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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Stromanschlusskasten (also
einen Kabelkasten), der als Verteilungsvorrichtung für
elektrische Energie eingesetzt wird (beispielsweise als Relaiskasten,
Sicherungskasten, Kasten für eine elektronische Steuereinheit,
und dergleichen), der elektrisch an eine Batterie und verschiedene
elektrische Verbraucher eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines
Automobils, angeschlossen ist, und betrifft spezieller einen Stromanschlusskasten,
der auf geeignete Art und Weise dazu eingesetzt wird, selektiv elektrische
Energie den elektrischen Verbrauchern zuzuführen, durch Ein-/Ausschaltsteuerung
von Transistoren, die entsprechend den elektrischen Verbrauchern
vorgesehen sind.
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Normalerweise
wurde die Zufuhr elektrischer Energie zu elektrischen Verbrauchern
eines Fahrzeugs bislang über elektromagnetische Relais
(also mechanische Relais) und Sicherungen gesteuert. Die elektromagnetischen
Relais und die Sicherungen sind innerhalb eines Kastenkörpers
eines Stromanschlusskastens aufgenommen. Bei dem Stromanschlusskasten,
der tatsächlich auf einem Fahrzeug vorgesehen ist, sind
mehrere Relais und ebenso mehrere Sicherungen, in entsprechender
Anzahl wie die elektrischen Verbraucher, in dem Kastenkörper
aufgenommen. 8 ist eine Perspektivansicht, die
einen herkömmlichen Stromanschlusskasten 300 des
Typs mit mechanischen Relais zeigt.
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Bei
diesem Stromanschlusskasten 300 sind verschiedene Verbinder 311 an
einem Seitenoberflächenabschnitt eines Kastenkörpers 310 vorgesehen, und
sind Leiterplatten 350, die jeweils elektrische Bauteile
(also Relais usw.) aufweisen, jeweils auf oberen und unteren Seiten
des Kastenkörpers 310 angebracht.
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Seit
einigen Jahren wurden, um eine kompakte Konstruktion mit geringem
Gewicht eines Stromanschlusskastens und eine Schaltsteuerung mit hoher
Geschwindigkeit zu erzielen, in zunehmendem Ausmaß Transistoren
wie Leistungs-MOSFETs anstelle elektromagnetischer Relais verwendet,
und es wurden bereits Stromanschlusskästen, welche Transistoren
einsetzen, in der Patentliteratur beschrieben (vgl. beispielsweise
das Patentdokument
JP-A-2001-211529 ).
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Ein
Stromanschlusskasten, der in dem voranstehend angegebenen Patentdokument
1 beschrieben wird, weist eine Sammelschienenplatte auf, bei welcher
Sammelschienen, die aus Metallblech bestehen, auf zumindest einer
Oberfläche einer Isolierplatte vorgesehen sind, um hierdurch
eine Sammelschienenschaltung auszubilden, wobei diese Sammelschienenplatte
innerhalb eines Isoliergehäuses aufgenommen ist. Dieser
Stromanschlusskasten weist weiterhin Schaltelemente auf, die jeweils
mehrere äußere Klemmen aufweisen, und die Schaltelemente
sind auf der Oberfläche der Sammelschienen der Sammelschienenplatte
angebracht, und sind in die Sammelschienenschaltung über
die externen Klemmen eingebaut. Weiterhin ist eine Leiterplatte vereinigt
mit einem Teil auf der Oberfläche der Sammelschienenplatte
ausgebildet, und ist zumindest ein Teil der externen Klemmen der
Schaltelemente an diese Leiterplatte angeschlossen. In diesem Fall weist
das Schaltelement die externe Klemme auf seiner Montageoberfläche
auf, und ist diese exter ne Klemme direkt an die Sammelschiene angeschlossen.
Weiterhin ist zumindest ein Teil der externen Klemmen des Schaltelements
an die Sammelschiene über Drähte angeschlossen.
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Wenn
Transistoren anstatt elektromagnetischer Relais eingesetzt werden,
können eine dünne Konstruktion und eine kompakte
Konstruktion mit geringem Gewicht eines Stromanschlusskastens erzielt werden.
