JP2004055886A

JP2004055886A - Power module

Info

Publication number: JP2004055886A
Application number: JP2002212457A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yamane; 山根　茂樹
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: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP3808810B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power module which can execute connection operation rapidly and readily by a simple constitution when an external connecting terminal and an external terminal are connected by using terminal connecting bolt and nut. <P>SOLUTION: The power module is provided with a power circuit part 2, a heat dissipation member 3 wherein the power circuit part 2 is arranged and an insulating case 4 fixed to the heat dissipation member 3 to cover the power circuit part 2. An external connection terminal 5 is formed, which projects to the outside of the insulating case 4 along almost in a normal line direction of a circuit arranged surface 3a from it with an end part of a specific bus bar 20a contained in the power circuit part 2 bent and raised. In the external connection terminal 5, a bolt through hole 50 for passing a bolt B through for connecting the terminal 5 and an external terminal of a wire harness W. In the insulating case 4, a nut holding part 6 for holding a hexagon nut N, with which the bolt B passed through the bolt through hole 50 is screwed between it and the external connection terminal 5, is formed in a position facing the external connection terminal 5 projecting from the case 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バスバーや半導体素子を含む電力回路部が絶縁層を介して放熱部材上に配設されたパワーモジュールに関し、特にバスバーにより構成される外部接続端子にボルトとナットによって外部端子が接続されるパワーモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載された電源や電子ユニットは、通電方向や通電量等を制御するため、電気接続箱を介して他のユニット等に接続されることが多い。従来、この電気接続箱として、バスバー基板を積層することにより電力回路部を構成し、これにヒューズやリレースイッチが組み込まれたものが知られている。
【０００３】
ところで、近年、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またはリレーと共に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薄型のパワーモジュールが開発されるに至っており、かかるパワーモジュールにおいては半導体素子から発せられる熱を冷却する観点から放熱部材の回路配設面上に絶縁層を介して電力回路部が配設されて構成されているものも提案されている（例えば、特開平１１−２０４７００号公報）。
【０００４】
このパワーモジュールにおいて、各種電子ユニット等から延びるワイヤーハーネスを接続する場合、特に、大電流が通電されるような太いワイヤーハーネスを接続する場合には、ワイヤーハーネス脱落防止の観点から例えば電力回路部の特定バスバー端部を利用して構成される外部接続端子の先端部に端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔を設け、一方外部端子であるワイヤーハーネス先端をリング状に形成して、これらのボルト挿通孔とリング部とが同心軸となるように外部接続端子と外部端子とを重ね合わせ、これを端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットとで締結することが広く行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このようなパワーモジュールにおいて、外部回路と接続される上記外部接続端子としては、上記電力回路部の特定バスバー端部が折り起こされて上記放熱部材の回路配設面の法線方向に沿って突出して構成されるものや、あるいは特定バスバー端部が上記回路配設面と平行に延出して構成されるものが考えられる。
【０００６】
ところで、このパワーモジュールは、その放熱部材側を車両壁面に向けて、すなわち放熱部材の回路配設面を車両壁面に平行して装着されることがあり、この壁面に平行して装着されたパワーモジュールに、上記外部接続端子のうち回路配設面に平行に延出して構成される外部接続端子が採用された場合には、上記のように端子接続用ボルトとナットを用いてワイヤーハーネス等を接続する際に、パワーモジュールが装着されている壁面が邪魔になって容易にその作業をすることができない。このことは、放熱部材が薄く形成されればされるほど、壁面との間隔も一層狭くなり、その電気接続作業における作業性も顕著に低下するものと考えられる。従って、パワーモジュールが壁面に平行して装着されるような場合には、上記の外部接続端子のうち、上記バスバー端部が折り起こされ上記放熱部材の回路配設面からその略法線方向に突出して構成された外部接続端子を採用するのが好ましい。
【０００７】
ところが、上記のように外部接続端子を放熱部材の回路配設面からその略法線方向に突出して構成した場合には、上記のようにその作業性が一部改善されるものの、上記接続作業において、ワイヤーハーネスの外部端子を接続する度に、端子用ボルトを、ワイヤーハーネスの外部端子におけるリング部と外部接続端子のボルト挿通孔とに通すと共に、この端子接続用ボルトにナットを、両者を保持したまま、螺合させなければならず、迅速かつ簡易な接続作業をすることが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであり、放熱部材の回路配設面からその法線方向に沿って突出して構成された外部接続端子と外部端子とを、端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットを用いて接続する場合に、簡単な構成で迅速かつ簡易に接続作業を遂行することができるパワーモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、複数本のバスバーを含む電力回路部と、回路配設面を有し、この回路配設面上に絶縁層を介して上記電力回路部が配設される放熱部材と、上記電力回路部を覆うように放熱部材に取り付けられる絶縁ケースとを備えたパワーモジュールであって、上記電力回路部に含まれる特定のバスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出する外部接続端子が形成され、この外部接続端子に該端子と外部電線の外部端子とを接続するための端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記絶縁ケースには、絶縁ケース外部に突出した上記外部接続端子と対向する位置に、上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットを上記外部接続端子との間で挟持するナット挟持部が設けられるものである。
【００１０】
上記のように構成すれば、絶縁ケース外部に突出した外部接続端子と対向する位置に、ボルト挿通孔に挿通された端子接続用ボルトが螺合するナットを上記外部接続端子との間で挟持するナット挟持部が設けられているので、外部接続端子とナット挟持部との間に上記ナットを所望位置に予め挟持させておくことができる。このため、このパワーモジュールを電源ユニットや電子ユニット等に電気的に接続する際には外部電線の外部端子における例えばリング部を外部接続端子のボルト挿通孔に重ね合わせて、挟持されているナットに端子用ボルトを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ簡易に作業を遂行することができる。しかも、このようにナットを保持するための構造として、電力回路部の外部接続端子を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケースを有効に利用してこれにナット挟持部を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。なお、外部接続端子が上記バスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出して構成されるので、このパワーモジュールを車両等の壁面等に装着した後でも、この装着面から離れて電気接続作業を遂行することができ、ワイヤーハーネスの外部端子を容易に外部接続端子に接続することができる。
