JP2019009377A - 回路装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】許容される回路部品の温度の上限値が、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値によって制限されず、かつ耐熱性が低い制御素子を用いることができる回路装置の提供。
【解決手段】電気接続箱１は放熱体１２の上面１２ａに絶縁部材を介して取り付けられている導電体に回路部品が電気的に接続されている回路装置であって、前記回路部品の動作を制御する制御信号を出力する制御素子２５と、制御素子２５が配置され、放熱体１２及び前記導電体から離隔している第２回路基板２４と、前記回路部品及び第２回路基板２４を収容する収容室１０１、放熱体１２の上面１２ａに接触するように空気が通流する放熱室１０２、及び放熱室１０２と収容室１０１とを連通する複数の連通孔３２１，３２２を有し、放熱室１０２と収容室１０１とを仕切る支持板３２が設けられている収容体１０とを備え、上面１２ａを除く放熱体１２の一部が装置外部の空気に接触している。
【選択図】図９

Description

本発明は回路装置に関する。
車両には、電源と、ヘッドランプ又はワイパー等の負荷とに接続される電気接続箱が搭載されている。電気接続箱は、電源及び負荷の電気的な接続と、この接続の遮断とを行う。電気接続箱に収容される回路構成体は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の回路構成体では、放熱体の載置面に、絶縁部材を介して、板状をなす複数の導電体が載置され、複数の導電体夫々の一方の板面は載置面に対向している。複数の導電体中の２つの導電体夫々に半導体スイッチの一端及び他端が接続されている。半導体スイッチの一端は、２つの導電体中の一方を介してバッテリに接続され、半導体スイッチの他端は、２つの導電体中の他方を介して負荷に接続されている。
複数の導電体の他方の板面に回路基板が配置され、回路基板の一方の板面は複数の導電体の他方の板面に対向している。回路基板の他方の板面には、制御素子が配置され、制御素子は、半導体スイッチのオン又はオフを指示する制御信号を出力する。半導体スイッチのオンを指示する制御信号を制御素子が出力した場合、半導体スイッチはオンに切替わり、バッテリから負荷に電力が供給され、半導体スイッチを介して電流が流れる。半導体スイッチのオフを指示する制御信号を制御素子が出力した場合、半導体スイッチはオフに切替わり、バッテリから負荷への電力供給が停止され、半導体スイッチを介して流れる電流が遮断される。
半導体スイッチを介して電流が流れている場合、半導体スイッチは発熱する。半導体スイッチから発生した熱は、導電体及び放熱体の順に伝導し、放熱体から放出される。
特開２００３−１６４０４０号公報
特許文献１に記載の回路構成体では、放熱体、導電体、回路基板及び制御素子の順に近接配置されている。このため、半導体スイッチから発生した熱は、導電体及び回路基板を介して制御素子に伝導する。従って、半導体スイッチの温度が上昇した場合、制御素子は半導体スイッチの温度上昇の影響を受け、制御素子の温度も上昇する。
制御素子の耐熱性が低い場合、正常な動作が確保される半導体スイッチの温度の上限値は、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値よりも高い。この場合、半導体スイッチの動作は、半導体スイッチの温度が制御素子の温度の上限値以上にならないように制御される。例えば、制御素子は、半導体スイッチの温度が、制御素子の温度の上限値に近い温度になった場合、半導体スイッチのオフを指示する制御信号を出力し、半導体スイッチをオフに切替え、半導体スイッチを介した通電を停止する。
以上のように、制御素子の耐熱性が低い場合、許容される半導体スイッチの温度の上限値が、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値によって制限されるという問題がある。
