JP5182581B2

JP5182581B2 - 電気接続箱及び配電ユニット

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Publication number: JP5182581B2
Application number: JP2008284552A
Authority: JP
Inventors: 一宏浅田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: US8310082B2; JP2010114981A; US20100112831A1

Description

本発明は、ＦＥＴ等のスイッチング素子を備えた電気接続箱及びそれを用いた配電ユニットに関する。

例えば車両用の電気接続箱においては、近年、電子制御化が進展しており、負荷への通電回路をＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を用いて通断電制御する構成が増大している。この種の電気接続箱では、例えば特許文献１に示すように、筐体に内蔵した回路基板に負荷を通断電するための半導体スイッチ素子とその制御回路とを実装し、筐体に設けた複数個のコネクタを介して電源ライン、負荷への通電ライン、スイッチ等からの入力ライン及びグランドラインが回路基板に接続される。
特開２００５−２８６１２８公報

このように複数のコネクタを備えた構成を想定すると、車両の整備の工程上、一部のコネクタが接続されない状況が出現する可能性を考慮しておかねばならない。従来の機械的リレーを用いた電気接続箱ならば、斯かる状況が発生しても何ら問題は発生しないが、ＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を備えた構成では、仮に、電源ラインを含むコネクタが接続されたまま、グランドラインを含むコネクタが外されると、回路基板のグランドラインが外部のグランドラインから浮いてしまい、電位が不確定になってしまう。このため、ＦＥＴやその制御回路の動作が不安定になり、最悪の場合には、その状態でＦＥＴのオン信号が与えられると誤動作や回路素子の破壊も招きかねないという問題がある。

また、仮に、同一のコネクタによって電源ラインとグランドラインとを接続する構成としても、そのコネクタの嵌合・取り外し時にグランドライン用の端子が電源ライン用の端子に対して同時に又は先行して接離する保証はなく、やはり一時的にしろ回路基板のグランド電位が不確定になることが懸念される。

さらに、グランドライン用の端子が何らかの要因で接触不良を起こし、回路基板のグランド電位が不確定になることも懸念される。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ＦＥＴ等のスイッチング素子を備えた電気接続箱又はそれを用いた配電ユニットにおいて回路基板のグランド電位が不確定になってしまう状況を防止できる電気接続箱又はそれを用いた配電ユニットを提供することを目的とする。

本発明の電気接続箱は、外部の電源ラインに接続される電源側端子と、入力側が前記電源側端子に接続された半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の出力側に接続されると共に前記電源ラインからの電力の供給を受ける外部の負荷に接続される出力端子と、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するドライバ回路と、前記ドライバ回路のグランド電位となるべき共通ラインに接続されると共に外部のグランドラインに接続されるグランド端子と、前記グランド端子から前記出力端子に向けて順方向接続されたダイオード素子と、外部から前記半導体スイッチング素子をオン動作させるための条件となる電位を前記ドライバ回路に入力するための入力端子と、を備え、
前記入力端子及び前記グランド端子は外部接続用の第一コネクタに設けられるとともに、前記出力端子及び前記電源側端子は前記第一コネクタとは異なる外部接続用の第二コネクタに設けられるところに特徴を有する（手段１）。

手段１の構成によると、外部接続用のコネクタが接続されてそこに含まれる電源側端子を通して電源ラインに電力が供給される状況となったにも係わらず、グランド端子を含むコネクタが接続されていないとする。しかし、そのグランド端子はダイオード素子を介して外部の負荷の電源側に接続されており、その外部の負荷は電源側とは反対側がグランドラインに接続されているから、結局、グランド端子ひいては内部のグランドラインは外部のグランドラインから浮いているとしても、ダイオード素子の順方向電圧分高い電位に確定される。この順方向電圧は、一般には０．６Ｖ〜０．７Ｖ程度の電圧であるから、電源ラインと内部のグランドラインとの間には略電源電圧に等しい電圧が印加されることになり、回路の誤動作や素子の破壊を防止することができる。

