JP6510316B2

JP6510316B2 - Electrical connection box

Info

Publication number: JP6510316B2
Application number: JP2015098902A
Authority: JP
Inventors: 英一郎大石; 充晃森本
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-05-14
Also published as: JP2016220276A

Description

本発明は、車両に搭載されて電源分配を行う電気接続箱に関する。 The present invention relates to an electric connection box mounted on a vehicle to perform power distribution.

従来、自動車といった車両には多種多様な電子機器が搭載されている。これら電子機器に電力を供給するために、自動車には、バッテリ等の電源と電子機器との間の適宜箇所に、リレー等の電気部品が集約されて構成された電気接続箱が設置されている。 Conventionally, a wide variety of electronic devices are mounted on vehicles such as automobiles. In order to supply electric power to these electronic devices, an electric connection box in which electric parts such as relays are integrated is installed at an appropriate place between a power source such as a battery and the electronic devices in an automobile. .

また、近年では、電気自動車やハイブリッドカーなどの車両では、高電圧バッテリとインバータなどの高電圧負荷との間に配置され、通電又は遮断を行う電気接続箱（以下「電源分配ボックス」という）が知られている。この電源分配ボックスでは、従来の機械式のリレーに代えて、パワーモジュール（半導体モジュール）が使用されつつある。半導体モジュールは大電力に対応することができるものの、モジュール自身の大きさやモジュール制御用の制御基板を搭載することから、大型化の要因となる。 Also, in recent years, in vehicles such as electric vehicles and hybrid cars, electrical connection boxes (hereinafter referred to as "power supply distribution boxes") disposed between high voltage batteries and high voltage loads such as inverters for conducting or interrupting Are known. In this power distribution box, a power module (semiconductor module) is being used instead of the conventional mechanical relay. Although the semiconductor module can cope with a large amount of power, the size of the module itself and the control board for module control are mounted, which causes an increase in size.

例えば特許文献１には、電気接続箱が開示されている。この電気接続箱は、スイッチングモジュールとスイッチングモジュールが実装された電力回路基板とを備える回路構成体をカバーに収容して構成されている。ここで、スイッチングモジュールは、電力回路基板に流れる電流の通電又は遮断を実行する半導体スイッチと、半導体スイッチが実装され当該半導体スイッチの駆動を制御する制御基板とを備える。半導体スイッチの一端部には、制御基板に接続可能な制御端子が設けられるとともに、半導体スイッチの他端部には、電力回路基板に接続可能な電力端子が設けられ、制御端子と電力端子とは、制御基板の板面に対して実質的に垂直となる方向に沿って設けられている。そして、制御基板と電力回路基板とが対向状に配されている。 For example, Patent Document 1 discloses an electrical connection box. The electrical connection box is configured by housing a circuit assembly including a switching module and a power circuit board on which the switching module is mounted in a cover. Here, the switching module includes a semiconductor switch that performs energization or cutoff of the current flowing to the power circuit board, and a control board that mounts the semiconductor switch and controls driving of the semiconductor switch. A control terminal connectable to the control substrate is provided at one end of the semiconductor switch, and a power terminal connectable to a power circuit board is provided at the other end of the semiconductor switch, and the control terminal and the power terminal are It is provided along a direction substantially perpendicular to the surface of the control board. Then, the control board and the power circuit board are disposed in an opposing manner.

この特許文献１に開示された手法では、半導体スイッチの端子を当該スイッチ（ハウジング）の上面又は下面に向け、電力回路基板と制御基板とを分離して、基板面積の小型化を図っている。 In the method disclosed in Patent Document 1, the terminals of the semiconductor switch are directed to the upper surface or the lower surface of the switch (housing), and the power circuit board and the control board are separated to reduce the area of the board.

特開２０１３−２７２８６号公報JP, 2013-27286, A

しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、大電流が流れる回路が回路基板内に配索される。高電圧用の電源分配ボックスのように高電圧大電流を扱う回路では、基板内のパターン幅や厚さを十分に確保する必要があることから、多くの場合厚銅基板等が使用される。そのため、コストアップや重量増加を招くという不都合がある。また、特許文献１に開示された手法では、基板同士が対向状に配置されるので、背高となり大型化を招くという不都合がある。 However, according to the method disclosed in Patent Document 1, a circuit through which a large current flows is routed in the circuit board. In circuits that handle high voltage and high current, such as high voltage power supply distribution boxes, thick copper substrates and the like are often used because it is necessary to ensure sufficient pattern width and thickness in the substrate. Therefore, there is a disadvantage that cost increase and weight increase are caused. Further, in the method disclosed in Patent Document 1, since the substrates are arranged in an opposing manner, there is a disadvantage that the substrate is tall and the enlargement is caused.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軽量化及び低コスト化とともに、ボックス全体の低背化を図ることができる電気接続箱を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an electrical connection box capable of reducing the overall height of the box as well as reducing the weight and cost.

