JPH1035375A

JPH1035375A - コネクタ及び電気接続箱

Info

Publication number: JPH1035375A
Application number: JP8230219A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Mizuno; 史章水野; Yukinobu Tabata; 幸伸田畑; Takashi Hoshino; 孝志星野; Kensaku Takada; 憲作高田
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd; Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】電気接続箱等に設けられる制御デバイスの放
熱から他の電子デバイスを有効に保護する。【解決手段】バスバー基板１３と、その電流回路の電
流を制御するＦＥＴ１８と、このＦＥＴ１８の作動を制
御する電子回路基板１４とを備え、上記ＦＥＴ１８を両
基板１３，１４の間に配設した電気接続箱。また、両基
板１３，１４同士の間に介設されるコネクタ１６であっ
て、上記ＦＥＴ１８と、そのドレイン端子３１等を上記
バスバー基板１３に接続するためのドレイン接続金具２
１等と、上記ＦＥＴ１８のゲート端子２１を上記電子回
路基板１４に接続するためのゲート接続金具２０とを一
体化したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用ワイヤー
ハーネス等に用いられるコネクタ及び電気接続箱に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気接続箱における回路構成の一
例を図１７に示す。図において、バスバー基板（第１の
回路基板）９０と電子回路基板（第２の回路基板）９２
とが略平行に配せられ、両基板９０，９２同士の間にコ
ネクタ９４が介設されている。

【０００３】バスバー基板９０に組み込まれているバス
バー回路（電流回路）には、図略の電線等を介して電源
回路等が接続され、このバスバー回路に比較的大きな電
流が流されるようになっている。電子回路基板９２上に
は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）９６や、このＦＥ
Ｔ９６のゲート端子にゲート信号（制御信号）を入力す
るゲート信号入力回路等が搭載されている。そして、上
記ＦＥＴ９６の通電端子（ソース端子及びドレイン端
子）が上記コネクタ９４内の導通部を介して上記バスバ
ー回路に接続されており、このＦＥＴ９６に入力される
ゲート信号によって、上記バスバー回路を流れる電流が
制御されるようになっている。

【０００４】このように、上記ＦＥＴ９６のソース・ド
レイン間には、バスバー回路を流れる電流と同等の電流
が流されるが、この電流は、電子回路基板９２の制御回
路を流れる電流に比べて著しく大きく、よってＦＥＴ９
６の発熱量は同じ電子回路基板９２上に実装されている
電子デバイスに比べて非常に大きくなる。そこで従来
は、このＦＥＴ９６を効果的に冷却すべく、ＦＥＴ９６
の表面に通電端子の一部を露出させる等して放熱部を形
成するとともに、この放熱部に図示のような比較的大面
積の放熱板９８を連結するといった手段がとられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成では、ＦＥＴ
９６が回路基板９２上に直接実装されているため、ＦＥ
Ｔ９６から放たれた熱が同じ電子回路基板９２上に実装
された他の電子デバイスに伝わり、これらのデバイスの
作動に悪影響を及ぼすおそれがある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、ＦＥＴ
をはじめとする制御デバイスの放熱から他の電子デバイ
スを有効に保護できるコネクタ及び電気接続箱を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、電流回路を流れる電流を制御
するための制御デバイスと、この制御デバイスを上記電
流回路に接続するための第１の接続部材と、上記制御デ
バイスをこのデバイスの作動を制御する制御回路に接続
するための第２の接続部材とをコネクタハウジング内に
一体に組み込んだものである。

【０００８】このコネクタによれば、その制御デバイス
を第１の接続部材を介して電流回路に接続するととも
に、上記制御デバイスを第２の接続部材を介して制御回
路に接続することにより、この制御回路で制御デバイス
の作動を制御しながら、この制御デバイスによって電流
回路の電流を制御できる。この状態では、上記制御デバ
イスが上記制御回路から離れた位置にあるため、従来の
ように上記制御デバイスを制御基板上に実装している構
造と異なり、制御デバイスから放たれた熱が上記制御基
板上の他の電子デバイス等に直接伝えられることが防が
れる。

【０００９】このコネクタにおいて、上記制御デバイス
に放熱部を設け、この放熱部を上記コネクタハウジング
の外部に露出させれば、制御デバイスを制御基板上に実
装している従来構造に比べ、制御デバイスの発する熱を
より効率よく放熱でき、その過昇温を防止できる。

【００１０】また、上記制御デバイスの放熱部よりも大
きな表面積を有する放熱部材を当該放熱部に連結し、か
つ、この放熱部材を上記コネクタハウジングの外部に露
出させれば、この制御デバイスからの放熱作用はさらに
高められる。

【００１１】上記放熱部材は上記制御デバイスの放熱部
に直接接触させてもよいが、これらの間に上記放熱部か
ら放熱部材に向けて強制的に熱移動させることにより放
熱部を冷却する冷却素子を介在させれば、放熱部からの
放熱をさらに促進させることができる。

【００１２】さらに、上記コネクタハウジングに、上記
冷却素子を上記第２の回路基板の制御回路に接続する冷
却用接続部材を一体に組み込み、この冷却用接続部材を
介して冷却素子と制御回路とが接続されるようにすれ
ば、この制御回路を利用して冷却素子の作動を制御する
といったこともできる。

【００１３】上記第１の接続部材と第２の接続部材と
は、これらが互いに反対の方向を向いているのが好まし
い。これにより、制御デバイスを電流回路と制御回路の
双方に接続する作業が容易になり、配線構造も簡単にな
る。

