方向(プレス方向)に突出することになる。
For example, by providing a protrusion or the like on the punch of the press die in order to push up the position of the
このように、導電板100をプレス金型で打ち抜くと同時に折り曲げ片14を形成することによって、折り曲げ片14が形成されたブスバー10を最小工数で作製することができる。
In this way, by punching the
また、このように打ち抜かれたブスバー10は、図5及び図6に示すように、打ち抜かれた縁部にバリ15が形成される。バリ15は、導電板100をプレス金型で打ち抜くときに裏側となる面(抜き裏)に発生する。つまり、導電板100をプレス金型で打ち抜くときの導電板100の打ち抜き開始面とは反対側の面がブスバー10のバリ発生面となる。そして、本実施の形態では、打ち抜き時に発生するバリ15を除去することなく、ブスバー10にはバリ15が残っている。
Further, in the
次に、図7〜図9を用いて、本実施の形態に係るブスバー10の効果について、比較例のブスバー10Xと比較して説明する。図7及び図8は、比較例のブスバー10Xが回路基板40を介して第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にネジ止めされるときの様子を示す図である。図7は、バリ15が上向きの状態で比較例のブスバー10Xが回路基板40に載置された場合を示し、図8は、バリ15が下向きの状態で比較例のブスバー10Xが回路基板40に載置された場合を示している。一方、図9は、図5に示す実施の形態に係るブスバー10が回路基板40を介して第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めされるときの様子を示す図である。
Next, the effect of the
図7及び図8に示すように、比較例のブスバー10Xには、折り曲げ片14が形成されていない。この場合、比較例のブスバー10Xを回路基板40が含むランド43に載置して、第1ねじ31及び第2ねじ32によってブスバー10Xを第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めする際、比較例のブスバー10Xは一見して表裏の区別がつかないので、図7に示すように、バリ15が上向きになって回路基板40に載置される場合と、図8に示すように、バリ15が下向きになって回路基板40に載置される場合とが発生する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
このうち、図7に示すように、バリ15が上向きであると、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとは密着して接触する。したがって、この場合は、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとは正常に接続される。
Of these, as shown in FIG. 7, when the
一方、図8に示すように、バリ15が下向きであると、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの接触面積が減少する。つまり、図8に示すように、バリ発生面が、回路基板40が有する第1の面40aに向いた状態でブスバー10Xが回路基板40に載置されると、第1ねじ31及び第2ねじ32を締め付けていくと、回路基板40とブスバー10Xとの間でバリ15が押し潰されることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 8, when the
このとき、バリ15が十分に押し潰された場合には、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの接触面積があまり減少しないので、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとは正常な範囲内で接続されることになる。しかしながら、バリ15が十分に押し潰されなかった場合には、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの密着性が低下し、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの接触面積が大きく減少してしまう。これにより、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの間の接触抵抗が大きくなる。この結果、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの接触部分において、温度が上昇するおそれがある。特に大容量の電流が流れるブスバー10Xでは、接触部分の温度が異常に上昇するおそれがある。
At this time, when the
このように、比較例のブスバー10Xでは、表裏の向きが分からず、ブスバー10Xを回路基板40に載置したときの向きによっては、回路基板40が含むランド43とブスバー10Xとの間の接触抵抗が大きくなる。
As described above, in the
そこで、ブスバー10Xを回路基板40に載置する前に予めバリ15を除去しておくことも考えられる。例えば、打ち抜いた後にブスバー10Xを研磨することでバリ15を除去することが考えられる。しかしながら、バリ15を除去する工程が別途必要になるため、ブスバー10Xの製造コストが高くなる。
Therefore, it is conceivable to remove the
これに対して、本実施の形態に係るブスバー10は、バリ15が発生する方向である打ち抜き方向と同じ方向に折り曲げられた折り曲げ片14を有する。
On the other hand, the
この構成により、折り曲げ片14が存在する側の面がバリ発生面であることが分かるので、図9に示すように、折り曲げ片14が上に突出するように(つまり折り曲げ片14が回路基板40の第1の面40a側とは反対側を向くように)ブスバー10を回路基板40に載置することで、バリ15が存在する面(バリ発生面)が上を向いた状態でブスバー10が回路基板40に載置されることになる。これにより、バリ発生面が、回路基板40が有する第1の面40aに対面することを回避できる。