また、出力端子及び電源側端子を同一の外部接続用のコネクタに設けることにより、電源側端子を介して外部から電力が供給されるときには、出力端子を介して外部の負荷に接続されていることになる。このときは、上記した通り、内部グランドが確立されることになり、回路の誤動作や素子の破壊といった不具合を防止することができる。
更に、入力端子及びグランド端子が同一の外部接続用のコネクタに設けられることで、入力端子を介して半導体スイッチング素子がオンされるときには、グランド端子を介して外部のグランドラインに接続されているから、回路の誤動作等を確実に防止することができる。

また、本発明に係る配電ユニットは、外部負荷への通電回路をスイッチングする複数のスイッチング素子を内部に収容した主電気接続箱と、この主電気接続箱に装着される副電気接続箱とを備えた配電ユニットであって、前記主電気接続箱及び前記副電気接続箱には前記副電気接続箱の前記主電気接続箱への装着に伴って各電気接続箱の各内部回路の電気接続を行うための待ち受けコネクタが設けられたものにおいて、
前記副電気接続箱は、前記主電気接続箱の電源ラインに接続するための電源側端子と、入力側が前記電源側端子に接続された半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の出力側に接続されると共に前記電源ラインからの電力の供給を受ける外部の負荷に接続される出力端子と、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するドライバ回路と、前記ドライバ回路のグランド電位となるべき共通ラインに接続されると共に前記主電気接続箱のグランドラインに接続されるグランド端子と、前記グランド端子から前記出力端子に向けて順方向接続されたダイオード素子と、外部から前記半導体スイッチング素子をオン動作させるための条件となる電位を前記ドライバ回路に入力するための入力端子と、を備え、
前記出力端子及び前記電源側端子は、前記待ち受けコネクタ又は外部接続用のコネクタに設けられるとともに、前記入力端子及び前記グランド端子は、前記待ち受けコネクタ又は外部接続用のコネクタのうち前記出力端子及び前記電源側端子が設けられるコネクタとは異なるコネクタに設けられているところに特徴を有する（手段２）。

手段２の構成によると、待ち受けコネクタ又は外部接続用のコネクタが接続されてそこに含まれる電源側端子を通して電源ラインに電力が供給される状況となったにも係わらず、グランド端子を含むコネクタが接続されていないとする。しかし、そのグランド端子はダイオード素子を介して外部の負荷の電源側に接続されており、その外部の負荷は電源側とは反対側がグランドラインに接続されているから、結局、グランド端子ひいては内部のグランドラインは外部のグランドラインから浮いているとしても、ダイオード素子の順方向電圧分高い電位に確定される。この順方向電圧は、一般には０．６Ｖ〜０．７Ｖ程度の電圧であるから、電源ラインと内部のグランドラインとの間には略電源電圧に等しい電圧が印加されることになり、回路の誤動作や素子の破壊を防止することができる。

また、出力端子及び電源側端子は、待ち受けコネクタ又は接続用のコネクタのうち、入力端子及びグランド端子が設けられるコネクタとは異なるコネクタに設けられていることにより、電源側端子を介して外部から電力が供給されるときには、出力端子を介して外部の負荷に接続されていることになる。このときは、上記した通り、内部グランドが確立されることになり、回路の誤動作や素子の破壊といった不具合を防止することができる。
更に、入力端子及びグランド端子が同一の外部接続用のコネクタに設けられることで、入力端子を介して半導体スイッチング素子がオンされるときには、グランド端子を介して外部のグランドラインに接続されているから、回路の誤動作等を確実に防止することができる。
また、手段２において、入力端子及びグランド端子は、待ち受けコネクタに設けられ、待ち受けコネクタにおけるグランド端子と入力端子とは、副電気接続箱の主電気接続箱への装着にともなってグランド端子が入力端子に先行して接触する位置関係に配置されているようにしてもよい（手段３）
手段３の構成によれば、グランド端子が入力端子に先行して接触するから、外部のグランドと接続されてから、半導体スイッチング素子がオンされることになり、回路の誤動作等を確実に防止することができる。

