JP6642088B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

本明細書に開示された技術は、電気機器に関する。

電気自動車、ハイブリッド自動車等の車両には、動力源として電池モジュールが搭載されている。電池モジュールは、複数の単電池を備えるものであって、モータ等の負荷に電力を供給する。上記の電池モジュールには、負荷に供給される電力の通電、又は遮断を実行する電気機器が接続されている。このような電気機器としては、特開２０１１−８８５９８号公報に記載のものが知られている。

特開２０１１−８８５９８号公報

近時、電気自動車、ハイブリッド自動車においては、比較的に大きな電流を流すことが求められている。電流値が大きくなると、電気機器で発生する熱量も大きくなる。

発熱量を減らすためには、電気機器に設けられた導電部材の電気的な抵抗値を小さくすることが考えられる。導電部材の抵抗値を小さくするためには導電部材の断面積を大きくすることが考えられる。しかし、単に導電部材の断面積を大きくするだけでは、電気機器が全体として大型化するので、現実的でない。そこで、通電時に電気機器を効率よく冷却することが望まれる。

本明細書に開示された技術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、電気機器の冷却効率を向上させることを目的とする。

本明細書に開示された技術は、金属製の放熱部材を有する筐体と、前記筐体内に配設された導電部材と、を備えた電気機器であって、前記筐体の内部には絶縁性の液冷媒が充填されており、前記導電部材の少なくとも一部は前記液冷媒に浸漬されており、前記導電部材は絶縁性の材料からなる配電板の表面に配設されており、前記配電板の裏面が前記放熱部材と対向配置されている。

上記の構成によれば、通電時に導電部材で発生する熱は、導電部材が浸漬された液冷媒に伝達される。これにより、導電部材を効率よく冷却することができるので、導電部材が配設された電気機器を効率よく冷却することができる。

本明細書に開示された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。

前記導電部材はバスバーを含むことが好ましい。

上記の構成によれば、比較的に大きな電流が流されるバスバーを効率よく冷却することができる。

前記導電部材はコイルを含むことが好ましい。

上記の構成によれば、コイルに通電している間にコイルから発生する熱を効率よく液冷媒に伝達することができる。これにより、コイルを含む電気機器を効率よく冷却することができる。

前記導電部材は抵抗器を含むことが好ましい。

上記の構成によれば、通電時に発熱しやすい抵抗器を効率よく冷却することができる。

前記筐体は金属製の放熱部材を有し、前記導電部材は前記放熱部材に伝熱的に接触していることが好ましい。

上記の構成によれば、通電時に導電部材で発生した熱は、放熱部材に伝達され、放熱部材から筐体の外部へと放散される。これにより、電気機器の冷却効率を一層向上させることができる。

前記導電部材は絶縁性の材料からなる配電板に配設されており、前記配電板は前記放熱部材に取り付けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、導電部材で発生した熱は、配電板から放熱部材へと伝達され、筐体の外部へと放散される。この時、導電部材と放熱部材とは配電板によって絶縁されているので、導電部材と放熱部材との間を電気的に絶縁しつつ、導電部材を効率よく冷却することができる。

前記筐体は、前記液冷媒が前記筐体の内部に流入する流入口と、前記液冷媒が前記筐体の外部に流出する流出口と、を有することが好ましい。

上記の構成によれば、比較的に温度の低い液冷媒を、流入口から筐体内に流入させ、導電部材の熱を受け取ることによって温度が上昇した液冷媒を、流出口から筐体外に流出させることができる。これにより、導電部材と液冷媒との温度勾配を保持することができるので、電気機器の冷却効率を向上させることができる。
また、複数の前記導電部材がボルトによって接続されており、ボルトは前記液冷媒に浸漬されていることが好ましい。
また、前記配電板に回路が形成されてなる回路構成体と前記放熱部材とがボルトにより固定されていることが好ましい。
また、前記筐体は金属製の底壁と前記底壁の側縁から立ち上がる側壁とを備え、前記配電板は前記底壁に取り付けられていることが好ましい。
また、前記筐体は金属製の底壁と前記底壁の側縁から立ち上がる側壁とを備え、前記導電部材は前記配電板を介して前記底壁に伝熱的に接触していることが好ましい。

本明細書に開示された技術によれば、電気機器の冷却効率を向上させることができる。

実施形態１に係るリレーを示す断面図 リレーを示す斜視図 リレーを示す分解斜視図 実施形態１の変形例に係るリレーを示す断面図 実施形態２に係る電気接続箱を示す斜視図 電気接続箱を示す平面図 図６におけるＶＩＩ-ＶＩＩ線断面図 電気接続箱を示す分解斜視図 回路構成体を示す平面図 実施形態２の変形例に係る電気接続箱を示す断面図