この問題を解決する対策として、耐熱性が高い制御素子を用いることができる。しかしながら、耐熱性が高い制御素子は高価であるため、製造費用が嵩むという問題がある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、許容される回路部品の温度の上限値が、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値によって制限されず、かつ、耐熱性が低い制御素子を用いることができる回路装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る回路装置は、第１の放熱体の取付面に絶縁部材を介して取り付けられている導電体に回路部品が電気的に接続されている回路装置であって、前記回路部品の動作を制御する制御信号を出力する制御素子と、該制御素子が配置され、前記第１の放熱体及び前記導電体から離隔している回路基板と、前記回路部品及び前記回路基板を収容する収容室、第２の放熱体の放熱面に接触するように空気が通流する放熱室、及び該放熱室と前記収容室とを連通する複数の連通孔を有し、前記放熱室と前記収容室とを仕切る仕切り板が設けられている収容体とを備え、前記取付面を除く前記第１の放熱体の一部及び前記放熱面を除く前記第２の放熱体の一部が装置外部の空気に接触している。
上記の態様によれば、許容される回路部品の温度の上限値が、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値によって制限されず、かつ、耐熱性が低い制御素子を用いることができる。
本実施形態における電気接続箱の斜視図である。 電気接続箱の下側の外観図である。 電気接続箱の後側の外観図である。 図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ線の断面図である。 蓋体が外された電気接続箱の平面図である。 蓋体が外された電気接続箱の斜視図である。 放熱体を外した電気接続箱の下側の外観図である。 図１におけるＣ−Ｃ線の断面図である。
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列挙して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本発明の一態様に係る回路装置は、第１の放熱体の取付面に絶縁部材を介して取り付けられている導電体に回路部品が電気的に接続されている回路装置であって、前記回路部品の動作を制御する制御信号を出力する制御素子と、該制御素子が配置され、前記第１の放熱体及び前記導電体から離隔している回路基板と、前記回路部品及び前記回路基板を収容する収容室、第２の放熱体の放熱面に接触するように空気が通流する放熱室、及び該放熱室と前記収容室とを連通する複数の連通孔を有し、前記放熱室と前記収容室とを仕切る仕切り板が設けられている収容体とを備え、前記取付面を除く前記第１の放熱体の一部及び前記放熱面を除く前記第２の放熱体の一部が装置外部の空気に接触している。
上記の一態様にあっては、回路基板が導電体及び第１の放熱体から離隔しているので、回路部品から発生した熱が、導電体又は第１の放熱体を介して制御素子に伝導することはない。このため、回路部品の温度が上昇した場合であっても、制御素子の温度が上昇することはない。結果、許容される回路部品の温度の上限値は、正常な動作が確保される制御素子の温度の上限値によって制限されない。更に、回路部品から発生した熱は制御素子に伝導しないので、耐熱性が低い制御素子を用いることができる。
回路部品から発生した熱は、導電体及び絶縁部材を介して第１の放熱体に伝導するので、回路部品の温度が下がる。第１の放熱体に伝導した熱は、第１の放熱体から装置外部に放出される。
また、回路部品及び制御素子夫々から発生した熱は、収容室内の空気に伝導する。熱が伝導した空気が上昇して対流を起こすことによって、回路部品及び制御素子夫々から継続的に熱が運び去られるので、回路部品及び制御素子の温度が下がる。
収容室内の空気は、例えば温度差による対流、又は回路部品及び制御素子夫々からの熱の伝導による膨張を起こし、一の連通孔を通して放熱室に流入する。放熱室内の空気は、第２の放熱体に接触することによって冷却される。放熱室内の空気から第２の放熱体に伝導した熱は、第２の放熱体から装置外部に放出される。放熱室内の冷却された空気は、例えば放熱室に流入した空気と入れ替わることによって、他の連通孔を通して収容室に流入する。結果、第２の放熱体の放熱面に接触するように放熱室内を空気が通流し、収容室と放熱室との間で空気が循環するような対流が生じるので、回路部品及び制御素子夫々から装置外部への放熱が促進される。
