JP7413872B2 - 電気接続箱 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品を収容する電気接続箱に関する。
従来から、車両には、リレーのような電子部品が収容された電気接続箱が搭載されている。
特許文献1には、開閉可能な接点と、該接点の開閉を切り替える励磁コイルとを有するリレーを備え、該リレーの接点をバスバーと電気的に接続し、該バスバーに放熱機構を備えることで、バスバーを電流経路と放熱経路に兼用できる電源装置が開示されている。
特開2014-79093号公報
特許文献1の電源装置では、電子部品(リレー)に接続されたバスバーの一部が伝熱シートを介してシャーシ(筐体)に接触しており、電子部品で発生する熱がバスバー及び伝熱シートを介してシャーシに伝わり放熱される。
一方、このようにして、バスバーを介して伝熱された熱がシャーシの一部に集中した場合、他部分との温度差に起因してシャーシに反りが生じる虞がある。また、製造工程においてもシャーシに反りが発生する虞がある。斯かる場合、シャーシと伝熱シートとの接触が悪くなり、電子部品が発する熱の放熱が適切に行われなくなる。
しかし、斯かる問題に対して、特許文献1の電源装置においては考慮されておらず、解決できない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品を収容する収容筐体における反りの発生を抑制し、伝熱シートと筐体との接触を確保できる電気接続箱を提供することにある。
本開示の一態様に係る電気接続箱は、電子部品を収容する収容筐体と、前記電子部品からの熱を前記収容筐体に伝熱する伝熱シートとを備える電気接続箱であって、前記収容筐体の対向する二つの面の間に、前記二つの面と対向するように設けられているバスバーと、前記二つの面のうち一方の面に突設され、前記伝熱シートを介して前記バスバーを保持する第1保持部と、前記二つの面のうち他方の面に突設され、前記バスバーを保持する第2保持部とを備える。
本開示の一態様によれば、電子部品を収容する収容筐体における反りの発生を抑制でき、伝熱シートと筐体との接触を確保できる。
本実施形態に係る電気接続箱を示す斜視図である。 実施形態1に係る電気接続箱において、アッパーケースを省いた状態を示す斜視図である。 実施形態1に係る電気接続箱において、ロウアーケースを省いた状態の収容筐体の内部を示す図である。 実施形態1に係る電気接続箱において、ロウアーケース及び伝熱シートを省いた状態の収容筐体の内部を示す図である。 実施形態1に係る電気接続箱において、ロウアーケース、伝熱シート及びバスバーを省いた状態の収容筐体の内部を示す図である。 図4のVI-VI線による断面図である。 図6の破線円A部分を拡大した拡大図である。 図7のVIII-VIII線による断面図である。 図6の破線円B部分を拡大した拡大図である。 実施形態2に係る電気接続箱において、リレー、バスバー、伝熱シート及び底板の位置関係を示す断面図である。
[本発明の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本開示の一態様に係る電気接続箱は、電子部品を収容する収容筐体と、前記電子部品からの熱を前記収容筐体に伝熱する伝熱シートとを備える電気接続箱であって、前記収容筐体の対向する二つの面の間に、前記二つの面と対向するように設けられているバスバーと、前記二つの面のうち一方の面に突設され、前記伝熱シートを介して前記バスバーを保持する第1保持部と、前記二つの面のうち他方の面に突設され、前記バスバーを保持する第2保持部とを備える。
本態様にあっては、前記バスバーの一面側から前記第1保持部が前記伝熱シートを介して前記バスバーを保持し、前記一面と反対側の他面側から前記第2保持部が前記バスバーを保持する。従って、前記第2保持部が前記バスバーを抑える力が前記バスバー及び前記第1保持部を介して前記一方の面に伝わり、該一方の面に反りが発生することを抑制できる。
(2)本開示の一態様に係る電気接続箱は、前記電子部品は、前記バスバーと接続しており、前記二つの面が対向する対向方向における前記第1保持部に対応する位置にて、前記他方の面に取り付けられている。
本態様にあっては、前記電子部品が前記他方の面に取り付けられ、前記二つの面が対向する対向方向において前記第1保持部に対応する位置に設けられている。従って、前記電子部品が前記バスバーを抑える力が前記第1保持部を介して前記一方の面に伝わり、該一方の面に反りが発生することを抑制できる。
(3)本開示の一態様に係る電気接続箱は、前記第1保持部及び前記第2保持部が、前記対向方向において互いに対応する位置に夫々設けられている。
本態様にあっては、前記第1保持部及び前記第2保持部が、前記対向方向において互いに対応する位置に夫々設けられ、前記バスバーを押し合っているので、前記第2保持部が前記バスバーを抑える力が前記バスバー及び前記第1保持部を介して前記一方の面に伝わり易く、該一方の面に反りが発生することを効率的に抑制できる。
