JP2020194872A - 回路構成体 - Google Patents

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泰次 柳田
洋樹 下田
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Abstract

【課題】より効率よく発熱部品の放熱を実現できる新規な構造の回路構成体を提供する。【解決手段】回路構成体10が、通電により発熱する発熱部品14,16と、前記発熱部品14,16の接続部22,24,36に接続される通電部材30,34,48と、前記接続部22,24,26に対して前記通電部材30,34,48と共に接続される放熱フィン54,56と、を含む。【選択図】図3

Description

本開示は、発熱部品を有する回路構成体に関する。
従来から、通電により発熱するリレーやヒューズ等の発熱部品を備えた回路構成体においては、発熱部品の熱を放熱するための放熱構造が設けられる場合がある。例えば、特許文献1には、ケース内に収容されたリレーの接続部とケース外に配置されたバッテリの接続端子とを接続するバスバーの中間部分を利用して、リレーの放熱を行う構造が提案されている。具体的には、リレーを収容するケース外に延出されたバスバーの中間部を絶縁性放熱シートを介してシャーシや電源装置全体を収容する筐体等に当接させることで、リレーで発生した熱をシャーシや筐体に熱伝導して放熱する構造が開示されている。
特開2014−79093号公報
ところが、特許文献1の構造では、リレーとバッテリーを接続する通電部を構成するバスバーの中間部に放熱構造が設けられていることから、リレーの接続部と放熱部分との距離が大きくなることが避けられない。そのため、リレーでの発熱を効率よく放熱できていないという問題を内在していた。
そこで、より効率よく発熱部品の放熱を実現できる新規な構造の回路構成体を提供することを目的とする。
本開示の回路構成体は、通電により発熱する発熱部品と、前記発熱部品の接続部に接続される通電部材と、前記接続部に対して前記通電部材と共に接続される放熱フィンと、を含む回路構成体である。
本開示によれば、より効率よく発熱部品の放熱を実現する回路構成体を提供することができる。
図1は、実施形態1にかかる回路構成体の代表的な構成例を説明する分解斜視図である。 図2は、図1におけるA部を拡大して背面方向から示す断面図である。 図3は、図1におけるA部の代表的な構成部品を説明する分解斜視図である。 図4は、図1におけるB部を拡大して示す平面図である。 図5は、図1におけるB部の代表的な構成部品を説明する分解斜視図である。 図6は、図1におけるA部に取り付けられる放熱フィンを説明する斜視図である。 図7は、図6における断面図である。 図8は、図1におけるB部に取り付けられる放熱フィンを説明する斜視図である。 図9は、図8における断面図である。 図10は、図1に示された蓋部材の底面図である。 図11は、図10におけるB’部を拡大して示す斜視図である。 図12は、図10におけるB’部に設けられた位置決め突起により放熱フィンが位置決めされた状態を説明するための断面図である。 図13は、図10におけるA’部に設けられた位置決め突起により放熱フィンが位置決めされた状態を説明するための断面図である。
<本開示の実施形態の説明>
最初に、本開示の実施態様を列記して説明する。
本開示の回路構成体は、
(1)通電により発熱する発熱部品と、前記発熱部品の接続部に接続される通電部材と、前記接続部に対して前記通電部材と共に接続される放熱フィンと、を含む回路構成体である。
本開示の回路構成体によれば、発熱部品の接続部に対して、通電部材に加えて放熱フィンが共に接続されていることから、発熱部品の発熱部位に最も近い接続部において放熱フィンによる放熱を行うことができる。これにより、発熱部品と放熱部分との距離が大きくなる従来構造に比して、より効率的な発熱部品の放熱が実現できる。このような効率的な放熱を発熱部品の接続部において実現できることから、通電部材の断面積を減少させても優れた放熱効果を維持することができ、回路構成体の小型化やコスト低減も図られ得る。しかも、発熱部品の接続部と通電部材の接続構造を利用して放熱フィンを共に接続することにより放熱構造が実現されることから、回路構造体の構造を複雑化することなく、簡単な構造により優れた発熱部品の放熱を実現することができる。
なお、発熱部品には、リレーやヒューズ等の通電により発熱する部品が含まれる。放熱フィンについては、発熱部品の接続部に通電部材と共に接続されるものであれば、任意の形状が採用可能である。また、接続部に対する通電部材と放熱フィンの接続構造は、ボルト締結等の任意の接続構造が採用可能である。
(2)前記通電部材と前記放熱フィンが前記接続部に対してボルト締結されるようになっており、前記放熱フィンが金属製の平板部材により形成され、ボルト挿通孔を有するベース板部と、前記ベース板部の長さ方向の両端部の少なくとも一方が板厚方向に屈曲した突出板部とを有していることが好ましい。
放熱フィンが金属製の平板部材により構成されていることから、優れた伝熱性能を有している。放熱フィンが、ボルト挿通孔を有するベース板部と、ベース板部の長さ方向の両端部の少なくとも一方を板厚方向に屈曲して形成した突出板部とを有している。それ故、ボルト締結される通電部材と発熱部品の接続部に対して、優れた接触面積を確保しつつ容易且つ安定して共締めすることができる。
