WO2019131071A1 - 電気接続箱 - Google Patents

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WO2019131071A1
WO2019131071A1 PCT/JP2018/045173 JP2018045173W WO2019131071A1 WO 2019131071 A1 WO2019131071 A1 WO 2019131071A1 JP 2018045173 W JP2018045173 W JP 2018045173W WO 2019131071 A1 WO2019131071 A1 WO 2019131071A1
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bus bar
conductive plate
chamber
cover
plate
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PCT/JP2018/045173
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原口　章
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/081—Bases, casings or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G3/02—Details
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322—Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0238—Electrical distribution centers

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection box.
  • This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-254841 filed on Dec. 28, 2017, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
  • An electric connection box connected to a power source and a load such as a head lamp or a wiper is mounted on the vehicle.
  • the electrical connection box provides electrical connection between the power supply and the load and cuts off the connection (see Patent Document 1).
  • two bus bars are mounted on the heat dissipation member via the insulating layer.
  • the source and drain terminals of the FET are connected to the two bus bars (conductive plates).
  • the source terminal of the FET is connected to the power supply (or load) through one of the two bus bars, and the drain terminal of the FET is connected to the load (or power supply) through the other of the two bus bars.
  • a circuit board on which a control element is mounted is mounted on the two bus bars.
  • the control element switches on and off of the FET by outputting a control signal.
  • the two bus bars are electrically connected to each other, allowing current to flow through the FET and power from the power supply to the load.
  • the FET is switched off, the two bus bars are electrically disconnected from each other to interrupt the current flowing to the FET and the power supply from the power supply to the load is stopped.
  • the FET When current flows through the FET, the FET generates heat.
  • the heat generated by the FET is conducted in the order of the bus bar and the heat dissipating member, and is released from the heat dissipating member to the outside of the electrical connection box.
  • the electrical connection box includes a first conductive plate, a second conductive plate adjacent to the first conductive plate without contact, a first terminal connected to the first conductive plate, 2) A second terminal connected to a conductive plate, and a switching element having an element main body provided with the first terminal and the second terminal, and a circuit facing the second conductive plate with an interval
  • An electrical connection box comprising a substrate and a box shape having an open surface, the cover covering the switching element and the circuit board, the cover having a partition plate for partitioning the inside of the cover, the partition A first chamber is formed inside the cover by the plate and the first conductive plate, the element main body of the switching element is disposed in the first chamber, and the partition plate and the second conductive plate Second chamber inside the cover Is formed, the circuit board is disposed in the second chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view of the electrical connection box according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrical connection box.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electrical connection box.
  • FIG. 4 is a perspective view of each of the first bus bar, the second bus bar, the third bus bar, the conductive member, and the bolt.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the positional relationship among the first bus bar, the second bus bar, the third bus bar, the conductive member, and the bolt.
  • FIG. 6 is a perspective view of the substrate.
  • FIG. 7 is another perspective view of the substrate.
  • FIG. 8 is a perspective view for explaining the attachment of the switching element to the base.
  • FIG. 9 is a perspective view for explaining the attachment of the circuit board to the base.
  • FIG. 10 is a perspective view for explaining the attachment of the heat dissipation member to the base.
  • FIG. 11 is a perspective view of the cover.
  • the heat resistance of the control element is lower than the heat resistance of the FET. Therefore, it is necessary to prevent the transfer of high heat from the FET to the circuit board.
  • the bus bars are in contact with the heat dissipation member and the circuit board, respectively. Therefore, when the heat dissipating member is thermally saturated, high heat may be conducted from the heat dissipating member to the control element of the circuit board via the bus bar.
  • an object of the present invention is to provide an electrical connection box capable of suppressing the transfer of heat to a circuit board.
  • the electrical connection box includes a first conductive plate, a second conductive plate adjacent to the first conductive plate without contact, and a first terminal connected to the first conductive plate.
  • a second terminal connected to the second conductive plate, and a switching element having an element main body provided with the first terminal and the second terminal, and facing the second conductive plate at an interval
  • An electrical connection box comprising a circuit board in the form of a box whose one surface is open, and the cover covering the switching element and the circuit board, the cover having a partition plate for partitioning the inside of the cover
  • a first chamber is formed inside the cover by the partition plate and the first conductive plate, the element body of the switching element is disposed in the first chamber, and the partition plate and the second Inside the cover by a conductive plate Chamber is formed, the circuit board is disposed in the second chamber.
  • the first chamber and the second chamber are formed inside the cover.
  • the first terminal of the switching element is connected to the first conductive plate.
  • the first conductive plate forms a first chamber together with the partition plate of the cover.
  • An element body of the switching element is disposed in the first chamber.
  • the second terminal of the switching element is connected to the second conductive plate.
  • the second conductive plate forms a second chamber together with the partition plate of the cover.
  • a circuit board is disposed in the second chamber. The second conductive plate and the circuit board face each other at an interval.
  • the heat generated by the switching element is mainly conducted to the first conductive plate, but is also conducted to some extent to the second conductive plate. Since the circuit board is separated from each of the first conductive plate and the second conductive plate, the transfer of high heat from the first conductive plate or the second conductive plate to the circuit board is prevented. The heat generated by the switching element and the heat conducted to the first conductive plate heats and convects the air in the first chamber. Since the circuit board is disposed in the second chamber, the transfer of high heat to the circuit board due to the convection of air in the first chamber is prevented.
  • the first conductive plate doubles as a partition plate that divides the first chamber from the outside
  • the second conductive plate doubles as a partition plate that divides the second chamber from the outside
  • the electrical connection box includes a heat dissipation member having one surface provided with a recess, the first conductive plate being attached to the one surface of the heat dissipation member, and the second conductive plate
  • the heat dissipation member is adjacent to the first conductive plate in a direction along the one surface of the heat dissipation member, faces the bottom surface of the recess of the heat dissipation member, and is separated from the heat dissipation member.
  • the first conductive plate is attached to one surface of the heat dissipation member. Therefore, the heat conducted from the switching element to the first conductive plate is conducted to the heat radiating member. Since the second conductive plate is separated from the heat dissipation member, even when the heat dissipation member is thermally saturated, there is no possibility that heat is conducted from the heat dissipation member to the second conductive plate. Therefore, the air conducted in the second chamber is convected by the heat conducted from the heat dissipation member to the second conductive plate, and the transfer of high heat to the circuit board due to the convection of the air in the second chamber is prevented. As a result of the above, it is possible to suppress the transfer of heat to the circuit board even when the heat dissipation member is thermally saturated.
  • the first conductive plate be attached to the one surface of the heat dissipation member via a heat conducting portion having an insulating property.
  • the heat conducted from the switching element to the first conductive plate can be efficiently conducted to the heat dissipation member via the heat conducting portion.
  • a third chamber is formed inside the cover by the third conductive plate, and the second device body of the second switching device is disposed in the third chamber.
  • the first to third chambers are formed inside the cover.
  • the third terminal of the second switching element is connected to the third conductive plate.
  • the third conductive plate forms a third chamber together with the second partition plate of the cover.
  • a second element body of the second switching element is disposed in the third chamber.
  • the fourth terminal of the second switching element is connected to the second conductive plate.
  • the second conductive plate forms a second chamber together with the partition plate of the cover and the second partition plate.
  • the heat generated by the second switching element is mainly conducted to the third conductive plate, but is also conducted to some extent to the second conductive plate. Since the circuit board is separated from each of the second conductive plate and the third conductive plate, the transfer of high heat from the second conductive plate or the third conductive plate to the circuit substrate is prevented. The heat generated by the second switching element and the heat conducted to the third conductive plate heat and convect the air in the third chamber. Since the circuit board is disposed in the second chamber, the transfer of high heat to the circuit board due to the convection of air in the third chamber is prevented.
  • the 3rd electric conduction board serves as a partition board which divides the 3rd room from the exterior, size reduction of an electrical connection box can be attained.
  • FIG. 1 is a perspective view of the electrical connection box according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrical connection box.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the electrical connection box.
  • reference numeral 1 denotes an electric connection box, and the electric connection box 1 includes a first bus bar 21 (first conductive plate), a second bus bar 22 (second conductive plate), a third bus bar 23 (third conductive plate), 8 A conductive member 24, two bolts 251 and 252, a circuit board 31, a heat dissipation member 32, and a cover 4 are provided.
  • FIG. 4 is a perspective view of each of the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23, the conductive member 24, and the bolts 251 and 252.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the positional relationship between the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23, the conductive member 24, and the bolts 251 and 252.
