JP7182079B2 - 回路構成体 - Google Patents
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Description
本開示は、車両の負荷とバッテリーとの間に電気的に接続される回路構成体に関する。
電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両では、走行用のバッテリー等と車両側の負荷との電気的接続を断続するためのリレーを含む回路構成体を含んだ電源装置が搭載されている。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。
このような回路構成体に用いられるリレーは、接続時には５０Ａ以上の極めて大きな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絶縁性放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。
リレーとバッテリーを接続する通電部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。
そこで、材料費や加工費の上昇を抑えつつ、リレーの放熱効率を高める新規な構造の回路構成体を提供することを目的とする。
電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載される電源装置では、車両側の負荷と並列にコンデンサが接続されており、コンデンサとバッテリーの両方から安定して負荷に電力を供給できるようになっている。そして、バッテリーと負荷との断続を行うリレー（以下、メインリレーという）を含む回路構成体においては、メインリレーの他、コンデンサをプリチャージする際に使用されるプリチャージリレーおよびプリチャージ抵抗がメインリレー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が含まれている。これにより、メインリレーを接続する前にプリチャージリレーを接続することでコンデンサを予め充電することができ、メインリレーを接続する際にコンデンサに大きな突入電流が流れてメインリレーの接続部が損傷することが防止されている。本開示の回路構成体は、プリチャージ回路を利用した新たな構造により、メインリレーの放熱を効率よく実現するものである。
本開示の回路構成体は、負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記伝熱部材が、前記ケースを間に挟んで前記第一伝熱シートと対向配置された平板状の第二伝熱シートを含んで構成されている回路構成体である。
また、本開示の回路構成体は、負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている回路構成体である。
また、本開示の回路構成体は、負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている回路構成体である。
本開示によれば、材料費や加工費の上昇を抑えつつ、リレーの放熱効率を高める新規な構造の回路構成体を提供することができる。
＜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）負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記伝熱部材が、前記ケースを間に挟んで前記第一伝熱シートと対向配置された平板状の第二伝熱シートを含んで構成されている回路構成体である。
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）負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記伝熱部材が、前記ケースを間に挟んで前記第一伝熱シートと対向配置された平板状の第二伝熱シートを含んで構成されている回路構成体である。
本開示の回路構成体によれば、メインリレーの近傍に設けられるプリチャージ回路において、メインリレーに接続されたバスバーに接続される通電部の少なくとも一部の領域に伝熱部材が接触している。それゆえ、メインリレーの接続部の近傍において、伝熱部材を介したメインリレーの放熱を効率的に行うことができる。しかも、既存のプリチャージ回路における通電部の少なくとも一部に伝熱部材を接触するだけでよいことから、従来構造のように、大型のバスバーを放熱用に長く引き回す必要がなく、簡単な構造で、コストを抑えつつメインリレーの放熱構造を実現することができる。また、伝熱効率等の向上のためプリチャージ回路の通電部の表面積を拡大しても、メインリレーとバッテリーを接続する通電部に比べて断面積が小さいことから、コストの上昇を抑えられる。さらに、伝熱部材として平板状の第一伝熱シートが、ケースと接触していることから、メインリレーでの発熱を、空気層を介さずプリチャージ回路の通電部から第一伝熱シートおよびケースに伝熱できる。その結果、より効率的なメインリレーの伝熱経路およびそれによる放熱構造を構築することができる。しかも、ケースやプリチャージ回路の通電部は既存のものであることから、簡単な構造でスペース効率よくメインリレーの伝熱経路を構築できる。また、ケースを間に挟んで第一伝熱シートと対向配置された第二伝熱シートが設けられていることから、第二伝熱シートを介してさらに外部にメインリレーの熱を伝熱できる。これにより、より広い面積を利用したメインリレーの伝熱経路の構築や一層安定したメインリレーの放熱を実現できる。