(3)前記放熱フィンが複数設けられており、複数の前記放熱フィンの前記ベース板部がそれぞれの前記ボルト挿通孔が連通するように重ね合された状態で前記接続部にボルト締結され、前記突出板部は、隙間を隔てて隣接配置されていることが好ましい。
複数の放熱フィンの突出板部を、互いに隙間を隔てて隣接配置した状態で、発熱部の接続部近傍に突出させることができ、放熱フィンの設置スペースを小さくしつつ十分な放熱面積を確保することができる。なお、複数の放熱フィンは、L字状に屈曲されたものとU字状に屈曲されたもののうち、一方又は両方の形状を有する複数個の放熱フィンによって構成される。何れの形状の放熱フィンの組み合わせとするかは、放熱フィンの配設スペースや発熱部品や周辺部材の形状等を考慮して任意のものが採用され得る。
(4)複数の前記放熱フィンのうち、ボルト周囲の前記放熱フィンには前記突出板部に切欠部を有するものが含まれていることが好ましい。これにより、例えば突出板部に設けられた切欠部によりボルト締結用の作業スペースを確保することができて、ボルト締結作業を妨げることなく、発熱部品の接続部により近接して放熱フィンを設けることができる。この結果、より一層効率的な発熱部品の放熱と回路構成体のコンパクト化が両立して実現できる。
(5)前記発熱部品と前記通電部材と前記放熱フィンを収容するケースをさらに含み、前記ケースには、前記放熱フィンの前記突出板部を位置決めする複数の位置決め部が設けられていることが好ましい。発熱部品の接続部の近傍に突出する突出板部をケースに設けられた位置決め部で位置決めすることにより、発熱部品の接続部に対する放熱フィンのボルト締めの作業を容易且つ確実に行うことができる。ボルト締めに伴い、放熱フィンが回転することを位置決め部により有利に防止することができる。対極に接続する放熱フィンが近接する場合には、ケースの位置決め部により突出板部の変位が規制されていることから、接触による短絡が防止される。
(6)前記ケースには、前記放熱フィンに対向する壁部において、複数のスリット状の通気孔が設けられていることが好ましい。放熱フィンから伝熱される発熱部品の熱を通気孔を通じてさらにケース外部に伝熱させることができる。また空気の対流を利用した発熱部品の放熱を効率よく実現できる。しかも、通気孔がスリット状とされていることから、通気性を確保しつつ表面張力を利用した防水性も担保し得る。なお、放熱フィンに対向する壁部とは、放熱フィンの側方や上方、更には下方に配置された壁部をいずれも含むものである。
(7)前記通気孔が、前記突出板部の板厚方向の両側に位置して設けられていることが好ましい。突出板部の両表面側において、通気孔を通じた空気の流通を促すことができ、放熱フィンの突出板部からの放熱をより一層促進される。
<本開示の実施形態の詳細>
本開示の回路構成体の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示は、これらの例示に限定されるものではなく、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。
<実施形態1>
本明細書に開示された技術を回路構成体10に適用した実施形態1について、図1から図13を参照しつつ説明する。回路構成体10は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車両(図示せず)に搭載され、バッテリ等の電源(図示せず)からモータ等の負荷(図示せず)への電力の供給、制御を行う。回路構成体10は、任意の向きで配置することができるが、以下では、Z方向を上方、Y方向を前方、X方向を左方として説明する。また、複数の同一部材については、一部の部材にのみ符号を付し、他の部材については符号を省略する場合がある。
図1に示すように、回路構成体10は、ベース部材12と、ベース部材12に配設されたリレー14(発熱部品の一例)、ヒューズ16(発熱部品の一例)等の電子部品と、ベース部材12を上方から覆う蓋部材18と、を備える。
<ベース部材12>
ベース部材12は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成形してなる。ベース部材12を構成する合成樹脂は、ガラスファイバー等のフィラーを含んでいてもよい。ベース部材12は、全体として上下方向に扁平であり、上方に開口する箱形状とされている。本実施形態においては、ベース部材12の外形状は、上方から見て長方形をなしている。なお、ベース部材12の外形状は、本実施形態の形状に限定されない。
ベース部材12の左前方にはリレー14が装着されるリレー装着部が形成されている。また、ベース部材12の右前方には、ヒューズ16が装着されるヒューズ装着部が形成されている。
<リレー14>
図2,3にも示すように、リレー14は、直方体形状の本体20の内部に図示しない接点部及びコイル部を有する、いわゆる機械式のものである。本体20の後面には、左側に設けられた第1電力端子22(接続部の一例)と、右側に設けられた第2電力端子24(接続部の一例)とが左右方向に並んで設けられている。第1電力端子22と第2電力端子24に電流を流すことにより、接点部で熱が発生し、第1電力端子22及び第2電力端子24に熱伝導されるようになっている。第1電力端子22及び第2電力端子24には、それぞれ前後方向に延びるボルト孔26が形成されている。なお、図2に示すように、本体20の後面において、第1電力端子22と第2電力端子24との間には、両端子22,24を仕切る絶縁板28が設けられている。
