JP4366812B2 - 電源回路遮断用リレーユニットおよびそのリレーユニットケース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、例えば、複数のリレースイッチを１パッケージ化してユニットとして使用することができるような電源回路遮断用リレーユニットおよびそのリレーユニットケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電気自動車の場合、搭載したバッテリーの電源でモータを駆動し、この駆動力で走行するように構成し、電源のｏｆｆ．ｏｎ操作をリレースイッチにより行うように電源回路を構成したものがある。
【０００３】
この電源回路は、図９に示すとおりであって、電源バッテリーＥの直流電力をインバータＩＮにより交流電力に変換してモータＭを駆動するように回路を構成し、また、インバータＩＮの前段にはコンデンサーＣと抵抗器Ｒにより充電回路を形成している。
【０００４】
第１のリレースイッチＸ１はプラス（＋）の電極をｏｆｆ．ｏｎ操作し、第２のリレースイッチＸ２は充電回路ＣＲのプラス（＋）の電極をｏｆｆ．ｏｎ操作し、さらに、第３のリレースイッチＸ３はマイナス（−）の電極をｏｆｆ．ｏｎ操作する（電源のプラスとマイナスの両方をｏｆｆ．ｏｎ操作するので、両切りとも称し、また、電源のプラスのみをｏｆｆ．ｏｎ操作する場合もあり、これを片切りとも称し、この場合、第３のリレースイッチＸ３が省略される）。
【０００５】
モータＭを駆動制御するには、まず、充電回路ＣＲに充電するべく第２および第３のリレースイッチＸ２，Ｘ３をｏｎ操作し、コンテンサーＣの充電が完了、またはほぼ完了すると、第１のリレースイッチＸ１をｏｎ操作し、第２のリレースイッチＸ２をｏｆｆ操作してモータＭを駆動する。
【０００６】
このようにリレースイッチＸ１，Ｘ２，Ｘ３が使用される場合、これらのリレースイッチは１個ずつリレー取付け台のような固定部に取付けられるが、２個または３個のリレースイッチを１個ずつ取付ける場合、その取付け作業性が悪く、また配線接続も大変煩わしい問題点を有する。
【０００７】
しかも、リレースイッチを２個または３個並設する場合、同一タイプのリレースイッチが使用されるので、それぞれの接続端子は同じ高さ位置になり、各接続端子に、例えば、バスバーとよばれる接続部材をネジ止めして配線をした場合、この接続部材が不測に外力を受けて回動すると隣接する接続部材に短絡通電する問題点も有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、電源回路を遮断する回路で複数個のリレースイッチを並設する場合、その取付けや配線の接続が容易となり、また、不測の短絡事故も防止することができる電源回路遮断用リレーユニットおよびそのリレーユニットケースの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上面側を開放したケース内に、リレーを独立して収納する収納部を複数部形成して、これらの必要個所にリレーを収納し、上記ケースの上面開放部を閉鎖するカバーを設けて、上記ケースの上面開放縁または／およびカバーに、各リレーの接続端子に接続された接続部材を突出させる開口部および前記接続端子の少なくとも１つを露出させる貫通開口部を形成して、各開口部から各リレーの接続端子に接続された接続部材を突出させた状態でケースの開放部をカバーで封鎖し、前記ケースの外側面に、固定部に取付ける取付け部を形成した電源回路遮断用リレーユニットであることを特徴とする。
【００１０】
上記リレーは、リレースイッチであり、気密型、または開放型であるもよい。上記接続部材の開口部は複数部形成され、その形成はケースの上面開放縁に、または、カバーに、あるいはケース上面開放縁とカバーとに股がつて形成することができ、また、幾つかの接続部材の開口部はケース側に、他の幾つかの接続部材の開口部はカバー側にそれぞれ設けることができる。
【００１１】
このような形成は隣接する接続部材の縁面距離を取って絶縁性を向上させることに役立つ。また、接続部材が開口部を介して突出するので、この接続部材の回動が不可となり、該接続部材に不測に外力を受けても隣接の接続部材と短絡することが回避できる。
【００１２】
前記固定部はケースの底面側に設けることにより、縦形として使用する固定部に取付けることができ、また、ケースの側面側に設けることにより横形として固定部に取付けることができる。この横形の場合、低背化を求められる場所での使用に有効である。