なお、プリチャージ回路のメインリレーに接続される通電部とは、メインリレーと、プリチャージリレーおよび／またはプリチャージ抵抗間を導通接続する部位をいうものである。さらに、通電部に接触される伝熱部材としては、空気よりも熱伝導率のよい部材で構成されたものであれば何れも採用可能であり、例えば、絶縁性伝熱シートや放熱フィンなどが採用され得る。
（２）前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられていることが好ましい。従来から用いられていた保持台座とケースとの当接面間を利用して、通電部と第一伝熱シートとケースによって構成されるメインリレーの伝熱経路を、スペース効率よく設けることができるからである。しかも、通電部と伝熱シートが、保持台座を利用して押し付けられている。これにより、追加の部品を必要とすることなく、伝熱経路における空気層の介在等によるロスの発生を防止して、伝熱経路の安定性や性能の向上を有利に図ることができる。
また、本開示の回路構成体は、
（３）負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている回路構成体である。
本態様の回路構成体によれば、メインリレーの近傍に設けられるプリチャージ回路において、メインリレーに接続されたバスバーに接続される通電部の少なくとも一部の領域に伝熱部材が接触している。それゆえ、メインリレーの接続部の近傍において、伝熱部材を介したメインリレーの放熱を効率的に行うことができる。しかも、既存のプリチャージ回路における通電部の少なくとも一部に伝熱部材を接触するだけでよいことから、従来構造のように、大型のバスバーを放熱用に長く引き回す必要がなく、簡単な構造で、コストを抑えつつメインリレーの放熱構造を実現することができる。また、伝熱効率等の向上のためプリチャージ回路の通電部の表面積を拡大しても、メインリレーとバッテリーを接続する通電部に比べて断面積が小さいことから、コストの上昇を抑えられる。さらに、伝熱部材として平板状の第一伝熱シートが、ケースと接触していることから、メインリレーでの発熱を、空気層を介さずプリチャージ回路の通電部から第一伝熱シートおよびケースに伝熱できる。その結果、より効率的なメインリレーの伝熱経路およびそれによる放熱構造を構築することができる。しかも、ケースやプリチャージ回路の通電部は既存のものであることから、簡単な構造でスペース効率よくメインリレーの伝熱経路を構築できる。また、従来から用いられていた保持台座とケースとの当接面間を利用して、通電部と第一伝熱シートとケースによって構成されるメインリレーの伝熱経路を、スペース効率よく設けることができる。しかも、通電部と伝熱シートが、保持台座を利用して押し付けられている。これにより、追加の部品を必要とすることなく、伝熱経路における空気層の介在等によるロスの発生を防止して、伝熱経路の安定性や性能の向上を有利に図ることができる。
（４）上記（２）または（３）において、前記通電部が平板状のバスバーによって構成され、前記バスバーは、前記バスバーの板厚方向両側の面が前記保持台座と前記第一伝熱シートに当接するように配置され、前記ケースと前記保持台座のそれぞれの前記当接面が平板状とされており、前記第一伝熱シートが柔軟性をもつことが好ましい。平板状のケースと保持台座の当接面間に、平板状の通電部と第一伝熱シートを隙間なく挟持することができるからである。特に、第一伝熱シートが柔軟性をもつことから、ケースや保持台座、バスバーに生じる寸法公差を第一伝熱シートの変形により吸収でき、メインリレーの伝熱経路を構成する部材間の接触面積を確実に保持して、伝熱性能の向上を図ることができる。
（３）負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、伝熱部材とを含み、前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている回路構成体である。
本態様の回路構成体によれば、メインリレーの近傍に設けられるプリチャージ回路において、メインリレーに接続されたバスバーに接続される通電部の少なくとも一部の領域に伝熱部材が接触している。それゆえ、メインリレーの接続部の近傍において、伝熱部材を介したメインリレーの放熱を効率的に行うことができる。しかも、既存のプリチャージ回路における通電部の少なくとも一部に伝熱部材を接触するだけでよいことから、従来構造のように、大型のバスバーを放熱用に長く引き回す必要がなく、簡単な構造で、コストを抑えつつメインリレーの放熱構造を実現することができる。また、伝熱効率等の向上のためプリチャージ回路の通電部の表面積を拡大しても、メインリレーとバッテリーを接続する通電部に比べて断面積が小さいことから、コストの上昇を抑えられる。さらに、伝熱部材として平板状の第一伝熱シートが、ケースと接触していることから、メインリレーでの発熱を、空気層を介さずプリチャージ回路の通電部から第一伝熱シートおよびケースに伝熱できる。その結果、より効率的なメインリレーの伝熱経路およびそれによる放熱構造を構築することができる。しかも、ケースやプリチャージ回路の通電部は既存のものであることから、簡単な構造でスペース効率よくメインリレーの伝熱経路を構築できる。また、従来から用いられていた保持台座とケースとの当接面間を利用して、通電部と第一伝熱シートとケースによって構成されるメインリレーの伝熱経路を、スペース効率よく設けることができる。しかも、通電部と伝熱シートが、保持台座を利用して押し付けられている。これにより、追加の部品を必要とすることなく、伝熱経路における空気層の介在等によるロスの発生を防止して、伝熱経路の安定性や性能の向上を有利に図ることができる。