第1電力端子22には、第1バスバー30(通電部材の一例)が、ボルト32をボルト孔26に螺合することにより固定されている。また、第2電力端子24には、第2バスバー34(通電部材の一例)が、ボルト32をボルト孔26に螺合することにより固定されている。第1バスバー30及び第2バスバー34は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。第1バスバー30及び第2バスバー34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の熱伝導性が高く、電気抵抗の低い金属を適宜に選択することができる。
<ヒューズ16>
図4,5にも示すように、ヒューズ16は、直方体形状をなしている。ヒューズ16の右側面及び左側面からは、それぞれリード端子36(接続部の一例)が、左右方向の外方に突出して形成されている。リード端子36は金属板材からなる。リード端子36には、上下方向に貫通する挿通孔38(後述する図9参照)が形成されている。
<第1バスバー30>
図3に示すように、第1バスバー30は左右方向に延びており、左右方向の適切な箇所でクランク状に屈曲して形成されている。第1バスバー30は、左方端部に設けられる図示しない外部接続部と、右方端部に設けられる第1接続部42と、を備える。
外部接続部に外部回路端子が重ね合わされた状態でネジが螺合されることにより、外部接続部と外部回路端子とが電気的に接続されるようになっている。
第1接続部42は、後方から見て長方形状をなしている。第1接続部42は、第1電力端子22に後方から重ね合わされた状態で、ボルト32が第1電力端子22のボルト孔26に螺合されることにより第1電力端子22に固定される。これにより、第1接続部42とリレー14とが電気的に接続される。
<第2バスバー34>
図3にも示すように、第2バスバー34は左右方向に延びており、左右方向の適切な箇所でクランク状に屈曲して形成されている。第2バスバー34は、右方端部に設けられるヒューズ接続部44と、左方端部に設けられる第2接続部46と、を備える。
ヒューズ接続部44は、上方から見て長方形状をなしている。ヒューズ接続部44は、ヒューズ16から左方に突出したリード端子36と重ね合わされた状態で、ボルト32により固定されるようになっている。これにより、第2バスバー34とヒューズ16とが電気的に接続されるようになっている。
第2接続部46は、後方から見て長方形状をなしている。第2接続部46は、第2電力端子24に後方から重ね合わされた状態で、ボルト32が第2電力端子24のボルト孔26に螺合されることにより第2電力端子24に固定される。これにより、第2接続部46とリレー14とが電気的に接続される。
<第3バスバー48>
図5にも示すように、ヒューズ16から右方に突出するリード端子36には、第3バスバー48(通電部材の一例)が固定される。第3バスバー48は、上下方向から見て長方形状の金属板材からなる。第3バスバー48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の熱伝導性が高く、電気抵抗の低い金属を適宜に選択することができる。
第3バスバー48は左右方向に延びている。第3バスバー48は、左方端部がヒューズ接続部50とされていると共に、右方端部が外部接続部52とされている。
外部接続部52は、図示しない外部回路端子と重ね合わされた状態で、図示しないネジが螺合されることにより外部回路端子と電気的に接続されるようになっている。
ヒューズ接続部50は、ヒューズ16から右方に突出するリード端子36と重ね合わされた状態で、ボルト32が螺合されることにより固定されるようになっている。これにより、第3バスバー48とヒューズ16とが電気的に接続されるようになっている。
<放熱フィン部54,56>
図3にも示すように、リレー14と、第1バスバー30及び第2バスバー34との接続部分には、放熱フィン部54,54が設けられている。また、図5にも示すように、ヒューズ16と、第2バスバー34及び第3バスバー48との接続部分には、放熱フィン部56,56が設けられている。放熱フィン部の形状は限定されるものではないが、放熱フィン部の具体的な形状の一例として、本実施形態における放熱フィン部54,56を図6〜9を示して説明する。
図6,7には、リレー14と第1バスバー30との接続部分に設けられる放熱フィン部54a(図6,7中の左側)と、リレー14と第2バスバー34との接続部分に設けられる放熱フィン部54b(図6,7中の右側)とが示されている。これら放熱フィン部54a,54bは相互に線対称な構造であることから、以下の説明では、放熱フィン部54aについて説明して、放熱フィン部54bには、放熱フィン部54aと同一の符号を付すものとする。なお、図6では、放熱フィン部54a,54bを、ボルト32が挿通された状態で示す。
放熱フィン部54aは、平板部材からなる放熱フィン58が複数積層された構造とされている。本実施形態では、4つの放熱フィン58が前後方向で重ね合わされている。即ち、最も後方の第1の放熱フィン58aから順に前方に向かって、第2の放熱フィン58b、第3の放熱フィン58c、第4の放熱フィン58dが設けられている。