【００１３】
この発明の実施の態様として、収納した複数のリレーの共通接続端子をユニット内部で接続配線することができる。この場合、現場での配線の接続作業性が簡単化できる。
【００１４】
この発明の実施の形態として、ユニット内部に絶縁樹脂を装填することができる。この場合、絶縁性が向上すると共に、各リレーから発生する熱をケースおよびカバーに伝導し、これらの大きな表面積で効果的に放熱することができる。
【００１５】
この発明は上面側を開放したケース内に、リレーを独立して収納する収納部を複数部形成し、上記ケースの上面開放部を閉鎖するカバーを設けて、上記ケースの上面開放縁または／およびカバーに、各リレーの接続端子に接続される接続部材を突出させる開口部および前記接続端子の少なくとも１つを露出させる貫通開口部を形成し、前記ケースの外側面に、固定部に取付ける取付け部を形成した電源回路遮断用リレーユニットケースであることを特徴とする。
【００１６】
このリレーユニットケースによれば、隣接する接続部材の縁面距離を取って絶縁性を向上させ、また、接続部材が開口部を介して突出することにより、この接続部材に不測に外力を受けても隣接の接続部材と短絡することが回避できるリレーユニットケースを得ることができる。
【００１７】
【発明の作用・効果】
この発明によれば、複数のリレースイッチを１パッケージ化してユニットにすることにより取扱いが容易となり、複数個のリレースイッチの取付けや配線の接続が容易となる。また、接続部材の位置が開口部で規制されるため、不測に接続部材に外力がかかっても、該接続部材の回動を阻止し、不測の短絡事故を防止することができ、さらに、ケースおよびカバーによりリレースイッチの接続接点に対する防水機能を持ったリレーユニットおよびそのユニットケースを得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を以下図面と共に説明する。
図面は、前述の図９に示した電源回路の遮断に使用可能な電源回路遮断用リレーユニットを示し、図１〜図５において、リレーユニット１０は、所定の合成樹脂により上面を開放した底付きのケース１１と、これに収納される３個のリレースイッチ（以下リレーと称する）Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３と、ケース１１の上面開放部を封鎖する所定の合成樹脂で形成したカバー１２とで、１パッケージ化した縦形（ケース１１を縦方向で使用する）に構成している。なお、前述の仕切り壁１３，１３はカバー１２の内側の対応位置から垂設することも可能である。
【００１９】
図４によく示すように、上述のケース１１の内部には、該ケース１１の口縁と同じ高さに形成した２つの仕切り壁１３，１３により、各リレーＸ１〜Ｘ３を独立して収納する３つの収納部１４…を形成し、また、上述の仕切り壁１３，１３の上端一側には第２、第３の各リレーＸ２，Ｘ３のリード線（図示省略）を導くための切欠き部１５，１５と、また、ケース１１にも切欠き部１５，１５の並びと対応させて切欠き開口部１６を形成し、第１を含めた各リレーＸ１〜Ｘ３のコイルに接続されるリード線を切欠き部１５，１５、および切欠き開口部１６を介して外部に導出するように形成している。
【００２０】
また、ケース１１の口縁外側には段部を形成して、カバー１２の嵌着部１７を形成し、ケース１１の外側面で底部の左右の対向側に取付け片１８，１８を横方向に突出して連設形成し、これら取付け片１８，１８には取付け孔１９，１９を形成し、適宜の取付けネジにより取付け台などの固定部（図示省略）に取付けられる。
【００２１】
上述のケース１１の各収納部１４…に収納される各リレーＸ１〜Ｘ３の各スイッチ端子（または接続端子）ａ，ｂはそれぞれ上面側に配置しており、ネジ（図示省略）で配線を固定するように形成している。
【００２２】
第１、第２のリレーＸ１，Ｘ２の各スイッチ端子ａは共通端子であって、Ｌ字形に形成されたバスバー（または接続部材）２０ａをネジ止めして遊端部を外部に突出（導出）するように形成している。また、第１のリレーＸ１の他方のスイッチ端子ｂはその状態のまま使用される。
【００２３】
また、第２のリレーＸ２の他方のスイッチ端子ｂと、第３のリレーＸ３の一方のスイッチ端子ａにはＩ字形に形成されたバスバー（または接続部材）２０ｂ、２０ｃの一端がネジ止め固定されて、遊端部を外部に突出するように形成している。
