JP4312343B2 - 車両用パワーディストリビュータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたバッテリー等の電源からセンタークラスタ用ユニット、エアコン用ユニット、ドア用ユニットといった複数の電子ユニットに配電を行うための車両用パワーディストリビュータ及びその製造方法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パワーディストリビュータの開発が進められている。例えば特開平１０−１２６９６３号公報には、電源入力端子につながる金属板に複数の半導体スイッチング素子のドレイン端子が接続されるとともに、これら半導体スイッチング素子のソース端子がそれぞれ別個の電源出力端子に接続され、各半導体スイッチング素子のゲート端子が制御回路基板に接続されたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に示される装置では、半導体スイッチング素子の導入によって従来の電気接続箱よりも小型化が進められているものの、大電流を導入するための入力端子や各電子ユニットに電力を分配するための多数の出力端子、さらには前記半導体スイッチング素子を制御するための制御回路基板を最低限具備しなければならないので、大幅なコンパクト化は難しく、特に厚み寸法の削減が大きな課題となっている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑み、簡素かつ薄型の構造で車載電源から各電子ユニットへの良好な配電を行うことができる車両用パワーディストリビュータ及び当該パワーディストリビュータを簡単な工程で製造することができる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、車両に搭載された共通の電源から複数の電子ユニットに配電を行うための車両用パワーディストリビュータであって、前記電源に接続される入力端子と、前記各電子ユニットに接続される複数の出力端子と、前記入力端子と各出力端子との間に介設される複数の半導体スイッチング素子と、制御回路基板と、この制御回路基板と電気的に接続される複数の基板用端子とを備えるとともに、前記入力端子、出力端子及び前記基板用端子が金属板で構成され、かつ、その金属板の板厚方向と直交する同一平面上に前記入力端子、この入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全て、及び前記基板用端子が配列され、前記制御回路基板が、前記入力端子、前記出力端子、及び前記基板用端子が配される平面から外れた位置に当該平面と略平行な状態で配置されるとともに、前記基板用端子の一方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされ、その折り起こされた端部が前記制御回路基板に接続されているものである。
【０００７】
この構成において、入力端子に入力された電源電力は、各半導体スイッチング素子を介して各出力端子に分配され、これらの出力端子から所定の電子ユニットに供給される。しかも、前記入力端子及びこの入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全ては金属板で構成され、かつ、その板厚方向と直交する同一平面上に配列されているため、パワーディストリビュータ全体の厚みはきわめて小さくなり、大幅なコンパクト化、薄型化が実現される。
【０００８】
ここで、「同一平面上に配列されている」とは、必ずしも全端子の全部分が同一平面上に並んでいるもの、すなわち全端子が平板状のものに限定する趣旨ではなく、入力端子またはこの入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子が一部前記「同一平面」から逸脱する形状を有するものも含む趣旨である。例えば、基本的に同一平面に並んでいる入力端子または出力端子の一部が折り曲げられて後述のようなタブを形成したり、端子の端部が複数列にわたって突出する形状であったりするものでもよい。
【０００９】
本発明にかかるパワーディストリビュータでは、さらに、各半導体スイッチング素子のスイッチング動作の制御等を行うための制御回路を組み込むために、制御回路基板と、この制御回路基板と電気的に接続される複数の基板用端子とを備えるとともに、これらの基板用端子が金属板で構成され、かつ、前記入力端子及びこの入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全てと同一平面上に配列されるため、上述のコンパクトで薄型の構造を保ちながら、制御回路基板及び当該基板に接続される基板用端子も付加することができる。
【００１０】
さらに、前記制御回路基板が、前記入力端子、出力端子、及び基板用端子が配される平面から外れた位置に当該平面と略平行な状態で配置されるとともに、前記基板用端子の一方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされ、その折り起こされた端部が前記制御回路基板に接続されているので、各基板用端子を一方向に折り起こすだけの簡素な構成で、当該基板用端子と制御回路基板との接続を行うことができる。この接続は、前記モールド工程で前記基板用端子の一方の端部を露出させる端子用窓をもつ樹脂モールドを成形し、かつ、このモールド工程後に前記端子用窓から基板用端子の端部を制御回路基板に向けて折り起こす折り起こし工程と、前記樹脂モールドの外側に制御回路基板を配し、かつ、折り起こした端子の端部に接続する基板接続工程とを行う方法により、簡単に実現できる。
【００１１】
本発明では、さらに、前記入力端子及び出力端子を樹脂モールドにより簡単な構造で一体化することが可能であり、このような樹脂モールドによって一体化した場合には、この樹脂モールドの外側に前記各端子の端部を突出させることによって、各入力端子及び出力端子への外部配線を難なく行うことが可能になる。
【００１２】
そして、このパワーディストリビュータは、単一の金属板を所定形状に打ち抜くことにより前記入力端子及び出力端子が一体につながった原板を製造する打ち抜き工程と、この原板の外側に、当該原板における端子同士のつなぎ部分を外部に露出させる切断用窓及び前記半導体スイッチング素子が実装される領域部分を外部に露出させる素子用窓をもつ樹脂モールドを成形するモールド工程と、前記切断用窓を通じて前記つなぎ部分を切断する切断工程と、前記素子用窓内に前記半導体スイッチング素子を配設する素子配設工程とを含む方法によって、簡単に製造することができる。
【００１３】
前記パワーディストリビュータでは、前記各半導体スイッチング素子を覆うように前記樹脂モールドに装着されるカバーを備え、このカバーと前記樹脂モールドとにより前記半導体スイッチング素子を収納するケースを構成することも可能である。このように、各端子を一体化するための樹脂モールドをケース本体として利用すれば、構造をさらに簡素化できる。
【００１４】
前記入力端子は単一でもよいが、共通の電源に互いに異なる経路を介して接続される複数の入力端子を備えるようにすれば、互いに給電経路の異なる配電をそれぞれ相互独立して適正に行うことが可能である。
【００１５】
さらに、各入力端子が同じ向きに突出する状態で配列されるようにすれば、これら入力端子への電源線への接続操作を一括して行うことが可能になる。
【００１６】
