TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2021121157
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210819
出願番号2020014097
出願日20200130
発明の名称回路構成体
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人特許業務法人笠井中根国際特許事務所,個人,個人
主分類H02G 3/16 20060101AFI20210726BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】短い伝熱経路でより確実に発熱部品の放熱を促すことができ、少ない組立工数で伝熱構造の構築が可能な、新規な構造の回路構成体を開示する。
【解決手段】回路構成体10が、通電により発熱する複数の発熱部品16と、前記複数の発熱部品16の接続部30a,30bにそれぞれ接続される複数のバスバー112,114と、前記複数の発熱部品16と前記複数のバスバー112,114を収容するケース28と、前記複数のバスバー112,114にそれぞれ設けられた複数の放熱部112b,114bと、放熱対象120と前記複数の放熱部112b,114bの全てに熱的に接触する熱伝導部材118と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
通電により発熱する複数の発熱部品と、
前記複数の発熱部品の接続部にそれぞれ接続される複数のバスバーと、
前記複数の発熱部品と前記複数のバスバーを収容するケースと、
前記複数のバスバーにそれぞれ設けられた複数の放熱部と、
放熱対象と前記複数の放熱部の全てに熱的に接触する熱伝導部材と、
を含む回路構成体。
続きを表示(約 500 文字)【請求項2】
前記複数の放熱部が並列配置されており、前記熱伝導部材が並列方向に延びている請求項1に記載の回路構成体。
【請求項3】
前記ケースの中央部分に前記熱伝導部材が配置されており、前記熱伝導部材を間に挟んだ一方側と他方側に前記複数の発熱部品が分散配置されている請求項1または請求項2に記載の回路構成体。
【請求項4】
前記ケースの周縁部分に前記熱伝導部材が配置されており、前記熱伝導部材よりも前記ケースの中央側に前記複数の発熱部品が配置され、各前記発熱部品の接続部が前記熱伝導部材側に位置している請求項1または請求項2に記載の回路構成体。
【請求項5】
前記発熱部品の前記接続部に接続される前記バスバーが、導通用バスバーと前記放熱部を有する放熱用バスバーを含んで構成されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回路構成体。
【請求項6】
前記導通用バスバーが前記ケースの周縁部分に配索され、前記放熱用バスバーの前記放熱部が、前記ケースの前記周縁部分とは異なる部位に配設されている請求項5に記載の回路構成体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、発熱部品を含む回路構成体に関する。
続きを表示(約 7,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来から、車両には、リレー等の発熱部品を含む回路構成体が搭載されている。例えば、特許文献1には、車両側の負荷としてインバータを介して接続されるモータや発電機に対して、バッテリーの電力供給を断続するリレーを備えた回路構成体が示されている。
【0003】
このような回路構成体に用いられるリレー等の発熱部品は、大電流が流れることから、電流量の二乗に比例したジュール熱が発生し、発熱量も大きくなる。そこで、特許文献1では、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ーの接続端子とを接続する通電部材であ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において伝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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2014−79093号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、リレーとバッテリーを接続する通電部材を構成するバスバーは、大電流に耐え得るように厚さや面積を大きく確保する必要がある。そのため、特許文献1の構造では、大型のバスバーを用いて放熱用の経路を追加する必要があり、材料費や加工費が上昇するという問題があった。また、大型のバスバーを放熱用にケース外に設けられた他部材まで長く引き回す必要があり、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も内在していた。さらに、リレーに設けられた複数の接続部に各別に接続された複数のバスバーの各中間部分をそれぞれ伝熱シートを介してシャシーや筐体の適所に接触させる必要があり、複数の伝熱シートをシャシーや筐体の複数箇所に配設する作業により、組立工数の増大も避けられなかった。
【0006】