本発明によると、ＦＥＴ等のスイッチング素子を備えた電気接続箱又はそれを用いた配電ユニットにおいて回路基板のグランド電位が不確定になってしまう状況を防止できる。

＜実施形態１＞
本発明を車両（図示せず）に搭載される配電ユニット１０に適用した実施形態１を図１〜図３を参照しつつ説明する。

この配電ユニット１０は、バッテリー１（図３にのみ図示）を電源として、ランプ、ホーン、リヤガラスやサイドミラーの霜取りヒーター等の車載電装品２（図３にのみ図示）に電力の供給を制御するものである。なお、車載電装品２の反電源側端子２ｂは車両のアースラインに接続されている。

配電ユニット１０は、図１に示すように、直方体状であって、その厚さ寸法が、幅寸法よりも小さな扁平形状となっており、雌型のコネクタボックス２０と、このコネクタボックス２０が嵌合装着される第一コネクタ部３４を有する補助モジュール３０と、を備える。なお、補助モジュール３０が、本発明の「電気接続箱」に相当する。

コネクタボックス２０は、図２に示すように、概ね直方体状をなし、バッテリー１の−端子に接続されている車両のアースライン（外部グランドライン）に接続された雌型のグランド端子Ｔgo（図３参照）と、電装品のオンオフ制御を行うために運転席の操作スイッチ群に連なる雌型のＳＷ端子Ｔswoとを備え、これらの端子に接続されたワイヤハーネス２９がコネクタボックス２０の後方から導出されている。

補助モジュール３０は、直方体状であって、その厚さ寸法が幅寸法よりも小さな扁平形状となっており、本体ケース３１の内部に車載電装品２のスイッチングを行う回路基板３２が収容されている。

本体ケース３１の一面（図２の紙面手前側）には、第一コネクタ部３４と、第二コネクタ部３３と、が設けられている。
第一コネクタ部３４は、雄型のコネクタであって、雌型のコネクタボックス２０が嵌合装着される。この第一コネクタ部３４は、内部グランド端子ＴgiとＳＷ端子Ｔswi（入力端子）とを有し、内部の回路基板３２に接続されている。第一コネクタ部３４とコネクタボックス２０とが嵌合すると、双方の内部グランド端子Ｔgi，Ｔgo同士が接続されるとともに、ＳＷ端子Ｔswi，Ｔswo同士が接続される。なお、第一コネクタ部３４にイグニョンキーのオンオフに応じた信号が入力されるＩＧ端子Ｔig（入力端子）を設けてもよく、この場合、コネクタボックス２０にも対応する外部ＩＧ端子が設けられる。
第二コネクタ部３３は、雄型のコネクタであって、外部接続用のコネクタである雌コネクタ３８とが嵌合装着される。この雌コネクタ３８には、外部負荷である車載電装品２の電源側端子２ａに接続された負荷側端子ＴＬ（図３参照）と、バッテリーの＋端子に連なる電源ラインに接続された電源端子Ｔboと、が備えられており、これらの端子と接続された電線を含んだワイヤハーネス３９が雌コネクタ３８の後方から導出されている。一方、第二コネクタ部３３には、負荷側端子ＴＬに接続される出力端子Ｔoと、電源端子Ｔboに接続される電源端子Ｔbiと、が設けられている。

回路基板３２は、図３に示すように、ＩＣ３５（本発明の「ドライバ回路」の一例）と、電源ラインに接続される電源端子Ｔbiと、ドレイン電極が電源端子Ｔbiに接続されたＮチャネルＦＥＴ３６（本発明の「半導体スイッチング素子」の一例）と、ＮチャネルＦＥＴ３６のソース電極と接続される出力端子Ｔoと、を備える。ＮチャネルＦＥＴ３６のゲートはＩＣ３５に接続されており、ＩＣ３５からの信号によりＮチャネルＦＥＴ３６がオンオフされる。

また、出力端子Ｔoは、ダイオード３７（ダイオード素子）を介して内部グランド端子Ｔgiと接続されており、その向きは、内部グランド端子Ｔgiから出力端子Ｔoに向かう方向が順方向となっている。

内部グランド端子Ｔgiは、補助モジュール２０内の基準電位となるべき回路（これを「内部グランドライン」と呼ぶ）に接続され、さらにＩＣ３５の基準電位入力端子（接地端子）Ｔibにも接続されている。この内部グランド端子Ｔgiは、上記したコネクタ２４，３４の嵌合時にコネクタボックス２０のグランド端子Ｔgoと接続されることで、外部のグランドライン（車両のアースライン）と接続されるものである。