【００１４】その際、上記通電端子同士の間に絶縁材料
からなるセパレータを介在させることにより、通電端子
同士が短絡されるのをより確実に回避できる。

【００１５】また本発明は、電流回路が組み込まれた第
１の回路基板と、上記電流回路を流れる電流を制御する
ための制御デバイスと、この制御デバイスの作動を制御
する制御回路が組み込まれた第２の回路基板とを備える
とともに、上記第１の回路基板と第２の回路基板との間
の位置に上記制御デバイスを配設した電気接続箱であ
る。

【００１６】この構成において、半導体デバイスは両基
板同士の間に配設されているので、この半導体デバイス
が第２の回路基板上に実装されている従来構造に比べて
半導体デバイスから放熱され易く、その過昇温が避けら
れる。また、この半導体デバイスから放たれた熱が第２
の回路基板の電子デバイス等に直接伝えられるのも防ぐ
ことができる。しかも、半導体デバイスは、元来、相互
離間している両基板間に配設されているため、電気接続
箱全体を大型化する必要がなく、また、半導体デバイス
と両基板との接続も容易である。

【００１７】特に、上記第１の回路基板と第２の回路基
板とを略平行な状態で互いに離間させて配置する場合、
上記半導体デバイスとして、上記第１の回路基板の電流
回路に接続される複数の通電端子と上記第２の回路基板
の制御回路に接続される制御端子とが互いに反対の方向
に突出するものを用いれば、その通電端子を上記第１の
回路基板側に向け、上記制御端子を上記第２の回路基板
側に向けた状態で両基板間に半導体デバイスを配するこ
とにより、この半導体デバイスの各端子と各基板に組み
込まれた回路との接続が簡単にできる。

【００１８】また、上記半導体デバイスの放熱部に、こ
の放熱部よりも表面積の大きい放熱部材を連結すれば、
この半導体デバイスからの放熱作用はさらに高められ
る。

【００１９】この放熱部材の形状や配置は特に問わない
が、上記第１の回路基板と第２の回路基板との間に複数
の半導体デバイスを並設するとともに、これら半導体デ
バイスの放熱部に上記第２の回路基板と略平行に延びる
共通の放熱部材を連結すれば、両基板に挟まれた空間を
有効に利用して、電気接続箱全体を大型化させずに大面
積の放熱部材を導入でき、その分放熱作用をさらに促進
できる。また、共通の放熱部材で複数の半導体デバイス
の放熱を促進できるため、各半導体デバイスごとに放熱
部材を配する場合に比べ、部品点数も削減される。さら
に、上記放熱部材が上記第２の回路基板を片側から覆う
状態となるため、この放熱部材を第２の回路基板のシー
ルド材として兼用することも可能になる。

【００２０】上記放熱部材は上記半導体デバイスの放熱
部に直接接触させてもよいが、これらの間に上記放熱部
から放熱部材に向けて強制的に熱移動させることにより
放熱部を冷却する冷却素子を介在させれば、放熱部から
の放熱をさらに促進させることができる。

【００２１】ここで、半導体デバイスの冷却が不要な時
（例えば非作動時）に冷却素子が作動する等して半導体
デバイスが過冷却されると、この半導体デバイスの表面
に結露が発生するといった不都合が生じ得るが、上記冷
却素子がペルチェ素子のように外部からの供給電流等に
よって作動制御が可能な素子である場合、上記半導体デ
バイスの温度もしくはこれに対応する温度を検出する温
度検出手段を備えるとともに、この温度検出手段により
検出された温度に基づいて上記冷却素子の作動を制御す
る冷却制御部を上記第２の回路基板に組み込むことによ
り、実状に見合った適正な温度制御ができる。

【００２２】上記半導体デバイスは、単独で両基板間に
配するようにしてもよいが、前記各コネクタを用いる、
すなわち、このコネクタの第１の接続部材に上記電流回
路を接続し、上記コネクタの第２の接続部材に上記制御
回路を接続することにより、電気接続箱全体の組立作業
が容易になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図７に基づいて説明する。

【００２４】図１に示す電気接続箱１０は、ロアケース
１１とアッパーケース１２とを備えている。ロアケース
１１の側壁１１ａには係合部１１ｂが形成され、アッパ
ーケース１２の側壁１２ａには係合部１２ｂが形成され
ており、両係合部１１ｂ，１２ｂ同士の係合によって両
ケース１１，１２同士の連結状態が保持されるようにな
っている。

【００２５】上記ロアケース１１上にはバスバー基板１
３が配置されている。このバスバー基板１３からは、上
方に多数のタブ１３ａが立ち上がっている。このバスバ
ー基板１３に組み込まれているバスバー回路（電流回
路）には、図略の電線等を介して電源回路等が接続さ
れ、このバスバー回路に比較的大きな電流が流されるよ
うになっている。

【００２６】ロアケース１１の周縁部には、上記バスバ
ー基板１３よりもさらに上方に突出する複数の支柱１１
ｃが立設され、これらの支柱１１ｃによって電子回路基
板１４が支持されている。すなわち、この電子回路基板
１４は、上記バスバー基板１３と略平行な状態で、この
バスバー基板から上方に離間した位置に支持されてい
る。この電子回路基板１４には、多数の電子デバイス１
５が実装されており、これらの電子デバイス１５によっ
て、後述のＦＥＴ１８にゲート信号を入力する制御回路
が構成されている。

【００２７】そして、この電子回路基板１４と上記バス
バー基板１３との間に、図２〜図６に示すようなコネク
タ１６が介設されている。このコネクタ１６は、制御デ
バイスである上記ＦＥＴ１８と、ゲート接続金具（第２
の接続部材）２０と、ドレイン接続金具（第１の接続部
材）２１と、ソース接続金具（第２の接続部材）２２
と、放熱板２４とを備え、これら全体がモールド成形に
よって樹脂製のコネクタハウジング２６に一体に組み込
まれている。

