JP4123906B2

JP4123906B2 - High-voltage component housing structure

Info

Publication number: JP4123906B2
Application number: JP2002328230A
Authority: JP
Inventors: 克洋今泉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: JP2004166365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、強電部品の筐体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大電流を通電する強電部品の筐体構造としては、特許文献１や特許文献２に記載のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９２６５５号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２００１−３３３５１９号公報
【０００５】
これら公報に記載の強電部品は、大電流の通電に耐えることができるよう太いバスバーを使用し、このバスバーを強電部品とともに筐体内に収容している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では、太いバスバーを強電部品とともに筐体内に収容しているので、筐体内での各部品のレイアウトの自由度が低く、強電部品を収容する筐体の小型化が困難である。
【０００７】
そこで、この発明は、強電部品を収容する筐体の小型化を達成することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、強電部品を収容する筐体を電気的絶縁材で構成し、この筐体に、前記強電部品に電気的に接続するバスバーを一体成形し、前記筐体に設けた開口部を塞ぐ蓋を電気的絶縁材で構成し、この蓋に蓋側バスバーを一体成形し、前記蓋を前記筐体の開口部に装着した状態で、前記バスバーと前記蓋側バスバーとが接触して強電系の回路を構成する一方、前記蓋を前記筐体の開口部から外すことで、前記強電系の回路を遮断する強電部品の筐体構造であって、前記筐体に設けたバスバーは、前記筐体の開口部側の側壁上面に筐体側接続端子を臨ませる一方、前記蓋に設けた蓋側バスバーは、前記筐体側接続端子に接続可能な蓋側接続端子を前記蓋の下面に設けた構成としてある。
【０００９】
【発明の効果】
この発明によれば、バスバーを、電気的絶縁材で構成した筐体に一体成形することで、筐体内部の各部品のレイアウトの自由度が高まり、筐体の小型化を達成することができる。
また、筐体側接続端子と蓋側接続端子とを接触させるか、接触を解除するか、すなわち蓋を装着するか外すかで、スイッチのオン・オフと同等の状態となるので、スイッチが不要となり、強電系の回路構成を簡素化できるという効果がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１は、この発明の参考例に係わる強電部品の筐体構造の平断面図、図２は、同斜視図である。強電部品１，３を収容している筐体５は、底部の冷却板５ａと周囲四方の側壁板５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅとをそれぞれ備え、電気的絶縁材として樹脂で構成してある。
【００１２】
一方の強電部品１には、一対のバスバー７，９をそれぞれ電気的に接続し、他方の強電部品３には、一対のバスバー１１，１３をそれぞれ電気的に接続している。
【００１３】
各バスバー７，９および１１，１３は、ほぼその全体を樹脂製の筐体５に一体成形しており、それぞれの一方の端部７ａ，９ａおよび１１ａ，１３ａを、側壁５ｃおよび５ｅの内面から筐体５内に突出させて、強電部品１および３にそれぞれ接続している。
【００１４】
強電部品１のバスバー７および強電部品３のバスバー１１は、それぞれの他方の端部を共通の接続端子１５として、筐体５の外部に突出させている。また、強電部品１のバスバー９および強電部品３のバスバー１３は、それぞれの他方の端部を共通の接続端子１７として、筐体５の外部に突出させている。
【００１５】
なお、バスバー７とバスバー９とは、図１では接触しているように見えるが、実際には図１中で紙面に直交する方向に離間する位置にするなど、互いに接触していない。同様にバスバー１１とバスバー１３とについても、互いに接触していない。
【００１６】
図３は、上記した強電部品１，３を含む強電系の電気回路図である。強電部品１，３に接続した前記バスバー７，１１の他方の端部共通の接続端子１５は、インターロックスイッチ１９および強電リレー２１を介して強電バッテリ２３に配線接続する。一方バスバー９，１３の他方の端部共通の接続端子１７は、強電リレー２５を介して強電バッテリ２３に接続する。
【００１７】
上記した電気回路において、インターロックスイッチ１９をオンとした状態で、コントロールユニット２７が、弱電リレー２９に１２Ｖバッテリ３１から電流を供給するよう作動して、弱電リレー２９がオン状態になる。すると、強電リレー２１，２５のコイルに弱電バッテリ３１から電流が流れて強電リレー２１，２５がオン状態となり、これにより、強電バッテリ２３から、前記したバスバー７，９，１１，１３を介して強電部品１，３へ電力供給が可能となる。
【００１８】
上記した参考例によれば、バスバー７，９およびバスバー１１，１３を樹脂の筐体５に一体成形することにより、筐体内部にバスバーを収容配置する場合と比較して、筐体内部に収容する部品のレイアウトの自由度が高くなり、筐体５の小型化が容易になる。
【００１９】
また、バスバー７，９およびバスバー１１，１３は、一体成形した筐体５の側壁内で、例えば図４に示すバスバー３３のように、面積を大きくすることができ、バスバーの温度上昇を低く抑えることが可能である。
【００２０】
また従来では、絶縁距離を確保できない場合には、バスバーに絶縁処理を施す必要があったが、バスバー７，９およびバスバー１１，１３を、筐体５に一体成形することで、バスバー自体を絶縁処理する必要がなく、その分製造コストを低く抑えることができる。
【００２１】
なお、図４中で、符号３５は筐体、符号３７は、筐体３５の外部の強電回路に接続するための前記バスバー３３に導通している接続端子である。
【００２２】
図５は、この発明の第１の実施形態に係わる強電部品の筐体構造の平断面図、図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。第１の実施形態は、前記した参考例の構成に対し、筐体５の各側壁板５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅの外面に、放熱材となるアルミニウムなどの金属材３９を貼り付けている。その他の構成は参考例と同様である。
【００２３】
なお、接続端子１５および１７と金属材３９との間には、絶縁材４０および４２をそれぞれ設けている。
【００２４】
上記した第１の実施形態によれば、側壁板５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅの外面に貼り付けた金属材３９により、バスバー７，９，１１，１３および、筐体５の底部を構成する冷却板５ａの放熱効果を、それぞれ高めることが可能である。また、側壁板５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅの周囲を金属材３９で覆うことから、電磁シールド効果も得ることができる。
【００２５】
図７は、この発明の第２の実施形態に係わる強電部品の筐体構造の斜視図である。第２の実施形態は、筐体４１内に、強電部品１，３を収容する点および、筐体４１にバスバー７，９および１１，１３を一体成形する点については、前記図１に示した参考例と同様である。
【００２６】
以下に、参考例と異なる点を説明する。
【００２７】
筐体４１の上部に開口部４３を設けてあり、この開口部４３側の側壁上面４５に、バスバーで構成した筐体側接続端子４７，４９を望ませている。このうち一方の筐体側接続端子４７は、筐体４１に一体成形しているバスバー７，１１の他方の端部に導通し、他方の筐体側接続端子４９は、筐体４１に一体成形しているバスバー９，１３の他方の端部に導通している。
【００２８】
また、筐体４１の開口部４３を覆う蓋５１を設け、この蓋５１には、蓋側バスバー５３，５５をそれぞれ一体成形している。この蓋５１も電気的絶縁材として樹脂で構成してある。
【００２９】
そして、各蓋側バスバー５３，５５の一方の端部を、蓋５１の下面に突出させて蓋側接続端子５３ａ，５５ａとし、蓋５１を筐体４１に装着したときに、蓋側接続端子５３ａ，５５ａと筐体側接続端子４７，４９とが、それぞれ互いに接続した状態となる。
【００３０】
なお、筐体側接続端子４７，４９は、下方に突出している蓋側接続端子５３ａ，５５ａが挿入される凹部を有する構造とする。
【００３１】
蓋側バスバー５３，５５の他方の端部は、蓋５１の側面から外部に突出させ、外部接続端子５３ｂ，５５ｂとする。この外部接続端子５３ｂ，５５ｂは、図１に示した参考例における接続端部１５，１７にそれぞれ相当し、同図３における強電バッテリ２３に接続する。
【００３２】
