特開 2024-164355 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】P2024164355

(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 B

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079768

(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】水野 英樹

【テーマコード（参考）】

5E322

5G361

【Ｆターム（参考）】

5E322AA02

5E322AB04

5E322EA11

5E322FA04

5G361BA03

5G361BA06

(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（リレー１、及び、バスバー２）と、発熱部品１１を冷却する冷却部１２と、を備え、冷却部１２は、金属冷却板３と、絶縁性を有し発熱部品１１のバスバー２と金属冷却板３との間に介在する伝熱部材４と、絶縁性を有し発熱部品１１のバスバー２と金属冷却板３とに当接して発熱部品１１と金属冷却板３との間に所定間隔を維持するスペーサ５と、を含むことを特徴とするものである。
【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、金属冷却板と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板との間に介在する伝熱部材と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板とに当接し前記発熱部品と金属冷却板との間に所定間隔を維持するスペーサと、を含む、
電気接続箱。

【請求項2】

前記伝熱部材は、自由状態において前記スペーサの介在寸法を超える介在寸法を有し、前記発熱部品と前記金属冷却板との間に介在された状態で弾性的に圧縮される、
請求項１に記載の電気接続箱。

【請求項3】

前記伝熱部材は、前記スペーサが挿入される収容孔が貫通して形成されており、
前記スペーサは、前記収容孔を介して前記発熱部品と前記金属冷却板とに当接して設けられる、
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、金属冷却板と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板との間に介在する伝熱部材と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板とに当接し前記発熱部品と金属冷却板との間に所定間隔を維持するスペーサと、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、リレー、及び、バスバーからの熱を収容筐体に伝熱シートで伝熱する構成の電気接続箱が開示されている。この電気接続箱は、収容筐体の底板に、伝熱シート側に突出し、伝熱シートを介してバスバーを保持する保持部が設けられている。

【0003】

また、従来、例えば、特許文献２には、リレー、及び、バスバーを冷却する伝熱板を備えた電気接続箱が開示されている。この電気接続箱は、ケースに、取付ネジを介して伝熱板を取り付ける取付ボス部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５３３６２号公報

【特許文献2】特開２００６－０８７１７３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、電気接続箱は、発熱部品と伝熱部材が密着していることが発熱部品を冷却するために必要であるが、伝熱部材と発熱部品を互いに押し付けるようにすると、伝熱部材が圧縮されて潰れてしまい絶縁距離が確保し難くなる。

【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、金属冷却板と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板との間に介在する伝熱部材と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板とに当接し前記発熱部品と金属冷却板との間に所定間隔を維持するスペーサと、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、金属冷却板と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板との間に介在する伝熱部材と、絶縁性を有し前記発熱部品と前記金属冷却板とに当接し前記発熱部品と金属冷却板との間に所定間隔を維持するスペーサと、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分解斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電気接続箱の組み立て途中の断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電気接続箱の組み立てた状態の断面図である。

【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。なお、電気接続箱１０は、図には明示しないが、発熱部品１１、及び、冷却部１２が樹脂筐体に収容される。

【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、金属冷却板３と、伝熱部材４と、スペーサ５と、を含む。

【0018】

金属冷却板３は、金属材により板状に形成される金属板３ａを有する。金属板３ａは、各図において、矩形状の板面が長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙに沿い、高さ方向Ｚに向けて配置される。金属板３ａは、高さ方向Ｚの板厚が一定に形成される。また、金属冷却板３は、金属板３ａの上側の板面に２つのボス３ｂを有する。ボス３ｂは、高さ方向Ｚの上側に向けて延び、発熱部品１１を固定するためのボルト８が上側から捩じ込まれるものである。