With this configuration, it can be seen that the surface on the side where the
このように、打ち抜き加工時の抜き方向と同じ方向に折り曲げられた折り曲げ片14をブスバー10に形成することによって、折り曲げ片14がブスバー10の逆付け防止構造として機能するので、ブスバー10の実装時におけるブスバー10の逆付けを防止することができる。これにより、必ずバリ発生面が上向きとなってブスバー10が回路基板40に載置される。したがって、回路基板40が含むランド43とブスバー10とが密着して接触することになるので、打ち抜き時に発生するバリ15を除去しなくても、回路基板40が含むランド43に低接触抵抗でブスバー10を接続することができる。
In this way, by forming the
しかも、ブスバー10に折り曲げ片14を設けることによって、ブスバー10を回路基板40に載置するときに折り曲げ片14を摘まむことができる。これにより、ブスバー10を用いたモータ駆動装置1等の電気機器を組み立てる際に、突起となる折り曲げ片14によって保持性が向上するので、組立作業性が向上したり自動化が容易になったりする。例えば、作業者がブスバー10を回路基板40に載置する場合、突起となる折り曲げ片14を手で摘まむことで、ブスバー10を回路基板40の所定の位置に簡単に載置することができる。また、ブスバー10を部品実装機等によって回路基板40に実装する場合、突起となる折り曲げ片14を部品実装機のハンドで把持することで、ブスバー10を回路基板40の所定の位置に精度よく実装することができる。
Moreover, by providing the
さらに、突起となる折り曲げ片14を形成しておくことで、ブスバー10の表面処理等を容易に行うことができる。例えば、ブスバーにニッケル等をコーティングしてブスバー10の表面処理を行う際、折り曲げ片14が形成されていないブスバーでは、複数のブスバーに対してコーティングを行ったときにブスバー同士が重なりあってしまうと、ブスバーが密着して張り付いてしまうおそれがある。これに対して、本実施の形態のように折り曲げ片14が形成されたブスバー10では、ブスバー10同士が重なりあっても折り曲げ片14がスペーサとなってブスバー10同士の間に隙間が生じやすくなるので、ブスバー10同士が張り付いてしまうことを抑制できる。このように、折り曲げ片14を形成しておくことで、ブスバー10の表面処理等を容易に行うことができる。
Further, by forming the
また、本実施の形態において、ブスバー10は、周囲が閉じた開口である第1貫通孔11aを有する第1端子部11と、一部が開放された開口である第2貫通孔12aを有する第2端子部12と、第1端子部11及び第2端子部12を連結する連結部13とを有している。そして、折り曲げ片14は、第1端子部11に形成されており、第2端子部12には形成されていない。
Further, in the present embodiment, the
このように、周囲が閉じた開口である第1貫通孔11aと一部が開放された開口である第2貫通孔12aとをブスバー10に設けておくことで、第1貫通孔11aと第2貫通孔12aとの中心間距離が、製造誤差や寸法公差等によって第1ねじ孔21a及び第2ねじ孔22aの中心間距離と異なっていたとしても、第2貫通孔12aに挿入する第2ねじ32の位置をずらしたりブスバー10をずらしたりして第2貫通孔12aと第2ねじ32との相対的な位置関係を微調整することで、第1ねじ31及び第2ねじ32によってブスバー10を第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めすることができる。つまり、一部が開放された開口である第2貫通孔12aを利用して、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22に対するブスバー10の位置を微調整することができる。
By providing the
この場合、仮に折り曲げ片14が第2端子部12の方に形成されていると、ブスバー10の位置を微調整する作業に支障をきたすことになる。そこで、折り曲げ片14を第1端子部11の方に形成しておくことで、折り曲げ片14を有するブスバー10であっても、ブスバー10の位置を微調整する作業を容易に行うことができる。
In this case, if the
また、本実施の形態に係るブスバー10において、折り曲げ片14は、第1端子部11における連結部13とは反対側の先端部に形成されているとよい。この場合、さらに、折り曲げ片14における折り曲げ線方向の幅は、連結部13の幅よりも狭い。
Further, in the
この構成により、折り曲げ片14を有していても、第1ねじ31及び第2ねじ32によってブスバー10を第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めする作業を容易に行うことができる。
With this configuration, even if the
また、本実施の形態に係るブスバー10において、折り曲げ片14の高さは、2mm以上であるとよい。折り曲げ片14の高さが2mm以上であれば、ブスバー10を取付ける作業を円滑に行うことができる。折り曲げ片14の高さが2mmに満たない場合、折り曲げ片14の加工そのものが困難になる。また、折り曲げ片14の高さが2mmに満たない場合、折り曲げ片14をつまみ難くなるため、ブスバー10を取付ける作業が滞る虞がある。
Further, in the
この構成により、導電板100を打ち抜くときに折り曲げ片14を容易に形成することができる。
With this configuration, the
(変形例)
以上、本開示に係るブスバー10及びモータ駆動装置1について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。(Modification example)
The
例えば、上記実施の形態におけるブスバー10では、ブスバー10のねじ止め作業を考慮して、折り曲げ片14の幅を連結部13の幅よりも狭くしたが、これに限らない。具体的には、図10Aに示される変形例1に係るブスバー10Aのように、折り曲げ片14Aにおける折り曲げ線方向の幅は、連結部13の幅よりも広くてもよい。この構成により、図5に示されるブスバー10と比べて折り曲げ片14Aの表面積が大きくなるので、放熱性が向上する。これにより、回路基板40が含むランド43とブスバー10Aとの接触部分における温度上昇を抑制することができる。
