特開 2024-164354 電気接続箱、及び、ワイヤハーネス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164354

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】電気接続箱、及び、ワイヤハーネス

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/16 20060101AFI20241120BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

H02G3/16

H05K7/20 Q

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079767

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】城阪 和輝

(72)【発明者】

【氏名】金森 孝訓

(72)【発明者】

【氏名】山口 康弘

【テーマコード（参考）】

5E322

5G361

【Ｆターム（参考）】

5E322DB12

5E322EA11

5E322FA09

5G361BA03

5G361BA06

5G361BC01

(57)【要約】

【課題】適正に冷却性能を確保する。
【解決手段】電気接続箱１０は、発熱部品１１と、発熱部品１１を冷却する冷却部１２と、を備え、冷却部１２は、発熱部品１１を保持する樹脂筐体３において発熱部品１１の保持位置に設けられた凹部４と、凹部４の周縁に沿って設けられて発熱部品１１との接触によって圧縮され発熱部品１１と共に凹部４を塞ぐパッキン５と、凹部４、及び、パッキン５で囲まれた内部に収納されて発熱部品１１の非発熱時は固化して発熱部品１１に接触し発熱部品１１の発熱に伴って液化する伝熱部材６と、を含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱部品と、
前記発熱部品を冷却する冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記発熱部品を保持する樹脂筐体において前記発熱部品の保持位置に設けられた凹部と、前記凹部の周縁に沿って設けられて前記発熱部品との接触によって圧縮され前記発熱部品と共に前記凹部を塞ぐパッキンと、前記凹部、及び、前記パッキンで囲まれた内部に収納されて前記発熱部品の非発熱時は固化して前記発熱部品に接触し前記発熱部品の発熱に伴って液化する伝熱部材と、を含む、
電気接続箱。

【請求項2】

前記パッキンは、前記発熱部品に接触する部分が外周方向に広がって形成される、
請求項１に記載の電気接続箱。

【請求項3】

前記伝熱部材、前記凹部、及び、前記パッキンは、それぞれ、前記樹脂筐体において複数の個々の前記発熱部品に対応して相互に間隔をあけて複数設けられる、
請求項１または２に記載の電気接続箱。

【請求項4】

導電性を有する配索材と、
前記配索材と電気的に接続される電気接続箱と、
を備え、
前記電気接続箱は、
発熱部品と、
前記発熱部品を冷却する冷却部と、
を備え、
前記冷却部は、前記発熱部品を保持する樹脂筐体において前記発熱部品の保持位置に設けられた凹部と、前記凹部の周縁に沿って設けられて前記発熱部品との接触によって圧縮され前記発熱部品と共に前記凹部を塞ぐパッキンと、前記凹部、及び、前記パッキンで囲まれた内部に収納されて前記発熱部品の非発熱時は固化して前記発熱部品に接触し前記発熱部品の発熱に伴って液化する伝熱部材と、を含む、
ワイヤハーネス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気接続箱、及び、ワイヤハーネスに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、特許文献１には、開口部を有するケースと、ケースの内部に貯留される液冷媒と、ケースの開口部を塞いで配置され液冷媒に浸漬されるバスバーと、を備える電気接続箱が開示されている。

【0003】

また、従来、例えば、特許文献２には、接続箱本体の周縁部にパッキンが設けられる電気接続箱が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－０３８１２８号公報

【特許文献2】特開２０１３－０３１２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、発熱部品を冷却するために液冷媒を用い、且つ、液冷媒の漏れを防止するためにパッキンを設けることが考えられるが、振動による液冷媒の漏れを防ぐことや、液冷媒による重量増加を抑制すること等、適正に冷却性能を確保するために更なる改善の余地がある。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正に冷却性能を確保することのできる電気接続箱、及び、ワイヤハーネスを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、発熱部品と、前記発熱部品を冷却する冷却部と、を備え、前記冷却部は、前記発熱部品を保持する樹脂筐体において前記発熱部品の保持位置に設けられた凹部と、前記凹部の周縁に沿って設けられて前記発熱部品との接触によって圧縮され前記発熱部品と共に前記凹部を塞ぐパッキンと、前記凹部、及び、前記パッキンで囲まれた内部に収納されて前記発熱部品の非発熱時は固化して前記発熱部品に接触し前記発熱部品の発熱に伴って液化する伝熱部材と、を含む。