【００１１】
また、この発明において、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めするためのナット位置決め部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、ナット位置決め部により上記ナットのナット孔が外部接続端子のボルト挿通孔に対位した状態に配置される。このため、ナットの位置決めが容易となり、外部接続端子とナット挟持部とでナットを挟持させる際の作業も迅速かつ簡易に行うことができる。
【００１２】
さらに、この発明において、上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット回動規制部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、端子接続用ボルトをナットに螺合させる際にナットが回動しないので、その回動規制のための工具を要さず、端子接続用ボルトを回すだけの簡単な操作で、外部接続端子とナット挟持部との間に挟持されたナットに螺合させることができる。
【００１３】
上記ナット回動規制部は、その具体的構造を特に限定するものではないが、例えば上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつ側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面が当接するように形成されているものが採用される。
【００１４】
また、この発明において、上記ナット側面に当接されることにより、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めし、かつ上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット当接部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、上記のようなナットの位置決めとその回動規制の機能をナット当接部が併有するので、より簡易に構成することができる。
【００１５】
上記ナット当接部は、その具体的構造を特に限定するものではないが、例えば上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつその挿入方向側の側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面に当接するように形成されているものが採用される。
【００１６】
さらに、この発明において、上記ナット挟持部は、このナット挟持部と上記外部接続端子との間に挿入されたナットの側面に係止されて該ナットの挿入方向と反対方向への移動を規制する係止突片を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、係止突片が、このナット挟持部と上記外部接続端子との間に挿入されたナットの挿入方向と反対の側面に係止され、該ナットの挿入方向と反対方向への抜脱が確実に防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るパワーモジュールの好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るパワーモジュールを六角ナットを挟持させた状態で示す平面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。さらに、図３は、このパワーモジュールを六角ナットを挟持させた状態で示す側面図である。
【００１９】
なお、ここでは、車両等に搭載される図外の電源と電子ユニットである図外のモータとの間に配設され、一定条件下で電源とモータ相互間の通電方向を変更し得るパワーモジュール１であって、その後述する外部接続端子とワイヤーハーネスＷのリング状外部端子Ｔとを、端子接続用ボルトＢとこのボルトＢが螺合する六角ナットＮとの締結によって接続するパワーモジュール１を示すが、本発明に係るパワーモジュールは、これに限らず、放熱が要請され、外部端子を端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットで接続するパワーモジュールに広く適用可能である。
【００２０】
このパワーモジュール１は、図１及び図２に示すように、複数枚のバスバー２０ａ、２０ｂを含む電力回路部２と、絶縁層３０を介して電力回路部２が配設される放熱部材３と、電力回路部２を被覆する絶縁ケース４とを主要構成部材としてなる。
【００２１】
上記電力回路部２は、図４（イ）及び（ロ）に明示するように、所定の領域（本実施形態では略矩形状領域）内に複数枚のバスバー２０ａ，２０ｂが同一平面上に所定のパターンで配列された板状バスバー群２０と、所定バスバー２０ａ間に介在される半導体スイッチング素子である複数個のＦＥＴ２１と、上記複数枚のバスバー２０ａ，２０ｂの片面（図４（ロ）では上面）に接着される制御回路基板２２とを含み、上記ＦＥＴ２１は板状バスバー群２０と制御回路基板２２の双方に電気的に接続されている。
【００２２】
板状バスバー群２０は、本実施形態では、略Ｌ字状の一対の入出力端子用バスバー２０ａと略Ｉ字状の中継バスバー２０ｂとからなり、これらのバスバー２０ａは大電流を流しうるように比較的厚く形成されている。入出力端子用バスバー２０ａは、その端部が垂直に折り起こされて入出力端子である外部接続端子５を構成している。図２及び図４に示すように、これらの外部接続端子５が略矩形状の領域における対角に位置するように、入出力端子用バスバー２０ａが配置されており、これらの入出力端子用バスバー２０ａ間に挟まれた状態で中継バスバー２０ｂが位置するものとなされている。これらの外部接続端子５は、その先端部に端子接続用ボルトＢの軸部Ｂ１が挿通されるボルト挿通孔５０が板厚方向に貫通して形成されている。
【００２３】
そして、この電力回路部２は、ＦＥＴ２１がこれらの入出力端子用バスバー２０ａと中継バスバー２０ｂとの間に跨設されると共に、所定の電子部品が所定の位置に配設され、所定の条件下で通電方向が逆転されるものとなされている。
【００２４】
なお、板状バスバー群２０の形状やバスバー２０ａ，２０ｂの配置パターンは適宜変更することができ、またＦＥＴ２１について、ＬＳＩ等のその他の半導体素子に変更することもできる。さらに、制御回路基板２２についてこれをＦＥＴ２１の上位に配置するように変更することもできる。また、図中２３は、一端が制御回路基板２２に電気的に接続され、接続される外部端子によってＦＥＴ２１の操作信号が入力される信号入力端子であり、本実施形態では上記絶縁ケース４に取り付けられ、一端を制御回路基板２２に接続するものとなされている。
【００２５】
この電力回路部２が配設される上記放熱部材３は、略矩形板状形状を有し、例えば全体がアルミニウム系金属等の熱伝導性に優れた材料で形成され、その上面が平坦に形成されて回路配設面３ａとして構成されている。この回路配設面３ａ上には、少なくとも上記電力回路部２が配設される所定の領域に絶縁層３０が設けられている。この絶縁層３０は、放熱部材３に熱的に接続されており、例えば絶縁性の高い接着剤（例えばエポキシ系樹脂からなる接着剤、シリコーン系接着剤等）を塗布して乾燥させることにより形成され、あるいは回路配設面３ａ上に絶縁シートを貼着することにより形成される。なお、この放熱部材３について回路配設面３ａと反対側に放熱フィン、放熱ピン等を突出して形成し、放熱効率を向上させるように構成しても良い。また、放熱部材３について、上述のように、上面、すなわち回路配設面が平坦に形成されているものだけでなく、例えば特開２００１―２６８７８５号に記載されているように、回路配設面が段状に形成されているものであっても良い。
【００２６】
而して、上記電力回路部２は、上記放熱部材３の回路配設面３ａ上に絶縁層３０を介して配設されている。具体的には、各バスバー２０ａ，２０ｂにより構成される板状バスバー群２０が絶縁層３０上に接着され、あるいは板状バスバー群２０に含まれるバスバー２０ａ，２０ｂの中に接地されるべきものが含まれる場合には、このバスバー２０ａ，２０ｂが放熱部材３にネジ止めされることによって、絶縁層３０を介して放熱部材３の回路配設面３ａ上に配設されている。
【００２７】
一方、上記絶縁ケース４は、図１ないし図３に示すように、平面視において略矩形状のケース本体４ａの各隅部から一方向（図１では左右方向）に沿って外方に突出した突出部４ｂが設けられた平面視略Ｈ字状の形状を有すると共に、放熱部材３側に開口する扁平箱型形状を有し、上記放熱部材３に配設された電力回路部２を被覆してこの電力回路部２を外部衝撃から保護し得るものとなされている。なお、この絶縁ケース４は、例えば電気絶縁性を有する合成樹脂を金型によって一体に成形して製造される。
【００２８】
この絶縁ケース４の天壁には、絶縁ケース４を放熱部材３に取り付けた場合に、上記電力回路部２の外部接続端子５に対応する位置に、この天壁を貫通する端子用貫通孔４０が形成されている。すなわち、絶縁ケース４の対角に位置する突出部４ｂにおける基端部には、それぞれ電力回路部２の外部接続端子５が挿通される平面視細長矩形状の端子用貫通孔４０が上記絶縁ケース４の天壁を貫通して形成されている。この端子用貫通孔４０は、図１及び図５に示すように、放熱部材３側開口が拡開してテーパー状に形成され、入出力両端子である外部接続端子５を挿通させ易いものとなされている。
【００２９】
図１における絶縁ケース４の左右両側部に対角配置された二つの端子用貫通孔４０は、その周辺における構造が共に共通するので、右側部に配置された端子用貫通孔４０周辺の構造について説明する。