そこで、短い伝熱経路でより確実に発熱部品の放熱を促すことができ、少ない組立工数で伝熱構造の構築が可能な、新規な構造の回路構成体を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の回路構成体は、通電により発熱する複数の発熱部品と、前記複数の発熱部品の接続部にそれぞれ接続される複数のバスバーと、前記複数の発熱部品と前記複数のバスバーを収容するケースと、前記複数のバスバーにそれぞれ設けられた複数の放熱部と、放熱対象と前記複数の放熱部の全てに熱的に接触する熱伝導部材と、を含む回路構成体である。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、短い伝熱経路でより確実に発熱部品の放熱を促すことができ、少ない組立工数で伝熱構造を構築できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、実施形態1に係る回路構成体の平面側からの斜視図である。
図2は、図1に示された回路構成体における背面側からの斜視図である。
図3は、図1に示された回路構成体における分解斜視図である。
図4は、図1におけるIV−IV断面における要部を示す縦断面図である。
図5は、図1に示された回路構成体において電源から負荷に至る経路における電気的構成を概略的に示す図である。
図6は、図1に示された回路構成体を構成するロアケースの平面図である。
図7は、図1に示された回路構成体を構成するアッパケースの平面図である。
図8は、実施形態2に係る回路構成体の斜視図である。
図9は、図8に示された回路構成体における分解斜視図である。
図10は、実施形態3に係る回路構成体の斜視図である。
図11は、図10に示された回路構成体における分解斜視図である。
図12は、実施形態4に係る回路構成体の斜視図である。
図13は、本開示に係る回路構成体の別の態様を示す縦断面図であって、図4に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<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複数の発熱部品と、前記複数の発熱部品の接続部にそれぞれ接続される複数のバスバーと、前記複数の発熱部品と前記複数のバスバーを収容するケースと、前記複数のバスバーにそれぞれ設けられた複数の放熱部と、前記ケースに収容され放熱対象と前記複数の放熱部の全てに熱的に接触する熱伝導部材と、を含む回路構成体である。
【0011】
本開示の回路構成体によれば、ケースに収容された複数の発熱部品と複数のバスバーと熱伝導部材を含んでおり、発熱部品の発熱部位となる接続部にそれぞれ接続される複数のバスバーにそれぞれ設けられた放熱部の全てに対して熱的に接触する熱伝導部材を放熱対象に熱的に接触させることで、放熱構造が構成されている。それゆえ、リレーに設けられた複数の接続部に各別に接続された複数のバスバーの各中間部分をそれぞれ伝熱シートを介してシャシーや筐体の適所に接触させていた従来構造に比べて、発熱部品の近傍において、バスバーの放熱部を熱伝導部材を介して放熱対象に接触させることができ、短い伝熱経路でより確実に発熱部品の放熱を促すことが可能となる。
【0012】
また、熱伝導部材は、全てのバスバーの放熱部に対して熱的に接触するものであることから、複数のバスバーの放熱部を一括して、1つの熱伝導部材を介して放熱対象に熱的に接触させることができる。そのため、複数の伝熱シートをシャシーや筐体の複数箇所に配設する作業が必要であった従来構造に比べて、少ない組立工数によって伝熱構造を構築でき、組立作業性の向上を図ることができる。加えて、複数のバスバーの放熱部を一括して、1つの熱伝導部材を介して放熱対象に熱的に接触させることにより、各バスバーの放熱環境を近似させることができ、発熱部品の温度管理用のセンサー等も集約させることも可能となり得る。
【0013】
熱伝導部材は、少なくとも一部がケース内に収容されていればよい。熱伝導部材の全体がケース内に収容されている場合は、熱伝導部材は放熱対象としてのケースに熱的に接触される。また、ケースに設けられた貫通穴を介してその一部が外部に露出されていてもよく、この場合には、熱伝導部材は、放熱対象としてのケース外の筐体等の部材に熱的に接触していてもよい。また、熱伝導部材は、空気よりも熱伝導率の大きい絶縁部材であればよく、シート状のものやペースト状のものなど任意の形態のものが採用可能である。
【0014】
バスバーは、発熱部品の接続部に接続されているため、発熱部品の熱が有利に伝熱される。発熱部品の接続部に接続されたバスバーは、導通部材として用いられるものも、単に放熱用に用いられるものもいずれも含まれる。
【0015】
(2)前記複数の放熱部が並列配置されており、前記熱伝導部材が並列方向に延びていることが好ましい。放熱部が並列配置され、それらに熱的に接触する熱伝導部材を並列方向に延びるように構成することにより、放熱部や熱伝導部材の配設領域を集約させることができ、熱伝導部材や回路構成体のコンパクト化を有利に達成できる。また、熱伝導部材を並列方向に延びるように構成することで、全ての放熱部に熱的に接触する熱伝導部材を簡単な構造で構築できる。
【0016】
(3)前記ケースの中央部分に前記熱伝導部材が配置されており、前記熱伝導部材を間に挟んだ一方側と他方側に前記複数の発熱部品が分散配置されていることが好ましい。発熱部品同士の離隔距離を大きくすることができ、隣接配置された発熱部品からの熱影響を低減できるからである。
【0017】