(4)本開示の一態様に係る電気接続箱は、前記電子部品は、箱形状であって、端子が設けられた一面を有しており、前記一面は前記一方の面と交差している。
本態様にあっては、前記電子部品において、前記一方の面と対向する対向面ではなく、前記一方の面と交差している前記一面に端子が設けられている。従って、前記バスバーにおいて前記電子部品の前記対向面と面する部分、即ち、前記電子部品と前記一方の面の間に介在する介在部分に、前記電子部品の端子との接続のための孔等を形成する必要がなくなる。よって、前記バスバーの前記介在部分における扁平な部分を最大限にすることができ、斯かる介在部分が前記第1保持部を介して均一に前記一方の面を抑えることができる。
(5)本開示の一態様に係る電気接続箱は、前記伝熱シートは、グラファイト、アルミニウムの何れか一つからなる。
本態様にあっては、前記伝熱シートは、グラファイト又はアルミニウムのように変形し難い材料からなる。従って、前記バスバーが伝熱シートを介して前記一方の面を抑える力が迅速かつ確実に前記一方の面に伝わるので、より確実に、反りを抑制できる。
(6)本開示の一態様に係る電気接続箱は、前記第1保持部の近傍に設けられ、前記伝熱シート及び前記一方の面と接触する変形可能な伝熱部材を備える。
本態様にあっては、前記伝熱部材が前記伝熱シート及び前記一方の面の両方に接触しており、変形可能である。従って、前記伝熱シート及び前記一方の面の間の寸法よりも少し大きい寸法の伝熱部材を用いることで、常に前記伝熱シート及び前記一方の面との接触を図ることができる。よって、前記電子部品が発する熱が、前記第1保持部に加え、前記伝熱部材によっても前記一方の面に伝わるので、より効率的に放熱することができる。
[本発明の実施形態の詳細]
本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る電気接続箱を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明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及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。
以下においては、電子部品として、例えばリレーを収容する電気接続箱を例として本実施形態を説明する。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電気接続箱100を示す斜視図である。電気接続箱100は、電子部品を収容する収容筐体50を備える。収容筐体50は、例えば、後述するリレー10が収容される。また、収容筐体50は、リレー10が固定されるアッパーケース51と、アッパーケース51によって覆われる、後述のロウアーケース52とからなる。
図2は、実施形態1に係る電気接続箱100において、アッパーケース51を省いた状態を示す斜視図である。リレー10は、例えば、車両を走行させる状態でON状態に切り換えられ、車両を走行させない状態ではOFF状態に切り換えられる。
電気接続箱100は、例えば、EV(Electric Vehicle)の電池パックの外側に取り付けられる。即ち、本実施形態に係る電気接続箱100では、ロウアーケース52の底板521が電池パックと接触するように取り付けられる。
ロウアーケース52の底板521の内側面523(一方の面)には伝熱シート12が載置され、伝熱シート12の一面が底板521の内側面523と対向しており、伝熱シート12の他面側にはバスバー11が設けられている(図6参照)。バスバー11は伝熱シート12の他面と接触している。即ち、伝熱シート12は、内側面523とバスバー11との間に介在している。
図3は、実施形態1に係る電気接続箱100において、ロウアーケース52を省いた状態の収容筐体50の内部を示す図であり、図4は、実施形態1に係る電気接続箱100において、ロウアーケース52及び伝熱シート12を省いた状態の収容筐体50の内部を示す図であり、図5は、実施形態1に係る電気接続箱100において、ロウアーケース52、伝熱シート12及びバスバー11を省いた状態の収容筐体50の内部を示す図である。また、図6は、図4のVI-VI線による断面図である。図3から図5はリレー10とバスバー11と伝熱シート12との位置関係を示している。
リレー10は、直方体の箱形状を有しており、一面102がバスバー11(ロウアーケース52の内側面523)と対向するように設けられている。リレー10は、バスバー11と接続する2つの端子101を有している。2つの端子101は、リレー10において、一面102の4つの辺縁から夫々垂直に立ち上がる4つの側面のうち一つの側面107に形成されている。
即ち、一面102が内側面523(バスバー11)と対向し、側面107が内側面523と交差するように、リレー10が設けられている。
各端子101は円筒形状をなしており、大部分はリレー10の内部に埋設され、一端部のみが側面107上に露出している。各端子101の内側面にはネジ山が形成されており、端子101は後述するようにボルト105と螺合する(図6及び図7参照)。