【００２８】コネクタハウジング２６は、電子回路基板
１４の周縁部と平行に延び、その上端部は電子回路基板
１４側に屈曲している。そして、この屈曲部分に、上記
電子回路基板１４の周縁部が側方から差し込み可能な二
股状のクリップ部２６ａが形成されている。

【００２９】ＦＥＴ１８は、図７（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、ＦＥＴ本体である半導体チップ２８と、ゲート
端子（制御端子）３０と、ドレイン端子（通電端子）３
１と、ソース端子（通電端子）３２とが樹脂製のハウジ
ング３４でカバーされたものであり、モールド成形等に
よって製造が可能である。

【００３０】上記ゲート端子３０及びソース端子３２
は、上記半導体チップ２８において同じ側の側面（図７
（ｂ）では右側面）に接合されており、これと反対側の
側面に上記ドレイン端子３１が接続されている。このド
レイン端子３１において上記側面に接合される部分は、
当該側面と同等の面積を有する放熱部３１ａとされてお
り、この放熱部３１ａが上記ハウジング３４の側面に露
出している。

【００３１】さらに、このＦＥＴ１８の特徴として、上
記３つの端子３０〜３２のうち、ゲート端子３０のみが
上記半導体チップ２８から上方に延び、ハウジング３４
の上面から上方に突出しており、残りのドレイン端子３
１及びソース端子３２は、互いに左右に並んだ状態で略
平行に下方に延び、それぞれハウジング３４の下面から
下方に突出している。

【００３２】ゲート接続金具２０は、コネクタ１６の上
部に配されており、このゲート接続金具２０の下端が上
記ＦＥＴ１８のゲート端子に連結されている。このゲー
ト接続金具２２の上部は側方に屈曲し、その先端部分に
は、上記コネクタハウジング２６のクリップ部２６ａと
同様、上記電子回路基板１４の周縁部を上下から挾持可
能な（すなわち電子回路基板１４が側方から差し込み可
能な）二股状のクリップ部２０ａが形成されている。そ
して、このクリップ２０ａが電子回路基板１４の周縁部
を挾持した状態で、この電子回路基板１４の制御回路を
構成する導体部分１４ａが上記クリップ部２０ａと接触
し、上記制御回路がゲート接続金具２０を介してＦＥＴ
１８のゲート端子３０に電気的に接続されるようになっ
ている。

【００３３】ドレイン接続金具２１及びソース接続金具
２２は、互いに同一の形状、具体的には、上下に延び、
その上下両端に雌型の係合部を有する形状をなしてお
り、ドレイン接続金具２１の上端部に上記ＦＥＴ１８の
ドレイン端子３１の下端部が差し込まれ、ソース端子２
２の上端部にソース端子３２の下端部が差し込まれてい
る。

【００３４】両接続金具２１，２２同士の間には、絶縁
体からなるセパレータ３６が介在している。これら接続
金具２１，２２及びセパレータ３６は全体がモールド成
形によって一体化されており、このセパレータ３６の介
在によって両接続金具２１，２２同士の絶縁が確保され
ている。そして、両接続金具２１，２２の下端部に上記
バスバー基板１３における適当なタブ１３ａが下方から
差し込まれることにより、これらタブ１３ａが各接続金
具２１，２２を介して上記ドレイン端子３１及びソース
端子３２に個別に接続されるようになっている。すなわ
ち、バスバー回路中にＦＥＴ１８が組み込まれるように
なっている。

【００３５】放熱板２４は、アルミニウム等の導電性に
優れた材料で成形され、コネクタハウジング２６と略同
等の寸法まで水平に延びる形状を有している。そして、
この放熱板２４の表面がコネクタハウジング２６の外側
面（電子回路基板１４と反対側の側面；図２では右側
面）に露出した状態で、この放熱板２４もコネクタハウ
ジング２６に組み込まれている。この放熱板２４の表面
には、水平に延びる多数の突条２４ａが形成されてお
り、これにより放熱板２４の放熱面積が増やされてい
る。

【００３６】この放熱板２４の内側面には凹部２４ｂが
形成され、この凹部２４ｂにＦＥＴ１８のハウジング３
４の一側部（具体的にはドレイン端子３１ａの放熱部３
１ａが露出している側の側部）が嵌入されることによ
り、ＦＥＴ１８の放熱部３１ａと放熱板２４とが接触し
た状態でこれらＦＥＴ１８と放熱板２４とが一体に結合
されている。

【００３７】次に、この電気接続箱１０の作用を説明す
る。

【００３８】バスバー基板１３に組み込まれたバスバー
回路の中には、図略の電線等を介して比較的大きな電流
が入力されるものもある。この回路に流される比較的大
きな電流は、途中、図２〜図６に示されるタブ１３ａ→
ソース接続金具２２→ＦＥＴ１８のソース端子３２→半
導体チップ２８→ドレイン端子３１→ドレイン接続金具
２１→タブ１３ａの順に流れ、バスバー回路から出力さ
れる。一方、上記ＦＥＴ１８のゲート端子３０には、電
子回路基板１４に組み込まれた制御回路からゲート接続
金具２０を介してゲート信号が入力され、このゲート信
号によって上記ＦＥＴ１８におけるソース−ドレイン間
の通電量が制御される。