一方、出力端子についても、その全出力端子が同じ向きに突出する状態で配列されたものとすることにより、これら出力端子への配電線の接続を一括して行うことが可能になる。
【００１７】
さらに、全入力端子及び出力端子が同じ向きに突出する状態で配列されている構成にすれば、電源の入出力に関する全ての接続操作をパワーディストリビュータの同じ側から行うことが可能になり、操作性がさらに高まる。
【００１８】
また、前記のように各出力端子が同じ向きに突出する状態で配列されるものにおいて、前記各出力端子の並び方向と平行に延び、かつ、前記入力端子と電気的につながる素子接続部が各出力端子の奥端に隣接する位置に配せられるとともに、前記各出力端子の配列に合わせてこれらの出力端子に対応する半導体スイッチング素子が配列され、各半導体スイッチング素子の一方の通電端子が各出力端子に電気的に接続され、他方の通電端子が前記素子接続部に接続されている構成とすれば、共通の素子接続部に半導体スイッチング素子の一方の通電端子を接続し、これに隣接する出力端子に各半導体スイッチング素子の他方の通電端子をそのまま接続するだけの簡素な構成で、また薄型構造を維持したまま、各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簡単に介在させることができる。
【００１９】
さらに、前記素子接続部上には各半導体スイッチング素子を直接実装することも可能であり、これにより構造はさらに簡素化される。
【００２０】
前記素子接続部は、前記入力端子と電気的につながるものであればよく、両者を別部材で構成して例えば溶接などで機械的かつ電気的に接続するようにしてもよいが、この素子接続部及びこれと電気的につながる入力端子を単一の金属板により一体に形成することにより、入力部の部品点数を減らしてその構造をさらに簡素化及び薄型化できる。
【００２１】
また、前記各出力端子を、前記各半導体スイッチング素子の配列ピッチよりも小さなピッチで配列することにより、当該出力端子と外部回路とを接続するためのコネクタをより小型化することが可能になる。この場合、各出力端子は、その突出端から各半導体スイッチング素子の通電端子に向かうに従って互いに広がる形状の中継部を有する構造とし、その中継部に前記各半導体スイッチング素子の通電端子が直接接続される構成とすればよい。しかも、この構成において各出力端子を入力端子とともに前記樹脂モールドで一体化した場合には、前記中継部の存在によって各出力端子の形状が複数の方向成分を有する形状となっているために、前記樹脂モールドから出力端子が抜けてしまうことが確実に防がれる利点も得られる。
【００２２】
前記出力端子の形状は、すべて同一でなくてもよく、これに流れる電流の大小などを考慮して適宜設定すればよい。例えば、大電流用出力端子と、この大電流用出力端子よりも小幅の小電流用出力端子とを備えるようにしてもよい。この場合、前記大電流用出力端子の両外側に前記小電流用出力端子を配し、前記大電流用出力端子の中継部の経路が前記小電流用出力端子の中継部の経路よりも短くなるようにすれば、幅広の大電流用出力端子の中継部の経路を長くする場合に比べ、両出力端子を構成する金属板の総面積が小さくなり、その分パワーディストリビュータ全体が軽量化される。
【００２３】
本発明にかかるパワーディストリビュータでは、前記各出力端子の途中部分に過電流発生時に溶断するヒューズ部が設けられることが、より好ましい。このヒューズ部の溶断によって、その下流側の電線などを過電流からより確実に保護することができる。このようにヒューズ部を備えたパワーディストリビュータについては、前述の製造方法におけるモールド工程で前記ヒューズ部が設けられる領域部分を外部に露出させるヒューズ用窓をもつ樹脂モールドを成形しておき、その後、このヒューズ用窓を通じて前記出力端子の途中部分を切断し、この切断により形成された端部同士の間にヒューズ部を介在させるという方法によって簡単に製造することができる。
【００２４】
本発明では、前記基板用端子を前記入力端子及び出力端子とともに樹脂モールドにより簡単な構造で一体化することが可能であり、しかも、この樹脂モールドの外側に前記各端子の端部が突出した構成とすることにより、各端子への外部配線の接続を難なく行うことができる。
【００２５】
そして、このパワーディストリビュータは、単一の金属板を所定形状に打ち抜くことにより前記入力端子、出力端子、及び基板用端子が一体につながった原板を製造する打ち抜き工程と、この原板の外側に、当該原板における端子同士のつなぎ部分を外部に露出させる切断用窓及び前記半導体スイッチング素子が実装される領域部分を外部に露出させる素子用窓をもつ樹脂モールドを成形するモールド工程と、前記切断用窓を通じて前記つなぎ部分を切断する切断工程と、前記素子用窓内に前記半導体スイッチング素子を配設する素子配設工程とを含む方法によって、簡単な工程で製造することができる。
【００２６】
このパワーディストリビュータにおいて、前記各半導体スイッチング素子及び回路基板を覆うように前記樹脂モールドに装着されるカバーを備え、このカバーと前記樹脂モールドとにより前記半導体スイッチング素子及び回路基板を収納するケースが構成されるようにすれば、パワーディストリビュータ全体の構造をより簡素化することができる。
【００２７】
前記基板用端子としては、各半導体スイッチング素子の通電制御端子と制御回路基板とを接続するための制御用端子や、前記制御回路基板に対して外部から信号を入出力するための信号用端子が挙げられる。
【００２８】
このうち、前記制御用端子については、当該制御用端子が前記出力端子と交互に配列されるとともに、当該制御用端子の一方の端部が前記半導体スイッチング素子の通電制御端子に直接接続され、他方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされている構成とすることにより、これらの制御用端子を出力端子とともにコンパクトなレイアウトで整然と配置することができる。
【００２９】
一方、前記信号用端子については、この信号用端子の一方の端部が同じ向きに突出する状態でこれら信号用端子が配列され、他方の端部が前記回路基板に向けて折り起こされるとともに、前記出力端子が前記半導体スイッチング素子を挟んで前記信号用端子と反対側の向きに突出する状態で配列されている構成とすることにより、前記信号用端子への外部配線（信号線）の接続を一括して行うことが可能となる。しかも、信号用端子の向きと出力端子の向きとを反対にすることにより、これら端子の配列方向のパワーディストリビュータの寸法を小さく抑えることができる。
【００３０】
また、前記制御用端子と信号用端子の双方を含む場合において、前記制御用端子が前記出力端子と交互に配列されるとともに、当該制御用端子の一方の端部が前記半導体スイッチング素子の通電制御端子に直接接続され、他方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされる構成とし、この制御用端子と前記信号用端子との間で前記半導体スイッチング素子を跨ぐ位置に前記制御回路基板を配するようにすれば、前記制御用端子と信号用端子の双方を整然と配置しながら、これらの端子を共通の制御回路基板にコンパクトなレイアウトで接続することができる。
【００３１】
【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。
【００３２】