  • the first bus bar 21 has a rectangular plate shape.
  • a through hole 211 is provided at one long side of the first bus bar 21.
  • the through hole 211 is disposed at the center of the first bus bar 21 in the longitudinal direction.
  • the first bus bar 21 has conductivity, and is made of metal, for example.
  • the shaft portion of the bolt 251 is crimped in the through hole 211 of the first bus bar 21.
  • the shaft portion of the bolt 251 protrudes from one surface of the first bus bar 21 in a direction orthogonal to one surface of the first bus bar 21.
  • the head of the bolt 251 is in contact with the other surface of the first bus bar 21.
  • the configuration of the third bus bar 23 is similar to the configuration of the first bus bar 21.
  • the shaft portion of the bolt 252 is crimped to the through hole 231 of the third bus bar 23.
  • the second bus bar 22 has a rectangular plate shape. At each long side of the second bus bar 22, four notches 221 are provided in parallel. The four notches 221 in one long side of the second bus bar 22 and the four notches 221 in the other long side of the second bus bar 22 are arranged in a staggered manner. Each notch 221 has a rectangular shape. The thickness of each of the first bus bar 21, the second bus bar 22, and the third bus bar 23 is substantially the same.
  • Each conductive member 24 has conductivity, and is made of metal, for example.
  • the conductive member 24 includes a connection plate 241, a protrusion 242, a connection pin 243, and a connection portion 244.
  • the connection plate 241 has a rectangular shape.
  • the thickness of the connection plate 241 is thinner than the thickness of the second bus bar 22.
  • the protrusions 242 vertically protrude from one surface of the connection plate 241.
  • the longitudinal direction of the connection pin 243 is parallel to the projecting direction of the protrusion 242.
  • the connecting portion 244 connects the tip of the projecting portion 242 and one end of the connection pin 243.
  • the protrusion 242 and the connection pin 243 protrude in the same direction from the connecting portion 244.
  • the first bus bar 21 to which the bolt 251 is fixed, the second bus bar 22, the third bus bar 23 to which the bolt 252 is fixed, and the eight conductive members 24 are integrated in non-contact with each other by the insulating portion 26.
  • the insulating portion 26 is made of synthetic resin.
  • FIG. 6 is a perspective view of the base 20.
  • FIG. FIG. 7 is another perspective view of the base 20.
  • the longitudinal direction of the first bus bar 21 is the longitudinal direction
  • the short direction of the first bus bar 21 is the lateral direction
  • the direction orthogonal to the first bus bar 21 is the longitudinal direction.
  • the side from which the shaft portion of the bolt 251 of the first bus bar 21 protrudes is the upper side.
  • the through holes 211 are provided on the left side of the first bus bar 21.
  • the first bus bar 21, the second bus bar 22, and the third bus bar 23 are juxtaposed in this order from left to right such that their longitudinal directions are parallel.
  • the lower surface and the end surface of the first bus bar 21 and the head of the bolt 251 are covered with the insulating portion 26.
  • the upper surface of the first bus bar 21 and the shaft portion of the bolt 251 are not covered by the insulating portion 26.
  • the left end face of the second bus bar 22 is opposed to the right end face of the first bus bar 21.
  • An insulating portion 26 is provided between the right end surface of the first bus bar 21 and the left end surface of the second bus bar 22.
  • the upper surface (and the lower surface) of the first bus bar 21 and one surface (and the other surface) of the second bus bar 22 are virtually in the same plane.
  • the lower surface and the end surface of the second bus bar 22 are covered with the insulating portion 26.
  • the inner surface of each notch 221 (see FIG. 4) of the second bus bar 22 is covered with the insulating portion 26.
  • the upper surface of the second bus bar 22 is not covered by the insulating portion 26.
  • the third bus bar 23 is disposed such that the surface from which the shaft portion of the bolt 252 protrudes is upward, and the long side portion where the through hole 231 is provided is rightward.
  • the right end face of the second bus bar 22 is opposed to the left end face of the third bus bar 23.
  • An insulating portion 26 is provided between the left end surface of the third bus bar 23 and the right end surface of the second bus bar 22.
  • the upper surface (and the lower surface) of the third bus bar 23 and one surface (and the other surface) of the second bus bar 22 are virtually in the same plane.
  • the lower surface and the end surface of the third bus bar 23 and the head of the bolt 252 are covered with the insulating portion 26.
  • the upper surface of the third bus bar 23 and the shaft portion of the bolt 252 are not covered by the insulating portion 26.
  • connection plate 241 of the conductive member 24 is inserted into the notch 221 (see FIG. 4) of the second bus bar 22 so that the protrusion 242 protrudes downward from the connection plate 241.
  • One surface (and the other surface) of the connection plate 241 and the upper surface (and the lower surface) of the second bus bar 22 are located virtually in the same plane.
  • An insulating portion 26 is provided between the connection plate 241 and the second bus bar 22 and the first bus bar 21 (or the third bus bar 23).
  • the connection portion 244 is spaced downward from the second bus bar 22 and extends from the protrusion 242 to the front side (or back side) (see FIGS. 2 and 4).
  • connection pin 243 protrudes upward from the connecting portion 244 on the front side of the front end surface of the second bus bar 22 (or on the rear side of the rear end surface) (see FIG. 5).
  • the connection pin 243 protrudes upward from the connecting portion 244 on the front side of the front end surface of the second bus bar 22 (or on the rear side of the rear end surface) (see FIG. 5).
  • four connection pins 243 on the front side (and rear side) are aligned in the left-right direction.
  • connection plate 241, the lower half of the connection pin 243, the protrusion 242, and the connecting portion 244 are covered with the insulating portion 26 (see FIG. 2).
  • the upper surface of the connection plate 241 and the upper half of the connection pin 243 are not covered by the insulating portion 26.
  • the upper surface 261 of the insulating portion 26 is flush with the upper surfaces of the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23, and the connection plate 241 of each conductive member 24 (see FIG. 2).
  • Four bosses 262 project upward from the upper surface 261.
  • the four bosses 262 are adjacent to the four corners of the second bus bar 22.
  • An internal thread is provided on the inner surface of each boss 262.
  • a plurality of screw holes 263 are provided in the insulating portion 26 so as to penetrate the insulating portion 26 in the vertical direction.
  • the insulating portion 26 is provided with two openings 264.
  • the two openings 264 are located below the first bus bar 21 and the third bus bar 23 (see FIG. 2).
  • a wide range of the lower surface of each of the first bus bar 21 and the third bus bar 23 is exposed through the two openings 264.
  • the electrical connection box 1 further includes eight switching elements 5.
  • FIG. 8 is a perspective view for explaining the attachment of the switching element 5 to the base 20.
  • Each switching element 5 is an FET, and includes an element body 50, a source terminal 51, a drain terminal 52, and a gate terminal 53. The switching element 5 is switched on or off according to the voltage of the gate terminal 53.
  • the eight switching elements 5 are attached to the base 20 such that the element bodies 50 are arranged four by four in the front-rear direction and two each in the left-right direction.
  • the source terminal 51 and the drain terminal 52 of each switching element 5 on the left side are a first terminal and a second terminal.
  • Each switching element 5 on the right side is a second switching element.
  • the element body 50, the source terminal 51, and the drain terminal 52 of each of the switching elements 5 on the right side are a second element body, a third terminal, and a fourth terminal.
  • the element main body 50 has a flat rectangular parallelepiped shape.
  • the element main body 50 is disposed on the base 20 such that the two surfaces having the largest area among the six surfaces of the element main body 50 are vertically oriented and the long sides of this surface are longitudinally directed.
  • the two largest surfaces of the element main body 50 will be referred to as the upper surface 501 and the lower surface 502.
  • two surfaces continuous to the long side of the upper surface 501 are called side surfaces 503 and 504, and two surfaces continuous to the short side of the upper surface 501 are called side surfaces 505 and 506.
  • the source terminal 51 is provided on the side surface 503 of the element main body 50.
  • the source terminal 51 has a protrusion 511, a drooping portion 512, and a connection portion 513.
  • the protrusion 511 protrudes from the side surface 503 in the direction orthogonal to the side surface 503.
  • the hanging portion 512 is hanging from the protrusion 511.
  • the connection portion 513 protrudes from the hanging portion 512 in the same direction as the projecting direction of the protrusion 511, and the lower surface of the connection portion 513 and the lower surface 502 of the element main body 50 are virtually flush with each other.
  • the gate terminal 53 is provided on the side surface 503 of the element main body 50.