上記した第２の実施形態によれば、蓋５１を筐体４１の開口部４３に装着した状態で、筐体側バスバーの筐体側接続端子４７，４９と、蓋側バスバー５３，５５の蓋側接続端子５３ａ，５５ａとが接触して強電系の回路を構成する。一方、蓋５１を筐体４１の開口部４３から外すことで、前記強電系の回路を遮断することになる。
【００３３】
したがって、この場合には、筐体側接続端子４７，４９と蓋側接続端子５３ａ，５５ａとを接触させるか、接触を解除するか、すなわち蓋５１を装着するか外すかで、前記図３に示したインターロックスイッチ１９のオン・オフと同等の状態となるので、インターロックスイッチ１９が不要となり、強電系の回路構成を簡素化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例に係わる強電部品の筐体構造の平断面図である。
【図２】図１の筐体構造の斜視図である。
【図３】図１の強電部品を含む強電系の電気回路図である。
【図４】参考例でバスバーの面積を大きくした例を示す説明図である。
【図５】この発明の第１の実施形態に係わる強電部品の筐体構造の平断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態に係わる強電部品の筐体構造の斜視図である。
【符号の説明】
１，３強電部品
５，３５，４１筐体
５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ筐体の側壁板
２３強電バッテリ
７，９，１１，１３バスバー
３９金属材（放熱材）
４３筐体の開口部
４５筐体の側壁上面
４７，４９筐体側接続端子
５１蓋
５３蓋側バスバー
５３ａ，５５ａ蓋側接続端子
５３ｂ，５５ｂ外部接続端子 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a housing structure for high-power components.
[0002]
[Prior art]
As a housing structure of a high-power component that conducts a large current, there are those described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-92655 [0004]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-333519
The high-power components described in these publications use a thick bus bar so as to withstand energization of a large current, and the bus bar is housed in the housing together with the high-power components.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, conventionally, since the thick bus bar is housed in the housing together with the high-power components, the degree of freedom of layout of each component in the housing is low, and it is difficult to reduce the size of the housing that houses the high-power components.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to achieve a reduction in size of a housing that accommodates high-power components.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a housing for accommodating a high-power component is formed of an electrically insulating material, and a bus bar electrically connected to the high-power component is integrally formed in the housing, and the housing is formed. A lid that closes the opening provided in the body is made of an electrically insulating material, and a lid-side bus bar is integrally formed on the lid, and the bus bar and the lid side are mounted in the state where the lid is attached to the opening of the housing. A casing structure of a high-power component that blocks a high-power circuit by removing the lid from the opening of the casing while being in contact with a bus bar, The bus bar provided on the lid has the housing side connection terminal facing the upper surface of the side wall on the opening side of the housing, while the lid side bus bar provided on the lid has a lid side connection terminal connectable to the housing side connection terminal. The structure is provided on the lower surface of the lid .
[0009]
【The invention's effect】
According to the present invention, the bus bar is integrally formed in the casing made of an electrically insulating material, so that the degree of freedom of layout of each component inside the casing is increased and the casing can be downsized. .
In addition, the switch is not necessary because the switch is turned on / off by bringing the case side connection terminal and the cover side connection terminal into contact with each other or releasing the contact, that is, by attaching or removing the cover. There is an effect that the circuit configuration of the strong electric system can be simplified.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a plan sectional view of a casing structure of a high power component according to a reference example of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view thereof. The casing 5 housing the high-power components 1 and 3 includes a cooling plate 5a at the bottom and side wall plates 5b, 5c, 5d, and 5e on the periphery, and is made of resin as an electrical insulating material.
[0012]
A pair of bus bars 7, 9 is electrically connected to one high-power component 1, and a pair of bus bars 11, 13 is electrically connected to the other high-power component 3.
[0013]