かかる課題を解決するために、本発明は、電源と電子機器との間の電気的な経路を形成する一対のバスバと、一対のバスバの間に配置されて、当該一対のバスバ間の通電及び遮断を行う遮断部と、遮断部を制御する制御信号を出力する制御部を実装するとともに、当該制御部と遮断部の制御端子とを電気的に接続する制御基板と、箱状のカバーと、箱状のカバーの底面に形成され、遮断部の配置領域と位置的に対応して、カバー内外を貫通する開口と、電気接続箱が配置される車両内の配置面と、箱状のカバーの底面との間に配設されるシート状の絶縁部材と、を有する電気接続箱を提供する。ここで、一対のバスバ、遮断部及び制御基板は、箱状のカバー内に収容されて略同一平面上に配設される。遮断部の底面は、シート状の絶縁部材を介して前記車両内の配置面に接触配置される。 In order to solve such problems, the present invention is directed to a pair of bus bars that form an electrical path between a power supply and an electronic device, and a pair of bus bars disposed between the pair of bus bars to energize the pair of bus bars. A control unit for outputting a control unit for controlling the control unit, and a control board for electrically connecting the control unit and the control terminal of the control unit; a box-like cover; An opening formed on the bottom surface of the box-like cover and passing through the inside and the outside of the cover corresponding in position to the arrangement area of the blocking part, an arrangement surface in the vehicle where the electric connection box is disposed, and the box-like cover And a sheet-like insulating member disposed between the bottom and the electrical connection box. Here, the pair of bus bars, the blocking portion, and the control board are accommodated in a box-like cover and disposed on substantially the same plane. The bottom surface of the blocking portion is disposed in contact with the disposition surface in the vehicle via a sheet-like insulating member.

また、本発明は、電源と電子機器との間の電気的な経路を形成する一対のバスバと、一対のバスバの間に配置されて、当該一対のバスバ間の通電及び遮断を行う遮断部と、遮断部を制御する制御信号を出力する制御部を実装するとともに、当該制御部と遮断部の制御端子とを電気的に接続する制御基板と、箱状のカバーと、箱状のカバーの底面に立設され、当該箱状のカバーの周側壁に沿って一対のバスバの配索経路を形成する隔壁と、を有する電気接続箱を提供する。ここで、一対のバスバ、遮断部及び制御基板は、箱状のカバー内に収容されて略同一平面上に配設される。制御基板は、箱状のカバーの底面における中央領域に配置されて、一対のバスバの配索経路が隔壁を隔てて当該制御基板の周囲に配置される。 Further, according to the present invention, there are provided a pair of bus bars that form an electrical path between a power supply and an electronic device, and a blocking unit disposed between the pair of bus bars for energizing and blocking the pair of bus bars. A control board for outputting a control signal for controlling the shutoff unit, and a control board electrically connecting the control unit and the control terminal of the shutoff unit; a box-like cover; and a bottom face of the box-like cover And a partition wall which is erected along the circumferential side wall of the box-like cover to form a routing path of a pair of bus bars. Here, the pair of bus bars, the blocking portion, and the control board are accommodated in a box-like cover and disposed on substantially the same plane. The control board is disposed in the central region of the bottom surface of the box-like cover, and the routing paths of the pair of bus bars are disposed around the control board with the partition walls separated.

また、本発明は、箱状のカバーの底面に立設され、当該箱状のカバーの周側壁に沿って一対のバスバの配索経路を形成する隔壁をさらに有することが好ましい。ここで、制御基板は、箱状のカバーの底面における中央領域に配置されて、一対のバスバの配索経路が隔壁を隔てて当該制御基板の周囲に配置されることが望ましい。 Further, in the present invention, it is preferable to further have a partition wall provided upright on the bottom surface of the box-like cover and forming a wiring path of the pair of bus bars along the circumferential side wall of the box-like cover. Here, it is preferable that the control substrate is disposed in a central region of the bottom surface of the box-like cover, and the routing paths of the pair of bus bars are disposed around the control substrate with the partition walls separated.

さらに、本発明において、遮断部は、配索経路に沿って配置された一対のバスバの上から積層的に配置され、遮断部の一対の電力端子が一対のバスバの端部にそれぞれ取り付けられることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, the blocking portion is stacked on the pair of bus bars disposed along the wiring path, and the pair of power terminals of the blocking portion are respectively attached to the ends of the pair of bus bars. Is preferred.

本発明によれば、大電流が流れる電気的な経路が一対のバスバによって形成されるので、大電流が流れる回路を制御基板に形成する必要がない。このため、厚銅基板等を用いる必要がないので、安価で軽量な基板を使用することができる。また、一対のバスバ、遮断部及び制御基板が、略同一平面上に位置付けられるため、箱状のカバーにおける高さ方向の大きさを抑えることができ、電気接続箱の低背化を図ることができる。その結果、軽量化及び低コスト化とともに、ボックス全体の低背化を図ることができる。 According to the present invention, since an electrical path through which a large current flows is formed by the pair of bus bars, it is not necessary to form a circuit through which a large current flows on the control substrate. For this reason, since it is not necessary to use a thick copper substrate etc., a cheap and lightweight substrate can be used. In addition, since the pair of bus bars, the blocking portion, and the control board are positioned on substantially the same plane, the size in the height direction of the box-like cover can be suppressed, and the height of the electrical connection box can be reduced. it can. As a result, it is possible to reduce the overall height of the box as well as to reduce the weight and cost.