【0019】

ここで、実施形態の発熱部品１１は、上述したように、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、１つのリレー１に２本のバスバー２Ａ，２Ｂが接続される。バスバー２Ａ，２Ｂは、板状に形成され、各図において、板面が長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙに沿い、高さ方向Ｚに向けて配置される。バスバー２Ａ，２Ｂは、高さ方向Ｚから視てＬ字形状に屈曲して形成される。バスバー２Ａ，２Ｂは、Ｌ字形状に屈曲する一端側がリレー１に接続されるリレー接続部２Ａａ，２Ｂａとして構成され、他端側が配索材Ｗに接続される配索材接続部２Ａｂ，２Ｂｂとして構成される。リレー１は、本体１Ａと、固定片１Ｂと、を有する。本体１Ａは、直方体形状に形成され、底部にバスバー２Ａ，２Ｂのリレー接続部２Ａａ，２Ｂａに接続される各接続端子１Ａａが設けられる（図３、及び、図４参照）。即ち、バスバー２Ａ，２Ｂは、リレー１の本体１Ａの底（高さ方向Ｚの下側）に接続される。固定片１Ｂは、上述したボルト８が高さ方向Ｚに沿って貫通する部分である。固定片１Ｂは、本体１Ａの２箇所に設けられ、それぞれが本体１Ａの側部において、長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙを含む水平方向の相反する方向に延びて設けられる。従って、リレー１は、上側からボス３ｂに捩じ込まれるボルト８により、バスバー２Ａ，２Ｂと共に高さ方向Ｚの下側の金属板３ａに向けて押し付けられてボス３ｂに固定される。

【0020】

伝熱部材４は、絶縁性、及び、弾性を有する部材で形成され、発熱部品１１と金属冷却板３との間に介在するものである。伝熱部材４は、板状に形成される伝熱板４ａを有する。伝熱板４ａは、各図において、板面が長さ方向Ｘ、及び、幅方向Ｙに沿い、高さ方向Ｚに向けて配置される。伝熱板４ａは、金属冷却板３の金属板３ａと略同一の矩形状の板面に形成される。伝熱板４ａは、高さ方向Ｚの板厚が一定に形成される。また、伝熱部材４は、高さ方向Ｚに沿って伝熱板４ａを貫通する２つの貫通孔４ｂを有する。貫通孔４ｂは、金属冷却板３のボス３ｂを挿入する部分である。伝熱部材４は、発熱部品１１がボス３ｂに固定された状態で、貫通孔４ｂに挿入したボス３ｂによって位置決めされ、伝熱板４ａの下側の板面が金属板３ａの上側の板面に接触して配置される。また、伝熱部材４は、高さ方向Ｚに沿って伝熱板４ａを貫通する複数の収容孔４ｃを有する。収容孔４ｃは、発熱部品１１がボス３ｂに固定された状態で、バスバー２Ａ，２ＢのＬ字形状に沿ってバスバー２Ａ，２Ｂの板面の下側に配置されるように、複数が並んで設けられる。収容孔４ｃは、実施形態では、矩形状の穴形状で伝熱板４ａを貫通する。収容孔４ｃの孔形状は、矩形状に限らず様々な形状であってもよい。

【0021】

スペーサ５は、絶縁性を有し、発熱部品１１（バスバー２）、及び、金属板３ａと同等、又は、以上の硬さを有する部材で形成される。例えば、スペーサ５は、樹脂材で形成される。スペーサ５は、伝熱部材４の収容孔４ｃの内部に挿入され収容される。スペーサ５は、収容孔４ｃの孔形状と同じ形状に形成される。従って、スペーサ５は、収容孔４ｃに挿入された状態で、収容孔４ｃの貫通方向である高さ方向Ｚに対して交差する方向に伝熱部材４を弾性変形させないように収容される。スペーサ５は、図３、及び、図４に示すように、電気接続箱１０の組み立てにおいて、伝熱部材４の収容孔４ｃの内部に収容され、且つ、伝熱部材４を貫通して発熱部品１１（バスバー２）と金属板３ａと当接可能に設けられる。このため、スペーサ５は、伝熱部材４と共に発熱部品１１（バスバー２）と金属板３ａとの間に介在する。スペーサ５は、図３、及び、図４に示すように、伝熱部材４と共に発熱部品１１（バスバー２）と金属板３ａとの間に介在される高さ方向Ｚの介在寸法Ｔ１を有する。