＜実施形態１＞
本明細書に開示された技術の実施形態１について、図１から図３を参照しつつ説明する。本実施形態に係るリレー１０（電気機器の一例）は、略直方体形状なす筐体１１と、筐体１１の内部に収容されたコイル１２（導電部材の一例）と、固定端子１３（導電部材の一例）と、固定端子１３と接触可能な可動部材１４（導電部材の一例）と、を備える。なお、以下の説明では、図１を基準として、図１における上方を上方とし、下方を下方として説明する。また、図１を基準として、図１における右方を右方とし、左方を左方として説明する。

（筐体１１）
筐体１１は、上方に開口する開口部１５を有するケース１６と、ケース１６の開口部１５に取り付けられて、開口部１５を塞ぐアッパーカバー１７と、を有する。ケース１６の開口部１５は上方から見て略長方形状をなしている。アッパーカバー１７は、開口部１５に倣った形状を成しており、開口部１５よりもやや大きな外形状をなしている。

ケース１６は、金属製であってもよいし、また、絶縁性の合成樹脂製であってもよい。ケース１６は底壁１８と、底壁１８の側縁から上方に延びる４つの側壁１９と、を有する。側壁１９の上端縁には、側壁１９の肉厚方向の外方に突出すると共に上方に屈曲したフランジ部２０が設けられている。フランジ部２０には、上方から見て長方形の枠形状をなすパッキン２１が嵌められるようになっている。パッキン２１は、弾性を有する合成樹脂製であって、ゴム製であることが好ましい。

ケース１６の底壁１８の４つの隅部には、側壁１９の下端部から上端部まで延びる柱部２２が形成されている。この柱部２２は、４つの隅部から内方に突出して形成されている。柱部２２の上端部には、下方に穿孔されたネジ孔２３が設けられている。また、パッキン２１には、フランジ部２０にパッキン２１が取り付けられた状態で、柱部２２のネジ孔２３に対応する位置に、上下方向に貫通する貫通孔２４が形成されている。

アッパーカバー１７は、絶縁性の合成樹脂製である。アッパーカバー１７は、上壁２５と、上壁２５の側縁から下方に延びる側壁２６と、を有する。アッパーカバー１７をケース１６に取り付けた状態で、アッパーカバー１７の側壁２６の下端部は、上方からパッキン２１に当接するようになっている。これにより、アッパーカバー１７の側壁２６の下端部と、ケース１６の側壁１９のフランジ部２０との間にパッキン２１が挟持される。これにより、ケース１６とアッパーカバー１７とが液密にシールされるようになっている。

アッパーカバー１７の上壁２５には、四隅部に、上下方向に貫通する貫通孔２７が形成されている。貫通孔２７内には、ネジ２８が挿通されるようになっている。このネジ２８は、アッパーカバー１７の貫通孔２７、及びパッキン２１の貫通孔２４に挿通された状態で、ケース１６の柱部２２のネジ孔２３に螺合されるようになっている。これにより、アッパーカバー１７は、ケース１６に対してネジ２８で固定されるようになっている。

アッパーカバー１７の上壁２５には、左右方向の中央位置に、上方に突出する隔壁２９が形成されている。隔壁２９の左右両側には、それぞれ、固定端子１３が、アッパーカバー１７の上壁２５を貫通して配されている。固定端子１３は、隔壁２９によって隔てられることにより、固定端子１３同士が短絡することが、抑制されるようになっている。固定端子１３のうち、筐体１１の内側に位置する端部は固定接点３０とされる。

固定端子１３と、アッパーカバー１７との間には、弾性を有する合成樹脂製のパッキン３１が介されている。パッキン３１はゴム製であることが好ましい。このパッキン３１が、固定端子１３と、アッパーカバー１７との双方に密着することによって、固定端子１３と、アッパーカバー１７とが液密にシールされるようになっている。

（コイル１２）
ケース１６の底壁１８には、台部材３２が配されている。台部材３２は、天板３３と、脚部３４と、を有している。天板３３の下方の領域には、後述する液冷媒３５が流入可能な空間が形成されている。

台部材３２の天板３３の上には、コイル１２が載置されている。コイル１２はコア３６の周囲に巻回されている。コイル１２は、絶縁被覆された電線が巻回された周知の構成である。コア３６は、上下方向に延びた形状をなしている。コア３６は、磁性材料で形成されており、例えば、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の磁性材料により形成することができる。

コア３６の上端部には、上方に突出する突出軸部３７が形成されている。突出軸部３７の上端部には、磁性材料からなる磁性部材３８が固定されている。磁性部材３８は、左右方向に延びる板状をなしている。

磁性部材３８の上面には、可動部材１４が配されている。可動部材１４は、導電性を有すると共に、磁力によって磁性部材３８に吸着可能な材料によって形成されている。可動部材１４を構成する金属としては、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の材料を適宜に選択することができる。