（４）上記（２）または（３）において、前記通電部が平板状のバスバーによって構成され、前記バスバーは、前記バスバーの板厚方向両側の面が前記保持台座と前記第一伝熱シートに当接するように配置され、前記ケースと前記保持台座のそれぞれの前記当接面が平板状とされており、前記第一伝熱シートが柔軟性をもつことが好ましい。平板状のケースと保持台座の当接面間に、平板状の通電部と第一伝熱シートを隙間なく挟持することができるからである。特に、第一伝熱シートが柔軟性をもつことから、ケースや保持台座、バスバーに生じる寸法公差を第一伝熱シートの変形により吸収でき、メインリレーの伝熱経路を構成する部材間の接触面積を確実に保持して、伝熱性能の向上を図ることができる。
＜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。
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。
＜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５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）に搭載されている。回路構成体１０は、例えば図２に示すように、走行用バッテリーをメインリレー１４を介して車両側負荷１６に接続するために用いられる。ここで、走行用バッテリーとはバッテリー１２のことであり、車両を走行させるモータ２２に電力を供給させるバッテリーとして利用される。回路構成体１０は、任意の向きで配置することができるが、以下では、Ｚ方向を上方、Ｙ方向を前方、Ｘ方向を右方として説明する。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。
以下、本開示の実施形態１について、図１から図５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）に搭載されている。回路構成体１０は、例えば図２に示すように、走行用バッテリーをメインリレー１４を介して車両側負荷１６に接続するために用いられる。ここで、走行用バッテリーとはバッテリー１２のことであり、車両を走行させるモータ２２に電力を供給させるバッテリーとして利用される。回路構成体１０は、任意の向きで配置することができるが、以下では、Ｚ方向を上方、Ｙ方向を前方、Ｘ方向を右方として説明する。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。
＜回路構成体１０＞
回路構成体１０の入力側には、図２に示すように、車両を走行させるモータ２２に電力を供給するバッテリー１２の出力側が接続されている。回路構成体１０の出力側には、車両側負荷１６が接続されている。回路構成体１０の入力側と出力側の間には、バッテリー１２を車両側負荷１６に接続するメインリレー１４が接続されている。加えて、回路構成体１０のメインリレー１４には、プリチャージリレー２６およびプリチャージ抵抗２８がメインリレー１４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３０が接続されている。なお、本開示の実施形態１では、図２に示すように、プリチャージ抵抗２８は、プリチャージリレー２６の入力側および出力側の両方に接続されている。さらに、メインリレー１４とプリチャージリレー２６は、励磁コイルの通電状態で可動接続部を移動させて接続部を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。
回路構成体１０の入力側には、図２に示すように、車両を走行させるモータ２２に電力を供給するバッテリー１２の出力側が接続されている。回路構成体１０の出力側には、車両側負荷１６が接続されている。回路構成体１０の入力側と出力側の間には、バッテリー１２を車両側負荷１６に接続するメインリレー１４が接続されている。加えて、回路構成体１０のメインリレー１４には、プリチャージリレー２６およびプリチャージ抵抗２８がメインリレー１４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３０が接続されている。なお、本開示の実施形態１では、図２に示すように、プリチャージ抵抗２８は、プリチャージリレー２６の入力側および出力側の両方に接続されている。さらに、メインリレー１４とプリチャージリレー２６は、励磁コイルの通電状態で可動接続部を移動させて接続部を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。
＜バッテリー１２＞
バッテリー１２は、充電可能な複数の二次電池を直列に接続して出力電圧を高く、例えば１００Ｖ～４００Ｖとしている。また、複数の二次電池を並列に接続して電流容量を大きくすることもできる。この二次電池には、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、ニッケル水素電池などが使用できる。また、二次電池に代えて、あるいはこれに加えて、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等のキャパシタを利用することもできる。本明細書において二次電池にはキャパシタも含む。
バッテリー１２は、充電可能な複数の二次電池を直列に接続して出力電圧を高く、例えば１００Ｖ～４００Ｖとしている。また、複数の二次電池を並列に接続して電流容量を大きくすることもできる。この二次電池には、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池、ニッケル水素電池などが使用できる。また、二次電池に代えて、あるいはこれに加えて、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等のキャパシタを利用することもできる。本明細書において二次電池にはキャパシタも含む。