The bus bars 7, 9 and 11, 13 are almost entirely formed integrally with the resin casing 5, and one end portions 7a, 9a and 11a, 13a are formed from the inner surfaces of the side walls 5c and 5e. It protrudes into the housing 5 and is connected to the high-power components 1 and 3, respectively.
[0014]
The bus bar 7 of the high-power component 1 and the bus bar 11 of the high-power component 3 are protruded to the outside of the housing 5 with the other end portion as a common connection terminal 15. Further, the bus bar 9 of the high-power component 1 and the bus bar 13 of the high-power component 3 are protruded to the outside of the housing 5 with the other end portion as a common connection terminal 17.
[0015]
Although the bus bar 7 and the bus bar 9 appear to be in contact with each other in FIG. 1, they are not actually in contact with each other, for example, at positions separated in a direction orthogonal to the paper surface in FIG. Similarly, the bus bar 11 and the bus bar 13 are not in contact with each other.
[0016]
FIG. 3 is a high-voltage electric circuit diagram including the high-voltage components 1 and 3 described above. The connection terminal 15 common to the other ends of the bus bars 7 and 11 connected to the high-power components 1 and 3 is connected to the high-power battery 23 via the interlock switch 19 and the high-power relay 21. On the other hand, the connection terminal 17 common to the other ends of the bus bars 9 and 13 is connected to the high-power battery 23 via the high-power relay 25.
[0017]
In the electric circuit described above, with the interlock switch 19 turned on, the control unit 27 operates to supply current from the 12V battery 31 to the low voltage relay 29, and the low voltage relay 29 is turned on. Then, current flows from the low-power battery 31 to the coils of the high-power relays 21 and 25, and the high-power relays 21 and 25 are turned on. Electric power can be supplied to the parts 1 and 3.
[0018]
According to the reference example described above, the bus bars 7 and 9 and the bus bars 11 and 13 are integrally formed in the resin casing 5 so that the bus bars are accommodated inside the casing as compared with the case where the bus bars are accommodated inside the casing. The degree of freedom of the layout of the parts to be increased increases, and the housing 5 can be easily downsized.
[0019]
Further, the bus bars 7 and 9 and the bus bars 11 and 13 can be increased in area within the side wall of the integrally formed housing 5 as in the bus bar 33 shown in FIG. 4, for example, and the temperature rise of the bus bar is kept low. It is possible.
[0020]
Conventionally, when the insulation distance could not be secured, it was necessary to insulate the bus bar. However, the bus bars 7 and 9 and the bus bars 11 and 13 are integrally formed in the housing 5 to insulate the bus bar itself. There is no need for processing, and the manufacturing cost can be reduced accordingly.
[0021]
In FIG. 4, reference numeral 35 denotes a housing, and reference numeral 37 denotes a connection terminal connected to the bus bar 33 for connection to a high voltage circuit outside the housing 35.
[0022]
FIG. 5 is a plan sectional view of the casing structure of the high voltage component according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA of FIG. In the first embodiment, a metal material 39 such as aluminum serving as a heat radiating material is attached to the outer surface of each side wall plate 5b, 5c, 5d, 5e of the housing 5 with respect to the configuration of the reference example described above. Other configurations are the same as those in the reference example .
[0023]
Insulating materials 40 and 42 are provided between the connection terminals 15 and 17 and the metal material 39, respectively.
[0024]
According to the first embodiment described above, the cooling that constitutes the bus bars 7, 9, 11, 13 and the bottom of the housing 5 by the metal material 39 attached to the outer surface of the side wall plates 5 b, 5 c, 5 d, 5 e. It is possible to enhance the heat dissipation effect of the plate 5a. Moreover, since the periphery of the side wall plates 5b, 5c, 5d, and 5e is covered with the metal material 39, an electromagnetic shielding effect can also be obtained.
