電気接続箱
【課題】本発明は、小型化された電気接続箱を提供する。
【解決手段】回路基板１７には開口部２４が形成されており、開口部２４内には、金属板材からなり電源６０に電気的に接続される第１導電部材２２と、第１導電部材２２に絶縁性の第１絶縁部３３を介して積層され、且つ金属板材からなると共に負荷６１に電気的に接続される第２導電部材３２とが配されており、回路基板１７と、第１導電部材２２及び第２導電部材３２との間は絶縁性の第２絶縁部２３によって絶縁されており、第１導電部材２２には半導体リレー１９の入力端子３０が接続されており、第２導電部材３２には半導体リレー１９の出力端子３４が接続されている。
【解決手段】回路基板１７には開口部２４が形成されており、開口部２４内には、金属板材からなり電源６０に電気的に接続される第１導電部材２２と、第１導電部材２２に絶縁性の第１絶縁部３３を介して積層され、且つ金属板材からなると共に負荷６１に電気的に接続される第２導電部材３２とが配されており、回路基板１７と、第１導電部材２２及び第２導電部材３２との間は絶縁性の第２絶縁部２３によって絶縁されており、第１導電部材２２には半導体リレー１９の入力端子３０が接続されており、第２導電部材３２には半導体リレー１９の出力端子３４が接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用の電気接続箱として、特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱は、電源と、ランプ、ホーン等の負荷との間に配されて、負荷のスイッチングを実行する。電気接続箱は、ケースと、ケース内に収容された回路基板と、回路基板に実装されて、負荷のスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備える。
【０００３】
回路基板に形成された銅箔パターンには、電源と電気的に接続可能なバスバーが接続されている。バスバーと接続された銅箔パターンには、スイッチング素子の入力端子が接続されている。また、スイッチング素子の出力端子は、バスバーが接続された銅箔パターンとは異なる銅箔パターンに接続されている。出力端子が接続された銅箔パターンは、回路基板上を配索されて、負荷と電気的に接続可能なコネクタ端子に接続されている。
【０００４】
また、回路基板には、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路が形成されており、この制御回路は、スイッチング素子の制御端子と電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２５１９０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の構成によると、回路基板の銅箔パターンには、電源からの電流と、負荷への電流とが流れる。これらの電流は比較的に大きな電流なので、銅箔パターンの抵抗を低くして銅箔パターンからの発熱を抑制するためには、銅箔パターンを幅広に形成する必要がある。すると、回路基板において、制御回路を作成するための領域が相対的に狭くなる。このため、必要な制御回路を回路基板に作成しようとすると、回路基板を比較的に大きくしなければならず、電気接続箱を小型化することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、小型化された電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、ケースと、前記ケース内に収容された回路基板と、前記回路基板に実装されて前記負荷に対するスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備え、前記回路基板には開口部が形成されており、前記開口部内には、金属板材からなり前記電源に電気的に接続される第１導電部材と、前記第１導電部材に絶縁性の第１絶縁部を介して積層され、且つ、金属板材からなると共に前記負荷に電気的に接続される第２導電部材とが配されており、前記回路基板と、前記第１導電部材及び前記第２導電部材との間は絶縁性の第２絶縁部によって絶縁されており、前記第１導電部材には前記スイッチング素子の入力端子が接続されており、前記第２導電部材には前記スイッチング素子の出力端子が接続されている。
【０００９】
本発明によれば、電源からの電流は第１導電部材を流れ、負荷への電流は第２導電部材を流れる。上記の第１導電部材及び第２導電部材は回路基板に形成された開口部内に配されているので、回路基板上には、比較的に大きな電流を流すための導電路を形成しなくてもよい。これにより、比較的に幅広な導電路を回路基板上に形成しなくてもよいので、回路基板を小型化できる。この結果、電気接続箱を小型化できる。
【００１０】
また、第１導電部材、及び第２導電部材は金属板材からなるので、同じ回路を回路基板上に銅箔パターンで形成する場合に比べて、幅狭に形成できる。このため、回路基板の小型化が可能であり、電気接続箱を小型化できる。
【００１１】
また、第１導電部材と第２導電部材とは積層されているので、第１導電部材と第２導電部材とを並べて配する場合に比べて配線密度を向上させることができる。これにより、電気接続箱を小型化できる
【００１２】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記回路基板には前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部が設けられており、前記制御部には前記スイッチング素子の制御端子が電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
上記の態様によれば、１枚の回路基板上に、電源から負荷へと電力を供給する電力回路と、スイッチング素子のオンオフを制御する制御部とが設けられている。これにより、電力回路と制御部とをそれぞれ異なった回路基板に設ける場合に比べて、全体として電気接続箱を小型化できる。
【００１４】
前記入力端子は前記スイッチング素子の裏面に形成されており、前記スイッチング素子の裏面と前記第１導電部材とが接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記の態様によれば、通電時にスイッチング素子で発生した熱は、スイッチング素子の裏面に形成された入力端子から、第１導電部材に速やかに伝達され、第１導電部材に拡散される。これにより、スイッチング素子の近傍に熱がこもり、局所的に高温になることを抑制できる。
【００１６】
前記ケースには、前記電源に接続された入力ワイヤーハーネスと接続可能な入力コネクタ部が設けられており、前記入力コネクタ部内には入力コネク端子の一方の端部が配されており、前記入力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第１導電部材に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１７】
上記の態様によれば、入力コネクタ部から第１導電部材に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００１８】
前記ケースには、前記負荷に接続された出力ワイヤーハーネスと接続可能な出力コネクタ部が設けられており、前記出力コネクタ部内には出力コネク端子の一方の端部が配されており、前記出力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第２導電部材に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１９】
上記の態様によれば、出力コネクタ部から第２導電部材に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電気接続箱を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１に係る電気接続箱を示す全体斜視図
【図２】電気接続箱を示す分解斜視図
【図３】電気接続箱を示す正面図
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】回路基板に第１導電部材及び第２導電部材を組み付けた状態を示す正面図
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図
【図８】図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図
【図９】図６におけるＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】第１導電部材と、第２導電部材との組み付け状態を示す斜視図
【図１１】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材との組み付け状態を示す斜視図
【図１２】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材とを組み付けた状態を示す斜視図
【図１３】下型に第１導電部材を載置する状態を示す断面図
【図１４】第１導電部材に第２導電部材を載置する状態を示す断面図
【図１５】第１導電部材及び第２導電部材を上型及び下型内に収容した状態を示す断面図
