WO2019131222A1 - 電気接続装置 - Google Patents

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WO2019131222A1
WO2019131222A1 PCT/JP2018/046118 JP2018046118W WO2019131222A1 WO 2019131222 A1 WO2019131222 A1 WO 2019131222A1 JP 2018046118 W JP2018046118 W JP 2018046118W WO 2019131222 A1 WO2019131222 A1 WO 2019131222A1
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bus bar
terminal
conductive plate
switching element
electrical connection
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PCT/JP2018/046118
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原口　章
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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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    • H05K2201/10166—Transistor

Definitions

  • the present invention relates to electrical connection devices.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-254840 filed on Dec. 28, 2017, and incorporates all the contents described in the aforementioned 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).
  • source and drain terminals of an FET are connected to 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 electronic component described in Patent Document 2 includes a main body of the electronic component and three terminals provided on the main body.
  • the three terminals are connected to the three bus bars.
  • the main body has a plurality of outer surfaces, and among the three terminals, the first terminal and the second terminal are provided on different outer surfaces.
  • the third terminal is provided on the outer surface where the first terminal is provided so as to be adjacent to the first terminal.
  • the electronic component described in Patent Document 2 is an FET
  • the first to third terminals are a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal.
  • the gate terminal is connected to the control element of the circuit board via the bus bar.
  • the electric connection device includes a first conductive plate provided with a notch in its peripheral portion, a second conductive plate adjacent to the first conductive plate without contact, and the first conductive plate.
  • An electrical connection device comprising: a first terminal connected; a second terminal connected to the second conductive plate; and a control terminal, and a switching element which is switched on or off in accordance with a voltage of the control terminal.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electrical connection box provided with the electrical connection device 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 a first bus bar, a second bus bar, a third bus bar, an insulator, a conductive path, and a bolt.
  • FIG. 5 is a perspective view of the second bus bar alone.
  • FIG. 6 is a perspective view of the second bus bar provided with an insulator.
  • FIG. 7 is a perspective view of the insulator provided with a conductive path.
  • FIG. 8 is another perspective view of the insulator provided with a conductive path.
  • FIG. 9 is a perspective view of the substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electrical connection box provided with the electrical connection device according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrical connection box.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 10 is another perspective view of the substrate.
  • FIG. 11 is a perspective view for explaining the attachment of the switching element to the base.
  • FIG. 12 is a perspective view for explaining attachment of the connection member to the base.
  • FIG. 13 is a perspective view for explaining the attachment of the circuit board to the base.
  • FIG. 14 is a perspective view for explaining the attachment of the heat dissipation member to the base.
  • the FET has been miniaturized.
  • the size of the electrical connection box can be reduced.
  • the separation distance between the source terminal and the gate terminal is shortened.
  • the electrical connection device includes a first conductive plate provided with a notch at its peripheral edge, a second conductive plate adjacent to the first conductive plate without contact, and the first conductive plate. It has a first terminal connected to the conductive plate, a second terminal connected to the second conductive plate, and a control terminal, and a switching element which is switched on or off according to the voltage of the control terminal.
  • An electrical connection device comprising: an insulator embedded in the notch; and a conductive path provided on the surface of the insulator in non-contact with the first conductive plate and connected to the control terminal. Equipped with
  • a notch is provided in the peripheral portion of the first conductive plate, and an insulator is embedded in the notch of the first conductive plate.
  • a conductive path is provided on the surface of the insulator.
  • the first terminal of the switching element is connected to the first conductive plate.
  • the second terminal of the switching element is connected to the second conductive plate.
  • the control terminal of the switching element is connected to the conductive path.
  • the first conductive plate and the conductive path provided on the surface of the insulator. Therefore, even if the separation distance between the first terminal of the switching element and the control terminal is short, the first conductive plate and the conductive path can be insulated. Therefore, a small switching element in which terminals are disposed close to each other can be used as the switching element constituting the electrical connection device. As a result, the size of the electrical connection device can be reduced.
  • the insulator includes metal particles.
  • an insulator containing metal particles is embedded in the notch of the first conductive plate.
  • metal particles can be made conductive by irradiation of laser light to an insulator containing metal particles, and plating can be performed to provide a conductive path on the surface of the insulator.
  • a metal nanoparticle paste can be printed and sintered on the surface of a general insulator to provide a conductive path.
  • the first conductive plate and the second conductive plate are integrated by a synthetic resin having an insulating property, and the first conductive plate and the second conductive plate are integrated. It is preferable that the synthetic resin between the plates and the switching element face each other at an interval.
  • an air gap is formed between the switching element and the synthetic resin that integrates the first conductive plate and the second conductive plate between the first conductive plate and the second conductive plate. Therefore, for example, when the switching element generates heat, the synthetic resin can be thermally expanded toward the air gap. That is, the void functions as a relief for the synthetic resin.