  • the gate terminal 53 includes a protrusion 531, a drooping portion 532, and a connection portion 533 similar to the protrusion portion 511, the drooping portion 512, and the connection portion 513 of the source terminal.
  • the protrusion 531 protrudes from the side surface 503 in the direction orthogonal to the side surface 503.
  • the source terminal 51 and the gate terminal 53 are adjacent to each other in the front-rear direction.
  • the source terminal 51 is located closer to the side surface 505 of the side surface 503.
  • the gate terminal 53 is located closer to the side surface 506 of the side surface 503.
  • the drain terminal 52 is provided on the lower surface 502 and the side surface 504 of the element main body 50.
  • the drain terminal 52 has a foil portion 521 and an extension portion 522.
  • the foil portion 521 covers the lower surface 502 and is in contact with the lower surface 502. Since the foil portion 521 is sufficiently thin, the thickness of the foil portion 521 can be ignored.
  • the extending portion 522 is continuous with the foil portion 521 and extends from the side surface 504 in a direction orthogonal to the side surface 504.
  • the switching element 5 connected to the first bus bar 21 is configured such that the side surface 503 provided with the source terminal 51 and the gate terminal 53 faces the right, and the side surface 505 near the source terminal 51 faces the back. 21, the second bus bar 22 and the conductive member 24 are connected. Specifically, the connection portion 513 of the source terminal 51 is connected to the rear side of the connection plate 241 on the top surface of the second bus bar 22 by the solder 541. Further, the drain terminal 52 is connected to the upper surface of the first bus bar 21 by the solder 542. Further, the connection portion 533 of the gate terminal 53 is connected to the upper surface of the connection plate 241 of the conductive member 24 by the solder 543.
  • the switching element 5 connected to the third bus bar 23 is configured such that the side surface 503 provided with the source terminal 51 and the gate terminal 53 faces left and the side surface 505 near the source terminal 51 faces front, 22, the third bus bar 23 and the conductive member 24 are connected.
  • the connection portion 513 of the source terminal 51 is connected to the front side portion of the notch 221 in the upper surface of the second bus bar 22 by the solder 541.
  • the drain terminal 52 is connected to the top surface of the third bus bar 23 by the solder 542.
  • the connection portion 533 of the gate terminal 53 is connected to the upper surface of the connection plate 241 of the conductive member 24 by the solder 543.
  • FIG. 9 is a perspective view for explaining the attachment of the circuit board 31 to the base 20.
  • the circuit board 31 has a rectangular shape.
  • a conductive path made of metal foil is provided on one surface of the circuit board 31.
  • a control element 311, a drive circuit 312, and a connector 313 are mounted on one surface of the circuit board 31.
  • the illustration of the connector 313 in FIG. 2 is omitted.
  • four through holes 314 are provided in parallel in the short direction of the circuit board 31 at each short side portion of the circuit board 31. At four corners of the circuit board 31, four insertion holes 315 are provided.
  • the control element 311 is, for example, a microprocessor.
  • the control element 311 is electrically connected to the drive circuit 312 and the connector 313 through the conductive path of the circuit board 31.
  • the drive circuit 312 and each through hole 314 are electrically connected through the conductive path of the circuit board 31.
  • the circuit board 31 is attached to the base 20 such that the control element 311 and the connector 313 face upward and the conductive members 24 and the control element 311 are electrically connected.
  • the connection pin 243 on the front side is fitted into the through hole 314 on one short side of the circuit board 31.
  • the connection pin 243 on the rear side is fitted into the through hole 314 in the other short side portion of the circuit board 31.
  • the circuit board 31 is screwed to the base body 20 by inserting the screws 316 into the insertion holes 315 and screwing them to the bosses 262.
  • the lower surface of the circuit board 31 and the upper surface of the second bus bar 22 face each other at an interval.
  • the circuit board 31 and the second bus bar 22 are parallel to each other.
  • FIG. 10 is a perspective view for explaining attachment of the heat dissipation member 32 to the base 20.
  • the heat dissipation member 32 has a plate shape.
  • the heat dissipation member 32 is provided with a plurality of through holes 321.
  • the through holes 321 correspond to the screw holes 263 of the base 20.
  • Two heat conducting parts 322 are provided on one surface 32 a of the heat dissipation member 32 so as to correspond to the two openings 264 of the base 20 (see FIG. 7).
  • Each heat conducting portion 322 has insulating properties and high heat conductivity, and is, for example, heat conducting grease applied to one surface 32 a of the heat dissipation member 32.
  • a recess 323 is provided between the two heat conducting parts 322 on the surface 32 a of the heat dissipating member 32.
  • the heat dissipating member 32 is attached to the base 20 such that the heat conducting portion 322 and the recess 323 face upward, and the first bus bar 21 and the third bus bar 23 are attached to the heat dissipating member 32 through the heat conducting portion 322. .
  • the two heat conducting parts 322 fill the two openings 264 of the base 20 and contact the first bus bar 21 and the third bus bar 23 (see FIG. 2).
  • the heat dissipation member 32 is screwed to the base 20 by the screws 324 penetrating through the through holes 321 and being screwed into the screw holes 263.
  • the second bus bar 22 is adjacent to the first bus bar 21 and the third bus bar 23 in the direction along the top surface of the heat dissipation member 32.
  • a portion of the insulating portion 26 that covers the lower surface of the second bus bar 22 faces the bottom surface of the recess 323 and is separated from the heat dissipation member 32.
  • FIG. 11 is a perspective view of the cover 4.
  • the cover 4 is in the form of a box whose one side is open.
  • the cover 4 has an insulating property and is made of, for example, a synthetic resin.
  • the cover 4 has a bottom wall 4 a and four side walls 4 b to 4 e.
  • the bottom wall 4a has a rectangular shape.
  • the side walls 4b to 4e rise in the same direction from the four sides of the bottom wall 4a.
  • the side walls 4b and 4c are parallel to one another, and the side walls 4d and 4e are parallel to one another.
  • An opening 41 is provided at the center of the bottom wall 4a.
  • An opening 42 is provided at the center of one side along the side wall 4b of the bottom wall 4a. The opening 42 extends to the bottom wall 4a and the side wall 4b.
  • An opening 43 is provided at the center of one side along the side wall 4c of the bottom wall 4a. The opening 43 extends to the bottom wall 4a and the side wall 4c.
  • the cover 4 has four partition plates 44-47. Each of the partition plates 44 to 47 partitions the inside of the cover 4.
  • the partition plates 44, 45 each have a semi-cylindrical shape, and the axial length direction of each of the partition plates 44, 45 is orthogonal to the bottom wall 4a.
  • the partition plate 44 rises from the periphery of the opening 42 in the bottom wall 4a, and the peripheral wall of the partition plate 44 is continuous with the periphery of the opening 42 in the side wall 4b.
  • the partition plate 45 has substantially the same structure as the partition plate 44, and is provided on the periphery of the opening 43.
  • Each of the partition plates 46 and 47 has a plate-like shape, and is vertically protruded from the inner surface of the bottom wall 4a.
  • the partition plates 46 and 47 are each parallel to the side wall 4b and extend from the side wall 4d to the side wall 4e.
  • the side wall 4b, the partition plates 46 and 47, and the side wall 4c are arranged in this order from left to right.
  • the opening 41 is disposed between the partition plates 46 and 47. It is desirable that the thermal conductivity of the partition plates 46 and 47 be low.
  • Four notches 461 are provided in parallel at the end of the partition plate 46. At the end of the partition plate 47, four notches 471 are juxtaposed.
  • the four notches 461 of the partition plate 46 and the four notches 471 of the partition plate 47 (second partition plate) are disposed at the same position in the opposing direction of the side walls 4d and 4e.
  • the cover 4 is attached to the base 20 such that the bottom wall 4a of the cover 4 and the circuit board 31 are parallel to each other and the side wall 4b is directed to the left.
  • the connector 313 of the circuit board 31 is fitted into the opening 41 of the cover 4. Then, through the openings 42 and 43, the shaft portions of the bolts 251 and 252, the peripheral edge of the through hole 211 of the first bus bar 21 and the peripheral edge of the through hole 231 of the third bus bar 23 are exposed.
  • the cover 4 attached to the base 20 covers the eight switching elements 5 and the circuit board 31.
  • first to third chambers 401 to 403 are formed inside the cover 4, first to third chambers 401 to 403 are formed.