本実施形態に係る電気接続箱の構成を模式的に示す斜視図The perspective view which shows typically the structure of the electrical connection box which concerns on this embodiment 本実施形態に係る電気接続箱の構成を模式的に示す分解斜視図An exploded perspective view schematically showing the configuration of the electrical connection box according to the present embodiment 本実施形態に係る電気接続箱の構成を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing the configuration of the electrical connection box according to the present embodiment バスバとパワーモジュールの組み付け構造を示す説明図Explanatory drawing showing the assembly structure of a bus bar and a power module

図１は、本実施形態に係る電気接続箱１の構成を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る電気接続箱１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図３は、本実施形態に係る電気接続箱１の構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る電気接続箱１は、高電圧バッテリとインバータ等の高電圧負荷との間の通電及び遮断を行う電源分配ボックスである。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the electrical connection box 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the electric connection box 1 according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the electric connection box 1 according to the present embodiment. The electric connection box 1 according to the present embodiment is a power supply distribution box that performs energization and interruption between a high voltage battery and a high voltage load such as an inverter.

電気接続箱１は、カバー本体２と、２組からなる一対のバスバ３，４と、２組のパワーモジュール５と、制御基板７とを主体に構成されている。 The electric connection box 1 mainly includes a cover main body 2, a pair of bus bars 3 and 4 consisting of two sets, a power module 5 of two sets, and a control board 7.

カバー本体２は、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７を収容する箱状のカバー（箱体）である。カバー本体２は、絶縁性の合成樹脂で構成され、周知の射出成形によって成形されている。 The cover main body 2 is a box-like cover (box) that accommodates the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5, and the control board 7. The cover body 2 is made of insulating synthetic resin and is formed by known injection molding.

カバー本体２は、ロアカバー２ａと、アッパーカバー２ｂとで構成されている。ロアカバー２ａは、上方が開口された凹形状の箱体であり、その底面２ａ１に一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７が配置される。アッパーカバー２ｂは、下方が開口された凹形状の箱体であり、ロアカバー２ａに対して上方より組み付けられ、箱体としてのカバー本体２を構成する。 The cover body 2 is composed of a lower cover 2a and an upper cover 2b. The lower cover 2a is a concave box whose upper side is opened, and the pair of bus bars 3, 4, the power module 5 and the control board 7 are disposed on the bottom surface 2a1. The upper cover 2b is a concave box whose lower side is opened, and is assembled to the lower cover 2a from the upper side to constitute the cover main body 2 as a box.

ここで、ロアカバー２ａは、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７が略同一平面上に位置付けられるように設定されている。 Here, the lower cover 2 a is set so that the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5 and the control board 7 are positioned on substantially the same plane.

また、ロアカバー２ａの底面２ａ１には、当該ロアカバー２ａの周側壁２ａ２に沿って隔壁２ｃが立設されている。この隔壁２ｃとロアカバー２ａの周側壁２ａ２とにより、当該ロアカバー２ａの周側壁２ａ２に沿って、一対のバスバ３，４の配索経路が形成される。 Further, on the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a, partition walls 2c are provided along the circumferential side wall 2a2 of the lower cover 2a. A wiring path of a pair of bus bars 3 and 4 is formed along the peripheral side wall 2a2 of the lower cover 2a by the partition wall 2c and the peripheral side wall 2a2 of the lower cover 2a.

隔壁２ｃの内側に位置するロアカバー２ａの底面２ａ１の中央領域には、制御基板７の配置領域が設けられている。これにより、制御基板７の周囲に、隔壁２ｃを隔てて一対のバスバ３，４の配索経路が配置される。隔壁２ｃの近傍には、制御基板７をロアカバー２ａの底面２ａ１から離間して支持するための柱部２ｄが複数配設されている。 In the central region of the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a located inside the partition wall 2c, an arrangement region of the control board 7 is provided. As a result, the wiring paths of the pair of bus bars 3 and 4 are disposed around the control board 7 with the partition wall 2 c separated. In the vicinity of the partition wall 2c, a plurality of column portions 2d are provided for supporting the control substrate 7 separately from the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a.

また、ロアカバー２ａの底面２ａ１のうちパワーモジュール５の配置領域には、ロアカバー２ａの内外を貫通する開口２ｅが形成されている。 Further, an opening 2e passing through the inside and the outside of the lower cover 2a is formed in the arrangement area of the power module 5 in the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a.

