CN106206489B - 用于连接器模块的散热结构 - Google Patents

Abstract

提供一种连接器模块，设置有分别由金属板形成的第一汇流条和第二汇流条、其上安装了电子元件的控制板以及由绝缘树脂形成的并且其中容纳控制板的壳体部件。要与各个配对连接器连接的连接器部与壳体部件一体地形成。

Description

用于连接器模块的散热结构

技术领域

本发明涉及一种用于连接器模块的散热结构。

背景技术

在包括在上面安装连接器和电子元件的控制板和在内以滑动方式容纳该控制板的金属壳的模块中，已经提出了一种设置有突起的散热结构，该突起在金属壳内部突出以靠近电子元件。在该散热结构中，由于能够将产生自电子元件的热量经由金属壳的突起释放到环境空气，所以能够提高散热性能(见专利文献1：JP-A-2011-198985)。

[专利文献1]JP-A-2011-198985

然而，在专利文献1中描述的散热结构中，热量从具有能够容纳控制板这样的尺寸大小的金属壳释放。从而，如果像在所述模块布置在流经大电流的路径上的情况下，产生的热量变大，散热性能不充分，并且因此需要提高散热性能。此外，在专利文献1中描述的散热结构中，由于控制板以滑动的方式组装在金属壳中，所以控制板容易损坏。此外，由于控制板直接装接到金属壳，所以控制板短路的可能性大。

发明内容

一个或多个实施例提供了一种用于连接器模块的散热结构，其能够提高散热性能并且降低控制板损坏和短路的可能性，同时抑制部件数量和组装步骤增加，并且小型化。

在方面(1)中，一个或多个实施例提供一种连接器模块，设置有：第一汇流条和第二汇流条，该第一汇流条和第二汇流条分别由金属板形成；控制板，电子元件安装在该控制板上；以及壳体部件，该壳体部件由绝缘树脂形成，并且内部容纳所述控制板。分别与配对连接器连接的连接器部与所述壳体部件一体地形成。

在方面(2)中，优选地所述连接器模块还设置有：半导体元件，该半导体元件布置在所述第一汇流条和第二汇流条之间，并且被控制为打开/关闭以用于在所述第一汇流条和第二汇流条之间接通/断开；以及信号输入端子，该信号输入端子设置在所述控制板上，并且接收指示所述半导体元件的打开/关闭的控制信号。所述控制板将开/关信号传输到所述半导体元件的控制电极以打开/关闭所述半导体元件。所述壳体部件至少容纳所述半导体元件和所述控制板并且将所述第一汇流条和第二汇流条和信号输入端子每一者部分地露出。并且所述连接器部以分别覆盖所述第一汇流条和第二汇流条和所述信号输入端子的露出外周的方式与所述壳体部件一体地形成。

根据方面(2)，壳体部件将第一汇流条和第二汇流条和信号输入端子每一者分别部分地露出，并且连接器部以分别覆盖露出的部分的方式与壳体部件一体地形成，使得能够抑制部件和组装步骤的数量的增加。此外，即使大的电流流入连接器模块，大电流也不流入控制板。因此不需要确保控制板的大的空间和控制板上的大型连接器的放置部分。因此，能够抑制部件和组装步骤的数量增加，并且能够小型化。

在方面(3)中，优选地第一汇流条和第二汇流条在相同的方向上露出，并且覆盖所述第一汇流条和第二汇流条的露出外周的所述连接器部在露出方向上插入到要与所述连接器部连接的连接器接收部，并且在与露出方向相反的方向上从所述连接器接收部拔出。

根据方面(3)，第一汇流条和第二汇流条的露出方向是相同的方向，并且覆盖第一汇流条和第二汇流条的露出外周的连接器部在露出方向上插入连接器接收部，并且在与露出方向相反的方向上从连接器接收部拔出，使得连接器模块可以用作用于诸如EV和PHV这样的高电压电池的维修插头。

在方面(4)中，优选地用于连接器模块的散热结构设置有：连接器模块，该连接器模块包括安装通过封装生热元件而构成的电子元件的控制板、由绝缘树脂形成并且内部容纳所述控制板的壳体部件，以及分别与配对连接器相连接的连接器部；以及金属部件，该金属部件具有比所述连接器模块的表面积更大的表面积，并且包括模块固定部，所述连接器模块插入并且固定在该模块固定部中。所述连接器模块包括散热部，该散热部通过将所述电子元件的一部分从所述壳体部件露出而形成，或者是通过所述壳体部件的与所述电子元件相接触的壁而形成，并且所述散热部直接地或者经由导热部件与所述模块固定部的内壁进行接触。

根据方面(4)，连接器模块包括通过使电子元件的一部分从壳体部件露出而形成的或者是由壳体部件的与电子元件相接触的壁而形成散热部，并且该散热部直接地或经由导热部件而与模块固定部的内壁接触。由此，产生自电子元件的热量经由连接器模块的散热部传递到模块固定部。由于模块固定部是比连接器模块的表面积大的金属部件的一部分，所以产生自电子元件的热量经由散热部和模块固定部到达金属部件，并且从具有大的表面积的金属部件释放。以该方式，由于产生自电子元件的热量从具有大的表面积的金属部件释放，所以能够提高散热性能。由于控制板容纳在由绝缘树脂形成的壳体部件中，所以控制板不太可能被损坏，无论控制板是否以滑动方式被容纳。此外，由于壳体部件不由金属形成，所以能够降低控制板短路的可能性。因此，能够设置用于连接器模块的散热结构，其中，控制板不太可能被损坏，并且能够降低控制板的短路的可能性。

在方面(5)中，在散热结构中，热辐射翼优选地形成在模块固定部上。

根据方面(5)，在用于连接器模块的散热结构中，由于模块固定部设置有热辐射翼，所以从电子元件传递到模块固定部的热量还从热辐射翼释放。从而，能够进一步提高散热性能。

在方面(6)中，在散热结构中，优选地，连接器部分别以从壳体部件的各个外壁突出的方式与壳体部件的各个外壁一体地形成。此外，优选地，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧从所述壳体部件露出并且充当对应的一个连接器部的端子，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的另一端侧由树脂部件模覆，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧与另一端侧相对。