【００２４】
また、第３のリレーＸ３の他方のスイッチ端子ｂには、段付きのバスバー（または接続部材）２０ｄの一端をネジ止め固定してその遊端部を外方に突出するように形成し、また、上述の段付きのバスバー２０ｄの段部がケース１１の開口縁に形成した切欠き開口部２１より遊端部が突出している。このバスバー２０ｄに段部を形成してその取付け位置を隣接のバスバー２０ｂに対して上下に段差を形成すると、両者間の縁面距離が同じ高さ位置にある場合に比して、長く取ることができ、絶縁機能を高めることができる。
なお、上述の各バスバー２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の遊端側には配線接続するための取付け孔２２を形成し、配線側の端子がネジ止め固定される。また、上述の取付け孔２２を形成した部分は水平方向に延出しているが、この部分を垂直方向に屈曲させて形成することもできる。また、各バスバー２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は導電金属部材（接続部材）で形成される。
【００２５】
前述のカバー１２は、図５にも示すように、カバー１２の口縁内側には段部を形成して、ケース１１の嵌着部１７と嵌合する嵌着部２３を形成し、また、図２にも示すように、第１のリレーＸ１の他方のスイッチ端子ｂに対応する上面部は段差２４を形成し低くし、該部分のスイッチ端子ｂと対応する位置に、該端子ｂが挿入し得る大きさの貫通開口部２５を形成して、上述のスイッチ端子ｂの上面が面一になるように露出させている。このように段差２４を形成し、スイッチ端子ｂを直接露出する構成にすることによって、このスイッチ端子ｂと、これと隣接するバスバー２０ａ，２０ｂとの縁面距離を長く取ることができ、絶縁機能を高めることができる。
図５に戻って、上述のカバー１２の内側には、ケース１１側の仕切り壁１３，１３に対応する位置に仕切り壁２６，２６を形成し、さらに、各リレーＸ１〜Ｘ３のスイッチ端子ａ，ｂの間に挿入される位置に絶縁用壁２７…を形成している。
【００２６】
また、前述のバスバー２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対応する位置には、これらバスバー２０ａ〜２０ｃを突出させるための開口部２８…を形成している。
【００２７】
上述のような構成を有するリレーユニット１０の組み立てを説明すると、図４に示す空のケース１１の各収納部１４…にリレーＸ１，Ｘ２，Ｘ３を収納し、各リレーＸ１〜Ｘ３のスイッチ端子ａ，ｂに所定のバスバー２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）をネジ止めし、その後、上面開口部にカバー１２を封鎖し、この封鎖時に相互の嵌着部１７，２３に接着剤を塗布して両者を接着固定する。
【００２８】
このようにリレーユニット１０を組み立てた場合、この状態で使用することも可能であるが、内部の絶縁機能を高めるために、ユニット内部の収納部１４…には、エポキシ樹脂のような絶縁機能を持った絶縁（絶縁用）樹脂を装填（図示省略）する。上述の絶縁樹脂を装填する装填口の図示は省略しているが、ケース１１の底面や、カバー１２の上面など、装填しやすい位置に開口することができる。
【００２９】
このように絶縁樹脂を装填する場合は、該絶縁用樹脂を装填するとケース１１やカバー１２の内面に接着するので、ケース１１とカバー１２との嵌着部１７，２３を接着する接着剤を省略することもできる。
【００３０】
上述のように構成したリレーユニット１０を使用するときは、その底部に連設した取付け片１８をリレー取付け台のような固定部に載置して、その取付け孔１９をネジ止めして取付け固定する。
【００３１】
このリレーユニット１０によれば、充電回路ＣＲ（図９参照）を操作する第２のリレーＸ２は電源投入時に操作するので、その使用頻度は少なく発熱が少ない。しかし、他のモータＭを駆動操作する第１、第３のリレーＸ１，Ｘ３の使用頻度高く、発熱が多いので、これらの第１、第３のリレーＸ１，Ｘ３の中間位置に第２のリレーＸ２を配置することにより、このリレーＸ２の形態が放熱体となって両側に位置する第１、第３のリレーＸ１，Ｘ３の発熱を放熱することができる。
【００３２】