一方の組における一対のバスバ３，４は、高電圧バッテリと高電圧負荷との間の電気的な経路（電圧回路）を形成するものであり、本実施形態では、正極側に対応する電圧回路である。一対のバスバ３，４は、パワーモジュール５の両側にそれぞれ配置されており、パワーモジュール５を介して連続する電圧回路を構成する。個々のバスバ３，４は、略平板形状の導電部材であり、例えば銅マンガン合金や銅ニッケル合金などの平板から、プレス成形により所望の形状、例えばクランク形状に形成されている。 The pair of bus bars 3 and 4 in one set form an electrical path (voltage circuit) between the high voltage battery and the high voltage load, and in this embodiment, a voltage circuit corresponding to the positive electrode side. It is. The pair of bus bars 3 and 4 are respectively disposed on both sides of the power module 5, and constitute a continuous voltage circuit via the power module 5. Each of the bus bars 3 and 4 is a substantially flat conductive member, and is formed into a desired shape, for example, a crank shape by press forming from a flat plate of, for example, a copper-manganese alloy or a copper-nickel alloy.

一方のバスバ（以下「第１バスバ」という）３の一端は、高電圧バッテリに通じる接続電線（図示せず）と接続し、その他端は、パワーモジュール５と接続する。一方、他方のバスバ（以下「第２バスバ」という）４の一端は、高電圧負荷に通じる接続電線（図示せず）と接続し、その他端は、パワーモジュール５と接続する。 One end of one bus bar (hereinafter referred to as “first bus bar”) 3 is connected to a connecting wire (not shown) leading to the high voltage battery, and the other end is connected to the power module 5. On the other hand, one end of the other bus bar (hereinafter referred to as “second bus bar”) 4 is connected to a connecting wire (not shown) leading to the high voltage load, and the other end is connected to the power module 5.

第１バスバ３の各両端部には貫通孔がそれぞれ形成されている。一方の貫通孔（図示せず）にはネジ１０ａが挿通され、当該ネジ１０ａにより、第１バスバ３がロアカバー２ａに固定されるとともに高電圧バッテリの接続電線と締結される。また、他方の貫通孔３ａにはネジ１０ｂが挿通され、当該ネジ１０ｂにより、第１バスバ３がパワーモジュール５の電力端子と締結されるとともにロアカバー２ａに固定される。 Through holes are formed at both ends of the first bus bar 3 respectively. A screw 10a is inserted into one of the through holes (not shown), and the first bus bar 3 is fixed to the lower cover 2a by the screw 10a and is fastened to the connection wire of the high voltage battery. Further, a screw 10b is inserted into the other through hole 3a, and the first bus bar 3 is fastened to the power terminal of the power module 5 and fixed to the lower cover 2a by the screw 10b.

第２バスバ４の各両端部にも、第１バスバ３と同様に、貫通孔がそれぞれ形成されている。一方の貫通孔（図示せず）にはネジ１０ｃが挿通され、当該ネジ１０ｃにより、第２バスバ４がロアカバー２ａに固定されるとともに高電圧負荷の接続電線と締結される。また、他方の貫通孔４ａにはネジ１０ｄが挿通され、当該ネジ１０ｄにより、第２バスバ４がパワーモジュール５の電力端子と締結されるとともにロアカバー２ａに固定される。 Similarly to the first bus bar 3, through holes are respectively formed at both end portions of the second bus bar 4. A screw 10c is inserted into one of the through holes (not shown), and the second bus bar 4 is fixed to the lower cover 2a by the screw 10c and is fastened to a high voltage load connection wire. Further, a screw 10d is inserted into the other through hole 4a, and the second bus bar 4 is fastened to the power terminal of the power module 5 and fixed to the lower cover 2a by the screw 10d.

他方の組における一対のバスバ３，４は、高電圧バッテリと高電圧負荷との間の電気的な経路（電圧回路）を形成するものであり、本実施形態では、負極側に対応する電圧回路である。一対のバスバ３，４は、パワーモジュール５の両側にそれぞれ配置されており、パワーモジュール５を介して連続する電圧回路を構成する。なお、負極側の一対のバスバ３，４の構成は、上述した正極側の一対のバスバ３，４の構成と同様であり、その説明については省略する。 The pair of bus bars 3 and 4 in the other set form an electrical path (voltage circuit) between the high voltage battery and the high voltage load, and in this embodiment, a voltage circuit corresponding to the negative electrode side. It is. The pair of bus bars 3 and 4 are respectively disposed on both sides of the power module 5, and constitute a continuous voltage circuit via the power module 5. The configuration of the pair of bus bars 3 and 4 on the negative electrode side is the same as the configuration of the pair of bus bars 3 and 4 on the positive electrode side described above, and the description thereof will be omitted.

パワーモジュール５は、電圧回路の通電又は遮断を行うものである（遮断部）。正極側及び負極側それぞれの電圧回路の通電遮断を行うため、本実施形態の電気接続箱１には、２組のパワーモジュール５が搭載されている。これにより、もしどちらか一方のパワーモジュール５が故障した場合でも、他方のパワーモジュール５を用いて遮断動作をすることができる。そのため、電圧回路を高電圧負荷側から確実に電気的に遮断することができる。 The power module 5 is for conducting or blocking the voltage circuit (cut-off unit). Two sets of power modules 5 are mounted on the electric connection box 1 of the present embodiment in order to cut off the conduction of the voltage circuits on the positive electrode side and the negative electrode side. As a result, even if one of the power modules 5 fails, the other power module 5 can be used to perform the cutoff operation. Therefore, the voltage circuit can be electrically disconnected reliably from the high voltage load side.