[0025]
FIG. 7 is a perspective view of the casing structure of the high-voltage component according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the points where the high-power components 1 and 3 are housed in the housing 41 and the points where the bus bars 7, 9 and 11, 13 are integrally formed in the housing 41 are shown in FIG. The same as the reference example .
[0026]
Hereinafter, differences from the reference example will be described.
[0027]
An opening 43 is provided in the upper part of the housing 41, and the housing side connection terminals 47 and 49 formed of bus bars are desired on the side wall upper surface 45 on the opening 43 side. One of the housing side connection terminals 47 is electrically connected to the other end of the bus bars 7 and 11 formed integrally with the housing 41, and the other housing side connection terminal 49 is integrally formed with the housing 41. It is electrically connected to the other end of the bus bars 9 and 13.
[0028]
Further, a lid 51 that covers the opening 43 of the housing 41 is provided, and lid-side bus bars 53 and 55 are integrally formed on the lid 51. The lid 51 is also made of resin as an electrical insulating material.
[0029]
Then, one end of each of the lid-side bus bars 53 and 55 protrudes from the lower surface of the lid 51 to form lid-side connection terminals 53a and 55a, and when the lid 51 is attached to the housing 41, the lid-side connection terminal 53a. 55a and the case side connection terminals 47 and 49 are connected to each other.
[0030]
The housing side connection terminals 47 and 49 have a structure having a recess into which the lid side connection terminals 53a and 55a protruding downward are inserted.
[0031]
The other ends of the lid-side bus bars 53 and 55 are projected outward from the side surface of the lid 51 to serve as external connection terminals 53b and 55b. The external connection terminals 53b and 55b correspond to the connection ends 15 and 17 in the reference example shown in FIG. 1, respectively, and are connected to the high-power battery 23 in FIG.
[0032]
According to the second embodiment described above, with the lid 51 mounted in the opening 43 of the housing 41, the housing side connection terminals 47 and 49 of the housing side bus bar and the lid side connection of the lid side bus bars 53 and 55 are connected. The terminals 53a and 55a are in contact with each other to form a high-voltage circuit. On the other hand, by removing the lid 51 from the opening 43 of the housing 41, the high-power circuit is cut off.
[0033]
Therefore, in this case, the housing side connection terminals 47 and 49 and the lid side connection terminals 53a and 55a are brought into contact with each other or released, that is, whether the lid 51 is attached or removed, as shown in FIG. Since the interlock switch 19 is in the same state as the on / off state, the interlock switch 19 is unnecessary, and there is an effect that the circuit configuration of the high voltage system can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view of a casing structure of a high-power component according to a reference example of the present invention.
2 is a perspective view of the housing structure of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a high voltage system including the high voltage component of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example in which the area of the bus bar is increased in the reference example .
FIG. 5 is a cross-sectional plan view of a high-voltage component housing structure according to the first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 7 is a perspective view of a casing structure of a high-power component according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,3 High power parts 5,35,41 Case
5b, 5c, 5d, 5e Side wall plate of housing
23 High-power battery 7, 9, 11, 13 Bus bar 39 Metal material (heat dissipation material)
43 Housing opening
45 Upper side wall of housing
47, 49 Case side connection terminal 51 Lid
53 Cover-side bus bar
53a, 55a Lid side connection terminal
53b, 55b External connection terminal