各放熱フィン58は何れも金属製とされている。放熱フィン58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、ステンレス等、必要に応じて任意の金属を選択することができる。本実施形態においては、放熱フィン58は、アルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。放熱フィン58は、鋳造、切削加工、プレス加工等、公知の手法により所定の形状に形成することができる。本実施形態では、放熱フィン58が、平板部材にプレス加工等を施して所定の形状に屈曲させることで形成されている。
基本的な構造として、各放熱フィン58は、全体としてU字状又はL字状とされている。即ち、各放熱フィン58は、前後方向と直交する方向に広がるベース板部60(それぞれ第1のベース板部60a、第2のベース板部60b、第3のベース板部60c、第4のベース板部60d)を備えている。そして、ベース板部60の長さ方向(左右方向)の端部を板厚方向となる後方に向かって屈曲することで、突出板部62(それぞれ第1の突出板部62a、第2の突出板部62b、第3の突出板部62c、第4の突出板部62d)が形成されている。更に、各ベース板部60には、前後方向で貫通するボルト挿通孔64(それぞれ第1のボルト挿通孔64a、第2のボルト挿通孔64b、第3のボルト挿通孔64c、第4のボルト挿通孔64d)が形成されている。
詳細には、第1の放熱フィン58aは、第1のベース板部60aの上下方向中央部分に、より長さ寸法(左右方向寸法)の大きな矩形板部66を有している。そして、この矩形板部66の略中央に第1のボルト挿通孔64aが形成されている。また、第1のベース板部60aの長さ方向両端から第1の突出板部62a,62aが突出している。これにより、第1の放熱フィン58aは、上方向から見て略U字状とされている。
第2の放熱フィン58b及び第3の放熱フィン58cは、それぞれ左方端部に第2の突出板部62b及び第3の突出板部62cを備えている。これら第2の放熱フィン58b及び第3の放熱フィン58cは、上方向から見てL字状とされている。第4の放熱フィン58dは、長さ方向両端部に第4の突出板部62d,62dを備えている。第4の放熱フィン58dは、上方向から見てU字状とされている。
また、第1の放熱フィン58aから第4の放熱フィン58dに向かって各ベース板部60a,60b,60c,60dの長さ寸法が段階的に大きくされている。これら各放熱フィン58a,58b,58c,58dは、各ベース板部60a,60b,60c,60dが重ね合わされると共に、それぞれのボルト挿通孔64a,64b,64c,64dが位置合わせされて連通されている。これにより、第1の突出板部62aの左方に、第2の突出板部62b及び第3の突出板部62cが順に設けられていると共に、左右方向の最も外側に第4の突出板部62d,62dが設けられている。そして、これら複数の突出板部62a,62b,62c,62dが、左右方向で相互に所定の大きさの隙間を隔てて隣接配置されている。本実施形態では、複数の突出板部62a,62b,62c,62dが、略等間隔に設けられている。
ここで、各第1の突出板部62aには、それぞれ上下方向中央部分に切欠部68が形成されている。即ち、放熱フィン部54aを構成する第1〜第4の放熱フィン58a,58b,58c,58dのうち、ボルト挿通孔64の周囲に位置する第1の放熱フィン58aに切欠部68,68が形成されている。これら切欠部68,68が設けられることにより生じる空間を通じて、矩形板部66に対して外部(後方)からアクセスすることが可能とされている。
図8には、ヒューズ16から右方に突出するリード端子36aに設けられる放熱フィン部56a(図8中の左側)と、ヒューズ16から左方に突出するリード端子36bに設けられる放熱フィン部56b(図8中の右側)とが示されている。これらの放熱フィン部56a,56bについても相互に線対称な構造であることから、以下の説明では、放熱フィン部56aについて説明して、放熱フィン部56bには、放熱フィン部56aと同一の符号を付すものとする。なお、図8では、第2バスバー34及び第3バスバー48の図示を省略すると共に、図9では、右方の放熱フィン部56aにおけるリード端子36への取付構造を示す。
放熱フィン部56aも、平板部材からなる放熱フィン70が複数積層された構造とされている。本実施形態では、5つの放熱フィン70が上下方向で重ね合わされている。即ち、最も上方の第1の放熱フィン70aから順に下方に向かって、第2の放熱フィン70b、第3の放熱フィン70c、第4の放熱フィン70d、第5の放熱フィン70eが設けられている。各放熱フィン70は、前述の放熱フィン58と同様の材質が採用され得る。
各放熱フィン70の基本的な構造は、前述の放熱フィン58と同様であり、全体としてU字状又はL字状とされている。即ち、各放熱フィン70は、上下方向と直交する方向に広がるベース板部72(それぞれ第1〜第5のベース板部72a,72b,72c,72d,72e)を備えている。各ベース板部72の長さ方向(左右方向)の端部には、板厚方向となる上方に向かって屈曲する突出板部74(それぞれ第1〜第5の突出板部74a,74b,74c,74d,74e)が形成されている。更に、各ベース板部72には、上下方向で貫通するボルト挿通孔76(それぞれ第1〜第5のボルト挿通孔76a,76b,76c,76d,76e)が形成されている。