(4)上記(1)または(2)において、前記ケースの周縁部分に前記熱伝導部材が配置されており、前記熱伝導部材よりも前記ケースの中央側に前記複数の発熱部品が配置され、各前記発熱部品の接続部が前記熱伝導部材側に位置していることが好ましい。熱伝導部材と発熱部品の接続部が、ケースの周縁部分に配置されていることから、熱伝導部材の組み付けや発熱部品の接続部への外部電線等の接続作業を容易に行うことができるからである。
【0018】
(5)前記発熱部品の前記接続部に接続される前記バスバーが、導通用バスバーと前記放熱部を有する放熱用バスバーを含んで構成されていることが好ましい。発熱部品の接続部に接続されるバスバーを、導通用バスバーと放熱用バスバーの2つのバスバーに分けて構成することにより、バスバーにおいて、通電に必要な構成の影響を受けることなく、熱伝導部材に熱的に接触する放熱部を構成することができ、設計自由度の向上を図ることができるからである。
【0019】
(6)上記(5)において、前記導通用バスバーが前記ケースの周縁部分に配索され、前記放熱用バスバーの前記放熱部が、前記ケースの前記周縁部分とは異なる部位に配設されていることが好ましい。発熱部品の接続部に接続された導通用バスバーをケースの周縁部分に配索することにより、導通用バスバーに対する外部電線等の接続作業が容易に行い得るからである。また、放熱用バスバーの放熱部を、導通用バスバーが配設される周縁部分とは異なるケース内の空きスペース等を利用した部位に設けることで、よりスペース効率良く伝熱構造の構築が可能となるからである。
【0020】
<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。
【0021】
<実施形態1>
以下、本開示の実施形態1について、図1から図7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、バッテリー等の電源12からモータ等の負荷14への電力の供給、制御を行う(図5参照)。なお、回路構成体10の車両搭載時の向きは限定されるものではないが、以下の説明において、上方向とは図1中のZ方向、前方向とは図1中のX方向、左方向とは図1中のY方向として説明する。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。
【0022】
<回路構成体10の概略的回路構成>
回路構成体10は、図5に示すように、正極側に設けられた回路構成体10aと負極側に設けられた回路構成体10bを備えている。回路構成体10aの入力側には、電源12の正極側が接続されており、回路構成体10bの入力側には、電源12の負極側が接続されている。回路構成体10aの出力側には、負荷14の正極側が接続されており、回路構成体10bの出力側には、負荷14の負極側が接続されている。回路構成体10aと回路構成体10bの入力側と出力側の間にはそれぞれ、電源12を負荷14に接続する発熱部品であるリレー16が接続されている。加えて、電源12と負荷14の正極側を接続するリレー16には、プリチャージ抵抗18およびプリチャージリレー20がリレー16をバイパスするように直列に接続されたプリチャージ回路22が接続されている。
【0023】
なお、本開示の実施形態1では、図5に示すように、プリチャージ抵抗18は、プリチャージリレー20の入力側に接続されている。電源12と負荷14の負極側を接続するリレー16にも同様にプリチャージ回路22が接続されるが、図5中では、電源12と負荷14の負極側を接続するリレー16に接続されるプリチャージ回路22を二点鎖線で示す。また、リレー16とプリチャージリレー20はいずれも、励磁コイルの通電状態で接点部を移動させて接点部をON/OFFに切り換えるリレーであり、図示しない制御回路によりON/OFF制御がなされている。以上述べてきたように、回路構成体10aと回路構成体10bは略同一構造とされている。
【0024】
<回路構成体10>
回路構成体10は、例えば図3に示すように、車両搭載時において下方に位置するロアケース24と上方に位置するアッパケース26を備えている。そして、ロアケース24とアッパケース26によって絶縁性のベース部材28が構成されている。ベース部材28の内部にはリレー16とプリチャージ回路22を接続したりプリチャージ回路22内を接続したりする図示しない低圧用バスバーが収容される。また、ベース部材28に対して、2つのリレー16と、それぞれのリレー16の接続部30a,30bに接続されたバスバーとしての導通用バスバー32,34が設けられている。これら導通用バスバー32,34には、プリチャージ回路22用の低圧用バスバーに比べて、より大きな電流が流れるようになっている。なお、低圧用バスバーの形状は限定されるものではなく、低圧用バスバーが接続される部品の配置等に合わせて適宜に設定され得る。
【0025】
<ロアケース24>
ロアケース24は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成形してなる。ロアケース24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く、例えば良好な熱伝導性を示す材質が好適に採用され得る。実施形態1のロアケース24は、図6にも示されるように、全体として平面視が略矩形状とされており、且つ扁平な形状を有している。
【0026】