根据方面(6)，在用于连接器模块的散热结构中，电子元件包括第一汇流条和第二汇流条，并且还包括作为生热元件的半导体元件，其布置在第一汇流条和第二汇流条之间，并且通过响应来自控制板的信号而被控制为开/关而在第一汇流条和第二汇流条之间接通/切断。此外，半导体元件由模覆该半导体元件以及第一汇流条和第二汇流条的一部分的树脂部件封装。此外，连接器部分别以从壳体部件的外壁突出的方式与该壳体部件的外壁一体地形成。另外，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的与其通过树脂部件模覆的另一端侧对置的一端侧从所述壳体部件露出，并且充当对应的一个连接器部的端子。由于该构造，作为能够应对大电流的部件的各个汇流条能够用作端子。此外，由于该构造，由于大电流不在控制板中流动并且因此不需要确保用于板的大空间，所以用于能够设置用于连接器模块的散热结构，其能够应对大电流并且实现小型化。

根据一个以上实施例，能够提供用于连接器模块的散热结构，其能够提高散热性能，并且降低控制板损坏和短路的可能性。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的用于连接器模块的散热结构的透视图。

图2是图1所示的连接器模块的分解透视图。

图3是示出图2所示的连接器模块的一部分的构造的透视图。

图4是图1所示的连接器模块的截面图。

图5是示出在连接器模块插入并且固定至模块固定部的状态下的图1所示的用于连接器模块的散热结构的截面图。

图6是示出根据第二实施例的连接器模块的散热结构的外部透视图。

图7是示出根据第三实施例的连接器模块的分解透视图。

图8是示出根据第三实施例的连接器模块的透视图。

图9是示出根据第四实施例的连接器模块的截面图。

图10是示出根据第五实施例的连接器模块的分解透视图。

图11是示出图10所示的连接器模块的一部分的构造的透视图。

图12是示出根据第五实施例的连接器模块的截面图。

图13是示出根据第六实施例的连接器模块的外部透视图。

参考标记列表

1-3 连接器模块

5 金属壳(金属部件)

5i 内周表面

5o 壳体外周表面

6 模块固定部

6a 开口

6b 框架部件

6b1 壳体外周部

6b2 壳体内周部

7 热辐射翼

7a 板部件

10 被容纳元件

11 半导体模块(电子元件)

11a 第一汇流条

11b 第二汇流条

11c 功率器件(生热元件、半导体元件)

11d 控制端子

11e 树脂部件

11f 腿

11g 上突出部(电子元件的部分)

11h 侧突出部

12 控制板

13 信号输入端子

20 壳体部件

20a 第一壳体部件

20b 第二壳体部件

20i 内周表面

20o 外周表面

20ou 上表面

20u 上壁

21 一端壁

22 第一连接器部

22o 外周表面

23 第二连接器部

23o 外周表面

24 另一端壁

25 第三连接器部

25o 外周表面

26 滑槽

27 缺口

28 滑槽

29 槽

G 栅极

Hd 散热结构

Hp 散热部

OP 开口

W 电源线

iw 内壁

ow 外壁

101、102 连接器模块

110 被容纳元件

111 半导体模块

111a 第一汇流条

111b 第二汇流条

111c 功率器件

111d 控制端子(半导体元件)

111e 树脂部件

111f 腿

112 控制板

113 信号输入端子

120 壳体部件

121 一端壁

122、123、125 连接器部

124 另一端壁

C 连接器接收部

C1、C2 接收部

具体实施方式

下面参考附图描述示例性实施例。

图1是示出根据本发明的第一实施例的用于连接器模块的散热结构的透视图。如图1所示，用于连接器模块1的散热结构Hd由连接器模块1和金属壳(金属部件)5构成。连接器模块1设置在例如流经大电流的路径上，并且包含生热元件(见后文说明的参考标号11c)。金属壳5是例如用于安装在车辆中的高压电池的电池壳。

内部插入并固定了连接器模块1的模块固定部6形成在该金属壳5中。如图1所示，模块固定部6由矩形开口6a和框架部件6b构成。框架部件从金属壳5的形成开口6a的一个表面竖直地延伸，并且构造成围绕开口6a的外周。由于开口6a的尺寸设定成与连接器模块1的外部尺寸大致相同，所以连接器模块1插入并且固定在模块固定部6中。模块固定部6不限于该构造，而是可以具有与连接器模块1接合的接合装置，使得连接器模块1通过该接合装置而插入并且固定。

图2是图1所示的连接器模块1的分解透视图。图3是示出图2所示的连接器模块1的一部分的构造的透视图。如图2和3所示，连接器模块1由被容纳元件10和将该被容纳元件10容纳于其中的壳体部件20构成。被容纳元件10由半导体模块(电子元件)11、控制板12和信号输入端子13构成。

如图2和3所示，每个半导体模块11都由如下构成：第一汇流条11a和第二汇流条11b，其分别由金属板形成；功率器件(生热元件，半导体元件)11c；控制端子11d，其分别由导体部件构成；以及绝缘树脂部件11e，其用于模覆这些构成元件。树脂部件11e封装功率器件11c。

树脂部件11e在其平面视图(俯视图)中具有矩形形状。从矩形形状的该树脂部件的四个角部分别朝着控制板12延伸的四个腿11f与该树脂部件一体地形成。除了该四个腿11f之外，半导体模块11f通过这些腿11f置于从控制板12漂浮的状态下。

功率器件11c安置在第一汇流条11a和第二汇流条11b之间。功率器件被控制为打开/关闭，从而在第一汇流条11a和第二汇流条11b之间接通/切断。功率器件11c是例如经由贴片材料(die bonding material)安装在汇流条11b上的并且由诸如硅Si、碳化硅SiC或氮化镓GaN的材料形成的MOSFET。如图3所示，功率器件11c具有连接到控制端子11d的一端的栅极G、连接到电源线W的一端的源极以及连接到第二汇流条11b的漏极。控制端子11d的另一端连接到控制板12，并且电源线W的另一端连接到第一汇流条11a。