詳細には、第1〜第4の放熱フィン70a,70b,70c,70dは、前述の第1の放熱フィン58aと同様の構造であり、前後方向中央部分にそれぞれ矩形板部78(第1〜第4の矩形板部78a,78b,78c,78d)を有している。そして、これら各矩形板部78の略中央にボルト挿通孔76(第1〜第4のボルト挿通孔76a,76b,76c,76d)が形成されている。これら各矩形板部78a,78b,78c,78dはそれぞれ同じ大きさで形成されている。
また、これら各ベース板部72a,72b,72c,72dの長さ方向両端からそれぞれ突出板部74a,74b,74c,74dが突出している。これにより、第1〜第4の放熱フィン70a,70b,70c,70dは、それぞれ前方から見て略U字状とされている。第5の放熱フィン70eは、右方端部に第5の突出板部74eを備えており、前方から見てL字状とされている。
また、第1の放熱フィン70aから第5の放熱フィン70eに向かって各ベース板部72a,72b,72c,72d,72eの長さ寸法が段階的に大きくされている。各放熱フィン70a,70b,70c,70d,70eは、各ベース板部72a,72b,72c,72d,72eが重ね合わされると共に、それぞれのボルト挿通孔76a,76b,76c,76d,76eが位置合わせされて連通されている。これにより、左方から右方に向かって、第1〜第5の突出板部74a,74b,74c,74d,74eが順に設けられている。そして、これら複数の突出板部74a,74b,74c,74d,74eが、左右方向で相互に所定の大きさの隙間を隔てて隣接配置されている。本実施形態では、複数の突出板部74a,74b,74c,74d,74eが、略等間隔に設けられている。
更に、第1〜第4の突出板部74a,74b,74c,74dの前後方向中央部分には、切欠部80が形成されている。即ち、放熱フィン部56aを構成する第1〜第5の放熱フィン70a,70b,70c,70d,70eのうち、ボルト挿通孔76の周囲に位置する第1〜第4の放熱フィン70a,70b,70c,70dに切欠部80が形成されている。これら切欠部80が設けられることにより生じる空間を通じて、矩形板部78(第1の矩形板部78a)に対して外部(上方)からアクセスすることが可能とされている。
<蓋部材18>
蓋部材18は、ベース部材12と同様の材質を所定の形状に射出成形してなる。蓋部材18は、下方に開口する箱形状とされている。本実施形態では、蓋部材18が、ベース部材12に対応して、上方から見て長方形をなしている。即ち、蓋部材18は、矩形の上底壁部82と、上底壁部82の周囲から下方に突出する周壁部84とを備えている。
図10に示された蓋部材18においては、図1中のベース部材12におけるA,B部と対応する部位が、それぞれA’,B’部として示されている。これらA’,B’部において、上底壁部82及び/又は周壁部84には、板厚方向で貫通する複数の通気孔86が形成されている。なお、上底壁部82に設けられる通気孔86と周壁部84に設けられる通気孔86とは相互に連通していてもよい。
また、蓋部材18のB’部において、放熱フィン部56a,56bの矩形板部78,78と対応する位置には、上底壁部82から下方に突出する固定部88,88が設けられている(特に図11参照)。固定部88は、上方に位置する矩形の保持板部90と、保持板部90の略中央部分から下方に突出する矩形の保持筒部92とを備えている。保持筒部92の内部には、図4や図9に示されるナット93が収容配置される。なお、見易さの向上のために、図9では、ナット93を仮想線で示す。
<通気孔86>
図11に示すように、蓋部材18におけるB’部には、複数の通気孔86が左右方向で所定距離を隔てて設けられている。各通気孔86はスリット状とされている。本実施形態では、各通気孔86が、上底壁部82と周壁部84の両方に設けられている。これら通気孔86の形成領域は、放熱フィン部56a,56bの形成領域と左右方向で部分的に重なることが好適であり、放熱フィン部56a,56bの形成領域の左右方向全長に亘って通気孔86が形成されることがより好適である。
本実施形態では、通気孔86が、放熱フィン部56a,56bの形成領域の左右方向全長に亘る領域に形成されており、上底壁部82及び周壁部84において放熱フィン部56a,56bと上下方向及び前後方向で対向する部分に通気孔86が形成されている。また、上底壁部82における通気孔86の形成領域に前述の固定部88,88が設けられている。なお、上底壁部82に設けられる通気孔86と周壁部84に設けられる通気孔86とは、左右方向で同じ位置に形成されてもよいし、異なる位置に形成されてもよい。
また、図10にも示すように、蓋部材18におけるA’部にも、複数の通気孔86が左右方向で所定距離を隔てて設けられている。本実施形態では、上底壁部82及び周壁部84において放熱フィン部54a,54bと上下方向及び前後方向で対向する部分に、通気孔86が形成されている。
<位置決め部94,96>
蓋部材18において、放熱フィン部56,54と対応する位置には、放熱フィン70,58に向かって突出する位置決め部94,96が設けられている。本実施形態では、蓋部材18において放熱フィン部56,54と対応する位置には、通気孔86が形成されており、通気孔86の形成領域に突起状の位置決め部94,96が形成されている。特に、本実施形態では、これら位置決め部94,96が、矩形ブロック状とされている。