  • the first chamber 401 is surrounded by the bottom wall 4 a of the cover 4, the side walls 4 b, 4 d, 4 e, the partition plates 44, 46, and the first bus bar 21.
  • element main bodies 50 and drain terminals 52 of the four switching elements 5 on the left side are accommodated.
  • the third chamber 403 is surrounded by the bottom wall 4 a of the cover 4, the side walls 4 c, 4 d, 4 e, the partition plates 45, 47, and the third bus bar 23.
  • an element main body 50 and a drain terminal 52 of the four switching elements 5 on the right side are accommodated.
  • the second chamber 402 is surrounded by the bottom wall 4 a of the cover 4, the side walls 4 d and 4 e, the partition plates 46 and 47, and the second bus bar 22.
  • the circuit board 31 is accommodated in the second chamber 402.
  • the source terminals 51 and the gate terminals 53 of the left switching elements 5 project into the second chamber 402 through the notches 461 of the partition plate 46.
  • the source terminal 51 and the gate terminal 53 of each of the switching elements 5 on the right side protrude into the second chamber 402 through the notches 471 of the partition plate 47.
  • the electric connection box 1 shown in FIGS. 1 to 3 is mounted, for example, on a vehicle (not shown).
  • a cable connected to a power supply is connected to the first bus bar 21 using a bolt 251.
  • a cable connected to a load is connected to the third bus bar 23 using a bolt 252.
  • a signal line connected to an ECU (Electronic Control Unit) (not shown) is connected to the connector 313.
  • the control element 311 of the circuit board 31 communicates with the ECU via the connector 313.
  • the control element 311 also outputs a control signal for switching the switching element 5 on and off to the drive circuit 312.
  • the drive circuit 312 applies a voltage for switching on and off of the switching element 5 to the gate terminal 53 of the switching element 5 in accordance with the control signal input from the control element 311.
  • first bus bar 21, second bus bar 22, and third bus bar 23 are electrically connected to each other.
  • current is applied to the cable connected to the power supply, the first bus bar 21, the four switching elements 5 on the left side, the second bus bar 22, the four switching elements 5 on the right side, the third bus bar 23, and the cable connected to the load. Flows from the power supply to the load.
  • switching element 5 When switching element 5 is switched off, source terminal 51 and drain terminal 52 of each switching element 5 are electrically disconnected, so that first bus bar 21, second bus bar 22, and third bus bar 23 are mutually connected. It is cut off electrically. At this time, the current flows to the cable connected to the power supply, the first bus bar 21, the four switching elements 5 on the left side, the second bus bar 22, the four switching elements 5 on the right side, the third bus bar 23, and a cable connected to the load. The current is cut off and the power supply to the load is stopped.
  • the switching element 5 When a current flows in the switching element 5, the switching element 5 (particularly, the element body 50) generates heat. Since the heat resistance of the control element 311 is lower than the heat resistance of the switching element 5, it is necessary to prevent high heat from being transmitted from the switching element 5 to the control element 311.
  • the drain terminal 52 is connected to the first bus bar 21, and the element main body 50 is in contact with the first bus bar 21 via the drain terminal 52. Therefore, the heat generated by the left switching element 5 is mainly conducted to the first bus bar 21. Similarly, the heat generated by the switching element 5 on the right side is mainly conducted to the third bus bar 23. Since the circuit board 31 is not in contact with either the first bus bar 21 or the third bus bar 23, the conduction of high heat from the first bus bar 21 or the third bus bar 23 to the control element 311 of the circuit board 31 is prevented.
  • the heat conducted from the eight switching elements 5 to the first bus bar 21 and the third bus bar 23 is efficiently conducted to the heat dissipation member 32 through the two heat conducting portions 322. Therefore, the heat generated by the eight switching elements 5 is efficiently released to the outside of the electrical connection box 1.
  • the heat generated by the left switching element 5 heats and convects the air in the first chamber 401.