控制板12安装半导体模块11并且形成预定电路。控制板经由控制端子11d将开/关信号传输到功率器件11c的栅极G以进行功率器件11c的开/关控制。

信号输入端子13设置在控制板12上，并且接收代表各个功率器件11c的开/关控制的控制信号。控制板12基于从信号输入端子13输入的控制信号经由控制端子11d分别将开/关信号传输到功率器件11c的栅极G。

在图2所示的实例中，两个半导体模块11平行布置。这是因为在流经大电流的路径上，半导体模块中的一个布置在正极侧上并且另一个布置在负极侧上。以该方式，根据第一实施例的连接器模块1构造成既容纳正极侧上的路径又容纳负极侧上的路径。

此外，在图2所示的实例中，五个控制端子11d设置在各个半导体模块11上。即，在图1所示的实例中，第一汇流条11a和第二汇流条11b中的每一个都在单个的半导体模块11中分支为五个(多个)路径，并且为各个分支路径设置功率器件11c。控制板12将开/关信号传输到各个控制端子11d，从而响应各个开/关信号打开/关闭这五个(多个)功率器件11c。以该方式，大电流分支到多个路径以应对功率器件11c的额定电流。

在第一实施例中，为各个半导体模块11设置多个控制端子11d，并且多个控制端子11d用于执行分支路径上的多个功率器件的各自的开/关控制，但本发明不限于此。例如，FET的源极端子和漏极端子可以包含在控制板12中，使得能够进行FET的故障检测控制、使用FET的导通电阻的电流检测等。

壳体部件20通过绝缘树脂部件形成，并且由第一壳体部件20a和第二壳体部件20b构成。第一壳体部件20a是具有封闭的一端的筒状部件。第一汇流条11a和信号输入端子13中的每一个均从第一壳体部件的一端侧上的一端壁21部分地突出和露出。分别覆盖第一汇流条11a以及信号输入端子13的露出的外周的第一连接器部22和第二连接器部23形成在一端壁21处。第一连接器部22和第二连接器部23分别连接到配对连接器。第一连接器部和第二连接器部中的每一个都以从一端壁21突出的方式与该一端壁21一体地形成。虽然未示出，但是每个第一连接器部22和第二连接器部23都设置有保持机构(锁定臂、锁定突起、锁定孔等)。

第二壳体部件20b是设置在筒状的第一壳体部件20a的另一端侧上的盖部件。每个第二汇流条11b都部分地从第二壳体部件在另一端侧上的另一端壁24突出和露出。覆盖第二汇流条11b的露出的外周的第三连接器部25形成在另一端壁24处。第三连接器部25连接到配对连接器，并且以从另一端壁24突出的方式与该另一端壁24一体地形成。虽然未示出，但是第三连接器部25也设置有保持机构(锁定臂、锁定突起、锁定孔等)。

图4是图1所示的连接器模块1的截面图。图5是示出在连接器模块1插入并且固定在模块固定部6的状态下的图1所示的用于连接器模块1的散热结构Hd的截面图。

如从图4和图5所知，金属壳5具有比连接器模块1的表面积大的表面积。金属壳5的表面积是指接触环境空气并且有助于散热的部分的总的表面积。在该情况下，金属壳的表面积是指金属壳的壳体外周表面5o的面积和模块固定部6的壳体外周部6b1的表面积的和(不包括模块固定部6的内壁iw，因为连接器模块1插入并且固定在该处)。即，金属壳的表面积不包括金属壳5的内周表面5i的面积或模块固定部6的壳体内周部6b2的表面积。

连接器模块1的表面积类似于金属壳的表面积。即，连接器模块1的表面积是指在连接器模块1不插入或固定在模块固定部6中的状态下，接触环境空气并且有助于散热的部分的表面积。在该情况下，连接器模块的表面积是指壳体部件20的外周表面20o的面积。即，该表面积不包含壳体部件20的内周表面20i的面积。在该实施例中，如图5所示，由于各个连接器部22、23、25以被配对连接器覆盖的方式配合到对应的配对连接器，所以表面积不包含这些连接器部的外周表面。然而，如果各个连接器部22、23、25以覆盖配对连接器的方式配合到对应配对连接器，则表面积也包括连接器部22、23、25的外周表面22o、23o、25o。

此外，在连接器模块1中，如图4和图5所示，半导体模块11接触壳体部件20的上壁20u的内表面20i，并且上壁20u构成散热部Hp。换言之，从半导体模块11内部的功率器件11c产生的热量经由树脂部件11e而传递到上壁20u。

另外，充当散热部Hp的上壁20u直接接触模块固定部6的内壁iw。顺便地，上壁20u可以不直接接触该内壁，而是可以经由诸如导热板或导热树脂(包括粘合剂)这样的导热部件而接触模块固定部6的该内壁iw。导热部件不限于板等，而可以是导热性几乎等于或大于上壁20u的可选部件。

接着，将说明根据第一实施例的用于连接器模块1的散热结构的作用。首先，操作者将被容纳元件10容纳在第一壳体部件20a中。然后，在该状态下，操作者相对于第一壳体部件20a组装第二壳体部件20b，从而制备连接器模块1。如图4所示，在该实施例中，用于可滑动地插入控制板12的滑槽26形成在第一壳体部件20a和第二壳体部件20b中的每一个处。通过将控制板12插入和固定在滑槽26中而使被容纳元件10保持在壳体部件20中。

如图2所示，这样的连接器模块1基本上由三个部件构成，即，被容纳元件10和两个壳体部件20。通过组装这三个部件，第一汇流条11a和第二汇流条11b以及信号输入端子13的露出部分如此充当第一至第三连接器部22、23、25的各个端子。从而，该构造能够抑制元件的数量和组装步骤的增加。