＜車両側負荷１６＞
車両側負荷１６は、例えば、静電容量を２００μＦ～５０００μＦとする大容量のコンデンサ１８を負荷のＤＣ／ＡＣインバータ２０と並列に接続したものである。このコンデンサ１８が完全に放電された状態でメインリレー１４がＯＮ状態に切り換えられると、コンデンサ１８を充電するために瞬間的に極めて大きなチャージ電流が流れる。極めて大きなチャージ電流はメインリレー１４の接続部を損傷させる原因となることから、チャージ電流による弊害を防止するために、プリチャージ回路３０を設けている。本開示の実施形態１では、図２に示すように、メインリレー１４と並列にプリチャージ回路３０を設けている。プリチャージ回路３０は、コンデンサ１８のチャージ電流を制限するために、プリチャージリレー２６と直列にプリチャージ抵抗２８を接続している。プリチャージ抵抗２８は、プリチャージリレー２６およびメインリレー１４をＯＮに切り換えた状態で、コンデンサ１８の充電電流を小さく制限する。なお、２つのプリチャージ抵抗２８の抵抗値は同じでもよいし異なっていてもよい。あるいは、一方のプリチャージ抵抗２８のみ設けられていてもよい。
車両側負荷１６は、例えば、静電容量を２００μＦ～５０００μＦとする大容量のコンデンサ１８を負荷のＤＣ／ＡＣインバータ２０と並列に接続したものである。このコンデンサ１８が完全に放電された状態でメインリレー１４がＯＮ状態に切り換えられると、コンデンサ１８を充電するために瞬間的に極めて大きなチャージ電流が流れる。極めて大きなチャージ電流はメインリレー１４の接続部を損傷させる原因となることから、チャージ電流による弊害を防止するために、プリチャージ回路３０を設けている。本開示の実施形態１では、図２に示すように、メインリレー１４と並列にプリチャージ回路３０を設けている。プリチャージ回路３０は、コンデンサ１８のチャージ電流を制限するために、プリチャージリレー２６と直列にプリチャージ抵抗２８を接続している。プリチャージ抵抗２８は、プリチャージリレー２６およびメインリレー１４をＯＮに切り換えた状態で、コンデンサ１８の充電電流を小さく制限する。なお、２つのプリチャージ抵抗２８の抵抗値は同じでもよいし異なっていてもよい。あるいは、一方のプリチャージ抵抗２８のみ設けられていてもよい。
車両側負荷１６は、ＤＣ／ＡＣインバータ２０を介してバッテリー１２をモータ２２と発電機２４とに接続している。ＤＣ／ＡＣインバータ２０は、バッテリー１２の直流を交流に変換してモータ２２に供給し、発電機２４の交流を直流に変換してバッテリー１２を充電する。なお、図２は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカーを示している。発電機を装備しない電気自動車は、ＤＣ／ＡＣインバータ２０を介してモータに電力を供給し、回生制動時には、モータを発電機とし、あるいは別に設けている発電機で電池ブロックを充電する。また、本開示の実施形態１では、ＤＣ／ＡＣインバータ２０を用いているが、ＤＣ／ＤＣコンバータでも構わない。
本開示の実施形態１では、図２に示すように、プリチャージリレー２６を図示しない制御回路でＯＮ状態に切り換えてコンデンサ１８をプリチャージする。コンデンサ１８がプリチャージされた後、メインリレー１４をＯＮ状態に切り換えることにより、メインリレー１４の接続部がコンデンサ１８のチャージ電流で損傷するのを防止している。
回路構成体１０は、例えば図１，３に示すように、ケース３２と、ケース３２に配設されたメインリレー１４とプリチャージ回路３０と、を備えている。
＜ケース３２＞
ケース３２は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成型してなる。ケース３２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。ケース３２は、例えば図３に示すように、全体として上方に向かって開口する略矩形箱体形状をなしており、底壁３４と、底壁３４の端縁部から上方に向かって突設された周壁３６とを有している。本開示の実施形態１においては、ケース３２の外形状は、上方から見て、略長方形状をなしている。なお、ケース３２の外形状は本実施形態の形状に限定されない。
ケース３２は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成型してなる。ケース３２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。ケース３２は、例えば図３に示すように、全体として上方に向かって開口する略矩形箱体形状をなしており、底壁３４と、底壁３４の端縁部から上方に向かって突設された周壁３６とを有している。本開示の実施形態１においては、ケース３２の外形状は、上方から見て、略長方形状をなしている。なお、ケース３２の外形状は本実施形態の形状に限定されない。
図３および図４に示すように、ケース３２の底壁３４における上面３８の右方側には、周壁３６に沿った４箇所において、円筒形状をなす第一固定部４０が突設されている。また、ケース３２の底壁３４における上面３８の左方側には、周壁３６に沿った４箇所において、円筒形状をなす第二固定部４２が第一固定部４０よりも低い高さ寸法で突設されている。固定部４０，４２は、何れもケース３２と一体成形されており、固定部４０，４２の内部には、何れも図示しないボルトが挿通されるようになっている。
＜第一伝熱シート４４および第二伝熱シート４６＞