【図１６】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材との組み付け状態を示す断面図
【図１７】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材とを組み付けた状態を示す断面図
【図１８】本発明の実施形態２に係る電気接続箱を示す断面図
【図１９】本発明の実施形態３に係る回路構成体において、第１導電部材と第２導電部材を組み付けた状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１ないし図１７を参照しつつ説明する。本実施形態は、車載用の電気接続箱１０であって、電源６０（図５参照）と、ランプ、ホーン等の負荷６１（図４参照）との間に配設されて、負荷６１のスイッチングを実行する。この電気接続箱１０は、合成樹脂製のケース１１内に回路構成体１２を収容してなる。なお、以下の説明においては、図４における左側を表側とし、右側を裏側として説明する。
【００２３】
（ケース１１）
図４に示すように、ケース１１は、表側（図４に置ける左側）に開口するケース本体１３と、このケース本体１３の開口を表側から塞ぐカバー１４と、を備える。図２に示すように、ケース本体１３は、表裏方向（図２における上下方向）から見て略五角形状をなしている。
【００２４】
図４に示すように、カバー１４には、図４における上端部寄りの位置に、図４における下方に開口すると共に、図示しない相手側コネクタが嵌合可能なコネクタ部１５が形成されている。コネクタ部１５にはコネクタ端子１６がコネクタ部１５と一体にモールド成形されている。図２に示すように、カバー１４には、複数のコネクタ部１５がカバー１４と一体に形成されている。
【００２５】
図４に示すように、ケース本体１３の側壁の端縁と、カバー１４の側壁の端縁とは、互いに当接された状態で超音波溶着によって接合されている。これにより、ケース本体１３とカバー１４とは一体に組み付けられる。
【００２６】
（回路構成体１２）
図２に示すように、回路構成体１２は、回路基板１７と、回路基板１７の表面１８に実装された半導体リレー１９（特許請求の範囲に記載のスイッチング素子に相当）と、を有する。回路基板１７の表面１８には、プリント配線技術により導電路（図示せず）が形成されている。回路基板１７は、表裏方向（図２における上下方向）から見て、略矩形状をなしている。
【００２７】
図４に示すように、回路基板１７の導電路には、半導体リレー１９の側縁から外方（本実施形態では図４における下方）に突出する制御端子２０が、半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。
【００２８】
（第１導電部材２２）
図４に示すように、回路基板１７の裏面２１（図４における右側面）には、金属板材からなる第１導電部材２２が積層されている。第１導電部材２２は、銅、銅合金等の金属板材に鍛造、鋳造、プレス加工、切削加工、圧延加工等を実行することにより所定の形状に形成される。回路基板１７と第１導電部材２２との間には、絶縁性の合成樹脂からなる第２絶縁部２３が介されている。第２絶縁部２３は、第１導電部材２２と回路基板１７とをモールド成形することにより形成される。
【００２９】
図４に示すように、第１導電部材２２は、回路基板１７のうち図４における上端部寄りの位置に配設されている。回路基板１７のうち図４における上端部寄りの位置には開口部２４が回路基板１７を貫通して形成されている。第１導電部材２２は、開口部２４を裏側（図４における右側）から塞ぐように配設されており、開口部２４内には第１導電部材２２の少なくとも一部が配されている。
【００３０】
図６に示すように、回路基板１７には、開口部２４の周囲に、回路基板１７を貫通する基板側樹脂充填孔２５が形成されている。また、図６に示すように、第１導電部材２２には、回路基板１７の正規位置に第１導電部材２２を組み付けた状態で、回路基板１７の基板側樹脂充填孔２５に対応する位置に、導電部材側樹脂充填孔２６が形成されている。図６に示すように、基板側樹脂充填孔２５、及び導電部材側樹脂充填孔２６の双方には、モールド成形により第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。これにより、回路基板１７と第１導電部材２２とが剥離することが抑制されるようになっている。
【００３１】
図４に示すように、回路基板１７の開口部２４に対応する位置には、表側（図４における左側）に突出する凸部２７が形成されている。凸部２７のうち、第１導電部材２２の板面から立ち上がる側面２８は、第１導電部材２２の板面から実質的に垂直に突出している。実質的に垂直とは、凸部２７の側面２８と第１導電部材２２の板面とが垂直である場合を含むと共に、垂直でなくとも、略垂直であると認められる場合を含む。
【００３２】
図６に示すように、凸部２７は、図６における左右方向に細長く延びて形成されている。開口部２４の口縁は、凸部２７の端縁に倣った形状に形成されている。凸部２７と回路基板１７の開口部２４との間には、第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。
【００３３】
図４に示すように、凸部２７の突出端面２９（図４における左端面）は、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さ位置に配されている。また、回路基板１７の開口縁と、第１導電部材２２との間に充填されている第２絶縁部２３のうち回路基板１７の表面１８側に露出している部分についても、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さ位置に配されている。なお、実質的に同じ高さとは、凸部２７の突出端面２９及び第２絶縁部２３の表面と、回路基板１７の表面１８とが、同じ高さである場合を含むと共に、同じ高さでなくとも、略同じと認められる程度である場合も含む。
【００３４】
図４に示すように、凸部２７の突出端面２９には、半導体リレー１９の裏面（図４における右側面）に形成された入力端子３０が半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。
【００３５】
なお、図１５に示すように、第１導電部材２２には、後述する第２導電部材３２とのモールド成形時に金型が挿通される金型挿通孔３１が、第１導電部材２２を貫通して形成されている。
【００３６】
（第２導電部材３２）
図４に示すように、第１導電部材２２のうち回路基板１７の開口部２４に対応する位置には、第１導電部部材の表面（回路基板１７側の面であって、図４における左側面）に、金属板材からなる第２導電部材３２が積層されている。第２導電部材３２は、銅、銅合金等の金属板材に鍛造、鋳造、プレス加工、切削加工、圧延加工等を実行することにより所定の形状に形成される。第１導電部材２２と第２導電部材３２との間には、絶縁性の合成樹脂材からなる第１絶縁部３３が介されている。第１絶縁部３３は、第１導電部材２２と第２導電部材３２とをモールド成形することにより形成される。
【００３７】
図６に示すように、１つの第１導電部材２２に、複数（本実施形態においては５つ）の第２導電部材３２が積層されている。各第２導電部材３２は図６における左右方向に間隔を空けて並んで配されている。各第２導電部材３２の隙間には、第１絶縁部３３を構成する合成樹脂材が充填されている。また、回路基板１７に形成された開口部２４の口縁は、第２導電部材３２の端縁に倣った形状に形成されている。
【００３８】
図４に示すように、第２導電部材３２の表面（図４における左側面）には、半導体リレー１９の側縁から外方（本実施形態では図４における上方）に突出する出力端子３４が、半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。第２導電部材３２の表面は、出力端子３４が接続される接続面３５とされる。この接続面３５は、回路基板１７の表面１８（図４における右側面）と、実質的に同じ高さに配されている。また、隣り合う第２導電部材３２の隙間に充填された第１絶縁部３３の表面（図４における右側面）も、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さに配されている。さらに、第２導電部材３２のうち図４における上端部と、開口部２４の口縁との隙間には第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。この第２絶縁部２３の表面も、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さに配されている。なお、実質的に同じ高さとは、第２導電部材３２の接続面３５、第２絶縁部２３の表面、および第１絶縁部３３材の表面と、回路基板１７の表面１８とが、同じ高さである場合を含むと共に、同じ高さでななくとも、略同じと認められる程度である場合を含む。
【００３９】
図８及び図９には、回路基板１７、第１導電部材２２、第２導電部材３２、第２絶縁部２３、及び第１絶縁部３３が積層された積層体の断面図を示す。本実施形態においては、回路基板１７の表面１８、第２絶縁部２３の表面、第１導電部材２２に形成された凸部２７の突出端面２９、第１絶縁部３３の表面、及び第１絶縁部３３の接続面３５は、実質的に面一に配されている。
【００４０】
（マイコン）