【００３０】
すなわち、図１及び図５に示すように、上記端子用貫通孔４０の長手方向（図１では上下方向）両側縁には、それぞれ一対の補強壁部４１が垂設され、これらの一対の補強壁部４１はケース突出部４ｂの突出方向に沿って設けられている一方、端子用貫通孔４０の幅方向（図１では左右方向）両側縁のうちケース本体４ａ側（図１では左側）に位置する一側縁には、ナット台座部４２が垂設されている。要するに、一対の補強壁部４１と、これらに連設されたナット台座部４２により平面視において一端開口型の略コ字状壁部を構成し、このコ字状壁部によって端子用貫通孔４０が一側縁を除いて囲まれた状態となっている。なお、このコ字状壁部のケース本体４ａ側には、三角片４３が一体に設けられ、このコ字状壁部の強度を向上させるものとなされている。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、上述のように六角ナットＮが用いられており、この六角ナットＮは、言うまでもないが、断面視正六角形形状を呈し、その中心部に端子接続用ボルトＢが螺接するナット孔Ｎ１が設けられている（図２参照）。従って、この六角ナットＮの側面は、６つの平面により形成されている。なお、ナットの２面幅とは六角ナットの側面のうち平行配置される２面間距離をいい、ナットの高さとは、ナットの軸線方向長さをいう。
【００３２】
上記ナット台座部４２は、図２及び図６に示すように、略Ｕ字状に切り欠かれ、このＵ字状切欠き部４２ａの端子用貫通孔４０側（図１では右側）部分の内周面が上記六角ナットＮ外側面のうち対応する４面に略適合するように形成されている。具体的には、ナット台座部４２のＵ字状切欠き部４２ａは、六角ナットＮの上記対向する４面に略適合するように、一対の対向する垂直面と、これらの垂直面に連設され各面が所定角度で交差するＶ字面とから構成されている。従って、このナット台座部４２に六角ナットＮの対応する面が当接された状態では、六角ナットＮは放熱部材３側に向かう方向（図６では下方）及びこれに垂直に交わるナット径方向（図６では左右方向）への移動が規制されると共に、六角ナットＮの回動が規制されるものとなされている。
【００３３】
このＵ字状切欠き部４２ａの長さは、六角ナットＮの高さに対応して設定されている。また、Ｕ字状切欠き部４２ａの深さは、Ｕ字状切欠き部４２ａ内周面に上記六角ナットＮが適合状態に当接された場合に、このナット孔Ｎ１が上記外部接続端子５のボルト挿通孔５０に対位するように設定されている。一方、Ｕ字状切欠き部４２ａの幅は、その開口部から六角ナットＮを挿入し得るように、本実施形態では六角ナットＮの二面幅より若干大きく設定されている。
【００３４】
なお、本実施形態におけるナット台座部４２は、本願請求項にいうナット当接部に相当することは言うまでもない。
【００３５】
本実施形態のナット台座部４２は、Ｕ字状切欠き部４２ａの開口から六角ナットＮをその深さ方向と六角ナットＮの対角幅方向とを一致させて挿入し、この状態でＵ字状切欠き部４２ａ内周面に当接されるように形成されているが、このナット台座部４２に対するナットの当接構造は特に限定されるものではなく、例えばＵ字状切欠き部４２ａの開口から六角ナットＮをその深さ方向と六角ナットＮの二面幅方向とを一致させた状態で挿入し、この状態でＵ字状切欠き部４２ａの内周面の所定箇所に当接されるように形成されるものであっても良い。
【００３６】
また、Ｕ字状切欠き部４２ａには、図５及び図６に明示するように、端子用貫通孔４０の開口縁、すなわち後述する絶縁ケース４組付状態における電力回路部２の外部接続端子５から所定の間隙Ｓを空けて舌片状のナット挟持部６が立設されている。
【００３７】
このナット挟持部６は、後述する絶縁ケース４組付状態において電力回路部２の外部接続端子５との協働により六角ナットＮを挟着保持するためのものであり、この外部接続端子５との間の上記間隙Ｓに六角ナットＮを挿入配置しうるものとなされている。従って、外部接続端子５とナット挟持部６との間隙Ｓは、これら両部材により挟着されるナット、本実施形態では六角ナットＮの高さによって適宜決定される。また、このナット挟持部６は、一定の弾性を有するものとなされ、本実施形態では、特に、図６で明示するようにナット挟持部６が門型形状に形成され、弾性変形し易いものとなされている。さらに、ナット挟持部６は、上述のように、先端に向かうにつれ端子用貫通孔４０側、すなわち外部接続端子５側に傾斜して形成され、ナット台座部４２における六角ナットＮの載置領域を確保するものとなされていると共に、六角ナットＮの外部接続端子５に対する押し付け力を向上せしめるものとなされている。
【００３８】
また、ナット挟持部６は、図５に明示するように、その先端部に上記端子用貫通孔４０側（図５では右側）、すなわち後述する絶縁ケース４組付状態における電力回路部２の外部接続端子５側に突出する係止突片６０が設けられている。この係止突片６０は、図６に明示するように、その放熱部材３側の端面がナット台座部４２に当接された六角ナットＮに適合するように逆Ｖ字状に切り込まれて形成されている。すなわち、この係止突片６０とナット台座部４２との間に上記六角ナットＮが略適合状態に嵌り込むものとなされている。
【００３９】
なお、図１及び図２における７は、信号入力用端子２３を取り囲むフードであり、このフード７と信号入力用端子２３とで外部接続コネクタを形成するものとなされている。
【００４０】
上記構成の絶縁ケース４を電力回路部２が配設された放熱部材３に取り付けるには、まず絶縁ケース４の開口部を放熱部材３に向けて、その回路配設面３ａ上の電力回路部２を被覆しつつ、この電力回路部２の外部接続端子５を絶縁ケース４の端子用貫通孔４０に挿通して、絶縁ケース４の放熱部材３側端面を放熱部材３の回路配設面３ａに重ね合わせる。このとき、外部接続端子５は、その外周縁部がナット台座部４２の一側面に当接した状態に配置されると共に、その外部接続端子５のボルト挿通孔５０がＵ字状切欠き部４２ａの放熱部材３側端部に略対位した状態に配置されている。そして、図２に示すように放熱部材３と絶縁ケース４とをネジ止めすることにより両者を取り付けてパワーモジュール１を形成する。
【００４１】
而して、このパワーモジュール１は、電力回路部２のバスバー２０ａ端部が垂直に折り起こされて構成された外部接続端子５が絶縁ケース４の端子用貫通孔４０から外部に突出した状態に立設され、この外部接続端子５に対向して絶縁ケース４のナット挟持部６が位置している。
【００４２】
このパワーモジュール１に六角ナットＮを装着する場合には、上記外部接続端子５とナット挟持部６との間に、六角ナットＮを挿入する。そして、これらの外部接続端子５とナット挟持部６とによりこの六角ナットＮを挟持させる。
【００４３】
具体的には、外部接続端子５のボルト挿通孔５０と六角ナットＮのナット孔Ｎ１の中心軸が平行となる状態にセットし、外部接続端子５とナット挟持部６との間隙Ｓに放熱部材３と反対側の方向から六角ナットＮを挿入する。このとき、六角ナットＮの挿入に伴って図５に２点鎖線で示すように、ナット挟持部６は外部接続端子５側の反対側に撓むように弾性変形する。そして、この六角ナットＮをその側面がナット台座部４２に当接するまで押し込むと、ナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮを乗り越え、これによりナット挟持部６がある程度弾性回復し、このナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮの放熱部材３と反対側の側面縁部に係止される一方、六角ナットＮはナット挟持部６により外部接続端子５に押し付けられた状態で挟持される。この六角ナットＮの挿入の際に、六角ナットＮが適正な姿勢状態にないときは、ナット台座部４２のＵ字状切欠き部４２ａ内面に沿って適正な姿勢状態に補正される。すなわち、六角ナットＮは、外部接続端子５とナット挟持部６との間で、かつナット台座部４２とナット挟持部６の係止突片６０との間にそのナット孔Ｎ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０との中心軸を一致させた状態でかつ回動することができない状態で挟持される。
【００４４】
この六角ナットＮが保持されたパワーモジュール１を電源や電子ユニット等に接続する場合について説明する。すなわち、パワーモジュール１をその放熱部材３側を車両壁面に向けて該壁面に装着した後に、リング状に形成されたワイヤーハーネスＷ先端部の外部端子を外部接続端子５のナット挟持部６側と反対側の側面に当接させる。このとき、ワイヤーハーネスＷの外部端子におけるリング部Ｗ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０との軸心を一致させた状態にワイヤーハーネスＷのリング状外部端子を外部接続端子５に配置する。そして、端子接続用ボルトＢの軸部Ｂ１をワイヤーハーネスＷの外部端子におけるリング部Ｗ１及び外部接続端子５のボルト挿通孔５０に通して、上記のようにボルト挿通孔５０と中心軸を一致させた状態でかつ回動することができない状態に挟持された六角ナットＮに螺合する。
【００４５】
このように、本実施形態に係るパワーモジュール１は、外部接続端子５が電力回路部２の特定のバスバー２０ａ端部が垂直に折り起こされて絶縁ケース４から外部に突出して構成されているので、このパワーモジュール１を車両に装着した後でも、車両壁面から離れて上記のような電気接続作業を遂行することができ、ワイヤーハーネスＷ等の外部端子を容易に外部接続端子５に接続することができ、その良好な作業性を確保することができる。
【００４６】