Claims

A housing that accommodates the high-power components is made of an electrically insulating material, and a bus bar that is electrically connected to the high-power components is integrally formed in the housing, and a lid that closes the opening provided in the housing is electrically formed. It is composed of an insulating material, and a lid-side bus bar is formed integrally with the lid, and the bus bar and the lid-side bus bar are in contact with each other in a state where the lid is attached to the opening of the housing to constitute a high-power circuit. On the other hand, by removing the lid from the opening of the housing, the housing structure of a high-power component that interrupts the high-power circuit, wherein the bus bar provided in the housing includes the opening of the housing The lid side bus bar provided on the lid is provided with a lid side connection terminal connectable to the casing side connection terminal on the lower surface of the lid, while the casing side connection terminal faces the upper surface of the side wall. High-power component housing structure.

Wherein the outer surface of the housing, the high-power components of the chassis structure according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that a heat dissipating material.

The casing structure for high-power components according to claim 2, wherein the heat dissipating material dissipates heat of the bus bar .

The heat radiating member has a box structure of the high voltage component according to claim 2 or 3, wherein the covering the periphery of the side wall plates of the housing I metal der.

5. The lid-side bus bar is connected to a high-power battery by projecting an external connection terminal, which is the other end of the lid-side connection terminal, from the lid to the outside. 2. A casing structure of the high-voltage component according to claim 1 .