【0008】

上記目的を達成するために、本発明に係るワイヤハーネスは、導電性を有する配索材と、前記配索材と電気的に接続される電気接続箱と、を備え、前記電気接続箱は、発熱部品と、前記発熱部品を冷却する冷却部と、を備え、前記冷却部は、前記発熱部品を保持する樹脂筐体において前記発熱部品の保持位置に設けられた凹部と、前記凹部の周縁に沿って設けられて前記発熱部品との接触によって圧縮され前記発熱部品と共に前記凹部を塞ぐパッキンと、前記凹部、及び、前記パッキンで囲まれた内部に収納されて前記発熱部品の非発熱時は固化して前記発熱部品に接触し前記発熱部品の発熱に伴って液化する伝熱部材と、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る電気接続箱、及び、ワイヤハーネスは、適正に冷却性能を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る電気接続箱、及び、ワイヤハーネスの斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る電気接続箱の発熱部品を除外した斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電気接続箱の発熱部品を除外した分解斜視図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電気接続箱の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0012】

なお、以下の説明では、互いに交差する３つの方向を便宜的に「長さ方向（第１方向）Ｘ」、「幅方向（第２方向）Ｙ」、「高さ方向（第３方向）Ｚ」という。ここでは、長さ方向Ｘと幅方向Ｙと高さ方向Ｚとは、互いに直交する。典型的に、長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙは、水平方向に相当する。また、典型的に、高さ方向Ｚは、鉛直方向に相当し、鉛直上方を上部や上側と言い、鉛直下方を下部や下側という。

【0013】

実施形態の電気接続箱１０は、自動車等の車両に搭載され、図１に示すように、ワイヤハーネスＷＨに組み込まれるものである。ワイヤハーネスＷＨは、例えば、車両に搭載される各装置間の接続のために、電源供給や信号通信に用いられる複数の配索材Ｗを、コネクタ等で各装置に接続するようにしたものである。ワイヤハーネスＷＨは、導電性を有する配索材Ｗと、配索材Ｗに電気的に接続される電気接続箱１０と、を備える。配索材Ｗは、例えば、金属棒、電線、電線束等によって構成される。金属棒は、導電性の棒状部材の外側を絶縁性の被覆部によって覆ったものである。電線は、複数の導電性の金属素線からなる導体部（芯線）の外側を絶縁性の被覆部によって覆ったものである。ワイヤハーネスＷＨは、この他、さらに、グロメット、プロテクタ、固定具等を含んで構成されてもよい。

【0014】

電気接続箱１０は、コネクタ、ヒューズ、リレー、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニットや、これらをユニット化した電子部品ユニット等の電子部品を集約して内部に収容するものである。電気接続箱１０は、例えば、車両のエンジンルームや車両室内に設置される。電気接続箱１０は、配索材Ｗ等を介して、バッテリ等の電源と、車両内に搭載される各種電子機器との間に接続される。電気接続箱１０は、電源から供給された電力を車両内の各種電子機器に分配する。電気接続箱１０は、ジャンクションボックス、ヒューズボックス、リレーボックスなどとも呼ばれる場合があるが、本実施形態ではこれらを総称して電気接続箱と呼ぶ。なお、各図においては、電気接続箱１０の一部分をとりだして模式的に図示している。

【0015】

実施形態の電気接続箱１０は、図１から図４に示すように、発熱部品１１と、冷却部１２と、を備える。

【0016】

発熱部品１１は、通電に伴い発熱する部品である。発熱部品１１は、本実施形態では、リレー１、及び、バスバー２である。発熱部品１１は、コネクタ、ヒューズ、コンデンサ、分岐部、電子制御ユニットや、これらをユニット化した電子部品ユニット等の電子部品であってもよい。

【0017】

冷却部１２は、発熱部品１１を冷却するものである。冷却部１２は、樹脂筐体３と、凹部４と、パッキン５と、伝熱部材６と、を含む。

【0018】

樹脂筐体３は、発熱部品１１を保持するものである。樹脂筐体３は、絶縁性の合成樹脂によって形成される。樹脂筐体３は、基部３ａと、枠部３ｂと、を有する。

【0019】

基部３ａは、高さ方向Ｚにおいて厚みを有し、長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙである水平方向に沿う板状に形成される。

【0020】

枠部３ｂは、基部３ａの上側の板面から高さ方向Ｚにおける上方に延びる板材が、長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙにおいて囲む立壁を構成する。樹脂筐体３は、基部３ａ、及び、枠部３ｂにより、上側が開放する収容部３ｃが構成される。また、樹脂筐体３は、収容部３ｃの内部において、基部３ａの上側の板面が収容部３ｃの底面３ｄとして構成される。この樹脂筐体３は、電気接続箱１０の下側カバーとして構成される。樹脂筐体３は、図には明示しないが、収容部３ｃの上側が開放が上側カバーで塞がれる。