可動部材１４は、概ね左右方向に延びる板状をなしている。可動部材１４の左右両端部寄りの位置には、下方に突出する２つの脚部４０が形成されている。可動部材１４のうち、固定接点３０と接触する部分は、可動接点４１とされる。可動接点４１は、固定接点３０の下方の位置に形成されている。可動接点４１は、可動部材１４の上面から、上方に曲面状に突出して形成されている。

２つの脚部４０の間であって、且つ、可動部材１４と磁性部材３８との間には、上下方向に延びる付勢部３９が配されている。付勢部３９の内部には、詳細には図示しないが、可動部材１４を上方に付勢するばねが収容されている。このばねの弾発力により、可動部材１４が上方に付勢され、固定接点３０と可動接点４１とが接触するようになっている。なお、ばねは、コイルばね、たけのこばね、板ばね等、任意のばねを適宜に選択することができる。

なお、コイル１２に通電した状態においては、コイル１２及びコア３６に発生した磁気力によって可動部材１４が磁性部材３８に引き寄せられている。これにより、固定接点３０と、可動接点４１との電気的な接続が切断されるようになっている。

（液冷媒３５）
図１に示すように、筐体１１内には、絶縁性の液冷媒３５が充填されている。図１において、液冷媒３５は網掛けで示している。液冷媒３５としては、例えば、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロケトン、フッ素不活性液体、シリコーンオイル、鉱物油等のオイル、炭化水素系冷媒からなる群から選ばれる１つ、又は複数を用いることができる。

液冷媒３５の量としては、コイル１２の少なくとも一部が液冷媒３５に浸漬されていることが好ましく、コイル１２が全て液冷媒３５に浸漬されていることがより好ましい。また、固定接点３０と可動接点４１とが接触した状態において、固定接点３０と可動接点４１とが液冷媒３５に浸漬されていることが特に好ましい。また、液冷媒３５は、ケース１６の上端部にまで充填されていてもよい。

（リレー１０の組み付け工程）
続いて、本実施形態に係るリレー１０の組み付け工程の一例を説明する。なお、リレー１０の組み付け工程は以下の記載に限定されない。

まず、ケース１６の底壁１８の上に台部材３２を載置する。その台部材３２の上に、コア３６にコイル１２を巻回したものに、磁性部材３８、及び可動部材１４を組み付けたものを載置する。

その後、ケース１６内に、ケース１６の開口部１５から液冷媒３５を注入する。所定量の液冷媒３５を注入した後、ケース１６のフランジ部２０にパッキン２１を嵌入する。なお、パッキン２１は、アッパーカバー１７を組み付ける前の段階であれば、任意の時点で、フランジ部２０に嵌入させることができる。

一方、アッパーカバー１７に、パッキン３１を介して固定端子１３を組み付ける。固定端子１３を組み付けたアッパーカバー１７と、ケース１６に対して、ネジ２８によって固定する。ネジ２８を、アッパーカバー１７の貫通孔２７と、パッキン２１の貫通孔２４とに挿通させると共に、ケース１６の柱部２２に形成されたネジ孔２３に螺合させる。これにより、アッパーカバー１７とケース１６とが液密に固定される。以上により、リレー１０が完成する。

（実施形態の作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態に係るリレー１０は、筐体１１と、筐体１１内に配設されたコイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４と、を備え、筐体１１の内部には絶縁性の液冷媒３５が充填されており、コイル１２及び可動部材１４は液冷媒３５に浸漬されており、また固定端子１３のうち少なくとも固定接点３０は液冷媒３５に浸漬されている。

上記の構成によれば、通電時に、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４で発生する熱は、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４と接触する液冷媒３５に伝達される。これにより、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４を効率よく冷却することができる。この結果、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４が配設されたリレー１０を効率よく冷却することができる。これにより、リレー１０を大型化することなく、リレー１０の温度上昇を抑制することができる。

また、本実施形態に係るリレー１０は、コイル１２を含む。

上記の構成によれば、コイル１２に通電している間にコイル１２から発生する熱を効率よく液冷媒３５に伝達することができる。これにより、コイル１２を含むリレー１０を効率よく冷却することができる。

本実施形態においては、２つの固定端子１３間に流れる電流を遮断している間、コイル１２には電流が流れ続けている。従って、固定端子１３間の電流が遮断されている時間が長ければ長いほど、コイル１２からの発熱量は多くなる。このような場合においても、コイル１２で発生した熱は、液冷媒３５に伝達されるので、コイル１２を効率よく冷却することができる。

＜実施形態１の変形例＞
続いて、本実施形態１の変形例について図４を参照しつつ説明する。本変形例に係るリレー１０においては、ケース１６の側壁１９には、液冷媒３５がケース１６の内部に流入する流入口４２と、液冷媒３５がケース１６の外部に流出する流出口４３とが、形成されている。