まず、この実施の形態にかかるパワーディストリビュータの回路構成を図１を参照しながら説明する。
【００３３】
このパワーディストリビュータは、第１の入力端子１０Ｉ及び第２の入力端子１０Ｌと、複数（図例では１１個）の出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊと、複数（図例では１０個）の半導体スイッチング素子（図例ではパワーＭＯＳＦＥＴ１４。以下、単に「ＦＥＴ」と称する。）と、制御回路基板１８とを有している。
【００３４】
前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌは、共通の車載電源（例えばバッテリー）に接続されるものであるが、このうち、第１の入力端子１０Ｉは図略のイグニッションスイッチを介して前記車載電源に接続され、第２の入力端子１０Ｌは図略のランプスイッチを介して前記車載電源に接続される。
【００３５】
前記出力端子１２Ａ〜１２Ｊのうち、出力端子１２Ａ〜１２Ｈは前記イグニッションスイッチの操作により給電を受けるべき電子ユニット（例えばセンタークラスタユニットやエアコンユニット、ドアユニットなど）にそれぞれ接続され、残りの出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊは前記ランプスイッチの操作により給電を受けるべき電子ユニット、すなわちランプユニットに接続されている。
【００３６】
各出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊの途中部分には、過電流発生時に溶断するヒューズ部１６が設けられている。
【００３７】
各ＦＥＴ１４のソース端子（通電端子）は、それぞれ前記出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊに接続されており、出力端子１２Ｉに接続されるＦＥＴ１４のソース端子は同時に出力端子１２Ｉ′にも接続されている。すなわち、両出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′には共通のＦＥＴ１４が接続されている。
【００３８】
これらＦＥＴ１４のうち、前記出力端子１２Ａ〜１２Ｈに接続されているＦＥＴ１４のドレイン端子（通電端子）は、全て前記第１の入力端子１０Ｉに接続されている。これに対し、前記出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′，１２Ｊに接続されるＦＥＴ１４のドレイン端子は、全て前記第２の入力端子１０Ｉに接続されている。従って、第１の入力端子１０Ｉに入力された電源電力は、各ＦＥＴ１４を通じて各出力端子１２Ａ〜１２Ｈにつながる電子ユニットに分配される一方、第２の入力端子１０Ｌに入力された電源電力は、各ＦＥＴ１４を通じて各出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′１２Ｊにつながる電子ユニットに分配されるようになっている。
【００３９】
各ＦＥＴ１４のゲート端子（通電制御端子）は、すべて制御回路基板１８の制御回路に接続されている。この制御回路には、第２の入力端子１０Ｌに印加される電源電圧と、各ＦＥＴ１４のソース電圧とが入力されるようになっている。この制御回路は、外部から入力される操作信号（スイッチ信号など）に基づいて各ＦＥＴ１４の通電制御を行うとともに、前記電源電圧と各ＦＥＴ１４のソース電圧との電位差から当該ＦＥＴ１４を流れる電流を検出し、この電流が許容範囲を超える場合にＦＥＴ１４をオフにして図略の表示装置に警告信号を出力するように構成されている。
【００４０】
一方、各ヒューズ部１６は、各ＦＥＴ１４が強制オフされる電流の閾値よりも高い電流であって、各電線の安全性を確保できる最大電流よりも低い電流が所定時間流れたときに溶断するようにその溶断特性が設定されており、仮にＦＥＴ１４が故障して作動不能になっても、その下流側のヒューズ部１６が溶断することにより、過電流が流れ続けることが阻止されるようになっている。
【００４１】
ただし、このヒューズ部１６は仕様に応じて適宜省略が可能である。
【００４２】
次に、前記配電回路を実現するパワーディストリビュータの具体的な構造を、図２〜図７を参照しながら説明する。
【００４３】
このパワーディストリビュータでは、前記配電回路を構成する導体がすべて金属板から構成され、これらの金属板がその板厚方向と直交する同一平面上に配されるとともに、樹脂モールドによって一体化されている。図２は、当該樹脂モールドを透かして前記金属板で構成された部分のみを示した平面図である。
【００４４】
図示のように、第１の入力端子１０Ｉ及び第２の入力端子１０Ｌは、それぞれ金属板２０，２３の端部にこれと一体に形成されている。図例では、両入力端子１０Ｉ，１０Ｌは、板厚確保のために、前記各金属板２０，２３の端部をそれぞれ２枚折りにすることにより形成され、互いに横方向（図２では上下方向）に隣接する状態で配列され、かつ、同じ向き（図２では左向き）に突出している。
【００４５】
金属板２０は、前記第１の入力端子から奥側（図２では右側）に延びる中継部２１と、この中継部２１の奥端から当該中継部２１と直交する方向に延びるドレイン接続部２２とを一体に有している。
【００４６】
金属板２３は、前記第２の入力端子１０Ｌから前記金属板２０の中継部２１の外側（図２では上側）を通って当該中継部２１と平行に延びる第１中継部２４と、この第１中継部２４の奥端から前記ドレイン接続部２２の外側（図２では右側）を通って当該ドレイン接続部２２と平行に延びる第２中継部２５と、この第２中継部２５の端から前方に延びるドレイン接続部２６とを一体に有し、このドレイン接続部２６と前記ドレイン接続部２２とが当該ドレイン接続部２２の長手方向（図２の上下方向）に沿って一列に並んだ状態となっている。
【００４７】
全出力端子１２Ａ〜１２Ｊは、前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌとともに横一列に並べて配され、これらの入力端子１０Ｉ，１０Ｌと同じ向きに突出している。出力端子１２Ａ〜１２Ｊのうち、並び方向両外側の出力端子１２Ａ〜１２Ｃ及び出力端子１２Ｈ〜１２Ｊは小幅の小電流用出力端子とされ、並び方向中央の出力端子１２Ｄ〜１２Ｇは前記小電流用出力端子よりも幅広の大電流用出力端子とされている。すなわち、大電流用出力端子１２Ｄ〜１２Ｇの両外側に小電流用出力端子１２Ａ〜１２Ｄ及び１２Ｈ〜１２Ｊが配列されている。
【００４８】
各出力端子１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊの後部は、前記ドレイン接続部２２，２６と隣接する位置まで延びる中継部２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅ，２８Ｆ，２８Ｇ，２８Ｈ，２８Ｉ，２８Ｊとされている。これらの中継部２８Ａ〜２８Ｊは、後方に向かうに従って（ドレイン接続部２２，２６に近づくに従って）互いにピッチの広がる形状となっている。また、出力端子１２Ｉ′は、出力端子１２Ｉの中継部２８Ｉから分岐している。すなわち、両出力端子１２Ｉ，１２Ｉ′は中継部２８Ｉを共有している。
【００４９】