パワーモジュール５は、一対のバスバ３，４の間に配置される。パワーモジュール５は、複数のパワー半導体（例えばｎ型のＭＯＳＦＥＴ）をモジュール化して構成されている。パワーモジュール５のバスバ３，４側の各側面には、一対の電力端子（ドレイン端子，ソース端子）５ａが設けられ、その制御基板７側の側面には、パワーモジュール５を制御する為の制御端子（ゲート端子）５ｂが設けられている。一方の電力端子５ａは、ネジ１０ｂにより第１バスバ３と締結され、他方の電力端子５ａは、ネジ１０ｄにより第２バスバ４と締結される。また、制御端子５ｂは、制御基板７に接続される。 The power module 5 is disposed between the pair of bus bars 3 and 4. The power module 5 is configured by modularizing a plurality of power semiconductors (for example, n-type MOSFETs). A pair of power terminals (drain terminal, source terminal) 5a are provided on each side surface of the power module 5 on the bus bar 3, 4 side, and control for controlling the power module 5 is provided on the side surface on the control substrate 7 side. A terminal (gate terminal) 5b is provided. One power terminal 5a is fastened to the first bus bar 3 by a screw 10b, and the other power terminal 5a is fastened to the second bus bar 4 by a screw 10d. Further, the control terminal 5 b is connected to the control board 7.

制御基板７は、パワーモジュール５を制御する制御部８を実装する基板である。制御基板７の所要の位置には、スルーホール７ａが貫通形成されており、このスルーホール７ａにパワーモジュール５の制御端子５ｂが挿通される。また、制御基板７には、プリント配線技術により配線パターンが形成されている。これにより、スルーホール７ａに挿通された制御端子５ｂと制御部８とが電気的に接続される。パワーモジュール５と制御基板７との固定はネジ１０ｅにより行われる。 The control substrate 7 is a substrate on which the control unit 8 that controls the power module 5 is mounted. A through hole 7a is formed through the required position of the control board 7, and the control terminal 5b of the power module 5 is inserted through the through hole 7a. In addition, a wiring pattern is formed on the control substrate 7 by the printed wiring technology. Thereby, control terminal 5b inserted in through hole 7a and control unit 8 are electrically connected. Fixing of the power module 5 and the control board 7 is performed by a screw 10e.

制御部８としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。制御部８は、２組のパワーモジュール５を制御する制御信号を出力する。 As the control unit 8, a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O interface can be used. The controller 8 outputs control signals for controlling the two sets of power modules 5.

制御基板７には、外部信号端子９が配置されており、この外部信号端子９を介して外部装置（ＥＣＵ等）と制御基板７との電気的な接続を行うことができる。制御部８は、当該外部信号端子９を介して外部装置と通信を行い、この外部装置からの指令に応じて、上述した制御信号を出力することができる。 An external signal terminal 9 is disposed on the control board 7, and an external device (such as an ECU) can be electrically connected to the control board 7 via the external signal terminal 9. The control unit 8 can communicate with an external device through the external signal terminal 9, and can output the above-described control signal in accordance with a command from the external device.

このような構成の電気接続箱１は、高電圧バッテリとインバータ等の高電圧負荷との間の通電又は遮断を行う高電圧電源分配ボックスとして用いられる。この電気接続箱１を作成する場合には、まず、ロアカバー２ａの中央に制御基板７を配置する。つぎに、ロアカバー２ａの周側壁２ａ２と隔壁２ｃとにより画定される配索経路に一対のバスバ３，４を配置する。そして、一対のバスバ３，４の上からパワーモジュール５を積層的に配置し、ネジ１０ｂ、１０ｄにより、パワーモジュール５における一対の電力端子５ａと、一対のバスバ３，４とを接続する。同様に、ネジ１０ｅにより、パワーモジュール５と制御基板７との取り付けを行う。これより、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７が、ロアカバー２ａ内に収容されて略同一平面上に配設される。一対のバスバ３，４、及びパワーモジュール５の組み付け作業は、正極側及び負極側に対応してそれぞれ実施される。 The electric connection box 1 having such a configuration is used as a high voltage power distribution box that energizes or cuts off between a high voltage battery and a high voltage load such as an inverter. In order to form the electrical connection box 1, first, the control board 7 is disposed at the center of the lower cover 2a. Next, the pair of bus bars 3 and 4 are arranged in the wiring path defined by the peripheral side wall 2a2 of the lower cover 2a and the partition wall 2c. Then, the power modules 5 are arranged in layers from above the pair of bus bars 3 and 4, and the pair of power terminals 5 a in the power module 5 and the pair of bus bars 3 and 4 are connected by the screws 10 b and 10 d. Similarly, the power module 5 and the control board 7 are attached by the screw 10e. Thus, the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5 and the control board 7 are accommodated in the lower cover 2a and arranged on substantially the same plane. The assembly work of the pair of bus bars 3 and 4 and the power module 5 is performed corresponding to the positive electrode side and the negative electrode side, respectively.