  • the heat generated by the switching element 5 on the right side heats and convects the air in the third chamber 403. Since the circuit board 31 is accommodated in the second chamber 402, the transfer of high heat to the circuit board 31 due to the convection of the air in the first chamber 401 or the convection of the air in the third chamber 403 is prevented.
  • each switching element 5 the source terminal 51 and the gate terminal 53 are connected to the second bus bar 22. Therefore, the heat generated by the switching element 5 is also conducted to the second bus bar 22.
  • the amount of heat conducted from switching element 5 to second bus bar 22 is sufficiently smaller than the amount of heat conducted from switching element 5 to first bus bar 21 (or third bus bar 23).
  • the lower surface of the second bus bar 22 is covered by the insulating portion 26, and the portion of the insulating portion 26 covering the second bus bar 22 is separated from the heat dissipation member 32. Therefore, even when the heat dissipation member 32 is thermally saturated, there is no possibility that the heat is conducted from the heat dissipation member 32 to the second bus bar 22.
  • the circuit board 31 is not in contact with the second bus bar 22. Therefore, the conduction of high heat from the second bus bar 22 to the control element 311 of the circuit board 31 is prevented.
  • the first bus bar 21 doubles as a partition plate that divides the first chamber 401 from the outside
  • the second bus bar 22 doubles as a partition plate that divides the second chamber 402 from the outside
  • the third bus bar 23 It also serves as a partition that divides the third chamber 403 from the outside. Therefore, miniaturization of the electrical connection box 1 can be achieved.
  • the base 20 formed by integrating the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23 and the like is easy to handle when assembling the electrical connection box 1.
  • the base 20 can be easily formed by insert molding in which a synthetic resin is injected into a mold into which the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23, and the like are inserted.

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Abstract

本実施の形態に係る電気接続箱は、第１導電板と、該第１導電板に非接触に隣り合う第２導電板と、前記第１導電板に接続されている第１端子、前記第２導電板に接続されている第２端子、並びに前記第１端子及び前記第２端子が設けられている素子本体を有するスイッチング素子と、前記第２導電板に間隔を隔てて対向している回路基板と、一面が開放された箱状をなし、前記スイッチング素子及び前記回路基板を覆うカバーとを備え、前記カバーは該カバーの内部を仕切る仕切り板を有し、該仕切り板及び前記第１導電板によって前記カバーの内部に第１室が形成されており、該第１室に前記スイッチング素子の前記素子本体が配されており、前記仕切り板及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に第２室が形成されており、該第２室に前記回路基板が配されている。

Description

電気接続箱
　本発明は電気接続箱に関する。
　本出願は、２０１７年１２月２８日出願の日本出願第２０１７－２５４８４１号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　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なう（特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の電気接続箱では、２つのバスバー（導電板）が、絶縁層を介して放熱部材に載置されている。２つのバスバー（導電板）にはＦＥＴ（スイッチング素子）のソース端子及びドレイン端子が接続されている。ＦＥＴのソース端子は、２つのバスバーの一方を介して電源（又は負荷）に接続され、ＦＥＴのドレイン端子は、２つのバスバーの他方を介して負荷（又は電源）に接続されている。
　２つのバスバーには、制御素子が実装された回路基板が載置されている。制御素子が制御信号を出力することによって、ＦＥＴのオンオフが切り替えられる。ＦＥＴがオンに切り替えられた場合、２つのバスバーが互いに電気的に接続されてＦＥＴに電流が流れ、電源から負荷に電力が供給される。ＦＥＴがオフに切り替えられた場合、２つのバスバーが互いに電気的に遮断されてＦＥＴに流れる電流が遮断され、電源から負荷への電力供給が停止する。
　ＦＥＴに電流が流れている場合、ＦＥＴは発熱する。ＦＥＴが発した熱は、バスバー及び放熱部材の順に伝導し、放熱部材から電気接続箱の外部へ放出される。
特開２００３－１６４０４０号公報
　本実施の形態に係る電気接続箱は、第１導電板と、該第１導電板に非接触に隣り合う第２導電板と、前記第１導電板に接続されている第１端子、前記第２導電板に接続されている第２端子、並びに前記第１端子及び前記第２端子が設けられている素子本体を有するスイッチング素子と、前記第２導電板に間隔を隔てて対向している回路基板と、一面が開放された箱状をなし、前記スイッチング素子及び前記回路基板を覆うカバーとを備える電気接続箱であって、前記カバーは該カバーの内部を仕切る仕切り板を有し、該仕切り板及び前記第１導電板によって前記カバーの内部に第１室が形成されており、該第１室に前記スイッチング素子の前記素子本体が配されており、前記仕切り板及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に第２室が形成されており、該第２室に前記回路基板が配されている。
図１は実施の形態に係る電気接続箱の斜視図である。 図２は電気接続箱の断面図である。 図３は電気接続箱の分解斜視図である。 図４は第１バスバー、第２バスバー、第３バスバー、導電部材、及びボルト夫々の斜視図である。 図５は第１バスバー、第２バスバー、第３バスバー、導電部材、及びボルトの位置関係を示す斜視図である。 図６は基体の斜視図である。 図７は基体の他の斜視図である。 図８は基体へのスイッチング素子の取り付けを説明するための斜視図である。 図９は基体への回路基板の取り付けを説明するための斜視図である。 図１０は基体への放熱部材の取り付けを説明するための斜視図である。 図１１はカバーの斜視図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　一般に、制御素子の耐熱性はＦＥＴの耐熱性よりも低い。故に、ＦＥＴから回路基板へ高熱が伝わることを防ぐ必要がある。
　ところが、特許文献１に記載の電気接続箱の場合、バスバーは放熱部材及び回路基板夫々に接触している。従って、放熱部材が熱飽和したとき、放熱部材からバスバーを介して回路基板の制御素子に高熱が伝導する虞がある。
　そこで、回路基板に熱が伝達することを抑制することができる電気接続箱を提供することにある。
［本開示の効果］
　上記によれば、回路基板に熱が伝達することを抑制することができる電気接続箱を提供することが可能となる。
［本実施の形態の説明］
　最初に本実施の形態を列記して説明する。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本実施の形態に係る電気接続箱は、第１導電板と、該第１導電板に非接触に隣り合う第２導電板と、前記第１導電板に接続されている第１端子、前記第２導電板に接続されている第２端子、並びに前記第１端子及び前記第２端子が設けられている素子本体を有するスイッチング素子と、前記第２導電板に間隔を隔てて対向している回路基板と、一面が開放された箱状をなし、前記スイッチング素子及び前記回路基板を覆うカバーとを備える電気接続箱であって、前記カバーは該カバーの内部を仕切る仕切り板を有し、該仕切り板及び前記第１導電板によって前記カバーの内部に第１室が形成されており、該第１室に前記スイッチング素子の前記素子本体が配されており、前記仕切り板及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に第２室が形成されており、該第２室に前記回路基板が配されている。
　本実施の形態にあっては、第１室及び第２室がカバーの内部に形成されている。
　スイッチング素子の第１端子は第１導電板に接続されている。第１導電板は、カバーの仕切り板と共に第１室を形成している。第１室にはスイッチング素子の素子本体が配されている。
　スイッチング素子の第２端子は第２導電板に接続されている。第２導電板は、カバーの仕切り板と共に第２室を形成している。第２室には回路基板が配されている。
　第２導電板と回路基板とは間隔を隔てて互いに対向している。
　スイッチング素子が発した熱は、第１導電板に主に伝導するが、第２導電板にもある程度伝導する。回路基板は第１導電板及び第２導電板夫々から離れているので、第１導電板又は第２導電板から回路基板に高熱が伝達することが防止される。
　スイッチング素子が発した熱及び第１導電板に伝導した熱は、第１室の空気を加熱して対流させる。回路基板は第２室に配されているので、第１室の空気の対流による回路基板への高熱の伝達が防止される。
　以上の結果、回路基板に熱が伝達することを抑制することができる。
　しかも、第１導電板が、第１室を外部から仕切る仕切り板を兼ねており、第２導電板が、第２室を外部から仕切る仕切り板を兼ねているので、電気接続箱の小型化を図ることができる。
（２）本実施の形態に係る電気接続箱は、凹部が設けられた一面を有する放熱部材を備え、前記第１導電板は前記放熱部材の前記一面に取り付けられており、前記第２導電板は、前記放熱部材の前記一面に沿う方向に前記第１導電板に隣り合い、前記放熱部材の前記凹部の底面に対向し、前記放熱部材から離れている構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、第１導電板が、放熱部材の一面に取り付けられている。故に、スイッチング素子から第１導電板に伝導した熱が、放熱部材に伝導する。
　第２導電板は放熱部材から離れているので、放熱部材が熱飽和した場合であっても、放熱部材から第２導電板に熱が伝導する虞はない。故に、放熱部材から第２導電板に伝導した熱によって第２室の空気が対流すること、及び、第２室の空気の対流による回路基板への高熱の伝達が防止される。
　以上の結果、放熱部材が熱飽和したときでも回路基板に熱が伝達することを抑制することができる。
（３）本実施の形態に係る電気接続箱は、前記第１導電板は、絶縁性を有する熱伝導部を介して、前記放熱部材の前記一面に取り付けられている構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、スイッチング素子から第１導電板に伝導した熱を、熱伝導部を介して放熱部材に効率よく伝導させることができる。
（４）本実施の形態に係る電気接続箱は、前記第２導電板に非接触に隣り合う第３導電板と、該第３導電板に接続されている第３端子、前記第２導電板に接続されている第４端子、並びに前記第３端子及び前記第４端子が設けられている第２の素子本体を有する第２のスイッチング素子とを更に備え、前記カバーは該カバーの内部を仕切る第２の仕切り板を有し、前記第２室は、前記仕切り板、前記第２の仕切り板、及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に形成されており、前記第２の仕切り板及び前記第３導電板によって前記カバーの内部に第３室が形成されており、該第３室に前記第２のスイッチング素子の前記第２の素子本体が配されている構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、第１室～第３室がカバーの内部に形成されている。
　第２のスイッチング素子の第３端子は第３導電板に接続されている。第３導電板は、カバーの第２の仕切り板と共に第３室を形成している。第３室には第２のスイッチング素子の第２の素子本体が配されている。
　第２のスイッチング素子の第４端子は第２導電板に接続されている。第２導電板は、カバーの仕切り板及び第２の仕切り板と共に第２室を形成している。
　第２のスイッチング素子が発した熱は、第３導電板に主に伝導するが、第２導電板にもある程度伝導する。回路基板は第２導電板及び第３導電板夫々から離れているので、第２導電板又は第３導電板から回路基板に高熱が伝達することが防止される。
　第２のスイッチング素子が発した熱及び第３導電板に伝導した熱は、第３室の空気を加熱して対流させる。回路基板は第２室に配されているので、第３室の空気の対流による回路基板への高熱の伝達が防止される。
　以上の結果、回路基板に熱が伝達することを抑制することができる。
　しかも、第３導電板が、第３室を外部から仕切る仕切り板を兼ねているので、電気接続箱の小型化を図ることができる。
［本実施の形態の詳細］
　本実施の形態に係る電気接続箱の具体例を、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、請求の範囲によって示され、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、実施の形態に係る電気接続箱の斜視図である。
　図２は、電気接続箱の断面図である。
　図３は、電気接続箱の分解斜視図である。
　図中１は電気接続箱であり、電気接続箱１は、第１バスバー２１（第１導電板）、第２バスバー２２（第２導電板）、第３バスバー２３（第３導電板）、８つの導電部材２４、２つのボルト２５１，２５２、回路基板３１、放熱部材３２、及びカバー４を備えている。
　図４は、第１バスバー２１、第２バスバー２２、第３バスバー２３、導電部材２４、及びボルト２５１，２５２夫々の斜視図である。
　図５は、第１バスバー２１、第２バスバー２２、第３バスバー２３、導電部材２４、及びボルト２５１，２５２の位置関係を示す斜視図である。
　図２～図５に示すように、第１バスバー２１は矩形板状をなす。第１バスバー２１の一方の長辺部には貫通孔２１１が設けられている。貫通孔２１１は、第１バスバー２１の長手方向の中央に配されている。第１バスバー２１は導電性を有し、例えば金属製である。
　第１バスバー２１の貫通孔２１１には、ボルト２５１の軸部がかしめられている。ボルト２５１の軸部は、第１バスバー２１の一面に直交する方向に、第１バスバー２１の一面から突出している。ボルト２５１の頭部は、第１バスバー２１の他面に接触している。
　第３バスバー２３の構成は第１バスバー２１の構成と同様である。ボルト２５２の軸部は、第３バスバー２３の貫通孔２３１にかしめられている。
　第２バスバー２２は矩形板状をなす。第２バスバー２２の各長辺部には、４つの切り欠き２２１が並設されている。第２バスバー２２の一方の長辺部の４つの切り欠き２２１と第２バスバー２２の他方の長辺部の４つの切り欠き２２１とは千鳥状に配されている。各切り欠き２２１は矩形状をなす。
　第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３夫々の厚みは互いに同程度である。
　各導電部材２４は導電性を有し、例えば金属製である。導電部材２４は接続板２４１、突出部２４２、接続ピン２４３、及び連結部２４４を有する。接続板２４１は矩形状をなす。接続板２４１の厚みは第２バスバー２２の厚みよりも薄い。突出部２４２は、接続板２４１の一面から垂直に突出している。接続ピン２４３の長さ方向は突出部２４２の突出方向に平行である。連結部２４４は、突出部２４２の先端と接続ピン２４３の一端とを連結している。突出部２４２及び接続ピン２４３は、連結部２４４から同じ向きに突出している。
　ボルト２５１が固定された第１バスバー２１、第２バスバー２２、ボルト２５２が固定された第３バスバー２３、及び８つの導電部材２４は、絶縁部２６によって、互いに非接触に一体化されている。絶縁部２６は合成樹脂製である。
　以下では、第１バスバー２１、第２バスバー２２、第３バスバー２３、８つの導電部材２４、及びボルト２５１，２５２が一体化された物を基体２０という。
　図６は、基体２０の斜視図である。図７は、基体２０の他の斜視図である。以下では、図６及び図７に示す上下左右方向を用いて説明する。
　即ち、図６は基体２０を上側から見た斜視図であり、図７は基体２０を下側から見た斜視図である。第１バスバー２１の長手方向は前後方向であり、第１バスバー２１の短手方向は左右方向であり、第１バスバー２１に直交する方向は上下方向である。また、第１バスバー２１のボルト２５１の軸部が突出している側は上側である。貫通孔２１１は第１バスバー２１の左辺部に設けられている。
　基体２０においては、第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３が、夫々の長手方向が平行になるようにして、左から右にこの順に並置されている。
　第１バスバー２１の下面及び端面とボルト２５１の頭部とは絶縁部２６に覆われている。第１バスバー２１の上面及びボルト２５１の軸部は絶縁部２６に覆われていない。
　第１バスバー２１の右端面には、第２バスバー２２の左端面が対向している。第１バスバー２１の右端面と第２バスバー２２の左端面との間には絶縁部２６がある。第１バスバー２１の上面（及び下面）と第２バスバー２２の一面（及び他面）とは、仮想的な同一平面状にある。
　第２バスバー２２の下面及び端面は絶縁部２６に覆われている。第２バスバー２２の各切り欠き２２１（図４参照）の内面は絶縁部２６に覆われている。第２バスバー２２の上面は絶縁部２６に覆われていない。
　第３バスバー２３は、ボルト２５２の軸部が突出している面が上向きになり、貫通孔２３１が設けられている長辺部が右向きになるように配されている。
　第３バスバー２３の左端面には、第２バスバー２２の右端面が対向している。第３バスバー２３の左端面と第２バスバー２２の右端面との間には絶縁部２６がある。第３バスバー２３の上面（及び下面）と第２バスバー２２の一面（及び他面）とは、仮想的な同一平面状にある。
　第３バスバー２３の下面及び端面とボルト２５２の頭部とは絶縁部２６に覆われている。第３バスバー２３の上面及びボルト２５２の軸部は絶縁部２６に覆われていない。
　導電部材２４の接続板２４１は、接続板２４１から突出部２４２が下向きに突出するようにして、第２バスバー２２の切り欠き２２１（図４参照）に挿入されている。接続板２４１の一面（及び他面）と第２バスバー２２の上面（及び下面）とは、仮想的な同一平面状に位置している。接続板２４１と第２バスバー２２及び第１バスバー２１（又は第３バスバー２３）との間には絶縁部２６がある。連結部２４４は第２バスバー２２から下方に間隔を隔てており、突出部２４２から前側（又は後側）に延びている（図２及び図４参照）。接続ピン２４３は、第２バスバー２２の前端面より前側（又は後端面より後側）において、連結部２４４から上向きに突出している（図５参照）。第２バスバー２２の前側（及び後側）には、８つの導電部材２４の内、前側（及び後側）の４つの接続ピン２４３が左右方向に並んでいる。