Bei dem herkömmlichen Stromanschlusskasten gemäß dem
Patentdokument 1 wurden jedoch keine speziellen Maßnahmen
zu dem Zweck unternommen, eine ausreichend dünne Konstruktion zu
erzielen, und war es schwierig, die Anforderungen an eine derartig
dünne Konstruktion zu erfüllen.
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Die
Erfindung wurde angesichts der voranstehenden Umstände
entwickelt, und ein Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Stromanschlusskastens, bei welchem eine dünne Konstruktion
und eine kompakte Konstruktion mit geringem Gewicht besser erzielt
werden können, und auch die Wärmeabstrahlleistung
verbessert werden kann.
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Der
voranstehende Vorteil wird durch einen Stromanschlusskasten gemäß der
vorliegenden Erfindung erzielt, welcher die Merkmale aufweist, die
in den nachstehenden Absätzen (1) bis (9) angegeben sind.
- (1) Stromanschlusskasten, bei welchem vorgesehen
sind:
ein Leiterrahmen aus Metall, welchem Energie zugeführt
wird;
eine externe Verbindungsklemme, die einen Drahtverbinderabschnitt
aufweist;
eine Leiterplatte, die getrennt von dem Leiterrahmen
vorgesehen ist, und von dem Leiterrahmen getrennt ist;
ein
Transistor, der auf dem Leiterrahmen angebracht ist;
ein erster
Verbindungsdraht, welcher den Transistor und den Drahtverbinderabschnitt
verbindet; und
ein zweiter Verbindungsdraht, der den Transistor und
die Leiterplatte verbindet;
ein Gehäuseteil, welches
den Leiterrahmen, die externe Verbindungsklemme und die Leiterplatte aufnimmt.
- (2) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
wobei der Drahtverbinderabschnitt
der externen Verbindungsklemme in Form einer schwebenden Insel zwischen
dem Leiterrahmen und der Leiterplatte angeordnet ist.
- (3) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
wobei das Gehäuseteil
aus einem isolierenden Kunstharz ausgeformt ist.
- (4) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
wobei der Transistor
auf dem Leiterrahmen im Zustand eines freiliegenden Chips angebracht
ist.
- (5) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
wobei weiterhin
ein dritter Verbindungsdraht vorgesehen ist, welcher den Transistor
und die Leiterplatte verbindet, zur Überwachung der Ausgangsspannung
des Transistors.
- (6) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
bei welchem die
externe Verbindungsklemme und der Leiterrahmen durch Einsetzformen
in dem Gehäuseteil angebracht sind.
- (7) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
bei welchem der
Leiterrahmen die Form einer flachen Platte aufweist.
- (8) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
bei welchem der
Drahtverbindungsabschnitt senkrecht zur Oberfläche der
Leiterplatte angeordnet ist.
- (9) Stromanschlusskasten nach Absatz (1),
bei welchem die
externen Verbindungsklemmen weiterhin einen Verbindungsklemmenabschnitt aufweisen,
der am Umfang des Gehäuseteils angeordnet ist.
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Bei
dem Stromanschlusskasten gemäß den voranstehenden
Absätzen (1), (3), (4), (6), (7) und (9) ist jedes Schaltungsmuster
zum Zwecke der Energiezuführung von der Leiterplatte entfernt,
und wird die Energieversorgung vollständig durch den Leiterrahmen
gesteuert, der getrennt von der Leiterplatte vorgesehen ist. Daher
müssen nur die Schaltungsmuster für Signale auf
der Leiterplatte ausgebildet werden, und kann eine Konstruktion
der Leiterplatte erzielt werden, die kompakt ist, und ein geringes
Gewicht aufweist. Weiterhin sind die Abmessungen in Querrichtung
des Leiterrahmens nicht so stark eingeschränkt wie im Vergleich
zu Schaltungsmustern, die auf der Leiterplatte vorgesehen sind,
und können frei wählbar festgelegt werden, so
dass die Wärmeabstrahlleistung in Bezug auf Wärme,
die durch die Energieversorgung hervorgerufen wird, verbessert werden
kann. Weiterhin wird Wärme, die bei den Transistoren im
Zustand eines freiliegenden Chips erzeugt wird, direkt über
den Leiterrahmen abgestrahlt, ohne auf die Leiterplatte übertragen
zu werden, so dass eine hervorragende Wärmeabstrahlleistung
erzielt werden kann. Darüber hinaus werden Transistoren anstelle
mechanischer Relais eingesetzt, und sind darüber hinaus
Verbinder zum Zwecke der Energiezufuhr und des Anschlusses an elektrische
Verbraucher an dem äußeren Umfangsabschnitt des
Stromanschlusskastens vorgesehen, und ist darüber hinaus
die Leiterplatte in dem Raum in dem Gehäuseteil vorgesehen.