電源端子Ｔbiは、ＩＣ３５の電源端子Ｔivに接続されている。この電源端子Ｔbiは、上記したコネクタ２４,３４の嵌合時にコネクタボックス２０の電源端子Ｔboと接続されることで、外部の電源ラインと接続されるものである。

ＳＷ端子Ｔswi（入力端子）は、ＩＣ３５の入力端子と接続されており、外部のスイッチのオンオフに応じてＩＣ３５にＳＷ信号が入力される。ＩＧ端子Ｔig（入力端子）は、ＩＣ３５の端子と接続されており、外部のイグニションキーのオンオフに応じてＩＣ３５にＩＧ信号の電位が入力される。ＩＣ３５は、ＳＷ信号（又は必要に応じてＩＧ信号）が所定の電位になったことを条件に、ＮチャネルＦＥＴ３６をオンする。

次に、回路の動作について説明する。
まず、補助モジュール３０の第二コネクタ部３３に、外部接続用のコネクタである雌コネクタ３８を嵌合させる。これにより、電源端子Ｔbi，Ｔbo同士が接続されるとともに、出力端子Ｔoと負荷側端子ＴＬとが接続される。
そして、補助モジュール３０の第一コネクタ部３４にコネクタボックス２０を嵌合させる。これにより、双方のグランド端子Ｔgi，Ｔgo同士が接続されるとともに、ＳＷ端子Ｔswi，Ｔswo同士が接続される。
ここで、ＩＣ３５の基準電位入力端子Ｔibは、グランド端子Ｔgi，Ｔgoを介して外部のグランドラインへの接続されるため、基準電位０[Ｖ］が入力されてＩＣ３５の基準電位が確定する。

そして、車両の運転者がイグニションキーをオンする（このとき必要に応じてＩＧ信号がＩＣ３５に出力される）。そして、運転席の操作スイッチをオンするとＳＷ信号がＩＣ３５に出力される。

このときのＩＣ３５は既に基準電位が確定しているから正常に動作し、ＩＧ信号及びＳＷ信号の双方の入力を検出すると、ＩＣ３５はＮチャネルＦＥＴ３６のゲートをオンする。これにより、外部の電源から電源ラインにより電源端子Ｔbi，Ｔboを介して負荷に電力が供給される（図３の（ｉ）の経路）。

ところで、グランド端子Ｔgoを有するコネクタボックス２０が、電源端子Ｔboを有する雌コネクタ３８に対して同時に又は先行して接する保証はないから、一時的にしろ回路基板のグランド電位が不確定になることが懸念される。また、グランド端子Ｔgi，Ｔgoが何らかの要因で接触不良を起こしたり、補助モジュール３０内のグランドラインが何らかの原因によって車両のグランドラインに対して浮いた状態になることもあり得、従来は、その場合の誤動作や半導体素子の破壊が懸念されていた。

この点に関して、本実施形態の構成では、負荷２の反電源側端子２ｂは本来的に車両のアースラインに接続されており、負荷２の電源側端子２ａはコネクタ３８を介して補助モジュール３０の出力端子Ｔo に接続されている。このため、補助モジュール３０内の内部グランドラインは、グランド端子Ｔgi，Ｔgoを通して外部のグランドラインに接続されていないとしても、これは順方向のダイオード３７及び負荷２を通して外部グランドラインに連なる回路が形成されている。

この結果、補助モジュール３０内の内部グランドラインの電位は、ダイオード３７の順方向電位差Ｖｄ（例えば、０．７[Ｖ]）の分だけ高い値に確定する。ダイオード３７及び負荷２を直列に電流が流れたとしても、その電流値は微弱であり負荷２における電圧降下は無視できる程度であるから、内部グランドラインの電位はほとんどダイオード３７の順方向電圧Ｖｄに等しい。

