特開 2024-179658 電気接続箱

(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】P2024179658

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】電気接続箱

(51)【国際特許分類】

   H02G 3/16 20060101AFI20241219BHJP

   H05K 7/06 20060101ALI20241219BHJP

   H05K 9/00 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H02G3/16

H05K7/06 C

H05K9/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023098666

(22)【出願日】2023-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】栗田 昌尚

(72)【発明者】

【氏名】一色 麻衣子

【テーマコード（参考）】

5E321

5G361

【Ｆターム（参考）】

5E321AA03

5E321AA11

5E321CC09

5E321CC30

5E321GG07

5E321GH10

5G361BA03

5G361BC01

5G361BC02

(57)【要約】

【課題】電気回路部品と金属板との接触を防止しながら、電流センサの検出精度の低下を抑制可能とした電気接続箱を提供すること。
【解決手段】電気接続箱１１は、樹脂材よりなるケース２１と、ケース２１内に収容保持される電気回路部品３１とを備え、電気回路部品３１は、磁界を発生させることになるコンタクタ３２と電流センサ３３とを含む。電気接続箱１１は、コンタクタ３２と電流センサ３３との間に介在される金属板４１を備える。ケース２１は、ケース２１の内部において金属板４１の主面を覆う被覆部２４を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂材よりなるケースと、前記ケース内に収容保持される電気回路部品とを備え、前記電気回路部品は、電流センサと、磁界を発生させることになる磁界発生部品とを含む、電気接続箱であって、
前記磁界発生部品と前記電流センサとの間に介在される金属板を備え、
前記ケースは、前記ケースの内部において前記金属板の主面を覆う被覆部を有する、
電気接続箱。

【請求項2】

前記ケースは、外部から前記被覆部同士の間に前記金属板を挿入可能な挿入口と、前記金属板の挿入方向の先端部で前記被覆部同士を繋ぐ収容底部とを有する、
請求項１に記載の電気接続箱。

【請求項3】

前記電気回路部品は、前記磁界発生部品と前記電流センサとを接続するバスバーを含み、
前記バスバーは、主面が前記ケース内の底面と対向するように配置されている、
請求項１に記載の電気接続箱。

【請求項4】

前記金属板は、前記電流センサ、または前記磁界発生部品を囲うように配置された複数の異なる平面部を有する、
請求項１に記載の電気接続箱。

【請求項5】

前記金属板は、前記複数の異なる平面部同士を繋ぐ折り曲げ部を有する、
請求項４に記載の電気接続箱。

【請求項6】

前記金属板は、前記電流センサにおける前記磁界発生部品との対向面と、前記磁界発生部品における前記電流センサとの対向面との全て遮るように配置されている、
請求項１に記載の電気接続箱。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気接続箱に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、電気接続箱としては、例えば、車両の電池パックに設けられるものがある（例えば、特許文献１参照）。電池パックは、電池パックケースと電気接続箱と複数の電池セルとを備える。

【0003】

電気接続箱は、樹脂材よりなるケースと、ケース内に収容保持される電気回路部品とを備える。電気回路部品は、リレーの一種であるコンタクタや、電流センサや、バスバー等を含む。電気回路部品は、電池セルの電流値や温度等を監視することにより、電池パックの最適な入出力を実現する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１６４６７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、上記したコンタクタは、内部にコイル部を有するため、動作する際に磁界を発生させてしまう。そして、電流センサは、磁界の影響を受けると検出精度が低下してしまう。このことは、特に電気接続箱の小型化を図る上で大きな問題となる。そこで、例えば、ケースの内部に、コンタクタと電流センサとの間を仕切る金属板を設けることが考えられる。しかしながら、ケースの内部に金属板を配置すると、金属板が他の電気部品と接触してしまう虞がある。具体的には、例えば、バスバーが金属板と電気的に接続されてしまう虞がある。また、例えば、柔軟な被覆電線が金属板の角等に擦れることによって損傷してしまう虞がある。