また、リレー10の側面107において2つの端子101の間には、側面107から立ち上がる仕切板103が立設されている。仕切板103は略短冊状であり、2つの端子101は仕切板103によって仕切られている。
リレー10では、一面102と反対側の他面104に2つの延設片106が設けられている。延設片106は、他面104において対向する2つの縁に夫々延設されている。2つの延設片106は、互いに対角線方向に設けられ、他面104の斯かる縁から延設されている。延設片106には、一面102と他面104との対向方向に延設片106を貫通する貫通孔が形成されている。斯かる貫通孔にボルト(図示せず)を挿通させて、例えばアッパーケース51の天井面513(他方の面)に設けられたネジ穴に螺合させることによって、リレー10がアッパーケース51に固定される(図2参照)。
バスバー11は、例えば導電性の良い金属板からなる。リレー10の2つの端子101のうち、一方の端子101には、バスバー11aが接続されており、他方の端子101にはバスバー11bが接続されている。
図7は、図6の破線円A部分を拡大した拡大図であり、図8は、図7のVIII-VIII線による断面図である。
バスバー11aは、リレー10の一面102及び底板521の内側面523と対向する部分であって、伝熱シート12と接触している扁平部111aを有する。また、扁平部111aの対向する2つの辺縁から、リレー10側へ垂直に、接触部112a及び固定部113aが延設されている。
接触部112aは、リレー10の側面107に沿って延びており、略中央部に貫通孔114が形成されている。貫通孔114を用いてボルト105を端子101と螺合させることによって接触部112aが端子101に固定され、電気的に接続される。即ち、ボルト105は一端に抜け止め頭部を有しており、接触部112aの貫通孔114にボルト105の他端を挿通させてリレー10の端子101と螺合させることによって、バスバー11が端子101に固定される。
固定部113aは端部が底板521と平行に屈曲しており、斯かる端部には貫通孔(図2及び図4参照)が形成されている。斯かる貫通孔を用いて、固定部113aが収容筐体50の内側に固定される。
バスバー11bは、底板521の内側面523と対向する部分であって、伝熱シート12と接触している扁平部111bを有する。また、扁平部111bの対向する2つの辺縁から、アッパーケース51側へ垂直に、接触部112b及び固定部113bが延設されている。
接触部112bは、リレー10の側面107に沿って延びており、略中央部に貫通孔が形成されている。斯かる貫通孔にボルト105を挿通させて端子101と螺合させることによって接触部112b(バスバー11b)が端子101に固定され、電気的に接続される(図8参照)。
また、固定部113bでは、端部が底板521と平行に屈曲しており、斯かる端部に貫通孔(図2及び図4参照)が形成されている。斯かる貫通孔を用いて、固定部113bが収容筐体50の内側に固定される。
上述の如く、伝熱シート12はバスバー11及び内側面523の間に介在している。底板521の内側面523には、バスバー11を保持する複数の第1保持部524が突設されている(図7及び図8参照)。伝熱シート12では、一面が第1保持部524を介して内側面523(底板521)に接触しており、他面がバスバー11と接触している。
図9は、図6の破線円B部分を拡大した拡大図である。図8及び図9から解かるように、第1保持部524は短冊状であり、リレー10の端子101の並設方向に延びている。複数の第1保持部524は、例えば等間隔で、幅方向に並設されている。
このような構成を有することから、本実施形態に係る電気接続箱100においては、リレー10にて発生する熱はボルト105を介してバスバー11a,11bに迅速に伝導される。また、斯かる熱はバスバー11a,11bから伝熱シート12に伝導され、更に、第1保持部524を介してロウアーケース52の底板521に伝導される。底板521に伝導された熱は、外側面を介して空冷され、又は、斯かる外側面に対する所定の冷却処理によって冷却される。
アッパーケース51において、天井面513にはバスバー11を保持する第2保持部13が突設されている。第2保持部13は、天井面513と交差する方向、即ち天井面513と内側面523との対向方向(以下、単に対向方向と称する)に延びる枠体であり、バスバー11aにおける扁平部111a、及び、バスバー11bにおける扁平部111bを底板521(伝熱シート12)側に押し付ける。例えば、第2保持部13は、アッパーケース51と一体形成され、電気接続箱100の組み立て完了時に、第2保持部13の先端は、常に、扁平部111a,111bの他面と接し、バスバー11a,11bを底板521(伝熱シート12)側に押し付ける。
第2保持部13は、筒状の第2保持部13Aと、板形状の第2保持部13Bとを含む。第2保持部13では、複数の第2保持部13Aが隣り合うように並設され、格子形状の先端面132を形成している。