此外，在这样的连接器模块1中，由于控制板12由通过绝缘树脂而形成的壳体部件20覆盖，所以控制板12不易于在被容纳时被损坏。此外，由于壳体部件20不由金属形成，所以能够降低控制板短路的可能性。

接着，将连接器模块1插入和固定在金属壳5的模块固定部6中。依据连接器模块1的尺寸，连接器模块1可以固定到模块固定部6或者通过锁定装置固定。导热部件可以介入到散热部Hp与模块固定部6之间。

在所述插入/固定之后，将第一连接器部22装配在负载侧的配对连接器中，并且将第三连接器部25装配在高压电池侧的配对连接器中。此外，连接器模块1经由第二连接器23接收控制信号，并且控制板12将打开信号或关闭信号传输到功率器件11c，从而打开或者关闭该功率器件11c。在打开功率器件时，大电流通过该功率器件11c从第二汇流条11b流到第一汇流条11a。

在该情况下，由于大电流不在控制板12中流动，所以不需要确保用于板的大空间或者用于在板上安装大的连接器的部分。从而，连接器模块1能够应对大电流并且被小型化。

功率器件11c在打开或关闭时生热。当大电流在汇流条11a或11b中流动时也生热。如此产生的热经由树脂部件11e到达连接器模块1的上壁20u(散热部Hp)，并且然后从散热部Hp到达模块固定部6。由于模块固定部6是金属壳5的一部分，所以传递到模块固定部6的热量由作为具有大的表面积的部件的金属壳5释放到环境空气。从而，还提高了散热性能。

以该方式，在根据第一实施例的用于连接器模块1的散热结构Hd中，连接器模块1包括散热部Hp，其由接触半导体模块11的壳体部件20的上壁20u构成，并且散热部Hp直接地或经由导热部件接触模块固定部6的内壁iw。结果，产生自半导体模块11的热量经由连接器模块1的散热部Hp传递到模块固定部6。由于模块固定部6是比连接器模块1的表面积大的金属壳5的一部分，所以产生自半导体模块11的热量经由散热部Hp和模块固定部6到达金属壳5，并且从具有大的表面积的金属壳5释放。以该方式，由于产生自半导体模块11的热量从具有大的表面积的金属壳5释放，所以能够提高散热性能。由于控制板12保持在由绝缘树脂形成的壳体部件20中，所以无论控制板12是否是以滑动方式容纳，该控制板12都不太可能被损坏。此外，由于壳体部件20不由金属形成，所以能够降低控制板短路的可能性。因此，能够设置用于连接器模块1的散热结构Hd，其中，控制板12不太可能被损坏，并且能够降低控制板的短路的可能性。

半导体模块11包括第一汇流条11a和第二汇流条11b。作为生热元件，半导体模块还包括功率器件11c，每个功率器件11c都布置在第一汇流条与第二汇流条之间，并且在第一汇流条11a与第二汇流条11b之间通过开/关控制而接触/切断。通过模覆功率器件11c和第一汇流条11a及第二汇流条11b的一部分的树脂部件11e封装功率器件11c。连接器部22、25分别以从其突出的方式与壳体部件20的外壁一体地形成。第一汇流条11a的与其被树脂部件11e模覆的另一端侧对置的一端侧从壳体部件20露出，并且充当连接器部22的端子。类似地，第二汇流条11b的与其被树脂部件11e模覆的另一端侧对置的一端侧从壳体部件20露出，并且充当连接器部25的端子。由于该构造，作为能够应对大电流的部件的各个汇流条11a、11b能够用作端子。此外，由于该构造，由于大电流不在控制板12中流动并且因此不需要确保用于板的大空间，所以用于能够设置用于连接器模块1的散热结构Hd，其能够应对大电流并且实现小型化。

接着，将说明根据本发明的第二实施例。除了其构造与第一实施例的局部不同之外，根据第二实施例的用于连接器模块的散热结构与第一实施例的大致相同。将说明与第一实施例不同的点。

图6是示出根据本发明的第二实施例的连接器模块1的散热结构Hd的外部透视图。如图6所示，在根据第二实施例的用于连接器模块1的散热结构Hd中，模块固定部6在壳体外周部6b1的外壁ow(特别地，上壁)处设置有热辐射翼7。该热辐射翼7由多个在竖直方向上延伸的板部件7a构成。热辐射翼与模块固定部6一体地设置。热辐射翼7还设置在壳体内周部6b2的外壁ow(特别地，上壁)处。

在这样的用于连接器模块1的散热结构Hd中，产生自功率器件11c等的热量经由上壁20u(散热部Hp)和模块固定部6从具有大的表面积的金属壳5释放，并且也从热辐射翼7释放。由于热辐射翼7设置在模块固定部6的上壁处并且在竖直方向上延伸，所以热辐射翼构造成易于释放热量。此外，由于热辐射翼7还设置在壳体内周部6b2的外壁ow处，所以热辐射翼构造成还释放金属壳5内的热量。

以该方式，在根据第二实施例的用于连接器模块1的散热结构Hd中，与第一实施例类似地，能够设置用于连接器模块1的散热结构Hd，其中控制板12不太可能损坏，并且能够降低控制板短路的可能性。此外，能够设置用于连接器模块1的散热结构Hd，其能够应对大电流并且实现小型化。

此外，在第二实施例中，由于模块固定部6设置有热辐射翼7，所以还能够从热辐射翼7释放从半导体模块11传递到模块固定部6的热量。从而，能够进一步提高散热性能。

接着，将说明根据本发明的第三实施例。除了其构造与第一实施例的局部不同之外，根据第三实施例的用于连接器模块的散热结构与第一实施例的大致相同。将说明与第一实施例不同的点。