従って、前記出力端子１２Ａ〜１２Ｊの後端（すなわち中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端）は、これら出力端子１２Ａ〜１２Ｈの先端側ピッチよりも大きなピッチで配列されている。そして、前記中継部２８Ａ〜２８Ｊのうち、中継部２８Ａ〜２８Ｈの奥端に隣接する位置に前記ドレイン接続部２２が配置され、中継部２８Ｉ，２８Ｊの奥端に隣接する位置に前記ドレイン接続部２６が配置されている。また、大電流用出力端子１２Ｄ〜１２Ｇが並び方向中央に配されているため、その中継部２８Ｄ〜２８Ｇの経路が、両外側に配された小電流用出力端子１２Ａ〜１２Ｃ，１２Ｈ〜１２Ｊの中継部２８Ａ〜２８Ｃ，２８Ｈ〜２８Ｊの経路よりも短くなっている。
【００５０】
さらに、各中継部２８Ａ〜２８Ｊと隣接する位置には、略短冊状の金属板からなる制御用端子３０が配設されている。すなわち、制御用端子３０、中継部２８Ａ、制御用端子３０、中継部２８Ｂ、制御用端子３０、…という具合に、中継部と制御用端子とが横一列に交互に配列されている。
【００５１】
各出力端子１２Ａ〜１２Ｊにおいては、その中継部２８Ａ〜２８Ｊとこれよりも前方の端子本体部分とが分断され、この分断された部分に前記ヒューズ部１６が配設されている。
【００５２】
具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記分断により形成された端部同士をつなぐようにヒューズ部材１６ａが配設されている。このヒューズ部材１６ａの中間部は小幅でかつ上に凸の向きで略Ｕ字状に曲げられており、さらにその両端部１６ｂが水平方向を向くまで折り返されている。そして、これら両端部１６ｂが前記分断により形成された端部にそれぞれ重ね合わされ、かつ、溶接（例えば抵抗溶接やレーザ溶接など）の手段により接合されている。このヒューズ部材１６ａの溶断特性は上述のとおりである。
【００５３】
各ＦＥＴ１４の端子のうち、ドレイン端子（図示せず）はチップ本体の裏面に形成され、ソース端子１４ｓ及びゲート端子１４ｇは前記チップ本体から同じ向きに突出している。そして、前記中継部２８Ａ〜２８Ｊの配列及びそのピッチに合わせてドレイン接続部２２，２６上に各ＦＥＴ１４が配列され、これらＦＥＴ１４のドレイン端子が前記ドレイン接続部２２，２６に直接接触する状態で当該ドレイン接続部２２，２６上にＦＥＴ１４が溶接等（例えば半田付け）によって実装されるとともに、各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓが各中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端に、ゲート端子１４ｇが各制御用端子３０の後端に、それぞれ半田付けなどの手段で電気的に接続されている。
【００５４】
前記中継部２８Ａ〜２８Ｊの後部からは爪部が分岐しており、これらの爪部が上向きに折り起こされることにより、タブ２８ｔが形成されている。同様に、各制御用端子３０の前部にも爪部が形成され、これが上向きに折り起こされることにより、タブ３０ｔが形成されている。
【００５５】
一方、前記金属板２３の第２中継部２５にはドレイン接続部２２と平行に延びる矩形状の切欠２５ｂが形成されており、この切欠２５ｂの空間に複数の信号用端子３２が配設されている。各信号用端子３２は、小幅の短冊状をなし、前記ドレイン接続部２２の長手方向と平行な方向に横一列に配列されるとともに、前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌ及び出力端子１２Ａ〜１２Ｊと反対側の向き（図２では右向き）に突出している。これら信号用端子３２の後部も爪部とされ、この爪部が上向きに折り起こされてタブ３２ｔが形成されている。
【００５６】
また、前記第２中継部２５においても、前記信号用端子３２と隣接する部分に爪部が形成され、これが折り起こされてタブ２５ｔが形成されている。そして、このタブ２５ｔ及び前述のタブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔがすべて共通の制御回路基板１８に接続されている。
【００５７】
制御回路基板１８は、図４に示すように、前記各端子が配列されている平面と略平行な状態（図では略水平な状態）で、前記ＦＥＴ１４のすぐ上方の位置に配設されている。そして、この制御回路基板１８に設けられた図略の貫通孔に前記各タブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔが挿通された状態で例えば半田付けされることにより、これらタブと制御回路基板１８とが機械的に連結されるとともに、制御回路基板１８に組み込まれた制御回路に各出力端子１２Ａ〜１２Ｊ、各制御用端子３０、各信号用端子３２、及び第２の入力端子１０Ｌが電気的に接続されている。すなわち、この制御回路基板１８は、制御用端子３０と前記信号用端子３２との間で前記ＦＥＴ１４を跨ぐ位置に配されている。
【００５８】
次に、前記各端子を一体化する樹脂モールドについて説明する。
【００５９】
この樹脂モールドは、パワーディストリビュータのケース本体３４を構成しており、後述のカバー６０とともに、前記各ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８を収納するケースを構成している。
【００６０】
ケース本体３４の適所には、これを厚み方向に貫通する複数の窓が形成されている。具体的には、各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの分断部分を上下両側に露出させる矩形状のヒューズ用窓３８や、各ドレイン接続部２２，２６をそれぞれ上下両側に露出させる素子用窓４４等が形成されている。そして、前記ヒューズ用窓３８内に各ヒューズ部１６が配列されるともに、素子用窓４４内で各ＦＥＴ１４のドレイン接続部２２，２６への実装が行われている（その他の窓については後述する。）。
【００６１】
ケース本体３４の一方の側面には、コネクタハウジング部５０，５２が一体に形成されており、反対側の側面にはコネクタハウジング部５４が形成されている。これらのコネクタハウジング部５０，５２，５４は、外方に向かって開口するフード状をなしている。そして、前記コネクタハウジング部５０内に前記両入力端子１０Ｉ，１０Ｌが互いに横方向に隣接する状態で突出し、コネクタハウジング部５２内に全出力端子１２Ａ〜１２Ｊが横一列に並ぶ状態で突出し、コネクタハウジング部５４内に全信号用端子３２が横一列に並ぶ状態で突出するように、ケース本体３４の成形が行われている。すなわち、ケース本体３４の外側に突出する各端子１０Ｉ，１０Ｌ，１２Ａ〜１２Ｊ，３２は、ケース本体３４と一体に形成されたコネクタの雄端子を構成している。
【００６２】
前記コネクタハウジング部５０は、図略の電源入力用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によってコネクタハウジング部５０内の各入力端子１０Ｉ，１０Ｌが前記電源入力用ワイヤハーネスを通じて車載電源に電気的に接続されるようになっている。
【００６３】
同様に、コネクタハウジング部５２は、図略の電源分配用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によって、コネクタハウジング部５２内の各出力端子１２Ａ〜１２Ｊが前記電源分配用ワイヤハーネスを通じて適当な電子ユニットにそれぞれ電気的に接続されるようになっている。
【００６４】