  • the third conductive plate adjacent to the first conductive plate without contact, the third terminal connected to the first conductive plate, and the third conductive plate A second switching element having a fourth terminal connected to the second terminal and a second control terminal connected to the conductive path, the second switching element switching on or off according to the voltage of the second control terminal; Furthermore, the structure provided is preferable.
  • the third terminal of the second switching element is connected to the first conductive plate.
  • the fourth terminal of the second switching element is connected to the second conductive plate.
  • the second control terminal of the second switching element is connected to the conductive path.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electrical connection box provided with the electrical connection device 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
  • the electric connection box 1 includes an electric connection device 2, a circuit board 31, a heat dissipation member 32, and a cover 4.
  • the electrical connection device 2 includes a first bus bar 21 (second conductive plate), a second bus bar 22 (first conductive plate), a third bus bar 23 (third conductive plate), an insulator 24, and eight conductive paths 25 (see FIG. 4) and two bolts 261 and 262.
  • 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 insulator 24, the conductive path 25, and the bolts 261 and 262.
  • 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 261 is crimped in the through hole 211 of the first bus bar 21.
  • the shaft portion of the bolt 261 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 261 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 262 is crimped to the through hole 231 of the third bus bar 23.
  • FIG. 5 is a perspective view of the second bus bar 22 alone.
  • the second bus bar 22 has a rectangular plate shape.
  • Three notches 221 are provided in parallel in each long side of the second bus bar 22.
  • the three notches 221 in one long side of the second bus bar 22 and the three notches 221 in the other long side of the second bus bar 22 are arranged in a zigzag.
  • Each notch 221 has a rectangular shape.
  • the downward surface and the upward surface of the second bus bar 22 shown in FIG. 5 will be hereinafter referred to as the lower surface 22 a and the upper surface 22 b of the second bus bar 22.
  • 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.
  • An insulator 24 is provided integrally with the second bus bar 22.
  • FIG. 6 is a perspective view of the second bus bar 22 with the insulator 24 provided.
  • the insulator 24 is one in which a large number of metal particles are dispersed in an insulating synthetic resin.
  • the insulator 24 integrally includes an insulating layer 241, six terminal receptacles 242, two terminal receptacles 243, and two projecting pieces 244.
  • the insulating layer 241 is stacked on the lower surface 22 a of the second bus bar 22 and covers the six notches 221 of the second bus bar 22.
  • the terminal receiver 242 is embedded in the notch 221 of the second bus bar 22.
  • Each terminal receptacle 242 is continuous with the portion covering the notch 221 of the insulating layer 241.
  • the terminal receiver 242 has a flush surface on the top surface 22 b (the surface on which the insulating layer 241 is not stacked) of the second bus bar 22.
  • the two terminal receptacles 243 are disposed at both ends of the second bus bar 22 in the longitudinal direction. Each terminal receptacle 243 is continuous with the insulating layer 241.
  • the terminal receiver 243 has a surface flush with the top surface 22 b of the second bus bar 22.
  • the two projecting pieces 244 project in opposite directions from the two terminal receptacles 243.
  • the protruding direction of the protruding piece 244 is the longitudinal direction of the second bus bar 22.
  • the second bus bar 22 integrally provided with the insulator 24 can be easily formed by insert molding in which a synthetic resin including metal particles is injected into a mold in which the second bus bar 22 is inserted.
  • FIG. 7 is a perspective view of the insulator 24 in which the conductive path 25 is provided.
  • FIG. 8 is another perspective view of the insulator 24 in which the conductive path 25 is provided.
  • FIG. 7 (and FIG. 8) is a view of a stacked body in which the second bus bar 22 and the insulating layer 241 are stacked, as viewed from the second bus bar 22 side (the insulating layer 241 side).
  • Each conductive path 25 is provided on the surface of the insulator 24.
  • the conductive path 25 has a connection portion 251, a through hole 252, and a wiring portion 253.
  • One connection portion 251 is provided for each of the six terminal receptacles 242 and the two terminal receptacles 243 of the insulator 24 (a total of eight).
  • connection portion 251 provided on the terminal receiver 242 is provided on the same surface as the upper surface 22 b of the second bus bar 22 of the terminal receiver 242.
  • the connection portion 251 is disposed close to the periphery of the notch 221 of the second bus bar 22, but the connection portion 251 and the second bus bar 22 are insulated by the insulator 24.
  • the connection portion 251 provided on the terminal receiver 243 is provided on the same surface as the upper surface 22 b of the second bus bar 22 of the terminal receiver 243.
  • the connection portion 251 is disposed close to the short side of the second bus bar 22, but the connection portion 251 and the second bus bar 22 are insulated by the insulator 24.