ケース１６の側壁１９のうち、図４における右側壁１９Ａには、右側壁１９Ａを左右方向に貫通する流入口４２が形成されており、この流入口４２の孔縁部から右方には、流入パイプ４４が延びている。流入パイプ４４は図示しないポンプに接続されており、このポンプによって、流入パイプ４４から液冷媒３５が、流入口４２を通ってケース１６内に流入するようになっている。

ケース１６の側壁１９のうち、図４における左側壁１９Ｂには、左側壁１９Ｂを左右方向に貫通する流出口４３が形成されている。この流出口４３の孔縁部から左方には、流出パイプ４５が延びている。ケース１６内の液冷媒３５は、流出口４３から流出パイプ４５を通ってケース１６の外部に流出するようになっている。

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。

本変形例においては、ケース１６は、液冷媒３５がケース１６の内部に流入する流入口４２と、液冷媒３５がケース１６の外部に流出する流出口４３と、を有する。

上記の構成によれば、比較的に温度の低い液冷媒３５を、流入口４２から筐体１１内に流入させ、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４の熱を受け取ることによって温度が上昇した液冷媒３５を、流出口４３から筐体１１外に流出させることができる。これにより、コイル１２、固定端子１３、及び可動部材１４と液冷媒３５との温度勾配を維持することができるので、リレー１０の冷却効率を向上させることができる。

＜実施形態２＞
次に、本明細書に開示された技術の実施形態２について、図５から図９を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電気接続箱５０（電気機器の一例）は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両（図示せず）に搭載されて、図示しない電源からモータ等の負荷へ、電力を供給し、又は遮断する。なお、以下の説明においては、Ｘ軸方向を前方とし、Ｙ軸方向を左方とし、Ｚ軸方向を上方とする。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、他の部材の符号を省略することがある。

（電気接続箱５０）
電気接続箱５０は、筐体５１と、筐体５１の内部に収容された回路構成体５２と、を備える。電気接続箱５０は、全体として略直方体形状を成している。

（筐体５１）
筐体５１は、上方に開口する開口部５３を有する金属製のケース５４と、ケース５４に上方から組み付けられて、ケース５４の開口部５３を塞ぐ合成樹脂製のアッパーカバー５５と、を備える。

ケース５４は、略長方形状をなす底壁５６と、底壁５６の側縁から上下方向に延びる側壁５７と、を備える。側壁５７のうち底壁５６から下方に延びる部分よりも、底壁５６から上方に延びる部分の方が、長く延びて形成されている。ケース５４の底壁５６は回路構成体５２から発生する熱をケース５４の外部に放散させる放熱部材とされる。ケース５４を構成する金属は、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金等、必要に応じて任意の金属を適宜に選択することができる。

底壁５６の上面であって、四隅部分には、上方にやや突出する取り付け台部５８が形成されている。この取り付け台部５８には下方に穿孔されたネジ孔５９が形成されている。

側壁５７の上端部寄りの位置には、側壁５７の肉厚方向の外方に突出するフランジ部６０が形成されている。フランジ部６０には、弾性変形可能な合成樹脂製のパッキン６１が嵌着されるようになっている。パッキン６１はゴム製であることが好ましい。

アッパーカバー５５は、ケース５４の開口部５３とほぼ同じ形状の板状をなしている。アッパーカバー５５は絶縁性の合成樹脂により形成されている。アッパーカバー５５は上方から見て略長方形状をなしている。アッパーカバー５５がケース５４の開口部５３に取り付けられた状態で、アッパーカバー５５とケース５４のフランジ部６０との間にパッキン６１が挟持されることにより、アッパーカバー５５とケース５４とが液密にシールされるようになっている。

アッパーカバー５５の上面には、左端部寄りの位置に、前後方向に延びる第１コネクタブロック６２が配設されている。第１コネクタブロック６２の前後方向の長さ寸法は、アッパーカバー５５の前後方向の長さ寸法よりも僅か短く設定されている。第１コネクタブロック６２には、第１正極コネクタ６３と、第１負極コネクタ６４とが、前後方向に並んで形成されている。また、第１コネクタブロック６２の前後方向の中央付近には、電流センサ用コネクタ６５が形成されている。また、第１コネクタブロック６２の前端部寄りの位置には、駆動用コネクタ６６が形成されている。

また、アッパーカバー５５の上面には、右後端部寄りの位置に、前後方向に延びる第２コネクタブロック６７が配設されている。第２コネクタブロック６７の前後方向の長さ寸法は、アッパーカバー５５の前後方向の長さ寸法の略半分に設定されている。

第２コネクタブロック６７には、第２正極コネクタ６８と、第２負極コネクタ６９とが、前後方向に並んで形成されている。

（回路構成体５２）
回路構成体５２は、絶縁性の合成樹脂からなる配電板７０に回路が形成されてなる。配電板７０は、上方から見て略長方形状をなしている。配電板７０の四隅には、左右方向の外方に突出すると共に下方に突出する４つの脚部７１が形成されている。各脚部７１には、上下方向に貫通する貫通孔７２が形成されている。