　接続板２４１の下面及び端面と接続ピン２４３の下半分と突出部２４２と連結部２４４とは絶縁部２６に覆われている（図２参照）。接続板２４１の上面及び接続ピン２４３の上半分は絶縁部２６に覆われていない。
　絶縁部２６の上面２６１と第１バスバー２１、第２バスバー２２、第３バスバー２３、及び各導電部材２４の接続板２４１夫々の上面とは面一である（図２参照）。上面２６１には４つのボス２６２が上向きに突設されている。４つのボス２６２は第２バスバー２２の四隅に隣り合っている。各ボス２６２の内面には雌ネジが設けられている。
　絶縁部２６には複数のネジ孔２６３が絶縁部２６を上下方向に貫通するようにして設けられている。
　絶縁部２６には２つの開口２６４が設けられている。２つの開口２６４は第１バスバー２１及び第３バスバー２３の下側に位置している（図２参照）。２つの開口２６４を通して、第１バスバー２１及び第３バスバー２３夫々の下面の広い範囲が露出している。
　図３に示すように、電気接続箱１は、８つのスイッチング素子５を更に備えている。
　図８は、基体２０へのスイッチング素子５の取り付けを説明するための斜視図である。
　各スイッチング素子５はＦＥＴであり、素子本体５０、ソース端子５１、ドレイン端子５２、及びゲート端子５３を有する。スイッチング素子５は、ゲート端子５３の電圧に応じてオン又はオフに切り替わる。
　８つのスイッチング素子５は、素子本体５０が前後方向に４つずつ、左右方向に２つずつ並ぶようにして、基体２０に取り付けられる。
　左側（第１バスバー２１側）の各スイッチング素子５のソース端子５１及びドレイン端子５２は第１端子及び第２端子である。
　右側（第３バスバー２３側）の各スイッチング素子５は第２のスイッチング素子である。右側の各スイッチング素子５の素子本体５０、ソース端子５１、及びドレイン端子５２は、第２の素子本体、第３端子、及び第４端子である。
　素子本体５０は扁平な直方体状をなす。素子本体５０は、素子本体５０の６面の内、最も面積が広い２つの面が上下に向き、この面の長辺が前後に向くようにして、基体２０に配される。以下では、素子本体５０の最も面積が広い２つの面を上面５０１及び下面５０２という。また、上面５０１の長辺に連続する２つの面を側面５０３，５０４といい、上面５０１の短辺に連続する２つの面を側面５０５，５０６という。
　ソース端子５１は、素子本体５０の側面５０３に設けられている。ソース端子５１は、突出部５１１、垂下部５１２、及び接続部５１３を有する。突出部５１１は、側面５０３から側面５０３に直交する方向に突出している。垂下部５１２は、突出部５１１から垂下している。接続部５１３は、垂下部５１２から突出部５１１の突出方向と同じ向きに突出しており、接続部５１３の下面と素子本体５０の下面５０２とは仮想的な同一平面状にある。
　ゲート端子５３は、素子本体５０の側面５０３に設けられている。ゲート端子５３は、ソース端子の突出部５１１、垂下部５１２、及び接続部５１３と同様の突出部５３１、垂下部５３２、及び接続部５３３を有する。突出部５３１は、側面５０３から側面５０３に直交する方向に突出している。
　ソース端子５１及びゲート端子５３は前後方向に隣り合っている。ソース端子５１は側面５０３の側面５０５に近い側に位置している。一方、ゲート端子５３は側面５０３の側面５０６に近い側に位置している。
　ドレイン端子５２は、素子本体５０の下面５０２及び側面５０４に設けられている。ドレイン端子５２は、箔部５２１及び延出部５２２を有する。箔部５２１は、下面５０２を覆い、下面５０２に接触している。箔部５２１は十分に薄いので、箔部５２１の厚みは無視することができる。延出部５２２は箔部５２１に連続しており、側面５０４から側面５０４に直交する方向に延び出ている。
　８つのスイッチング素子５の内、４つは第１バスバー２１に夫々接続され、残りの４つは第３バスバー２３に夫々接続される。
　第１バスバー２１に接続されるスイッチング素子５は、ソース端子５１及びゲート端子５３が設けられている側面５０３が右を向き、ソース端子５１に近い側面５０５が後ろを向くようにして、第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び導電部材２４に接続される。
　具体的には、ソース端子５１の接続部５１３が、第２バスバー２２の上面における接続板２４１の後側の部分に、半田５４１によって接続される。また、ドレイン端子５２が、第１バスバー２１の上面に、半田５４２によって接続される。更に、ゲート端子５３の接続部５３３が、導電部材２４の接続板２４１の上面に、半田５４３によって接続される。
　第３バスバー２３に接続されるスイッチング素子５は、ソース端子５１及びゲート端子５３が設けられている側面５０３が左を向き、ソース端子５１に近い側面５０５が前を向くようにして、第２バスバー２２、第３バスバー２３、及び導電部材２４に接続される。
　具体的には、ソース端子５１の接続部５１３が、第２バスバー２２の上面における切り欠き２２１の前側の部分に、半田５４１によって接続される。また、ドレイン端子５２が、第３バスバー２３の上面に、半田５４２によって接続される。更に、ゲート端子５３の接続部５３３が、導電部材２４の接続板２４１の上面に、半田５４３によって接続される。
　図９は、基体２０への回路基板３１の取り付けを説明するための斜視図である。
　回路基板３１は矩形状をなす。回路基板３１の一面には、金属箔からなる導電路が設けられている。また、回路基板３１の一面には、制御素子３１１、駆動回路３１２、及びコネクタ３１３が実装されている。図２におけるコネクタ３１３の図示は省略されている。
　図９に示すように、回路基板３１の各短辺部に、４つのスルーホール３１４が、回路基板３１の短手方向に並設されている。回路基板３１の四隅には、４つの挿通孔３１５が設けられている。
　制御素子３１１は、例えばマイクロプロセッサである。制御素子３１１と駆動回路３１２及びコネクタ３１３夫々とは、回路基板３１の導電路を介して電気的に接続されている。駆動回路３１２と各スルーホール３１４とは、回路基板３１の導電路を介して電気的に接続されている。
　回路基板３１は、制御素子３１１及びコネクタ３１３が上を向き、各導電部材２４と制御素子３１１とが電気的に接続されるようにして、基体２０に取り付けられる。具体的には、回路基板３１の一方の短辺部のスルーホール３１４に、前側の接続ピン２４３が嵌め入れられる。また、回路基板３１の他方の短辺部のスルーホール３１４に、後側の接続ピン２４３が嵌め入れられる。更に、回路基板３１は、ビス３１６が挿通孔３１５に挿通されてボス２６２に螺合することによって、基体２０にネジ留めされる。回路基板３１の下面と第２バスバー２２の上面とは、間隔を隔てて対向する。回路基板３１と第２バスバー２２とは互いに平行である。
　図１０は、基体２０への放熱部材３２の取り付けを説明するための斜視図である。
　図２及び図１０に示すように、放熱部材３２は板状をなす。放熱部材３２には複数の貫通孔３２１が設けられている。貫通孔３２１は基体２０のネジ孔２６３に対応している。放熱部材３２の一面３２ａには、２つの熱伝導部３２２が、基体２０の２つの開口２６４に対応するように設けられる（図７参照）。各熱伝導部３２２は絶縁性及び高い熱伝導性を有し、例えば放熱部材３２の一面３２ａに塗布された熱伝導グリスである。放熱部材３２の一面３２ａにおける２つの熱伝導部３２２の間には、凹部３２３が設けられている。
　放熱部材３２は、熱伝導部３２２及び凹部３２３が上を向き、第１バスバー２１及び第３バスバー２３夫々が熱伝導部３２２を介して放熱部材３２に取り付けられるようにして、基体２０に取り付けられる。具体的には、２つの熱伝導部３２２が基体２０の２つの開口２６４を埋めて第１バスバー２１及び第３バスバー２３に接触する（図２参照）。また、放熱部材３２は、ビス３２４が貫通孔３２１を貫通してネジ孔２６３に螺合することによって、基体２０にネジ留めされる。第２バスバー２２は、放熱部材３２の上面に沿う方向に第１バスバー２１及び第３バスバー２３夫々に隣り合う。絶縁部２６の、第２バスバー２２の下面を覆う部分は、凹部３２３の底面に対向し、放熱部材３２から離れている。
　図１１は、カバー４の斜視図である。
　カバー４は、一面が開放された箱状をなす。カバー４は絶縁性を有し、例えば合成樹脂製である。
　図１～図３、及び図１１に示すように、カバー４は、底壁４ａ及び４つの側壁４ｂ～４ｅを有する。底壁４ａは矩形状をなす。側壁４ｂ～４ｅは底壁４ａの四辺から同一方向に立ち上がっている。側壁４ｂ，４ｃは互いに平行であり、側壁４ｄ，４ｅは互いに平行である。
　底壁４ａの中央部には開口４１が設けられている。底壁４ａの側壁４ｂに沿う一辺部の中央には開口４２が設けられている。開口４２は、底壁４ａ及び側壁４ｂに亘る。底壁４ａの側壁４ｃに沿う一辺部の中央には、開口４３が設けられている。開口４３は、底壁４ａ及び側壁４ｃに亘る。
　カバー４は４つの仕切り板４４～４７を有する。仕切り板４４～４７夫々は、カバー４の内部を仕切る。
　仕切り板４４，４５夫々は半筒状をなし、仕切り板４４，４５夫々の軸長方向は底壁４ａに直交する。仕切り板４４は、底壁４ａにおける開口４２の周縁から立ち上がり、仕切り板４４の周壁は側壁４ｂにおける開口４２の周縁に連続している。仕切り板４５は仕切り板４４と略同様の構成であり、開口４３の周縁に設けられている。
　仕切り板４６，４７夫々は板状をなし、底壁４ａの内面に垂直に突設されている。仕切り板４６，４７夫々は側壁４ｂに平行であり、側壁４ｄから側壁４ｅに亘る。側壁４ｂ、仕切り板４６，４７、及び側壁４ｃは、左から右にこの順に並んでいる。開口４１は仕切り板４６，４７間に配されている。仕切り板４６，４７の熱伝導性は低い方が望ましい。
　仕切り板４６の先端には、４つの切り欠き４６１が並設されている。仕切り板４７の先端には、４つの切り欠き４７１が並設されている。仕切り板４６の４つの切り欠き４６１と仕切り板４７（第２の仕切り板）の４つの切り欠き４７１とは側壁４ｄ，４ｅの対向方向の同じ位置に配されている。
　カバー４は、カバー４の底壁４ａと回路基板３１とが互いに平行になり、側壁４ｂが左に向くようにして、基体２０に取り付けられる。カバー４の開口４１には回路基板３１のコネクタ３１３が嵌め入れられる。すると、開口４２，４３を通して、ボルト２５１，２５２夫々の軸部と第１バスバー２１の貫通孔２１１の開口周縁部と第３バスバー２３の貫通孔２３１の開口周縁部とが露出する。基体２０に取り付けられたカバー４は、８つのスイッチング素子５及び回路基板３１を覆う。
　カバー４の内部には、第１室４０１～第３室４０３が形成されている。