For example, in the
また、上記実施の形態におけるブスバー10では、第1端子部11に折り曲げ片14を形成したが、これに限らない。例えば、図10Bに示される変形例1に係る他のブスバー10Cのように、折り曲げ片14Fは、第1端子部11ではなく、第2端子部12に形成されていてもよい。その他、折り曲げ片は、第1端子部と第2端子部の両方に形成されていてもよい。
Further, in the
また、図11に示される変形例2に係るブスバー10Bのように、折り曲げ片14Bは、連結部13に形成されていてもよい。すなわち、ブスバー10Bは、第1端子部11と、第2端子部12と、第1端子部11及び第2端子部12を連結する連結部13とを有する。第1端子部11は、周囲が閉じた開口である第1貫通孔11aを有する。第2端子部12は、一部が開放された開口である第2貫通孔12aを有する。折り曲げ片14Bは、連結部13に形成される。
Further, the
このように、電流の主流路となる連結部13に折り曲げ片14Bを形成することにより、図5に示されるブスバー10と比べて放熱性が向上する。また、本変形例のように、連結部13の両側部の各々に折り曲げ片14Bを形成することによって、さらに放熱性が向上する。
By forming the
また、図12〜図14は、変形例3〜5に係るブスバーを作製するときの導電板100を示している。図12〜図14の導電板100に示される破線は、各変形例において、導電板100に抜き打ち加工を施す際にプレス金型のパンチにより押し出される部分を示している。
Further, FIGS. 12 to 14 show the
図12に示すように、変形例3では、折り曲げ片14Cの根元に切り欠き部14bが設けられている。このように、折り曲げ片14Cの根元に切り欠き部14bを形成することで、導電板100の打ち抜き時に折り曲げ片14Cが折れ曲がりやすくなる。これにより、折り曲げ片14Cの高さが低くても、折り曲げ片14Cを容易に形成することができる。これにより、折り曲げ片14Cの高さが必要以上に高くなってしまうことを抑制できる。
As shown in FIG. 12, in the modified example 3, a
また、図13に示すように、変形例4では、折り曲げ片14Dにおける折り曲げ線方向の幅が、第1端子部11及び連結部13の幅よりも広くなっている。この構成により、折り曲げ片14Dが折れ曲がりやすくなるとともに、図5に示されるブスバー10と比べて放熱性が向上する。さらに、本変形例では、変形例3と同様に、折り曲げ片14Dの根元に切り欠き部14bが設けられている。この構成により、導電板100の打ち抜き時に折り曲げ片14Dが一層折れ曲がりやすくなる。
Further, as shown in FIG. 13, in the modified example 4, the width of the
また、図14に示すように、変形例5では、折り曲げ片14Eを細長くしている。具体的には、折り曲げ片14Eの高さが折り曲げ片14Eの幅よりも大きくなるようにしている。この構成により、導電板100の打ち抜き時に折り曲げ片14Eが折れ曲がりやすくなるので、打ち抜きと同時に折り曲げ片14Eを形成する場合であっても、設計通りの所定形状の折り曲げ片14Eを有するブスバーを容易に量産することができる。
Further, as shown in FIG. 14, in the modified example 5, the
また、上記実施の形態におけるモータ駆動装置1では、2つのブスバー10が用いられていたが、これに限らない。ブスバー10は、1つのみであってもよいし、3つ以上の複数であってもよい。
Further, in the
また、上記実施の形態におけるモータ駆動装置1では、ブスバー10は、回路基板40を介して第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めされていたが、これに限らない。例えば、ブスバー10は、回路基板40を介することなく、第1パワーモジュール21及び第2パワーモジュール22にねじ止めされていてもよい。つまり、ブスバー10は、複数のパワーモジュール同士を連結するためだけに用いられていてもよい。
Further, in the
また、上記実施の形態において、ブスバー10は、複数のパワーモジュール同士を電気的に接続するために用いられていたが、これに限らない。ブスバー10は、その他の電気デバイス同士を接続するために用いられていてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施の形態において、1つの導電板100から1つのブスバー10を打ち抜いて作製する場合を例示したが、これに限らない。例えば、1つの導電板100から複数のブスバー10を打ち抜いて作製してもよい。この場合、長尺状の導電板を順送りしてブスバー10を順次打ち抜いていってもよい。
Further, in the above embodiment, the case where one
また、上記実施の形態におけるブスバー10には、折り曲げ片14以外に屈曲部が形成されておらず、第1端子部11、第2端子部12及び連結部13の各々の両面が同一平面であったが、これに限らない。例えば、折り曲げ片14を有するブスバー10を作製した後に、折り曲げ加工を施すことでブスバー10の一部(例えば連結部13)に段差状の屈曲部を形成してもよい。
Further, the
なお、その他、上記実施の形態及び変形例に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, other forms obtained by applying various modifications to the above-described embodiments and modifications that can be conceived by those skilled in the art, and components and functions in the embodiments and modifications are optional without departing from the spirit of the present disclosure. Also included in the present disclosure are forms realized by combining with.