上述したように実施形態１によれば、外部接続用の雌コネクタ３８が接続されてそこに含まれる電源側端子Ｔbiを通して電源ラインに電力が供給される状況となったにも係わらず、内部グランド端子Ｔgiを含むコネクタが接続されていない場合であっても、その内部グランド端子Ｔgiはダイオード３７を介して外部の負荷の電源側に接続されており、その外部の負荷は電源側とは反対側がグランドラインに接続されているから、結局、内部グランド端子Ｔgiひいては内部のグランドラインは外部のグランドラインから浮いているとしても、ダイオード３７の順方向電圧分高い電位に確定される。この順方向電圧は、一般には０．６Ｖ〜０．７Ｖ程度の電圧であるから、電源ラインと内部のグランドラインとの間には略電源電圧に等しい電圧が印加され、回路の誤動作が防止される。

また、出力端子Ｔo及び電源側端子Ｔｂｉが同一の外部接続用の第二コネクタ部３３に設けられることにより、電源側端子Ｔｂｉを介して外部から電力が供給されるときには、出力端子Ｔoを介して外部の負荷に接続されていることになる。このときは、上記した通り、内部グランドが確立されることになり、回路の誤動作や素子の破壊といった不具合を防止することができる。

更に、外部からＮチャネルＦＥＴ３６をオン動作させるための条件となる電位をＩＣ３５に入力するためのＳＷ端子Ｔswi（入力端子）と、必要に応じてＩＧ端子Ｔigと、内部グランド端子Ｔgiとは同一の外部接続用の第一コネクタ部３４に設ける構成としている。したがって、出力端子Ｔoが負荷に接続されていない状況、すわなち内部グランドが確立していない状態では、ＳＷ端子Ｔswiを介してオン信号が入力されないから、ＮチャネルＦＥＴ３６は決して動作しない（ＮチャネルＦＥＴ３６をオン動作させるための条件が整っていない）から、ＮチャネルＦＥＴ３６の誤動作を一層確実に防止できる。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２の配電ユニット１１０を図４〜図６を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

実施形態２は、コネクタボックス１２０（本発明の「主電気接続箱」の一例）に補助モジュール１３０（本発明の「副電気接続箱」の一例）が装着される際に、コネクタボックス１２０と補助モジュール１３０とが嵌合するときには、両コネクタの電源側端子Ｔｂｉ，Ｔboとグランド端子Ｔgi，Ｔgoのうち、グランド端子Ｔgi，Ｔgo同士が先に接続される（接する）ように構成されているものである。

配電ユニット１１０は、図４に示すように、略直方体状であって、その厚さ寸法が、幅寸法よりも小さな扁平形状となっており、複数のリレー等を備えたスイッチング回路が収容されてなる主電気接続箱たるコネクタボックス１２０と、コネクタボックス１２０に嵌合される副電気接続箱である補助モジュール１３０と、から構成されている。これらコネクタボックス２０及び補助モジュール３０は、共に、車載電装品２のスイッチングを行う回路が実装されているが、例えば、必要な放熱性の違い（回路の発熱度合いの違い）等の機能に応じた回路によって分けられている。例えば、より放熱させる必要のある回路がコネクタボックス１２０に収容され、他の回路が補助モジュール１３０に収容されている。
コネクタボックス１２０は、バッテリー１の−端子に接続されている車両のアースライン（外部グランドライン）に接続された雌型のグランド端子群Ｔgo（図３参照）と、電装品のオンオフ制御を行うために運転席の操作スイッチ群に連なる雌型の雌ＳＷ端子Ｔswoとを備え、これらの端子に接続されたワイヤハーネス（図示しない）がコネクタボックス１２０の後方から導出されている。
回路基板３２は、実施形態１と同様であるため説明を省略する（図３参照）。

本体ケース１２１は、図５に示すように、概ね直方体状をなし、その厚さ寸法が、幅寸法よりも小さな扁平形状となっており、コネクタの配される長方形状の一面について、３辺側の厚みを厚くした外枠部１２２を形成し、その外枠部１２２の内部が補助モジュール１３０が嵌合装着される嵌合凹部１２３となっている。