Daher kann insbesondere eine dünne Konstruktion des Stromanschlusskastens
erzielt werden. Weiterhin ist das Gehäuseteil so ausgeformt, dass
nicht nur die externen Verbindungsklemmen, sondern auch der Leiterrahmen,
durch Einsetzformen in den Gehäuseteilkörper eingeformt
sind, so dass der Leiterrahmen nicht auf dem Gehäuseteil
in einem nachfolgenden Schritt angebracht werden muss, so dass der
Wirkungsgrad in Bezug auf den Zusammenbauvorgang verbessert wird.
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Bei
dem Stromanschlusskasten gemäß den voranstehenden
Absätzen (2) und (8) kann der Verbindungsvorgang zum Verbinden
der Transistoren, der externen Verbindungsklemmen und der Leiterplatte
miteinander einfach durchgeführt werden. Darüber
hinaus nimmt die Entfernung zwischen dem Leiterrahmen und der Leiterplatte
zu, so dass Wärme weniger leicht von dem Leiterrahmen auf
die Leiterplatte übertragen werden kann, und ist darüber
hinaus ein Raum zwischen dem Leiterrahmen und der Leiterplatte vorhanden,
so dass die Wärmeabstrahlleistung des Leiterrahmens verbessert
wird.
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Bei
dem Stromanschlusskasten gemäß dem voranstehenden
Absatz (5) wird die Spannung des Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitts
des Transistors überwacht, so dass dann, wenn sich ein
Wirbelstrom entwickelt, eine Steuerung zum Ausschalten des Transistors
ermöglicht wird, wodurch die Funktionsweise einer Sicherung
erzielt wird.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können eine dünne Konstruktion
und eine kompakte und ein geringes Gewicht aufweisende Konstruktion
des Stromanschlusskastens erzielt werden, und kann auch die Wärmeabstrahlleistung
verbessert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zusammenfassend voranstehend geschildert.
Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand der folgenden
Abschnitte mit Schilderung der beigefügten Zeichnungen
deutlicher werden.
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1 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer bevorzugten
Ausführungsform eines Stromanschlusskastens gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Perspektivansicht eines Gehäuseteils des Stromanschlusskastens,
wobei externe Verbindungsklemmen und ein Leiterrahmen vorgesehen
sind, die vereinigt damit ausgebildet sind.
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3 ist
eine Aufsicht auf den Leiterrahmen, auf welchem Transistoren jeweils
im Zustand eines freiliegenden Chips durch Oberflächenmontage
angebracht sind.
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4 ist
eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, bei welchem eine
Leiterplatte in dem Gehäuseteil von 2 angebracht
ist.
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5A ist
eine Aufsicht des fertig gestellten Stromanschlusskastens, bei welchem
eine Drahtverbindung durchgeführt wurde, die 5B und 5C sind
Seitenansichten, bei denen die Darstellung der Klemmen weggelassen
ist, 5D ist eine Seitenansicht aus einer solchen Richtung,
dass man den Zustand der Drahtverbindung erfassen kann, 5E ist eine
Seitenansicht von externen Verbindungsklemmen eine ersten Art, und 5F ist
eine Seitenansicht externer Verbindungsklemmen einer zweiten Art.
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6A ist
eine vergrößerte Seitenansicht des Stromanschlusskastens
bei Betrachtung in einer derartigen Richtung, dass der Zustand der
Drahtverbindung erfasst werden kann, und 6B ist
eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der
von einem gestrichelten Kreis VI(b) von 6A umschlossen ist.