（２）本発明の一態様に係る回路装置は、前記収容体は、液密に密閉されている。
上記の一態様にあっては、収容室及び放熱室が液密に密閉されているので、回路部品との接触によって回路部品に悪影響を与える水又は埃等の侵入が防止される。
（３）本発明の一態様に係る回路装置は、前記第１の放熱体及び前記第２の放熱体は一体に形成されており、前記収容体の壁体の一部を構成している。
上記の一態様にあっては、第１の放熱体及び第２の放熱体が一体なので、部品点数が削減される。また、第１の放熱体及び第２の放熱体が収容体の壁体の一部を構成しているので、第１の放熱体又は第２の放熱体が収容体の内部の空間を狭める虞はない。
（４）本発明の一態様に係る回路装置は、前記導電体の数は２以上であり、前記回路部品は、２つの前記導電体に電気的に接続される半導体スイッチであり、前記制御信号は、前記回路部品のオン又はオフを指示する信号である。
上記の一態様にあっては、２つの導電体と、回路部品として機能する半導体スイッチを介して電流が流れる。半導体スイッチがオンである場合、２つの導電体を介して電流が流れることが可能であり、半導体スイッチがオフである場合、２つの導電体を介して電流が流れることはない。
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る電気接続箱（回路装置）の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は、本実施形態における電気接続箱１の斜視図である。電気接続箱１は、車両に好適に搭載され、回路装置として機能する。電気接続箱１は、一面が開放された箱体状をなす収容体１０を備える。収容体１０は、矩形状の枠体３０と、一面が開放された箱体状をなす蓋体３１とを有する。蓋体３１は、蓋体３１の底壁が上側に位置し、開放されている蓋体３１の一面が下側に位置するようにして、電気接続箱１の上側に配置されている。蓋体３１は、蓋体３１の下端部分が枠体３０の内側に嵌め込まれることによって、枠体３０の内側を覆っている。
蓋体３１において、前側の側壁の下辺部分には、２つの切欠き３１ａが設けられている。２つの切欠き３１ａは左右方向に並んでいる。２つの切欠き３１ａ夫々から導線１１が前側に突出している。
図２は電気接続箱１の下側の外観図である。枠体３０は、電気接続箱１の前側、左側、右側及び後側夫々に配置される前壁３０ａ、左壁３０ｂ、右壁３０ｃ及び後壁３０ｄを有する。これらは矩形板状をなす。前壁３０ａの左辺部及び右辺部夫々は、左壁３０ｂ及び右壁３０ｃの前辺部に連結されている。左壁３０ｂ及び右壁３０ｃ夫々の後辺部は、後壁３０ｄの左辺部及び右辺部に連結されている。
電気接続箱１は矩形板状の放熱体１２を更に有している。放熱体１２は、枠体３０内に嵌め込まれ、放熱体１２の板面は枠体３０の軸方向に対して略垂直である。放熱体１２の前側、左側、右側及び後側夫々の端面は、収容体１０の枠体３０の前壁３０ａ、左壁３０ｂ、右壁３０ｃ及び後壁３０ｄの板面に当接している。
図３は電気接続箱１の後側の外観図である。蓋体３１において、後側の側壁の下辺部には、切欠き３１ｂが設けられている。枠体３０の後壁３０ｄの上辺部には、切欠き３０ｇが設けられている。蓋体３１の一部分が枠体３０の内側に嵌め込まれている電気接続箱１では、切欠き３０ｇ，３１ｂによって、前後方向に貫通する開口が形成されており、この開口からコネクタＫ１が突出している。
コネクタＫ１には、図示しない信号線の端部に設けられた図示しないコネクタが嵌め込まれる。この信号線を介して、２つの導線１１の電気的な接続を指示する接続信号と、２つの導線１１の電気的な接続の遮断を指示する遮断信号とが電気接続箱１に出力される。
電気接続箱１では、例えば、一方の導線１１は図示しないバッテリの正極に接続され、他方の導線１１は図示しない負荷の一端に接続される。バッテリの負極と、負荷の他端とは接地される。電気接続箱１では、接続信号が入力された場合、２つの導線１１が電気的に接続される。これにより、バッテリの正極が負荷の一端に電気的に接続され、バッテリから負荷に電流が流れ、負荷に電力が供給される。また、電気接続箱１では、遮断信号が入力された場合、２つの導線１１の電気的な接続は遮断される。これにより、バッテリの正極と、負荷の一端との電気的な接続が遮断される。結果、バッテリから負荷に電流が流れず、負荷に電力が供給されることはない。