  • connection portion 251 of the conductive path 25 and the through hole 252 are electrically connected via the wiring portion 253.
  • the wiring portion 253 is continuous with the connection portion 251 provided in the terminal receiver 242, and is continuous with the through hole 252 through the terminal receiver 242, the insulating layer 241, the terminal receiver 243, and the projecting piece 244.
  • the wiring portion 253 is continuous with the connection portion 251 provided in the terminal receiver 243, and is continuous with the through hole 252 through the terminal receiver 243 and the protruding piece 244.
  • the conductive path 25 is provided as shown in FIG. 7 and FIG. 8 by, for example, irradiating the insulator 24 shown in FIG. 6 with laser light and further plating it.
  • the conductive path 25 provided by laser light irradiation and plating can be easily miniaturized.
  • the insulator 24 provided with the conductive path 25 functions as a printed wiring board integrated with the second bus bar 22.
  • the insulating portion 27 is made of synthetic resin.
  • FIG. 9 is a perspective view of the base 20.
  • FIG. FIG. 10 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 261 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 upper surface 22 b of the second bus bar 22 faces upward.
  • the lower surface and the end surface of the first bus bar 21 and the head of the bolt 261 are covered with the insulating portion 27.
  • the upper surface of the first bus bar 21 and the shaft portion of the bolt 261 are not covered by the insulating portion 27.
  • 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 27 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 second bus bar 22, the insulator 24, and the conductive path 25 expose at least the upper surface 22 b of the second bus bar 22, the protruding pieces 244 of the insulator 24, and the connection portion 251 of each conductive path 25. , Is covered by the insulating portion 27.
  • the third bus bar 23 is disposed such that the surface on which the shaft portion of the bolt 262 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 27 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 262 are covered with the insulating portion 27.
  • the upper surface of the third bus bar 23 and the shaft portion of the bolt 262 are not covered by the insulating portion 27.
  • connection portions 251 of the eight conductive paths 25 are arranged along the right side of the first bus bar 21, and the remaining four are arranged along the left side of the third bus bar 23.
  • the left connection portion 251 is along the front side of the second bus bar 22 or along the rear side of the notch 221 on the left side of the second bus bar 22 (see FIG. 7).
  • the connection part 251 on the right side is along the rear side of the second bus bar 22 or the front side of the notch 221 on the right side of the second bus bar 22 (see FIG. 7).
  • the upper surface 271 of the insulating portion 27 is flush with the upper surfaces of the first bus bar 21, the second bus bar 22, the third bus bar 23, and the terminal receptacles 242 of the insulator 24 (see FIG. 2).
  • Four bosses 272 are provided on the upper surface 271 so as to protrude upward.
  • the four bosses 272 are adjacent to the four corners of the second bus bar 22.
  • An internal thread is provided on the inner surface of each boss 272.
  • a plurality of screw holes 273 are provided in the insulating portion 27 so as to penetrate the insulating portion 27 in the vertical direction.
  • the insulating portion 27 is provided with two openings 274.
  • the two openings 274 are located below the first bus bar 21 and the third bus bar 23 (see FIG. 2). Through the two openings 274, a wide range of the lower surface of each of the first bus bar 21 and the third bus bar 23 is exposed.
  • Eight recesses 275 are provided on the upper surface 271 of the insulating portion 27. Of the eight recesses 275, four are disposed between the first bus bar 21 and the second bus bar 22, and the remaining four are disposed between the second bus bar 22 and the third bus bar 23. .
  • the electrical connection box 1 further includes eight switching elements 5 (see FIG. 3).
  • FIG. 11 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, the drain terminal 52, and the gate terminal 53 of each switching element 5 on the left side are a second terminal, a first terminal, and a control terminal.
  • Each switching element 5 on the right side is a second switching element.
  • the source terminal 51, the drain terminal 52, and the gate terminal 53 of each switching element 5 of each switching element 5 on the right side are a fourth terminal, a third terminal, and a second control 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 plurality of protrusions projecting from the side surface 503 in the direction orthogonal to the side surface 503.
  • the lower surface of the source terminal 51 and the lower surface 502 of the element body 50 are virtually in the same plane.
  • the gate terminal 53 is provided on the side surface 503 of the element main body 50.
  • the gate terminal 53 protrudes from the side surface 503 in the direction orthogonal to the side surface 503.
  • the lower surface of the gate terminal 53 and the lower surface 502 of the element main body 50 are virtually in the same plane.
  • 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 covering the lower surface 502, and an extension portion which is continuous with the foil portion and extends from the side surface 504 in a direction orthogonal to the side surface 504. Since the foil portion of the drain terminal 52 is sufficiently thin, the thickness of the foil portion can be ignored.
