JP2003218562A

JP2003218562A - 電気接続箱

Info

Publication number: JP2003218562A
Application number: JP2002014011A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Onizuka; 孝浩鬼塚; Yukinori Kita; 幸功北
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: US6785139B2; JP3958589B2; US20030184984A1; DE10302372A1

Abstract

(57)【要約】【課題】効率良く半導体スイッチング素子を冷却し、
かつ、占有面積を小さく抑えながら簡単な構造でヒュー
ズ素子を導入する。【解決手段】ケース１４内にバスバー基板１９を収納
した電気接続箱１０において、放熱部材３２の裏面に絶
縁層３３を介して放熱側バスバー３４を固着し、その表
面にＦＥＴ４０等の半導体スイッチング素子を実装す
る。放熱部材３２の縁から放熱側バスバー３６の一部が
突出して放熱側ヒューズ接続端子３６ａを構成し、バス
バー基板１９からもヒューズ接続用バスバー３５が突出
してバスバー基板側ヒューズ接続端子３５ａを構成し、
両ヒューズ接続端子３６ａ，３５ａにまたがってヒュー
ズ素子２６が装着されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
設けられる電気接続箱に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、共通の車載電源から各電子ユニッ
トに電力を分配する手段として、複数枚のバスバー基板
を積層することにより配電用回路を構成し、これにヒュ
ーズやリレースイッチを組み込んだ電気接続箱が一般に
知られている。

【０００３】さらに近年は、かかる電気接続箱の小型化
や高速スイッチング制御を実現すべく、前記リレーに代
えてＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を入力端子と出
力端子との間に介在させたものが開発されるに至ってい
る。

【０００４】しかし、このような半導体スイッチング素
子は発熱量が比較的大きいため、その放熱をいかに効率
良く行うかが大きな課題となる。

【０００５】その解決手段として、例えば特開２００１
−３１９７０８号公報には、電源に接続される入力端子
と複数の出力端子とを有し、かつ、各出力端子と前記入
力端子との間に半導体スイッチング素子が介在する配電
部と、回路構成用の金属製のバスバー及びその上に積層
される絶縁板を有し、前記配電部の各出力端子を複数の
車載負荷に接続するバスバー回路部とを備え、このバス
バー回路部におけるバスバーの一部と前記配電部の各出
力端子とが接続された状態でこれら配電部及びバスバー
回路部を共通のケースに組み込んだ電気接続箱が開示さ
れている。

【０００６】具体的に、前記電気接続箱は、配電部及び
バスバー回路部からそれぞれバスバーが突出し、その突
出部分同士が突き合わされて接合されることにより、こ
れら配電部及びバスバー回路部が同一平面上に並んだ状
態で一体化された構成となっている。

【０００７】このような電気接続箱によれば、半導体ス
イッチング素子及びその放熱部材を含む配電部がバスバ
ー基板から独立して構成されているので、各半導体スイ
ッチング素子の冷却を一箇所で集中的に効率良く行うこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に示される電
気接続箱では、基本的に全てのヒューズ素子をバスバー
基板上に組付ける必要があり、そのヒューズ素子の配設
に要するスペース分だけバスバー基板そのものも大型化
しなければならず、かかる不都合はヒューズ素子の数が
多いほど顕著となる。また、当該バスバー基板から前記
ヒューズ素子に向かって複数のヒューズ接続用端子（ヒ
ューズ素子に設けられた一対のヒューズ端子とそれぞれ
結合されるタブ端子）を突出させなければならず、その
分バスバー基板の構造が複雑となる。

【０００９】さらに、配電部側のバスバーとバスバー基
板側のバスバーとの接続は、全て、当該バスバー同士を
突き合せてその突き合わせ部分を溶接等することにより
行っているので、工程が複雑となる。また、接続部位が
増える分だけ構造が複雑化するとともに、接続信頼性の
面で不利となる。

【００１０】本発明は、以上のような課題を解決するこ
とができる電気接続箱を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、電力回路を構成する複数枚の
バスバーを含むバスバー基板がケース内に収納される電
気接続箱において、前記ケースの外側に露出するように
当該ケースに固定される放熱部材と、この放熱部材の裏
面に絶縁層を介して固着され、前記バスバー基板が構成
する電力回路と接続される電力回路を構成する複数枚の
放熱側バスバーと、その少なくとも一部の放熱側バスバ
ーの表面に実装される複数の半導体スイッチング素子と
を備えるとともに、前記放熱部材の縁から前記放熱側バ
スバーの一部が突出して放熱側ヒューズ接続端子を構成
し、前記バスバー基板からもそのバスバーの一部が前記
放熱側ヒューズ接続端子の近傍位置で当該ヒューズ接続
端子に沿う向きに突出してバスバー基板側ヒューズ接続
端子を構成し、前記放熱側ヒューズ接続端子とバスバー
基板側ヒューズ接続端子とにまたがってヒューズ素子が
装着されるように構成されているものである。