つぎに、第１バスバ３の端部に、高電圧バッテリに通じる接続電線をネジ１０ａにより接続するとともに、ロアカバー２ａに対する第１バスバ３の固定を行う。同様に、第２バスバ４の端部に、高電圧負荷に通じる接続電線をネジ１０ｃにより接続するとともに、ロアカバー２ａに対する第２バスバ４の固定を行う。 Next, a connecting wire leading to the high voltage battery is connected to the end of the first bus bar 3 by the screw 10a, and the first bus bar 3 is fixed to the lower cover 2a. Similarly, a connecting wire leading to the high voltage load is connected to the end of the second bus bar 4 by a screw 10c, and the second bus bar 4 is fixed to the lower cover 2a.

電気接続箱１は、その使用時には、車両内の金属筐体等といった配置面２０に取り付けられる。この場合、電気接続箱１は、ロアカバー２ａの底面２ａ１が配置面２０と向き合うように配置され、当該底面２ａ１と配置面２０との間には、絶縁シート１２が設けられる。この絶縁シート１２は、ロアカバー２ａに搭載されたパワーモジュール５と対応する位置に配置される。上述したように、ロアカバー２ａのパワーモジュール５が搭載される領域には開口２ｅが形成されており、パワーモジュール５の底面は、絶縁シート１２を介して配置面２０に接触配置される。なお、この絶縁シート１２も電気接続箱１の構成要素の一つである。 The electric connection box 1 is attached to the arrangement surface 20 such as a metal casing in the vehicle when it is used. In this case, the electrical connection box 1 is disposed such that the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a faces the disposition surface 20, and the insulating sheet 12 is provided between the bottom surface 2a1 and the disposition surface 20. The insulating sheet 12 is disposed at a position corresponding to the power module 5 mounted on the lower cover 2a. As described above, the opening 2 e is formed in the region of the lower cover 2 a where the power module 5 is mounted, and the bottom surface of the power module 5 is disposed in contact with the arrangement surface 20 via the insulating sheet 12. The insulating sheet 12 is also one of the components of the electrical connection box 1.

このような構成の電気接続箱１において、制御部８は、外部装置からの遮断命令等を受けると、制御信号を出力する。この制御信号がパワーモジュール５の制御端子５ｂに出力されると、当該制御端子５ｂに制御電圧が印加される。これにより、パワーモジュール５のオンオフ、すなわち、電圧回路の通電又は遮断を切り換えることができる。また、制御部８自身が遮断の判断を行い、制御信号を出力する、もしくは、パワーモジュール５自身が遮断の判断を行い、遮断動作を行う方式であってもよい。 In the electric connection box 1 having such a configuration, the control unit 8 outputs a control signal when receiving a shutoff command or the like from an external device. When this control signal is output to the control terminal 5b of the power module 5, a control voltage is applied to the control terminal 5b. Thereby, it is possible to switch on / off of the power module 5, that is, energization or cutoff of the voltage circuit. Alternatively, the control unit 8 itself may make a determination of disconnection and output a control signal, or the power module 5 may make a determination of disconnection and perform a disconnection operation.

このように本実施形態において、電気接続箱１は、高電圧バッテリと高電圧負荷との間の電気的な経路を形成する一対のバスバ３，４と、一対のバスバ３，４の間に配置されて当該一対のバスバ３，４間の通電及び遮断を行うパワーモジュール５と、パワーモジュール５を制御する制御信号を出力する制御部８を実装するとともに当該制御部８とパワーモジュール５の制御端子５ｂとを電気的に接続する制御基板７と、箱状のカバー本体２と、を有している。ここで、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７は、カバー本体２内に収容されて略同一平面上に配設される。 As described above, in the present embodiment, the electrical connection box 1 is disposed between the pair of bus bars 3 and 4 and the pair of bus bars 3 and 4 that form an electrical path between the high voltage battery and the high voltage load. And the control module 8 for outputting the control signal for controlling the power module 5 and the control module 8 for outputting the control signal for controlling the power module 5 and the control terminals of the control module 8 and the power module 5 It has a control board 7 which electrically connects 5 b and a box-like cover main body 2. Here, the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5 and the control board 7 are accommodated in the cover main body 2 and arranged on substantially the same plane.