また、コネクタハウジング部５４は、図略の信号用ワイヤハーネスの端末に設けられたコネクタと嵌合可能な形状を有し、その嵌合によって、コネクタハウジング部５４内の信号用端子３２の一部が操作信号を発信する電子ユニット（例えばセンタークラスタユニット）に接続されるとともに、残りの信号用端子３２の一部が警告表示動作を行う電子ユニット（例えばディスプレイ機能をもったセンタークラスタユニットあるいはメータユニットなど）に接続されるようになっている。
【００６５】
前記ケース本体３４の裏面（ＦＥＴ１４などが実装されている面と反対側の面；図４では下面）には、その略全域（図例では周縁部を除く領域）にわたって放熱部材５６が配設されている。
【００６６】
この放熱部材５６は、例えばアルミニウム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ており、図例では全体が押し出し成形によって一体形成されたものが用いられている。この放熱部材５６が外側に露出する面（図４（ａ）（ｂ）では下面）には、前記ＦＥＴ１４の配列方向と平行な方向（図４（ａ）（ｂ）では奥行き方向）に延びる多数枚のフィン５６ｆが形成される一方、ケース本体３４の周縁部には、図６に示されるように前記各フィン５６ｆと連続する形状のフィンカバー３４ｆが形成され、これらのフィンカバー３４ｆによって各フィン５６ｆの両端部が側方から覆われている。
【００６７】
一方、前記放熱部材５６の内側面（図４では上面）には、前記ＦＥＴ１４の配列方向と平行な方向に延びる台部５６ｈが上向きに突設されている。これに対し、前記ケース本体３４の下面には、前記素子用窓４４を含んでＦＥＴ配列方向に延びる窓４３が形成され、この窓４３内に前記台部５６ｈが前記ケース本体３４の素子用窓４４内に下方から挿入されるとともに、この台部５６ｆの表面に前記ドレイン接続部２２，２６の裏面がシリコーン等からなる絶縁シート５８（図４（ｂ））を介して熱的に接続されている。従って、この台部５６ｈの高さ寸法ｈは、この台部５６ｈと熱的に接続されるドレイン接続部２２，２６上に実装された各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓ及びゲート端子１４ｇがちょうど出力端子１２Ａ〜１２Ｊ及び制御用端子３０と接続可能な高さに位置するような寸法に設定
されている。
【００６８】
前記カバー６０は、その周縁部が前記ケース本体３４の表側面（図４では上面）に装着可能とされ、その装着状態で前記ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８を外側から覆う形状を有している。さらに、このカバー６０の内側面の適所には、前記ヒューズ部１６の両端に向かって延びる一対の縦仕切り壁６２と、両縦仕切り壁６２の間の空間をヒューズ部１６の個数と同数に仕切る横仕切り壁６４とが形成されている。そして、図４に示すようにカバー６０がケース本体３４に装着された状態で、図５（ａ）に示すように前記縦仕切り壁６２が各ヒューズ部１６をその両外側の空間から隔離し、同図（ｂ）に示すように各横仕切り壁６４が各ヒューズ部１６同士を隔離するように、両仕切り壁６２，６４の位置及び形状が設定されている。すなわち、両仕切り壁６２，６４によって、各ヒューズ部１６を
個別に隔離する隔離部が構成されている。
【００６９】
以上示したパワーディストリビュータの構造によれば、次のような効果が得られる。
【００７０】
・入力端子１０Ｉ，１０Ｌ、出力端子１２Ａ〜１２Ｊ、制御用端子３０、及び信号用端子３２がすべて金属板で構成され、かつ、その板厚方向と直交する同一平面上（図例では水平面上）に配列されているため、パワーディストリビュータ全体の厚みはきわめて小さくなり、大幅なコンパクト化、薄型化が実現される。
【００７１】
・前記各端子は、すべて樹脂モールドにより簡単な構造で一体化されている。しかも、樹脂モールドはケース本体３４を構成しており、構造はきわめて簡素である。また、ケース本体３４の外側に前記各端子の端部を突出させているので、各入力端子１０Ｉ，１０Ｌや出力端子１２Ａ〜１２Ｊ、信号用端子３２へのワイヤハーネスの接続も簡単に行うことができる。
【００７２】
・入力端子として、車載電源にイグニッションスイッチを介して接続される第１の入力端子１０Ｉと、前記車載電源にランプ用スイッチを介して接続される第２の入力端子１０Ｌとを併設しているので、イグニッションスイッチの操作により給電を行うべき電子ユニットへの配電と、ランプスイッチの操作により給電を行うべき電子ユニット（ランプユニット）への配電とをそれぞれ相互独立して適正に行うことができる。しかも、両入力端子１０Ｉ，１０Ｌを相互隣接する位置に配列して共通のコネクタに同時接続されるようにしているので、両入力端子１０Ｉ，１０Ｌへのワイヤハーネスの接続操作を一括して行うことができる。この効果は、出力端子１２Ａ〜１２Ｊや信号用端子３２についても同様である。
【００７３】
さらに、前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌ及び出力端子１２Ａ〜１２Ｆを同じ向きに突出する状態で横一列に配し、これと反対側の向きに信号用端子３２を突出させるようにしているので、これらの端子への電源用ワイヤハーネス及び信号用ワイヤハーネスのとり回しが簡単であり、パワーディストリビュータ周囲の配線も簡素化することが可能である。また、電源の入出力に関する全ての接続操作をパワーディストリビュータの同じ側から行うことができ、操作性がさらに高まる。しかも、信号用端子３２は入出力端子と逆の向きに突出させているので、全端子を同じ向きに配するものに比べ、端子配列方向の寸法（図２及び図３では上下方向の寸法）を小さく抑えることができる。
【００７４】
・入力端子１０Ｉ，１０Ｌにそれぞれつながるドレイン接続部２２，２６を各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの中継部２８Ａ〜２８Ｊに隣接させ、このドレイン接続部２２，２６に各ＦＥＴ１４のドレイン端子を共通接続し、各ＦＥＴ１４のソース端子を各中継部２８Ａ〜２８Ｊに接続するようにしているので、前記薄型構造を維持したまま、各ＦＥＴ１４を入力端子と出力端子との間に簡単に介在させることができる。また、各ＦＥＴ１４を各ドレイン接続部２２，２６上に直接実装しているので、構造はより簡素化され、また薄型化にもつながる。特に、図例のパワーディストリビュータでは、前記ドレイン接続部２２と入力端子１０Ｉ、ドレイン接続部２６と入力端子１０Ｌとが、それぞれ単一の金属板から形成されているので、入力部の部品点数が少なく、その構造がさらに簡素化及び薄型化される。
【００７５】
・出力端子１２Ａ〜１２Ｊの突出端側のピッチをＦＥＴ１４の配列ピッチよりも小さくしているので、これら出力端子１２Ａ〜１２Ｊに接続されるコネクタが小型化される。また、前記突出端とＦＥＴ１４とを結ぶ各出力端子の中継部２８Ａ〜２８Ｊは複数の方向成分を有する形状（すなわち前後に一直線状に延びる形状以外の形状）となっているために、前記樹脂モールド（ケース本体３４）から出力端子が抜けてしまうことが確実に防がれる。さらに、幅広の大電流用出力端子１２Ｄ〜１２Ｇの両外側に小電流用出力端子１２Ａ〜１２Ｃ，１２Ｈ〜１２Ｊを配し、前者の中継部２８Ｄ〜２８Ｇの経路が後者の中継部２８Ａ〜２８Ｃ，２８Ｈ〜２８Ｊの経路よりも短くなるようにしているので、全出力端子を構成する金属板の総面積が小さくなり、その分パワーディストリビュータ全体が軽量化される。
【００７６】