【００１２】この構成によれば、共通の放熱部材の裏面
に絶縁層を介して放熱側バスバーが固着され、その表面
に複数の半導体スイッチング素子が実装されているの
で、これら半導体スイッチング素子の冷却が前記放熱部
材によって集中的に効率良く行われる。そして、前記放
熱部材の縁から放熱側バスバーが突出して放熱側ヒュー
ズ接続素子を構成しており、この放熱側ヒューズ接続素
子とバスバー基板側のヒューズ接続素子とにまたがって
ヒューズ素子が装着されるので、従来のようにバスバー
基板上に全てのヒューズ素子が組み付けられるものに比
べ、バスバー基板自体の占有面積も削減されるととも
に、前記放熱用バスバーがヒューズ接続端子を構成する
分だけバスバー基板から突出させなければならないヒュ
ーズ接続端子の数が減り、これによってバスバー基板の
構造が簡素化される。

【００１３】また、前記ヒューズ素子を媒介として放熱
側バスバーとバスバー基板側バスバーとの電気的な接続
が行われる（すなわちヒューズ素子が接続媒体を兼ね
る）ことになるので、従来のようにヒューズ素子の配設
部位とは別にバスバー基板側のバスバーと放熱部材側の
バスバーとを突き合せて接合するものに比べ、接続部位
が減り、その分構造が簡素化されるとともに接続信頼性
が高まる。

【００１４】具体的に、前記ケースに前記ヒューズ素子
が外側から嵌入可能なヒューズ嵌入部が形成され、この
ヒューズ嵌入部に嵌入されたヒューズ素子の各ヒューズ
端子が前記放熱側ヒューズ接続端子とバスバー基板側ヒ
ューズ接続端子とにそれぞれ接続されるように構成され
たものにおいては、前記ヒューズ嵌入部にヒューズ素子
を嵌入するだけの簡単な作業で、ヒューズ素子の組み付
けと同時に放熱側バスバーとバスバー基板側バスバーと
の電気的接続を行うことができる。

【００１５】また、前記放熱部材の縁から複数の放熱側
バスバーが突出して前記放熱側ヒューズ接続端子を構成
するとともに、その放熱部材の縁と前記バスバー基板の
縁とが略平行となるように当該放熱部材が配置され、か
つ、前記放熱側ヒューズ接続端子の配列方向と平行な方
向に複数のバスバー基板側ヒューズ接続端子が配列され
ている構成とすることにより、コンパクトな構造で複数
の放熱側バスバーとバスバー基板側バスバーとの間にヒ
ューズ素子を介在させることができる。

【００１６】さらに、前記放熱部材は、その裏面が前記
バスバー基板と略直交する姿勢で前記ケースに固定する
ことが可能であり、このような配置にすることにより、
当該放熱部材とバスバー基板とが略同一平面上に並べて
配置されている従来構造に比べ、電気接続箱全体の占有
面積を大幅に削減することができる。

【００１７】なお、本発明では放熱側バスバーとバスバ
ー基板側のバスバーとの接続が全てヒューズ素子を介し
て行われていなくてもよく、その一部が従来と同様に直
接突き合わされて接合されたものであってもよい。

【００１８】本発明において、放熱部材側の電力回路
は、種々の構成をとることができる。具体的には、前記
放熱側バスバーが、入力端子用バスバーと複数の出力端
子用バスバーとを含み、少なくとも一部の出力端子用バ
スバーの端部が前記放熱側ヒューズ接続端子を構成する
とともに、前記入力端子用バスバーと出力端子用バスバ
ーとにまたがって前記半導体スイッチング素子が実装さ
れ、この半導体スイッチング素子がオンの時に前記入力
端子用バスバーから出力端子用バスバーへ電力が供給さ
れるように構成したものが、好適である。この構成によ
れば、各半導体スイッチング素子を用いて各出力端子用
バスバーへの給電のオンオフを放熱部材側で一括して行
うことができるとともに、当該出力端子用バスバーとバ
スバー基板側のバスバーとの間にヒューズ素子を介在さ
せて各電気的負荷への給電の安全性を確保することがで
きる。