この構成によれば、電気的な経路をバスバ３，４で構成し、パワーモジュール５に流れる大電流がバスバ３，４を流れるようにしている。そして、制御基板７では、パワーモジュール５を制御する制御信号を扱うこととしている。このため、大電流が流れる回路を制御基板７に形成する必要がないので、当該制御基板７に厚銅基板等を用いる必要がなく、安価で軽量な基板を使用することができる。また、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７が、略同一平面上に位置付けられるため、カバー本体２の高さ方向の大きさを抑えることでき、電気接続箱１の低背化を図ることができる。その結果、軽量化及び低コスト化とともに、ボックス全体の低背化を図ることができる。 According to this configuration, an electrical path is formed by the bus bars 3 and 4 so that a large current flowing to the power module 5 flows through the bus bars 3 and 4. The control board 7 handles control signals for controlling the power module 5. Therefore, it is not necessary to form a circuit through which a large current flows in the control substrate 7, and therefore, it is not necessary to use a thick copper substrate or the like for the control substrate 7, and an inexpensive and lightweight substrate can be used. Further, since the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5 and the control board 7 are positioned on substantially the same plane, the size of the cover main body 2 in the height direction can be suppressed, and the height of the electrical connection box 1 can be reduced. Can be As a result, it is possible to reduce the overall height of the box as well as to reduce the weight and cost.

なお、本実施形態において、略同一平面上とは、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７が同一平面上に位置することのみを指すのではなく、これらの要素間で重なりをもって配置されることも含むものである。 In the present embodiment, the term “substantially on the same plane” does not only indicate that the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5, and the control board 7 are located on the same plane, but these elements have an overlap. It includes what is arranged.

また、本実施形態の電気接続箱１は、当該電気接続箱１が配置される車両内の配置面２０と、ロアカバー２ａの底面２ａ１との間に配設される絶縁シート１２（シート状の絶縁部材）をさらに有している。この場合、カバー本体２の底面２ａ１は、パワーモジュール５の配置領域と位置的に対応して、ロアカバー２ａの内外を貫通する開口２ｅが形成されている。そして、パワーモジュール５の底面は、絶縁シート１２を介して車両内の配置面２０に接触配置される。 Further, in the electric connection box 1 of the present embodiment, the insulating sheet 12 (sheet-like insulation) disposed between the arrangement surface 20 in the vehicle in which the electric connection box 1 is disposed and the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a. Component) is further included. In this case, the bottom surface 2a1 of the cover main body 2 is formed with an opening 2e penetrating the inside and the outside of the lower cover 2a corresponding in position to the arrangement area of the power module 5. The bottom surface of the power module 5 is disposed in contact with the arrangement surface 20 in the vehicle via the insulating sheet 12.

この構成によれば、パワーモジュール５から絶縁シート１２を経由して、車両内の配置面２０へと至る放熱ルートを確保することできる。これにより、パワーモジュール５からバスバ３，４を経由して接続電線へと至る放熱ルートと合わせて、２つの経路でパワーモジュール５の熱を外部に逃がすことができる。その結果、パワーモジュール５の放熱を有効に行うことができる。 According to this configuration, it is possible to secure a heat radiation route from the power module 5 to the disposition surface 20 in the vehicle via the insulating sheet 12. As a result, the heat of the power module 5 can be dissipated to the outside through two paths in combination with the heat dissipation route from the power module 5 to the connection wire via the bus bars 3 and 4. As a result, heat dissipation of the power module 5 can be effectively performed.

なお、パワーモジュール５の上面に放熱パッドを設け、アッパーカバー２ｂに熱伝導性の良い材質を採用することで、パワーモジュール５の上面から放熱をすることも可能である。 It is also possible to dissipate heat from the upper surface of the power module 5 by providing a heat dissipation pad on the upper surface of the power module 5 and adopting a material with good thermal conductivity for the upper cover 2b.

また、本実施形態において、電気接続箱１は、ロアカバー２ａの底面２ａ１に立設され、ロアカバー２ａの周側壁２ａ２に沿って一対のバスバ３，４の配索経路を形成する隔壁２ｃをさらに有している。この場合、制御基板７は、ロアカバー２ａの底面２ａ１における中央領域に配置されて、一対のバスバ３，４の配索経路が隔壁２ｃを隔ててその周囲に配置される。 Further, in the present embodiment, the electrical connection box 1 is provided upright on the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a, and further includes the partition wall 2c forming the wiring path of the pair of bus bars 3 and 4 along the peripheral side wall 2a2 of the lower cover 2a. doing. In this case, the control board 7 is disposed in the central region of the bottom surface 2a1 of the lower cover 2a, and the wiring paths of the pair of bus bars 3, 4 are disposed around the partition wall 2c.

この構成によれば、一対のバスバ３，４、パワーモジュール５及び制御基板７を、略同一平面上に効率的に配置することができる。これにより、カバー本体２の高さ方向の大きさを抑えることができ、電気接続箱１の低背化を図ることができる。 According to this configuration, the pair of bus bars 3 and 4, the power module 5 and the control board 7 can be efficiently arranged on substantially the same plane. Thus, the size of the cover main body 2 in the height direction can be suppressed, and the height of the electric connection box 1 can be reduced.