  • 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 path 25 are connected.
  • the source terminal 51 is connected to a portion of the top surface 22 b of the second bus bar 22 on the rear side of the insulator 24 by the solder 541.
  • the drain terminal 52 is connected to the upper surface of the first bus bar 21 by the solder 542.
  • the gate terminal 53 is connected to the connection portion 251 of the conductive path 25 by the solder 543.
  • the element body 50 of the switching element 5 connected to the first bus bar 21 partially covers the space between the first bus bar 21 and the second bus bar 22.
  • a recess 275 disposed between the first bus bar 21 and the second bus bar 22 of the insulating portion 27 is located below the element main body 50. That is, the insulating portion 27 between the first bus bar 21 and the second bus bar 22 is not in contact with the switching element 5.
  • 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 path 25.
  • the source terminal 51 is connected to the front portion of the insulator 24 on the top surface 22 b 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 gate terminal 53 is connected to the connection portion 251 of the conductive path 25 by the solder 543.
  • the element body 50 of the switching element 5 connected to the third bus bar 23 partially covers the space between the third bus bar 23 and the second bus bar 22.
  • the recess 275 disposed between the third bus bar 23 and the second bus bar 22 of the insulating portion 27 is located below the element main body 50. That is, the insulating portion 27 between the third bus bar 23 and the second bus bar 22 is not in contact with the switching element 5.
  • the electrical connection device 2 further comprises two connection members 28.
  • FIG. 12 is a perspective view for explaining the attachment of the connection member 28 to the base 20.
  • the connection member 28 has four connection pins 281 and a holder 282.
  • the four connection pins 281 are arranged in parallel to one another.
  • the holder 282 holds the four connection pins 281 such that both ends of each connection pin 281 project from the holder 282.
  • One end of the connection pin 281 of one (and the other) connection member 28 is provided on the projecting piece 244 on the front side (and rear side) of the insulator 24 so that the other end of the connection pin 281 faces upward.
  • the through hole 252 of the conductive path 25 is fitted.
  • FIG. 13 is a perspective view for explaining 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 paths 25 and the control element 311 are electrically connected. Specifically, the connection pin 281 of the connection member 28 on the front side is inserted into the through hole 314 on one short side of the circuit board 31. Further, the connection pin 281 of the connection member 28 on the rear side is fitted into the through hole 314 of the other short side portion of the circuit board 31. Further, the circuit board 31 is screwed to the base 20 by inserting the screws 316 into the insertion holes 315 and screwing them to the bosses 272. The circuit board 31 and 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. 14 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 273 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 274 of the base 20 (see FIG. 10).
  • Each heat conducting portion 322 has insulating properties and high heat conductivity, and is, for example, heat conducting grease applied to one surface of the heat dissipation member 32.
  • the heat dissipating member 32 is attached to the base 20 such that the heat conducting portion 322 faces 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 274 of the base 20 and make contact with the first bus bar 21 and the third bus bar 23 (see FIG. 2).
  • the heat radiating member 32 is screwed to the base 20 by the screws 323 penetrating through the through holes 321 and screwing with the screw holes 273.
  • 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 4a and four side walls 4b to 4e.
  • 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 two partition plates 44, 45. The partition plates 44 and 45 respectively partition 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.
  • 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 261 and 262, 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.
  • 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 261.
  • a cable connected to a load is connected to the third bus bar 23 using a bolt 262.
  • 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 generates heat.
  • the heat generated by the switching element 5 is conducted to the first bus bar 21 or the third bus bar 23, the heat conducting portion 322, and the heat dissipation member 32 in this order, and is released to the outside of the electrical connection box 1.
  • the electrical connection device 2 since the conductive path 25 can be easily miniaturized, even when the separation distance between the source terminal 51 and the gate terminal 53 of the switching element 5 is short, The conductive path 25 can be sufficiently separated. Therefore, a small switching element in which the source terminal 51 and the gate terminal 53 are disposed close to each other can be used as the switching element 5. As a result, the electrical connection device 2 can be miniaturized.