図４は、図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。放熱体１２の上面１２ａには、１３を介して、板状をなす３つの導電体１４，１５，１６が載置されている。導電体１４，１６夫々は複数回屈曲している。導電体１４，１６夫々の板面の一部分は放熱体１２の上面１２ａと対向している。導電体１５の板面も放熱体１２の上面１２ａと対向している。絶縁部材１３は接着剤としても機能し、導電体１４，１５，１６の下面は、絶縁部材１３によって放熱体１２の上面１２ａに接着している。導電体１４，１５，１６の内の各々は、導電体１４，１５，１６の内の他の２つから離れている。また、導電体１４，１５，１６夫々と、放熱体１２とは絶縁部材１３によって絶縁されている。導電体１４，１５，１６夫々は所謂バスバーである。
電気接続箱１は、半導体スイッチとして機能するチップ状のＦＥＴ(Field Effective Transistor)１７，１８を更に備える。ＦＥＴ１７のドレイン端子は導電体１４に電気的に接続されている。ＦＥＴ１７，１８夫々のソース端子は導電体１５に電気的に接続されている。ＦＥＴ１８のドレイン端子は導電体１６に電気的に接続されている。導電体１４，１５，１６の上面には、第１回路基板１９が載置されている。第１回路基板１９の板面は放熱体１２の上面に対向し、第１回路基板１９には、上下方向に貫通する開口１９ａ，１９ｂが設けられている。開口１９ａ，１９ｂは左右方向に並んでいる。開口１９ａ内にＦＥＴ１７が配置され、開口１９ｂ内にＦＥＴ１８が配置されている。ＦＥＴ１７，１８について、ゲート端子は第１回路基板１９の上面に接続されている（後述する図６及び図７参照）。ＦＥＴ１７，１８夫々は回路部品として機能する。
ＦＥＴ１７，１８夫々では、固定電位、例えば、接地電位を基準としたゲート端子の電圧が調整される。ゲート端子の電圧を調整することによって、ＦＥＴ１７，１８をオン又はオフに切替えることができる。ＦＥＴ１７，１８は略同時にオンに切替えられ、ＦＥＴ１７，１８は略同時にオフに切替えられる。ＦＥＴ１７がオンである場合、２つの導電体１４，１５は電気的に接続されている。ＦＥＴ１７がオフである場合、２つの導電体１４，１５の電気的な接続は遮断されている。ＦＥＴ１８がオンである場合、２つの導電体１５，１６は電気的に接続されている。ＦＥＴ１８がオフである場合、２つの導電体１５，１６の電気的な接続は遮断されている。
ＦＥＴ１７，１８がオンである場合、３つの導電体１４，１５，１６及びＦＥＴ１７，１８を介して電流が流れることは可能である。ＦＥＴ１７，１８がオフである場合、３つの導電体１４，１５，１６及びＦＥＴ１７，１８を介して電流が流れることはない。ＦＥＴ１７，１８を介して電流が流れた場合、ＦＥＴ１７，１８夫々は発熱する。ＦＥＴ１７が発した熱は、導電体１４，１５、絶縁部材１３及び放熱体１２の順に伝導する。ＦＥＴ１８が発した熱は、導電体１５，１６、絶縁部材１３及び放熱体１２の順に伝導する。放熱体１２に伝導した熱は、放熱体１２から放出される。
ＦＥＴ１７，１８の導電型は同一であり、ＦＥＴ１７，１８のソース端子は、前述したように導電体１５に接続されている。このため、ＦＥＴ１７，１８の導電型がＮチャネル型である場合、ＦＥＴ１７の寄生ダイオードのアノードとＦＥＴ１８の寄生ダイオードのアノードとが接続されている。ＦＥＴ１７，１８の導電型がＰチャネル型である場合、ＦＥＴ１７の寄生ダイオードのカソードとＦＥＴ１８の寄生ダイオードのカソードとが接続されている。このため、ＦＥＴ１７，１８がオフである場合において、ＦＥＴ１７，１８の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
前述したように、収容体１０は、一面が開放された箱体状をなす。開放された収容体１０の一面には、放熱体１２の上面１２ａが配置され、図２に示すように、収容体１０の開口は上面１２ａによって塞がっている。収容体１０は、図４に示すようにＦＥＴ１７，１８を覆っている。ＦＥＴ１７，１８は収容体１０によって収容されている。
図５は、図１におけるＢ−Ｂ線の断面図であり、図６及び図７は、蓋体３１が外された電気接続箱１の平面図及び斜視図である。図５〜図７に示すように、ＦＥＴ１７，１８及び開口１９ａ，１９ｂ夫々の数は３である。第１回路基板１９の左側では、３つの開口１９ａが前後方向に並んでおり、各開口１９ａ内に１つのＦＥＴ１７が配置されている。第１回路基板１９の右側では、３つの開口１９ｂが前後方向に並んでおり、各開口１９ｂ内に１つのＦＥＴ１８が配置されている。６つのＦＥＴ１７，１８は、略同時にオンに切替わると共に、略同時にオフに切替わる。