図２に示すように、回路基板１７の表面１８には、回路基板１７の下端部寄りの位置(図２における左手前側の位置）に、半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４（特許請求の範囲に記載の制御部に相当）が実装されている。マイコン６４のリード端子は、回路基板１７の導電路に接続されて、半導体リレー１９の制御端子２０と電気的に接続されている。
【００４１】
（コネクタ端子１６の接続構造）
上述したように、コネクタ部１５にはコネクタ端子１６がコネクタ部１５と一体にモールド成形されており、コネクタ端子１６の一方の端部はコネクタ部１５内に位置して配されている。図４に示すように、コネクタ端子１６の他方の端部は、裏側（図４における右側）に向けて曲げ形成されると共に裏側に向けてコネクタ部１５から突出している。
【００４２】
コネクタ部１５は、電源６０に接続された入力ワイヤーハーネス６２が接続可能な入力コネクタ部１５Ａと、負荷６１に接続された出力ワイヤーハーネスが接続可能な出力コネクタ部１５Ｂと、図示しない信号線が接続可能な信号用コネクタ部１５Ｃと、を備える。
【００４３】
図１に示すように、信号用コネクタ部１５Ｃはカバー１４のうち、図１における左奥側の位置に形成されており、入力コネクタ部１５Ａはカバー１４のうち図１における右手前側の位置に形成されており、出力コネクタ部１５Ｂは、上述した信号用コネクタ部１５Ｃと入力コネクタ部１５Ａの間に形成されている。
【００４４】
図４に示すように、出力コネクタ部１５Ｂには出力コネクタ端子１６Ｂが配設されており、出力コネクタ端子１６Ｂの一方の端部は出力コネクタ部１５Ｂの内部に配設されて、出力ワイヤーハーネスと接続可能になっている。出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部に対応する位置には、第２導電部材３２が配されている。この第２導電部材３２には、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部に対応する位置に、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部が挿通される第２端子接続孔３６が、第２導電部材３２を貫通して形成されている。出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部は、第２端子接続孔３６内に挿通されて、半田付け等の公知の手法により、第２導電部材３２と電気的に接続されている。
【００４５】
また、図５に示すように、入力コネクタ部１５Ａには、入力コネクタ端子１６Ａが配設されており、入力コネクタ端子１６Ａの一方の端部は入力コネクタ部１５Ａの内部に配設されて、入力ワイヤーハーネスと接続可能になっている。入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置には、回路基板１７が位置している。この回路基板１７には、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置に、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部が挿通される端子挿通孔３７が形成されている。さらに、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置には、第１導電部材２２が配されている。この第１導電部材２２には、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置に、第１端子接続孔３８が、第１導電部材２２を貫通して形成されている。入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部は、端子挿通孔３７及び第１端子接続孔３８内に挿通されて、半田付け等の公知の手法により、第１導電部材２２と電気的に接続されている。
【００４６】
また、図６に示すように、開口部２４は、回路基板１７のうち図６における上端部寄りの位置であって、且つ図６における左右方向について略右半分の位置に、形成されている。また、回路基板１７のうち、開口部２４の左方の位置には、複数の基板側端子接続孔３９が回路基板１７を貫通して形成されている。この基板側端子接続孔３９には、詳細には図示しないが、信号用コネクタ端子１６の他方の端部が挿通されて、半田付け等の公知の手法により、回路基板１７に形成された導電路と、電気的に接続される。
【００４７】
（製造工程）
続いて、本実施形態の製造工程の一例について説明する。まず、金属板材を鍛造、鋳造、プレス加工等、任意の手法により加工して、第１導電部材２２を形成する（図１０参照）。次いで、図１３に示すように、図１３の下側に位置する金型４０（以下、下型４０と記載する。）の上面（図１３における上面）に、第１導電部材２２を載置する。下型４０の上面には、第１導電部材２２を収容するためのキャビティ４１が形成されている。また、キャビティ４１の底面には、上方（図１３における上方）に突出する突出台４２が形成されている。この突出台４２の上面には、上方に突出する位置決め突起４３が形成されている。
【００４８】
図１４に示すように、第１導電部材２２を、凸部２７を上方（図１４における上方）に向けた姿勢で、且つ金型挿通孔３１内に突出台４２が挿通された状態で、下型４０のキャビティ４１内に収容する。第１導電部材２２と、下型４０とは、第１導電部材２２の外縁と、キャビティ４１の内面とが当接することにより位置決めされてもよいし、また、下型４０に設けた位置決めピンと、第１導電部材２２に設けた位置決め孔の内周面とが当接することにより位置決めされてもよい。
【００４９】
その後、第２導電部材３２を、図１４の矢線で示す方向から第１導電部材２２の上面に積層する。図１０には、第１導電部材２２と第２導電部材３２の積層状態を斜視図で示す。このとき、第２導電部材３２の第２端子接続孔３６内に、下型４０の位置決め突起４３を挿通する。これにより、第１導電部材２２と、第２導電部材３２との相対的な位置決めを行う。
【００５０】
図１５に示すように、第２導電部材３２の上方（図１５における上方）から、上側に位置する金型４４（以下、上型４４と記載する。）を重ねる。これにより、下型４０と、上型４４との間に、第１導電部材２２及び第２導電部材３２が位置決めされた状態で挟まれる。その後、キャビティ４１内に絶縁性の合成樹脂材を充填してモールド成形を行う。これにより、第１導電部材２２と、第２導電部材３２とが、第１絶縁部３３を介して積層される。
【００５１】
図１１及び図１６に示すように、回路基板１７の裏面２１側から（図１１及び図１６において矢線で示す方向）、回路基板１７の開口部２４を塞ぐようにして、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを積層したものを重ねる。その後、図示しない一対の金型内に収容して、絶縁性の合成樹脂材でモールド成形を行う。これにより、図１７に示すように、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを積層したものと、回路基板１７とが、第２絶縁部２３を介して積層される。
【００５２】
その後、回路基板１７の表面１８に半導体リレー１９等を載置して、公知のリフロー半田付けを実行する。これにより、半導体リレー１９が回路基板１７に実装されて、回路構成体１２が完成する。
【００５３】
一方、コネクタ端子１６を所定の形状に曲げ形成した後、合成樹脂材でモールド成形することにより、カバー１４を製造する。その後、カバー１４の裏面から回路構成体１２を積層し、コネクタ端子１６の端部を、それぞれ、基板側端子接続孔３９、第１端子接続孔３８、及び第２端子接続孔３６内に挿通する。ついで、公知のフロー半田付けにより、コネクタ端子１６と、回路基板１７、第１導電部材２２、及び第２導電部材３２とを電気的に接続する。
【００５４】
その後、ケース本体１３の開口内に回路構成体１２を収容すると共に、ケース本体１３の側壁の端縁と、カバー１４の側壁の端縁とを、互いに当接された状態で超音波溶着によって接合する。これにより、ケース本体１３とカバー１４とは一体に組み付けられる。以上により、電気接続箱１０が完成する。
【００５５】
（作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、電源６０からの電流は、入力ワイヤーハーネス６２を通った後、入力コネクタ部１５Ａから入力コネクタ端子１６Ａを通って、電気接続箱１０内に入力される。その後、電流は、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部から第１導電部材２２へと流れ、入力端子３０から半導体リレー１９へと達する。
【００５６】
また、半導体リレー１９の出力端子３４から流れ出た電流は、第２導電部材３２を流れ、出力コネクタ端子１６Ｂを通って電気接続箱１０の外部へ出力される。その後、電流は、出力コネクタ端子１６Ｂから出力コネクタ部１５Ｂに嵌合された出力ワイヤーハーネス６３へと流れ、負荷６１へと達する。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、電気接続箱１０内において、電源６０からの電流は第１導電部材２２を流れ、負荷６１への電流は第２導電部材３２を流れる。上記の第１導電部材２２及び第２導電部材３２は、回路基板１７に形成された開口部２４内に配されているので、回路基板１７上には、比較的に大きな電流を流すための導電路を形成しなくてもよい。これにより、比較的に幅広な導電路を回路基板１７上に形成しなくてもよいので、回路基板１７を小型化できる。この結果、電気接続箱１０を小型化できる。