  • 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装置は、周縁部に切り欠きが設けられている第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、及び制御端子を有し、該制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わるスイッチング素子とを備える電気接続装置であって、前記切り欠きに埋め込まれている絶縁体と、該絶縁体の表面に前記第１導電板に非接触に設けられており、前記制御端子が接続されている導電路とを備える。

Description

電気接続装置
　本発明は電気接続装置に関する。
　本出願は、２０１７年１２月２８日出願の日本出願第２０１７－２５４８４０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）に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。
　特許文献２に記載の電子部品は、電子部品の本体と、本体に設けられている３つの端子とを備えている。３つの端子は、３つのバスバーに接続されている。本体は複数の外面を有し、３つの端子の内、第１の端子及び第２の端子夫々は、相異なる外面に設けられている。３つの端子の内、第３の端子は、第１の端子が設けられている外面に、第１の端子に隣り合うようにして設けられている。特許文献２に記載の電子部品がＦＥＴである場合、第１～第３の端子はソース端子、ドレイン端子、及びゲート端子である。ゲート端子は、バスバーを介して回路基板の制御素子に接続されている。
特開２００３－１６４０４０号公報 特開平９－３２１３９５号公報
　本実施の形態に係る電気接続装置は、周縁部に切り欠きが設けられている第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、及び制御端子を有し、該制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わるスイッチング素子とを備える電気接続装置であって、前記切り欠きに埋め込まれている絶縁体と、該絶縁体の表面に前記第１導電板に非接触に設けられており、前記制御端子が接続されている導電路とを備える。
図１は実施の形態に係る電気接続装置を備え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、絶縁体、導電路、及びボルトの斜視図である。 図５は第２バスバー単体の斜視図である。 図６は第２バスバーに絶縁体が設けられた状態の斜視図である。 図７は絶縁体に導電路が設けられた状態の斜視図である。 図８は絶縁体に導電路が設けられた状態の他の斜視図である。 図９は基体の斜視図である。 図１０は基体の他の斜視図である。 図１１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１２は基体への接続部材の取り付けを説明するための斜視図である。 図１３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１４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。
［本開示が解決しようとする課題］
　近年、ＦＥＴが小型化されている。小型のＦＥＴを採用することにより、電気接続箱の小型化を図ることができる。
　ＦＥＴの小型化に伴い、ソース端子とゲート端子との離隔距離が短縮されている。ところが、ソース端子とゲート端子との離隔距離が短いと、ソース端子に接続されるバスバーとゲート端子に接続されるバスバーとを互いに接触しないように配置することが難しい場合がある。この場合、小型のＦＥＴを用いることができず、電気接続箱の小型化を図ることができない。
　そこで、小型化を図ることができる電気接続装置を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　上記によれば、小型化を図ることができる電気接続装置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装置は、周縁部に切り欠きが設けられている第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、及び制御端子を有し、該制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わるスイッチング素子とを備える電気接続装置であって、前記切り欠きに埋め込まれている絶縁体と、該絶縁体の表面に前記第１導電板に非接触に設けられており、前記制御端子が接続されている導電路とを備える。
　本実施の形態にあっては、第１導電板の周縁部に切り欠きが設けられており、第１導電板の切り欠きに絶縁体が埋め込まれている。絶縁体の表面には導電路が設けられている。
　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。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。スイッチング素子の制御端子は導電路に接続されている。
　第１導電板と絶縁体の表面に設けられる導電路との接触を防止することは容易である。故に、スイッチング素子の第１端子と制御端子との離隔距離が短くても、第１導電板と導電路とを絶縁することができる。
　従って、電気接続装置を構成するスイッチング素子として、端子同士が接近配置された小型のスイッチング素子を用いることができる。この結果、電気接続装置の小型化を図ることができることができる。
（２）本実施の形態に係る電気接続装置は、前記絶縁体には金属粒子が含まれている構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、金属粒子を含む絶縁体が第１導電板の切り欠きに埋め込まれている。
　例えば、金属粒子を含む絶縁体へのレーザー光の照射によって、金属粒子を導体化し、めっきを行なうことで絶縁体の表面に導電路を設けることができる。また、一般的な絶縁体の表面に、金属ナノ粒子ペーストを印刷、焼結して導電路を設けることができる。
（３）本実施の形態に係る電気接続装置は、前記第１導電板及び前記第２導電板は、絶縁性を有する合成樹脂によって一体化されており、前記第１導電板及び前記第２導電板の間にある前記合成樹脂と前記スイッチング素子とは間隔を隔てて対向している構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、第１導電板及び第２導電板の間において、第１導電板及び第２導電板を一体化している合成樹脂とスイッチング素子との間に空隙が形成される。故に、例えばスイッチング素子が発熱した場合に、合成樹脂がこの空隙に向けて熱膨張することができる。即ち、この空隙は合成樹脂の逃げしろとして機能する。