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7 ist
eine Aufsicht von der Oberseite von 6B aus.
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8 ist
eine Perspektivansicht, die das Erscheinungsbild eines herkömmlichen
Stromanschlusskastens zeigt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachstehend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer bevorzugten
Ausführungsform eines Stromanschlusskastens gemäß der
Erfindung, 2 ist eine Perspektivansicht
eines Gehäuseteils, welches externe Verbindungsklemmen
aufweist, und einen Leiterrahmen, die vereinigt damit ausgebildet sind, 3 ist
eine Aufsicht auf den Leiterrahmen, auf welchem Transistoren jeweils
im Zustand eines freiliegenden Chips durch Oberflächenmontage
angebracht sind, 4 ist eine Perspektivansicht,
die einen Zustand zeigt, bei welchem eine Leiterplatte in dem Gehäuseteil
von 2 angebracht ist, 5A ist
eine Aufsicht des fertig gestellten Stromanschlusskastens, bei welchem
eine Drahtverbindung durchgeführt wurde, 5B und 5C sind Seitenansichten,
bei welchen die Darstellung der Klemmen weggelassen ist, 5D ist
eine Seitenansicht aus einer derartigen Richtung, bei welcher der Zustand
der Drahtverbindung erfasst werden kann, 5E ist
eine Seitenansicht, welche externe Verbindungsklemmen einer ersten
Art zeigt, 5F ist eine Seitenansicht, die
externe Verbindungsklemmen einer zweiten Art zeigt, 6A ist
eine vergrößerte Seitenansicht des Stromanschlusskastens
bei Betrachtung in einer derartigen Richtung, dass der Zustand der
Drahtverbindung erfasst werden kann, 6B ist
eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, der
von einem gestrichelten Kreis VI(b) von 6A umschlossen
ist, und 7 ist eine Aufsicht bei Betrachtung
von der Oberseite von 6B aus. Zum besseren Verständnis
des inneren Aufbaus des Stromanschlusskastens wird ein transparenter
Kasten aus Harz als Stromanschlusskasten gemäß dieser Ausführungsform
eingesetzt.
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Wie
aus 1 hervorgeht, weist dieser Stromanschlusskasten
das Gehäuseteil 10 auf, welches einen Gehäuseteilkörper 10A aufweist
(der aus einem isolierenden Kunstharz besteht), und Verbindergehäuseabschnitte 11A, 11B, 11C und 12A aufweist, die
vereinigt mit seinem äußeren Umfangsabschnitt vorgesehen
sind, wobei die mehreren externen Verbindungsklemmen 20 und
der Stromversorgungs-Leiterrahmen 30 (der bei Betrachtung
von oben U-förmig ausgebildet ist) vereinigt in dem Aufnahmeteilkörper 10A des
Aufnahmeteils 10 gehaltert werden, die mehreren Transistoren 40 im
Zustand eines freiliegenden Chips, die auf einer oberen Oberfläche
des Leiterrahmens 30 angebracht und angeordnet sind, die
Leiterplatte 50, die in einem Raum innerhalb des Aufnahmeteils 10 angebracht
ist, Verbindungsdrähte 60, welche die Transistoren 40,
die externen Verbindungsklemmen 20 und die Leiterplatte 50 miteinander
verbinden, einen Plattenverbinder 70 zum Verbinden der
Leiterplatte 50 mit einer Leiterplatte (beispielsweise
einer Leiterplatte eines Stromanschlusskastens, der auf dem Stromanschlusskasten
von 1 aufgestapelt ist) eines anderen Stromanschlusskastens,
und eine obere Abdeckung 80, die so an dem Gehäuseteil 10 angebracht
ist, dass sie den Leiterrahmen 30, die Transis toren 40, die
Verbindungsdrähte 60, die Leiterplatte 50,
usw. abdeckt.