収容体１０内では、枠体３０の前壁３０ａ、左壁３０ｂ、右壁３０ｃ及び後壁３０ｄの中途から、支持板３２が枠体３０の内側に突出している。支持板３２の板面は、放熱体１２の上面１２ａと間隔を隔てて対向している。図４に示すように、導電体１４は支持板３２の上面の左側の一部分を覆っており、導電体１６は支持板３２の上面の右側の一部分を覆っている。支持板３２には矩形状の開口３２ａが設けられている。開口３２ａを通して第１回路基板１９と蓋体３１の底壁とが上下方向に向かい合っている。
導電体１４には、上下方向に貫通する開口１４ａが設けられており、支持板３２の左側では、図４に示すように、支持板３２の上面から上側に円柱状のスタッドボルト２０が突出している。導電体１４の開口１４ａにはスタッドボルト２０が挿通している。スタッドボルト２０には、螺子溝が設けられている。スタッドボルト２０は、更に、環状の接続端子２１内を挿通している。スタッドボルト２０が環状の接続端子２１内を挿通している状態で図示しないナットがスタッドボルト２０に装着される。このナットを締めることによって、接続端子２１が導電体１４とナットとによって挟まれ、接続端子２１は導電体１４に接触する。これにより、導電体１４及び接続端子２１は電気的に接続する。接続端子２１は、２つの導線１１中の一方に電気的に接続している。
同様に、導電体１６には、上下方向に貫通する開口１６ａが設けられており、支持板３２の右側では、図４に示すように、支持板３２の上面から上側に円柱状のスタッドボルト２２が突出している。導電体１６の開口１６ａには、スタッドボルト２２が挿通している。スタッドボルト２２には、螺子溝が設けられている。スタッドボルト２２は、更に、環状の接続端子２３内を挿通している。スタッドボルト２２が環状の接続端子２３内を挿通している状態で図示しないナットがスタッドボルト２２に装着される。このナットを締めることによって、接続端子２３が導電体１６とナットとによって挟まれ、接続端子２３は導電体１６に接触する。これにより、導電体１６及び接続端子２３は電気的に接続する。接続端子２３は、２つの導線１１中の他方に電気的に接続している。
２つのスタッドボルト２０，２２の上側の端面は、蓋体３１の底壁に当接している。
図７における２つの導線１１及び接続端子２１，２３の図示は省略されている。
６つのＦＥＴ１７，１８がオンである場合、電流が一方の導線１１から接続端子２１、導電体１４、ＦＥＴ１７、導電体１５、ＦＥＴ１８、導電体１６、接続端子２３及び他方の導線１１の順に流れることが可能であり、２つの導線１１は電気的に接続している。６つのＦＥＴ１７，１８がオフである場合、６つのＦＥＴ１７，１８を介して電流が流れることはないため、２つの導線１１の電気的な接続が遮断されている。
電気接続箱１は第２回路基板（回路基板）２４を更に備え、第２回路基板２４は支持板３２の上面の後側に載置されている。前述したように導電体１４，１５，１６は放熱体１２に接着されており、支持板３２は放熱体１２から離隔しているので、第２回路基板２４は放熱体１２及び導電体１４，１５，１６から離隔している。第２回路基板２４の板面は支持板３２の上面に対向している。第２回路基板２４の上面には、チップ状の制御素子２５が配置されている。制御素子２５は、例えば、マイクロコンピュータである。第２回路基板２４には、６つのＦＥＴ１７，１８を略同時にオンに切替えると共に、６つのＦＥＴ１７，１８を略同時にオフに切替える図示しない駆動回路が設けられている。
第１回路基板１９及び第２回路基板２４夫々の上面には、図示しない導電パターンが設けられている。第１回路基板１９の導電パターンは、導電性を有する４つの接続体２６によって、第２回路基板２４の導電パターンに電気的に接続されている。コネクタＫ１は、第２回路基板２４の導電パターンによって、制御素子２５に電気的に接続され、制御素子２５は第２回路基板２４の導電パターンによって駆動回路に電気的に接続されている。駆動回路は、第２回路基板２４の導電パターンと、接続体２６と、第１回路基板１９の導電パターンによって、６つのＦＥＴ１７，１８のゲート端子に電気的に接続されている。