【0021】

樹脂筐体３の収容部３ｃは、発熱部品１１が保持される。上述したように、実施形態の発熱部品１１は、リレー１、及び、バスバー２である。この発熱部品１１は、リレー１の下部にバスバー２が１対設けられる。即ち、発熱部品１１は、リレー１に２本のバスバー２が接続される。バスバー２は、板状に形成され、リレー１に接続されて、平坦部２ａ、立上部２ｂ、及び、接続部２ｃを有する。平坦部２ａは、収容部３ｃの底面３ｄに板面を沿って配置される部分である。立上部２ｂは、平坦部２ａから上側に向けて折れ曲がり、枠部３ｂに板面を沿って配置される部分である。接続部２ｃは、立上部２ｂから水平方向に沿って折れ曲がり、収容部３ｃ（枠部３ｂ）の外部に延びる部分であり、配索材Ｗが接続される部分である。電気接続箱１０は、発熱部品１１（リレー１、及び、２本のバスバー２）は、収容部３ｃに複数（実施形態では２個）配置される。

【0022】

凹部４は、樹脂筐体３における収容部３ｃの底面３ｄに開口して形成される。凹部４は、底面３ｄよりも下側に凹んで形成される。凹部４は、底面３ｄよりも上側に突出し、凹部４の上側開口を囲む環状突起４ａが形成される。凹部４は環状突起４ａの内側、及び、外側の部分に切欠４ｂが形成される。切欠４ｂは、環状突起４ａの内側、及び、外側で相反する位置で１対形成され、この対が複数箇所（実施形態２では２箇所）に形成される。この凹部４は、樹脂筐体３に保持される発熱部品１１における２本のバスバー２の板面の下側に配置される。また、発熱部品１１は、実施形態では収容部３ｃに複数配置される。このため、凹部４は、収容部３ｃにおいて、複数の個々の発熱部品１１（バスバー２）に対応し、相互に間隔をあけて複数設けられる。

【0023】

パッキン５は、ゴムなどの弾性材によって環状に形成される。パッキン５は、収容部３ｃの内部であって凹部４の周縁に沿って設けられる。パッキン５は、環状の一端側が基端５ａとして構成され、他端側が先端部５ｂとして構成される。パッキン５は、基端５ａにおいて、凹部４の環状突起４ａが圧入される環状溝５ａａが形成される（図４参照）。また、パッキン５は、基端５ａにおいて、凹部４の切欠４ｂに嵌合する嵌合突起５ａｂが形成される。パッキン５は、環状溝５ａａに環状突起４ａを圧入し、嵌合突起５ａｂを切欠４ｂに嵌合することで、凹部４の周縁を囲むように固定される。また、パッキン５は、先端部５ｂが基端５ａに対して徐々に径が外周方向に広がるようにテーパ状に形成される。従って、パッキン５は、凹部４の周縁を囲んで固定された状態で、凹部４の開口であって収容部３ｃの底面３ｄから先端部５ｂが離れるように配置され、且つ、基端５ａ側から先端部５ｂ側に高さ方向Ｚの上側に向かって徐々に環状の径が外周方向に広がって設けられる。

【0024】

このように、凹部４の周縁に固定されたパッキン５は、収容部３ｃの内部に配置された発熱部品１１の各バスバー２の下側の板面に先端部５ｂが接触する。発熱部品１１は、バスバー２が最も下側に位置し、バスバー２の下側の板面が最下位置となる。一方、凹部４の周縁に固定されたパッキン５は、凹部４が開口する収容部３ｃの底面３ｄから先端部５ｂが離れるように配置される。このため、パッキン５は、発熱部品１１によって底面３ｄに向けて下側に圧縮され、発熱部品１１は、パッキン５によって収容部３ｃの底面３ｄから上側に離れるように隙間７を介して配置される。そして、パッキン５は、発熱部品１１と共に凹部４の開口を塞ぐ。パッキン５は、発熱部品１１に接触する先端部５ｂの環状の径が外周方向に広がって設けられる。パッキン５は、複数の凹部４が収容部３ｃにおいて相互に間隔をあけて設けられるため、同様に、収容部３ｃにおいて、複数の個々の発熱部品１１（バスバー２）に対応し、相互に間隔をあけて複数設けられる。