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Der
Leiterrahmen 30 ist als einteilige Konstruktion in Form
einer flachen Platte ausgebildet, unter Einsatz eines elektrisch
leitfähigen Metallblechs, und dieser Leiterrahmen 30 weist
einen ersten Plattenabschnitt 31 auf, einen zweiten Plattenabschnitt 32 parallel
zum ersten Plattenabschnitt 31, und einen Verbindungsplattenabschnitt 33,
welcher den ersten und den zweiten Plattenabschnitt 31 bzw. 33 an
deren Enden verbindet. Ein Stromzuführungs-Klemmenabschnitt 35 ist
an jenem Endabschnitt des ersten Plattenabschnitts 31 vorgesehen,
der in der Nähe des Verbindungsplattenabschnitts 33 angeordnet
ist.
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Ein äußerer
Endabschnitt jeder externen Verbindungsklemme 20 dient
als ein Verbinderklemmenabschnitt, wogegen ein innerer Endabschnitt
von dieser als ein Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitt dient.
Die externen Verbindungsklemmen 20 werden auf zwei Arten
unterteilt, nämlich externe Verbindungsklemmen 21 einer
ersten Art (deren Verbinderklemmenabschnitte in unteren Abschnitten
(unteren Halbabschnitten) der Verbindergehäuse 11B, 11c und 12A angeordnet
sind), und zweite externe Verbindungsklemmen 22, deren
Verbinderklemmenabschnitte in oberen Abschnitten (oberen Halbabschnitten)
der Verbindergehäuse 11B, 11C und 12A angeordnet
sind. Wie in 6B gezeigt, weist jede externe
Verbindungsklemme 21 den Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitt 21a in
Form einer flachen Platte mit kleiner Fläche an ihrem inneren
Endabschnitt auf, und weist jede externe Verbindungsklemme 22 den
Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitt 22a in Form einer
flachen Platte mit kleiner Fläche an ihrem inneren Endabschnitt
auf.
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Das
Gehäuseteil 10 weist den Gehäuseteilkörper 10A auf,
und dieser Gehäuseteilkörper 10A weist
ein Paar paralleler Längsseitenabschnitte 11 und 12 auf,
einen Abschnitt 13 an der kurzen Seite, der sich zwischen
entgegengesetzten Enden der längsseitigen Abschnitte 11 und 12 erstreckt
und diese verbindet, einen anderen Abschnitt 14 an der
kurzen Seite, der sich zwischen den (entgegengesetzten) anderen
Enden der längsseitigen Abschnitte 11 und 12 erstreckt
und diese miteinander verbindet, und eine untere Wand 10B,
die eine Unterseite eines Aufnahmeraums in einem quadratischen,
rahmenförmigen Abschnitt festlegt, der durch die längsseitigen Abschnitte 11 und 12 und
durch die Abschnitte 13 und 14 der kurzen Seiten
gebildet wird. Die Verbindergehäuseabschnitte 11A, 11B und 11C,
die in Horizontalrichtung offen sind, sind an dem äußeren
Seitenrandabschnitt des linksseitigen Abschnitts 11 vorgesehen,
und weiterhin ist der Verbindergehäuseabschnitt 12A,
der in Horizontalrichtung offen ist, an dem äußeren
Seitenrandabschnitt des Längsseitenabschnitts 12 vorgesehen.
Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Montagestütze.
Bei der Herstellung des Gehäuseteils 10 werden
der Leiterrahmen 30 und die externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
in eine Form eingesetzt, und dann wird ein Isolierkunstharz in diese
Form eingegeben, wodurch der Gehäuseteilkörper 10A ausgeformt
wird, bei welchem der Leiterrahmen 30 und die externen
Verbindungsklemmen 20 (21 und 22) durch
Einsetzformen ausgeformt werden. Dies führt dazu, dass
die obere Oberfläche des Leiterrahmens 30 und
der Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der externen
Verbindungsklemmen 20 (21 und 22) in dem
Raum innerhalb des Gehäuseteils 10 freigelegt werden,
und der Stromzuführungs-Klemmenabschnitt 35 des
Leiterrahmens 30 und die Verbinderklemmenabschnitte der
externen Verbinderklemmen 20 (21 und 22)
in die Verbindergehäuseabschnitte 11A, 11B, 11C und 12A vorstehen.