前述したように、コネクタＫ１には、信号線の端部に設けられたコネクタが嵌め込まれる。信号線を介して電気接続箱１に出力された接続信号及び遮断信号は、コネクタＫ１を介して制御素子２５に入力される。制御素子２５は、接続信号が入力された場合、６つのＦＥＴ１７，１８のオンを指示する制御信号を駆動回路に出力し、遮断信号が入力された場合、６つのＦＥＴ１７，１８のオフを指示する制御信号を駆動回路に出力する。
制御素子２５が６つのＦＥＴ１７，１８のオンを指示する制御信号を駆動回路に出力した場合、駆動回路は、固定電位を基準とした６つのＦＥＴ１７，１８のゲート端子の電圧を調整し、６つのＦＥＴ１７，１８を略同時にオンに切替える。制御素子２５が６つのＦＥＴ１７，１８のオフを指示する制御信号を出力した場合、駆動回路は、固定電位を基準とした６つのＦＥＴ１７，１８のゲート端子の電圧を調整し、６つのＦＥＴ１７，１８を略同時にオフに切替える。制御信号はＦＥＴ１７，１８の動作を制御する信号である。
一方の導線１１がバッテリの正極に接続され、他方の導線１１が負荷の一端に接続され、バッテリの負極と、負荷の他端とが接地していると仮定する。この場合において、６つのＦＥＴ１７，１８がオンであるとき、６つのＦＥＴ１７，１８を介してバッテリから負荷に電流が流れ、負荷に電力が供給される。このとき、６つのＦＥＴ１７，１８は発熱する。同様の場合において、６つのＦＥＴ１７，１８がオフであるとき、６つのＦＥＴ１７，１８を介して電流が流れることはなく、６つのＦＥＴ１７，１８が発熱することはない。
図８は、放熱体１２を外した電気接続箱１の下側の外観図であり、図９は、図１におけるＣ−Ｃ線の断面図である。収容体１０内には、図４、図５、及び図７〜図９に示すように、左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、後側仕切り板３３ｃ、及び突出部３３ｄが配置されている。左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、及び後側仕切り板３３ｃ夫々は矩形状をなし、支持板３２の開口３２ａの左辺部、右辺部、及び後辺部から下向きに突出している。左側仕切り板３３ａの板面は枠体３０の左壁３０ｂの板面と対向している。右側仕切り板３３ｂの板面は枠体３０の右壁３０ｃの板面と対向している。後側仕切り板３３ｃの板面は枠体３０の後壁３０ｄの板面と対向している。突出部３３ｄは、支持板３２の開口３２ａの前辺部から下向きに突出している矩形板状をなす。突出部３３ｄの一方の板面は後側仕切り板３３ｃの板面と対向しており、突出部３３ｄの他方の板面は前壁３０ａの内面に一体に設けられている。
図８に示すように、突出部３３ｄの左辺部及び右辺部夫々は、左側仕切り板３３ａ及び右側仕切り板３３ｂの前辺部に連結されている。左側仕切り板３３ａ及び右側仕切り板３３ｂ夫々の後辺部は、後側仕切り板３３ｃの左辺部及び右辺部に連結されている。
図４及び図５に示すように、左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、後側仕切り板３３ｃ、及び突出部３３ｄ夫々の下側の端面は放熱体１２の上面１２ａに当接している。
収容体１０には収容室１０１及び放熱室１０２が設けられている。
収容室１０１は、蓋体３１、支持板３２、左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、後側仕切り板３３ｃ、突出部３３ｄ、及び放熱体１２（第１の放熱体）に囲まれている。収容室１０１には、絶縁部材１３、導電体１４，１５，１６、ＦＥＴ１７，１８、第１回路基板１９、及び第２回路基板２４等が収容されている。
放熱室１０２は、前壁３０ａ、左壁３０ｂ、右壁３０ｃ、後壁３０ｄ、支持板３２、左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、後側仕切り板３３ｃ、及び放熱体１２（第２の放熱体）に囲まれている。図８に示すように、放熱室１０２は、後壁３０ｄに沿って左右方向に延びる後側放熱室と、後側放熱室の左端部から左壁３０ｂに沿って前方向に延びる左側放熱室と、後側放熱室の右端部から右壁３０ｃに沿って前方向に延びる右側放熱室とを有する。
放熱体１２は、収容体１０を構成する壁体の一部であり、上面１２ａの一部が収容室１０１の内部に向き、上面１２ａの他の一部が放熱室１０２の内部に向く。また、放熱体１２の下面が電気接続箱１の外部の空気に接触している。上面１２ａの収容室１０１の内部に向く部分は取付面として機能し、上面１２ａの放熱室１０２の内部に向く部分は放熱面として機能する。