本開示の技術は、ブスバーが用いられるモータ駆動装置等の電源装置をはじめとして、各種電気機器に利用することができる。 The technology of the present disclosure can be used in various electric devices such as a power supply device such as a motor drive device in which a bus bar is used.
1 モータ駆動装置
1a 主回路部
1b 制御回路部
2 モータ
2a モータ部
2b 検出器
10、10A、10B、10C、10X ブスバー
11 第1端子部
11a、41 第1貫通孔
12 第2端子部
12a、42 第2貫通孔
13 連結部
14、14A、14B、14C、14D、14E、14F 折り曲げ片
14a 折り曲げ線
14b 切り欠き部
15 バリ
21 第1パワーモジュール
21a 第1ねじ孔
22 第2パワーモジュール
22a 第2ねじ孔
31 第1ねじ
32 第2ねじ
40 回路基板
40a 第1の面
40b 第2の面
43 ランド
100 導電板1 Motor drive device 1a
Claims (12)
打ち抜き方向と同じ方向に折り曲げられた折り曲げ片を有する、
ブスバー。It is a bus bar formed by punching out a conductive plate.
Has a bent piece that is bent in the same direction as the punching direction,
Busbar.
前記第1端子部は、周囲が閉じた開口である第1貫通孔を有し、
前記第2端子部は、一部が開放された開口である第2貫通孔を有し、
前記折り曲げ片は、前記第1端子部又は前記第2端子部に形成されている、
請求項1に記載のブスバー。The bus bar has a first terminal portion, a second terminal portion, and a connecting portion for connecting the first terminal portion and the second terminal portion.
The first terminal portion has a first through hole which is an opening whose circumference is closed.
The second terminal portion has a second through hole which is an opening which is partially opened.
The bent piece is formed on the first terminal portion or the second terminal portion.
The busbar according to claim 1.
請求項2に記載のブスバー。The bent piece is formed on the first terminal portion.
The busbar according to claim 2.
請求項3に記載のブスバー。The bent piece is formed at a tip portion of the first terminal portion opposite to the connecting portion.
The busbar according to claim 3.
請求項2〜4のいずれか1項に記載のブスバー。The width of the bent piece in the bending line direction is narrower than the width of the connecting portion.
The busbar according to any one of claims 2 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のブスバー。A notch is formed at the base of the bent piece.
The busbar according to any one of claims 1 to 5.
請求項2〜4のいずれか1項に記載のブスバー。The width of the bent piece in the bending line direction is wider than the width of the connecting portion.
The busbar according to any one of claims 2 to 4.
前記第1端子部は、周囲が閉じた開口である第1貫通孔を有し、
前記第2端子部は、一部が開放された開口である第2貫通孔を有し、
前記折り曲げ片は、前記連結部に形成されている、
請求項1に記載のブスバー。The bus bar has a first terminal portion, a second terminal portion, and a connecting portion for connecting the first terminal portion and the second terminal portion.
The first terminal portion has a first through hole which is an opening whose circumference is closed.
The second terminal portion has a second through hole which is an opening which is partially opened.
The bent piece is formed in the connecting portion.
The busbar according to claim 1.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のブスバー。The height of the bent piece is 2 mm or more.
The busbar according to any one of claims 1 to 8.
第1パワーモジュールと、第2パワーモジュールと、前記第1パワーモジュール及び前記第2パワーモジュールを電気的に接続する前記ブスバーとを備える、
電源装置。A power supply device including the bus bar according to any one of claims 1 to 9.
It includes a first power module, a second power module, and a bus bar that electrically connects the first power module and the second power module.
Power supply.
前記ブスバーは、前記回路基板の前記第1の面に載置され、
前記第1パワーモジュール及び前記第2パワーモジュールは、前記回路基板の前記第2の面側に配置されている、
請求項10に記載の電源装置。Further, a circuit board having a first surface and a second surface facing the first surface is provided.
The busbar is placed on the first surface of the circuit board.
The first power module and the second power module are arranged on the second surface side of the circuit board.
The power supply device according to claim 10.
請求項10又は11に記載の電源装置。The power supply device is a motor drive device for driving a motor.
The power supply device according to claim 10 or 11.
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