嵌合凹部１２３には、補助モジュール１３０の雄コネクタ部１３４と嵌合する雌コネクタ部１２４が形成されている。
雌コネクタ部１２４は、グランドラインと接続された雌グランド端子群Ｔgoと、入力信号が入力される雄型の雄ＳＷ端子Ｔswiと、が上方に突出して設けられている。
雌グランド端子群Ｔgoは、同じ高さに（先端部が）形成された複数の雌グランド端子からなる。

そして、これらのうち、雌グランド端子群Ｔgoの接点部１２４Ｂの先端の位置（図５のＢの位置）が、雄ＳＷ端子Ｔswiの接点部１２４Ｃの先端の位置（図５のＣの位置）よりも上方に配されている。

なお、本体ケース１２１の雌コネクタ部１２４を有する面のうち、雌コネクタ部１２４とは異なる側の端部には、本発明の回路とは異なる内部回路に接続された雌グランド端子１２７が設けられている。

補助モジュール１３０は、略直方体状であって、その厚さ寸法が、幅寸法よりも小さな扁平形状となっており、本体ケース１３１の内部に回路基板（図示しない）が収容されている。

本体ケース１３１には、コネクタボックス１２０の雌コネクタ部１２４と嵌合する雄コネクタ部１３４（本発明の「待ち受けコネクタ」の一例）が形成されている。
雄コネクタ部１３４は、本体ケース１３１の面の角部（図５では右上）に配され、雌グランド端子群Ｔgoに挿し込む雄グランド端子群Ｔgiと、雌ＳＷ端子Ｔswoに挿し込む雄ＳＷ端子Ｔswiと、を有する。
雄グランド端子群Ｔgiは、同じ高さに（先端部が）形成された複数の雄グランド端子からなる。

これら雄グランド端子群Ｔgi及び雄ＳＷ端子Ｔswiの下端部１３４Ａ，１３４Ｂ（先端部。接点部）の位置（図５のＡの位置）は、ほぼ等しい位置にあるが、コネクタボックス１２０の雌グランド端子群Ｔgoの先端の位置（図５のＢ）が、
雌ＳＷ端子Ｔswoの先端の接点部の位置（図５のＣ）よりも上方に配されているため、両コネクタ間におけるグランド端子群間の距離及びＳＷ端子間の距離（相対的な位置）は、グランド端子群間の距離の方が短くなっている。これにより、コネクタ嵌合時には、グランド端子群同士の方が、ＳＷ端子同士よりも先に接触することになる。

雄グランド端子群Ｔgi及び雄ＳＷ端子Ｔswiは、内部の回路に接続されている。
また、雄コネクタ部１３４の側方（図５の左方）には、内部回路と接続された端子を有する雄コネクタ１３８,１３９が設けられ、このうち、例えば、雌コネクタ１３８に外部接続用のコネクタである雌コネクタ（図示しない）が嵌合可能となっている。この雌コネクタには、外部負荷である車載電装品２の電源側端子２ａに接続された負荷側端子ＴＬと、バッテリーの＋端子に連なる電源ラインに接続された電源端子Ｔboと、が備えられており、これらの端子と接続された電線を含んだワイヤハーネスが雌コネクタ３８の後方から導出されている。一方、雄コネクタ１３８には、負荷側端子ＴＬに接続される出力端子Ｔoと、電源端子Ｔboに接続される電源端子Ｔbiと、が設けられている。

なお、雄コネクタ１３８の側方（図５の左方）には、雌グランド端子１２７と接続される雄グランド端子１３８が設けられている。

次に、雌コネクタ部１２４の雌グランド端子群Ｔgo及び雌ＳＷ端子Ｔswoと、雄コネクタ部１３４の雄グランド端子群Ｔgi及び雄ＳＷ端子Ｔswiとの接続について説明する。
まず、補助モジュール１３０の外部接続用の雄コネクタ１３８に負荷側端子ＴＬと電源端子Ｔboを有する図示しない雌コネクタを嵌合装着する。これにより、電源端子Ｔbi，Ｔbo同士が接続されるとともに、出力端子Ｔoと負荷側端子ＴＬとが接続される。
次に、図５に示すように、コネクタボックス１２０の上方から補助モジュール１３０を、コネクタボックス１２０の嵌合凹部２３に挿し込む方向（矢印方向）に近づける。
そして、補助モジュール１３０を嵌合凹部２３に挿し込んでいくと、雄コネクタ部１３４と雌コネクタ部１２４とが嵌合していく。