脚部７１に形成された貫通孔７２にはボルト７３が挿通されて、ケース５４の取り付け台部５８に形成されたネジ孔５９に螺合される。これにより、配電板７０がケース５４の底壁５６に固定される。この結果、配電板７０と、ケース５４の底壁５６とが伝熱的に接続される。

配電板７０の上面には、金属板材からなる複数のバスバー７４（導電部材の一例）と、バスバー７４に接続された複数（本実施形態では３つ）のリレー７５と、バスバー７４に流れる電流を検知する電流センサ７６と、が配設されている。

（リレー７５）
リレー７５は、左から順に、プリチャージリレー７５Ａ、正極メインリレー７５Ｂ、負極メインリレー７５Ｃとされる。なお、各リレー７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃに共通の説明については、リレー７５として説明する。

リレー７５は、コイル７７（導電部材の一例）と、固定端子７８（導電部材の一例）と、固定端子７８と接触可能な可動部材７９（導電部材の一例）と、を備える。

各リレー７５は、一対の固定端子７８を有する。固定端子７８の前端部は固定接点８０とされる。

コイル７７はコア８１の周囲に巻回されている。コイル７７は、絶縁被覆された電線が巻回された周知の構成である。コア８１は、上下方向に延びた形状をなしている。コア８１は、磁性材料で形成されており、例えば、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の磁性材料により形成することができる。

コア８１の後端部には、後方に突出する突出軸部８２が形成されている。突出軸部８２の後端部には、磁性材料からなる磁性部材８３が固定されている。磁性部材８３は、左右方向に延びる板状をなしている。

磁性部材８３の後面には、可動部材７９が配されている。可動部材７９は、導電性を有すると共に、磁力によって磁性部材８３に吸着可能な材料によって形成されている。可動部材７９を構成する金属としては、鉄、鉄合金等、必要に応じて任意の材料を適宜に選択することができる。

可動部材７９は、左右方向に延びる板状をなしている。可動部材７９の左右両端部寄りの位置には、前方に突出する２つの脚部９７が形成されている。可動部材７９のうち、固定接点８０と接触する部分は、可動接点８４とされる。可動接点８４は、固定接点８０の前方の位置に形成されている。可動接点８４は、可動部材７９の後面から、後方に曲面状に突出して形成されている。

２つの脚部９７の間であって、且つ、可動部材７９と磁性部材８３との間には、前後方向に延びる付勢部８５が配されている。付勢部８５の内部には、詳細には図示しないが、可動部材７９を後方に付勢するばねが収容されている。このばねの弾発力により、可動部材７９が後方に付勢され、固定接点８０と可動接点８４とが接触するようになっている。なお、ばねは、コイルばね、たけのこばね、板ばね等、任意のばねを適宜に選択することができる。

なお、コイル７７に通電した状態においては、コイル７７及びコア８１に発生した磁気力によって可動部材７９が磁性部材８３に引き寄せられている。これにより、固定接点８０と、可動接点８４との電気的な接続が切断されるようになっている。

コイル７７の前方の位置には、一対の駆動用端子８６（導電部材の一例）が、コイル７７の巻き線にそれぞれ接続されている。

（バスバー７４）
バスバー７４は、リレー７５の駆動用端子８６に接続されて、コイル７７に電流を供給する制御用バスバー７４Ａ（導電部材の一例）を含む。

制御用バスバー７４Ａは、比較的に細長い形状をなしている。制御用バスバー７４Ａは、配電板７０の基板部の上面のうち、前端部寄りの位置に、上下方向に間隔を空けて、複数（本実施形態では４つ）並べて配されている。各制御用バスバー７４Ａは、ボルト８８（導電部材の一例）により、コイル７７の駆動用端子８６に接続されている。

制御用バスバー７４Ａの左端部には、上方に突出する上方突出部８７Ａが形成されている。制御用バスバー７４Ａの上方突出部８７Ａは、駆動用コネクタ６６に配設されている。制御用バスバー７４Ａは、リレー７５の動作を制御する図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続されている。

バスバー７４は、リレー７５の固定端子７８に接続された、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、及び第２負極バスバー７４Ｆと、を含む。

第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、及び第２負極バスバー７４Ｆは、制御用バスバー７４Ａよりも幅が広く形成されており、配電板７０の基板部の上面のうち、制御用バスバー７４Ａが配された領域よりも後方の領域に配されている。

第１正極バスバー７４Ｂは、配電板７０のうち、左後端部寄りの位置に配されている。第１正極バスバー７４Ｂの左端部には、上下方向に延びる上方突出部８７Ｂがボルト８８によって取り付けられている。上方突出部８７Ｂの上端部は、第１正極コネクタ６３に配設されている。第１正極バスバー７４Ｂは、図示しない電源の正極に接続されている。