【００１９】この場合、複数の出力端子用バスバーが前
記放熱部材の縁に沿って並ぶ方向に配列され、これら出
力端子用バスバーの端部が前記放熱部材の縁から突出し
て前記放熱側ヒューズ接続素子を構成する一方、前記入
力端子用バスバーは前記出力端子用バスバーの配列方向
に沿って延びる半導体スイッチング素子実装部を有し、
この半導体スイッチング素子実装部と前記各出力端子用
バスバーとにまたがってそれぞれの半導体スイッチング
素子が実装されている構成とすれば、コンパクトな構造
で複数の出力端子用バスバーとバスバー基板側バスバー
との間にそれぞれヒューズ素子を介在させることができ
る。

【００２０】本発明にかかる電気接続箱では、前記半導
体スイッチング素子の駆動を制御する制御回路基板が前
記放熱部材の裏面に対向する姿勢で設けられていること
が、より好ましい。このような構成によれば、放熱部材
の裏側空間を利用して前記制御回路基板をコンパクトに
配置できるとともに、当該制御回路基板をケース外部か
ら有効に保護することができる。

【００２１】その具体的手段として、例えば、前記半導
体スイッチング素子が接続されているユニット構成用バ
スバーの一部が折り起こされて前記放熱部材の裏面から
立直する基板接続部を形成しており、この基板接続部に
前記制御回路基板が接続されている構成とすれば、ユニ
ット構成用バスバーの一部を折り起こすだけの簡単な構
造で半導体スイッチング素子と制御回路基板との電気的
接続を行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２３】図１〜図３に示す電気接続箱１０は、互い
に重ね合されるロアケース１２及びアッパケース１４
と、アッパケース１４に装着されるケースカバー１６と
を備えている。両ケース１２，１４及びケースカバー１
６は合成樹脂等の絶縁材料からなり、これらによって本
発明にかかるケース（絶縁ケース）が構成されている。

【００２４】前記ロアケース１２及びアッパケース１４
は、ともに上方に開口する有底容器状をなしている。す
なわち、ロアケース１２がアッパケース１４の底壁をさ
らに下方から覆った状態となっている。

【００２５】前記アッパケース１４内には、バスバー基
板１９が上下に並んだ状態で収納されている。バスバー
基板１９は、多数本のバスバーと絶縁基板とが交互に積
層されたもので、電力回路を構成している。

【００２６】前記アッパケース１４の底壁には、下向き
に開口する複数のコネクタハウジング（図ではコネクタ
ハウジング１８のみを図示；以下「コネクタハウジング
１８等」と称する。）が形成されている。これに対し、
前記バスバー基板１９からは一部のバスバー端部２０が
下向きに突出して前記コネクタハウジングの上壁を下向
きに貫いており、当該バスバー端部２０と前記コネクタ
ハウジングとによって、外部コネクタと結合可能なコネ
クタが構成されている。すなわち、前記コネクタハウジ
ング１８に外部コネクタのハウジングが嵌合されるとと
もに、当該外部コネクタの端子と前記バスバー端部２０
とが嵌合することにより、前記外部コネクタを介して外
部回路（例えば電源回路や負荷側回路）とバスバー基板
１９により構成された電力回路とが電気的に接続される
ようになっている。

【００２７】前記ケースカバー１６は、前記アッパケー
ス１４の上部に当該アッパケース１４の開口を塞ぐよう
に装着されている。このケースカバー１６には、バスバ
ー基板１９上に配される複数のヒューズ嵌合部２２と、
本発明と関連する複数のヒューズ嵌合部２３とが形成さ
れている。

【００２８】各ヒューズ嵌合部２２，２３は、ともに、
図１に二点鎖線で示すようなヒューズ素子２６が嵌合可
能な形状を有している。各ヒューズ素子２６は、その本
体から下方に突出する一対のヒューズ端子２６ａを有す
る一方、各ヒューズ嵌合部２２，２３は、前記各ヒュー
ズ端子２６ａが嵌入可能な端子嵌入部２２ａ，２３ａを
それぞれ有している。

【００２９】一方、前記バスバー基板１９からは一部の
バスバー端部２４が上向きに突出し、前記端子嵌入部２
２ａ内に挿入されている。そして、前記各端子嵌入部２
２ａに嵌入されたヒューズ端子２６ａが前記バスバー端
部２４と嵌合してバスバー基板１９と電気的に接続され
るように構成されている。

【００３０】なお、ヒューズ嵌合部２３でのヒューズ接
続構造については後に詳述する。

【００３１】前記アッパケース１４の側壁のうち、前記
ヒューズ嵌合部２３に隣接する側壁には、配電ユニット
組付用の開口部１５が形成されており、この開口部１５
に配電ユニット３０が嵌め込まれ、固定されている。