・前記各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの途中部分に過電流発生時に溶断するヒューズ部１６を設けているので、その下流側の電線などを過電流から確実に保護できる。また、ＦＥＴ１４に過電流制御機能を付与する場合であっても、当該ＦＥＴ１４が故障して作動不良が生じたときにも確実に過電流を防止できるという効果が得られる。
【００７７】
・各端子から同じ向きにタブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔを折り起こすことにより、きわめて簡単な構造で各端子を共通の制御回路基板１８に接続することができる。
【００７８】
・制御用端子３０を各中継部２８Ａ〜２８Ｊと交互に一列に並べるようにしているので、これらの端子をコンパクトなレイアウトで整然と配列できるのに加え、ＦＥＴ１４の実装もきわめて簡単に行うことができる。
【００７９】
・制御用端子３０と信号用端子３２との間で各ＦＥＴ１４を跨ぐ位置に制御回路基板１８を配しているので、各端子３０，３２を整然と配置しながら、これらの端子を共通の制御回路基板１８にコンパクトなレイアウトで接続することができる。
【００８０】
さらに、このパワーディストリビュータは、例えば次の工程を含む方法により、簡単な工程で容易に製造することが可能となっている。
【００８１】
１）打ち抜き工程
単一の金属板を例えばプレスにより所定形状に打ち抜くことにより、前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌを含む金属板２０，２３と、出力端子１２Ａ〜１２Ｊ及びその中継部２８Ａ〜２８Ｊと、制御用端子３０と、信号用端子３２とがすべて一体につながった原板を製造する。
【００８２】
具体的には、図８に示すような原板を製造する。この原板では、金属板２０，２３同士をつなぐ小幅のつなぎ部分２７と、金属板２０と出力端子１２Ａとの間及び出力端子同士をつなぐ小幅のつなぎ部分１１と、各出力端子１２Ａ〜１２Ｊの先端側の端子本体部分と中継部２８Ａ〜２８Ｊとの間をつなぐ小幅のつなぎ部分１３と、金属板２０と１本の制御用端子３０との間及び制御用端子３０とこれに隣接する中継部との間をつなぐ小幅のつなぎ部分２９と、金属板２３と１本の信号用端子３２との間及び信号用端子３２同士をつなぐ小幅のつなぎ部分３１と、金属板２３と出力端子１２Ｊの中継部２８Ｊとをつなぐ小幅のつなぎ部分３３とが形成され、これらのつなぎ部分によって全体が一体化されている。また、中継部２８Ａ〜２８Ｊ、制御用端子３０、信号用端子３２、及び金属板２３の第２中継部２５には、前記タブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔに相当する爪部が予め形成されている。
【００８３】
２）モールド工程
前記原板の外側にケース本体３４を構成する樹脂モールドを成形する。この樹脂モールドには、図９に示すように、前記各つなぎ部分２７，１１，２９，３１，３３をそれぞれ上下に露出させる切断用窓３５，３６，４２，４８，４９と、ドレイン接続部２２，２６を上下に露出させる素子用窓４４と、前記タブ２８ｔ，３０ｔに相当する爪部を上下に露出させる端子用窓４０と、前記タブ２５ｔ，３２ｔに相当する爪部を上下に露出させる端子用窓４６と、前記つなぎ部分１３を上下に露出させるヒューズ用窓３８とを形成しておく。
【００８４】
３）切断工程
前記切断用窓３５，３６，４２，４８，４９を通じて前記つなぎ部分２７，１１，２９，３１，３３を例えばプレスにより切断する。なお、この切断工程では、後述のヒューズ配設工程に含まれる切断作業、すなわち、ヒューズ用窓３８を通じての各つなぎ部分１３の切断も同時に行っておく方が効率的である。
【００８５】
また、これらの窓３５，３６，４２，４８，４９，３８を図示のように表裏両側に開放させるようにしておけば、その両側からプレス用治具等を挿入することが可能になり、より簡単に各つなぎ部分の切断を行うことができる。
【００８６】
４）素子配設工程
前記素子用窓４４内で各ＦＥＴ１４の実装を行う。すなわち、各ＦＥＴ１４の裏面のドレイン端子をドレイン接続部２２，２６に接触させた状態で、半田付け等の溶接によって当該ドレイン接続部２２，２６上にＦＥＴ１４を固定するとともに、各ＦＥＴ１４のソース端子１４ｓを対応する中継部２８Ａ〜２８Ｊの後端に、ゲート端子１４ｇを対応する制御用端子３０の後端に、それぞれ半田付け等で接続する。
【００８７】
５）折り起こし工程
端子用窓４０内で中継部２８Ａ〜２８Ｊ及び制御用端子３０の爪部を折り起こすことによりタブ２８ｔ，３０ｔを形成し、同様に端子用窓４６内で金属板２０及び信号用端子３２の爪部を折り起こすことによりタブ２５ｔ，３２ｔを形成する。
【００８８】
６）基板接続工程
ＦＥＴ１４の直上方に制御回路基板１８を配し、その制御回路基板１８に設けられた貫通孔に各タブ２８ｔ，３０ｔ，２５ｔ，３２ｔを挿通して半田付け等により固定する。これにより、各端子と制御回路基板１８の制御回路とが電気的に接続される。
【００８９】
７）ヒューズ部配設工程
前記ヒューズ用窓３８を通じてつなぎ部分１３を切断した後、この切断により形成された端部同士の間にヒューズ部材１６ａを介在させる。具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すようにヒューズ部材１６の両端部１６ｂを前記切断により形成された端部にそれぞれ溶接等により接合する。
【００９０】
その後、ケース本体３４にカバー６０を装着することにより、前記ＦＥＴ１４及び制御回路基板１８をカバー６０で覆うことができるとともに、縦仕切り壁６２，６４によって各ヒューズ部１６を個別に隔離できる。従って、ヒューズ部１６の溶断時にその破片等が他の導体部分に接触して短絡することを防止できる。
【００９１】
なお、本発明の実施形態は以上のものに限られず、例として次のような形態をとることも可能である。
【００９２】
・本発明において、使用す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。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。
【００９３】
・本発明において、樹脂モールドの具体的な形状は問わず、少なくともその樹脂モールドから各端子を外側に突出させることにより、外部回路との電気的接続が可能である。また、樹脂モールド以外の手段で各端子を一体化するようにしてもよい。
【００９４】
・本発明において、入力端子の数は問わず、場合に応じて前記入力端子１０Ｉ，１０Ｌのいずれかを省略してもよいし、逆に、また別の経路を介して電源に接続される別の入力端子を付加してもよい（例えばホーン用入力端子など）。また、周囲のワイヤハーネスの取り回しによっては、入力端子の向きと出力端子の向きとを異ならせてもよいし、入力端子同士の間、あるいは出力端子同士の間で一部向きを異ならせてもよい。
【００９５】
・図２には、素子接続部であるドレイン接続部２２，２６をそれぞれ入力端子１０Ｉ，１０Ｌと一体に形成する（単一の金属板２０，２３から形成する）ようにしたものを示したが、例えば金属板２０，２３とドレイン接続部２２，２６とを別部材とすることも可能である。その一例を図１１〜図１３に示す。
【００９６】