このとき、図６に示すように、両コネクタ１２４，１３４の端子のうち、その位置関係より、雄グランド端子群Ｔgiと雌グランド端子群Ｔgoとが先に接触して電気的に接続される。これにより、雄グランド端子群Ｔgiと内部の回路にて接続されたＩＣ３５の基準電位入力端子Ｔibにグランド電位が入力され、ＩＣ３５の基準電位（グランド電位）が確定する。その後、雌ＳＷ端子Ｔswoと雄ＳＷ端子Ｔswiとが接触して電気的に接続される。これにより、ＩＣ３５は、基準電位（グランド電位）が確定しているため、正常に動作させることができる。

実施形態２の構成は、配電ユニット１１０の補助モジュール１３０（副電気接続箱）は、コネクタボックス１２０（主電気接続箱）の電源ラインに接続するための電源端子Ｔbi（電源側端子）と、入力側が電源端子Ｔbiに接続されたＮチャネルＦＥＴ３６（半導体スイッチング素子）と、ＮチャネルＦＥＴ３６の出力側に接続されると共に前記電源ラインからの電力の供給を受ける外部の負荷に接続される出力端子Ｔoと、ＮチャネルＦＥＴ３６のスイッチング動作を制御するＩＣ３５（ドライバ回路）と、ＩＣ３５のグランド電位となるべき共通ラインに接続されると共にコネクタボックス１２０のグランドラインに接続されるグランド端子群Ｔgi（内部グランド端子）と、グランド端子群Ｔgiから出力端子Ｔoに向けて順方向接続されたダイオード３７（ダイオード素子）と、外部からＮチャネルＦＥＴ３６をオン動作させるための条件となる電位をＩＣ３５に入力するための雄ＳＷ端子Ｔswi（入力端子）と、を備える。また、雄ＳＷ端子Ｔswiとグランド端子群Ｔgiとは同一の外部接続用のコネクタに設けられるとともに、出力端子Ｔoと電源端子Ｔbiとは同一の外部接続用のコネクタに設けられている。
このように補助モジュール１３０には、実施形態１と同様の回路３２及び同様のコネクタ部を用いることにより、コネクタの嵌合時に、万が一、電源側端子がグランド端子よりも先に接続され、回路のグランドラインが車両のグランドラインから切り離された状態となったとしても、内部グランドを確立させることができるから、確実に回路基板の基準電位（グランド電位）が不確定になってしまう状況を防止できる。

また、出力端子Ｔo及び電源側端子Ｔｂｉが同一の外部接続用のコネクタ部１３８（１３９）に設けることにより、電源側端子Ｔｂｉを介して外部から電力が供給されるときには、出力端子Ｔoを介して外部の負荷に接続されていることになる。このときは、上記した通り、内部グランドが確立されることになり、回路の誤動作や素子の破壊といった不具合を防止することができる。

更に、外部からＮチャネルＦＥＴ３６をオン動作させるための条件となる電位をＩＣ３５に入力するための雄ＳＷ端子Ｔswi（入力端子）と、必要に応じてＩＧ端子Ｔigと、内部グランド端子Ｔgiとは同一の外部接続用の雄コネクタ部１３４に設ける構成としている。したがって、出力端子Ｔoが負荷に接続されていない状況、すわなち内部グランドが確立していない状態では、雄ＳＷ端子Ｔswiを介してオン信号が入力されないから、ＮチャネルＦＥＴ３６は決して動作しない（ＮチャネルＦＥＴ３６をオン動作させるための条件が整っていない）から、ＮチャネルＦＥＴ３６の誤動作を一層確実に防止できる。