第１正極バスバー７４Ｂには、プリチャージリレー７５Ａの固定端子７８の一方がボルト８８により接続されている。また、第１正極バスバー７４Ｂの右端部には、正極メインリレー７５Ｂの固定端子７８の一方がボルト８８により接続されている。

第２正極バスバー７４Ｃは、配電板７０のうち、プリチャージリレー７５Ａの後方の位置に配されている。第２正極バスバー７４Ｃは、プリチャージリレー７５Ａの固定端子７８のうち第１正極バスバー７４Ｂに接続されていないものが、ボルト８８により接続されている。第２正極バスバー７４Ｃの後端部には、プリチャージ抵抗器８９（導電部材の一例）がボルト８８により接続されている。

第３正極バスバー７４Ｄは、配電板７０のうち、第２正極バスバー７４Ｃの右方であって、正極メインリレー７５Ｂ、及び負極メインリレー７５Ｃの後方の位置に配されている。第３正極バスバー７４Ｄの左端部には、プリチャージ抵抗器８９（抵抗器の一例）がボルト８８により接続されている。また、第３正極バスバー７４Ｄには、正極メインリレー７５Ｂの固定端子７８のうち、第１正極バスバー７４Ｂと接続されていないものが、接続されている。第３正極バスバー７４Ｄの右端部は、上方に突出する上方突出部８７Ｃを有する。第３正極バスバー７４Ｄの上方突出部８７Ｃの上端部は、第２正極コネクタ６８に配設されている。第３正極バスバー７４Ｄは、図示しない負荷に接続されている。

第１負極バスバー７４Ｅは、配電板７０のうち、前後方向の中央位置よりもやや前側の位置に、左右方向に延びて配されている。第１負極バスバー７４Ｅの左端部には、上方に突出する上方突出部８７Ｄが形成されている。第１負極バスバー７４Ｅの上方突出部８７Ｄは、第１負極コネクタ６４に配設されている。第１負極バスバー７４Ｅは、図示しない電源の負極に接続されている。第１負極バスバー７４Ｅの右端部は、負極メインリレー７５Ｃの固定端子７８の一方にボルト８８により接続されている。

第２負極バスバー７４Ｆは、負極メインリレー７５Ｃの固定端子７８のうち、第１負極バスバー７４Ｅに接続されていないものにボルト８８により接続されている。第２負極バスバー７４Ｆの右端部には、上方に突出する上方突出部８７Ｅが形成されている。第２負極バスバー７４Ｆの上方突出部８７Ｅは、第２負極コネクタ６９に配設されている。第２負極バスバー７４Ｆは、図示しない負荷に接続されている。

電気接続箱５０は、電源から供給される電力を、以下のようにして負荷に供給する。図示しないＥＣＵは、イグニッションスイッチのオンに応じて、リレー７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃをオンして、電源から負荷に対する電源供給を開始する。このとき、ＥＣＵは、まず、プリチャージリレー７５Ａと負極メインリレー７５Ｃと、をオンしてプリチャージ抵抗器を８９介して電源供給を行ってから正極メインリレー７５Ｂをオンする。このプリチャージ抵抗器８９により電源から負荷に流れ込む突入電流が制限されるようになっている。

各バスバー７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｄ，７４Ｅ，７４Ｆの上方突出部８７Ａ、８７Ｂ，８７Ｃ，８７Ｄ，８７Ｅには、パッキン９６が嵌着されている。これにより、各バスバー７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｄ，７４Ｅ，７４Ｆの上方突出部８７と、アッパーカバー５５とは、液密にシールされている。

（電流センサ７６）
第１負極バスバー７４Ｅには、電流センサ７６が配設されており、これにより、第１負極バスバー７４Ｅに通電される電流が検知されるようになっている。電流センサ７６は、公知の構成であって、ギャップを有するコア（図示せず）と、コアのギャップ内に配されるホール素子（図示せず）と、ホール素子に接続されたセンサ出力端子９０と、を有する。センサ出力端子９０は細長い金属板材からなり、上方に突出して形成されている。センサ出力端子９０の上端部は、電流センサ用コネクタ６５に配されている。

（液冷媒９１）
図７に示すように、ケース５４内には、絶縁性の液冷媒９１が充填されている。液冷媒９１は、ケース５４の側壁５７の上端部寄りの位置まで充填されている。これにより、リレー７５、プリチャージ抵抗器８９、コイル７７、固定端子７８、可動部材７９、第２正極バスバー７４Ｃ、は液冷媒９１に浸漬されている。

また、ボルト８８によって締結された部材に電流が流されると、部材同士の間に生じる接触抵抗によって、ボルト８８により締結された部分に熱が発生することが懸念される。このため、ボルト８８及び、このボルト８８によって締結された部材は、液冷媒９１に浸漬されていることが好ましい。ボルト８８により締結された部材は、固定端子７８、駆動用端子８６、制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、及びプリチャージ抵抗器８９を含む。