図において、ドレイン接続部２２，２６は、それぞれ略矩形状の金属板で構成され、ドレイン接続部２２と金属板２０の中継部２１とが相互に隣接する部分がそれぞれ折り起こされて接合片２２ａ，２１ａを形成し、また、ドレイン接続部２６と金属板２３の第２中継部２５とが相互に隣接する部分もそれぞれ折り起こされて接合片２６ａ，２５ａを形成している。そして、接合片２２ａ，２１ａ同士及び接合片２６ａ，２５ａ同士が図１３のように突き合わされて例えば溶接により接続されている。
【００９７】
このような構造においても、入力端子１０Ｉ（１０Ｌ）に入力される電源電力を金属板２０（２３）及びドレイン接続部２２（２６）をそれぞれ介して各ＦＥＴ１４のドレイン端子に入力することが可能である。
【００９８】
・前記実施形態では、各端子からタブ２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ，２５ｔを折り起こして制御回路基板１８に接続するようにしたものを示したが、各端子と制御回路基板１８とを別の端子部材で接続することも可能である。
【００９９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、半導体スイッチング素子に接続される入力端子や出力端子、さらに好ましくは基板用端子を金属板で構成し、これらの端子、特に前記入力端子及びこの入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全てをその板厚方向と直交する同一平面上に配したものであるので、簡素かつ薄型の構造で車載電源から各電子ユニットへの良好な配電を行うことができる。また、前記金属板は、樹脂モールドにより一体化することが可能であり、これにより構造を大幅に簡素化することができる。そして、このパワーディストリビュータは、前記金属板の打ち抜き及び樹脂モールドの成形の後に当該金属板の所定部分を切断して半導体スイッチング素子を実装するというきわめて簡単な方法で製造することが可能であり、低コスト化にも寄与することができる。さらに、各半導体スイッチング素子のスイッチング動作の制御等を行うための制御回路を組み込むために、制御回路基板と、この制御回路基板と電気的に接続される複数の基板用端子とを備えるとともに、これらの基板用端子が金属板で構成され、かつ、前記入力端子及びこの入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全てと同一平面上に配列されることにより、上述のコンパクトで薄型の構造を保ちながら、制御回路基板及び当該基板に接続される基板用端子も付加することができる。また、前記制御回路基板が、前記入力端子、出力端子、及び基板用端子が配される平面から外れた位置に当該平面と略平行な状態で配置されるとともに、前記基板用端子の一方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされ、その折り起こされた端部が前記制御回路基板に接続されているので、各基板用端子を一方向に折り起こすだけの簡素な構成で、当該基板用端子と制御回路基板との接続を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態にかかるパワーディストリビュータの回路図である。
【図２】 前記パワーディストリビュータの導体部分を示す平面図である。
【図３】 前記パワーディストリビュータの全体平面図である。
【図４】 （ａ）は前記パワーディストリビュータの断面正面図、（ｂ）はＦＥＴ実装部分の拡大断面図である。
【図５】 （ａ）は前記パワーディストリビュータにおけるヒューズ部を示す断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】 前記パワーディストリビュータを下から見た斜視図である。
【図７】 （ａ）は前記パワーディストリビュータのカバーを示す断面正面図、（ｂ）は同カバーの底面図である。
【図８】 前記パワーディストリビュータの製造方法における打ち抜き工程により打ち抜かれた原板の形状を示す平面図である。
【図９】 前記原板の外側に樹脂モールドを成形したものを示す平面図である。
【図１０】 前記樹脂モールドに形成された窓を通じて前記原板の各つなぎ部分を切断しかつタブを折り起こしたものを示す平面図である。
【図１１】 前記パワーディストリビュータのドレイン接続部を入力端子と別部材にした例を示す平面図である。
【図１２】 図１１に示したドレイン接続部に各ＦＥＴが実装されている状態を示す斜視図である。
【図１３】 前記ドレイン接続部と入力端子が形成された金属板との接合構造例を示す図である。
【符号の説明】
１０Ｉ 第１の入力端子
１０Ｌ 第２の入力端子
１２Ａ〜１２Ｃ，１２Ｈ〜１２Ｊ 小電流用出力端子
１２Ｄ〜１２Ｇ 大電流用出力端子
１４ ＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
１４ｓ ソース端子（通電端子）
１４ｇ ゲート端子（通電制御端子）
１６ ヒューズ部
１６ａ ヒューズ部材
１８ 制御回路基板
２０，２３ 金属板
２２，２６ ドレイン接続部（素子接続部）
２８Ａ〜２８Ｊ 中継部
３０ 制御用端子
３２ 信号用端子
２５ｔ，２８ｔ，３０ｔ，３２ｔ タブ
１１，２７，２９，３１，３３ つなぎ部分
３４ ケース本体
３５，３６，４２，４８，４９ 切断用窓
３８ ヒューズ用窓
４０，４６ 端子用窓
４４ 素子用窓
６０ カバー
６２，６４ 仕切り壁（隔離部）

Claims (19)

1. 車両に搭載された共通の電源から複数の電子ユニットに配電を行うための車両用パワーディストリビュータであって、
   前記電源に接続される入力端子と、
   前記各電子ユニットに接続される複数の出力端子と、
   前記入力端子と各出力端子との間に介設される複数の半導体スイッチング素子と、
   制御回路基板と、
   この制御回路基板と電気的に接続される複数の基板用端子とを備えるとともに、
   前記入力端子、出力端子及び前記基板用端子が金属板で構成され、かつ、その金属板の板厚方向と直交する同一平面上に前記入力端子、この入力端子に前記各半導体スイッチング素子を介して接続される出力端子の全て、及び前記基板用端子が配列され、
   前記制御回路基板が、前記入力端子、前記出力端子、及び前記基板用端子が配される平面から外れた位置に当該平面と略平行な状態で配置されるとともに、前記基板用端子の一方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされ、その折り起こされた端部が前記制御回路基板に接続されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
2. 請求項１記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記入力端子及び出力端子が樹脂モールドにより一体化され、この樹脂モールドの外側に前記各端子の端部が突出していることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
3. 請求項２記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記各半導体スイッチング素子を覆うように前記樹脂モールドに装着されるカバーを備え、このカバーと前記樹脂モールドとにより前記半導体スイッチング素子を収納するケースが構成されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、共通の電源に互いに異なる経路を介して接続される複数の入力端子を備えていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