Die Verbinderklem menabschnitte des Stromzuführungs-Klemmenabschnitts 35 und
die externen Verbinderklemmen 20 (21 und 22)
sind daher innerhalb der Verbindergehäuseabschnitte 11A, 11B, 11C und 12A angeordnet,
so dass Verbinder 111A, 111B, 111C und 112A ausgebildet
werden. Der Verbinder 111A ist elektrisch an eine positive
Klemme einer Batterie angeschlossen, und die anderen Verbinder 111B, 111C und 112A sind
elektrisch an Stromverbraucher angeschlossen.
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Wie
in 7 dargestellt, weist jeder der mehreren Transistoren 40 im
Zustand eines freiliegenden Chips einen Leistungs-MOSFET auf, der
einen Eingangsklemmen-Kontaktabschnitt aufweist (D: Drain-Kontakt)
(nicht gezeigt) an seiner unteren Oberfläche, wobei weiterhin
ein Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitt (S. Source-Kontakt) 41 und ein
Steuerklemmen-Kontaktabschnitt (G: Gate-Kontakt) 42 an
dessen unterer Oberfläche vorgesehen sind. Diese Transistoren 40 sind
in einer Reihe auf den ersten bzw. zweiten Plattenabschnitten 31 und 32 angeordnet
und angebracht, wobei ihre Eingangsklemmen-Kontaktabschnitte (die
an ihren unteren Oberflächen vorgesehen sind) direkt mit
der oberen Oberfläche des Leiterrahmens 30 verlötet
sind. In diesem Fall können dann, wenn eine Silberpaste
mit niedrigem Schmelzpunkt als ein Verbindungsmaterial eingesetzt
wird, die Transistoren 40 durch Oberflächenmontage
auf dem Leiterrahmen 30 angebracht werden, durch ihre Einführung,
zusammen mit dem Aufnahmeteil 10, in einen Ofen.
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Die
Leiterplatte 50 ist eine gedruckte Leiterplatte mit Rechteckform,
bei welcher Elektronik-Bauelemente 52 auf ihrer einen Seite
oder auf ihren beiden Seiten angebracht sind, und diese Leiterplatte 50 weist
Stege 51 von Schaltungsmustern auf, die in der Nähe
ihrer längsseitigen Randabschnitte vorgesehen sind.
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Wie
in den 6A, 6B und 7 gezeigt,
sind die Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitte 41, die jeweils
auf den oberen Oberflächen der Transistoren 40 vorgesehen
sind, mit den Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitten 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
verbunden, durch erste Verbindungsdrähte 61, und
sind die Steuerklemmen-Kontaktabschnitte 42, die jeweils
auf den oberen Oberflächen der Transistoren 40 vorgesehen
sind, mit den Stegen des Signalsteuerschaltungsmusters auf der Leiterplatte 50 durch
zweite Verbindungsdrähte 63 verbunden. Um die
Spannung der Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitte 41 der Transistoren 40 zu überwachen,
sind die Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a der
externen Verbindungsklemmen 21, die an die Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitte 41 angeschlossen
sind, mit den Stegen des Spannungsüberwachungs-Schaltungsmusters
auf der Leiterplatte 50 durch dritte Verbindungsdrähte 62 verbunden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform sind die Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
in Form einer "schwebenden Insel" zwischen dem Leiterrahmen 30 und
der Leiterplatte 50 angeordnet, und weisen direkt nach
oben, wobei die oberen Oberflächen der Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20, die oberen Oberflächen
der Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitte 41 und Steuerklemmen-Kontaktabschnitte 42 auf
den oberen Oberflächen der Transistoren 40 vorgesehen
sind, und die oberen Oberflächen der Stege der Schaltungsmuster der
Leiterplatte 50 im Wesentlichen in derselben Höhe
angeordnet sind.
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Weiterhin
sind die Verbinderklemmenabschnitte der externen Verbinderklemmen 20 (21 und 22),
die in jedem Verbindergehäu seabschnitt 11B, 11C und 12A vorgesehen
sind, in zwei Reihen (in einer oberen und unteren Reihe) in Richtung
von oben nach unten (Vertikalrichtung) angeordnet, so dass durch
Ausbildung eines abgebogenen Abschnitts 22c in Form von
L in einem mittleren Abschnitt jeder externen Verbindungsklemme 22 der
oberen Reihe, wie in den 5E, 5F, 6A und 6B gezeigt
ist, die oberen Oberflächen der Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 21 bzw. 22 im Wesentlichen
in derselben Höhe angeordnet sind.