【００３９】このように、ＦＥＴ１８にはバスバー回路
を流れる電流と同等の電流が流れるため、ＦＥＴ１８に
は発熱が起こる。ここで従来は、ＦＥＴ１８が他の電子
デバイスとともに電子回路基板１４上に実装されていた
ため、たとえこのＦＥＴ１８に放熱板等を連結したとし
ても十分な放熱作用は得られにくく、また、このＦＥＴ
１８の発する熱が他の電子デバイスに伝わってこれらの
電子デバイスの性能にも悪影響を及ぼすおそれがあった
が、図１〜図７に示す電気接続箱１０では、ＦＥＴ１８
がバスバー基板１３及び電子回路基板１４の双方から離
れた状態で両基板１３，１４同士の間の位置に配されて
おり、ＦＥＴ１８の放熱部３１ａと接触する放熱板２４
がコネクタハウジング２６の外方に露出した状態にある
ため、このＦＥＴ１８の放熱作用が高く、また、その放
たれた熱が電子回路基板１４上の各電子デバイスに悪影
響を与えるのを防ぐことができる。しかも、両基板１
３，１４は元々互いに離間した状態で配置されるもので
あるので、これらの間にＦＥＴ１８を配設するのに電気
接続箱１０を特に大型化する必要もない。

【００４０】第２の実施の形態を図８に示す。前記第１
の実施の形態では、コネクタ１６の外側面にＦＥＴ１８
の放熱部３１ａを向け、この放熱部３１ａに連結した放
熱板２４を上記外側面に露出させているが、この第２の
実施の形態では、上記放熱部３１ａをコネクタ１６の内
側面に向け、この放熱板３１ａに連結した放熱板２４を
上記内側面に向けている。

【００４１】このように、本発明において放熱板２４等
の放熱部材の具体的な配置は問わず、コネクタハウジン
グ２６から十分に露出していればよい。

【００４２】第３の実施の形態を図９に示す。ここで
は、電子回路基板１４の両端部がコネクタ１６を介して
バスバー基板１３に連結されている。すなわち、電子回
路基板１４とバスバー基板１３との間に２つのコネクタ
１６が相対向する状態で配設されている。そして、各コ
ネクタ１６において互いに対向する面（内側面）に、そ
れぞれのコネクタ１６に組み込まれているＦＥＴ１８の
放熱部３１ａが直接露出しており、これら放熱部３１ａ
に単一の放熱板３８が連結されている。すなわち、この
放熱板３８は、バスバー基板１３と電子回路基板１４と
の間にこれらと略平行な状態で配され、両コネクタ１６
の放熱部３１ａ同士の間に介在している。また、この放
熱板３８の下面には多数枚のフィン３８ａが形成され、
これにより放熱面積の増加が図られている。

【００４３】このような構成によれば、前記第１及び第
２の実施の形態で得られる効果に加え、次のような効果
を得ることができる。

【００４４】バスバー基板１３と電子回路基板１４
とに挟まれた空間を有効に利用することにより、電気接
続箱１０全体を大型化することなく大面積の放熱板３８
を配設できる。従って、コンパクトな構造でありながら
優れた放熱作用を得ることができる。

【００４５】共通の放熱板３８によって複数のコネ
クタ１６におけるＦＥＴ１８からの放熱を促進でき、部
品点数を削減できる。

【００４６】金属製の放熱板３８により、電子回路
基板１４の下面をほぼ全域にわたってカバーすることが
できるので、この放熱板３８はシールド材として兼用が
可能であり、これにより電子回路基板１４を電磁波から
有効に保護することができる。さらに、前記アッパーケ
ース１２にも金属板を配して電子回路基板１４を上方か
らも金属板で覆うようにすれば、遮蔽効果は万全とな
る。

【００４７】次に、第４の実施の形態を図１０〜図１２
に基づいて説明する。

【００４８】この実施の形態では、前記第１の実施の形
態で示したコネクタ１６において、ＦＥＴ１８の放熱部
３１ａと放熱板２４との間にペルチェ素子（冷却素子）
４０が介設されている。このペルチェ素子４０は、一対
の端子を備え、これらの端子同士の間に電流が流される
のに伴い、この電流の大きさに対応する度合いで、上記
放熱部３１ａから放熱板２４に向かう方向に強制的に熱
移動を起こさせるように構成されている。

【００４９】一方、前記ＦＥＴ１８には、図１２に示す
ような温度センサ（温度検出手段）４２が組み込まれて
いる。この温度センサ４２は、熱電対等からなり、ＦＥ
Ｔ１８の発熱温度に相当する電気信号を出力するように
構成されている。

【００５０】図１１に示すように、コネクタ１６の上部
には、前記ゲート接続金具２０と水平に並ぶ状態で、こ
のゲート接続金具２０と同等の形状（すなわち電子回路
基板１４を挟むクリップ部を有する形状）の一対の冷却
用接続金具（冷却用接続部材）５０Ａ，５０Ｂ及び検出
用接続金具（検出用接続部材）５２が組み込まれてい
る。各冷却用接続金具５０Ａ，５０Ｂには、図略のコネ
クタ内配線を介して前記ペルチェ素子４０の各端子が接
続され、検出用接続金具５２には上記温度センサ４２の
出力端子が接続されている。そして、上記各接続金具２
０，５０Ａ，５０Ｂ，５２のクリップ部に電子回路基板
１４の周縁部適所が同時に差し込まれることにより、こ
の電子回路基板１４に組み込まれた制御回路に上記ゲー
ト端子３０、ペルチェ素子４０の両端子、及び温度セン
サ４２の出力端子が同時接続されるようになっている。

【００５１】上記電子回路基板１４に組み込まれた制御
回路は、上述のゲート信号発生部の他、図１２に示すよ
うな温度データ解析部４４、電流調節部４６、及び警告
指令部４８を備えている。