图7是示出根据本发明的第三实施例的连接器模块的散热结构的分解透视图。图8是示出根据第三实施例的连接器模块的透视图。如图7和图8所示，根据第三实施例的连接器模块2包括在第一壳体部件20a和第二壳体部件20b的各自的上壁20u处的两个矩形缺口27。在组装这些壳体部件20a、20b的情况下，这些壳体部件的缺口27互相匹配并且从而形成了两个开口OP。滑槽28形成在各个开口OP的在连接器模块2的插入方向上延伸的各个边缘处。槽29形成在各个开口OP的在与连接器模块2的插入方向正交的方向上延伸的各个边缘处。

此外在该实施例中，各个树脂部件11e都由如下构成：上突出部11g，其以矩形形状向上突出；以及侧突出部11h，其在上突出部11g的周缘部横向地突出。在该实施例中，如图8所示，在将被容纳元件10装接到壳体部件20中时，控制板12能够滑动地插入到滑槽26中，并且同时侧突出部11h能够滑动地插入到滑槽28中。在完成可滑动插入之后，当第二壳体部件20b组装到第一壳体部件20a之后，各个树脂部件11e的上突出部(电子元件的一部分)11g从壳体部件20露出。在该情况下，各个上突出部11g形成了与壳体部件20的上表面20ou相同的表面，并且构成散热部Hp。在完成组装的状态下，由于侧突出部11h也配合到槽29内，所以半导体模块11既在插入方向上固定又在与插入方向正交的方向上固定。

在这样的用于连接器模块2的散热结构Hd中，产生自功率器件11c的热量经由上突出部11g(散热部Hp)和模块固定部6从具有大表面积的金属壳5释放。特别地，在第三实施例中，作为半导体模块11的一部分的各个上突出部11g都直接地或者经由导热部件接触模块固定部6。从而，不像第一实施例，由于在上壁20u不介入的情况下释放热量，所以能够进一步提高散热性能。

以该方式，在根据第三实施例的用于连接器模块2的散热结构Hd中，如第一实施例，能够设置用于连接器模块2的散热结构Hd，其中控制板12不太可能损坏，并且能够降低控制板短路的可能性。此外，能够设置用于连接器模块2的散热结构Hd，其能够应对大电流并且实现小型化。

此外，在第三实施例中，作为半导体模块11的一部分的各个上突出部11g直接地或者经由导热部件接触模块固定部6，而不介入壳体部件20。从而，能够提供散热性能更出色的散热结构Hd。

接着，将说明根据本发明的第四实施例。除了其构造与第一实施例的局部不同之外，根据第四实施例的用于连接器模块的散热结构与第一实施例的大致相同。将说明与第一实施例不同的点。

图9是示出根据第四实施例的连接器模块3的截面图。图9所示的连接器模块3能够有利地关于相对小的电流使用，而不设置第一汇流条11a或第二汇流条11b中的任一个。

这样的连接器模块3包括控制板12和安装在控制板12上的连接器14、15。从连接器14、15延伸的端子14a、15a分别从形成在壳体部件20处的开口露出。第一连接器部22和第三连接器部25与壳体部件20一体地形成，从而覆盖各个露出部分的外周部。包含诸如半导体开关(图9中未示出)这样的器件的半导体模块11安装在控制板12上。此外，用于接收来自外部的控制信号的信号输入端子(未示出)和用于信号输入端子的连接器(未示出)设置在控制板12上。各个信号输入端子部分地露出到壳体部件20外部，并且设置了第二连接器(未示出)以覆盖信号输入端子的露出部分。

此外，安装在控制板12上的半导体模块11接触壳体部件20的上壁20u(散热部Hp)，从而将产生的热量传递到壳体部件20的上壁20u。

在具有这样的连接器模块3的散热结构Hd中，安装了各个元件11、14、15等的控制板12能够滑动地插入并且容纳在第一壳体部件20a中，然后第二壳体部件20b与第一壳体部件组装，并且从而制备了连接器模块3。

产生自半导体模块11的热量到达连接器模块3的上壁20u(散热部Hp)并且然后从散热部Hp到达模块固定部6。由于模块固定部6是金属壳5的一部分，所以传递到模块固定部6的热量由作为具有大的表面积的部件的金属壳5释放到环境空气。从而，还提高了散热性能。

以该方式，在根据第四实施例的用于连接器模块3的散热结构Hd中，与第一实施例类似地，能够设置用于连接器模块3的散热结构Hd，其中控制板12不太可能损坏，并且能够降低控制板短路的可能性。

此外，在第四实施例中，能够设置用于连接器模块3的散热结构Hd，其能够有利地关于相对小的电流使用，而不设置第一汇流条11a和第二汇流条11b中的任一个。

已经基于实施例给出本发明的说明，但是本发明不限于实施例。即，能够在不脱离本发明的主旨的范围内做出各种改变，并且实施例中描述的技术可以在可能的范围中适当地结合。

例如，在上述实施例中，虽然功率器件11c示例性地用作生热元件，但是生热元件不限于此，而是可以采用诸如熔丝或继电器这样的其它生热元件。此外，虽然MOSFET示例性地用作功率器件11c，但是可以采用诸如晶体管这样的能够被打开/关闭的其它半导体元件。此外，在半导体模块11中，虽然功率器件11c通过利用树脂部件11e模覆功率器件11c而被封装，但是封装不限于此，而是可以通过仅利用盒状部件覆盖该功率器件而进行。

此外，在上述实施例中，虽然连接器模块1、2均包括从功率器件11c的源极延伸到第一汇流条11a的电源线W，但是本发明不限于此。例如，可以通过直接将第一汇流条11a连接到源极而去除电源线W。

此外，在根据上述实施例的各个散热结构Hd中，虽然在金属壳5处设置模块固定部6，但是不需要将模块固定部设置在金属壳处，而可以设置在诸如金属板这样的其它金属部件处。此外，在根据上述实施例的各个连接器模块1、2中，诸如熔丝这样的其它元件可以安装在第一汇流条11a和第二汇流条11b上。

另外，在上述实施例中，虽然第一连接器部22和第三连接器部25关于壳体部件20在相反的方向上突出，但是突出方向不限于此。例如，第一连接器部和第三连接器部可以在彼此垂直的方向上突出。