また、絶縁絶縁ケース４外部に突出した上記外部接続端子５と対向する位置に設けられ、上記ボルト挿通孔５０に挿通された端子接続用ボルトＢが螺合する六角ナットを外部接続端子５との間で挟持するナット挟持部６が設けられ、しかもこの六角ナットＮに対応するナット台座部４２が設けられているので、これらの外部接続端子５とナット挟持部６との間に上記六角ナットＮを所望位置に予め挟着させておくことができる。このため、上述のように、このパワーモジュール１を電源ユニットや電子ユニットに電気的に接続する際にはワイヤーハーネスＷの外部接続端子におけるリング部Ｗ１を外部接続端子５のボルト挿通孔５０に重ね合わせて、挟着されている六角ナットＮに端子接続用ボルトＢを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ的確に作業を遂行することができ、その作業効率を向上させることができる。しかも、このように、六角ナットＮを保持するための構造として、電力回路部２の外部接続端子５を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケース４を有効に利用してこれにナット挟持部６を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。
【００４７】
また、上記六角ナットＮの側面に当接されることにより、六角ナットＮのナット孔Ｎ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０とが同心軸となるように六角ナットＮを位置決めし、かつ外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟持された六角ナットＮの回動を規制するナット台座部４２が設けられているので、六角ナットＮの位置決めが容易となり、六角ナットＮを所定位置に挿入する場合における作業も迅速かつ容易に行うことができると共に、六角ナットＮの回動規制のための工具を要さず、端子接続用ボルトＢを回すだけの簡単な操作で外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟持された六角ナットＮに螺合させることができる。しかも、これらのナット位置決め機能とナット回動規制の機能をナット台座部４２が併有するので、各機能を有する部材を個別に製作する場合よりも簡易に構成することができる。
【００４８】
しかも、ナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮにおける放熱部材３側と反対側の対応側面に係止され、これによりナット挟持部６の基端部から先端部に向かう方向、すなわち六角ナットＮの挿入方向と反対方向への抜脱が確実に防止される。
【００４９】
なお、以上に本実施形態に係るパワーモジュール１について説明したが、この発明に係るパワーモジュールは、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば以下のような変更が可能である。
【００５０】
上記実施形態で、外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟着されるナットは、断面正六角形の六角ナットとなされているが、挟着されるナットはこれに限定されるものではなく、例えば四角ナットや袋ナット等であっても良い。
【００５１】
上記実施形態では、外部接続端子５とナット挟持部６との間に六角ナットＮを挟着し得るようにナット台座部４２が形成されているが、このナット台座部の具体的構成は、挟着させるナット、例えば四角ナットの形状等に応じて適宜変更することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、ナット位置決め機能とナット回動規制機能を併有するナット当接部としてナット台座部４２を設けたが、これらの機能を併有するナット当接部は、このナット台座部４２に限定されず、例えばナット挟持部にナットの断面形状に略適合する凹部を設けるものであっても良い。また、上記各機能を併有するナット当接部を設けることなく、例えばナット位置決め機能を有するナット位置決め部やナット回動規制機能を有するナット回動規制部を個々にまたは双方設けるものであっても良い。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、絶縁ケース４は、電力回路部２の略全てを覆うものを用いたが、これに限定されるものではなく、電力回路部の一部、例えば外部接続端子の周辺を覆うものであっても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、複数本のバスバーを含む電力回路部と、回路配設面を有し、この回路配設面上に絶縁層を介して上記電力回路部が配設される放熱部材と、上記電力回路部を覆うように放熱部材に取り付けられる絶縁ケースとを備えたパワーモジュールであって、上記電力回路部に含まれる特定のバスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出する外部接続端子が形成され、この外部接続端子に該端子と外部電線の外部端子とを接続するための端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記絶縁ケースには、絶縁ケース外部に突出した上記外部接続端子と対向する位置に、上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットを上記外部接続端子との間で挟持するナット挟持部が設けられるので、　外部接続端子とナット挟持部との間に上記ナットを所望位置に予め挟持させておくことができ、このため、パワーモジュールを電源ユニットや電子ユニット等に電気的に接続する際には外部電線の外部端子であるリング部を外部接続端子のボルト挿通孔に重ね合わせて、挟持されているナットに端子用ボルトを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ簡易に作業を遂行することができる。しかも、このようにナットを保持するための構造として、電力回路部の外部接続端子を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケースを有効に利用してこれにナット挟持部を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るパワーモジュールを六角ナットを挟着させた状態で示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同パワーモジュールを六角ナットを挟着させた状態で示す側面図である。
【図４】（イ）は、同パワーモジュールの電力回路部を示す平面図である。（ロ）は、（イ）のロ−ロ線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同パワーモジュールの挟着片を含む要部拡大側面図である。
【符号の説明】
１　パワーモジュール
２　電力回路部
３　放熱部材
３ａ　回路配設面
４　絶縁ケース
５　外部接続端子
６　ナット挟持部
２０ａ、２０ｂ　バスバー
３０　絶縁層
４２　ナット台座部（ナット当接部）
６０　係止突片[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power module in which a power circuit section including a bus bar and a semiconductor element is disposed on a heat radiating member via an insulating layer, and in particular, an external terminal is connected to an external connection terminal formed by a bus bar by a bolt and a nut. Power module.
[0002]
[Prior art]
A power supply or an electronic unit mounted on a vehicle is often connected to another unit or the like via an electric connection box in order to control an energizing direction, an energizing amount, and the like. Heretofore, there has been known an electric connection box in which a power circuit unit is configured by stacking bus bar substrates, and a fuse and a relay switch are incorporated in the electric circuit unit.
[0003]
By the way, in recent years, in order to realize miniaturization and high-speed switching control of such an electric junction box, a thin power device in which a semiconductor switching element such as an FET is interposed between an input terminal and an output terminal instead of or in addition to the relay. Modules have been developed, and in such a power module, a power circuit portion is provided via an insulating layer on a circuit mounting surface of a heat radiating member from a viewpoint of cooling heat generated from a semiconductor element. Some have been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-204700).