【００５２】温度データ解析部４４は、温度センサ４２
から入力される温度データを解析するものであり、検出
温度が第１の判定値以上の場合にその温度に対応した制
御信号を電流調節部４６に出力し、検出温度が上記第１
の判定値よりも高い第２の判定値以上の場合に警告指令
部４８に警告制御信号を出力するように構成されてい
る。

【００５３】電流調節部４６は、上記温度データ解析部
４４から制御信号が入力された場合に、この制御信号に
対応する電流をペルチェ素子４０の両端子間に流すもの
である。すなわち、この電流調節部４６は、上記検出温
度が一定以上の場合にその温度が高いほど大きな電流を
ペルチェ素子４０の両端子間に流すように構成されてい
る。また、警告指令部４８は、上記温度データ解析部４
４から制御信号が入力された場合に、電気接続箱外部に
設けられた図略の警告手段に指令信号を出力し、警告を
行わせるように構成されている。

【００５４】このような構成によれば、ＦＥＴ１８の発
熱が著しくなると、ペルチェ素子４０の両端子間が通電
されてペルチェ素子４０が作動し、ＦＥＴ１８から放熱
板４０への強制的な熱移動が引き起こされるので、これ
によりＦＥＴ１８から放熱板２４を通じての外気への放
熱が促進され、ＦＥＴ１８の過度の温度上昇が回避され
る。また、ＦＥＴ１８の温度が比較的低い場合には、ペ
ルチェ素子４０の作動が停止されるので、ＦＥＴ１８の
過冷却による不都合（例えば結露の発生）も防ぐことが
できる。

【００５５】なお、この実施の形態において、検出の対
象となる温度は、上記ＦＥＴ１８自身の発熱温度に限ら
ず、その雰囲気温度やゲート接続金具２０の温度を検出
するようにしてもよい。また、ペルチェ素子４０の高温
側面（図１０及び図１１では左側面）の温度を検出し、
この温度が過度に上昇した場合にペルチェ素子４０の通
電を止めるようにすれば、ペルチェ素子４０自身の故障
を防ぐこともできる。

【００５６】また、このペルチェ素子４０を導入できる
コネクタ１６は前記第１の実施の形態に示したものに限
られず、例えば第５の実施の形態として図１３に示すよ
うに、前記第３の実施の形態で示した両コネクタ１６と
放熱板３８の両端との間にそれぞれペルチェ素子４０を
介在させるようにしてもよい。

【００５７】第６の実施の形態を図１４（ａ）（ｂ）に
示す。前記各実施形態では、制御デバイスとしてＦＥＴ
を用い、これを組み込んだコネクタ１６を電気接続箱内
での接続に用いたものを示したが、この実施の形態で
は、制御デバイスとしてＩＰＳ（Intelligent Power Sw
itch）を組み込んだコネクタ１６を用いるとともに、こ
のコネクタ１６を、電気接続箱内においてではなく、電
源及び負荷に直接接続してその導通制御を行うようにし
ている。

【００５８】上記ＩＰＳは、パワー部６０と、インテリ
ジェント部６２とを有している。パワー部６０内には、
ＦＥＴ等からなるスイッチング素子や内部電源、感温素
子等が組み込まれている。インテリジェント部６２は、
論理回路等で構成され、上記感温素子等の検出信号に基
づいて異常の有無を判定する機能や、外部の制御回路か
ら入力される指令に基づいて上記スイッチング素子のオ
ンオフ制御を行う機能等を備えている。

【００５９】インテリジェント部６２には、アース端子
６３と、上記指令が入力される入力端子６４と、上記制
御回路に異常診断信号を出力するための診断出力端子６
５とが設けられ、これらの端子に接続金具６８が装着さ
れている。一方、上記パワー部６０には、電源端子６７
と出力端子６６とが設けられ、電源端子６７に接続金具
７７が、出力端子６６に接続金具７６が装着されてい
る。そして、これら全体を一体化すべくその外側にコネ
クタハウジング７０がモールド成形されてコネクタ１６
が構成されており、上記入力端子６４及び診断出力端子
６５がそれぞれ接続金具（第２の接続部材）６８を介し
て上記制御回路に接続されるとともに、電源端子６７が
接続金具（第１の接続部材）７７を介して電源に接続さ
れ、かつ、出力端子６６が接続金具（第１の接続部材）
７６を介して負荷に接続されている。

【００６０】このようなコネクタ１６を用いても、制御
デバイスであるＩＰＳの作動により電源−負荷間の通電
をオンオフし、かつ、このＩＰＳの作動を制御回路によ
って制御することができる。そして、この制御回路から
ＩＰＳを離間させることによって、制御回路の回路要素
を保護でき、また、上記ＩＰＳの例えば電源端子６７を
コネクタハウジング７０の外面に露出させることによ
り、効率のよい放熱ができる。さらに、前記と同様、放
熱板や適当な冷却素子を導入することにより、放熱効果
を高めることができる。

【００６１】また、上記ＩＰＳが複数のスイッチング素
子を内蔵する場合、すなわち、第７の実施の形態として
図１５（ａ）（ｂ）に示すように複数の入力端子６４及
び出力端子６６を有する場合も、前記第６の実施の実施
の形態と同様に全体が一体化されたコネクタ１６を構成
することができる。

【００６２】なお、本発明のコネクタは、前記図２に示
したようにバスバー基板１３及び電子回路基板１４に直
接接続する場合に限らず、第１の接続部材を電線を介し
て電流回路に接続するようにしてもよいし、第２の接続
部材を電線を介して制御回路に接続するようにしてもよ
い。例えば図１４（ａ）（ｂ）に示したコネクタ１６の
場合、接続金具６８や、接続金具７６，７７に上記電線
の端末に設けた電線端子やコネクタを接続するようにし
てもよい。