【００３２】この配電ユニット３０は、図３及び図４に
も示すように、放熱部材３２と、入力端子用バスバー３
４と、複数本の出力端子用バスバー３６及び基板接続用
バスバー３８と、複数の半導体スイッチング素子（図例
ではパワーＭＯＳＦＥＴ４０。以下、単に「ＦＥＴ４
０」と称する。）と、駆動制御基板５０と、複数のリレ
ースイッチ５８が実装されたリレー基板５６とを備えて
いる。

【００３３】放熱部材３２は、板状の本体を有し、その
外側面からケース外方へ複数枚の放熱フィン３２ａが突
設されている。この放熱部材３２は、例えばアルミニウ
ム合金や銅合金のように熱伝導性の高い（もしくは比熱
の大きい）材料で全体が一体に形成されたもので、その
上縁が前記バスバー基板１９の側縁（図１では奥行き方
向に延びる左側縁）と略平行となる姿勢であって、か
つ、放熱部材３２の裏面（図１では右側面）が前記バス
バー基板１９に対して略直交する姿勢（図例では立直す
る姿勢）で、前記アッパケース１４に固定されている。
具体的には、前記放熱部材３２の裏面寄りの部分に凹溝
３２ｂが形成され、この凹溝３２ｂに前記開口部１５を
囲むアッパケース１４の開口下縁部１４ａとケースカバ
ー１６の側壁下端部とが嵌め込まれている。

【００３４】前記各バスバー３４，３６，３８は、放熱
部材３２の裏面に絶縁層３３を介して接着剤等で固着さ
れ、図３に示すように配列されている。

【００３５】入力端子用バスバー３４は、ドレイン接続
部（半導体スイッチング素子実装部）３４ａと入力端子
部３４ｂとを有している。ドレイン接続部３４ａは、放
熱部材裏面に沿って水平方向に延び、その表面にはドレ
イン接続部３４ａの長手方向に沿って複数個（図例では
８個）のＦＥＴ４０の本体が並べられ、実装されてい
る。入力端子部３４ｂは、前記ドレイン接続部３４ａの
片側端部（図３では左側端部）からケース内方に延び、
さらに図１及び図４に示すように上方に延びて前記バス
バー基板１９に接続されている。

【００３６】詳しくは、前記入力端子部３４ｂの末端が
水平方向に延び、当該末端に図４に示すようなボルト挿
通孔３４ｃが形成される一方、バスバー基板１９から配
電ユニット３０側に向けて水平方向に電源入力用バスバ
ー２５（図１）が突出し、その端部にもボルト挿通孔２
５ｃが形成されている。ケースカバー１６側において
は、上方に膨出するナット固定部６１が形成され、この
ナット固定部６１内にナット５７が埋め込まれており、
前記入力端子部３４ｂ及び電源入力用バスバー２５に設
けられたボルト挿通孔３４ｃ，２５ｃに下側からボルト
５５が挿通され、前記ナット５７にねじ込まれることに
より、このナット５７に前記入力端子部３４ｂ及び電源
入力用バスバー２５が固定されるとともに、これら入力
端子部３４ｂと電源入力用バスバー２５とが電気的に接
続されている。

【００３７】出力端子用バスバー３６及び基板接続用バ
スバー３８は全体が短冊状をなし、放熱部材３２の上縁
に沿う方向、換言すれば前記ＦＥＴ４０の配列方向と平
行な方向に当該ＦＥＴ４０と同数だけ交互に配列されて
いる。

【００３８】各出力端子用バスバー３６は、その下端部
が前記ドレイン接続部３４ａの直上方の位置に配される
一方、上端部は放熱部材３２の上縁からさらに上方に突
出し、かつ、この端部には前述のヒューズ素子２６のヒ
ューズ端子２６ａが圧入可能な二股フォーク状のヒュー
ズ接続端子（放熱側ヒューズ接続端子）３６ａが形成さ
れている。

【００３９】一方、バスバー基板１９からはヒューズ接
続用バスバー３５が配設ユニット３０側に向けて導出さ
れ、かつ、その端部が上方に折り曲げられており、当該
端部に前記ヒューズ接続端子３６ａと同様の（ヒューズ
端子２６ａが圧入可能な二股フォーク状の）ヒューズ接
続端子（バスバー基板側ヒューズ接続端子）３５ａが形
成されている。