5. 請求項４記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、各入力端子が同じ向きに突出する状態で配列されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、全出力端子が同じ向きに突出する状態で配列されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
7. 請求項６記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、全入力端子及び出力端子が同じ向きに突出する状態で配列されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記各出力端子が前記各半導体スイッチング素子の配列ピッチよりも小さなピッチで配列されるとともに、各出力端子は、その突出端から各半導体スイッチング素子の通電端子に向かうに従って互いに広がる形状の中継部を有し、その中継部に前記各半導体スイッチング素子の通電端子が直接接続されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
9. 請求項８記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記出力端子として、大電流用出力端子と、この大電流用出力端子よりも小幅で、かつ、当該大電流用出力端子の両外側に配設される複数の小電流用出力端子とを備えるとともに、前記大電流用出力端子の中継部の経路が前記小電流用出力端子の中継部の経路よりも短くなっていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記各出力端子の途中部分に過電流発生時に溶断するヒューズ部が設けられていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
11. 請求項１０記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記基板用端子が前記入力端子及び出力端子とともに樹脂モールドにより一体化され、この樹脂モールドの外側に前記各端子の端部が突出していることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
12. 請求項１１記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記各半導体スイッチング素子及び回路基板を覆うように前記樹脂モールドに装着されるカバーを備え、このカバーと前記樹脂モールドとにより前記半導体スイッチング素子及び回路基板を収納するケースが構成されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記基板用端子は各半導体スイッチング素子の通電制御端子と制御回路基板とを接続するための制御用端子を含んでおり、この制御用端子が前記出力端子と交互に配列されるとともに、当該制御用端子の一方の端部が前記半導体スイッチング素子の通電制御端子に直接接続され、他方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記基板用端子は前記制御回路基板に対して外部から信号を入出力するための信号用端子を含んでおり、この信号用端子の一方の端部が同じ向きに突出する状態でこれら信号用端子が配列され、他方の端部が前記回路基板に向けて折り起こされるとともに、前記出力端子が前記半導体スイッチング素子を挟んで前記信号用端子と反対側の向きに突出する状態で配列されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
15. 請求項１４記載の車両用パワーディストリビュータにおいて、前記基板用端子は各半導体スイッチング素子の通電制御端子と制御回路基板とを接続するための制御用端子を含んでおり、この制御用端子が前記出力端子と交互に配列されるとともに、当該制御用端子の一方の端部が前記半導体スイッチング素子の通電制御端子に直接接続され、他方の端部が前記制御回路基板に向けて折り起こされ、この制御用端子と前記信号用端子との間で前記半導体スイッチング素子を跨ぐ位置に前記制御回路基板が配されていることを特徴とする車両用パワーディストリビュータ。
16. 請求項２記載の車両用パワーディストリビュータを製造するための方法であって、単一の金属板を所定形状に打ち抜くことにより前記入力端子及び出力端子が一体につながった原板を製造する打ち抜き工程と、この原板の外側に、当該原板における端子同士のつなぎ部分を外部に露出させる切断用窓及び前記半導体スイッチング素子が実装される領域部分を外部に露出させる素子用窓をもつ樹脂モールドを成形するモールド工程と、前記切断用窓を通じて前記つなぎ部分を切断する切断工程と、前記素子用窓内に前記半導体スイッチング素子を配設する素子配設工程とを含むことを特徴とする車両用パワーディストリビュータの製造方法。
17. 請求項１０記載の車両用パワーディストリビュータを製造するための方法であって、単一の金属板を所定形状に打ち抜くことにより前記入力端子及び出力端子が一体につながった原板を製造する打ち抜き工程と、この原板の外側に、当該原板における端子同士のつなぎ部分を外部に露出させる切断用窓と前記半導体スイッチング素子が実装される領域部分を外部に露出させる素子用窓と前記ヒューズ部が設けられる領域部分とを外部に露出させるヒューズ用窓とをもつ樹脂モールドを成形するモールド工程と、前記切断用窓を通じて前記つなぎ部分を切断する切断工程と、前記素子用窓内に前記半導体スイッチング素子を配設する素子配設工程と、前記ヒューズ用窓を通じて前記出力端子の途中部分を切断し、この切断により形成された端部同士の間にヒューズ部を介在させるヒューズ部配設工程とを含むことを特徴とする車両用パワーディストリビュータの製造方法。
18. 請求項１記載の車両用パワーディストリビュータを製造するための方法であって、単一の金属板を所定形状に打ち抜くことにより前記入力端子、出力端子、及び基板用端子が一体につながった原板を製造する打ち抜き工程と、この原板の外側に、当該原板における端子同士のつなぎ部分を外部に露出させる切断用窓及び前記半導体スイッチング素子が実装される領域部分を外部に露出させる素子用窓をもつ樹脂モールドを成形するモールド工程と、前記切断用窓を通じて前記つなぎ部分を切断する切断工程と、前記素子用窓内に前記半導体スイッチング素子を配設する素子配設工程とを含むことを特徴とする車両用パワーディストリビュータの製造方法。
19. 請求項１８記載の車両用パワーディストリビュータの製造方法において、前記モールド工程で前記基板用端子の一方の端部を露出させる端子用窓をもつ樹脂モールドを成形し、かつ、このモールド工程後に、前記端子用窓から基板用端子の端部を制御回路基板に向けて折り起こす折り起こし工程と、前記樹脂モールドの外側に制御回路基板を配し、かつ、折り起こした端子の端部に接続する基板接続工程とを行うことを特徴とする車両用パワーディストリビュータの製造方法。

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