液冷媒９１は絶縁性を有しているので、リレー７５には、コイル７７、固定端子７８、及び可動部材７９を覆う部材が不要となっている。また、隣り合うバスバー７４同士を絶縁するための絶縁壁を配電板７０に設ける必要がない。このため、回路構成体５２を小型化することができるようになっている。

また、第１正極バスバー７４Ｂのうち上方突出部８７Ｂの上端部以外の部分、第３正極バスバー７４Ｄのうち上方突出部８７Ｃの上端部以外の部分、第２負極バスバー７４Ｆのうち上方突出部８７Ｄの上端部以外の部分、及び第２負極バスバー７４Ｆのうち上方突出部８７Ｅ以外の部分は、液冷媒９１に浸漬されている。

図７において、液冷媒９１は網掛けで示している。液冷媒９１としては、例えば、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロケトン、フッ素不活性液体、シリコーンオイル、鉱物油等のオイル、炭化水素系冷媒からなる群から選ばれる１つ、又は複数を用いることができる。

（実施形態の作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態に係る電気接続箱５０は、筐体５１と、筐体５１内に配設された制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、コイル７７、可動部材７９、固定端子７８、駆動用端子８６、ボルト８８、及びプリチャージ抵抗器８９と、を備え、筐体５１の内部には絶縁性の液冷媒９１が充填されており、制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、コイル７７、可動部材７９、固定端子７８、駆動用端子８６、ボルト８８、及びプリチャージ抵抗器８９の少なくとも一部は液冷媒に浸漬されている。

上記の構成によれば、通電時に、制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、コイル７７、可動部材７９、固定端子７８、駆動用端子８６、ボルト８８、及びプリチャージ抵抗器８９で発生する熱は、これらが接触する液冷媒に伝達される。これにより、制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、コイル７７、可動部材７９、固定端子７８、駆動用端子８６、ボルト８８、及びプリチャージ抵抗器８９を効率よく冷却することができるので、これらが配設された電気接続箱５０を効率よく冷却することができる。

第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、及び第２負極バスバー７４Ｆには、比較的に大きな電流が流れるので、発熱量が大きくなる傾向がある。本実施形態によれば、これら第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、及び第２負極バスバー７４Ｆを効率よく冷却することができる。

本実施形態に係る電気接続箱５０は、プリチャージ抵抗器８９を含む。プリチャージ抵抗器８９に電流が流される時間は非常に短い。しかしながら、比較的に大きな電流が流れるのでプリチャージ抵抗器８９においては、熱が発生する。本実施形態によれば、プリチャージ抵抗器８９を効率よく冷却することができる。

なお、電気接続箱５０、又はＥＣＵに不具合が生じた場合に、プリチャージ抵抗器８９に持続的に大きな電流が流れる場合が生じたとしても、本実施形態においては、プリチャージ抵抗器８９を液冷媒９１によって冷却することができる。

また、本実施形態によれば、筐体５１は金属製の底壁５６を有し、配電板７０に配設された導電部材は底壁５６に伝熱的に接触している。なお、本実施形態に係る導電部材は、制御用バスバー７４Ａ、第１正極バスバー７４Ｂ、第２正極バスバー７４Ｃ、第３正極バスバー７４Ｄ、上方突出部８７Ｄ、第１負極バスバー７４Ｅ、第２負極バスバー７４Ｆ、コイル７７、可動部材７９、固定端子７８、駆動用端子８６、ボルト８８、及びプリチャージ抵抗器８９を含む。

上記の構成によれば、通電時に導電部材で発生した熱は、底壁５６に伝達され、底壁５６から筐体５１の外部へと放散される。これにより、電気接続箱５０の冷却効率を一層向上させることができる。

また、本実施形態によれば、導電部材は絶縁性の材料からなる配電板７０の表面に配設されており、配電板７０は底壁５６に取り付けられている。

上記の構成によれば、導電部材で発生した熱は、配電板７０から底壁５６へと伝達され、筐体５１の外部へと放散される。この時、導電部材と底壁５６とは配電板７０によって絶縁されているので、導電部材と底壁５６との間を電気的に絶縁しつつ、導電部材を効率よく冷却することができる。

＜実施形態２の変形例＞
続いて、本実施形態２の変形例について図１０を参照しつつ説明する。本変形例に係る電気接続箱５０においては、ケース５４の側壁５７には、液冷媒９１がケース５４の内部に流入する流入口９２と、液冷媒９１がケース５４の外部に流出する流出口９３とが、形成されている。

ケース５４の側壁５７のうち、図１０における右側壁５７Ａには、右側壁５７Ａを左右方向に貫通する流入口９２が形成されており、この流入口９２の孔縁部から右方には、流入パイプ９４が延びている。流入パイプ９４は図示しないポンプに接続されており、このポンプによって、流入パイプ９４から液冷媒９１が、流入口９２を通ってケース５４内に流入するようになっている。