第2保持部13Bは一部の第2保持部13Aの側壁から延設されており、屈曲部を形成している。斯かる屈曲部は、前記対向方向を軸として屈曲されている。第2保持部13においては、第2保持部13A及び第2保持部13Bの先端面132がバスバー11a,11bと接する。
以上のように、本実施形態に係る電気接続箱100においては、第1保持部524が伝熱シート12を介してバスバー11の一面側からバスバー11を保持し、第2保持部13がバスバー11の他面側からバスバー11を保持している。即ち、バスバー11を介して第1保持部524及び第2保持部13が押し合っているので、底板521の反りを抑制できる。従って、バスバー11と伝熱シート12との接触、及び、伝熱シート12と第1保持部524(底板521)との接触を確保できる。
また、本実施形態に係る電気接続箱100においては、第1保持部524及び第2保持部13が前記対向方向において対応する位置に設けられている(図6及び図9参照)。即ち、第1保持部524及び第2保持部13が前記対向方向にて対向するように設けられている。従って、より確実に底板521の反りを抑制し、バスバー11、伝熱シート12、第1保持部524(底板521)間の接触を確保できる。
また、収容筐体50内において、リレー10に占められている部分、即ち、リレー10の配置に起因して第2保持部13が設けられていない部分においては、リレー10及び第1保持部524によって底板521の反りを抑制する。
即ち、本実施形態に係る電気接続箱100においては、第1保持部524及びリレー10が前記対向方向において対応する位置に設けられている(図6-図8参照)。即ち、第1保持部524及びリレー10が前記対向方向にて対向するように設けられている。また、リレー10は、上述の如く、天井面513に固定され、かつ側面107にバスバー11aの接触部112aが固定されており、バスバー11aの扁平部111aが、リレー10の一面102と底板521の間に介在している。従って、前記対向方向における扁平部111aの変位はリレー10により拘束されており、よって、扁平部111aは第1保持部524を介して底板521を抑え、反りを抑制する。従って、扁平部111aと、伝熱シート12と、第1保持部524(底板521)との接触を確保できる。
更に、上述の如く、リレー10は箱形状であり、底板521の内側面523と交差する側面107に2つの端子101及び仕切板103を有している。即ち、本実施形態に係る電気接続箱100においては、バスバー11aの扁平部111aと対向する一面102が端子101及び仕切板103を有しない。
従って、扁平部111aに、端子101との接続の為に貫通孔を形成し、また、仕切板103との衝突を回避するために切り欠きを形成する必要がなくなる。よって、扁平部111aの面積減少を防ぎ、かつ扁平部111aにおける扁平な部分を最大限にすることができ、かつ扁平部111aが第1保持部524を介して均一に底板521を抑えることができる。これによって、より確実に、底板521の反りを抑制し、扁平部111aと、伝熱シート12と、第1保持部524(底板521)との接触を確保できる。
なお、上述したように、第2保持部13及びリレー10がバスバー11a,11b及び第1保持部524を介して底板521を抑えているので、一層確実に、バスバー11a,11b及び伝熱シート12、並びに、伝熱シート12及び底板521の接触を維持できる。
且つ、本実施形態に係る電気接続箱100においては、上述したように、第2保持部13Aが筒体であるので、電気接続箱100の軽量化を更に図ることができる。
本実施形態に係る電気接続箱100は、以上の記載に限定されるものではない。例えば、伝熱シート12がグラファイト、アルミニウム等の変形しにくい材料からなるように構成しても良い。
このように、伝熱シート12が変形しにくい材料からなる場合は、変形しやすい材料からなる場合に比べて、バスバー11aの扁平部111a及びバスバー11bの扁平部111bが伝熱シート12を介して底板521を抑える力が迅速かつ確実に底板521へ伝わるので、より確実に、底板521の反りを抑制できる。
なお、以上においては、複数の第1保持部524がその幅方向に並設されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複数の第1保持部524が格子形状に設けられても良い。
(実施形態2)
図10は、実施形態2に係る電気接続箱100において、リレー10、バスバー11、伝熱シート12及び底板521の位置関係を示す断面図である。
実施形態2に係る電気接続箱100では、アッパーケース51及びロウアーケース52からなる収容筐体50を備え、アッパーケース51にリレー10が固定されており、ロウアーケース52の底板521には、実施形態1と同様、第1保持部524が形成されている。第1保持部524及びリレー10は前記対向方向において対応する位置に設けられている。