（４）本実施の形態に係る電気接続装置は、前記第１導電板に非接触に隣り合う第３導電板と、前記第１導電板に接続されている第３端子、前記第３導電板に接続されている第４端子、及び前記導電路に接続されている第２の制御端子を有し、該第２の制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わる第２のスイッチング素子とを更に備える構成が好ましい。
　本実施の形態にあっては、第２のスイッチング素子の第３端子は第１導電板に接続されている。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のスイッチング素子の第２の制御端子は導電路に接続されている。
　第１導電板と絶縁体の表面に設けられる導電路との接触を防止することは容易である。故に、第２のスイッチング素子の第３端子と第２の制御端子との離隔距離が短くても、第１導電板と導電路とを絶縁することができる。
　従って、電気接続装置を構成するスイッチング素子として、端子同士が接近配置された小型のスイッチング素子を用いることができる。この結果、電気接続装置の小型化を図ることができることができる。
［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、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装置を備え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、電気接続装置２、回路基板３１、放熱部材３２、及びカバー４を備えている。電気接続装置２は、第１バスバー２１（第２導電板）、第２バスバー２２（第１導電板）、第３バスバー２３（第３導電板）、絶縁体２４、８つの導電路２５（図４参照）、及び２つのボルト２６１，２６２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、絶縁体２４、導電路２５、及びボルト２６１，２６２夫々の斜視図である。
　図２～図４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２６１の軸部がかしめられている。ボルト２６１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２６１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２６２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。
　図５は、第２バスバー２２単体の斜視図である。
　図２、図４、及び図５に示すように、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、３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３つの切り欠き２２１と第２バスバー２２の他方の長辺部の３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。図５に示す第２バスバー２２の下向きの面及び上向きの面を、以下では第２バスバー２２の下面２２ａ及び上面２２ｂという。
　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。
　第２バスバー２２には、絶縁体２４が一体に設けられている。
　図６は、第２バスバー２２に絶縁体２４が設けられた状態の斜視図である。
　絶縁体２４は、絶縁性を有する合成樹脂に多数の金属粒子が分散しているものである。絶縁体２４は、絶縁層２４１、６つの端子受け２４２、２つの端子受け２４３、及び２つの突出片２４４を一体に有する。
　絶縁層２４１は第２バスバー２２の下面２２ａに積層されており、第２バスバー２２の６つの切り欠き２２１を覆っている。
　端子受け２４２は、第２バスバー２２の切り欠き２２１に埋め込まれている。各端子受け２４２は、絶縁層２４１の切り欠き２２１を覆う部分に連続している。端子受け２４２は、第２バスバー２２の上面２２ｂ（絶縁層２４１が積層されていない面）に面一の面を有する。
　２つの端子受け２４３は、第２バスバー２２の長手方向の両端部に配されている。各端子受け２４３は、絶縁層２４１に連続している。端子受け２４３は、第２バスバー２２の上面２２ｂに面一の面を有する。
　２つの突出片２４４は２つの端子受け２４３から相反する方向に突出している。突出片２４４の突出方向は第２バスバー２２の長手方向である。
　絶縁体２４が一体に設けられた第２バスバー２２は、第２バスバー２２が挿入された金型に、金属粒子を含む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。
　図７は、絶縁体２４に導電路２５が設けられた状態の斜視図である。図８は、絶縁体２４に導電路２５が設けられた状態の他の斜視図である。図７（及び図８）は、第２バスバー２２と絶縁層２４１とが積層された積層体を、第２バスバー２２側（絶縁層２４１側）から見たものである。
　各導電路２５は絶縁体２４の表面に設けられている。導電路２５は、接続部２５１、スルーホール２５２、及び配線部２５３を有する。
　接続部２５１は、絶縁体２４の６つの端子受け２４２及び２つの端子受け２４３に１つずつ（計８つ）設けられている。
　端子受け２４２に設けられている接続部２５１は、端子受け２４２の、第２バスバー２２の上面２２ｂに面一の面に設けられている。接続部２５１は、第２バスバー２２の切り欠き２２１の周縁に接近して配置されているが、接続部２５１と第２バスバー２２とは絶縁体２４によって絶縁されている。
　端子受け２４３に設けられている接続部２５１は、端子受け２４３の、第２バスバー２２の上面２２ｂに面一の面に設けられている。接続部２５１は第２バスバー２２の短辺に接近して配置されているが、接続部２５１と第２バスバー２２とは絶縁体２４によって絶縁されている。
　８つの導電路２５のスルーホール２５２は、絶縁体２４の２つの突出片２４４に４つずつ設けられている。
　導電路２５の接続部２５１とスルーホール２５２とは、配線部２５３を介して電気的に接続されている。配線部２５３は、端子受け２４２に設けられている接続部２５１に連続し、端子受け２４２、絶縁層２４１、端子受け２４３、及び突出片２４４を通って、スルーホール２５２に連続している。又は、配線部２５３は、端子受け２４３に設けられている接続部２５１に連続し、端子受け２４３及び突出片２４４を通って、スルーホール２５２に連続している。
　導電路２５は、例えば図６に示す絶縁体２４にレーザー光が照射され、更にめっきされることによって、図７及び図８に示すように設けられる。レーザー光の照射及びめっきによって設けられる導電路２５については、微細化することが容易である。
　導電路２５が設けられた絶縁体２４は、第２バスバー２２に一体化されたプリント配線板として機能する。
　図２及び図３に示すように、ボルト２６１が固定された第１バスバー２１、導電路２５を有する絶縁体２４が設けられた第２バスバー２２、及びボルト２６２が固定された第３バスバー２３は、絶縁部２７によって、互いに非接触に一体化されている。絶縁部２７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、絶縁体２４、導電路２５、及びボルト２６１，２６２が一体化された物を基体２０という。