[0004]
In this power module, when connecting a wire harness extending from various electronic units and the like, particularly, when connecting a thick wire harness through which a large current flows, from the viewpoint of preventing the wire harness from dropping, for example, the power circuit section A bolt insertion hole through which a terminal connection bolt is inserted is provided at a distal end of an external connection terminal formed using a specific bus bar end, and a wire harness distal end which is an external terminal is formed in a ring shape. It is widely practiced to superimpose an external connection terminal and an external terminal such that the bolt insertion hole and the ring part are concentric axes, and fasten the external connection terminal with a terminal connection bolt and a nut to which the bolt is screwed. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Here, in such a power module, as the external connection terminal to be connected to an external circuit, a specific bus bar end of the power circuit portion is bent up in a normal direction of a circuit mounting surface of the heat radiating member. It may be configured so as to protrude along the line, or may be configured such that the end portion of the specific bus bar extends in parallel with the circuit arrangement surface.
[0006]
By the way, the power module may be mounted with the heat radiation member side facing the vehicle wall surface, that is, with the circuit disposition surface of the heat radiation member parallel to the vehicle wall surface. When the module employs the external connection terminals of the above-mentioned external connection terminals, the external connection terminals being formed so as to extend in parallel with the circuit arrangement surface, a wire harness or the like is formed using the terminal connection bolts and nuts as described above. At the time of connection, the wall on which the power module is mounted is in the way and cannot be easily operated. This is presumably because the thinner the heat dissipating member is, the smaller the distance between the heat dissipating member and the wall surface is, and the workability in the electrical connection work is significantly reduced. Therefore, in the case where the power module is mounted in parallel with the wall surface, of the external connection terminals, the end portion of the bus bar is bent up and substantially in the normal direction from the circuit arrangement surface of the heat dissipation member. It is preferable to employ an external connection terminal that is configured to protrude.
[0007]
However, when the external connection terminal is configured to protrude from the circuit disposition surface of the heat radiating member in a substantially normal direction as described above, although the workability is partially improved as described above, Each time the external terminal of the wire harness is connected, the terminal bolt is passed through the ring portion of the external terminal of the wire harness and the bolt insertion hole of the external connection terminal, and a nut is connected to the terminal connection bolt, and both are connected. There is a problem that it is difficult to perform a quick and simple connection work while screwing it while holding it.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problem, and has an external connection terminal and an external terminal configured to protrude from a circuit mounting surface of a heat radiating member along a normal direction thereof for connecting terminals. An object of the present invention is to provide a power module capable of performing a connection operation quickly and easily with a simple configuration when connecting using a bolt and a nut to which the bolt is screwed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has a power circuit portion including a plurality of bus bars, and a circuit mounting surface, and the power circuit portion is provided on the circuit mounting surface via an insulating layer. A power module comprising: a heat radiating member; and an insulating case attached to the heat radiating member so as to cover the power circuit portion, wherein an end of a specific bus bar included in the power circuit portion is bent and An external connection terminal protruding from the disposition surface to the outside of the insulating case along a substantially normal direction thereof is formed, and a terminal connection bolt for connecting the terminal to an external terminal of an external electric wire is formed on the external connection terminal. On the other hand, the nut through which the bolt inserted into the bolt insertion hole is screwed at a position facing the external connection terminal protruding outside the insulation case, while the bolt insertion hole to be inserted is formed. External connection In which nut clamping portion for clamping between the terminals are provided.
[0010]
With this configuration, a nut to which the terminal connection bolt inserted into the bolt insertion hole is screwed is sandwiched between the external connection terminal and the position facing the external connection terminal protruding outside the insulating case. Since the nut holding portion is provided, the nut can be previously held at a desired position between the external connection terminal and the nut holding portion. For this reason, when electrically connecting this power module to a power supply unit, an electronic unit, or the like, for example, a ring portion of the external terminal of the external electric wire is overlapped with the bolt insertion hole of the external connection terminal, and the power supply module is connected to the nut held therebetween. Electrical connection can be achieved simply by tightening the terminal bolts, and work can be performed quickly and easily. Moreover, as a structure for holding the nut in this manner, the external connection terminal of the power circuit portion is used, and the insulating case covering all or a part of the power circuit portion is effectively used, and the nut holding portion is provided on the insulating case. It is only necessary to protrude, and the configuration can be made easily. In addition, since the external connection terminal is formed by bending the end of the bus bar and protruding from the circuit disposition surface along the substantially normal direction to the outside of the insulating case, this power module is mounted on a wall surface of a vehicle or the like. Even after being mounted on the mounting surface, the electrical connection work can be performed away from the mounting surface, and the external terminals of the wire harness can be easily connected to the external connection terminals.
[0011]
In the present invention, it is preferable that a nut positioning portion for positioning the nut is provided so that the nut hole of the nut and the bolt insertion hole of the external connection terminal are concentric. According to this structure, the nut positioning portion positions the nut hole of the nut so as to face the bolt insertion hole of the external connection terminal. For this reason, the positioning of the nut is facilitated, and the operation for clamping the nut between the external connection terminal and the nut clamping portion can be performed quickly and easily.
[0012]
Further, in the present invention, it is preferable that a nut rotation restricting portion for restricting rotation of the nut clamped between the external connection terminal and the nut clamping portion is provided. With such a configuration, the nut does not rotate when the terminal connection bolt is screwed into the nut, so that a simple operation of simply turning the terminal connection bolt is unnecessary without a tool for regulating the rotation. Thus, the nut can be screwed into the nut held between the external connection terminal and the nut holding portion.
[0013]
Although the specific structure of the nut rotation restricting portion is not particularly limited, for example, the nut turning restricting portion is inserted between the external connection terminal and the nut holding portion, and at least a part of a side surface is formed in a plane. A nut that is formed so that this flat surface abuts is adopted.
[0014]
Further, in the present invention, the nut is positioned such that the nut hole of the nut and the bolt insertion hole of the external connection terminal are concentric with each other by being brought into contact with the side surface of the nut, and the external connection terminal It is preferable to have a nut contact portion for restricting rotation of the nut held between the nut holding portion and the nut holding portion. With this configuration, the nut abutment portion has the functions of positioning the nut and restricting the rotation thereof as described above, so that the configuration can be simplified.
[0015]
Although the specific structure of the nut contact portion is not particularly limited, for example, the nut contact portion is inserted between the external connection terminal and the nut holding portion, and at least a part of the side surface on the insertion direction side is flat. The nut formed so as to abut this plane is adopted.
[0016]
Further, in the present invention, the nut holding portion is locked on a side surface of the nut inserted between the nut holding portion and the external connection terminal, and regulates movement of the nut in a direction opposite to the insertion direction. It is preferred to have a locking projection. With this configuration, the locking projection is locked on the side opposite to the insertion direction of the nut inserted between the nut holding portion and the external connection terminal, and is opposite to the insertion direction of the nut. Withdrawal is reliably prevented.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of a power module according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a plan view showing the power module according to the present embodiment in a state where a hexagon nut is held therebetween. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. FIG. 3 is a side view showing the power module in a state where a hexagon nut is held therebetween.
[0019]
Here, a power module is provided between a power supply (not shown) mounted on a vehicle or the like and a motor (not shown), which is an electronic unit, and is capable of changing an energizing direction between the power supply and the motor under certain conditions. 1, a power module 1 for connecting an external connection terminal to be described later and a ring-shaped external terminal T of the wire harness W by fastening a terminal connection bolt B and a hexagon nut N to which the bolt B is screwed. Although shown, the power module according to the present invention is not limited to this, and is widely applicable to power modules that require heat radiation and connect external terminals with terminal connection bolts and nuts to which the bolts are screwed.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the power module 1 includes a power circuit section 2 including a plurality of bus bars 20 a and 20 b, and a heat radiating member 3 on which the power circuit section 2 is disposed via an insulating layer 30. And an insulating case 4 that covers the power circuit unit 2 as main constituent members.