【００６３】このように、本発明のコネクタを電流回路
及び制御回路にそれぞれ電線を介して接続した構造に
は、コネクタの配設位置を自由に設定できるので、特に
コネクタ内部に挿入された電子デバイスの放熱が著しい
場合、コネクタ部分のみを環境温度が低い場所に設置す
ることにより、上記電子デバイスの熱暴走を防ぐことが
できる利点が得られる。

【００６４】これに対し、電流回路側においてはその負
荷あるいは電源端子に本発明のコネクタの第１の接続部
材を直接接続し、制御回路側には本発明のコネクタの第
２の接続部材を電線を介して接続する配線形態をとれ
ば、比較的熱に弱い上記制御回路から電流回路を大きく
離間させながら、電流回路と本発明のコネクタとの間の
経路すなわち大電流が流れる経路を最短化でき、この経
路に大電流用の太径電線を配する必要をなくしてコスト
を著しく削減することが可能である。また、上記大電流
経路から出るノイズを最小限の遮断材料を用いて防ぐこ
とができる。

【００６５】また逆に、電流回路に対しては本発明のコ
ネクタの第１の接続部材を電線を介して接続し、制御回
路が組み込まれた回路基板の基板用コネクタ等に第２の
接続部材を直接接続できるようにした場合には、制御回
路と電流回路とを大きく離間させながら、上記基板用コ
ネクタ等に本発明のコネクタを簡単に結合できる利点が
得られる。また、大電流が上記回路基板上を流れないの
で、当該基板の温度上昇や輻射ノイズの発生を防ぐこと
ができ、この基板に組み込まれた制御回路の誤動作を防
止できる利点が得られる。

【００６６】本発明においてコネクタ１６を製造する方
法は種々考えられるが、その一例を図１６（ａ）〜
（ｃ）に示す。

【００６７】まず、図１６（ａ）に示すように、ＩＰＳ
のパワー部６０に電源端子６７及び出力端子６６を装着
したものを製造する一方、同図（ｂ）に示すように、ア
ース端子用接続金具７３、診断出力端子用接続金具７
４、及び入力端子用接続金具７５が固定されたコネクタ
ハウジング７２をモールド成形しておき、このコネクタ
ハウジング７２に形成した凹部７２ａに前記図１６
（ａ）で示したものを固定する。次に、同図（ｃ）に示
すように、パワー部６０の各端子を上記各接続金具７
３，７４，７５にワイヤ７８を介して接続する（すなわ
ちワイヤボンディング等で接続する）とともに、電源端
子６７及び出力端子６６にそれぞれ接続金具７７，７６
を装着する。そして、少なくとも上記ワイヤ７８による
接続部分を樹脂モールド等で覆い、必要に応じてコネク
タハウジング７２に上から蓋を被せることにより、コネ
クタを完成することができる。

【００６８】本発明は、上記の実施の形態のほか、例と
して次のような形態をとることも可能である。

【００６９】(1) 前記第１の実施の形態等において、コ
ネクタハウジング２６を省略し、ＦＥＴ１８を外部に完
全露出させた状態で両基板１３，１４同士の間に介設す
ることも可能である。この場合も、ＦＥＴ１８の放熱部
に放熱板２４等の放熱部材を連結したり、この放熱部材
とＦＥＴ１８との間にペルチェ素子４０を介在させたり
することにより、放熱効果を促進させることができる。
ただし、前記各実施形態のように、上記ＦＥＴ１８を各
接続金具２０〜２２とともに単一のコネクタ１６として
一体化すれば、電気接続箱１０全体の組立作業を容易化
できる利点が得られる。

【００７０】(2) 本発明における制御デバイスは上記Ｆ
ＥＴ１８やＩＰＳに限らず、その他、ＩＧＢＴ（Insula
ted Gate Bipolar Transistor）、ＢＰＴ（Bipolar Tra
nsistor）、各種レギュレータ、パワーモジュール等が
適用可能である。ただし、前記各実施形態に示したよう
に、制御端子（図例ではゲート端子３０）と通電端子
（図例ではドレイン端子３１及びソース端子３２）とが
互いに反対の側に突出する制御デバイスを用いれば、上
記通電端子が上記バスバー基板１３側（図例では下側）
を向き、かつ、制御端子が電子回路基板１４側（上側）
を向く状態でこの制御デバイスを両基板１３，１４間に
介設することにより、接続構造を簡素化できる利点が得
られる。

【００７１】(3) 本発明における第１の回路基板は上記
のようなバスバー基板１３に限らず、絶縁材料からなる
基板に導体が組み込まれた各種回路基板を適用すること
が可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上のように本発明は、電流回路を流れ
る電流を制御するための制御デバイスと、この制御デバ
イスを上記電流回路に接続するための第１の接続部材
と、上記制御デバイスをこのデバイスの作動を制御する
制御回路に接続するための第２の接続部材とをコネクタ
ハウジング内に一体に組み込んだコネクタであるので、
このコネクタを上記電流回路と制御回路とに接続するこ
とにより、電流回路における電流の制御を行いながら、
制御デバイスの放熱から上記制御回路を構成する他の電
子デバイス等を保護できる効果がある。

【００７３】そして、このコネクタの制御デバイスに放
熱部を設け、この放熱部を上記コネクタハウジングの外
部に露出させることにより、制御デバイスの発する熱を
効率よく放散でき、その過昇温を防止できる効果が得ら
れる。