【0006】

本開示の目的は、電気回路部品と金属板との接触を防止しながら、電流センサの検出精度の低下を抑制可能とした電気接続箱を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の電気接続箱は、樹脂材よりなるケースと、前記ケース内に収容保持される電気回路部品とを備え、前記電気回路部品は、電流センサと、磁界を発生させることになる磁界発生部品とを含む、電気接続箱であって、前記磁界発生部品と前記電流センサとの間に介在される金属板を備え、前記ケースは、前記ケースの内部において前記金属板の主面を覆う被覆部を有する。

【発明の効果】

【0008】

本開示の電気接続箱によれば、電気回路部品と金属板との接触を防止しながら、電流センサの検出精度の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、一実施形態における電気接続箱の分解斜視図である。

【図2】図２は、一実施形態における下ケースと電気回路部品の平面図である。

【図3】図３は、一実施形態における下ケースと電気回路部品の斜視図である。

【図4】図４は、一実施形態における電気接続箱の一部断面図である。

【図5】図５は、図４の５－５線に沿った断面図である。

【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。
本開示の電気接続箱は、
［１］樹脂材よりなるケースと、前記ケース内に収容保持される電気回路部品とを備え、前記電気回路部品は、電流センサと、磁界を発生させることになる磁界発生部品とを含む、電気接続箱であって、前記磁界発生部品と前記電流センサとの間に介在される金属板を備え、前記ケースは、前記ケースの内部において前記金属板の主面を覆う被覆部を有する。

【0011】

同構成によれば、磁界発生部品と電流センサとの間に介在される金属板を備えるため、磁界発生部品が発生する磁界の影響を電流センサが受けてしまうことを抑制できる。よって、電流センサの検出精度の低下を抑制できる。また、ケースは、ケースの内部において金属板の主面を覆う被覆部を有するため、金属板が他の電気回路部品と直接接触することが防止される。よって、例えば、磁界発生部品と電流センサとを接続するバスバーが金属板と電気的に接続されてしまうといったことが防止される。また、例えば、柔軟な被覆電線が金属板の角等に擦れることによって損傷してしまうといったことが防止される。

【0012】

［２］上記［１］において、前記ケースは、外部から前記被覆部同士の間に前記金属板を挿入可能な挿入口と、前記金属板の挿入方向の先端部で前記被覆部同士を繋ぐ収容底部とを有していてもよい。

【0013】

同構成によれば、ケースは、外部から被覆部同士の間に金属板を挿入可能な挿入口と、金属板の挿入方向の先端部で被覆部同士を繋ぐ収容底部とを有するため、金属板を挿入口から挿入することで金属板を容易に配置することができる。

【0014】

［３］上記［１］または上記［２］において、前記電気回路部品は、前記磁界発生部品と前記電流センサとを接続するバスバーを含み、前記バスバーは、主面が前記ケース内の底面と対向するように配置されていてもよい。

【0015】

同構成によれば、磁界発生部品と電流センサとを接続するバスバーは、主面がケース内の底面と対向するように配置されるため、金属板を磁界発生部品と電流センサとの間に容易に介在させることができる。すなわち、例えば、主面が底面と直交するようにバスバーが配置される構成では、バスバーが邪魔になることで、金属板を磁界発生部品と電流センサとの間に介在させることが困難になるが、これを回避できる。

【0016】

［４］上記［１］から上記［３］のいずれか１つにおいて、前記金属板は、前記電流センサ、または前記磁界発生部品を囲うように配置された複数の異なる平面部を有していてもよい。

【0017】

同構成によれば、金属板は、電流センサ、または磁界発生部品を囲うように配置された複数の異なる平面部を有するため、平面部が単一の金属板とした場合に比べて、磁界発生部品と電流センサとを整然と仕切ることができる。

【0018】

［５］上記［４］において、前記金属板は、前記複数の異なる平面部同士を繋ぐ折り曲げ部を有していてもよい。
同構成によれば、金属板は、複数の異なる平面部同士を繋ぐ折り曲げ部を有するため、例えば、複数の異なる平面部がそれぞれ独立した別部材である場合に対して、部品点数を少なくすることができる。