【0025】

伝熱部材６は、例えば、パラフィンによって形成される。伝熱部材６を成すパラフィンは、融点が摂氏５０度～７５度であり、当該温度以下では固化状態にある。そして、電気接続箱１０の組み立て時には、伝熱部材６は固化しており、発熱部品１１でパッキン５が圧縮された形態で、伝熱部材６は凹部４、及び、パッキン５で囲まれた内部に収納され、発熱部品１１（バスバー２の下側の板面）に接触する。この伝熱部材６は、発熱部品１１が通電されない非発熱時（通常時とも言う）では固化し、発熱部品１１が通電される発熱時では発熱部品１１の発熱に伴って液化する。液化した伝熱部材６は、発熱部品１１の熱を樹脂筐体３に伝達し、発熱部品１１を冷却する。また、液化した伝熱部材６は、発熱部品１１と共に凹部４の開口を塞ぐパッキン５によって漏れを防がれる。伝熱部材６は、複数の凹部４が収容部３ｃにおいて相互に間隔をあけて設けられるため、同様に、複数の個々の発熱部品１１（バスバー２）に対応し、相互に間隔をあけて複数設けられる。

【0026】

上述したように、実施形態の電気接続箱１０は、発熱部品１１と、発熱部品１１を冷却する冷却部１２と、を備え、冷却部１２は、発熱部品１１を保持する樹脂筐体３において発熱部品１１の保持位置に設けられた凹部４と、凹部４の周縁に沿って設けられて発熱部品１１との接触によって圧縮され発熱部品１１と共に凹部４を塞ぐパッキン５と、凹部４、及び、パッキン５で囲まれた内部に収納されて発熱部品１１の非発熱時は固化して発熱部品１１に接触し発熱部品１１の発熱に伴って液化する伝熱部材６と、を含む。

【0027】

また、実施形態のワイヤハーネスＷＨは、導電性を有する配索材Ｗと、配索材Ｗと電気的に接続される電気接続箱１０と、を備え、電気接続箱１０は、発熱部品１１と、発熱部品１１を冷却する冷却部１２と、を備え、冷却部１２は、発熱部品１１を保持する樹脂筐体３において発熱部品１１の保持位置に設けられた凹部４と、凹部４の周縁に沿って設けられて発熱部品１１との接触によって圧縮され発熱部品１１と共に凹部４を塞ぐパッキン５と、凹部４、及び、パッキン５で囲まれた内部に収納されて発熱部品１１の非発熱時は固化して発熱部品１１に接触し発熱部品１１の発熱に伴って液化する伝熱部材６と、を含む。

【0028】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、発熱部品１１は、自身が発する熱が伝熱部材６に伝わり伝熱部材６が液化し、さらに、伝熱部材６が収納される凹部４が設けられた樹脂筐体３に伝わって冷却される。そして、振動時には、パッキン５が弾性変形して発熱部品１１との接触を維持するように追従するため、液化した伝熱部材６の漏れを防げる。このため、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、液化した伝熱部材６によって発熱部品１１の温度上昇を緩やかにし、液化した伝熱部材６の漏れを防いで適正に冷却性能を確保できる。このような、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、冷却性能を確保できるため、比較的発熱が高い急速充電用に好適に用いられる。また、伝熱部材６が、発熱部品１１の非発熱時は固化し発熱部品１１に接触することで、発熱部品１１の発熱時に接触によって伝熱部材６への熱の伝達効率を向上でき、冷却性能を向上できる。

【0029】

また、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨでは、パッキン５は、発熱部品１１に接触する部分（先端部５ｂ）が外周方向に広がって形成される。

【0030】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、発熱部品１１に接触する部分において、収容される伝熱部材６の接触面積をより確保でき、伝熱部材６への熱の伝達効率を向上できる。

【0031】

また、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨでは、伝熱部材６、凹部４、及び、パッキン５は、それぞれ、樹脂筐体３において複数の個々の発熱部品１１に対応して相互に間隔をあけて複数設けられる。

【0032】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、複数の全ての発熱部品１１に対応するように、伝熱部材６、凹部４、及び、パッキン５を配置することと比較し、伝熱部材６の容量を小さくすることができ、小型軽量化を図ることができる。

【0033】

なお、上述した本発明の実施形態に係る電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。また、本実施形態に係る電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

【符号の説明】

【0034】

３ 樹脂筐体
４ 凹部
５ パッキン
６ 伝熱部材
１０ 電気接続箱
１１ 発熱部品
１２ 冷却部
Ｗ 配索材
ＷＨ ワイヤハーネス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】