[0021]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the power circuit section 2 has a plurality of bus bars 20a and 20b in a predetermined area (substantially rectangular area in the present embodiment) on the same plane. , A plurality of FETs 21 as semiconductor switching elements interposed between predetermined bus bars 20a, and one surface of the plurality of bus bars 20a and 20b (the upper surface in FIG. 4B). ), And the FET 21 is electrically connected to both the plate-shaped bus bar group 20 and the control circuit board 22.
[0022]
In the present embodiment, the plate-shaped bus bar group 20 includes a pair of substantially L-shaped bus bars 20a for input / output terminals and a substantially I-shaped relay bus bar 20b, and these bus bars 20a can flow a large current. It is formed relatively thick. The end of the input / output terminal bus bar 20a is vertically bent to form an external connection terminal 5 which is an input / output terminal. As shown in FIGS. 2 and 4, the input / output terminal bus bars 20a are arranged so that these external connection terminals 5 are located diagonally in the substantially rectangular area. The relay bus bar 20b is positioned between the relay bus bars 20a. These external connection terminals 5 are formed with bolt insertion holes 50 through which the shaft portions B1 of the terminal connection bolts B are inserted at their tip portions in the thickness direction.
[0023]
In the power circuit section 2, the FET 21 is provided between the input / output terminal bus bar 20a and the relay bus bar 20b, and a predetermined electronic component is disposed at a predetermined position. , The direction of current flow is reversed.
[0024]
The shape of the plate-shaped bus bar group 20 and the arrangement pattern of the bus bars 20a and 20b can be changed as appropriate, and the FET 21 can be changed to another semiconductor element such as an LSI. Further, the control circuit board 22 may be modified so as to be arranged above the FET 21. In the figure, reference numeral 23 denotes a signal input terminal, one end of which is electrically connected to the control circuit board 22 and an operation signal of the FET 21 is input by an external terminal connected thereto. One end is connected to the control circuit board 22.
[0025]
The heat dissipating member 3 on which the power circuit portion 2 is disposed has a substantially rectangular plate shape, and is entirely formed of a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum-based metal, and has a flat upper surface. Thus, a circuit arrangement surface 3a is formed. On the circuit mounting surface 3a, an insulating layer 30 is provided at least in a predetermined region where the power circuit unit 2 is provided. The insulating layer 30 is thermally connected to the heat radiating member 3 and is formed, for example, by applying a highly insulating adhesive (for example, an adhesive made of an epoxy-based resin, a silicone-based adhesive, etc.) and drying. Alternatively, it is formed by attaching an insulating sheet on the circuit arrangement surface 3a. Note that the heat radiating member 3 may be configured so that a heat radiating fin, a heat radiating pin, and the like protrude and formed on the side opposite to the circuit arrangement surface 3a so as to improve heat radiating efficiency. In addition, as described above, the heat dissipating member 3 is not limited to one having an upper surface, that is, a circuit disposing surface formed flat, but also a circuit disposing surface as described in, for example, JP-A-2001-268785. May be formed in a step shape.
[0026]
Thus, the power circuit section 2 is provided on the circuit mounting surface 3 a of the heat radiating member 3 via the insulating layer 30. Specifically, the tabular bus bar group 20 composed of the bus bars 20a and 20b is bonded on the insulating layer 30, or the bus bar 20a and 20b included in the tabular bus bar group 20 should be grounded. When included, the bus bars 20 a and 20 b are screwed to the heat radiating member 3, and are arranged on the circuit mounting surface 3 a of the heat radiating member 3 via the insulating layer 30.
[0027]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the insulating case 4 protrudes outward from each corner of the substantially rectangular case main body 4a in one direction (the horizontal direction in FIG. 1) in plan view. It has a substantially H-shape in plan view provided with the protruding portion 4b, and has a flat box shape opening to the heat radiating member 3 side, and covers the power circuit portion 2 provided in the heat radiating member 3. The lever circuit 2 can be protected from external impact. The insulating case 4 is manufactured by, for example, integrally molding a synthetic resin having electrical insulation properties with a mold.
[0028]
When the insulating case 4 is attached to the heat radiating member 3, a through hole 40 for a terminal penetrating the top wall is provided at a position corresponding to the external connection terminal 5 of the power circuit section 2. Is formed. That is, at the base end of the protruding portion 4 b located at the diagonal of the insulating case 4, the terminal through-hole 40 of a slender rectangular shape in a plan view into which the external connection terminal 5 of the power circuit section 2 is inserted is formed. 4 is formed through the top wall. As shown in FIGS. 1 and 5, the terminal through-hole 40 is formed in a tapered shape with an opening on the heat radiation member 3 side widened to facilitate insertion of the external connection terminal 5 which is an input / output terminal. Has been done.
[0029]
Since the structure around the two terminal through holes 40 diagonally arranged on the left and right sides of the insulating case 4 in FIG. 1 is common, the structure around the terminal through hole 40 arranged on the right side is described. explain.
[0030]
That is, as shown in FIGS. 1 and 5, a pair of reinforcing wall portions 41 are vertically provided on both longitudinal edges (vertical direction in FIG. 1) of the terminal through-hole 40, respectively. The wall portion 41 is provided along the projecting direction of the case projecting portion 4b, and on the case body 4a side (the left side in FIG. 1) of the both side edges of the terminal through hole 40 in the width direction (the left-right direction in FIG. 1). A nut pedestal portion 42 is vertically provided on one side edge located. In short, the pair of reinforcing wall portions 41 and the nut pedestal portions 42 connected thereto form a substantially U-shaped wall portion having an open end in a plan view, and the U-shaped wall portion forms the terminal through hole 40. Are surrounded except for one side edge. A triangular piece 43 is integrally provided on the case body 4a side of the U-shaped wall to improve the strength of the U-shaped wall.
[0031]
Here, in the present embodiment, the hexagonal nut N is used as described above. Needless to say, the hexagonal nut N has a regular hexagonal shape in cross section, and the terminal connection bolt B is provided at the center thereof. A nut hole N1 to be screwed is provided (see FIG. 2). Therefore, the side surface of the hexagonal nut N is formed by six planes. Note that the two-face width of the nut refers to a distance between two faces arranged in parallel among the side faces of the hexagon nut, and the height of the nut refers to a length of the nut in the axial direction.
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 6, the nut pedestal portion 42 is cut out in a substantially U-shape, and a portion of the U-shaped notch portion 42a on the side of the terminal through hole 40 (the right side in FIG. 1). The peripheral surface is formed so as to substantially conform to the corresponding four surfaces of the hexagon nut N outer surface. Specifically, the U-shaped notch 42a of the nut pedestal 42 is provided with a pair of opposed vertical surfaces and a continuous connection with these vertical surfaces so as to substantially fit the four opposed surfaces of the hexagon nut N. And a V-shaped surface where each surface intersects at a predetermined angle. Therefore, in a state where the corresponding surface of the hexagonal nut N is in contact with the nut pedestal portion 42, the hexagonal nut N is directed toward the heat dissipating member 3 (downward in FIG. 6) and a nut radial direction perpendicular to the direction (in FIG. 6). 6 is restricted, and the rotation of the hexagonal nut N is also restricted.