【００５８】
また、第１導電部材２２、及び第２導電部材３２は金属板材からなるので、同じ回路を回路基板１７上に銅箔パターンで形成する場合に比べて、幅狭に形成できる。このため、回路基板１７の小型化が可能であり、電気接続箱１０を小型化できる。
【００５９】
また、第１導電部材２２と第２導電部材３２とは積層されているので、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを並べて配する場合に比べて配線密度を向上させることができる。これにより、電気接続箱を小型化できる
【００６０】
また、本実施形態によれば、回路基板１７には半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４が実装されている。このマイコン６４のリード端子は回路基板１７に形成された導電路に接続されており、半導体リレー１９の制御端子２０と電気的に接続されている。このように本実施形態においては、１枚の回路基板１７上に、電源６０から負荷６１へと電力を供給する電力回路と、半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４とが設けられている。これにより、電力回路と制御部とをそれぞれ異なった回路基板１７に設ける場合に比べて、全体として電気接続箱１０を小型化できる。
【００６１】
また、半導体リレー１９の入力端子３０は半導体リレー１９の裏面に形成されており、この半導体リレー１９の裏面と第１導電部材２２とが接続されている。これにより、通電時に半導体リレー１９で発生した熱は、半導体リレー１９の裏面に形成された入力端子３０から、第１導電部材２２に速やかに伝達され、第１導電部材２２に拡散される。これにより、半導体リレー１９の近傍に熱がこもり、局所的に高温になることを抑制できる。
【００６２】
さらに、本実施形態によれば、カバー１４には、電源６０に接続された入力ワイヤーハーネス６２と接続可能な入力コネクタ部１５Ａが設けられており、入力コネクタ部１５Ａ内には入力コネク端子１６Ａの一方の端部が配されており、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部は、ケース１１内に導入されて、第１導電部材２２に電気的に接続されている。これにより、入力コネクタ部１５Ａから第１導電部材２２に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００６３】
また、カバー１４には、負荷６１に接続された出力ワイヤーハーネス６３と接続可能な出力コネクタ部１５Ｂが設けられており、出力コネクタ部１５Ｂ内には出力コネク端子１６Ｂの一方の端部が配されており、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部は、ケース１１内に導入されて、第２導電部材３２に電気的に接続されている。これにより、出力コネクタ部１５Ｂから第２導電部材３２に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００６４】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図１８を参照しつつ説明する。本実施形態においては、回路基板１７と第１導電部材２２とは、図示しない絶縁性の接着層（特許請求の範囲に記載の第２絶縁部２３に相当）を介して積層されている。接着層としては、接着剤を用いてもよいし、接着シートを用いてもよい。また、開口部２４の口縁と、第１導電部材２２の凸部２７とは隙間なく接触している。
【００６５】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６６】
本実施形態によれば、第１導電部材２２と回路基板１７とを近接して配することができる。これにより、回路構成体１２を一層小型化することができる。
【００６７】
また、通電時に第１導電部材２２で発生した熱は、回路基板１７に伝達され、回路基板１７によって均熱化される。これにより、ケース１１内部が局所的に高温になることを抑制できる。この結果、回路基板１７に実装された電子部品に、例えば半田クラック等、熱に起因する不具合が発生することを抑制できる。
【００６８】
＜実施形態３＞
続いて、本発明の実施形態を、図１９を参照しつつ説明する。本実施形態においては、回路基板１７には基板側ピン貫通孔５０が形成されている。基板側ピン貫通孔５０の表側（図１９における左側）の開口部はやや径大に形成されている。また、第１導電部材２２には、基板側ピン貫通孔５０に整合する位置に、導電部材側ピン貫通孔５１が形成されている。導電部材側ピン貫通孔５１の裏側（図１９における右側）の開口部はやや径大に形成されている。
【００６９】
基板側ピン貫通孔５０及び導電部材側ピン貫通孔５１内には、合成樹脂製の樹脂ピン５２が貫通されている。そして、樹脂ピン５２の両端部は、加熱、加圧されることで圧潰されている。これにより、回路基板１７と、第１導電部材２２とは、隙間を有して積層された状態に保持されている。なお、回路基板１７と、第１導電部材２２とは、樹脂ピン５２に限られず、任意の手段により、隙間を有して積層される。
【００７０】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７１】
本実施形態によれば、回路基板１７と第２導電部材３２とは隙間を有して積層されている。この結果、回路基板１７と第２導電部材３２との間には空気層５３が存在する。本実施形態においては、この空気層５３が第１絶縁部３３とされる。
【００７２】
上記の構成によれば、通電時に第２導電部材３２で発生した熱は、比較的に熱伝導率の低い空気層５３によって遮断されて、回路基板１７に伝達することが抑制される。これより、回路基板１７に実装された電子部品が熱により不具合を生じることが抑制される。
【００７３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態においては、スイッチング素子として半導体リレー１９を用いたが、これに限られず、機械式リレー等、必要に応じて任意の素子を用いることができる。
（２）第１絶縁部３３としては、絶縁性の接着剤、絶縁性の接着シート、絶縁性の粘着シート等、必要に応じて任意の絶縁性の材料を用いることができる。
（３）第２絶縁部２３としては、絶縁性の接着剤、絶縁性の接着シート、絶縁性の粘着シート等、必要に応じて任意の絶縁性の材料を用いることができる。
（４）本実施形態においては、第１導電部材２２に形成された第１端子接続孔３８は、回路基板１７に形成された端子挿通孔３７と整合する位置に配される構成としたが、これに限られず、第１端子接続孔３８は、回路基板１７の開口部２４内に位置して配された第１導電部材２２に形成されてもよい。
（５）本実施形態においては、制御部としてマイコン６４を用いたが、これに限られず、制御回路により半導体リレー１９のオンオフを制御する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…電気接続箱
１１…ケース
１２…回路構成体
１５Ａ…入力コネクタ部
１５Ｂ…出力コネクタ部
１６Ａ…入力コネクタ端子
１６Ｂ…出力コネクタ端子
１７…回路基板
１９…半導体リレー（スイッチング素子）
２２…第１導電部材
２３…第２絶縁部
２４…開口部
３０…入力端子
３２…第２導電部材
３３…第１絶縁部
３４…出力端子
６０…電源
６１…負荷
６２…入力ワイヤーハーネス
６３…出力ワイヤーハーネス
６４…マイコン（制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気接続箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載用の電気接続箱として、特許文献１に記載のものが知られている。この電気接続箱は、電源と、ランプ、ホーン等の負荷との間に配されて、負荷のスイッチングを実行する。電気接続箱は、ケースと、ケース内に収容された回路基板と、回路基板に実装されて、負荷のスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備える。
【０００３】
回路基板に形成された銅箔パターンには、電源と電気的に接続可能なバスバーが接続されている。バスバーと接続された銅箔パターンには、スイッチング素子の入力端子が接続されている。また、スイッチング素子の出力端子は、バスバーが接続された銅箔パターンとは異なる銅箔パターンに接続されている。出力端子が接続された銅箔パターンは、回路基板上を配索されて、負荷と電気的に接続可能なコネクタ端子に接続されている。
【０００４】