リレー10にはバスバー11a,11bが夫々接続されている。バスバー11a,11bの形状及び配置は、実施形態1と同様であり詳しい説明を省略する。
リレー10の側面107にはバスバー11aの接触部112aが固定されており、バスバー11aの扁平部111aが、リレー10の一面102と底板521(第1保持部524)の間に介在している。また、扁平部111a及び第1保持部524の間には伝熱シート12が介在しており、伝熱シート12は扁平部111a及び第1保持部524に接している。
実施形態1と同様に、第1保持部524は短冊状であり、内側面523には複数の第1保持部524が突設されている。複数の第1保持部524は例えば等間隔にて幅方向に並設されている。これによって、第1保持部524同士の間には相対的な凹部が形成されている。
実施形態2に係る電気接続箱100においては、第1保持部524同士の間に伝熱部材525が配設されている。伝熱部材525は、第1保持部524同士の間に形成された各凹部に配置されており、斯かる凹部に倣う形状を有している。伝熱部材525は、シート形状であって、変形可能である。また、伝熱部材525は、例えば、シリコーン系、非シリコーン系、セラミック系、炭素繊維系であっても良く、伝熱性の優れたゴム又はグリスであっても良い。伝熱部材525は、伝熱シート12及び内側面523の間に介在しており、伝熱シート12及び内側面523と接触している。例えば、伝熱シート12及び内側面523の間の寸法よりも少し厚い厚みを有する伝熱部材525を用いることで、常に伝熱シート12及び内側面523の両方との接触を図ることができる。
以上のような構成を有することから、実施形態2に係る電気接続箱100では、バスバー11aの扁平部111a及びバスバー11bの扁平部111bが第1保持部524を介して底板521を抑え、底板521の反りを抑制できる。
更に、バスバー11a,11bを介して伝熱シート12に伝熱された、リレー10が発する熱が、第1保持部524に加え、伝熱部材525によっても底板521に伝わる。従って、リレー10が発する熱をより効率的に放熱することができる。
実施の形態1と同様の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以上においては、リレー10が天井面513に固定され、天井面513に第2保持部13が突設され、内側面523に第1保持部が突設されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。リレー10が内側面523に固定され、内側面523に第2保持部13が突設され、天井面513に第1保持部が突設される構成であっても良い。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、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及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。
10 リレー(電子部品)
11,11a,11b バスバー
12 伝熱シート
13,13A,13B 第2保持部
50 収容筐体
51 アッパーケース
52 ロウアーケース
100 電気接続箱
101 端子
102 一面
103 仕切板
105 ボルト
107 側面
111a,111b 扁平部
112a,112b 接触部
114 貫通孔
132 先端面
513 天井面
521 底板
523 内側面
524 第1保持部
525 伝熱部材

Claims (6)

  1. 電子部品を収容する収容筐体と、前記電子部品からの熱を前記収容筐体に伝熱する伝熱シートとを備える電気接続箱であって、
    前記収容筐体の対向する二つの面の間に、前記二つの面と対向するように設けられているバスバーと、
    前記二つの面のうち一方の面に突設され、前記伝熱シートを介して前記バスバーを保持する第1保持部と、
    前記二つの面のうち他方の面に突設され、前記バスバーを保持する第2保持部と
    を備える電気接続箱。
  2. 前記電子部品は、
    前記バスバーと接続しており、
    前記二つの面が対向する対向方向における前記第1保持部に対応する位置にて、前記他方の面に取り付けられている請求項1に記載の電気接続箱。
  3. 前記第1保持部及び前記第2保持部が、前記対向方向において互いに対応する位置に夫々設けられている請求項2に記載の電気接続箱。
  4. 前記電子部品は、箱形状であって、端子が設けられた一面を有しており、
    前記一面は前記一方の面と交差している請求項1から3のいずれか一項に記載の電気接続箱。
  5. 前記伝熱シートは、
    グラファイト、アルミニウムの何れか一つからなる請求項1から4のいずれか一項に記載の電気接続箱。
  6. 前記第1保持部の近傍に設けられ、前記伝熱シート及び前記一方の面と接触する変形可能な伝熱部材を備える請求項5に記載の電気接続箱。
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