[0033]
The length of the U-shaped notch 42a is set according to the height of the hexagon nut N. The depth of the U-shaped notch 42a is such that when the hexagon nut N is abutted on the inner peripheral surface of the U-shaped notch 42a in a conforming state, the nut hole N1 is inserted into the external connection terminal 5a. Is set so as to face the bolt insertion hole 50. On the other hand, the width of the U-shaped notch 42a is set slightly larger than the width across flats of the hexagon nut N in this embodiment so that the hexagon nut N can be inserted through the opening.
[0034]
It is needless to say that the nut pedestal portion 42 in the present embodiment corresponds to the nut contact portion described in the claims of the present application.
[0035]
In the nut pedestal portion 42 of the present embodiment, the hexagonal nut N is inserted from the opening of the U-shaped notch portion 42a so that the depth direction thereof matches the diagonal width direction of the hexagonal nut N. The nut-shaped notch 42a is formed so as to be in contact with the inner peripheral surface thereof. However, the structure in which the nut abuts on the nut pedestal 42 is not particularly limited. For example, the U-shaped notch 42a The hexagonal nut N is inserted from the opening in a state where its depth direction and the width across flats of the hexagonal nut N are aligned, and in this state, the hexagonal nut N is brought into contact with a predetermined portion of the inner peripheral surface of the U-shaped notch 42a. It may be formed in such a way.
[0036]
As shown in FIGS. 5 and 6, the U-shaped notch 42a has an opening edge of the terminal through hole 40, that is, an external connection terminal of the power circuit unit 2 in a state where the insulating case 4 is assembled. A tongue-shaped nut holding portion 6 is provided upright at a predetermined gap S from 5.
[0037]
The nut holding portion 6 is for holding and holding the hexagonal nut N in cooperation with the external connection terminal 5 of the power circuit portion 2 in a state where the insulating case 4 described later is assembled. The hexagonal nut N can be inserted and arranged in the gap S between them. Therefore, the gap S between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6 is appropriately determined by the height of the nut sandwiched by these two members, in this embodiment, the hexagonal nut N. Further, the nut holding portion 6 is made to have a certain elasticity. In the present embodiment, the nut holding portion 6 is formed in a gate shape as shown in FIG. Has been done. Further, as described above, the nut holding portion 6 is formed so as to be inclined toward the terminal through hole 40, that is, toward the external connection terminal 5 toward the distal end, so that the mounting area of the hexagon nut N in the nut pedestal portion 42 is reduced. The pressing force of the hexagon nut N against the external connection terminal 5 is improved.
[0038]
As shown in FIG. 5, the nut holding portion 6 has, at its tip end, the terminal through hole 40 side (the right side in FIG. 5), that is, the outside of the power circuit portion 2 in a state where the insulating case 4 described later is assembled. A locking projection 60 protruding toward the connection terminal 5 is provided. As shown in FIG. 6, the locking protrusion 60 is cut into an inverted V-shape so that the end surface on the heat radiating member 3 side fits the hexagon nut N abutted on the nut pedestal portion 42. Is formed. That is, the hexagonal nut N is fitted between the locking projection 60 and the nut base 42 in a substantially conforming state.
[0039]
Reference numeral 7 in FIGS. 1 and 2 denotes a hood surrounding the signal input terminal 23. The hood 7 and the signal input terminal 23 form an external connector.
[0040]
In order to attach the insulating case 4 having the above configuration to the heat radiating member 3 on which the power circuit portion 2 is disposed, first, the opening of the insulating case 4 is directed toward the heat radiating member 3, and the power circuit portion on the circuit mounting surface 3a is turned on. The external connection terminal 5 of the power circuit unit 2 is inserted into the terminal through hole 40 of the insulating case 4 while covering the heat radiating member 3, and the end surface of the insulating case 4 on the heat radiating member 3 side is covered with the circuit mounting surface 3 a of the heat radiating member 3. Overlaid. At this time, the external connection terminal 5 is arranged such that the outer peripheral edge thereof is in contact with one side surface of the nut pedestal portion 42, and the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5 has the U-shaped notch 42a. Are disposed substantially opposite to the end of the heat radiating member 3. Then, as shown in FIG. 2, the heat radiating member 3 and the insulating case 4 are screwed together to attach them, thereby forming the power module 1.
[0041]
Thus, in the power module 1, the external connection terminal 5 formed by vertically bending the end of the bus bar 20 a of the power circuit section 2 projects outside from the terminal through hole 40 of the insulating case 4. The nut holding portion 6 of the insulating case 4 is positioned so as to face the external connection terminal 5.
[0042]
When the hexagon nut N is mounted on the power module 1, the hexagon nut N is inserted between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6. Then, the hexagon nut N is clamped between the external connection terminal 5 and the nut clamping portion 6.
[0043]
More specifically, the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5 and the central axis of the nut hole N1 of the hexagonal nut N are set to be parallel to each other, and a heat radiating member is provided in the gap S between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6. Hex nut N is inserted from the direction opposite to 3. At this time, with the insertion of the hexagon nut N, the nut holding portion 6 is elastically deformed so as to bend to the side opposite to the external connection terminal 5 side, as shown by the two-dot chain line in FIG. When the hexagon nut N is pushed in until the side surface thereof comes into contact with the nut pedestal portion 42, the locking projection 60 of the nut clamping portion 6 rides over the hexagon nut N, whereby the nut clamping portion 6 is elastically recovered to some extent, The locking projection 60 of the nut holding portion 6 is locked to the side edge of the hexagon nut N on the side opposite to the heat radiating member 3, while the hexagon nut N is pressed against the external connection terminal 5 by the nut holding portion 6. It is pinched in a state. If the hexagon nut N is not in the proper posture when inserting the hexagon nut N, the posture is corrected to the proper posture along the inner surface of the U-shaped notch 42a of the nut base 42. That is, the hexagon nut N is provided between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6 and between the nut pedestal portion 42 and the locking protrusion 60 of the nut holding portion 6 in the nut hole N1 and the external connection terminal 5. Are held in a state where the center axes of the bolt insertion holes 50 are aligned with each other and cannot rotate.
[0044]
A case where the power module 1 holding the hexagon nut N is connected to a power supply, an electronic unit, or the like will be described. That is, after the power module 1 is mounted on the vehicle wall surface with the heat radiating member 3 side facing the vehicle wall surface, the external terminal at the tip of the wire harness W formed in a ring shape is connected to the nut holding portion 6 side of the external connection terminal 5. Make contact with the opposite side. At this time, the ring-shaped external terminal of the wire harness W is arranged on the external connection terminal 5 in a state where the axis of the ring portion W1 of the external terminal of the wire harness W and the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5 are aligned. Then, the shaft portion B1 of the terminal connection bolt B is passed through the ring portion W1 of the external terminal of the wire harness W and the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5, so that the center axis of the bolt insertion hole 50 matches the central axis as described above. Screwed into the hexagon nut N held in a state where it cannot be rotated in a state where it is rotated.
[0045]
As described above, in the power module 1 according to the present embodiment, the external connection terminal 5 is configured such that the end of the specific bus bar 20a of the power circuit unit 2 is vertically bent and protrudes from the insulating case 4 to the outside. Even after the power module 1 is mounted on the vehicle, it is possible to perform the above-described electrical connection work away from the vehicle wall surface and easily connect the external terminals such as the wire harness W to the external connection terminals 5. And good workability can be secured.