具体的には、図12に示すように、蓋部材18のB’部では、放熱フィン部56a,56bに入り込む保持板部90の前後方向両側において、放熱フィン70に向かって前後方向外方に突出する複数の位置決め部94が形成されている。これら位置決め部94は、左右方向で所定の離隔距離をもって、且つ所定の突出高さ寸法をもって形成されている。
また、図13に示すように、蓋部材18のA’部において、放熱フィン部54a,54bと上下方向で対向する上底壁部82には、放熱フィン58に向かって下方に突出する複数の位置決め部96が形成されている。これら位置決め部96は、通気孔86の左右方向間において、所定の突出高さ寸法をもって形成されている。A’部では、位置決め部96が左右方向だけでなく、前後方向でも整列して設けられている。
<回路構成体10の組み付け行程>
続いて、回路構成体10の組み付け行程の一例について説明する。回路構成体10の組み付け行程は、以下の記載に限定されない。
合成樹脂材を射出成形することにより、ベース部材12及び蓋部材18を所定の形状に形成する。また、アルミニウム又はアルミニウム合金をアルミダイキャスト等の公知の手法により所定の形状に形成することにより、各放熱フィン58,70を形成する。
蓋部材18を裏返した状態で、上方から放熱フィン部54,56を構成する複数の放熱フィン58,70を組み付ける。その際、蓋部材18のB’部では、蓋部材18から上方に突出してナット93を保持する固定部88の保持筒部92が、第1〜第4の突出板部74a,74b,74c,74dの各切欠部80により形成される空間に挿入される。それと共に、図12に示すように、保持板部90に設けられた突起状の位置決め部94,94間に、第1〜第4の突出板部74a,74b,74c,74dが差し入れられて、蓋部材18に対して放熱フィン70が位置決めされる。なお、B’部においては、左右方向で整列する通気孔86上において、1つ又は2つおきに放熱フィン70の突出板部74が位置している。これにより、放熱フィン70の突出板部74に隣接する通気孔86は、隣の突出板部74で閉塞されることがない。換言すれば、通気孔86が、放熱フィン70の突出板部74の板厚方向の両側に設けられている。
更に、蓋部材18のA’部では、図13に示すように、位置決め部96,96間に放熱フィン58の突出板部62が差し入れられて、蓋部材18に対して放熱フィン58が位置決めされる。本実施形態では、位置決め部96が、左右方向だけでなく前後方向にも整列して配置されていることから、蓋部材18に対して放熱フィン58がより確実に位置決めされる。また、A’部においても、左右方向で整列する通気孔86上において、1つ又は2つおきに放熱フィン58の突出板部62が位置している。即ち、通気孔86が、放熱フィン58の突出板部62の板厚方向の両側に設けられている。
続いて、第1バスバー30、第2バスバー34、第3バスバー48及びその他のバスバー等を所定の位置に載置する。その後、リレー14やヒューズ16、その他の部品を載置する。これにより、蓋部材18のA’部では、リレー14の第1電力端子22と第1バスバー30の第1接続部42と放熱フィン部54aとが前後方向で相互に重ね合わされる。また、リレー14の第2電力端子24と第2バスバー34の第2接続部46と放熱フィン部54bとが前後方向で相互に重ね合わされる。
そして、放熱フィン部54aのボルト挿通孔64に後方から、図1中のα矢視方向に設けられた蓋部材18の周壁部84を貫通して形成された図示しない作業穴を通じてボルト32を挿通して第1電力端子22のボルト孔26に螺合する。これにより、第1電力端子22に対して、第1バスバー30と放熱フィン部54aとが共に接続されて固定されている。本実施形態では、第1電力端子22に対して、第1バスバー30と放熱フィン部54aとがボルト締結されている。同様に、放熱フィン部54bのボルト挿通孔64に後方からボルト32を挿通して第2電力端子24のボルト孔26に螺合する。これにより、第2電力端子24に対して、第2バスバー34と放熱フィン部54bとが共に接続されて固定されている。本実施形態では、第2電力端子24に対して、第2バスバー34と放熱フィン部54bとがボルト締結されている。
特に、本実施形態では、放熱フィン部54a,54bにおける第1の突出板部62aに切欠部68が形成されており、切欠部68により生じる空間を利用してボルト32の挿通及び締結が可能とされている。即ち、切欠部68によってボルト締結用の作業スペース(工具隙)が確保されるようになっている。
また、蓋部材18のB’部では、ヒューズ16のリード端子36aと第3バスバー48のヒューズ接続部50と放熱フィン部56aとが上下方向で相互に重ね合わされる。更に、ヒューズ16のリード端子36bと第2バスバー34のヒューズ接続部44と放熱フィン部56bとが上下方向で相互に重ね合わされる。
そして、ヒューズ16のリード端子36a側からボルト32を挿通孔38及び放熱フィン部56aのボルト挿通孔76に挿通して、保持筒部92に収容配置されたナット93に螺合する。これにより、リード端子36aに対して第3バスバー48と放熱フィン部56aとが共に接続されて固定されている。本実施形態では、リード端子36aに対して、第3バスバー48と放熱フィン部56aとがボルト締結されている。同様に、ヒューズ16のリード端子36b側からボルト32を挿通孔38及び放熱フィン部56bのボルト挿通孔76に挿通して、保持筒部92に収容配置されたナット93に螺合する。これにより、リード端子36bに対して第2バスバー34と放熱フィン部56bとが共に接続されて固定されている。本実施形態では、リード端子36bに対して、第2バスバー34と放熱フィン部56bとがボルト締結されている。