【0019】

［６］上記［１］から上記［５］のいずれか１つにおいて、前記金属板は、前記電流センサにおける前記磁界発生部品との対向面と、前記磁界発生部品における前記電流センサとの対向面との全て遮るように配置されていてもよい。

【0020】

同構成によれば、金属板は、電流センサにおける磁界発生部品との対向面と、磁界発生部品における電流センサとの対向面との全て遮るように配置されているため、一部が遮られていない構成に比べて、磁界の影響を電流センサが受けることをより抑制できる。よって、電流センサの検出精度の低下をより抑制できる。

【0021】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の電気接続箱の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については各図面で異なる場合がある。本明細書における「平行」や「直交」や「真円」は、厳密に平行や直交や真円の場合のみでなく、本実施形態における作用効果を奏する範囲内で概ね平行や直交や真円の場合も含まれる。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。

【0022】

（電気接続箱１１の構成）
図１に示すように、電気接続箱１１は、ケース２１と、電気回路部品３１と、金属板４１とを備える。本実施形態の電気接続箱１１は、例えば、電気自動車等の車両に搭載される電池パックに設けられるものである。すなわち、電気接続箱１１は、複数の電池セルと共に電池パックケース内に収容されるものである。

【0023】

（ケース２１の構成）
ケース２１は、下ケース２２と、上ケース２３とを有する。下ケース２２及び上ケース２３の各々は樹脂材よりなる。下ケース２２は、長方形の平板状に形成されている。上ケース２３は、下ケース２２の上方に組み付け可能に構成されている。上ケース２３は、下ケース２２の周縁に対応した四角筒状の側壁部２３ａと、側壁部２３ａの上端を閉塞する上壁部２３ｂとを有する。

【0024】

（電気回路部品３１の構成）
電気回路部品３１は、ケース２１内の底面２１ａである下ケース２２の上面に配置されつつ、ケース２１内に収容保持される。

【0025】

図２及び図３に示すように、電気回路部品３１は、磁界を発生させることになる磁界発生部品としてのコンタクタ３２と、電流センサ３３と、バスバー３４とを含む。なお、本実施形態における各図では、１つのコンタクタ３２、２つの電流センサ３３、及び、１つのバスバー３４のみを図示しており、他の電気回路部品３１の図示を省略している。すなわち、電気接続箱１１が備える電気回路部品３１は、例えば、複数のコンタクタ３２や複数のバスバー３４を含んでいてもよいし、柔軟な被覆電線やヒューズ等の他の電気回路部品３１を含んでいてもよい。また、本実施形態の電流センサ３３は、ホール素子を有するものを採用しているが、これに限定されず、貫通型の電流センサとしてもよい。

【0026】

本実施形態では、コンタクタ３２と２つの電流センサ３３とは、下ケース２２の１つの辺であって、詳しくは、長辺に沿って並設されている。コンタクタ３２は、直列に接続された２つの電流センサ３３における一方の電流センサ３３の接続端子３３ａにバスバー３４を介して接続されている。

【0027】

図３に示すように、バスバー３４は、主面がケース２１内の底面２１ａと対向するように配置されている。詳しくは、バスバー３４は、第１接続端部３４ａと、第２接続端部３４ｂと、第１接続端部３４ａと第２接続端部３４ｂとを繋ぐ連結部３４ｃとを有する。そして、連結部３４ｃの主面は、ケース２１内の底面２１ａと対向するように配置されている。そして、第１接続端部３４ａは、主面が底面２１ａと直交するように連結部３４ｃから立ち上げられて、コンタクタ３２に接続されている。また、第２接続端部３４ｂは、主面が底面２１ａと直交するように連結部３４ｃから立ち上げられて、電流センサ３３の接続端子３３ａに接続されている。

【0028】

（金属板４１の構成）
図４及び図５に示すように、金属板４１は、コンタクタ３２と電流センサ３３との間に介在されている。言い換えると、金属板４１は、コンタクタ３２と電流センサ３３との間を仕切るように設けられている。

【0029】

そして、ケース２１は、ケース２１の内部において金属板４１の主面を覆う被覆部２４を有する。本実施形態の被覆部２４は、上ケース２３に設けられている。被覆部２４は、金属板４１の主面の全てを覆うように形成されている。