【００４０】そして、両ヒューズ接続端子３５ａが前記
ケースカバー１６におけるヒューズ嵌入部２３の端子嵌
入孔２３ａ内に挿入されており、このヒューズ嵌入部２
３に嵌入されたヒューズ素子２６の各ヒューズ端子２６
ａが前記ヒューズ接続端子３６ａ，３５ａにそれぞれ圧
入されるようになっている。すなわち、両ヒューズ接続
端子３６ａ，３５ａにまたがってヒューズ素子２６が装
着され、このヒューズ素子２６を媒介としてヒューズ接
続端子３６ａ，３５ａ同士が電気的に接続されるように
なっている。

【００４１】各基板接続用バスバー３８は、その下端部
が前記ドレイン接続部３４ａの直上方の位置に配される
一方、上端部は放熱部材３２の裏面からケース内方（図
１では右方）に折り起こされて基板接続用端子３８ａと
されている。

【００４２】なお、この実施の形態では、各放熱側バス
バー３４，３６，３８がそれぞれ単一の金属板で形成さ
れているが、配置によっては当該バスバーを複数の金属
板で構成してこれらの金属板をジャンピング線や溶接な
どの手段で接続するようにしてもよい。

【００４３】また、本発明において放熱部材３２の裏面
に絶縁層３３を形成する手段、及びこれに各放熱側バス
バーを固着させる手段も任意選択できる。例えば、放熱
部材裏面にシリコーン樹脂等からなる絶縁シートを貼着
してその上に放熱側バスバーを固着させてもよいし、絶
縁性及び熱伝導性に優れた接着剤を放熱部材裏面に塗布
してユニット構成用バスバーを貼着するようにしてもよ
い。

【００４４】前記各ＦＥＴ４０は、略直方体状の本体を
有し、この本体の側面からソース端子４２及びゲート端
子４４が含まれている。

【００４５】各ＦＥＴ４０のドレインはＦＥＴ本体の裏
面に露出するように配されており、これらＦＥＴ４０の
本体が前記入力端子用バスバー３４のドレイン接続部３
４ａ上にはんだ付け等で実装されることにより、当該ド
レイン接続部３４ａに各ＦＥＴ４０のドレインが電気的
に接続されている。また、ＦＥＴ４０のソース端子４２
はこれに対応する出力端子用バスバー３６に、ＦＥＴ４
０のゲート端子４４はこれに対応する基板接続用バスバ
ー３８に、それぞれはんだ付け等によって実装されてい
る。すなわち、各ＦＥＴ４０は、共通のドレイン接続部
３４ａと、各出力端子用バスバー３６及び基板接続用バ
スバー３８とにまたがって、これらバスバー（放熱側バ
スバー）に実装されている。

【００４６】なお、本発明にかかる半導体スイッチング
素子は前記パワーＭＯＳＦＥＴに限らず、その他のトラ
ンジスタ（例えばＩＧＢＴや通常のバイポーラトランジ
スタ）やＧＴＯをはじめとする各種サイリスタなど、ス
イッチング機能をもつ各種半導体素子を仕様に応じて適
用することが可能である。また、かかる半導体スイッチ
ング素子はパッケージ素子に限らず、例えば半導体チッ
プを直接実装したものであってもよい。

【００４７】また本発明では半導体スイッチング素子と
各端子との接続形態も特に問わず、例えば適所にワイヤ
ボンディングを用いるようにしてもよい。各半導体スイ
ッチング素子及び出力端子の個数や配列も適宜設定する
ことが可能であり、車両内における各電装品の配置や個
数等に応じて自由に定めればよい。

【００４８】制御回路基板５０は、前記各ＦＥＴ４０の
駆動を制御する制御回路が組み込まれたもので、例えば
プリント回路基板により構成することが可能である。こ
の制御回路基板５０の適所には貫通孔が設けられ、この
貫通孔に前記各基板接続用バスバー３８の基板接続用端
子３８ａが挿入され、はんだ付け等により接合されてい
る（図４）。これにより、当該基板接続用バスバー３８
を介して制御回路基板５０の制御回路に各ＦＥＴ４０の
ゲート端子４４が電気的に接続されるとともに、前記制
御回路基板５０が放熱部材３２の裏面に対向する姿勢で
設けられた状態となっている。

【００４９】また、前記制御回路基板５０には、外部回
路と接続するためのコネクタ５２，５４が実装されてい
る。これらのコネクタ５２，５４は、制御回路基板５０
において前記放熱部材３２と反対側の面（ケース内側の
面）に実装されている。

【００５０】さらに、この実施の形態にかかる配電ユニ
ット３０では、配電回路の通電をオンオフするスイッチ
ング手段として、従来の電気接続箱でも用いられている
複数のリレースイッチ５８が前記ＦＥＴ４０と併用され
ている。