また、本実施形態において、パワーモジュール５は、配索経路に沿って配置された一対のバスバ３，４の上から積層的に配置され、パワーモジュール５の一対の電力端子５ａが一対のバスバ３，４の端部にそれぞれ取り付けられる。 Further, in the present embodiment, the power modules 5 are stacked on the pair of bus bars 3 and 4 arranged along the wiring path, and the pair of power terminals 5 a of the power module 5 is a pair of bus bars 3. , 4 are attached respectively.

この構成によれば、簡素な手法で、バスバ３，４とパワーモジュール５とを組み付けることができる。 According to this configuration, the bus bars 3 and 4 and the power module 5 can be assembled by a simple method.

特に、本実施形態では、バスバ３，４とパワーモジュール５との組み付けにネジ止めを用いている。これにより、部品点数の増加を抑制し、かつ、組み付け性の向上を図ることができる。 In particular, in the present embodiment, screwing is used to assemble the bus bars 3 and 4 and the power module 5. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts and to improve the assemblability.

なお、図４に示すように、バスバ３，４とパワーモジュール５との組み付けは端子３ｂ、４ｂによるものであってもよい。これにより、部品点数の増加を抑制し、かつ、組み付け性の向上を図ることができる。 As shown in FIG. 4, the assembly of the bus bars 3, 4 and the power module 5 may be by the terminals 3b, 4b. As a result, it is possible to suppress an increase in the number of parts and to improve the assemblability.

また、バスバ３，４はロアカバー２ａに一体成形されたり、樹脂の溶接により位置が設定され、電気的接続をネジ止めで行うものであってもよい。 Further, the bus bars 3 and 4 may be integrally formed on the lower cover 2a, or the positions may be set by welding of the resin, and the electrical connection may be performed by screwing.

以上、本実施形態にかかる電気接続箱について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、電源分配ボックスとして説明したが、種々の電気接続箱に適用可能である。 Although the electrical connection box according to the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the above-mentioned embodiment, although demonstrated as a power supply distribution box, it is applicable to various electrical connection boxes.

１電気接続箱
２カバー本体
２ａロアカバー
２ａ１底面
２ａ２周側壁
２ｂアッパーカバー
２ｃ隔壁
２ｄ柱部
２ｅ開口
３，４バスバ
５パワーモジュール
５ａ電力端子（ドレイン端子、ソース端子）
５ｂ制御端子（ゲート端子）
７制御基板
８制御部
９外部信号端子
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅネジ
１２絶縁シート
２０配置面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 electric connection box 2 cover main body 2a lower cover 2a1 bottom 2a2 circumferential side wall 2b upper cover 2c partition 2d pillar 2e opening 3, 4 bus bar 5 power module 5a power terminal (drain terminal, source terminal)
5b Control terminal (gate terminal)
7 Control Board 8 Control Section 9 External Signal Terminals 10a, 10b, 10c, 10d, 10e Screws 12 Insulating Sheet 20 Layout Surface

Claims

A pair of bus bars that form an electrical path between the power supply and the electronics;
A blocking unit disposed between the pair of bus bars for performing energization and blocking between the pair of bus bars;
A control board for mounting a control unit for outputting a control signal for controlling the shutoff unit, and electrically connecting the control unit to the control terminal of the shutoff unit;
With a box-like cover,
An opening formed on the bottom surface of the box-like cover and passing through the inside and the outside of the cover corresponding in position to the arrangement area of the blocking portion;
Possess the placement surface in a vehicle electrical connection box is disposed, and a sheet-shaped insulating member disposed between the bottom of the box-like cover,
The pair of bus bars, the blocking portion, and the control board are accommodated in the box-like cover and disposed on substantially the same plane,
The bottom surface of the cut-off portion, said sheet-like insulating through member contact arranged the electrical connection box you characterized in that the arrangement surface of the said vehicle.

A pair of bus bars that form an electrical path between the power supply and the electronics;
A blocking unit disposed between the pair of bus bars for performing energization and blocking between the pair of bus bars;
A control board for mounting a control unit for outputting a control signal for controlling the shutoff unit, and electrically connecting the control unit to the control terminal of the shutoff unit;
With a box-like cover,
Erected on the bottom surface of the box-shaped cover, it possesses the partition walls forming the routing path of the pair of bus bars along the peripheral side wall of the box-like cover, and
The pair of bus bars, the blocking portion, and the control board are accommodated in the box-like cover and disposed on substantially the same plane,
The control board is disposed in the central region of the bottom surface of the box-shaped cover, the installation path of the pair of bus bars spaced the partitions you being disposed around the control board electrostatic Air connection box.

And a partition wall standing on the bottom surface of the box-like cover and forming a wiring path of the pair of bus bars along the circumferential side wall of the box-like cover,
The control board is disposed in a central region of the bottom surface of the box-like cover, and a routing path of the pair of bus bars is disposed around the control board with the partition walls separated. Electrical connection box described in 1 .

The blocking portion is stacked on the pair of bus bars disposed along the wiring path, and the pair of power terminals of the blocking portion are attached to the ends of the pair of bus bars, respectively. An electrical connection box according to claim 2 or claim 3, characterized in that: