JP3808810B2 - パワーモジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バスバーや半導体素子を含む電力回路部が絶縁層を介して放熱部材上に配設されたパワーモジュールに関し、特にバスバーにより構成される外部接続端子にボルトとナットによって外部端子が接続されるパワーモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載された電源や電子ユニットは、通電方向や通電量等を制御するため、電気接続箱を介して他のユニット等に接続されることが多い。従来、この電気接続箱として、バスバー基板を積層することにより電力回路部を構成し、これにヒューズやリレースイッチが組み込まれたものが知られている。
【０００３】
ところで、近年、かかる電気接続箱の小型化や高速スイッチング制御を実現すべく、前記リレーに代えてまたはリレーと共にＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を入力端子と出力端子との間に介在させた薄型のパワーモジュールが開発されるに至っており、かかるパワーモジュールにおいては半導体素子から発せられる熱を冷却する観点から放熱部材の回路配設面上に絶縁層を介して電力回路部が配設されて構成されているものも提案されている（例えば、特開平１１−２０４７００号公報）。
【０００４】
このパワーモジュールにおいて、各種電子ユニット等から延びるワイヤーハーネスを接続する場合、特に、大電流が通電されるような太いワイヤーハーネスを接続する場合には、ワイヤーハーネス脱落防止の観点から例えば電力回路部の特定バスバー端部を利用して構成される外部接続端子の先端部に端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔を設け、一方外部端子であるワイヤーハーネス先端をリング状に形成して、これらのボルト挿通孔とリング部とが同心軸となるように外部接続端子と外部端子とを重ね合わせ、これを端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットとで締結することが広く行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、このようなパワーモジュールにおいて、外部回路と接続される上記外部接続端子としては、上記電力回路部の特定バスバー端部が折り起こされて上記放熱部材の回路配設面の法線方向に沿って突出して構成されるものや、あるいは特定バスバー端部が上記回路配設面と平行に延出して構成されるものが考えられる。
【０００６】
ところで、このパワーモジュールは、その放熱部材側を車両壁面に向けて、すなわち放熱部材の回路配設面を車両壁面に平行して装着されることがあり、この壁面に平行して装着されたパワーモジュールに、上記外部接続端子のうち回路配設面に平行に延出して構成される外部接続端子が採用された場合には、上記のように端子接続用ボルトとナットを用いてワイヤーハーネス等を接続する際に、パワーモジュールが装着されている壁面が邪魔になって容易にその作業をすることができない。このことは、放熱部材が薄く形成されればされるほど、壁面との間隔も一層狭くなり、その電気接続作業における作業性も顕著に低下するものと考えられる。従って、パワーモジュールが壁面に平行して装着されるような場合には、上記の外部接続端子のうち、上記バスバー端部が折り起こされ上記放熱部材の回路配設面からその略法線方向に突出して構成された外部接続端子を採用するのが好ましい。
【０００７】
ところが、上記のように外部接続端子を放熱部材の回路配設面からその略法線方向に突出して構成した場合には、上記のようにその作業性が一部改善されるものの、上記接続作業において、ワイヤーハーネスの外部端子を接続する度に、端子用ボルトを、ワイヤーハーネスの外部端子におけるリング部と外部接続端子のボルト挿通孔とに通すと共に、この端子接続用ボルトにナットを、両者を保持したまま、螺合させなければならず、迅速かつ簡易な接続作業をすることが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであり、放熱部材の回路配設面からその法線方向に沿って突出して構成された外部接続端子と外部端子とを、端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットを用いて接続する場合に、簡単な構成で迅速かつ簡易に接続作業を遂行することができるパワーモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、複数本のバスバーを含む電力回路部と、回路配設面を有し、この回路配設面上に絶縁層を介して上記電力回路部が配設される放熱部材と、上記電力回路部を覆うように放熱部材に取り付けられる絶縁ケースとを備えたパワーモジュールであって、上記電力回路部に含まれる特定のバスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出する外部接続端子が形成され、この外部接続端子に該端子と外部電線の外部端子とを接続するための端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記絶縁ケースには、絶縁ケース外部に突出した上記外部接続端子と対向する位置に、上記外部接続端子との間に当該外部接続端子が突出する方向に開口する空間であって上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットがその開口から内部に挿入可能な空間を形成し、かつ、この空間内に挿入される上記ナットを上記外部接続端子とで挟持するナット挟持部が設けられるものである。
【００１０】
上記のように構成すれば、絶縁ケース外部に突出した外部接続端子と対向する位置に、外部接続端子との間に当該外部接続端子が突出する方向に開口する空間であってボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットがその開口から内部に挿入可能な空間を形成し、かつ、この空間内に挿入される上記ナットを上記外部接続端子とで挟持するナット挟持部が設けられているので、外部接続端子とナット挟持部との間に上記ナットを挿入すれば、当該ナットを予め所望位置に保持することができる。このため、このパワーモジュールを電源ユニットや電子ユニット等に電気的に接続する際には外部電線の外部端子における例えばリング部を外部接続端子のボルト挿通孔に重ね合わせて、挟持されているナットに端子用ボルトを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ簡易に作業を遂行することができる。しかも、このようにナットを保持するための構造として、電力回路部の外部接続端子を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケースを有効に利用してこれにナット挟持部を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。なお、外部接続端子が上記バスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出して構成されるので、このパワーモジュールを車両等の壁面等に装着した後でも、この装着面から離れて電気接続作業を遂行することができ、ワイヤーハーネスの外部端子を容易に外部接続端子に接続することができる。
【００１１】
また、この発明において、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めするためのナット位置決め部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、ナット位置決め部により上記ナットのナット孔が外部接続端子のボルト挿通孔に対位した状態に配置される。このため、ナットの位置決めが容易となり、外部接続端子とナット挟持部とでナットを挟持させる際の作業も迅速かつ簡易に行うことができる。
【００１２】
さらに、この発明において、上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット回動規制部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、端子接続用ボルトをナットに螺合させる際にナットが回動しないので、その回動規制のための工具を要さず、端子接続用ボルトを回すだけの簡単な操作で、外部接続端子とナット挟持部との間に挟持されたナットに螺合させることができる。
【００１３】
上記ナット回動規制部は、その具体的構造を特に限定するものではないが、例えば上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつ側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面が当接するように形成されているものが採用される。
【００１４】
また、この発明において、上記ナット側面に当接されることにより、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めし、かつ上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット当接部を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、上記のようなナットの位置決めとその回動規制の機能をナット当接部が併有するので、より簡易に構成することができる。
【００１５】
上記ナット当接部は、その具体的構造を特に限定するものではないが、例えば上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつその挿入方向側の側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面に当接するように形成されているものが採用される。
【００１６】
さらに、この発明において、上記ナット挟持部は、このナット挟持部と上記外部接続端子との間に挿入されたナットの側面に係止されて該ナットの挿入方向と反対方向への移動を規制する係止突片を有することとするのが好ましい。このように構成すれば、係止突片が、このナット挟持部と上記外部接続端子との間に挿入されたナットの挿入方向と反対の側面に係止され、該ナットの挿入方向と反対方向への抜脱が確実に防止される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るパワーモジュールの好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態に係るパワーモジュールを六角ナットを挟持させた状態で示す平面図である。また、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。さらに、図３は、このパワーモジュールを六角ナットを挟持させた状態で示す側面図である。
【００１９】
なお、ここでは、車両等に搭載される図外の電源と電子ユニットである図外のモータとの間に配設され、一定条件下で電源とモータ相互間の通電方向を変更し得るパワーモジュール１であって、その後述する外部接続端子とワイヤーハーネスＷのリング状外部端子Ｔとを、端子接続用ボルトＢとこのボルトＢが螺合する六角ナットＮとの締結によって接続するパワーモジュール１を示すが、本発明に係るパワーモジュールは、これに限らず、放熱が要請され、外部端子を端子接続用ボルトとこのボルトが螺合するナットで接続するパワーモジュールに広く適用可能である。
【００２０】
このパワーモジュール１は、図１及び図２に示すように、複数枚のバスバー２０ａ、２０ｂを含む電力回路部２と、絶縁層３０を介して電力回路部２が配設される放熱部材３と、電力回路部２を被覆する絶縁ケース４とを主要構成部材としてなる。
【００２１】
上記電力回路部２は、図４（イ）及び（ロ）に明示するように、所定の領域（本実施形態では略矩形状領域）内に複数枚のバスバー２０ａ，２０ｂが同一平面上に所定のパターンで配列された板状バスバー群２０と、所定バスバー２０ａ間に介在される半導体スイッチング素子である複数個のＦＥＴ２１と、上記複数枚のバスバー２０ａ，２０ｂの片面（図４（ロ）では上面）に接着される制御回路基板２２とを含み、上記ＦＥＴ２１は板状バスバー群２０と制御回路基板２２の双方に電気的に接続されている。
【００２２】
板状バスバー群２０は、本実施形態では、略Ｌ字状の一対の入出力端子用バスバー２０ａと略Ｉ字状の中継バスバー２０ｂとからなり、これらのバスバー２０ａは大電流を流しうるように比較的厚く形成されている。入出力端子用バスバー２０ａは、その端部が垂直に折り起こされて入出力端子である外部接続端子５を構成している。図２及び図４に示すように、これらの外部接続端子５が略矩形状の領域における対角に位置するように、入出力端子用バスバー２０ａが配置されており、これらの入出力端子用バスバー２０ａ間に挟まれた状態で中継バスバー２０ｂが位置するものとなされている。これらの外部接続端子５は、その先端部に端子接続用ボルトＢの軸部Ｂ１が挿通されるボルト挿通孔５０が板厚方向に貫通して形成されている。
【００２３】
そして、この電力回路部２は、ＦＥＴ２１がこれらの入出力端子用バスバー２０ａと中継バスバー２０ｂとの間に跨設されると共に、所定の電子部品が所定の位置に配設され、所定の条件下で通電方向が逆転されるものとなされている。
【００２４】
なお、板状バスバー群２０の形状やバスバー２０ａ，２０ｂの配置パターンは適宜変更することができ、またＦＥＴ２１について、ＬＳＩ等のその他の半導体素子に変更することもできる。さらに、制御回路基板２２についてこれをＦＥＴ２１の上位に配置するように変更することもできる。また、図中２３は、一端が制御回路基板２２に電気的に接続され、接続される外部端子によってＦＥＴ２１の操作信号が入力される信号入力端子であり、本実施形態では上記絶縁ケース４に取り付けられ、一端を制御回路基板２２に接続するものとなされている。
【００２５】
この電力回路部２が配設される上記放熱部材３は、略矩形板状形状を有し、例えば全体がアルミニウム系金属等の熱伝導性に優れた材料で形成され、その上面が平坦に形成されて回路配設面３ａとして構成されている。この回路配設面３ａ上には、少なくとも上記電力回路部２が配設される所定の領域に絶縁層３０が設けられている。この絶縁層３０は、放熱部材３に熱的に接続されており、例えば絶縁性の高い接着剤（例えばエポキシ系樹脂からなる接着剤、シリコーン系接着剤等）を塗布して乾燥させることにより形成され、あるいは回路配設面３ａ上に絶縁シートを貼着することにより形成される。なお、この放熱部材３について回路配設面３ａと反対側に放熱フィン、放熱ピン等を突出して形成し、放熱効率を向上させるように構成しても良い。また、放熱部材３について、上述のように、上面、すなわち回路配設面が平坦に形成されているものだけでなく、例えば特開２００１―２６８７８５号に記載されているように、回路配設面が段状に形成されているものであっても良い。
【００２６】
而して、上記電力回路部２は、上記放熱部材３の回路配設面３ａ上に絶縁層３０を介して配設されている。具体的には、各バスバー２０ａ，２０ｂにより構成される板状バスバー群２０が絶縁層３０上に接着され、あるいは板状バスバー群２０に含まれるバスバー２０ａ，２０ｂの中に接地されるべきものが含まれる場合には、このバスバー２０ａ，２０ｂが放熱部材３にネジ止めされることによって、絶縁層３０を介して放熱部材３の回路配設面３ａ上に配設されている。
【００２７】
一方、上記絶縁ケース４は、図１ないし図３に示すように、平面視において略矩形状のケース本体４ａの各隅部から一方向（図１では左右方向）に沿って外方に突出した突出部４ｂが設けられた平面視略Ｈ字状の形状を有すると共に、放熱部材３側に開口する扁平箱型形状を有し、上記放熱部材３に配設された電力回路部２を被覆してこの電力回路部２を外部衝撃から保護し得るものとなされている。なお、この絶縁ケース４は、例えば電気絶縁性を有する合成樹脂を金型によって一体に成形して製造される。
【００２８】
この絶縁ケース４の天壁には、絶縁ケース４を放熱部材３に取り付けた場合に、上記電力回路部２の外部接続端子５に対応する位置に、この天壁を貫通する端子用貫通孔４０が形成されている。すなわち、絶縁ケース４の対角に位置する突出部４ｂにおける基端部には、それぞれ電力回路部２の外部接続端子５が挿通される平面視細長矩形状の端子用貫通孔４０が上記絶縁ケース４の天壁を貫通して形成されている。この端子用貫通孔４０は、図１及び図５に示すように、放熱部材３側開口が拡開してテーパー状に形成され、入出力両端子である外部接続端子５を挿通させ易いものとなされている。
【００２９】
図１における絶縁ケース４の左右両側部に対角配置された二つの端子用貫通孔４０は、その周辺における構造が共に共通するので、右側部に配置された端子用貫通孔４０周辺の構造について説明する。
【００３０】
すなわち、図１及び図５に示すように、上記端子用貫通孔４０の長手方向（図１では上下方向）両側縁には、それぞれ一対の補強壁部４１が垂設され、これらの一対の補強壁部４１はケース突出部４ｂの突出方向に沿って設けられている一方、端子用貫通孔４０の幅方向（図１では左右方向）両側縁のうちケース本体４ａ側（図１では左側）に位置する一側縁には、ナット台座部４２が垂設されている。要するに、一対の補強壁部４１と、これらに連設されたナット台座部４２により平面視において一端開口型の略コ字状壁部を構成し、このコ字状壁部によって端子用貫通孔４０が一側縁を除いて囲まれた状態となっている。なお、このコ字状壁部のケース本体４ａ側には、三角片４３が一体に設けられ、このコ字状壁部の強度を向上させるものとなされている。
【００３１】
ここで、本実施形態においては、上述のように六角ナットＮが用いられており、この六角ナットＮは、言うまでもないが、断面視正六角形形状を呈し、その中心部に端子接続用ボルトＢが螺接するナット孔Ｎ１が設けられている（図２参照）。従って、この六角ナットＮの側面は、６つの平面により形成されている。なお、ナットの２面幅とは六角ナットの側面のうち平行配置される２面間距離をいい、ナットの高さとは、ナットの軸線方向長さをいう。
【００３２】
上記ナット台座部４２は、図２及び図６に示すように、略Ｕ字状に切り欠かれ、このＵ字状切欠き部４２ａの端子用貫通孔４０側（図１では右側）部分の内周面が上記六角ナットＮ外側面のうち対応する４面に略適合するように形成されている。具体的には、ナット台座部４２のＵ字状切欠き部４２ａは、六角ナットＮの上記対向する４面に略適合するように、一対の対向する垂直面と、これらの垂直面に連設され各面が所定角度で交差するＶ字面とから構成されている。従って、このナット台座部４２に六角ナットＮの対応する面が当接された状態では、六角ナットＮは放熱部材３側に向かう方向（図６では下方）及びこれに垂直に交わるナット径方向（図６では左右方向）への移動が規制されると共に、六角ナットＮの回動が規制されるものとなされている。
【００３３】
このＵ字状切欠き部４２ａの長さは、六角ナットＮの高さに対応して設定されている。また、Ｕ字状切欠き部４２ａの深さは、Ｕ字状切欠き部４２ａ内周面に上記六角ナットＮが適合状態に当接された場合に、このナット孔Ｎ１が上記外部接続端子５のボルト挿通孔５０に対位するように設定されている。一方、Ｕ字状切欠き部４２ａの幅は、その開口部から六角ナットＮを挿入し得るように、本実施形態では六角ナットＮの二面幅より若干大きく設定されている。
【００３４】
なお、本実施形態におけるナット台座部４２は、本願請求項にいうナット当接部に相当することは言うまでもない。
【００３５】
本実施形態のナット台座部４２は、Ｕ字状切欠き部４２ａの開口から六角ナットＮをその深さ方向と六角ナットＮの対角幅方向とを一致させて挿入し、この状態でＵ字状切欠き部４２ａ内周面に当接されるように形成されているが、このナット台座部４２に対するナットの当接構造は特に限定されるものではなく、例えばＵ字状切欠き部４２ａの開口から六角ナットＮをその深さ方向と六角ナットＮの二面幅方向とを一致させた状態で挿入し、この状態でＵ字状切欠き部４２ａの内周面の所定箇所に当接されるように形成されるものであっても良い。
【００３６】
また、Ｕ字状切欠き部４２ａには、図５及び図６に明示するように、端子用貫通孔４０の開口縁、すなわち後述する絶縁ケース４組付状態における電力回路部２の外部接続端子５から所定の間隙Ｓを空けて舌片状のナット挟持部６が立設されている。
【００３７】
このナット挟持部６は、後述する絶縁ケース４組付状態において電力回路部２の外部接続端子５との協働により六角ナットＮを挟着保持するためのものであり、この外部接続端子５との間の上記間隙Ｓに六角ナットＮを挿入配置しうるものとなされている。従って、外部接続端子５とナット挟持部６との間隙Ｓは、これら両部材により挟着されるナット、本実施形態では六角ナットＮの高さによって適宜決定される。また、このナット挟持部６は、一定の弾性を有するものとなされ、本実施形態では、特に、図６で明示するようにナット挟持部６が門型形状に形成され、弾性変形し易いものとなされている。さらに、ナット挟持部６は、上述のように、先端に向かうにつれ端子用貫通孔４０側、すなわち外部接続端子５側に傾斜して形成され、ナット台座部４２における六角ナットＮの載置領域を確保するものとなされていると共に、六角ナットＮの外部接続端子５に対する押し付け力を向上せしめるものとなされている。
【００３８】
また、ナット挟持部６は、図５に明示するように、その先端部に上記端子用貫通孔４０側（図５では右側）、すなわち後述する絶縁ケース４組付状態における電力回路部２の外部接続端子５側に突出する係止突片６０が設けられている。この係止突片６０は、図６に明示するように、その放熱部材３側の端面がナット台座部４２に当接された六角ナットＮに適合するように逆Ｖ字状に切り込まれて形成されている。すなわち、この係止突片６０とナット台座部４２との間に上記六角ナットＮが略適合状態に嵌り込むものとなされている。
【００３９】
なお、図１及び図２における７は、信号入力用端子２３を取り囲むフードであり、このフード７と信号入力用端子２３とで外部接続コネクタを形成するものとなされている。
【００４０】
上記構成の絶縁ケース４を電力回路部２が配設された放熱部材３に取り付けるには、まず絶縁ケース４の開口部を放熱部材３に向けて、その回路配設面３ａ上の電力回路部２を被覆しつつ、この電力回路部２の外部接続端子５を絶縁ケース４の端子用貫通孔４０に挿通して、絶縁ケース４の放熱部材３側端面を放熱部材３の回路配設面３ａに重ね合わせる。このとき、外部接続端子５は、その外周縁部がナット台座部４２の一側面に当接した状態に配置されると共に、その外部接続端子５のボルト挿通孔５０がＵ字状切欠き部４２ａの放熱部材３側端部に略対位した状態に配置されている。そして、図２に示すように放熱部材３と絶縁ケース４とをネジ止めすることにより両者を取り付けてパワーモジュール１を形成する。
【００４１】
而して、このパワーモジュール１は、電力回路部２のバスバー２０ａ端部が垂直に折り起こされて構成された外部接続端子５が絶縁ケース４の端子用貫通孔４０から外部に突出した状態に立設され、この外部接続端子５に対向して絶縁ケース４のナット挟持部６が位置している。
【００４２】
このパワーモジュール１に六角ナットＮを装着する場合には、上記外部接続端子５とナット挟持部６との間に、六角ナットＮを挿入する。そして、これらの外部接続端子５とナット挟持部６とによりこの六角ナットＮを挟持させる。
【００４３】
具体的には、外部接続端子５のボルト挿通孔５０と六角ナットＮのナット孔Ｎ１の中心軸が平行となる状態にセットし、外部接続端子５とナット挟持部６との間隙Ｓに放熱部材３と反対側の方向から六角ナットＮを挿入する。このとき、六角ナットＮの挿入に伴って図５に２点鎖線で示すように、ナット挟持部６は外部接続端子５側の反対側に撓むように弾性変形する。そして、この六角ナットＮをその側面がナット台座部４２に当接するまで押し込むと、ナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮを乗り越え、これによりナット挟持部６がある程度弾性回復し、このナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮの放熱部材３と反対側の側面縁部に係止される一方、六角ナットＮはナット挟持部６により外部接続端子５に押し付けられた状態で挟持される。この六角ナットＮの挿入の際に、六角ナットＮが適正な姿勢状態にないときは、ナット台座部４２のＵ字状切欠き部４２ａ内面に沿って適正な姿勢状態に補正される。すなわち、六角ナットＮは、外部接続端子５とナット挟持部６との間で、かつナット台座部４２とナット挟持部６の係止突片６０との間にそのナット孔Ｎ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０との中心軸を一致させた状態でかつ回動することができない状態で挟持される。
【００４４】
この六角ナットＮが保持されたパワーモジュール１を電源や電子ユニット等に接続する場合について説明する。すなわち、パワーモジュール１をその放熱部材３側を車両壁面に向けて該壁面に装着した後に、リング状に形成されたワイヤーハーネスＷ先端部の外部端子を外部接続端子５のナット挟持部６側と反対側の側面に当接させる。このとき、ワイヤーハーネスＷの外部端子におけるリング部Ｗ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０との軸心を一致させた状態にワイヤーハーネスＷのリング状外部端子を外部接続端子５に配置する。そして、端子接続用ボルトＢの軸部Ｂ１をワイヤーハーネスＷの外部端子におけるリング部Ｗ１及び外部接続端子５のボルト挿通孔５０に通して、上記のようにボルト挿通孔５０と中心軸を一致させた状態でかつ回動することができない状態に挟持された六角ナットＮに螺合する。
【００４５】
このように、本実施形態に係るパワーモジュール１は、外部接続端子５が電力回路部２の特定のバスバー２０ａ端部が垂直に折り起こされて絶縁ケース４から外部に突出して構成されているので、このパワーモジュール１を車両に装着した後でも、車両壁面から離れて上記のような電気接続作業を遂行することができ、ワイヤーハーネスＷ等の外部端子を容易に外部接続端子５に接続することができ、その良好な作業性を確保することができる。
【００４６】
また、絶縁絶縁ケース４外部に突出した上記外部接続端子５と対向する位置に設けられ、上記ボルト挿通孔５０に挿通された端子接続用ボルトＢが螺合する六角ナットを外部接続端子５との間で挟持するナット挟持部６が設けられ、しかもこの六角ナットＮに対応するナット台座部４２が設けられているので、これらの外部接続端子５とナット挟持部６との間に上記六角ナットＮを所望位置に予め挟着させておくことができる。このため、上述のように、このパワーモジュール１を電源ユニットや電子ユニットに電気的に接続する際にはワイヤーハーネスＷの外部接続端子におけるリング部Ｗ１を外部接続端子５のボルト挿通孔５０に重ね合わせて、挟着されている六角ナットＮに端子接続用ボルトＢを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ的確に作業を遂行することができ、その作業効率を向上させることができる。しかも、このように、六角ナットＮを保持するための構造として、電力回路部２の外部接続端子５を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケース４を有効に利用してこれにナット挟持部６を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。
【００４７】
また、上記六角ナットＮの側面に当接されることにより、六角ナットＮのナット孔Ｎ１と外部接続端子５のボルト挿通孔５０とが同心軸となるように六角ナットＮを位置決めし、かつ外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟持された六角ナットＮの回動を規制するナット台座部４２が設けられているので、六角ナットＮの位置決めが容易となり、六角ナットＮを所定位置に挿入する場合における作業も迅速かつ容易に行うことができると共に、六角ナットＮの回動規制のための工具を要さず、端子接続用ボルトＢを回すだけの簡単な操作で外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟持された六角ナットＮに螺合させることができる。しかも、これらのナット位置決め機能とナット回動規制の機能をナット台座部４２が併有するので、各機能を有する部材を個別に製作する場合よりも簡易に構成することができる。
【００４８】
しかも、ナット挟持部６の係止突片６０が六角ナットＮにおける放熱部材３側と反対側の対応側面に係止され、これによりナット挟持部６の基端部から先端部に向かう方向、すなわち六角ナットＮの挿入方向と反対方向への抜脱が確実に防止される。
【００４９】
なお、以上に本実施形態に係るパワーモジュール１について説明したが、この発明に係るパワーモジュールは、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば以下のような変更が可能である。
【００５０】
上記実施形態で、外部接続端子５とナット挟持部６との間に挟着されるナットは、断面正六角形の六角ナットとなされているが、挟着されるナットはこれに限定されるものではなく、例えば四角ナットや袋ナット等であっても良い。
【００５１】
上記実施形態では、外部接続端子５とナット挟持部６との間に六角ナットＮを挟着し得るようにナット台座部４２が形成されているが、このナット台座部の具体的構成は、挟着させるナット、例えば四角ナットの形状等に応じて適宜変更することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、ナット位置決め機能とナット回動規制機能を併有するナット当接部としてナット台座部４２を設けたが、これらの機能を併有するナット当接部は、このナット台座部４２に限定されず、例えばナット挟持部にナットの断面形状に略適合する凹部を設けるものであっても良い。また、上記各機能を併有するナット当接部を設けることなく、例えばナット位置決め機能を有するナット位置決め部やナット回動規制機能を有するナット回動規制部を個々にまたは双方設けるものであっても良い。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、絶縁ケース４は、電力回路部２の略全てを覆うものを用いたが、これに限定されるものではなく、電力回路部の一部、例えば外部接続端子の周辺を覆うものであっても良い。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、複数本のバスバーを含む電力回路部と、回路配設面を有し、この回路配設面上に絶縁層を介して上記電力回路部が配設される放熱部材と、上記電力回路部を覆うように放熱部材に取り付けられる絶縁ケースとを備えたパワーモジュールであって、上記電力回路部に含まれる特定のバスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出する外部接続端子が形成され、この外部接続端子に該端子と外部電線の外部端子とを接続するための端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記絶縁ケースには、絶縁ケース外部に突出した上記外部接続端子と対向する位置に、上記外部接続端子との間に当該外部接続端子が突出する方向に開口する空間であって上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットがその開口から内部に挿入可能な空間を形成し、かつ、この空間内に挿入される上記ナットを上記外部接続端子とで挟持するナット挟持部が設けられるので、外部接続端子とナット挟持部との間に上記ナットを挿入すれば、当該ナットを予め所望位置に保持することができ、このため、パワーモジュールを電源ユニットや電子ユニット等に電気的に接続する際には外部電線の外部端子であるリング部を外部接続端子のボルト挿通孔に重ね合わせて、挟持されているナットに端子用ボルトを締め付けるだけで電気的に接続することができ、迅速かつ簡易に作業を遂行することができる。しかも、このようにナットを保持するための構造として、電力回路部の外部接続端子を利用し、かつ電力回路部の全部または一部を覆う絶縁ケースを有効に利用してこれにナット挟持部を突設するだけで良く、簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るパワーモジュールを六角ナットを挟着させた状態で示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】同パワーモジュールを六角ナットを挟着させた状態で示す側面図である。
【図４】（イ）は、同パワーモジュールの電力回路部を示す平面図である。（ロ）は、（イ）のロ−ロ線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】同パワーモジュールの挟着片を含む要部拡大側面図である。
【符号の説明】
１ パワーモジュール
２ 電力回路部
３ 放熱部材
３ａ 回路配設面
４ 絶縁ケース
５ 外部接続端子
６ ナット挟持部
２０ａ、２０ｂ バスバー
３０ 絶縁層
４２ ナット台座部（ナット当接部）
６０ 係止突片

Claims (7)

1. 複数本のバスバーを含む電力回路部と、回路配設面を有し、この回路配設面上に絶縁層を介して上記電力回路部が配設される放熱部材と、上記電力回路部を覆うように放熱部材に取り付けられる絶縁ケースとを備えたパワーモジュールであって、上記電力回路部に含まれる特定のバスバーの端部が折り起こされて上記回路配設面からその略法線方向に沿って上記絶縁ケース外部に突出する外部接続端子が形成され、この外部接続端子に該端子と外部電線の外部端子とを接続するための端子接続用ボルトが挿通されるボルト挿通孔が形成される一方、上記絶縁ケースには、絶縁ケース外部に突出した上記外部接続端子と対向する位置に、上記外部接続端子との間に当該外部接続端子が突出する方向に開口する空間であって上記ボルト挿通孔に挿通されたボルトが螺合するナットがその開口から内部に挿入可能な空間を形成し、かつ、この空間内に挿入される上記ナットを上記外部接続端子とで挟持するナット挟持部が設けられることを特徴とするパワーモジュール。
2. 請求項１記載のパワーモジュールにおいて、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めするためのナット位置決め部を有することを特徴とするパワーモジュール。
3. 請求項１記載のパワーモジュールにおいて、上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット回動規制部を有することを特徴とするパワーモジュール。
4. 請求項３記載のパワーモジュールにおいて、上記ナット回動規制部は、上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつ側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面が当接するように形成されていることを特徴とするパワーモジュール。
5. 請求項１記載のパワーモジュールにおいて、上記ナット側面に当接することにより、上記ナットのナット孔と上記外部接続端子のボルト挿通孔とが同心軸となるように上記ナットを位置決めし、かつ上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挟持された上記ナットの回動を規制するナット当接部を有することを特徴とするパワーモジュール。
6. 請求項５記載のパワーモジュールにおいて、上記ナット当接部は、上記外部接続端子と上記ナット挟持部との間に挿入され、かつその挿入方向側の側面の少なくとも一部が平面に形成されたナットにおけるこの平面に当接するように形成されていることを特徴とするパワーモジュール。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のパワーモジュールにおいて、上記ナット挟持部は、このナット挟持部と上記外部接続端子との間に挿入されたナットの側面に係止されて該ナットの挿入方向と反対方向への移動を規制する係止突片を有することを特徴とするパワーモジュール。

Images