　図９は、基体２０の斜視図である。図１０は、基体２０の他の斜視図である。以下では、図９及び図１０に示す上下左右方向を用いて説明する。
　即ち、図９は基体２０を上側から見た斜視図であり、図１０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２６１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２バスバー２２の上面２２ｂは上に向いている。
　第１バスバー２１の下面及び端面とボルト２６１の頭部とは絶縁部２７に覆われている。第１バスバー２１の上面及びボルト２６１の軸部は絶縁部２７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２７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、絶縁体２４、及び導電路２５は、少なくとも第２バスバー２２の上面２２ｂと、絶縁体２４の各突出片２４４と、各導電路２５の接続部２５１とが露出するようにして、絶縁部２７に覆われている。
　第３バスバー２３は、ボルト２６２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２７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２６２の頭部とは絶縁部２７に覆われている。第３バスバー２３の上面及びボルト２６２の軸部は絶縁部２７に覆われていない。
　８つの導電路２５の接続部２５１の内の４つは第１バスバー２１の右辺に沿って並び、残りの４つは第３バスバー２３の左辺に沿って並ぶ。左側の接続部２５１は、第２バスバー２２の前辺に沿うか、又は第２バスバー２２の左側の切り欠き２２１の後辺に沿う（図７参照）。右側の接続部２５１は、第２バスバー２２の後辺に沿うか、又は第２バスバー２２の右側の切り欠き２２１の前辺に沿う（図７参照）。
　絶縁部２７の上面２７１と第１バスバー２１、第２バスバー２２、第３バスバー２３、及び絶縁体２４の各端子受け２４２夫々の上面とは面一である（図２参照）。上面２７１には４つのボス２７２が上向きに突設されている。４つのボス２７２は第２バスバー２２の四隅に隣り合っている。各ボス２７２の内面には雌ネジが設けられている。
　絶縁部２７には複数のネジ孔２７３が絶縁部２７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２７には２つの開口２７４が設けられている。２つの開口２７４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２７４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。
　絶縁部２７の上面２７１には８つの凹部２７５が設けられている。８つの凹部２７５の内、４つは第１バスバー２１と第２バスバー２２との間に配されており、残りの４つは第２バスバー２２と第３バスバー２３との間に配されている。
　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３参照）。
　図１１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、ドレイン端子５２、及びゲート端子５３は、第２端子、第１端子、及び制御端子である。
　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の各スイッチング素子５のソース端子５１、ドレイン端子５２、及びゲート端子５３は、第４端子、第３端子、及び第２の制御端子である。
　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、側面５０３から側面５０３に直交する方向に突出している複数の突出部を有する。ソース端子５１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、側面５０３から側面５０３に直交する方向に突出している。ゲート端子５３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。
　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、下面５０２を覆う箔部と、箔部に連続しており、側面５０４から側面５０４に直交する方向に延び出ている延出部とを有する。ドレイン端子５２の箔部は十分に薄いので、箔部の厚みは無視することができる。
　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、及び導電路２５に接続される。
　具体的には、ソース端子５１が、第２バスバー２２の上面２２ｂにおける絶縁体２４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が、導電路２５の接続部２５１に、半田５４３によって接続される。
　第１バスバー２１に接続されたスイッチング素子５の素子本体５０は、第１バスバー２１と第２バスバー２２との間を部分的に覆う。絶縁部２７の、第１バスバー２１と第２バスバー２２との間に配されている凹部２７５は、素子本体５０の下側に位置する。即ち、第１バスバー２１及び第２バスバー２２の間にある絶縁部２７は、スイッチング素子５に非接触である。
　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、及び導電路２５に接続される。
　具体的には、ソース端子５１が、第２バスバー２２の上面２２ｂにおける絶縁体２４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が、導電路２５の接続部２５１に、半田５４３によって接続される。
　第３バスバー２３に接続されたスイッチング素子５の素子本体５０は、第３バスバー２３と第２バスバー２２との間を部分的に覆う。絶縁部２７の、第３バスバー２３と第２バスバー２２との間に配されている凹部２７５は、素子本体５０の下側に位置する。即ち、第３バスバー２３及び第２バスバー２２の間にある絶縁部２７は、スイッチング素子５に非接触である。
　電気接続装置２は、２つの接続部材２８を更に備えている。
　図１２は、基体２０への接続部材２８の取り付けを説明するための斜視図である。
　接続部材２８は、４つの接続ピン２８１と、保持具２８２とを有する。
　４つの接続ピン２８１は互いに平行に配されている。保持具２８２は、各接続ピン２８１の両端部が保持具２８２から突出するようにして、４つの接続ピン２８１を保持している。
　一方（及び他方）の接続部材２８の接続ピン２８１の一端部は、接続ピン２８１の他端部が上向きになるようにして、絶縁体２４の前側（及び後側）の突出片２４４に設けられている導電路２５のスルーホール２５２に嵌め入れられる。