ケース５４の側壁５７のうち、図１０における左側壁５７Ｂには、左側壁５７Ｂを左右方向に貫通する流出口９３が形成されている。この流出口９３の孔縁部から左方には、流出パイプ９５が延びている。ケース５４内の液冷媒９１は、流出口９３から流出パイプ９５を通ってケース５４の外部に流出するようになっている。

上記以外の構成については、実施形態２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。

上記の構成によれば、比較的に温度の低い液冷媒９１を、流入口９２から筐体５１内に流入させ、導電部材の熱を受け取ることによって温度が上昇した液冷媒９１を、流出口９３から筐体５１外に流出させることができる。これにより、導電部材と液冷媒９１との温度勾配を維持することができるので、電気接続箱５０の冷却効率を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
本明細書に開示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開示された技術の技術的範囲に含まれる。

（１）電気機器としては、電気接続箱５０、及びリレー１０を実施形態として説明したが、これに限られず、本明細書に開示された技術は、配電箱、ＤＣ−ＤＣコンバータ、ＥＣＵ等、任意の電気機器に適用することができる。

（２）実施形態２に係る電気接続箱５０においては、筐体５１内に３つのリレー７５が収容される構成としたが、これに限られず、１つ〜２つ、又は４つ以上のリレー７５が筐体５１内に収容される構成としてもよい。

（３）実施形態２においては、液冷媒９１に浸漬される導電部材として、バスバー７４、コイル７７、プリチャージ抵抗器８９を例示したが、これに限られず、導電部材としては、コンデンサ、半導体素子、マイコン等、任意の電子部品を導電部材とすることができる。

（４）実施形態２においては、プリチャージリレー７５Ａ、及びプリチャージ抵抗器８９は電池の正極に接続される構成としたが、これに限られず、電池の負極に接続される構成としてもよい。

（５）実施形態２においては、ケース５４は金属製としたが、これに限られず、合成樹脂製であってもよい。

１０：リレー（電気機器）
１１：筐体
１２：コイル（導電部材）
１３：固定端子（導電部材）
１４：可動部材（導電部材）
１６：ケース（筐体）
１７：アッパーカバー（筐体）
３５：液冷媒
４２：流入口
４３：流出口
５０：電気接続箱（電気機器）
５１：筐体
５４：ケース（筐体）
５５：アッパーカバー（筐体）
５６：底壁（放熱部材）
７０：配電板
７４Ａ：制御用バスバー（導電部材）
７４Ｂ：第１正極バスバー（導電部材）
７４Ｃ：第２正極バスバー導電部材）
７４Ｄ：第３正極バスバー（導電部材）
７４Ｅ：第１負極バスバー（導電部材）
７４Ｆ：第２負極バスバー（導電部材）
７７：コイル（導電部材）
７８：固定端子（導電部材）
７９：可動部材（導電部材）
８７Ｄ：上方突出部（導電部材）
８８：ボルト（導電部材）
８９：プリチャージ抵抗器（導電部材）
９１：液冷媒
９２：流入口
９３：流出口

Claims (11)

1. 金属製の放熱部材を有する筐体と、
   前記筐体内に配設された導電部材と、を備えた電気機器であって、
   前記筐体の内部には絶縁性の液冷媒が充填されており、
   前記導電部材の少なくとも一部は前記液冷媒に浸漬されており、
   前記導電部材は絶縁性の材料からなる配電板の表面に配設されており、
   前記配電板の裏面が前記放熱部材と対向配置されている、電気機器。
2. 前記導電部材はバスバーを含む、請求項１に記載の電気機器。
3. 前記導電部材はコイルを含む、請求項１または請求項２に記載の電気機器。
4. 前記導電部材は抵抗器を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電気機器。
5. 前記導電部材は前記放熱部材に伝熱的に接触している、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電気機器。
6. 前記配電板は前記放熱部材に取り付けられている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電気機器。
7. 前記筐体は、前記液冷媒が前記筐体の内部に流入する流入口と、前記液冷媒が前記筐体の外部に流出する流出口と、を有する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電気機器。
8. 複数の前記導電部材はボルトによって接続されており、前記ボルトは前記液冷媒に浸漬されている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電気機器。
9. 前記配電板に回路が形成されてなる回路構成体と前記放熱部材とがボルトにより固定されている請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気機器。
10. 前記筐体は金属製の底壁と前記底壁の側縁から立ち上がる側壁とを備え、前記配電板は前記底壁に取り付けられている、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電気機器。
11. 前記筐体は金属製の底壁と前記底壁の側縁から立ち上がる側壁とを備え、前記導電部材は前記配電板を介して前記底壁に伝熱的に接触している請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電気機器。

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