図３に示すように、ケース３２の底壁３４における上面３８の中央付近には、伝熱部材を構成する２枚の略矩形平板状の第一伝熱シート４４が、前後方向に僅かの隙間を隔てて並設されている。また、図５に示すように、ケース３２の底壁３４における下面４８の中央付近には、伝熱部材を構成する２枚の矩形平板状の第二伝熱シート４６が、前後方向に僅かの隙間を隔てて並設されている。第一伝熱シート４４と第二伝熱シート４６は、略同形状とされており、ケース３２を間に挟んで第二伝熱シート４６は第一伝熱シート４４と対向配置されている。
図３に示すように、ケース３２の底壁３４における上面３８の中央付近には、伝熱部材を構成する２枚の略矩形平板状の第一伝熱シート４４が、前後方向に僅かの隙間を隔てて並設されている。また、図５に示すように、ケース３２の底壁３４における下面４８の中央付近には、伝熱部材を構成する２枚の矩形平板状の第二伝熱シート４６が、前後方向に僅かの隙間を隔てて並設されている。第一伝熱シート４４と第二伝熱シート４６は、略同形状とされており、ケース３２を間に挟んで第二伝熱シート４６は第一伝熱シート４４と対向配置されている。
第一伝熱シート４４と第二伝熱シート４６は、上下方向に扁平なシート状をなしており、空気よりも熱伝導率の大きな合成樹脂からなる。第一伝熱シート４４は柔軟性をもっており、上下方向に加えられる力に応じて、厚さ寸法が変化できるようになっている。
＜メインリレー１４＞
メインリレー１４は、その内部に図示しない接続部およびコイル部を有する、いわゆる機械式のものである。例えば、図１および図５に示すように、メインリレー１４の左側面には、後側に設けられた第一電力端子５０と、前側に設けられた第二電力端子５２とが前後方向に並んで設けられている。第一電力端子５０と第二電力端子５２に電流を流すことにより、メインリレー１４の接続部で熱が発生し、第一電力端子５０および第二電力端子５２に熱伝導されるようになっている。第一電力端子５０および第二電力端子５２には、それぞれ、ネジ孔５４が形成されている（図５参照）。
メインリレー１４は、その内部に図示しない接続部およびコイル部を有する、いわゆる機械式のものである。例えば、図１および図５に示すように、メインリレー１４の左側面には、後側に設けられた第一電力端子５０と、前側に設けられた第二電力端子５２とが前後方向に並んで設けられている。第一電力端子５０と第二電力端子５２に電流を流すことにより、メインリレー１４の接続部で熱が発生し、第一電力端子５０および第二電力端子５２に熱伝導されるようになっている。第一電力端子５０および第二電力端子５２には、それぞれ、ネジ孔５４が形成されている（図５参照）。
図４に示すように、メインリレー１４の四隅の下端部には、上方から見て略矩形状をなす固定脚部５６が突出されている。固定脚部５６には上下方向に挿通孔５８が形成されている（図４参照）。ケース３２の右方側にメインリレー１４が収容され、固定脚部５６が第一固定部４０上に載置された状態で、挿通孔５８内に図示しないネジが挿通されることにより、メインリレー１４がケース３２に固定されるようになっている。
図３に示すように、第一電力端子５０には、略Ｌ字形状を有する薄肉のバスバーによって構成された第一通電部６０と、略クランク形状を有する厚肉とされた第一バスバー６２の一端部同士が、共締めされて固定されている。すなわち、第一通電部６０と第一バスバー６２の一端部の中央部に貫設された挿通孔６４，６４を通して、図示しないネジを第一電力端子５０のネジ孔５４に螺合することにより、一端部同士が共締めされて固定されている。また、図３および図５に示すように、第二電力端子５２には、略Ｌ字形状を有する薄肉のバスバーによって構成された第二通電部６６と、略クランク形状を有する厚肉とされた第二バスバー６８の一端部同士が、共締めされて固定されている。すなわち、第二通電部６６と第二バスバー６８の一端部の中央部に貫設された挿通孔６４，６４を通して、ネジ７０を第二電力端子５２のネジ孔５４に螺合することにより一端部同士が共締めされて固定されている。例えば、第一バスバー６２が回路構成体１０の入力側に接続されており、第二バスバー６８が回路構成体１０の出力側に接続されている。
図３および図５に示すように、第一通電部６０と第二通電部６６の他端部側は、メインリレー１４がケース３２内に収容された状態で、ケース３２の底壁３４の上面３８に平行に延び出しており、伝熱部材当接部７２を構成している。これにより、メインリレー１４がケース３２に収容され組み付けられた際には、第一通電部６０と第二通電部６６の伝熱部材当接部７２は、ケース３２の底壁３４の上面３８に載置された第一伝熱シート４４上に当接状態で配置される。加えて、伝熱部材当接部７２にはそれぞれ、外方に向かって突出し上方に向かって延び出す抵抗接続部７４が設けられている。
なお、通電部６０，６６、およびバスバー６２，６８は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。通電部６０，６６、およびバスバー６２，６８を構成する金属としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の熱伝導性が高く、電気抵抗の低い金属を適宜に選択することができる。
＜プリチャージ回路３０＞
図３から図５に示すように、プリチャージ回路３０は、保持台座７６に保持されている。保持台座７６は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成型してなり、全体として扁平な略矩形板状をなしている。保持台座７６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。保持台座７６の四隅には、上方から見て矩形状をなす固定部７８が突設されている。固定部７８には上下方向に挿通孔８０が形成されている（図３参照）。図３に示すように、保持台座７６の上面には、前方側および後方側においてプリチャージ抵抗装着部８２が上方に向かって突設されており、左方側にはプリチャージリレー装着部８４が上方に向かって突設されている。プリチャージ抵抗装着部８２とプリチャージリレー装着部８４にそれぞれプリチャージ抵抗２８とプリチャージリレー２６が装着され、プリチャージリレー２６用の入力用バスバー８６を含む各種バスバーが保持台座７６の下面から装着される。これにより、保持台座７６に保持されたプリチャージ回路３０が構成されている（図２参照）。