【0030】

詳述すると、図４に示すように、まず金属板４１は、電流センサ３３を囲うように配置された２つの異なる平面部としての第１平面部４１ａ及び第２平面部４１ｂを有する。また、金属板４１は、第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとを繋ぐ折り曲げ部４１ｃを有する。すなわち、金属板４１は、折り曲げられた単一の部品よりなる。第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとは、折り曲げ部４１ｃから互いに直交する方向に延びている。そして、金属板４１は、第１平面部４１ａが下ケース２２の短辺と平行に配置されるとともに、第２平面部４１ｂが下ケース２２の長辺と平行に配置されている。金属板４１は、下ケース２２の縁部とで電流センサ３３を囲うように配置されている。金属板４１は、電流センサ３３におけるコンタクタ３２との対向面と、コンタクタ３２における電流センサ３３との対向面との全て遮るように配置されている。

【0031】

また、図４及び図５に示すように、金属板４１の一部であって、第１平面部４１ａは、バスバー３４における連結部３４ｃの上方を通るように配置されている。第１平面部４１ａは、上方から見て、下ケース２２の長辺に沿って延びる連結部３４ｃを横切るように配置されている。

【0032】

また、図５に示すように、上ケース２３は、外部から被覆部２４同士の間に金属板４１を挿入可能な挿入口２５と、金属板４１の挿入方向の先端部で被覆部２４同士を繋ぐ収容底部２６とを有する。本実施形態の挿入口２５は、上ケース２３の上壁部２３ｂに設けられ、上方に開口している。なお、本実施形態では、金属板４１は、挿入口２５から被覆部２４の間に圧入されることにより固定されている。例えば、被覆部２４同士の対向面には、図示しない複数の圧入用凸部が設けられており、それら圧入用凸部に挟持されることで金属板４１は保持されている。

【0033】

次に、上記のように構成された電気接続箱１１の作用について説明する。
電気接続箱１１の電気回路部品３１は、電気接続箱１１と共に電池パックケース内に収容される電池セルと電気的に接続される。そして、電気接続箱１１の電気回路部品３１が電池セルの電流値や温度等を監視することにより、電池パックの最適な入出力が実現される。

【0034】

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）コンタクタ３２と電流センサ３３との間に介在される金属板４１を備えるため、コンタクタ３２が発生する磁界の影響を電流センサ３３が受けてしまうことを抑制できる。よって、電流センサ３３の検出精度の低下を抑制できる。これにより、例えば、コンタクタ３２と電流センサ３３とを大きく離して配置する必要が無くなり、電気接続箱１１の小型化が容易となる。また、ケース２１は、ケース２１の内部において金属板４１の主面を覆う被覆部２４を有するため、金属板４１が他の電気回路部品３１と直接接触することが防止される。よって、例えば、コンタクタ３２と電流センサ３３とを接続するバスバー３４が金属板４１と電気的に接続されてしまうといったことが防止される。また、例えば、車両の走行時に電気接続箱１１が振動した場合でも、柔軟な被覆電線（図示略）が金属板４１の角等に擦れることによって損傷してしまうといったことが防止される。

【0035】

（２）ケース２１は、外部から被覆部２４同士の間に金属板４１を挿入可能な挿入口２５と、金属板４１の挿入方向の先端部で被覆部２４同士を繋ぐ収容底部２６とを有する。よって、金属板４１を挿入口２５から挿入することで金属板４１を容易に配置することができる。

【0036】

（３）コンタクタ３２と電流センサ３３とを接続するバスバー３４は、主面がケース２１内の底面２１ａと対向するように配置されるため、金属板４１をコンタクタ３２と電流センサ３３との間に容易に介在させることができる。すなわち、例えば、主面が底面２１ａと直交するようにバスバーが配置される構成では、バスバーが邪魔になることで、金属板４１をコンタクタ３２と電流センサ３３との間に介在させることが困難になるが、これを回避できる。

【0037】

（４）金属板４１は、電流センサ３３を囲うように配置された２つの異なる平面部としての第１平面部４１ａ及び第２平面部４１ｂを有する。よって、例えば、平面部が単一の金属板とした場合に比べて、コンタクタ３２と電流センサ３３とを整然と仕切ることができる。