【００７４】また、上記制御デバイスの放熱部よりも大
きな表面積を有する放熱部材を当該放熱部に連結し、か
つ、この放熱部材を上記コネクタハウジングの外部に露
出させることにより、放熱効果をさらに顕著にできる。

【００７５】さらに、上記放熱部材と放熱部との間に上
記放熱部から放熱部材に向けて強制的に熱移動させるこ
とにより放熱部を冷却する冷却素子を介在させたものに
よれば、放熱部からの放熱を積極的に促進させることが
できる効果が得られる。

【００７６】さらに、上記コネクタハウジングに、上記
冷却素子を上記第２の回路基板の制御回路に接続する冷
却用接続部材を一体に組み込んだものによれば、この冷
却用接続部材を介して冷却素子と制御回路とを接続する
ことにより、この制御回路を利用して冷却素子の作動を
制御できる効果が得られる。

【００７７】また、上記第１の接続部材と第２の接続部
材とが互いに反対の方向を向いているものによれば、制
御デバイスを電流回路と制御回路の双方に接続する作業
を容易にでき、配線構造も簡素化できる効果が得られ
る。

【００７８】さらに、上記通電端子同士の間に絶縁材料
からなるセパレータを介在させることにより、通電端子
同士が短絡されるのをより確実に回避できる効果が得ら
れる。

【００７９】また本発明は、電流回路が組み込まれた第
１の回路基板と、上記電流回路を流れる電流を制御する
ための制御デバイスと、この制御デバイスの作動を制御
する制御回路が組み込まれた第２の回路基板とを備える
とともに、上記第１の回路基板と第２の回路基板との間
の位置に上記制御デバイスを配設した電気接続箱である
ので、この制御デバイスが第２の回路基板上に実装され
ている従来構造に比べ、制御デバイスの放熱を促進して
その良好な作動を確保できるとともに、この制御デバイ
スから放たれた熱が第２の回路基板の電子デバイス等に
悪影響を与えるのを防止できる効果がある。また、制御
デバイスを両基板間の位置に配するのに電気接続箱全体
を特別に大型化する必要もなく、コンパクトな構造で上
記効果が得られ、制御デバイスと両基板との接続も容易
化できる。

【００８０】特に、上記第１の回路基板と第２の回路基
板とを略平行な状態で互いに離間させて配置する場合、
上記制御デバイスとして、上記第１の回路基板の電流回
路に接続される複数の通電端子と上記第２の回路基板の
制御回路に接続される制御端子とが互いに反対の方向に
突出するものを用いれば、その通電端子を上記第１の回
路基板側に向け、上記制御端子を上記第２の回路基板側
に向けた状態で両基板間に制御デバイスを配することに
より、この制御デバイスの各端子と各基板に組み込まれ
た回路との接続を簡単にできる効果が得られる。

【００８１】また、上記制御デバイスの放熱部に、この
放熱部よりも表面積の大きい放熱部材を連結すれば、こ
の制御デバイスからの放熱をさらに促進できる効果が得
られる。

【００８２】上記第１の回路基板と第２の回路基板との
間に複数の制御デバイスを並設するとともに、これら制
御デバイスの放熱部に上記第２の回路基板と略平行に延
びる共通の放熱部材を連結したものによれば、両基板に
挟まれた空間を有効に利用して、電気接続箱全体を大型
化させずに大面積の放熱部材を導入でき、その分放熱作
用をさらに促進できるとともに、部品点数も削減できる
効果が得られる。さらに、上記放熱部材が上記第２の回
路基板を片側から覆う状態となるため、この放熱部材を
第２の回路基板のシールド材として兼用することによ
り、第２の回路基板における制御回路を電磁波から有効
に保護できる効果も得られる。

【００８３】上記放熱部材と上記制御デバイスの放熱部
との間に冷却素子を介在させ、上記放熱部から放熱部材
に向けて強制的に熱移動させるようにすれば、放熱部か
らの放熱をさらに促進させて、制御デバイスの過昇温を
さらに確実に防止できる効果が得られる。

【００８４】さらに、上記制御デバイスの温度もしくは
これに対応する温度を検出する温度検出手段を備えると
ともに、この温度検出手段により検出された温度に基づ
いて上記冷却素子の作動を制御する冷却制御部を上記第
２の回路基板に組み込むようにすれば、この制御回路を
有効に利用して実状に見合った適正な温度制御ができる
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における電気接続箱
の全体構造を示す分解斜視図である。

【図２】上記電気接続箱に設けられるコネクタの一部断
面側面図である。

【図３】上記コネクタの正面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】上記コネクタのコネクタハウジング内に組み込
まれる各部品の分解斜視図である。

【図６】上記コネクタのコネクタハウジング内に組み込
まれている各部品の組立斜視図である。

【図７】（ａ）は上記コネクタに組み込まれるＦＥＴの
背面図、（ｂ）は同ＦＥＴの側面図、（ｃ）は同ＦＥＴ
の正面図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態における電気接続箱
のコネクタの一部断面側面図である。

【図９】本発明の第３の実施の形態における電気接続箱
の要部を示す側面図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態における電気接続
箱のコネクタの一部断面側面図である。