【００５１】各リレースイッチ５８は、前記制御回路基
板４０とは別に設けられたリレー基板５６に実装されて
いる。このリレー基板５６は、前記制御回路基板５０と
ともに放熱部材３２の裏面に対向する位置に配されてい
るが、当該制御回路基板５０よりも放熱部材３２の裏面
から大きく距離をおいて配されている。そして、このリ
レー基板５６が前記放熱部材３２の裏面と対向する側の
面に、前記複数のリレースイッチ５６と、外部接続用の
コネクタ６０とが実装されている。このコネクタ６０に
は、車載負荷へ電力を供給するためのワイヤハーネスに
設けられた外部コネクタ（図示省略）が結合されるよう
になっている。

【００５２】また、この配電ユニット３０では、前記制
御回路基板５０に電源を入力するための電源入力端子６
２と、前記リレー基板５６に電源を入力するための電源
入力端子６４とがともに前記バスバー基板１９に向けて
突設されている。これに対してバスバー基板１９側から
も前記電源入力用バスバー２５と同様の電源入力用バス
バーが配電ユニット３０側に向けて突設されており、当
該電源入力用バスバーと前記電源入力端子６２，６４と
が前記電源入力用バスバー２５と入力端子部３４ａとの
接続と同じ構造（ナット固定部６１に埋め込まれたナッ
ト５７を用いた構造）によって接続されている（図
２）。すなわち、前記各電源入力端子６２，６４に図２
及び図４に示すようなボルト挿通孔６２ａ，６４ａが各
々設けられ、同様に電源入力用バスバーにもボルト挿通
孔が設けられ、各ボルト挿通孔に挿通されたボルトがナ
ット５７にねじ込まれることによって各電源入力端子６
２，６４と電源入力用バスバーとの接続が行われてい
る。

【００５３】次に、この電気接続箱の作用を説明する。

【００５４】図略の車載バッテリーから出力される電力
は、アッパケース１４に形成された適当なコネクタハウ
ジング（例えばコネクタハウジング１８）に結合された
外部コネクタよりバスバー基板１９に入力される。この
電力は、バスバー基板１９の電源入力用バスバー２５か
らこれに入力端子部３４ｂが接続されている入力端子用
バスバー３４へ供給され、当該入力端子用バスバー３４
のドレイン接続部３４ａに実装されているＦＥＴ４０の
ドレインに入力される。

【００５５】ここで、ＦＥＴ４０がオンの場合には、そ
のドレインに入力された電力が出力端子用バスバー３６
からヒューズ素子２６（ヒューズ嵌合部２３に嵌入され
ているヒューズ素子２６）を経由してバスバー基板１９
のヒューズ接続用バスバー３５に入力される。この電力
は、アッパケース１４の適当なコネクタハウジングに結
合された外部コネクタから所定の電気的負荷（例えば車
載電装品）へ供給される。これに対してＦＥＴ４０がオ
フの場合には、そのドレインに電力が入力されても出力
端子用バスバー３６には出力されない。すなわち、配電
回路は遮断される。

【００５６】このＦＥＴ４０のオンオフは、制御回路基
板５０に組み込まれた制御回路により制御される。具体
的には、電気接続箱外の回路から送られる操作信号（例
えばスイッチ信号）がコネクタ５２，５４を通じて制御
回路基板５０の制御回路に入力され、この操作信号を受
けた制御回路は、基板接続用バスバー３８を通じて適当
なＦＥＴ４０のゲート端子４４に制御信号を入力するこ
とにより、そのＦＥＴ４０におけるドレイン−ソース間
の通電のオンオフ切換を制御する。

【００５７】また、車載電源の一部はバスバー基板１９
を経由して電源入力端子６４からリレー基板５６に入力
される。このリレー基板５６においても、これに実装さ
れるリレースイッチ５８のオンオフによって給電制御が
行われる。

【００５８】以上示した電気接続箱では、従来はバスバ
ー回路に組み込まれていた機械式のリレースイッチの一
部がＦＥＴ４０に置き換えられ、かつ、これらのＦＥＴ
４０が共通の放熱部材３２に固着された放熱側バスバー
３４，３６，３８の表面に実装されているので、各ＦＥ
Ｔ４０の冷却を一括して効率良く行うことができる。