図３から図５に示すように、プリチャージ回路３０は、保持台座７６に保持されている。保持台座７６は、絶縁性の合成樹脂を所定の形状に射出成型してなり、全体として扁平な略矩形板状をなしている。保持台座７６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。保持台座７６の四隅には、上方から見て矩形状をなす固定部７８が突設されている。固定部７８には上下方向に挿通孔８０が形成されている（図３参照）。図３に示すように、保持台座７６の上面には、前方側および後方側においてプリチャージ抵抗装着部８２が上方に向かって突設されており、左方側にはプリチャージリレー装着部８４が上方に向かって突設されている。プリチャージ抵抗装着部８２とプリチャージリレー装着部８４にそれぞれプリチャージ抵抗２８とプリチャージリレー２６が装着され、プリチャージリレー２６用の入力用バスバー８６を含む各種バスバーが保持台座７６の下面から装着される。これにより、保持台座７６に保持されたプリチャージ回路３０が構成されている（図２参照）。
＜プリチャージ抵抗２８＞
例えば図３に示すように、プリチャージ抵抗２８は、左右方向に細長く延びた直方体形状をなしている。プリチャージ抵抗２８の左端部および右端部には、それぞれ、図示しないリード端子が下方に突出している。
例えば図３に示すように、プリチャージ抵抗２８は、左右方向に細長く延びた直方体形状をなしている。プリチャージ抵抗２８の左端部および右端部には、それぞれ、図示しないリード端子が下方に突出している。
＜プリチャージリレー２６＞
例えば図３に示すように、プリチャージリレー２６は、メインリレー１４よりも小さな直方体形状をなしており、内部に図示しない接続部およびコイル部を有する、いわゆる機械式のものである。プリチャージリレー２６の下面からは、複数のリード端子（図示せず）が下方に突出している。
例えば図３に示すように、プリチャージリレー２６は、メインリレー１４よりも小さな直方体形状をなしており、内部に図示しない接続部およびコイル部を有する、いわゆる機械式のものである。プリチャージリレー２６の下面からは、複数のリード端子（図示せず）が下方に突出している。
＜回路構成体１０の組み付け工程＞
続いて、回路構成体１０の組み付け工程の一例について説明する。回路構成体１０の組み付け工程は、以下の記載に限定されない。
続いて、回路構成体１０の組み付け工程の一例について説明する。回路構成体１０の組み付け工程は、以下の記載に限定されない。
まず、ケース３２を準備する。次に、２枚の第一伝熱シート４４および２枚の第二伝熱シート４６を、トムソン型抜き加工等の公知の手法により所定の形状に切り出す。ケース３２の底壁３４における上面３８の所定位置に、２枚の第一伝熱シート４４を貼り付け、ケース３２の底壁３４における下面４８の所定位置に、２枚の第二伝熱シート４６を貼り付ける。
伝熱シート４４，４６が貼付されたケース３２に対して、上方からメインリレー１４を収容する。メインリレー１４の固定脚部５６がケース３２に設けられた第一固定部４０上に載置された状態で、挿通孔５８内に図示しないネジを挿通することにより、メインリレー１４をケース３２に固定する。第一通電部６０と第二通電部６６の他端部側は、メインリレー１４がケース３２内に収容され固定された状態において、ケース３２の底壁３４の上面３８に平行に延び出しており、伝熱部材当接部７２を構成している。これにより、第一通電部６０と第二通電部６６の伝熱部材当接部７２は、ケース３２の底壁３４の上面３８に載置された第一伝熱シート４４上に当接して配置されている。
続いて、ケース３２の左方側に上方からプリチャージ回路３０が保持された保持台座７６を収容する。保持台座７６の固定部７８がケース３２に設けられた第二固定部４２上に載置された状態で、挿通孔８０内に図示しないネジを挿通することにより、プリチャージ回路３０が保持された保持台座７６をケース３２に固定する。これにより、第一通電部６０と第二通電部６６の他端部側に設けられた抵抗接続部７４が、図示しない中継端子を介してプリチャージ抵抗２８の図示しないリード端子に接続されて、回路構成体１０が完成する。
この状態において、例えば図５に示すように、ケース３２と保持台座７６との当接面８８，９０間に、第一通電部６０と第二通電部６６の他端部側により構成されている伝熱部材当接部７２と第一伝熱シート４４が配置されている。すなわち、メインリレー１４のバスバー６２，６８に接続されている、プリチャージ回路３０の第一，第二通電部６０，６６の伝熱部材当接部７２に第一伝熱シート４４が接触して設けられている。ケース３２と保持台座７６のそれぞれの当接面８８，９０は何れも平板状とされており、伝熱部材当接部７２は、伝熱部材当接部７２の板厚方向両側の面がそれぞれ保持台座７６と第一伝熱シート４４に当接するように配置されている。この結果、保持台座７６により、伝熱部材当接部７２と第一伝熱シート４４がケース３２に対して押し付けられている。