また、回路基板には、スイッチング素子のオンオフを制御する制御回路が形成されており、この制御回路は、スイッチング素子の制御端子と電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２５１９０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の構成によると、回路基板の銅箔パターンには、電源からの電流と、負荷への電流とが流れる。これらの電流は比較的に大きな電流なので、銅箔パターンの抵抗を低くして銅箔パターンからの発熱を抑制するためには、銅箔パターンを幅広に形成する必要がある。すると、回路基板において、制御回路を作成するための領域が相対的に狭くなる。このため、必要な制御回路を回路基板に作成しようとすると、回路基板を比較的に大きくしなければならず、電気接続箱を小型化することが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、小型化された電気接続箱を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、ケースと、前記ケース内に収容された回路基板と、前記回路基板に実装されて前記負荷に対するスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備え、前記回路基板には開口部が形成されており、前記開口部内には、金属板材からなり前記電源に電気的に接続される第１導電部材と、前記第１導電部材に絶縁性の第１絶縁部を介して積層され、且つ、金属板材からなると共に前記負荷に電気的に接続される第２導電部材とが配されており、前記回路基板と、前記第１導電部材及び前記第２導電部材との間は絶縁性の第２絶縁部によって絶縁されており、前記第１導電部材には前記スイッチング素子の入力端子が接続されており、前記第２導電部材には前記スイッチング素子の出力端子が接続されている。
【０００９】
本発明によれば、電源からの電流は第１導電部材を流れ、負荷への電流は第２導電部材を流れる。上記の第１導電部材及び第２導電部材は回路基板に形成された開口部内に配されているので、回路基板上には、比較的に大きな電流を流すための導電路を形成しなくてもよい。これにより、比較的に幅広な導電路を回路基板上に形成しなくてもよいので、回路基板を小型化できる。この結果、電気接続箱を小型化できる。
【００１０】
また、第１導電部材、及び第２導電部材は金属板材からなるので、同じ回路を回路基板上に銅箔パターンで形成する場合に比べて、幅狭に形成できる。このため、回路基板の小型化が可能であり、電気接続箱を小型化できる。
【００１１】
また、第１導電部材と第２導電部材とは積層されているので、第１導電部材と第２導電部材とを並べて配する場合に比べて配線密度を向上させることができる。これにより、電気接続箱を小型化できる
【００１２】
本発明の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記回路基板には前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部が設けられており、前記制御部には前記スイッチング素子の制御端子が電気的に接続されていることが好ましい。
【００１３】
上記の態様によれば、１枚の回路基板上に、電源から負荷へと電力を供給する電力回路と、スイッチング素子のオンオフを制御する制御部とが設けられている。これにより、電力回路と制御部とをそれぞれ異なった回路基板に設ける場合に比べて、全体として電気接続箱を小型化できる。
【００１４】
前記入力端子は前記スイッチング素子の裏面に形成されており、前記スイッチング素子の裏面と前記第１導電部材とが接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記の態様によれば、通電時にスイッチング素子で発生した熱は、スイッチング素子の裏面に形成された入力端子から、第１導電部材に速やかに伝達され、第１導電部材に拡散される。これにより、スイッチング素子の近傍に熱がこもり、局所的に高温になることを抑制できる。
【００１６】
前記ケースには、前記電源に接続された入力ワイヤーハーネスと接続可能な入力コネクタ部が設けられており、前記入力コネクタ部内には入力コネク端子の一方の端部が配されており、前記入力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第１導電部材に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１７】
上記の態様によれば、入力コネクタ部から第１導電部材に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００１８】
前記ケースには、前記負荷に接続された出力ワイヤーハーネスと接続可能な出力コネクタ部が設けられており、前記出力コネクタ部内には出力コネク端子の一方の端部が配されており、前記出力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第２導電部材に電気的に接続されていることが好ましい。
【００１９】
上記の態様によれば、出力コネクタ部から第２導電部材に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電気接続箱を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１に係る電気接続箱を示す全体斜視図
【図２】電気接続箱を示す分解斜視図
【図３】電気接続箱を示す正面図
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線断面図
【図６】回路基板に第１導電部材及び第２導電部材を組み付けた状態を示す正面図
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図
【図８】図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図
【図９】図６におけるＩＸ−ＩＸ線断面図
【図１０】第１導電部材と、第２導電部材との組み付け状態を示す斜視図
【図１１】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材との組み付け状態を示す斜視図
【図１２】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材とを組み付けた状態を示す斜視図
【図１３】下型に第１導電部材を載置する状態を示す断面図
【図１４】第１導電部材に第２導電部材を載置する状態を示す断面図
【図１５】第１導電部材及び第２導電部材を上型及び下型内に収容した状態を示す断面図
【図１６】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材との組み付け状態を示す断面図
【図１７】回路基板と、第１導電部材及び第２導電部材とを組み付けた状態を示す断面図
【図１８】本発明の実施形態２に係る電気接続箱を示す断面図
【図１９】本発明の実施形態３に係る回路構成体において、第１導電部材と第２導電部材を組み付けた状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１ないし図１７を参照しつつ説明する。本実施形態は、車載用の電気接続箱１０であって、電源６０（図５参照）と、ランプ、ホーン等の負荷６１（図４参照）との間に配設されて、負荷６１のスイッチングを実行する。この電気接続箱１０は、合成樹脂製のケース１１内に回路構成体１２を収容してなる。なお、以下の説明においては、図４における左側を表側とし、右側を裏側として説明する。
【００２３】
（ケース１１）
図４に示すように、ケース１１は、表側（図４に置ける左側）に開口するケース本体１３と、このケース本体１３の開口を表側から塞ぐカバー１４と、を備える。図２に示すように、ケース本体１３は、表裏方向（図２における上下方向）から見て略五角形状をなしている。
【００２４】
図４に示すように、カバー１４には、図４における上端部寄りの位置に、図４における下方に開口すると共に、図示しない相手側コネクタが嵌合可能なコネクタ部１５が形成されている。コネクタ部１５にはコネクタ端子１６がコネクタ部１５と一体にモールド成形されている。図２に示すように、カバー１４には、複数のコネクタ部１５がカバー１４と一体に形成されている。
【００２５】
図４に示すように、ケース本体１３の側壁の端縁と、カバー１４の側壁の端縁とは、互いに当接された状態で超音波溶着によって接合されている。これにより、ケース本体１３とカバー１４とは一体に組み付けられる。
【００２６】
（回路構成体１２）
図２に示すように、回路構成体１２は、回路基板１７と、回路基板１７の表面１８に実装された半導体リレー１９（特許請求の範囲に記載のスイッチング素子に相当）と、を有する。回路基板１７の表面１８には、プリント配線技術により導電路（図示せず）が形成されている。回路基板１７は、表裏方向（図２における上下方向）から見て、略矩形状をなしている。
【００２７】
図４に示すように、回路基板１７の導電路には、半導体リレー１９の側縁から外方（本実施形態では図４における下方）に突出する制御端子２０が、半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。
【００２８】
（第１導電部材２２）
図４に示すように、回路基板１７の裏面２１（図４における右側面）には、金属板材からなる第１導電部材２２が積層されている。第１導電部材２２は、銅、銅合金等の金属板材に鍛造、鋳造、プレス加工、切削加工、圧延加工等を実行することにより所定の形状に形成される。回路基板１７と第１導電部材２２との間には、絶縁性の合成樹脂からなる第２絶縁部２３が介されている。第２絶縁部２３は、第１導電部材２２と回路基板１７とをモールド成形することにより形成される。