【００５９】さらに、この実施の形態にかかる電気接続
箱では、次のような効果を得ることができる。

【００６０】・放熱部材３２の縁から出力端子用バスバ
ー３６が突出して放熱側ヒューズ接続素子３６ａを構成
しており、この放熱側ヒューズ接続素子３６ａとバスバ
ー基板１９側のヒューズ接続素子３５ａとにまたがって
ヒューズ素子２６が装着されるので、従来のようにバス
バー基板１９上に全てのヒューズ素子３６が組み付けら
れるものに比べ、バスバー基板１９自体の占有面積が削
減されるとともに、前記出力端子用バスバー３６がヒュ
ーズ接続端子３６ａを構成する分だけバスバー基板１９
から突出させなければならないヒューズ接続端子の数が
減り、これによってバスバー基板１９の構造が簡素化さ
れる。

【００６１】・ヒューズ素子２６を媒介として放熱側バ
スバー（出力端子用バスバー３６）とバスバー基板１９
側のヒューズ接続用バスバー３５との電気的な接続が行
われる（すなわちヒューズ素子２６が接続媒体を兼ね
る）ことになるので、従来のようにヒューズ素子の配設
部位とは別にバスバー基板側のバスバーと放熱部材側の
バスバーとを突き合せて接合するものに比べ、接続部位
が減り、その分構造が簡素化されるとともに接続信頼性
が高まる。

【００６２】特にこの実施の形態では、ケースカバー１
６に形成されたヒューズ嵌入部２３にヒューズ素子２６
を嵌入するだけの簡単な作業で、当該ヒューズ素子２６
の組み付けと同時に出力端子用バスバー３６とバスバー
基板側ヒューズ接続用バスバー３５との電気的接続を行
うことが可能となっている。

【００６３】・放熱部材３２の縁から複数の出力端子用
バスバー３６が突出して放熱側ヒューズ接続端子３６ａ
を構成するとともに、その放熱部材３２の縁とバスバー
基板１９の縁とが略平行となるように当該放熱部材３２
が配置され、かつ、前記放熱側ヒューズ接続端子３６ａ
の配列方向と平行な方向に複数のバスバー基板側ヒュー
ズ接続端子３５ａが配列されているので、コンパクトな
構造で複数の出力端子用バスバー３６とバスバー基板側
のヒューズ接続用バスバー３５との間にヒューズ素子２
６を介在させることができる。

【００６４】特に、この実施の形態では、前記放熱部材
３２の裏面が前記バスバー基板１９と略直交する姿勢で
当該放熱部材３２をケースに固定しているため、放熱部
材３２とバスバー基板１９とが略同一平面上に並べて配
置されている従来構造に比べ、電気接続箱全体の占有面
積を大幅に削減することができる。

【００６５】・ＦＥＴ４０の駆動を制御する制御回路基
板５０を放熱部材３２の裏面に対向する姿勢で設けてい
るので、放熱部材３２の裏側空間を利用して制御回路基
板５０をコンパクトに配置できるとともに、当該制御回
路基板５０をケース外部から有効に保護することができ
る。

【００６６】特にこの実施の形態では、基板接続用バス
バー３８を折り起こして放熱部材３２の裏面から立直す
る基板接続用端子３８ａを形成しており、この基板接続
用端子３８ａに前記制御回路基板５０が接続されている
構成としているので、簡単な構造でＦＥＴ４０と制御回
路基板５０との電気的接続を行うことが可能となってい
る。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、共通の放熱部材
の裏面に絶縁層を介して放熱側バスバーが固着され、そ
の表面に複数の半導体スイッチング素子が実装されてい
るので、これら半導体スイッチング素子の冷却が前記放
熱部材によって集中的に効率良く行われる。そして、前
記放熱部材の縁から放熱側バスバーが突出して放熱側ヒ
ューズ接続素子を構成しており、この放熱側ヒューズ接
続素子とバスバー基板側のヒューズ接続素子とにまたが
ってヒューズ素子が装着されるので、従来のようにバス
バー基板上に全てのヒューズ素子が組み付けられるもの
に比べ、バスバー基板自体の占有面積も削減されるとと
もに、バスバー基板の構造が簡素化される効果がある。
さらに、ヒューズ素子が接続媒体を兼ねることにより、
放熱部材側の回路とバスバー基板側の回路とを接続する
ための接続部位が減り、その分構造が簡素化されるとと
もに接続信頼性が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる電気接続箱の断面
正面図である。