此外，在上述实施例中，虽然第一连接器部22和第二连接器部23关于壳体部件20在相同的方向上突出，但是突出方向不限于此。例如，第一连接器部和第二连接器部可以在彼此不同的方向上突出。虽然在第四实施例中未示出第二连接器部，但是第二连接器部可以以与其他实施例相同的方式布置在第四实施例中。在第一连接器部和第二连接器部在相同的方向上突出的情况下，配对连接器不是在三个方向上连接，而是在关于连接器模块1至3的两个方向上连接。从而，能够将连接方向限定为两个方向。相比之下，在第一连接器部和第二连接器部在彼此不同的方向上突出的情况下，特别地，在所有的连接器部22、23、25在彼此不同的方向上突出的情况下，配对连接器在关于各个连接器模块1至3的三个方向上连接。从而，各个连接器部22、23、25能够以不太可能被其它连接器部22、23、25干涉的方式配合到对应的一个配对连接器中。

图10是示出根据本发明的第五实施例的连接器模块的分解透视图。图11是示出图10所示的连接器模块的一部分的构造的透视图。如图10所示，连接器模块101设置在例如流经大电流的路径上，并且由被容纳元件110和其中容纳该被容纳元件110的壳体部件120构成。被容纳元件110由半导体模块111、控制板112和信号输入端子113构成。

如图10和11所示，每个半导体模块111都由如下构成：第一汇流条111a和第二汇流条111b，其分别通过金属板形成；功率器件(半导体元件)111c；控制端子111d其分别由导电部件构成；以及绝缘树脂部件111e，用于模覆这些构成元件。

树脂部件111e在平面图(俯视图)中具有矩形形状。从矩形形状的树脂部件的四个角部分别朝着控制板112延伸的四个腿111f与树脂部件一体地形成。除了该四个腿111f之外，半导体模块111f通过这些腿11f而置于在从控制板112的漂浮状态下。

功率器件111c安置在第一汇流条111a和第二汇流条111b之间。功率器件被控制为打开/关闭，从而在第一汇流条111a与第二汇流条111b之间接通/切断。功率器件111c是例如经由贴片材料安装在汇流条111b上的并且由诸如硅Si、碳化硅SiC或氮化镓GaN形成的MOSFET。如图11所示，功率器件111c具有连接到控制端子111d的一端的栅极(控制电极)G、连接到电源线W的一端的源极以及连接到第二汇流条111b的漏极。控制端子111d的另一端连接到控制板112，并且电源线W的另一端连接到第一汇流条111a。

控制板112安装半导体模块111并且形成预定电路。控制板经由控制端子111d将开/关信号传输到功率器件111c的栅极G以进行功率器件111c的开/关控制。

信号输入端113设置在控制板112上，并且接收指示各个功率器件111c的开/关的控制信号。控制板112基于从信号输入端子113输入的各个控制信号经由控制端子111d将开/关信号分别传输到功率器件111c的栅极G。

在图10所示的实例中，两个半导体模块111平行布置。这是因为在流经大电流的路径上，半导体模块中的一个布置在正极侧上并且另一个布置在负极侧上。以该方式，根据第五实施例的连接器模块101构造成既容纳正极侧上的路径又容纳负极侧上的路径。

此外，在图10所示的实例中，五个(多个)控制端子111d设置在各个半导体模块111上。即，在图10所示的实例中，每个第一汇流条111a和第二汇流条111b都在单个的半导体模块111中分支为五个(多个)路径，并且为各个分支路径设置功率器件111c。控制板112将开/关信号传输到各个控制端子111d，从而通过各个开/关信号打开/关闭五个(多个)功率器件111c。以该方式，大电流分支到多个路径以应对功率器件111c的额定电流。

壳体部件120通过绝缘树脂部件形成，并且由第一壳体部件120a和第二壳体部件120b构成。第一壳体部件120a是具有封闭的一端的筒状部件。第一汇流条111a和信号输入端子113中的每一个均从第一壳体部件的一端侧上的一端壁121部分地突出和露出。分别覆盖第一汇流条111a以及信号输入端子113的露出外周的第一连接器部122和第二连接器部123形成在一端壁121处。第一连接器部122和第二连接器部123分别连接到配对连接器。第一连接器部和第二连接器部中的每一个都以从一端壁121突出的方式与该一端壁121一体地形成。虽然未示出，但是第一连接器部122和第二连接器部123中的每一个都设置有保持机构(锁定臂、锁定突起、锁定孔等)。

第二壳体部件120b是设置在筒状的第一壳体部件120a的另一端侧上的盖部件。每个第二汇流条111b都部分地从另一端侧上的第二壳体部件的另一端壁124突出和露出。覆盖第二汇流条111b的露出的外周的第三连接器部125形成在另一端壁124处。第三连接器部125连接到配对连接器，并且以从另一端壁124突出的方式与该另一端壁124一体地形成。虽然未示出，但是第三连接器部125还设置有保持机构(锁定臂、锁定突起、锁定孔等)。

接着，将参考图12说明根据第五实施例的连接器模块101的作用。图12是根据实施例的连接器模块101的截面图。首先，将被容纳元件110容纳在第一壳体部件120a中。然后，在该状态下，将第二壳体部件120b组装到第一壳体部件120a，并且从而制备了如图3所示的连接器模块101。虽然未示出，但是在第五实施例中，用于可滑动地插入控制板112的滑槽形成在各个第一壳体部件120a和第二壳体部件120b处。通过将控制板112插入和固定在滑槽中而使被容纳元件110保持在壳体部件120中。

如图10所示，这样的连接器模块101基本地由三个部件构成，即，被容纳元件110和两个壳体部件120。通过组装这三个部件，第一汇流条111a和第二汇流条111b以及信号输入端子113的露出部分如此充当第一至第三连接器部122、123、125的各个端子。从而，该构造能够抑制元件的数量和组装步骤数量的增加。