　第１室４０１は、カバー４の底壁４ａ、側壁４ｂ，４ｄ，４ｅ、仕切り板４４，４６、及び第１バスバー２１に囲まれている。第１室４０１の内部には左側の４つのスイッチング素子５の素子本体５０及びドレイン端子５２が収容されている。
　同様に、第３室４０３は、カバー４の底壁４ａ、側壁４ｃ，４ｄ，４ｅ、仕切り板４５，４７、及び第３バスバー２３に囲まれている。第３室４０３の内部には右側の４つのスイッチング素子５の素子本体５０及びドレイン端子５２が収容されている。
　一方、第２室４０２は、カバー４の底壁４ａ、側壁４ｄ，４ｅ、仕切り板４６，４７、及び第２バスバー２２に囲まれている。第２室４０２の内部には回路基板３１が収容されている。左側の各スイッチング素子５のソース端子５１及びゲート端子５３は、仕切り板４６の切り欠き４６１を通して第２室４０２に突出している。右側の各スイッチング素子５のソース端子５１及びゲート端子５３は、仕切り板４７の切り欠き４７１を通して第２室４０２に突出している。
　図１～図３に示す電気接続箱１は、例えば図示しない車両に搭載される。第１バスバー２１には、例えば電源に接続されたケーブルが、ボルト２５１を用いて接続される。第３バスバー２３には、例えば負荷に接続されたケーブルが、ボルト２５２を用いて接続される。コネクタ３１３には、例えば図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）に接続された信号線が接続される。
　回路基板３１の制御素子３１１は、コネクタ３１３を介してＥＣＵと通信する。また、制御素子３１１は、スイッチング素子５のオンオフを切り替えるための制御信号を駆動回路３１２へ出力する。駆動回路３１２は、制御素子３１１から入力された制御信号に応じて、スイッチング素子５のオンオフを切り替えるための電圧をスイッチング素子５のゲート端子５３に印加する。
　８つのスイッチング素子５がオンに切り替えられた場合、各スイッチング素子５のソース端子５１とドレイン端子５２とが電気的に接続されるので、第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３が互いに電気的に接続される。このとき、電源に接続されたケーブル、第１バスバー２１、左側の４つのスイッチング素子５、第２バスバー２２、右側の４つのスイッチング素子５、第３バスバー２３、及び負荷に接続されたケーブルに電流が流れ、電源から負荷に電力が供給される。
　スイッチング素子５がオフに切り替えられた場合、各スイッチング素子５のソース端子５１とドレイン端子５２とが電気的に遮断されるので、第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３が互いに電気的に遮断される。このとき、電源に接続されたケーブル、第１バスバー２１、左側の４つのスイッチング素子５、第２バスバー２２、右側の４つのスイッチング素子５、第３バスバー２３、及び負荷に接続されたケーブルに流れる電流が遮断され、電源から負荷への電力供給が停止する。
　スイッチング素子５に電流が流れている場合、スイッチング素子５（特に素子本体５０）は発熱する。制御素子３１１の耐熱性はスイッチング素子５の耐熱性よりも低いので、スイッチング素子５から制御素子３１１へ高熱が伝わることを防ぐ必要がある。
　左側のスイッチング素子５において、ドレイン端子５２は第１バスバー２１に接続されており、素子本体５０は、ドレイン端子５２を介して第１バスバー２１に接触している。故に、左側のスイッチング素子５が発した熱は、第１バスバー２１に主に伝導する。同様に、右側のスイッチング素子５が発した熱は、第３バスバー２３に主に伝導する。
　回路基板３１は第１バスバー２１にも第３バスバー２３にも接触していないので、第１バスバー２１又は第３バスバー２３から回路基板３１の制御素子３１１に高熱が伝導することが防止される。
　８つのスイッチング素子５から第１バスバー２１及び第３バスバー２３に伝導した熱は、２つの熱伝導部３２２を介して放熱部材３２に効率よく伝導する。故に、８つのスイッチング素子５が発した熱は、電気接続箱１の外部へ効率よく放出される。
　左側のスイッチング素子５が発した熱は、第１室４０１の空気を加熱して対流させる。右側のスイッチング素子５が発した熱は、第３室４０３の空気を加熱して対流させる。
　回路基板３１は第２室４０２に収容されているので、第１室４０１の空気の対流又は第３室４０３の空気の対流による回路基板３１への高熱の伝達が防止される。
　各スイッチング素子５において、ソース端子５１及びゲート端子５３は第２バスバー２２に接続されている。故に、スイッチング素子５が発した熱は、第２バスバー２２にも伝導する。しかしながら、スイッチング素子５から第２バスバー２２に伝導する熱の量は、スイッチング素子５から第１バスバー２１（又は第３バスバー２３）に伝導する熱の量に比べて十分に小さい。更に、第２バスバー２２の下面は、絶縁部２６によって覆われており、絶縁部２６の第２バスバー２２を覆う部分は、放熱部材３２から離れている。故に、放熱部材３２が熱飽和した場合であっても、放熱部材３２から第２バスバー２２に熱が伝導する虞はない。しかも、回路基板３１は第２バスバー２２に接触していない。従って、第２バスバー２２から回路基板３１の制御素子３１１に高熱が伝導することが防止される。
　以上の結果、回路基板３１に熱が伝達することを抑制することができる。
　従って、回路基板３１に熱が伝達することを抑制するために大型の放熱部材３２を用いる必要がない。しかも、第１バスバー２１が、第１室４０１を外部から仕切る仕切り板を兼ねており、第２バスバー２２が、第２室４０２を外部から仕切る仕切り板を兼ねており、第３バスバー２３が、第３室４０３を外部から仕切る仕切り板を兼ねている。従って、電気接続箱１の小型化を図ることができる。
　第１バスバー２１（又は第３バスバー２３）及び第２バスバー２２の間には絶縁部２６があるので、第１バスバー２１（又は第３バスバー２３）と第２バスバー２２とが短絡することが防止される。
　第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３等の一体化によって形成される基体２０は、電気接続箱１を組み立てるときの取り扱いが容易である。基体２０は、第１バスバー２１、第２バスバー２２、及び第３バスバー２３等が挿入された金型に合成樹脂が注入されるインサート成形によって容易に形成することができる。
　今回開示された実施の形態は、全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、請求の範囲と均等の意味及び請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　１　　　電気接続箱
　２０　　基体
　２１　　第１バスバー（第１導電板）
　２１１　貫通孔
　２２　　第２バスバー（第２導電板）
　２２１　切り欠き
　２３　　第３バスバー（第３導電板）
　２３１　貫通孔
　２４　　導電部材
　２４１　接続板
　２４２　突出部
　２４３　接続ピン
　２４４　連結部
　２５１，２５２　　ボルト
　２６　　絶縁部
　２６１　上面
　２６２　ボス
　２６３　ネジ孔
　２６４　開口
　３１　　回路基板
　３１１　制御素子
　３１２　駆動回路
　３１３　コネクタ
　３１４　スルーホール
　３１５　挿通孔
　３１６　ビス
　３２　　放熱部材
　３２１　貫通孔
　３２２　熱伝導部
　３２３　凹部
　３２４　ビス
　４　　　カバー
　４０１　第１室
　４０２　第２室
　４０３　第３室
　４１～４３　開口
　４４，４５　　　仕切り板
　４６　　仕切り板
　４６１　切り欠き
　４７　　仕切り板（第２の仕切り板）
　４７１　切り欠き
　４ａ　　底壁
　４ｂ～４ｅ　側壁
　５　　　スイッチング素子（第２のスイッチング素子）
　５０　　素子本体（第２の素子本体）
　５０１　上面
　５０２　下面
　５０３，５０４，５０５，５０６　　側面
　５１　　ソース端子（第１端子，第３端子）
　５１１　突出部
　５１２　垂下部
　５１３　接続部
　５２　　ドレイン端子（第２端子，第４端子）
　５２１　箔部
　５２２　延出部
　５３　　ゲート端子
　５３１　突出部
　５３２　垂下部
　５３３　接続部
　５４１，５４２，５４３　半田

Claims (4)

  1. 　第１導電板と、
    　該第１導電板に非接触に隣り合う第２導電板と、
    　前記第１導電板に接続されている第１端子、前記第２導電板に接続されている第２端子、並びに前記第１端子及び前記第２端子が設けられている素子本体を有するスイッチング素子と、
    　前記第２導電板に間隔を隔てて対向している回路基板と、
    　一面が開放された箱状をなし、前記スイッチング素子及び前記回路基板を覆うカバーと
    　を備える電気接続箱であって、
    　前記カバーは該カバーの内部を仕切る仕切り板を有し、
    　該仕切り板及び前記第１導電板によって前記カバーの内部に第１室が形成されており、
    　該第１室に前記スイッチング素子の前記素子本体が配されており、
    　前記仕切り板及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に第２室が形成されており、
    　該第２室に前記回路基板が配されている電気接続箱。
  2. 　凹部が設けられた一面を有する放熱部材を備え、
    　前記第１導電板は前記放熱部材の前記一面に取り付けられており、
    　前記第２導電板は、前記放熱部材の前記一面に沿う方向に前記第１導電板に隣り合い、前記放熱部材の前記凹部の底面に対向し、前記放熱部材から離れている請求項１に記載の電気接続箱。
  3. 　前記第１導電板は、絶縁性を有する熱伝導部を介して、前記放熱部材の前記一面に取り付けられている請求項２に記載の電気接続箱。
  4. 　前記第２導電板に非接触に隣り合う第３導電板と、
    　該第３導電板に接続されている第３端子、前記第２導電板に接続されている第４端子、並びに前記第３端子及び前記第４端子が設けられている第２の素子本体を有する第２のスイッチング素子と
    　を更に備え、
    　前記カバーは該カバーの内部を仕切る第２の仕切り板を有し、
    　前記第２室は、前記仕切り板、前記第２の仕切り板、及び前記第２導電板によって前記カバーの内部に形成されており、
    　前記第２の仕切り板及び前記第３導電板によって前記カバーの内部に第３室が形成されており、
    　該第３室に前記第２のスイッチング素子の前記第２の素子本体が配されている請求項１から３の何れか一項に記載の電気接続箱。
     
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