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、メインリレー１４の近傍に設けられたプリチャージ回路３０において、メインリレー１４の第一，第二電力端子５０，５２に接続された第一，第二通電部６０，６６の一部である伝熱部材当接部７２に伝熱部材である第一伝熱シート４４が接触して設けられている。これにより、メインリレー１４の近傍において、第一伝熱シート４４を介してメインリレー１４で発生した熱をすみやかに伝熱して、メインリレー１４の放熱を効率的に行うことができる。また、既存のプリチャージ回路３０はそのままで第一，第二通電部６０，６６の一部である伝熱部材当接部７２に伝熱部材を設けるだけであることから、従来構造のように、大型のバスバーを放熱用に長く引き回す必要がない。それゆえ、簡単な構造で、コストを抑えつつメインリレー１４の放熱構造を実現することができる。しかも、伝熱効率等の向上のためプリチャージ回路３０の第一，第二通電部６０，６６全体の伝熱部材当接部７２の表面積を拡大したとしても、従来の如きメインリレー１４とバッテリー１２を接続する通電部の表面積を拡大した場合に比べて断面積が小さいことから、コストの上昇を抑えられる。
また、上記の構成によれば、プリチャージ回路３０においてメインリレー１４の第一，第二電力端子５０，５２に接続された第一，第二通電部６０，６６の伝熱部材当接部７２に接触するように設けられた平板状の第一伝熱シート４４が、伝熱部材当接部７２とケース３２の底壁３４との間で保持されている。これにより、メインリレー１４で発生した熱を、空気層を介さず第一，第二通電部６０，６６および第一伝熱シート４４を介してケース３２に伝熱することができる。その結果、より効率的なメインリレー１４の伝熱経路およびそれによる放熱構造を構築することができる。しかも、ケース３２やプリチャージ回路３０は既存のままであることから、簡単な構造でスペース効率よくメインリレー１４の伝熱経路およびそれによる放熱構造を構築できる。
さらに、ケース３２を間に挟んで第一伝熱シート４４と対向配置された第二伝熱シート４６が設けられている。これにより、第二伝熱シート４６を介してさらに効率的に外部にメインリレー１４の熱を伝熱でき、より広い面積を利用したメインリレー１４の伝熱経路の構築や一層安定したメインリレー１４の放熱を実現できる。
加えて、既存の保持台座７６とケース３２との隙間を利用して、保持台座７６とケース３２の当接面８８，９０間に、伝熱部材当接部７２と第一伝熱シート４４を配設する。これにより、保持台座７６とケース３２との隙間にメインリレー１４の伝熱経路をスペース効率よく設けることができる。しかも、伝熱部材当接部７２と第一伝熱シート４４とが、保持台座７６のケース３２への固定力を利用して押し付けられている。これにより、追加の部品を必要とすることなく、上記伝熱経路における空気層の介在等によるロスの発生を防止して、伝熱経路の安定性や性能の向上を有利に図ることができる。
また、上記の構成によれば、ケース３２と保持台座７６の平板状の当接面８８，９０間に、平板状の伝熱部材当接部７２と第一伝熱シート４４を隙間なく挟持することができる。しかも、第一伝熱シート４４が柔軟性をもっていることから、ケース３２や保持台座７６や伝熱部材当接部７２に生じる寸法公差を第一伝熱シート４４が変形することにより吸収できる。それゆえ、メインリレー１４の伝熱経路を構成する部材間の接触面積を確実に確保して、伝熱性能の向上を図ることができる。
＜変形例＞
以上、本開示の具体例として、実施形態１について詳述したが、本開示はこの具体的な記載によって限定されない。本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。例えば次のような実施形態の変形例も本開示の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、プリチャージ回路３０において、メインリレー１４とプリチャージ抵抗２８の間を接続する第一，第二通電部６０，６６に伝熱部材（第一伝熱シート４４，第二伝熱シート４６）を設けた例を示したが、これに限定されない。メインリレー１４とプリチャージリレー２６の間を導通接続する通電部が採用される場合には、伝熱部材当接部に伝熱部材を設けてもよい。
（２）メインリレー１４からバッテリー１２に至る経路にメインリレー１４の伝熱経路を構成したものと組み合わせて採用することももちろん可能である。これにより、メインリレー１４の伝熱経路をコンパクト化しつつ、プリチャージ回路３０を利用した本開示の構成に従うメインリレー１４とバッテリー１２間の伝熱経路を追加的に利用することができる。
（３）加えて、第一，第二通電部６０，６６に設けられる伝熱部材としては、空気よりも熱伝導率のよい部材で構成されたものであれば何れも採用可能である。例えば、絶縁性の第一伝熱シート４４に代えて、あるいは加えて放熱フィンを採用することも可能である。
（４）また、上記実施形態では、第一伝熱シート４４および第二伝熱シート４６は二枚に分割されていたが、一体化されていてもよい。これにより、作成や貼付の作業性の向上が図られる。
（５）上記の実施形態１では、コンデンサ１８を並列に接続しているＤＣ／ＡＣインバータ２０とバッテリー１２間の電気的接続の断続を行う回路構成体１０について本開示の構造を適用した例を示した。本開示の回路構成体１０は、その他のコンデンサを並列している負荷とバッテリー１２間の断続を行うすべての回路構成体に同様に適用できる。
以上、本開示の具体例として、実施形態１について詳述したが、本開示はこの具体的な記載によって限定されない。本開示の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本開示に含まれるものである。例えば次のような実施形態の変形例も本開示の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、プリチャージ回路３０において、メインリレー１４とプリチャージ抵抗２８の間を接続する第一，第二通電部６０，６６に伝熱部材（第一伝熱シート４４，第二伝熱シート４６）を設けた例を示したが、これに限定されない。メインリレー１４とプリチャージリレー２６の間を導通接続する通電部が採用される場合には、伝熱部材当接部に伝熱部材を設けてもよい。