【図２】前記電気接続箱の要部を示す平面図である。

【図３】前記電気接続箱における配電ユニットの各バス
バーの配列を示す一部断面側面図である。

【図４】前記配電ユニットの斜視図である。

【符号の説明】

１０電気接続箱１２ロアケース１４アッパケース１６ケースカバー１９バスバー基板２３ヒューズ嵌合部２６ヒューズ素子２６ａヒューズ端子３０配電ユニット３２放熱部材３３絶縁層３４入力端子用バスバー３４ａドレイン接続部（半導体スイッチング素子実装
部）３４ｂ入力端子部３５ヒューズ接続用バスバー（バスバー基板側バスバ
ー）３５ａバスバー基板側ヒューズ接続端部３６出力端子用バスバー３６ａ放熱側ヒューズ接続端子３８基板接続用バスバー３８ａ基板接続用端子４０ＦＥＴ（半導体スイッチング素子）４２ソース端子４４ゲート端子５０制御回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鬼塚孝浩愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者北幸功三重県四日市市西末広町１番14号住友電装株式会社内Ｆターム(参考） 5E322 AA01 EA10 5G361 BA04 BC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力回路を構成する複数枚のバスバーを
含むバスバー基板がケース内に収納される電気接続箱に
おいて、前記ケースの外側に露出するように当該ケース
に固定される放熱部材と、この放熱部材の裏面に絶縁層
を介して固着され、前記バスバー基板が構成する電力回
路と接続される電力回路を構成する複数枚の放熱側バス
バーと、その少なくとも一部の放熱側バスバーの表面に
実装される複数の半導体スイッチング素子とを備えると
ともに、前記放熱部材の縁から前記放熱側バスバーの一
部が突出して放熱側ヒューズ接続端子を構成し、前記バ
スバー基板からもそのバスバーの一部が前記放熱側ヒュ
ーズ接続端子の近傍位置で当該ヒューズ接続端子に沿う
向きに突出してバスバー基板側ヒューズ接続端子を構成
し、前記放熱側ヒューズ接続端子とバスバー基板側ヒュ
ーズ接続端子とにまたがってヒューズ素子が装着される
ように構成されていることを特徴とする電気接続箱。
【請求項２】請求項１記載の電気接続箱において、前
記ケースに前記ヒューズ素子が外側から嵌入可能なヒュ
ーズ嵌入部が形成され、このヒューズ嵌入部に嵌入され
たヒューズ素子の各ヒューズ端子が前記放熱側ヒューズ
接続端子とバスバー基板側ヒューズ接続端子とにそれぞ
れ接続されるように構成されていることを特徴とする電
気接続箱。
【請求項３】請求項１または２記載の電気接続箱にお
いて、前記放熱部材の縁から複数の放熱側バスバーが突
出して前記放熱側ヒューズ接続端子を構成するととも
に、その放熱部材の縁と前記バスバー基板の縁とが略平
行となるように当該放熱部材が配置され、かつ、前記放
熱側ヒューズ接続端子の配列方向と平行な方向に複数の
バスバー基板側ヒューズ接続端子が配列されていること
を特徴とする電気接続箱。
【請求項４】請求項３記載の電気接続箱において、前
記放熱部材はその裏面が前記バスバー基板と略直交する
姿勢で前記ケースに固定されていることを特徴とする電
気接続箱。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の電気接
続箱において、前記放熱側バスバーは、入力端子用バス
バーと複数の出力端子用バスバーとを含み、少なくとも
一部の出力端子用バスバーの端部が前記放熱側ヒューズ
接続端子を構成するとともに、前記入力端子用バスバー
と出力端子用バスバーとにまたがって前記半導体スイッ
チング素子が実装され、この半導体スイッチング素子が
オンの時に前記入力端子用バスバーから出力端子用バス
バーへ電力が供給されるように構成されていることを特
徴とする電気接続箱。
【請求項６】請求項５記載の電気接続箱において、複
数の出力端子用バスバーが前記放熱部材の縁に沿って並
ぶ方向に配列され、これら出力端子用バスバーの端部が
前記放熱部材の縁から突出して前記放熱側ヒューズ接続
素子を構成する一方、前記入力端子用バスバーは前記出
力端子用バスバーの配列方向に沿って延びる半導体スイ
ッチング素子実装部を有し、この半導体スイッチング素
子実装部と前記各出力端子用バスバーとにまたがって複
数の半導体スイッチング素子が実装されていることを特
徴とする電気接続箱。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の電気接
続箱において、前記半導体スイッチング素子の駆動を制
御する制御回路基板が前記放熱部材の裏面に対向する姿
勢で設けられていることを特徴とする電気接続箱。
【請求項８】請求項７記載の電気接続箱において、前
記半導体スイッチング素子が実装されている放熱側バス
バーの一部が折り起こされることにより、前記放熱部材
の裏面から立直する基板接続用端子を形成しており、こ
の基板接続用端子に前記制御回路基板が接続されている
ことを特徴とする電気接続箱。