【００２９】
図４に示すように、第１導電部材２２は、回路基板１７のうち図４における上端部寄りの位置に配設されている。回路基板１７のうち図４における上端部寄りの位置には開口部２４が回路基板１７を貫通して形成されている。第１導電部材２２は、開口部２４を裏側（図４における右側）から塞ぐように配設されており、開口部２４内には第１導電部材２２の少なくとも一部が配されている。
【００３０】
図６に示すように、回路基板１７には、開口部２４の周囲に、回路基板１７を貫通する基板側樹脂充填孔２５が形成されている。また、図６に示すように、第１導電部材２２には、回路基板１７の正規位置に第１導電部材２２を組み付けた状態で、回路基板１７の基板側樹脂充填孔２５に対応する位置に、導電部材側樹脂充填孔２６が形成されている。図６に示すように、基板側樹脂充填孔２５、及び導電部材側樹脂充填孔２６の双方には、モールド成形により第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。これにより、回路基板１７と第１導電部材２２とが剥離することが抑制されるようになっている。
【００３１】
図４に示すように、回路基板１７の開口部２４に対応する位置には、表側（図４における左側）に突出する凸部２７が形成されている。凸部２７のうち、第１導電部材２２の板面から立ち上がる側面２８は、第１導電部材２２の板面から実質的に垂直に突出している。実質的に垂直とは、凸部２７の側面２８と第１導電部材２２の板面とが垂直である場合を含むと共に、垂直でなくとも、略垂直であると認められる場合を含む。
【００３２】
図６に示すように、凸部２７は、図６における左右方向に細長く延びて形成されている。開口部２４の口縁は、凸部２７の端縁に倣った形状に形成されている。凸部２７と回路基板１７の開口部２４との間には、第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。
【００３３】
図４に示すように、凸部２７の突出端面２９（図４における左端面）は、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さ位置に配されている。また、回路基板１７の開口縁と、第１導電部材２２との間に充填されている第２絶縁部２３のうち回路基板１７の表面１８側に露出している部分についても、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さ位置に配されている。なお、実質的に同じ高さとは、凸部２７の突出端面２９及び第２絶縁部２３の表面と、回路基板１７の表面１８とが、同じ高さである場合を含むと共に、同じ高さでなくとも、略同じと認められる程度である場合も含む。
【００３４】
図４に示すように、凸部２７の突出端面２９には、半導体リレー１９の裏面（図４における右側面）に形成された入力端子３０が半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。
【００３５】
なお、図１５に示すように、第１導電部材２２には、後述する第２導電部材３２とのモールド成形時に金型が挿通される金型挿通孔３１が、第１導電部材２２を貫通して形成されている。
【００３６】
（第２導電部材３２）
図４に示すように、第１導電部材２２のうち回路基板１７の開口部２４に対応する位置には、第１導電部部材の表面（回路基板１７側の面であって、図４における左側面）に、金属板材からなる第２導電部材３２が積層されている。第２導電部材３２は、銅、銅合金等の金属板材に鍛造、鋳造、プレス加工、切削加工、圧延加工等を実行することにより所定の形状に形成される。第１導電部材２２と第２導電部材３２との間には、絶縁性の合成樹脂材からなる第１絶縁部３３が介されている。第１絶縁部３３は、第１導電部材２２と第２導電部材３２とをモールド成形することにより形成される。
【００３７】
図６に示すように、１つの第１導電部材２２に、複数（本実施形態においては５つ）の第２導電部材３２が積層されている。各第２導電部材３２は図６における左右方向に間隔を空けて並んで配されている。各第２導電部材３２の隙間には、第１絶縁部３３を構成する合成樹脂材が充填されている。また、回路基板１７に形成された開口部２４の口縁は、第２導電部材３２の端縁に倣った形状に形成されている。
【００３８】
図４に示すように、第２導電部材３２の表面（図４における左側面）には、半導体リレー１９の側縁から外方（本実施形態では図４における上方）に突出する出力端子３４が、半田付け等の公知の手法により電気的に接続されている。第２導電部材３２の表面は、出力端子３４が接続される接続面３５とされる。この接続面３５は、回路基板１７の表面１８（図４における右側面）と、実質的に同じ高さに配されている。また、隣り合う第２導電部材３２の隙間に充填された第１絶縁部３３の表面（図４における右側面）も、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さに配されている。さらに、第２導電部材３２のうち図４における上端部と、開口部２４の口縁との隙間には第２絶縁部２３を構成する合成樹脂材が充填されている。この第２絶縁部２３の表面も、回路基板１７の表面１８と実質的に同じ高さに配されている。なお、実質的に同じ高さとは、第２導電部材３２の接続面３５、第２絶縁部２３の表面、および第１絶縁部３３材の表面と、回路基板１７の表面１８とが、同じ高さである場合を含むと共に、同じ高さでななくとも、略同じと認められる程度である場合を含む。
【００３９】
図８及び図９には、回路基板１７、第１導電部材２２、第２導電部材３２、第２絶縁部２３、及び第１絶縁部３３が積層された積層体の断面図を示す。本実施形態においては、回路基板１７の表面１８、第２絶縁部２３の表面、第１導電部材２２に形成された凸部２７の突出端面２９、第１絶縁部３３の表面、及び第１絶縁部３３の接続面３５は、実質的に面一に配されている。
【００４０】
（マイコン）
図２に示すように、回路基板１７の表面１８には、回路基板１７の下端部寄りの位置(図２における左手前側の位置）に、半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４（特許請求の範囲に記載の制御部に相当）が実装されている。マイコン６４のリード端子は、回路基板１７の導電路に接続されて、半導体リレー１９の制御端子２０と電気的に接続されている。
【００４１】
（コネクタ端子１６の接続構造）
上述したように、コネクタ部１５にはコネクタ端子１６がコネクタ部１５と一体にモールド成形されており、コネクタ端子１６の一方の端部はコネクタ部１５内に位置して配されている。図４に示すように、コネクタ端子１６の他方の端部は、裏側（図４における右側）に向けて曲げ形成されると共に裏側に向けてコネクタ部１５から突出している。
【００４２】
コネクタ部１５は、電源６０に接続された入力ワイヤーハーネス６２が接続可能な入力コネクタ部１５Ａと、負荷６１に接続された出力ワイヤーハーネスが接続可能な出力コネクタ部１５Ｂと、図示しない信号線が接続可能な信号用コネクタ部１５Ｃと、を備える。
【００４３】
図１に示すように、信号用コネクタ部１５Ｃはカバー１４のうち、図１における左奥側の位置に形成されており、入力コネクタ部１５Ａはカバー１４のうち図１における右手前側の位置に形成されており、出力コネクタ部１５Ｂは、上述した信号用コネクタ部１５Ｃと入力コネクタ部１５Ａの間に形成されている。
【００４４】
図４に示すように、出力コネクタ部１５Ｂには出力コネクタ端子１６Ｂが配設されており、出力コネクタ端子１６Ｂの一方の端部は出力コネクタ部１５Ｂの内部に配設されて、出力ワイヤーハーネスと接続可能になっている。出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部に対応する位置には、第２導電部材３２が配されている。この第２導電部材３２には、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部に対応する位置に、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部が挿通される第２端子接続孔３６が、第２導電部材３２を貫通して形成されている。出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部は、第２端子接続孔３６内に挿通されて、半田付け等の公知の手法により、第２導電部材３２と電気的に接続されている。
【００４５】