【図１１】図１０のコネクタの平面図である。

【図１２】前記第４の実施の形態において電子回路基板
に組み込まれる制御回路の機能構成を示すブロック図で
ある。

【図１３】本発明の第５の実施の形態における電気接続
箱の要部を示す側面図である。

【図１４】（ａ）は本発明の第６の実施の形態における
コネクタの平面図、（ｂ）は同コネクタの底面図であ
る。

【図１５】（ａ）は本発明の第７の実施の形態における
コネクタの平面図、（ｂ）は同コネクタの底面図であ
る。

【図１６】（ａ）〜（ｃ）は本発明のコネクタの製造工
程の一例を示す一部断面斜視図である。

【図１７】従来の電気接続箱の内部構造の一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０電気接続箱１３バスバー基板（第１の回路基板）１４電子回路基板（第２の回路基板）１６コネクタ１８ＦＥＴ（制御デバイス）２０ゲート接続金具（第２の接続部材）２１ドレイン接続金具（第１の接続部材）２２ソース接続金具（第１の接続部材）２４，３８放熱板（放熱部材）２６，７０，７２コネクタハウジング２８半導体チップ（ＦＥＴ本体）３０ゲート端子（制御端子）３１ドレイン端子（通電端子）３２ソース端子（通電端子）３６セパレータ４０ペルチェ素子（冷却素子）４２温度センサ（温度検出手段）４４温度データ解析部（冷却制御部を構成）４６電流調節部（冷却制御部を構成）５０Ａ，５０Ｂ冷却用接続金具（冷却用接続部材）６０本体チップ（制御デバイスを構成）６８接続金具（第２の接続部材）７６，７７接続金具（第１の接続部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｇ 3/16 Ｈ０２Ｇ 3/16 ＡＨ０５Ｋ 1/14 Ｈ０５Ｋ 1/14 Ｈ (72)発明者田畑幸伸愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者星野孝志愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者高田憲作愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号株式会社ハーネス総合技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電流回路を流れる電流を制御するための
制御デバイスと、この制御デバイスを上記電流回路に接
続するための第１の接続部材と、上記制御デバイスをこ
のデバイスの作動を制御する制御回路に接続するための
第２の接続部材とをコネクタハウジング内に一体に組み
込んだことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】請求項１記載のコネクタにおいて、上記
制御デバイスに放熱部を設け、この放熱部を上記コネク
タハウジングの外部に露出させたことを特徴とするコネ
クタ。
【請求項３】請求項１記載のコネクタにおいて、上記
制御デバイスに放熱部を設け、この放熱部よりも大きな
表面積を有する放熱部材を当該放熱部に連結し、かつ、
この放熱部材を上記コネクタハウジングの外部に露出さ
せたことを特徴とするコネクタ。
【請求項４】請求項３記載のコネクタにおいて、上記
制御デバイスの放熱部と上記放熱部材との間に上記放熱
部から放熱部材に向けて強制的に熱移動させることによ
り上記放熱部を冷却する冷却素子を介在させたことを特
徴とするコネクタ。
【請求項５】請求項４記載のコネクタにおいて、上記
コネクタハウジングに、上記冷却素子を上記第２の回路
基板の制御回路に接続する冷却用接続部材を一体に組み
込んだことを特徴とするコネクタ。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のコネク
タにおいて、上記第１の接続部材と第２の接続部材とが
互いに反対の方向を向いていることを特徴とするコネク
タ。
【請求項７】請求項６記載のコネクタにおいて、複数
の第１の接続部材同士の間に絶縁材料からなるセパレー
タを介在させたことを特徴とするコネクタ。
【請求項８】電流回路が組み込まれた第１の回路基板
と、上記電流回路を流れる電流を制御するための制御デ
バイスと、この制御デバイスの作動を制御する制御回路
が組み込まれた第２の回路基板とを備えるとともに、上
記第１の回路基板と第２の回路基板との間の位置に上記
制御デバイスを配設したことを特徴とする電気接続箱。
【請求項９】請求項８記載の電気接続箱において、上
記第１の回路基板と第２の回路基板とを略平行な状態で
互いに離間させて配置するとともに、上記第１の回路基
板の電流回路に接続される複数の通電端子と上記第２の
回路基板の制御回路に接続される制御端子とが互いに反
対の方向に突出する制御デバイスを、上記通電端子が上
記第１の回路基板側に向き、上記制御端子が上記第２の
回路基板側に向く状態で両基板間に配設したことを特徴
とする電気接続箱。
【請求項１０】請求項８または９記載の電気接続箱に
おいて、上記制御デバイスの放熱部にこの放熱部よりも
表面積の大きい放熱部材を連結したことを特徴とする電
気接続箱。
【請求項１１】請求項１０記載の電気接続箱におい
て、上記第１の回路基板と第２の回路基板との間に複数
の制御デバイスを並設するとともに、これらの制御デバ
イスの放熱部に上記第２の回路基板と略平行に延びる共
通の放熱部材を連結したことを特徴とする電気接続箱。
【請求項１２】請求項１０または１１記載の電気接続
箱において、上記制御デバイスの放熱部と上記放熱部材
との間に上記放熱部から放熱部材に向けて強制的に熱移
動させることにより放熱部を冷却する冷却素子を介在さ
せたことを特徴とする電気接続箱。
【請求項１３】請求項１２記載の電気接続箱におい
て、上記制御デバイスの温度もしくはこれに対応する温
度を検出する温度検出手段を備えるとともに、この温度
検出手段により検出された温度に基づいて上記冷却素子
の作動を制御する冷却制御部を上記第２の回路基板に組
み込んだことを特徴とする電気接続箱。
【請求項１４】電流回路が組み込まれた第１の回路基
板と、上記電流回路を流れる電流を制御するための制御
デバイスが組み込まれた請求項１〜７のいずれかに記載
のコネクタと、上記制御デバイスの作動を制御する制御
回路が組み込まれた第２の回路基板とを備え、上記コネ
クタの第１の接続部材に上記電流回路を接続し、上記コ
ネクタの第２の接続部材に上記制御回路を接続したこと
を特徴とする電気接続箱。