　図１３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１３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、各導電路２５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、前側の接続部材２８の接続ピン２８１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、後側の接続部材２８の接続ピン２８１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２７２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と第２バスバー２２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１４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。
　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２７３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２７４に対応するように設けられる（図１０参照）。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の一面に塗布された熱伝導グリスである。
　放熱部材３２は、熱伝導部３２２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２７４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３２３が貫通孔３２１を貫通してネジ孔２７３に螺合することによって、基体２０にネジ留めされる。
　図１～図３に示すように、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。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２つの仕切り板４４，４５を有する。仕切り板４４，４５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。
　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２６１，２６２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。
　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２６１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２６２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は発熱する。スイッチング素子５が発した熱は、第１バスバー２１又は第３バスバー２３、熱伝導部３２２、及び放熱部材３２にこの順に伝導し、電気接続箱１の外部へ放出される。
　スイッチング素子５の素子本体５０の下側には凹部２７５がある。故に、例えばスイッチング素子５が発熱した場合に、スイッチング素子５の周囲の絶縁部２７が凹部２７５に向けて熱膨張することができる。即ち、凹部２７５は絶縁部２７の逃げしろとして機能する。
　以上のような電気接続装置２の場合、導電路２５を容易に微細化することができるので、スイッチング素子５のソース端子５１とゲート端子５３との離隔距離が短くても、第２バスバー２２と導電路２５とを十分に離すことができる。
　従って、スイッチング素子５として、ソース端子５１とゲート端子５３とが接近配置された小型のスイッチング素子を用いることができる。この結果、電気接続装置２の小型化を図ることができることができる。
　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２７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
　２　　　電気接続装置
　２０　　基体
　２１　　第１バスバー（第２導電板）
　２１１　貫通孔
　２２　　第２バスバー（第１導電板）
　２２１　切り欠き
　２２ａ　下面
　２２ｂ　上面
　２３　　第３バスバー（第３導電板）
　２３１　貫通孔
　２４　　絶縁体
　２４１　絶縁層
　２４２　端子受け
　２４３　端子受け
　２４４　突出片
　２５　　導電路
　２５１　接続部
　２５２　スルーホール
　２５３　配線部
　２６１，２６２　　ボルト
　２７　　絶縁部（合成樹脂）
　２７１　上面
　２７２　ボス
　２７３　ネジ孔
　２７４　開口
　２７５　凹部
　２８　　接続部材
　２８１　接続ピン
　２８２　保持具
　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　ビス
　４　　　カバー
　４１～４３　開口
　４４，４５　　　仕切り板
　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
　５０１　上面
　５０２　下面
　５０３，５０４，５０５，５０６　　側面
　５１　　ソース端子（第２端子，第４端子）
　５２　　ドレイン端子（第１端子，第３端子）
　５３　　ゲート端子（制御端子，第２の制御端子）
　５４１，５４２，５４３　半田
 

Claims (4)

  1. 　周縁部に切り欠きが設けられている第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、及び制御端子を有し、該制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わるスイッチング素子と
    　を備える電気接続装置であって、
    　前記切り欠きに埋め込まれている絶縁体と、
    　該絶縁体の表面に前記第１導電板に非接触に設けられており、前記制御端子が接続されている導電路と
    　を備える電気接続装置。
  2. 　前記絶縁体には金属粒子が含まれている請求項１に記載の電気接続装置。
  3. 　前記第１導電板及び前記第２導電板は、絶縁性を有する合成樹脂によって一体化されており、
    　前記第１導電板及び前記第２導電板の間にある前記合成樹脂と前記スイッチング素子とは間隔を隔てて対向している請求項１又は２に記載の電気接続装置。
  4. 　前記第１導電板に非接触に隣り合う第３導電板と、
    　前記第１導電板に接続されている第３端子、前記第３導電板に接続されている第４端子、及び前記導電路に接続されている第２の制御端子を有し、該第２の制御端子の電圧に応じてオン又はオフに切り替わる第２のスイッチング素子と
    　を更に備える請求項１から３の何れか一項に記載の電気接続装置。
     
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