此外，如图12所示，在该构造中，大电流在第一汇流条111a和第二汇流条111b和功率器件111c中流动，而不在控制板112中流动。从而，不需要确保用于板的大空间。并且，设置在控制板112上的信号输入端子113不需要具有应对大电流的大的端子尺寸。结果，能够将连接器模块小型化。

以该方式，在根据第五实施例的连接器模块101中，壳体部件120布置成将第一汇流条111a和第二汇流条111b以及信号输入端子113部分地露出，并且一体地设置有连接器部122、123、125，该连接器部122、123、125分别覆盖这些汇流条和信号输入端子的露出的外周。由于连接器部122、123、125与壳体部件120一体地形成，所以能够抑制元件数量的增加。另外，由于连接器部122、123、125不需要独立组装，所以还能够抑制组装步骤的数量增加。此外，即使大电流在连接器模块101中流动，由于大电流不在控制板112中流动，所以不需要确保用于板的大空间或者用于将大连接器安装在板上的部分。结果，能够在抑制元件数量和组装步骤数量增加的同时将连接器模块小型化。

此外，在根据第五实施例的连接器模块101中，在将该连接器模块应用到EV(电动车辆)或HEV(混合动力车辆)中的情况下，能够容易地将高压系统与低压系统分开。

接着，将说明根据本发明的第六实施例。除了其构造与第五实施例的局部不同之外，根据第六实施例的用于连接器模块的散热结构与第五实施例的大致相同。将说明与第五实施例不同的点。

图13是示出根据第六实施例的连接器模块的外部透视图。在图13中，为了说明，用虚线部分地示出连接器模块的内部构造。

如图13所示，在根据第六实施例的连接器模块102中，第一汇流条111a和第二汇流条111b在相同的方向上露出。在根据第五实施例的连接器模块101中，第一汇流条111a和第二汇流条111b在相反的方向上露出。相比之下，在根据第六实施例的连接器模块102中，第一汇流条111a和第二汇流条111b均在控制板112侧弯曲90度，以在控制板112的后表面侧上部分地露出该第一汇流条111a和第二汇流条111b。从而，各个第一和第三连接器部122、125均在该方向上突出。

虽然在图13中未示出，优选地，各个信号输入端子113也在该方向上部分地露出，并且第二连接器部123也在该方向上延伸。

根据第六实施例的这样的连接器模块102能够充当所谓的维修插头，该维修插头能够被插入到连接器接收部C和从连接器接收部C拔出，该连接器接收部C设置在从电池(用于行驶的高压电池)到负载(诸如逆变器或转换器这样的高压负载，高电压从电池输入到这些高压负载)的路径上。连接器接收部C包括在电池侧的一个接收部C1和在负载侧上的另一接收部C2。

优选地，连接器接收部C还包括接收部，其用于与在所述方向上露出的信号输入端子113的位置对应地输入控制信号。由此，能够通过单个操作进行连接器接收部C与所有连接器部122、123、125之间的装接/分离。

即，在插入到连接器接收部中时，在与第一汇流条111a和第二汇流条111b以及信号输入端子113的露出方向(突出方向)相同的方向上操作连接器模块102；而在从连接器接收部拔出时，在相反的方向上操作连接器模块。以该方式，仅通过插入操作(单个操作)就能将连接器模块102装接到连接器接收部C，并且仅通过拔出操作(单个操作)就能从连接器接收部C分离连接器模块102。能够通过抓握抓持部126进行插入和引出操作，该抓持部126设置在与连接器接收部C相对的控制板的一侧上，即，在控制板112的前表面侧上。

如上所述，在根据第六实施例的连接器模块102中，如第五实施例，能够在抑制元件数量和组装步骤数量增加的同时将连接器模块小型化。

此外，在第六实施例中，第一汇流条111a和第二汇流条111b在相同的方向上露出。连接器模块在关于连接器接收部C的露出方向上插入并且在相反的方向上拔出。从而，连接器模块102能够用作用于EV、EHV等的高压电池的维修插。

已经基于实施例给出本发明的说明，但是本发明不限于实施例。即，能够在不脱离本发明的主旨的范围内做出各种改变，并且实施例中描述的技术可以适当地结合在可能的范围中。

例如，虽然MOSFET示例性地用作功率器件111c，但是可以采用诸如晶体管这样的能够被打开/关闭的其它半导体元件。此外，在打开时，半导体元件可以通过承受诸如PWM控制这样的开关控制而置于在导通状态下。

此外，在各个实施例中，虽然每个连接器模块101、102都包括从功率器件111c的源极延伸到第一汇流条111a的电源线W，但是本发明不限于此。例如，可以通过直接将第一汇流条111a连接到源极而去除电源线W。

在每个实施例中，为各个半导体模块111设置多个控制端子111d，并且多个控制端子111d用于执行分支路径上的多个功率器件的开/关控制，但本发明不限于此。例如，FET的源极端子和漏极端子可以包含在控制板112中，使得能够进行FET的故障检测控制、使用FET的导通电阻的电流检测等。

此外，根据这些实施例的各个连接器模块101、102可以构造成包括诸如大电流的路径上的熔丝这样的其它元件。

在第五实施例中，虽然第一汇流条111a关于壳体部件120的露出方向，即，第一连接器部112关于壳体部件120的突出方向，是第二汇流条111b关于壳体部件120的露出方向的相反方向，即，第三连接器部125关于壳体部件120的突出方向的相反方向，但是本发明不限于此，而是例如可以互相正交。

此外，在第五实施例中，虽然第一连接器部122和第二连接器部123关于壳体部件120的突出方向是相同的，当时本发明不限于此，而是可以互不相同。在方向相同的情况下，由于配对连接器不是在三个方向上相连，而是在关于连接器模块101的两个方向上相连，所以能够将连接方向限制为两个方向。相比之下，在方向不同的情况下，特别地，在所有的连接器部122、123、125在互不相同的方向上突出的情况下，配对连接器在关于连接器模块101的三个方向上连接。从而，各个连接器部122、123、125能够以不太可能被其它连接器部122、123、125干涉的方式配合到对应的一个配对连接器中。