本実施形態では、放熱フィン部56a,56bにおける第1〜第4の突出板部74a,74b,74c,74dに切欠部80が形成されており、切欠部80により生じる空間にボルト32が締結されるナット93が配置される。即ち、切欠部80によってボルト締結用の作業スペースが確保されるようになっている。
なお、上記の如きボルト締結に際しては、図3や図5に示されるように、他のバスバー等も共にボルト締結されるようになっていてもよい。
その後、蓋部材18に対して上方(開口部側)からベース部材12を組み付けて、ネジ等、公知の手段でベース部材12と蓋部材18とを固定する。これにより、ベース部材12と蓋部材18との内部に、リレー14、ヒューズ16、第1〜第3バスバー30,34,48、放熱フィン部54a,54b,56a,56b等が収容されている。従って、本実施形態では、これらを収容するケース98が、ベース部材12と蓋部材18とを含んで構成されている。最後にケース98を上下反転させて回路構成体10が完成する。
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、通電時にリレー14の接点部で発生した熱は、第1電力端子22及び第2電力端子24へ伝達される。第1電力端子22に達した熱は第1バスバー30の第1接続部42へと熱伝導する。第1接続部42に達した熱は、放熱フィン部54aへと熱伝達される。第2電力端子24に達した熱も同様に、第2バスバー34の第2接続部46を介して放熱フィン部54bへと熱伝達される。これにより、リレー14で発生した熱が効率よく放熱フィン部54a,54bへと移動し、放熱フィン部54a,54bから外部へと拡散される。
また同様に、通電時にヒューズ16で発生した熱は、リード端子36a,36b、第3及び第2バスバー48,34を介して、放熱フィン部56a,56bへと熱伝達される。これにより、ヒューズ16で発生した熱が効率よく放熱フィン部56a,56bへと移動し、放熱フィン部56a,56bから外部へと拡散される。これらの結果、回路構成体10の放熱性が向上するだけでなく、放熱用の大型のバスバー等の配設も回避されることから、回路構成体10の小型化やコスト低減も図られ得る。
また、上記放熱フィン部54a,54b,56a,56bを構成する複数の放熱フィン58,70が、それぞれ平面状に広がるベース板部60,72を備えており、且つ当該ベース板部60,72にボルト挿通孔64,76が形成されている。これにより、複数の放熱フィン58,70を積層し易く、ボルト32の挿通も容易となる。更に、各放熱フィン58,70の突出板部62,74が相互に離隔して設けられることで、放熱フィン部54a,54b,56a,56b全体の表面積を大きくすることができて、優れた放熱効果が発揮され得る。
特に、放熱フィン部54a,54bにおいて、第1の突出板部62aには切欠部68が設けられており、放熱フィン部54a,54bをリレー14に固定するに際して、切欠部68により生じた空間をボルト締結用の作業スペースとして利用することができる。同様に、放熱フィン部56a,56bについても、放熱フィン部56a,56bをヒューズ16に固定するに際して、切欠部80により生じた空間をボルト締結用の作業スペースとして利用することができる。これらにより、作業行程が複雑となることがなく、且つ構造の容易化も図られ得る。
また、本実施形態では、ケース98を構成する蓋部材18に各放熱フィン58,70を位置決めする突起状の位置決め部96,94が設けられている。これにより、複数の放熱フィン58,70を採用する場合でも、各放熱フィン58,70の組み付けが容易とされるだけでなく、ボルト32の締結に際して、突起状の位置決め部96,94に当接することで各放熱フィン58,70が回転することが防止され得る。特に、第1電力端子22及び第2電力端子24に接続される放熱フィン部54a,54bのように、対極に接続する放熱フィン58が近接する場合には、位置決め部96が設けられることで、相互に接触することに伴う電気的な短絡のおそれが低減され得る。このような効果は、第1電力端子22と第2電力端子24とを仕切る絶縁板28と併せて採用することで、より確実に発揮され得る。なお、本実施形態の位置決め部96は、各通気孔86の対向間に設けられており、通気孔86を設けることに伴うケース98の剛性の低下も回避され得る。
更に、蓋部材18において放熱フィン部54a,54b,56a,56bと対向する上底壁部82及び周壁部84に通気孔86が設けられていることから、放熱フィン部54a,54b,56a,56b付近における空気がより安定して流動させられる。この結果、より効果的な放熱が実現され得る。更にまた、通気孔86がスリット状とされていることで、表面張力により水の浸入が防止されたり、異物の侵入のおそれも低減され得る。
特に、本実施形態では、放熱フィン58,70における突出板部62,74の板厚方向両側に通気孔86が設けられており、突出板部62,74と空気との接触が、大きな接触面積をもって達成され得る。
<他の実施形態>
本明細書に記載された技術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明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