図６のａおよびｂは、上述の放熱効果を上げるために、ケース１１の前後の側面に、凹凸形状により表面積を多く形成した放熱構造３０を備えた他の例を示し、その他のケース１１の構成要素は図１〜図５で示した第１の実施例と同一構成であるため、その詳細な説明は省略するが、このように放熱構造３０を側面に設けることにより、放熱効果を向上させることができる。
【００３３】
図７のａおよびｂは、前述の放熱効果を上げるために、ケース１１の前側面に、凹凸形状により表面積を多く形成した放熱構造３０を備えた抵抗器Ｒを接着した他の例を示し、その他のケース１１の構成要素は図１〜図５で示した第１の実施例と同一構成であるため、その詳細な説明は省略するが、上記の抵抗器Ｒは図９で示した放電回路ＣＲの抵抗器Ｒであり、この抵抗器Ｒは第２のリレーＸ２と共に使用頻度が少なく発熱する量が少ないので、この抵抗器Ｒを放熱板の変わりに使用することができ、放熱効果を向上させることができる。
【００３４】
図８は、電源回路に充電回路を介装した状態で電源回路を片切りに構成する場合のリレーユニット１０を示し、構成としては収納部１４を２部にして形成したものであり、その他の構成は図１〜図５で示した第１のリレーユニット１０と同一の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
このように、リレーＸ１，Ｘ２の２個を使用する場合、収納部１４を２部に形成するもよい。勿論、ケース１１の前後の面に、図６で示した放熱構造３０を形成するもよく、また、図７で示した放熱構造３０を備えた抵抗器Ｒを接着するもよい。
【００３６】
この発明の構成と、上述の実施の態様との対応において、
この発明の各リレーの接続端子は、実施例の各リレーＸ１，Ｘ２，Ｘ３のスイッチ接点ａ，ｂや、リード線の端子に対応し、
以下同様に、
取付け部は、取付け片１８に対応し、
接続部材は、バスバー２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）に対応し、
共通接点の接続配線は、リレーＸ１，Ｘ２のスイッチ端子ａおよびバスバー２０ａに対応するも、この発明の構成は実施例の構成のみに限定されるものではなく、その他の実施態様を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 リレーユニットの斜視図。
【図２】 カバーを開放した状態のリレーユニットの斜視図。
【図３】 カバーを取除いた状態のリレーユニットの平面図。
【図４】 ケースの斜視図。
【図５】 カバーの内側を示す斜視図。
【図６】 ケースの他の例を示す（ａ）平面図と（ｂ）一部断面正面図。
【図７】 ケースのさらに他の例を示す（ａ）平面図と（ｂ）一部断面正面図。
【図８】 他の例を示すカバーを開放した状態のリレーユニットの斜視図。
【図９】 電源回路図。
【符号の説明】
１０…リレーユニット
１１…ケース
１２…カバー
１４…収納部
１６…開口部
１８…取付け片
２０（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）…バスバー
２８…開口部

Claims (4)

1. 上面側を開放したケース内に、リレーを独立して収納する収納部を複数部形成して、これらの必要個所にリレーを収納し、
   上記ケースの上面開放部を閉鎖するカバーを設けて、
   上記ケースの上面開放縁または／およびカバーに、各リレーの接続端子に接続された接続部材を突出させる開口部および前記接続端子の少なくとも１つを露出させる貫通開口部を形成して、各開口部から各リレーの接続端子に接続された接続部材を突出させた状態でケースの開放部をカバーで封鎖し、
   前記ケースの外側面に、固定部に取付ける取付け部を形成した
   電源回路遮断用リレーユニット。
2. 収納した複数のリレーの共通接続端子をユニット内部で接続配線した
   請求項１記載の電源回路遮断用リレーユニット。
3. ユニット内部に絶縁樹脂を装填した
   請求項１または２に記載の電源回路遮断用リレーユニット。
4. 上面側を開放したケース内に、リレーを独立して収納する収納部を複数部形成し、
   上記ケースの上面開放部を閉鎖するカバーを設けて、
   上記ケースの上面開放縁または／およびカバーに、各リレーの接続端子に接続される接続部材を突出させる開口部および前記接続端子の少なくとも１つを露出させる貫通開口部を形成し、
   前記ケースの外側面に、固定部に取付ける取付け部を形成した
   電源回路遮断用リレーユニットケース。

Images