支持板３２は、収容室１０１と放熱室１０２とを上下に仕切る仕切り板として機能する。支持板３２は、枠体３０の四隅近傍に４つの連通孔３２１，３２２を有する。２つの連通孔３２１は後壁３０ｄに沿って左右方向に並設されている。連通孔３２１の前側に連通孔３２２が設けられている。連通孔３２１，３２２夫々は支持板３２を上下方向に貫通しており、収容室１０１と放熱室１０２とを連通している。更に詳細には、左側の連通孔３２１は、収容室１０１と放熱室１０２の左側放熱室の後端部（及び後側放熱室の左端部）とを連通しており、左側の連通孔３２２は、収容室１０１と放熱室１０２の左側放熱室の前端部とを連通している。一方、右側の連通孔３２１は、収容室１０１と放熱室１０２の右側放熱室の後端部（及び後側放熱室の右端部）とを連通しており、右側の連通孔３２２は、収容室１０１と放熱室１０２の右側放熱室の前端部とを連通している。
収容体１０は液密に密閉されている。収容体１０を液密に密閉するために、例えば収容体１０とコネクタＫ１及び２つの導線１１との間に、図示しないゴムブッシュが配置される。枠体３０と蓋体３１とが防水性を有する接着剤によって接着されると共に、枠体３０と放熱体１２とが防水性を有する接着剤によって接着される。結果、ＦＥＴ１７，１８との接触によってＦＥＴ１７，１８に悪影響を与える水又は埃等の侵入が防止される。悪影響として、例えば、ＦＥＴ１７，１８に水又は埃等が接触することによって生じるＦＥＴ１７，１８の故障が挙げられる。
以上のように構成された電気接続箱１では、第２回路基板２４が放熱体１２及び導電体１４，１５，１６から離隔しているので、ＦＥＴ１７，１８から発生した熱は、導電体１４，１５，１６又は放熱体１２を介して制御素子２５に伝導することはない。このため、ＦＥＴ１７，１８の温度が上昇した場合であっても、制御素子２５の温度が上昇することはない。結果、許容されるＦＥＴ１７，１８の温度の上限値は、正常な動作が確保される制御素子２５の温度の上限値によって制限されない。更に、ＦＥＴ１７，１８から発生した熱は制御素子２５に伝導しないので、耐熱性が低い制御素子２５を用いることができる。
上述したように、ＦＥＴ１７，１８から発生した熱は、導電体１４，１５，１６及び絶縁部材１３を介して放熱体１２に伝導するので、ＦＥＴ１７，１８の温度が下がる。放熱体１２に伝導した熱は、放熱体１２から電気接続箱１の外部に放出される。
また、ＦＥＴ１７，１８及び制御素子２５夫々から発生した熱は、収容室１０１内の空気に伝導する。熱が伝導した空気が上昇して対流を起こすことによってＦＥＴ１７，１８及び制御素子２５夫々から継続的に熱が運び去られるので、ＦＥＴ１７，１８及び制御素子２５の温度が下がる。
収容室１０１内の空気は、例えば温度差による対流、又はＦＥＴ１７，１８及び制御素子２５夫々からの熱の伝導による膨張を起こし、連通孔３２１を通して放熱室１０２に流入する。放熱室１０２内の空気は、放熱体１２に接触することによって冷却される。放熱室１０２内の空気から放熱体１２に伝導した熱は、放熱体１２から電気接続箱１の外部に放出される。放熱室１０２内の冷却された空気は、例えば放熱室１０２に流入した空気と入れ替わることによって、連通孔３２２を通して収容室１０１に流入する。結果、放熱体１２の放熱面に接触するように放熱室１０２内を空気が通流し、収容室１０１と放熱室１０２との間で空気が循環するような対流が生じるので、ＦＥＴ１７，１８及び制御素子２５夫々から電気接続箱１の外部への放熱が促進される。
本実施の形態では、放熱体１２が第１の放熱体及び第２の放熱体を兼ねている。即ち、第１の放熱体及び第２の放熱体が一体なので、部品点数が削減される。
また、放熱体１２が収容体１０の壁体の一部を構成しているので、放熱体１２が収容体１０の内部の空間を狭める虞はない。
なお、収容室１０１を構成している第１の放熱体と放熱室１０２を構成している第２の放熱体とは別体でもよい。
収容体１０内で生じる対流は、前述したような流れに限定されない。例えば、収容室１０１内の空気が、連通孔３２２を通して放熱室１０２に流入し、放熱室１０２内の空気が、連通孔３２１を通して収容室１０１に流入してもよい。