また、図５に示すように、入力コネクタ部１５Ａには、入力コネクタ端子１６Ａが配設されており、入力コネクタ端子１６Ａの一方の端部は入力コネクタ部１５Ａの内部に配設されて、入力ワイヤーハーネスと接続可能になっている。入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置には、回路基板１７が位置している。この回路基板１７には、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置に、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部が挿通される端子挿通孔３７が形成されている。さらに、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置には、第１導電部材２２が配されている。この第１導電部材２２には、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部に対応する位置に、第１端子接続孔３８が、第１導電部材２２を貫通して形成されている。入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部は、端子挿通孔３７及び第１端子接続孔３８内に挿通されて、半田付け等の公知の手法により、第１導電部材２２と電気的に接続されている。
【００４６】
また、図６に示すように、開口部２４は、回路基板１７のうち図６における上端部寄りの位置であって、且つ図６における左右方向について略右半分の位置に、形成されている。また、回路基板１７のうち、開口部２４の左方の位置には、複数の基板側端子接続孔３９が回路基板１７を貫通して形成されている。この基板側端子接続孔３９には、詳細には図示しないが、信号用コネクタ端子１６の他方の端部が挿通されて、半田付け等の公知の手法により、回路基板１７に形成された導電路と、電気的に接続される。
【００４７】
（製造工程）
続いて、本実施形態の製造工程の一例について説明する。まず、金属板材を鍛造、鋳造、プレス加工等、任意の手法により加工して、第１導電部材２２を形成する（図１０参照）。次いで、図１３に示すように、図１３の下側に位置する金型４０（以下、下型４０と記載する。）の上面（図１３における上面）に、第１導電部材２２を載置する。下型４０の上面には、第１導電部材２２を収容するためのキャビティ４１が形成されている。また、キャビティ４１の底面には、上方（図１３における上方）に突出する突出台４２が形成されている。この突出台４２の上面には、上方に突出する位置決め突起４３が形成されている。
【００４８】
図１４に示すように、第１導電部材２２を、凸部２７を上方（図１４における上方）に向けた姿勢で、且つ金型挿通孔３１内に突出台４２が挿通された状態で、下型４０のキャビティ４１内に収容する。第１導電部材２２と、下型４０とは、第１導電部材２２の外縁と、キャビティ４１の内面とが当接することにより位置決めされてもよいし、また、下型４０に設けた位置決めピンと、第１導電部材２２に設けた位置決め孔の内周面とが当接することにより位置決めされてもよい。
【００４９】
その後、第２導電部材３２を、図１４の矢線で示す方向から第１導電部材２２の上面に積層する。図１０には、第１導電部材２２と第２導電部材３２の積層状態を斜視図で示す。このとき、第２導電部材３２の第２端子接続孔３６内に、下型４０の位置決め突起４３を挿通する。これにより、第１導電部材２２と、第２導電部材３２との相対的な位置決めを行う。
【００５０】
図１５に示すように、第２導電部材３２の上方（図１５における上方）から、上側に位置する金型４４（以下、上型４４と記載する。）を重ねる。これにより、下型４０と、上型４４との間に、第１導電部材２２及び第２導電部材３２が位置決めされた状態で挟まれる。その後、キャビティ４１内に絶縁性の合成樹脂材を充填してモールド成形を行う。これにより、第１導電部材２２と、第２導電部材３２とが、第１絶縁部３３を介して積層される。
【００５１】
図１１及び図１６に示すように、回路基板１７の裏面２１側から（図１１及び図１６において矢線で示す方向）、回路基板１７の開口部２４を塞ぐようにして、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを積層したものを重ねる。その後、図示しない一対の金型内に収容して、絶縁性の合成樹脂材でモールド成形を行う。これにより、図１７に示すように、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを積層したものと、回路基板１７とが、第２絶縁部２３を介して積層される。
【００５２】
その後、回路基板１７の表面１８に半導体リレー１９等を載置して、公知のリフロー半田付けを実行する。これにより、半導体リレー１９が回路基板１７に実装されて、回路構成体１２が完成する。
【００５３】
一方、コネクタ端子１６を所定の形状に曲げ形成した後、合成樹脂材でモールド成形することにより、カバー１４を製造する。その後、カバー１４の裏面から回路構成体１２を積層し、コネクタ端子１６の端部を、それぞれ、基板側端子接続孔３９、第１端子接続孔３８、及び第２端子接続孔３６内に挿通する。ついで、公知のフロー半田付けにより、コネクタ端子１６と、回路基板１７、第１導電部材２２、及び第２導電部材３２とを電気的に接続する。
【００５４】
その後、ケース本体１３の開口内に回路構成体１２を収容すると共に、ケース本体１３の側壁の端縁と、カバー１４の側壁の端縁とを、互いに当接された状態で超音波溶着によって接合する。これにより、ケース本体１３とカバー１４とは一体に組み付けられる。以上により、電気接続箱１０が完成する。
【００５５】
（作用、効果）
続いて、本実施形態の作用、効果について説明する。本実施形態によれば、電源６０からの電流は、入力ワイヤーハーネス６２を通った後、入力コネクタ部１５Ａから入力コネクタ端子１６Ａを通って、電気接続箱１０内に入力される。その後、電流は、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部から第１導電部材２２へと流れ、入力端子３０から半導体リレー１９へと達する。
【００５６】
また、半導体リレー１９の出力端子３４から流れ出た電流は、第２導電部材３２を流れ、出力コネクタ端子１６Ｂを通って電気接続箱１０の外部へ出力される。その後、電流は、出力コネクタ端子１６Ｂから出力コネクタ部１５Ｂに嵌合された出力ワイヤーハーネス６３へと流れ、負荷６１へと達する。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、電気接続箱１０内において、電源６０からの電流は第１導電部材２２を流れ、負荷６１への電流は第２導電部材３２を流れる。上記の第１導電部材２２及び第２導電部材３２は、回路基板１７に形成された開口部２４内に配されているので、回路基板１７上には、比較的に大きな電流を流すための導電路を形成しなくてもよい。これにより、比較的に幅広な導電路を回路基板１７上に形成しなくてもよいので、回路基板１７を小型化できる。この結果、電気接続箱１０を小型化できる。
【００５８】
また、第１導電部材２２、及び第２導電部材３２は金属板材からなるので、同じ回路を回路基板１７上に銅箔パターンで形成する場合に比べて、幅狭に形成できる。このため、回路基板１７の小型化が可能であり、電気接続箱１０を小型化できる。
【００５９】
また、第１導電部材２２と第２導電部材３２とは積層されているので、第１導電部材２２と第２導電部材３２とを並べて配する場合に比べて配線密度を向上させることができる。これにより、電気接続箱を小型化できる
【００６０】
また、本実施形態によれば、回路基板１７には半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４が実装されている。このマイコン６４のリード端子は回路基板１７に形成された導電路に接続されており、半導体リレー１９の制御端子２０と電気的に接続されている。このように本実施形態においては、１枚の回路基板１７上に、電源６０から負荷６１へと電力を供給する電力回路と、半導体リレー１９のオンオフを制御するマイコン６４とが設けられている。これにより、電力回路と制御部とをそれぞれ異なった回路基板１７に設ける場合に比べて、全体として電気接続箱１０を小型化できる。
【００６１】
また、半導体リレー１９の入力端子３０は半導体リレー１９の裏面に形成されており、この半導体リレー１９の裏面と第１導電部材２２とが接続されている。これにより、通電時に半導体リレー１９で発生した熱は、半導体リレー１９の裏面に形成された入力端子３０から、第１導電部材２２に速やかに伝達され、第１導電部材２２に拡散される。これにより、半導体リレー１９の近傍に熱がこもり、局所的に高温になることを抑制できる。
【００６２】
さらに、本実施形態によれば、カバー１４には、電源６０に接続された入力ワイヤーハーネス６２と接続可能な入力コネクタ部１５Ａが設けられており、入力コネクタ部１５Ａ内には入力コネク端子１６Ａの一方の端部が配されており、入力コネクタ端子１６Ａの他方の端部は、ケース１１内に導入されて、第１導電部材２２に電気的に接続されている。これにより、入力コネクタ部１５Ａから第１導電部材２２に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００６３】
また、カバー１４には、負荷６１に接続された出力ワイヤーハーネス６３と接続可能な出力コネクタ部１５Ｂが設けられており、出力コネクタ部１５Ｂ内には出力コネク端子１６Ｂの一方の端部が配されており、出力コネクタ端子１６Ｂの他方の端部は、ケース１１内に導入されて、第２導電部材３２に電気的に接続されている。これにより、出力コネクタ部１５Ｂから第２導電部材３２に至るまでの導電路の配索経路を簡素化できる。