(1)通電部材の形状は前記実施形態に記載のものに限定されず、発熱部品や他の部品の配設位置等に合わせて適宜設計され得る。
(2)前記実施形態では、放熱フィン部54a,54b,56a,56bは、複数の放熱フィン58,70により構成されていたが、その数は限定されるものではなく、例えば1つでもよい。
(3)放熱フィンを位置決めする位置決め部は、ケースを構成するベース部材に設けられてもよい。その場合、ナットを保持する保持筒部もベース部材において下方から上方に突出するように設けて、ヒューズのリード端子と通電部材とを上方からボルト締結してもよく、ヒューズ側の放熱フィンに設けられる切欠部を通じてボルトが挿通及び締結されてもよい。なお、位置決め部は前記実施形態の如き突起状に代えて、例えば溝状とされてもよく、溝状の位置決め部に放熱フィンの突出板部が嵌め入れられることで位置決めされてもよい。
(4)前記実施形態では、後方側の位置決め部96の左右方向間に通気孔86が設けられていたが、前方側の位置決め部96の左右方向間に通気孔が設けられてもよい。なお、ケースに設けられる通気孔は、蓋部材だけでなく、ベース部材に設けられてもよい。通気孔が設けられる場合でも、通気孔の形成領域は放熱フィンと対向する領域に限定されるものではない。尤も、本開示において、通気孔は必須なものではない。
(5)発熱部品の接続部と通電部材と放熱フィンとの接続構造は、前記実施形態の如きボルト締結に限定されるものではなく、接続部に対して、共に接続される構造であればいずれでもよい。
10 回路構成体
12 ベース部材
14 リレー(発熱部品)
16 ヒューズ(発熱部品)
18 蓋部材
20 本体
22 第1電力端子(接続部)
24 第2電力端子(接続部)
26 ボルト孔
28 絶縁板
30 第1バスバー(通電部材)
32 ボルト
34 第2バスバー(通電部材)
36,36a,36b リード端子(接続部)
38 挿通孔
42 第1接続部
44 ヒューズ接続部
46 第2接続部
48 第3バスバー(通電部材)
50 ヒューズ接続部
52 外部接続部
54,54a,54b,56,56a,56b 放熱フィン部
58 放熱フィン
58a 第1の放熱フィン
58b 第2の放熱フィン
58c 第3の放熱フィン
58d 第4の放熱フィン
60 ベース板部
60a 第1のベース板部
60b 第2のベース板部
60c 第3のベース板部
60d 第4のベース板部
62 突出板部
62a 第1の突出板部
62b 第2の突出板部
62c 第3の突出板部
62d 第4の突出板部
64 ボルト挿通孔
64a 第1のボルト挿通孔
64b 第2のボルト挿通孔
64c 第3のボルト挿通孔
64d 第4のボルト挿通孔
66 矩形板部
68 切欠部
70 放熱フィン
70a 第1の放熱フィン
70b 第2の放熱フィン
70c 第3の放熱フィン
70d 第4の放熱フィン
70e 第5の放熱フィン
72 ベース板部
72a 第1のベース板部
72b 第2のベース板部
72c 第3のベース板部
72d 第4のベース板部
72e 第5のベース板部
74 突出板部
74a 第1の突出板部
74b 第2の突出板部
74c 第3の突出板部
74d 第4の突出板部
74e 第5の突出板部
76 ボルト挿通孔
76a 第1のボルト挿通孔
76b 第2のボルト挿通孔
76c 第3のボルト挿通孔
76d 第4のボルト挿通孔
76e 第5のボルト挿通孔
78 矩形板部
78a 第1の矩形板部
78b 第2の矩形板部
78c 第3の矩形板部
78d 第4の矩形板部
80 切欠部
82 上底壁部
84 周壁部
86 通気孔
88 固定部
90 保持板部
92 保持筒部
93 ナット
94,96 位置決め部
98 ケース

Claims (7)

  1. 通電により発熱する発熱部品と、
    前記発熱部品の接続部に接続される通電部材と、
    前記接続部に対して前記通電部材と共に接続される放熱フィンと、を含む回路構成体。
  2. 前記通電部材と前記放熱フィンが前記接続部に対してボルト締結されるようになっており、
    前記放熱フィンが金属製の平板部材により形成され、ボルト挿通孔を有するベース板部と、前記ベース板部の長さ方向の両端部の少なくとも一方が板厚方向に屈曲した突出板部とを有している請求項1に記載の回路構成体。
  3. 前記放熱フィンが複数設けられており、
    複数の前記放熱フィンの前記ベース板部がそれぞれの前記ボルト挿通孔が連通するように重ね合された状態で前記接続部にボルト締結され、前記突出板部は、隙間を隔てて隣接配置されている請求項2に記載の回路構成体。
  4. 複数の前記放熱フィンのうち、ボルト周囲の前記放熱フィンには前記突出板部に切欠部を有するものが含まれている請求項3に記載の回路構成体。
  5. 前記発熱部品と前記通電部材と前記放熱フィンを収容するケースをさらに含み、
    前記ケースには、前記放熱フィンの前記突出板部を位置決めする複数の位置決め部が設けられている請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の回路構成体。
  6. 前記ケースには、前記放熱フィンに対向する壁部において、複数のスリット状の通気孔が設けられている請求項5に記載の回路構成体。
  7. 前記通気孔が、前記突出板部の板厚方向の両側に位置して設けられている請求項6に記載の回路構成体。
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