【0022】

このように構成された電気接続箱１０は、図２に示すように、高さ方向Ｚに沿って、下側から金属冷却板３、伝熱部材４、発熱部品１１の順で重ね合わされる。また、電気接続箱１０は、図３に示すように、伝熱部材４の収容孔４ｃの内部にスペーサ５が収容される。この状態で、電気接続箱１０は、図３に示すように、ボルト８を上側からリレー１の固定片１Ｂに貫通させて金属冷却板３のボス３ｂに捩じ込む。電気接続箱１０は、図４に示すように、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面とが、スペーサ５に当接するまで、ボルト８がボス３ｂに捩じ込まれる。従って、電気接続箱１０は、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面との間隔が、これらの間に介在するスペーサ５の介在寸法Ｔ１に維持されることとなる。このとき、伝熱部材４は、発熱部品１１（バスバー２）と金属板３ａとの間で弾性的に圧縮され、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面、及び、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面に接触する。伝熱部材４は、図３に示すように、圧縮される前の自由状態において、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面との間に介在する介在寸法Ｔ２が、スペーサ５の介在寸法Ｔ１を超えて形成されている。そして、伝熱部材４は、図４に示すように、圧縮された状態において、スペーサ５の介在寸法Ｔ１と同等の介在寸法Ｔ２’となる。この状態で、スペーサ５は、収容孔４ｃを介して伝熱部材４を貫通し、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面とに当接する。

【0023】

このような電気接続箱１０は、図４に示すように、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面とに、伝熱部材４の伝熱板４ａの各板面が密着して伝熱性能が高められることとなる。また、電気接続箱１０は、スペーサ５によって、金属冷却板３の金属板３ａの上側の板面と、発熱部品１１（バスバー２）の板状の下面との所定間隔が維持され、絶縁性の伝熱部材４の伝熱板４ａが介在される絶縁距離が確保されることとなる。

【0024】

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、金属冷却板３と、絶縁性を有し発熱部品１１と金属冷却板３との間に介在する伝熱部材４と、絶縁性を有し発熱部品１１と金属冷却板３とに当接し発熱部品１１と金属冷却板３との間に所定間隔を維持するスペーサ５と、を含む。

【0025】

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、金属冷却板３と、絶縁性を有し発熱部品１１と金属冷却板３との間に介在する伝熱部材４と、絶縁性を有し発熱部品１１と金属冷却板３とに当接し発熱部品１１と金属冷却板３との間に所定間隔を維持するスペーサ５と、を含む。

【0026】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、スペーサ５によって、発熱部品１１と金属冷却板３との間に所定間隔が維持され、この所定間隔に伝熱部材４が介在される。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、伝熱部材４による絶縁距離を確保できる。この結果、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、適正に冷却性能を確保できる。

【0027】

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４は、自由状態においてスペーサ５の介在寸法Ｔ１を超える介在寸法Ｔ２を有し、発熱部品１１と金属冷却板３との間に介在された状態で弾性的に圧縮される。

【0028】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、伝熱部材４がスペーサ５の介在寸法Ｔ１によって発熱部品１１と金属冷却板３との間に所定間隔に配置されつつ、発熱部品１１と金属冷却板３とに密着される。従って、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、スペーサ５の介在寸法Ｔ１によって伝熱部材４の圧縮率が保たれ、振動時において伝熱部材４が圧縮限界となる事態を防ぎ、伝熱部材４の耐久性を向上できる。この結果、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、伝熱部材４による冷却効果を向上できる。

【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、伝熱部材４は、スペーサ５が挿入される収容孔４ｃが貫通して形成されており、スペーサ５は、収容孔４ｃを介して発熱部品１１と金属冷却板３とに当接して設けられる。

【0030】

この電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨによれば、収容孔４ｃの周りの範囲においてスペーサ５によって伝熱部材４による絶縁距離を確保できる。この結果、実施形態の電気接続箱１０、及び、ワイヤハーネスＷＨは、絶縁性を確保したい伝熱部材４の所望の位置（例えば、発熱部品１１（バスバー２）に対応する位置）に収容孔４ｃを貫通して形成してスペーサ５を挿入することで、適正な絶縁性能を確保できる。

【0031】

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】

【0032】

３ 金属冷却板
４ 伝熱部材
４ｃ 収容孔
５ スペーサ
１０ 電気接続箱
１１ 発熱部品
１２ 冷却部
Ｔ１ 介在寸法
Ｔ２ 介在寸法
Ｗ 配索材
ＷＨ ワイヤハーネス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】