また、雄コネクタ部１３４におけるグランド端子群Ｔgiと雌ＳＷ端子Ｔswiとは、補助モジュール１３０のコネクタボックス１２０への装着にともなってグランド端子同士がＳＷ端子同士に先行して接触する位置関係に配置されている。
このような実施形態２の構成であれば、両コネクタ１２４,１３４の端子のうち、ＳＷ端子Ｔswi，Ｔswo間よりも、グランド端子群Ｔgi，Ｔgo間が先に接続（電気的に接続）されるため、ＩＣ３５の基準電位がグランド電位となって回路基板のグランド電位が確定してから、ＳＷ端子Ｔswi，Ｔswoを介した信号が入力されて回路を正常に動作させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）半導体スイッチング素子として、ＮチャネルＦＥＴ３６に替えてＰチャネルＦＥＴを用いてもよい。

実施形態１に係る配電ユニットの概略的構成を示す図補助モジュールにコネクタボックスが装着される前を表した図補助モジュールの回路のうち本発明の主要な構成を示す図実施形態２に係る配電ユニットの断面図副電気接続箱が主電気接続箱に装着される前を表した図グランド端子同士が接続された状態を示す図

符号の説明

１０,１１０…配電ユニット
２０,１２０…主電気接続箱
３０,１３０…副電気接続箱
３４,１３４…雄コネクタ（待ち受けコネクタ）
３６…ＮチャネルＦＥＴ（半導体スイッチング素子）
３７…ダイオード（ダイオード素子）
３５…ＩＣ（ドライバ回路）
Ｔig…ＩＧ端子（入力端子）
Ｔswi，Ｔswo…ＳＷ端子（入力端子）
Ｔbi，Ｔbo…電源側端子
Ｔgi，Ｔgo…グランド端子
Ｔo…出力端子
Ｔib…基準電位入力端子
ＴL…負荷側端子

Claims

外部の電源ラインに接続される電源側端子と、入力側が前記電源側端子に接続された半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の出力側に接続されると共に前記電源ラインからの電力の供給を受ける外部の負荷に接続される出力端子と、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するドライバ回路と、前記ドライバ回路のグランド電位となるべき共通ラインに接続されると共に外部のグランドラインに接続されるグランド端子と、前記グランド端子から前記出力端子に向けて順方向接続されたダイオード素子と、外部から前記半導体スイッチング素子をオン動作させるための条件となる電位を前記ドライバ回路に入力するための入力端子と、を備え、
前記入力端子及び前記グランド端子は外部接続用の第一コネクタに設けられるとともに、前記出力端子及び前記電源側端子は前記第一コネクタとは異なる外部接続用の第二コネクタに設けられる電気接続箱。
外部負荷への通電回路をスイッチングする複数のスイッチング素子を内部に収容した主電気接続箱と、この主電気接続箱に装着される副電気接続箱とを備えた配電ユニットであって、前記主電気接続箱及び前記副電気接続箱には前記副電気接続箱の前記主電気接続箱への装着に伴って各電気接続箱の各内部回路の電気接続を行うための待ち受けコネクタが設けられたものにおいて、
前記副電気接続箱は、前記主電気接続箱の電源ラインに接続するための電源側端子と、入力側が前記電源側端子に接続された半導体スイッチング素子と、前記半導体スイッチング素子の出力側に接続されると共に前記電源ラインからの電力の供給を受ける外部の負荷に接続される出力端子と、前記半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するドライバ回路と、前記ドライバ回路のグランド電位となるべき共通ラインに接続されると共に前記主電気接続箱のグランドラインに接続されるグランド端子と、前記グランド端子から前記出力端子に向けて順方向接続されたダイオード素子と、外部から前記半導体スイッチング素子をオン動作させるための条件となる電位を前記ドライバ回路に入力するための入力端子と、を備え、
前記出力端子及び前記電源側端子は、前記待ち受けコネクタ又は外部接続用のコネクタに設けられるとともに、前記入力端子及び前記グランド端子は、前記待ち受けコネクタ又は外部接続用のコネクタのうち前記出力端子及び前記電源側端子が設けられるコネクタとは異なるコネクタに設けられていることを特徴とする配電ユニット。
前記入力端子及び前記グランド端子は、前記待ち受けコネクタに設けられ、前記待ち受けコネクタにおける前記グランド端子と前記入力端子とは、前記副電気接続箱の前記主電気接続箱への装着にともなって前記グランド端子が前記入力端子に先行して接触する位置関係に配置されていることを特徴とする請求項２記載の配電ユニット。