（２）メインリレー１４からバッテリー１２に至る経路にメインリレー１４の伝熱経路を構成したものと組み合わせて採用することももちろん可能である。これにより、メインリレー１４の伝熱経路をコンパクト化しつつ、プリチャージ回路３０を利用した本開示の構成に従うメインリレー１４とバッテリー１２間の伝熱経路を追加的に利用することができる。
（３）加えて、第一，第二通電部６０，６６に設けられる伝熱部材としては、空気よりも熱伝導率のよい部材で構成されたものであれば何れも採用可能である。例えば、絶縁性の第一伝熱シート４４に代えて、あるいは加えて放熱フィンを採用することも可能である。
（４）また、上記実施形態では、第一伝熱シート４４および第二伝熱シート４６は二枚に分割されていたが、一体化されていてもよい。これにより、作成や貼付の作業性の向上が図られる。
（５）上記の実施形態１では、コンデンサ１８を並列に接続しているＤＣ／ＡＣインバータ２０とバッテリー１２間の電気的接続の断続を行う回路構成体１０について本開示の構造を適用した例を示した。本開示の回路構成体１０は、その他のコンデンサを並列している負荷とバッテリー１２間の断続を行うすべての回路構成体に同様に適用できる。
１０ 回路構成体
１２ バッテリー
１４ メインリレー
１６ 車両側負荷（負荷）
１８ コンデンサ
２０ ＤＣ／ＡＣインバータ（負荷）
２２ モータ
２４ 発電機
２６ プリチャージリレー
２８ プリチャージ抵抗
３０ プリチャージ回路
３２ ケース
３４ 底壁
３６ 周壁
３８ 上面
４０ 第一固定部
４２ 第二固定部
４４ 第一伝熱シート（伝熱部材）
４６ 第二伝熱シート（伝熱部材）
４８ 下面
５０ 第一電力端子
５２ 第二電力端子
５４ ネジ孔
５６ 固定脚部
５８ 挿通孔
６０ 第一通電部
６２ 第一バスバー
６４ 挿通孔
６６ 第二通電部
６８ 第二バスバー
７０ ネジ
７２ 伝熱部材当接部
７４ 抵抗接続部
７６ 保持台座
７８ 固定部
８０ 挿通孔
８２ プリチャージ抵抗装着部
８４ プリチャージリレー装着部
８６ 入力用バスバー
８８ 当接面
９０ 当接面
１２ バッテリー
１４ メインリレー
１６ 車両側負荷（負荷）
１８ コンデンサ
２０ ＤＣ／ＡＣインバータ（負荷）
２２ モータ
２４ 発電機
２６ プリチャージリレー
２８ プリチャージ抵抗
３０ プリチャージ回路
３２ ケース
３４ 底壁
３６ 周壁
３８ 上面
４０ 第一固定部
４２ 第二固定部
４４ 第一伝熱シート（伝熱部材）
４６ 第二伝熱シート（伝熱部材）
４８ 下面
５０ 第一電力端子
５２ 第二電力端子
５４ ネジ孔
５６ 固定脚部
５８ 挿通孔
６０ 第一通電部
６２ 第一バスバー
６４ 挿通孔
６６ 第二通電部
６８ 第二バスバー
７０ ネジ
７２ 伝熱部材当接部
７４ 抵抗接続部
７６ 保持台座
７８ 固定部
８０ 挿通孔
８２ プリチャージ抵抗装着部
８４ プリチャージリレー装着部
８６ 入力用バスバー
８８ 当接面
９０ 当接面
Claims (4)
- 負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、
前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、
伝熱部材とを含み、
前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、
前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、
前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、
前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、
前記伝熱部材が、前記ケースを間に挟んで前記第一伝熱シートと対向配置された平板状の第二伝熱シートを含んで構成されている
回路構成体。 - 前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、
前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている請求項１に記載の回路構成体。 - 負荷とバッテリーの間に電気的に接続されるメインリレーと、
前記メインリレーと並列に接続されたプリチャージ回路と、
伝熱部材とを含み、
前記プリチャージ回路は前記メインリレーに接続される通電部を有し、
前記伝熱部材と前記通電部とが接触しており、
前記メインリレーと前記プリチャージ回路を収容するケースを含み、
前記伝熱部材が、前記ケースと接触している平板状の第一伝熱シートを含んで構成されており、
前記プリチャージ回路を保持して前記ケースに固定される保持台座を含み、
前記ケースと前記保持台座との間に前記通電部と前記第一伝熱シートが配置され、前記保持台座が前記ケースへ固定されることによって前記通電部と前記第一伝熱シートが前記ケースに押し付けられている回路構成体。 - 前記通電部が平板状のバスバーによって構成され、
前記バスバーは、前記バスバーの板厚方向両側の面が前記保持台座と前記第一伝熱シートに当接するように配置され、
前記ケースと前記保持台座のそれぞれの当接面が平板状とされており、
前記第一伝熱シートが柔軟性をもつ請求項２または請求項３に記載の回路構成体。
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