[0046]
A hexagon nut provided at a position facing the external connection terminal 5 protruding outside the insulating insulating case 4 and screwed with the terminal connection bolt B inserted into the bolt insertion hole 50 is connected to the external connection terminal 5. Since the nut holding portion 6 is provided between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6, the nut holding portion 6 is provided between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6. Can be previously clamped at a desired position. Therefore, as described above, when the power module 1 is electrically connected to the power supply unit or the electronic unit, the ring portion W1 of the external connection terminal of the wire harness W is overlapped with the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5. At the same time, it is possible to electrically connect the hexagon nut N to the pin by simply tightening the terminal connection bolt B, and to perform the work quickly and accurately, thereby improving the work efficiency. it can. Moreover, as described above, as a structure for holding the hexagon nut N, the external connection terminal 5 of the power circuit unit 2 is used, and the insulating case 4 that covers all or a part of the power circuit unit is effectively used. It is only necessary to protrude the nut holding portion 6 on this, and the configuration can be simplified.
[0047]
Further, by contacting the side surface of the hexagonal nut N, the hexagonal nut N is positioned so that the nut hole N1 of the hexagonal nut N and the bolt insertion hole 50 of the external connection terminal 5 are concentric. Since the nut pedestal portion 42 for restricting the rotation of the hexagon nut N held between the connection terminal 5 and the nut holding portion 6 is provided, the positioning of the hexagon nut N becomes easy, and the hexagon nut N is moved to a predetermined position. Can be quickly and easily performed, and a tool for regulating the rotation of the hexagon nut N is not required, and the external connection terminal 5 can be easily operated by simply turning the terminal connection bolt B. And a hexagonal nut N clamped between the nut and the nut clamping portion 6. In addition, since the nut pedestal portion 42 has both the nut positioning function and the nut rotation restricting function, it can be configured more simply than when members having each function are individually manufactured.
[0048]
Moreover, the locking projection 60 of the nut holding portion 6 is locked to the corresponding side surface of the hexagonal nut N opposite to the heat radiating member 3 side, whereby the direction from the base end to the tip end of the nut holding portion 6, that is, The removal of the hexagon nut N in the direction opposite to the insertion direction is reliably prevented.
[0049]
Although the power module 1 according to the present embodiment has been described above, the power module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the power module. . For example, the following changes are possible.
[0050]
In the above embodiment, the nut sandwiched between the external connection terminal 5 and the nut clamping portion 6 is a hexagonal nut having a regular hexagonal cross section, but the nut to be clamped is not limited to this. Instead, for example, a square nut or a cap nut may be used.
[0051]
In the above-described embodiment, the nut pedestal portion 42 is formed so that the hexagon nut N can be sandwiched between the external connection terminal 5 and the nut holding portion 6. However, the specific configuration of the nut pedestal portion is as follows. It can be changed as appropriate according to the shape of the nut to be put on, for example, a square nut.
[0052]
Further, in the above embodiment, the nut seat 42 is provided as a nut abutting portion having both the nut positioning function and the nut rotation regulating function. However, the present invention is not limited to this, and for example, a concave portion that substantially matches the cross-sectional shape of the nut may be provided in the nut holding portion. Further, without providing the nut contact portion having the above functions, for example, a nut positioning portion having a nut positioning function or a nut rotation restricting portion having a nut rotation restricting function may be provided individually or both. good.
[0053]
Furthermore, in the above-described embodiment, the insulating case 4 is used to cover substantially the entire power circuit unit 2. However, the present invention is not limited to this, and a part of the power circuit unit, for example, the periphery of the external connection terminal may be used. It may be covering.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has a power circuit portion including a plurality of bus bars and a circuit disposition surface, and a heat dissipating device in which the power circuit portion is disposed on the circuit disposition surface via an insulating layer. What is claimed is: 1. A power module comprising: a member; and an insulating case attached to a heat radiating member so as to cover the power circuit unit, wherein an end of a specific bus bar included in the power circuit unit is bent and the circuit arrangement is performed. An external connection terminal projecting from the surface along the substantially normal direction to the outside of the insulating case is formed, and a terminal connection bolt for connecting the terminal and an external terminal of an external electric wire is inserted into the external connection terminal. On the other hand, a nut into which a bolt inserted into the bolt insertion hole is screwed is provided at a position facing the external connection terminal protruding outside the insulation case. With terminal Is provided, the nut can be previously held at a desired position between the external connection terminal and the nut holding portion, and therefore, the power module can be mounted on a power supply unit, an electronic unit, or the like. When making electrical connections, it is possible to electrically connect the ring part, which is the external terminal of the external electric wire, to the bolt insertion hole of the external connection terminal, and then tighten the terminal bolts to the nuts held between them. Work can be performed quickly and easily. In addition, as a structure for holding the nut in this way, the external connection terminal of the power circuit portion is used, and the insulating case that covers all or a part of the power circuit portion is effectively used to attach the nut holding portion to the nut. It is only necessary to protrude, and the configuration can be made easily.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a power module according to the present embodiment in a state where a hexagon nut is clamped.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a side view showing the power module with a hexagon nut sandwiched therebetween.
FIG. 4A is a plan view showing a power circuit unit of the power module. (B) is a sectional view taken along the line B- (B).
FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 1;
FIG. 6 is an enlarged side view of a main part including a holding piece of the power module.
[Explanation of symbols]
1 Power module
2 Power circuit section
3 Heat dissipation member
3a Circuit layout surface
4 Insulation case
5 External connection terminal
6 Nut holding part
20a, 20b bus bar
30 insulating layer
42 Nut base (nut abutment)
60 locking projection

Claims

A heat dissipating member having a power circuit portion including a plurality of bus bars, a circuit disposition surface, and the power circuit portion disposed on the circuit disposition surface via an insulating layer; and covering the power circuit portion. And an insulating case attached to the heat radiating member as described above, wherein an end of a specific bus bar included in the power circuit section is bent up and substantially along a normal direction from the circuit disposition surface. And an external connection terminal projecting outside the insulating case is formed, and a bolt insertion hole through which a terminal connection bolt for connecting the terminal and an external terminal of an external electric wire is inserted is formed in the external connection terminal. In the insulating case, a nut for holding a nut screwed with a bolt inserted into the bolt insertion hole at a position facing the external connection terminal protruding outside the insulating case between the external connection terminal and the nut. Department Power module and which are located.

The power module according to claim 1, further comprising a nut positioning portion for positioning the nut such that the nut hole of the nut and the bolt insertion hole of the external connection terminal are concentric. .

The power module according to claim 1, further comprising a nut rotation restricting portion that restricts rotation of the nut held between the external connection terminal and the nut holding portion.

4. The power module according to claim 3, wherein the nut rotation restricting portion is inserted between the external connection terminal and the nut holding portion, and at least a part of a side surface of the nut has a flat surface. A power module characterized by being formed so as to abut.

2. The power module according to claim 1, wherein the nut is positioned such that a nut hole of the nut and a bolt insertion hole of the external connection terminal are concentric with each other by abutting the nut side surface, and the external connection is performed. A power module, comprising: a nut contact portion for restricting rotation of the nut held between a terminal and the nut holding portion.

6. The power module according to claim 5, wherein the nut contact portion is inserted between the external connection terminal and the nut holding portion, and at least a part of a side surface in the insertion direction is formed as a flat surface. 3. The power module according to claim 1, wherein the power module is formed so as to abut this plane.

The power module according to any one of claims 1 to 6, wherein the nut holding portion is locked to a side surface of a nut inserted between the nut holding portion and the external connection terminal, and A power module having a locking projection for restricting movement in a direction opposite to an insertion direction.