【0038】

（５）金属板４１は、第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとを繋ぐ折り曲げ部４１ｃを有するため、例えば、第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとがそれぞれ独立した別部材である場合に対して、部品点数を少なくすることができる。

【0039】

（６）金属板４１は、電流センサ３３におけるコンタクタ３２との対向面と、コンタクタ３２における電流センサ３３との対向面との全て遮るように配置されている。よって、例えば、一部が遮られていない構成に比べて、コンタクタ３２が発生する磁界の影響を電流センサ３３が受けることをより抑制できる。よって、電流センサ３３の検出精度の低下をより抑制できる。

【0040】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ケース２１は、外部から被覆部２４同士の間に金属板４１を挿入可能な挿入口２５と、金属板４１の挿入方向の先端部で被覆部２４同士を繋ぐ収容底部２６とを有するとしたが、これに限定されない。例えば、金属板４１は、上ケース２３の成形時にインサート成形することで上ケース２３の被覆部に覆われるように設けてもよい。

【0041】

・上記実施形態では、挿入口２５は、上ケース２３の上壁部２３ｂに設けられ、上方に開口しているとしたが、これに限定されず、例えば、側壁部２３ａに設けられ、側方に開口していてもよい。また、被覆部２４、挿入口２５及び収容底部２６は、下ケース２２に設けられ、挿入口２５は下方に開口していてもよい。

【0042】

・上記実施形態では、コンタクタ３２と電流センサ３３とを接続するバスバー３４は、主面がケース２１内の底面２１ａと対向するように配置されるとしたが、これに限定されず、主面が底面２１ａと直交するように配置されていてもよい。

【0043】

・上記実施形態では、金属板４１は、電流センサ３３を囲うように配置された２つの異なる平面部としての第１平面部４１ａ及び第２平面部４１ｂを有するとしたが、これに限定されず、例えば、３つ以上の異なる平面部を有していてもよい。また、例えば、平面部が単一の金属板としてもよい。

【0044】

・上記実施形態では、金属板４１は、第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとを繋ぐ折り曲げ部４１ｃを有するとしたが、これに限定されず、例えば、第１平面部４１ａと第２平面部４１ｂとがそれぞれ独立した別部材である構成としてもよい。

【0045】

・上記実施形態では、金属板４１は、電流センサ３３におけるコンタクタ３２との対向面と、コンタクタ３２における電流センサ３３との対向面との全て遮るように配置されているとしたが、これに限定されず、一部のみを遮る構成としてもよい。

【0046】

・上記実施形態では、電気回路部品３１は、磁界発生部品としてのコンタクタ３２を含むとしたが、これに限定されず、磁界を発生させることになるコア等の他の磁界発生部品を含む構成としてもよい。なお、もちろん、この場合、金属板４１は、コア等の他の磁界発生部品と電流センサ３３との間に介在されることになる。

【0047】

・上記実施形態では、金属板４１は、挿入口２５から被覆部２４の間に圧入されることにより固定されているとしたが、これに限定されず、挿入口２５から被覆部２４の間に挿入された状態で、爪等によって抜け止めされる構成としてもよい。

【0048】

・上記実施形態では、電気接続箱１１は、電気自動車等の車両に搭載される電池パックに設けられるものであるとしたが、これに限定されず、他の装置に設けられるものとしてもよい。

【符号の説明】

【0049】

１１ 電気接続箱
２１ ケース
２１ａ 底面
２２ 下ケース
２３ 上ケース
２３ａ 側壁部
２３ｂ 上壁部
２４ 被覆部
２５ 挿入口
２６ 収容底部
３１ 電気回路部品
３２ コンタクタ（磁界発生部品）
３３ 電流センサ
３３ａ 接続端子
３４ バスバー
３４ａ 第１接続端部
３４ｂ 第２接続端部
３４ｃ 連結部
４１ 金属板
４１ａ 第１平面部（平面部）
４１ｂ 第２平面部（平面部）
４１ｃ 折り曲げ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】