ロアケース24の外周面には、複数のロア側係合部42が設けられている。ロア側係合部42は、後述するアッパケース26の外周面に設けられたアッパ側係合部64と係合して、ロアケース24とアッパケース26とが相互に固定されるようになっている。なお、ロア側係合部42とアッパ側係合部64との係合態様は限定されるものではなく、例えば凹凸嵌合等が採用され得る。また、ロアケース24の外周面において、後述するアッパケース26に設けられる留め部66と対応する位置には、切欠状の凹部44が設けられており、当該凹部44内に留め部66が位置するようになっている。
【0027】
ロアケース24の上面には、後述する熱伝導部材としての熱伝導シート118が載置される載置面46が設けられている。実施形態1では、載置面46が平坦面とされており、ロアケース24の左側の周縁部分において、前後方向の略全長に亘って設けられている。特に、載置面46には、熱伝導シート118の周囲を覆うリブ48が設けられており、当該リブ48により熱伝導シート118が略位置ずれすることなく載置されるようになっている。なお、実施形態1では、リブ48が、熱伝導シート118の周囲において、周方向で部分的に設けられている。なお、図2にも示されるように、ロアケース24の左側の周縁部分における下面にも、載置面46に載置される熱伝導シート118と略等しい位置に、もう1枚の熱伝導シート118が設けられている。
【0028】
また、ロアケース24における載置面46よりも右方の部分には、上方に突出する略角筒形状のリレー固定部50が設けられており、当該リレー固定部50の上端にはナット52が固定されている。これにより、リレー固定部50に対して、後述するリレー16,16の脚部100がボルト締結されるようになっている。なお、ロアケース24における載置面46よりも右方の部分には、プリチャージ回路22用の低圧用バスバーを配索するための凹溝が設けられてもよい。このような低圧用バスバーを配索するための凹溝は、バスバーの形状等に合わせて適宜に設定され得る。
【0029】
<アッパケース26>
アッパケース26は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成形してなる。アッパケース26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。アッパケース26は、図7にも示されるように、全体として下方に開口する略箱体形状を有しており、ロアケース24と略同様の形状とされた上壁54と、当該上壁54の外周縁部から下方に突出する周壁56が設けられている。更に、周壁56の下端部において、ロアケース24におけるロア側係合部42と対応する箇所には、アッパ側係合部64が設けられている。
【0030】
また、アッパケース26の周壁56の下端部において、アッパ側係合部64を周方向で外れた位置には、上下方向に貫通するボルト挿通孔を有する留め部66が設けられている。留め部66は、アッパケース26とは別体とされた略円筒状の部材とされている。留め部66の上下方向中間部分において小径とされた部分がアッパケース26に設けられた切欠状の凹部68に嵌め入れられることで、留め部66がアッパケース26に固定される。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社オートネットワーク技術研究所
端子台
株式会社オートネットワーク技術研究所
雄端子
株式会社オートネットワーク技術研究所
端子台
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
配線部材
株式会社オートネットワーク技術研究所
通信装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
配線部材
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
配線部材
株式会社オートネットワーク技術研究所
接続端子
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
電気装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ
株式会社オートネットワーク技術研究所
回路構成体
株式会社オートネットワーク技術研究所
通信用電線
株式会社オートネットワーク技術研究所
通信用電線
株式会社オートネットワーク技術研究所
回路構成体
株式会社オートネットワーク技術研究所
回路構成体
株式会社オートネットワーク技術研究所
回路構成体
株式会社オートネットワーク技術研究所
給電制御装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
給電制御装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
給電制御装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
コネクタ装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
電力変換装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
電力変換装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
電力変換装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
電源制御装置
株式会社オートネットワーク技術研究所
電力変換装置
続きを見る