【００６４】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図１８を参照しつつ説明する。本実施形態においては、回路基板１７と第１導電部材２２とは、図示しない絶縁性の接着層（特許請求の範囲に記載の第２絶縁部２３に相当）を介して積層されている。接着層としては、接着剤を用いてもよいし、接着シートを用いてもよい。また、開口部２４の口縁と、第１導電部材２２の凸部２７とは隙間なく接触している。
【００６５】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６６】
本実施形態によれば、第１導電部材２２と回路基板１７とを近接して配することができる。これにより、回路構成体１２を一層小型化することができる。
【００６７】
また、通電時に第１導電部材２２で発生した熱は、回路基板１７に伝達され、回路基板１７によって均熱化される。これにより、ケース１１内部が局所的に高温になることを抑制できる。この結果、回路基板１７に実装された電子部品に、例えば半田クラック等、熱に起因する不具合が発生することを抑制できる。
【００６８】
＜実施形態３＞
続いて、本発明の実施形態を、図１９を参照しつつ説明する。本実施形態においては、回路基板１７には基板側ピン貫通孔５０が形成されている。基板側ピン貫通孔５０の表側（図１９における左側）の開口部はやや径大に形成されている。また、第１導電部材２２には、基板側ピン貫通孔５０に整合する位置に、導電部材側ピン貫通孔５１が形成されている。導電部材側ピン貫通孔５１の裏側（図１９における右側）の開口部はやや径大に形成されている。
【００６９】
基板側ピン貫通孔５０及び導電部材側ピン貫通孔５１内には、合成樹脂製の樹脂ピン５２が貫通されている。そして、樹脂ピン５２の両端部は、加熱、加圧されることで圧潰されている。これにより、回路基板１７と、第１導電部材２２とは、隙間を有して積層された状態に保持されている。なお、回路基板１７と、第１導電部材２２とは、樹脂ピン５２に限られず、任意の手段により、隙間を有して積層される。
【００７０】
上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７１】
本実施形態によれば、回路基板１７と第２導電部材３２とは隙間を有して積層されている。この結果、回路基板１７と第２導電部材３２との間には空気層５３が存在する。本実施形態においては、この空気層５３が第１絶縁部３３とされる。
【００７２】
上記の構成によれば、通電時に第２導電部材３２で発生した熱は、比較的に熱伝導率の低い空気層５３によって遮断されて、回路基板１７に伝達することが抑制される。これより、回路基板１７に実装された電子部品が熱により不具合を生じることが抑制される。
【００７３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）本実施形態においては、スイッチング素子として半導体リレー１９を用いたが、これに限られず、機械式リレー等、必要に応じて任意の素子を用いることができる。
（２）第１絶縁部３３としては、絶縁性の接着剤、絶縁性の接着シート、絶縁性の粘着シート等、必要に応じて任意の絶縁性の材料を用いることができる。
（３）第２絶縁部２３としては、絶縁性の接着剤、絶縁性の接着シート、絶縁性の粘着シート等、必要に応じて任意の絶縁性の材料を用いることができる。
（４）本実施形態においては、第１導電部材２２に形成された第１端子接続孔３８は、回路基板１７に形成された端子挿通孔３７と整合する位置に配される構成としたが、これに限られず、第１端子接続孔３８は、回路基板１７の開口部２４内に位置して配された第１導電部材２２に形成されてもよい。
（５）本実施形態においては、制御部としてマイコン６４を用いたが、これに限られず、制御回路により半導体リレー１９のオンオフを制御する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…電気接続箱
１１…ケース
１２…回路構成体
１５Ａ…入力コネクタ部
１５Ｂ…出力コネクタ部
１６Ａ…入力コネクタ端子
１６Ｂ…出力コネクタ端子
１７…回路基板
１９…半導体リレー（スイッチング素子）
２２…第１導電部材
２３…第２絶縁部
２４…開口部
３０…入力端子
３２…第２導電部材
３３…第１絶縁部
３４…出力端子
６０…電源
６１…負荷
６２…入力ワイヤーハーネス
６３…出力ワイヤーハーネス
６４…マイコン（制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、
ケースと、前記ケース内に収容された回路基板と、前記回路基板に実装されて前記負荷に対するスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備え、
前記回路基板には開口部が形成されており、前記開口部内には、金属板材からなり前記電源に電気的に接続される第１導電部材と、前記第１導電部材に絶縁性の第１絶縁部を介して積層され、且つ、金属板材からなると共に前記負荷に電気的に接続される第２導電部材とが配されており、前記回路基板と、前記第１導電部材及び前記第２導電部材との間は絶縁性の第２絶縁部によって絶縁されており、前記第１導電部材には前記スイッチング素子の入力端子が接続されており、前記第２導電部材には前記スイッチング素子の出力端子が接続されている電気接続箱。
【請求項２】
前記回路基板には前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部が設けられており、前記制御部には前記スイッチング素子の制御端子が電気的に接続されている請求項１に記載の電気接続箱。
【請求項３】
前記入力端子は前記スイッチング素子の裏面に形成されており、前記スイッチング素子の裏面と前記第１導電部材とが接続されている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
【請求項４】
前記ケースには、前記電源に接続された入力ワイヤーハーネスと接続可能な入力コネクタ部が設けられており、前記入力コネクタ部内には入力コネク端子の一方の端部が配されており、前記入力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第１導電部材に電気的に接続されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項５】
前記ケースには、前記負荷に接続された出力ワイヤーハーネスと接続可能な出力コネクタ部が設けられており、前記出力コネクタ部内には出力コネク端子の一方の端部が配されており、前記出力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第２導電部材に電気的に接続されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項１】
電源と負荷との間に配される電気接続箱であって、
ケースと、前記ケース内に収容された回路基板と、前記回路基板に実装されて前記負荷に対するスイッチングを実行するスイッチング素子と、を備え、
前記回路基板には開口部が形成されており、前記開口部内には、金属板材からなり前記電源に電気的に接続される第１導電部材と、前記第１導電部材に絶縁性の第１絶縁部を介して積層され、且つ、金属板材からなると共に前記負荷に電気的に接続される第２導電部材とが配されており、前記回路基板と、前記第１導電部材及び前記第２導電部材との間は絶縁性の第２絶縁部によって絶縁されており、前記第１導電部材には前記スイッチング素子の入力端子が接続されており、前記第２導電部材には前記スイッチング素子の出力端子が接続されている電気接続箱。
【請求項２】
前記回路基板には前記スイッチング素子のオンオフを制御する制御部が設けられており、前記制御部には前記スイッチング素子の制御端子が電気的に接続されている請求項１に記載の電気接続箱。
【請求項３】
前記入力端子は前記スイッチング素子の裏面に形成されており、前記スイッチング素子の裏面と前記第１導電部材とが接続されている請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
【請求項４】
前記ケースには、前記電源に接続された入力ワイヤーハーネスと接続可能な入力コネクタ部が設けられており、前記入力コネクタ部内には入力コネク端子の一方の端部が配されており、前記入力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第１導電部材に電気的に接続されている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【請求項５】
前記ケースには、前記負荷に接続された出力ワイヤーハーネスと接続可能な出力コネクタ部が設けられており、前記出力コネクタ部内には出力コネク端子の一方の端部が配されており、前記出力コネクタ端子の他方の端部は、前記ケース内に導入されて、前記第２導電部材に電気的に接続されている請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−１７８４９１（Ｐ２０１０−１７８４９１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９８９（Ｐ２００９−１７９８９）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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