此处，上述的根据本发明的连接器模块和用于连接器模块的散热结构的实施例的特征在下列[1]至[6]简要地总结和列出。

[1]一种连接器模块，包括：

第一汇流条和第二汇流条，该第一汇流条和第二汇流条分别由金属板形成；

控制板，电子元件安装在该控制板上；以及

壳体部件，该壳体部件由绝缘树脂形成，并且内部容纳所述控制板，其中

分别与配对连接器连接的连接器部与所述壳体部件一体地形成。

[2]根据[1]所述的连接器模块，还包括：

半导体元件，该半导体元件布置在所述第一汇流条和第二汇流条之间，并且被控制为打开/关闭以用于在所述第一汇流条和第二汇流条之间接通/断开；以及

信号输入端子，该信号输入端子设置在所述控制板上，并且接收指示所述半导体元件的打开/关闭的控制信号，其中

所述控制板将开/关信号传输到所述半导体元件的控制电极以打开/关闭所述半导体元件，

所述壳体部件至少容纳所述半导体元件和所述控制板，并且将所述第一汇流条和第二汇流条和所述信号输入端子中的每一个部分地露出，并且

所述连接器部以分别覆盖所述第一汇流条和第二汇流条和所述信号输入端子的露出外周的方式与所述壳体部件一体地形成。

[3]根据[2]所述的连接器模块，其中

所述第一汇流条和第二汇流条在相同的方向上露出，并且

覆盖所述第一汇流条和第二汇流条的露出外周的所述连接器部在露出方向上插入到要与所述连接器部相连接的连接器接收部，并且在与所述露出方向相反的方向上从所述连接器接收部拔出。

[4]用于根据[1]所述的连接器模块的散热结构，包括：

连接器模块，该连接器模块包括：所述控制板，安装通过封装生热元件而构成的电子元件；所述壳体部件，由绝缘树脂形成并且内部容纳所述控制板；以及分别与配对连接器相连接的连接器部；以及

金属部件，该金属部件具有比所述连接器模块的表面积更大的表面积，并且包括模块固定部，所述连接器模块插入并且固定在该模块固定部中，其中

所述连接器模块包括散热部，该散热部通过将所述电子元件的一部分从所述壳体部件露出而形成，或者是通过所述壳体部件的与所述电子元件相接触的壁而形成，并且

所述散热部直接地或者经由导热部件与所述模块固定部的内壁进行接触。

[5]根据[4]所述的散热结构，其中热辐射翼形成在所述模块固定部上。

[6]根据[4]或[5]所述的散热结构，其中

所述连接器部以从所述壳体部件突出的方式与所述壳体部件一体地形成，并且

所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧从所述壳体部件露出并且充当对应的一个连接器部的端子，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的另一端侧由树脂部件模覆，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧与另一端侧相对。

Claims (4)

1.一种用于连接器模块的散热结构，包括：

连接器模块，该连接器模块包括：控制板，安装通过封装生热元件而构成的电子元件；壳体部件，由绝缘树脂形成并且内部容纳所述控制板；以及分别与配对连接器相连接的连接器部；以及

金属部件，该金属部件具有比所述连接器模块的表面积更大的表面积，并且包括模块固定部，所述连接器模块插入并且固定在该模块固定部中，使得产生自所述电子元件的热量传递到所述模块固定部，并且从具有大的表面积的所述金属部件释放，

其中，所述连接器模块包括散热部，该散热部通过将所述电子元件的一部分从所述壳体部件露出而形成，或者是通过所述壳体部件的与所述电子元件相接触的壁而形成，

其中，所述散热部直接地或者经由导热部件与所述模块固定部的内壁进行接触，

其中，所述连接器模块还包括：第一汇流条和第二汇流条，该第一汇流条和第二汇流条分别由金属板形成，

其中，所述第一汇流条和所述第二汇流条从所述壳体部件部分地露出，并且分别与配对连接器连接的连接器部与所述壳体部件一体地形成，并且覆盖所述第一汇流条和所述第二汇流条的露出外周，

其中，电子元件分别布置在流经大电流的路径的正极侧上和负极侧上，

其中，所述电子元件分别包括：所述第一汇流条和所述第二汇流条；用作所述生热元件的半导体元件，该半导体元件布置在所述第一汇流条和所述第二汇流条之间并且被控制为打开/关闭以用于在所述第一汇流条和第二汇流条之间接通/断开，并且该半导体元件由模覆所述第一汇流条和所述第二汇流条的一部分以及所述半导体元件的所述绝缘树脂封装，

其中，所述连接器部以从所述壳体部件突出的方式与所述壳体部件一体地形成，

其中，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧从所述壳体部件露出并且充当对应的一个连接器部的端子，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的另一端侧由所述树脂部件模覆，所述第一汇流条和第二汇流条每一者的一端侧与另一端侧相对，并且

其中，在布置于所述正极侧上和负极侧上的所述电子元件中，所述第一汇流条和所述第二汇流条的每一个都分支为多个路径，并且为各个分支路径设置所述半导体元件。

2.根据权利要求1所述的散热结构，还包括：

信号输入端子，该信号输入端子设置在所述控制板上，并且接收指示所述半导体元件的打开/关闭的控制信号，其中

所述控制板将开/关信号传输到所述半导体元件的控制电极以打开/关闭所述半导体元件，

所述壳体部件至少容纳所述半导体元件和所述控制板，并且将所述信号输入端子部分地露出，并且

所述连接器部覆盖所述信号输入端子的露出外周。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其中

所述第一汇流条和第二汇流条在相同的方向上露出，并且

覆盖所述第一汇流条和第二汇流条的露出外周的所述连接器部在露出方向上插入到要与所述连接器部连接的连接器接收部，并且在与所述露出方向相反的方向上从所述连接器接收部拔出。

4.根据权利要求3所述的散热结构，其中热辐射翼形成在所述模块固定部上。