連通孔の個数は４つに限定されない。また、連通孔の配置位置は支持板３２に限定されず、左側仕切り板３３ａ、右側仕切り板３３ｂ、又は後側仕切り板３３ｃでもよい。
また、導電体１５に接続するＦＥＴ１７，１８の端子は、ソース端子に限定されず、ドレイン端子であってもよい。この場合、ＦＥＴ１７のソース端子は導電体１４に接続され、ＦＥＴ１８のソース端子は導電体１６に接続される。ＦＥＴ１７，１８のドレイン端子が接続されている場合も、ＦＥＴ１７の寄生ダイオードのカソードがＦＥＴ１８の寄生ダイオードのカソードに接続されるか、又は、ＦＥＴ１７の寄生ダイオードのアノードがＦＥＴ１８の寄生ダイオードのアノードに接続される。従って、ＦＥＴ１７，１８がオフである場合において、ＦＥＴ１７，１８の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
更に、ＦＥＴ１７，１８夫々の数は、３に限定されず、１、２又は４以上であってもよい。また、ＦＥＴ１７の数はＦＥＴ１８の数と一致していなくてもよい。
更に、ＦＥＴ１７，１８は半導体スイッチとして機能すればよいため、ＦＥＴ１７，１８の代わりに、バイポーラトランジスタ又はＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)等を用いてもよい。半導体スイッチ内において、寄生ダイオードが形成されていない場合においては、半導体スイッチがオフであるとき、半導体スイッチを介して電流が流れることはない。このため、半導体スイッチ内において、寄生ダイオードが形成されていない場合、導電体１５，１６間に電気的に接続される半導体スイッチを設けなくてもよい。この場合、導電体１５，１６は、一体化され、１つの導電体として扱われる。この場合、導電体の数は２つである。
電気接続箱１の回路構成については、放熱体の取付面に絶縁部材を介して載置される導電体、発熱する回路部品が電気的に接続されている装置に適用することができる。この場合、導電体１４，１５，１６に接続される回路部品は、半導体スイッチに限定されず、発熱する部品であればよい。また、導電体の数は、２又は３に限定されず、１又は４以上であってもよい。
開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１ 電気接続箱（回路装置）
１０ 収容体
１０１ 収容室
１０２ 放熱室
１１ 導線
１２ 放熱体（第１の放熱体、第２の放熱体）
１２ａ 上面（取付面，放熱面）
１３ 絶縁部材
１４，１５，１６ 導電体
１７，１８ ＦＥＴ（回路部品、半導体スイッチ）
１９ 第１回路基板
２０，２２ スタッドボルト
２１，２３ 接続端子
２４ 第２回路基板（回路基板）
２５ 制御素子
２６ 接続体
３０ 枠体
３０ａ 前壁
３０ｂ 左壁
３０ｃ 右壁
３０ｄ 後壁
３０ｇ，３１ａ，３１ｂ 切欠き
３１ 蓋体
３２ 支持板（仕切り板）
３２１，３２２ 連通孔
３３ａ 左側仕切り板
３３ｂ 右側仕切り板
３３ｃ 後側仕切り板
３３ｄ 突出部
Ｋ１ コネクタ

Claims (4)

  1. 第１の放熱体の取付面に絶縁部材を介して取り付けられている導電体に回路部品が電気的に接続されている回路装置であって、
    前記回路部品の動作を制御する制御信号を出力する制御素子と、
    該制御素子が配置され、前記第１の放熱体及び前記導電体から離隔している回路基板と、
    前記回路部品及び前記回路基板を収容する収容室、第２の放熱体の放熱面に接触するように空気が通流する放熱室、及び該放熱室と前記収容室とを連通する複数の連通孔を有し、前記放熱室と前記収容室とを仕切る仕切り板が設けられている収容体と
    を備え、
    前記取付面を除く前記第１の放熱体の一部及び前記放熱面を除く前記第２の放熱体の一部が装置外部の空気に接触している回路装置。
  2. 前記収容体は、液密に密閉されている請求項１に記載の回路装置。
  3. 前記第１の放熱体及び前記第２の放熱体は一体に形成されており、前記収容体の壁体の一部を構成している請求項１又は２に記載の回路装置。
  4. 前記導電体の数は２以上であり、
    前記回路部品は、２つの前記導電体に電気的に接続される半導体スイッチであり、
    前記制御信号は、前記回路部品のオン又はオフを指示する信号である請求項１から３の何れか１つに記載の回路装置。
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