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Als
nächstes wird kurz ein Vorgang zur Herstellung des Stromanschlusskastens
beschrieben.
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Zur
Herstellung dieses Stromanschlusskastens werden zuerst der Leiterrahmen 30 und
die externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
in die Form eingesetzt, und wird dann das Gehäuseteil 10 durch
Spritzgießformen wie in 2 dargestellt
hergestellt. Dann werden die Transistoren 40 mittels Oberflächenmontage
auf der oberen Oberfläche des Leiterrahmens 30 angebracht,
wie dies in 3 gezeigt ist. Dann wird die
Leiterplatte 50 in dem Raum innerhalb des Aufnahmeteils 10 angeordnet,
wie in 4 gezeigt ist, und dann geht der Vorgang zum Drahtverbindungsschritt über.
Bei diesem Drahtverbindungsschritt werden die Transistoren 40,
die externen Verbindungsklemmen 20 und die Leiterplatte 50 miteinander
durch die Verbindungsdrähte 61, 63 und 62 verbunden,
wie in den 5A bis 7 gezeigt
ist. Dann wird die obere Abdeckung 80 an dem Gehäuseteil 10 angebracht,
wodurch der Stromanschlusskasten gemäß der vorliegenden
Ausführungsform fertig gestellt ist.
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Als
nächstes werden vorteilhafte Auswirkungen des Stromanschlusskastens
gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.
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Bei
diesem Stromanschlusskasten ist jedes Schaltungsmuster zum Zwecke
der Stromzufuhr bei der Leiterplatte 50 weggelassen, und
erfolgt die Stromzufuhr insgesamt über den Leiterrahmen 30, der
getrennt von der Leiterplatte 50 vorgesehen ist. Daher
muss nur das Leitungsmuster für Signale bei der Leiterplatte 50 ausgebildet
werden, so dass eine kompakte Konstruktion mit geringem Gewicht
der Leiterplatte 50 erzielt werden kann. Weiterhin sind die
Abmessungen im Querschnitt des Leiterrahmens 30 nicht so
stark eingeschränkt im Vergleich zu Schaltungsmustern,
die auf der Leiterplatte 50 vorgesehen sind, und können
frei wählbar festgelegt werden, so dass die Wärmeabstrahlleistung
in Bezug auf Wärme erhöht werden kann, die durch
die Energieversorgung hervorgerufen wird.
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Weiterhin
wird Wärme, die bei den Transistoren 40 im Zustand
eines freiliegenden Chips hervorgerufen wird, direkt über
den Leiterrahmen 30 abgegeben, ohne auf die Leiterplatte 50 übertragen
zu werden, so dass ein hervorragender Wärmeabstrahleffekt
erzielt werden kann. Weiterhin werden die Transistoren 40 anstelle
von mechanischen Relais eingesetzt, und sind darüber hinaus
der Verbinder 111A zum Zwecke der Stromzuführung
und die Verbinder 111B, 111C und 112A zum
Zwecke des Anschlusses an elektrische Verbraucher an dem Außenumfangsabschnitt
des Stromanschlusskastens vorgesehen, und ist darüber hinaus
die Leiterplatte 50 in dem Raum innerhalb des Gehäuseteils 10 aufgenommen.
Daher kann speziell eine dünne Konstruktion des Stromanschlusskastens
erzielt werden. Darüber hinaus ist das Gehäuseteil 10 so
ausgebildet, dass nicht nur die externen Verbindungsklemmen 20,
sondern auch der Leiterrahmen 30, durch Einsetzformen in
den Gehäuseteilkörper 10A ausgebildet
werden. Daher muss der Leiterrahmen 30 nicht auf dem Gehäuseteil 10 in
einem nachfolgenden Schritt angebracht werden, so dass der Wirkungsgrad
des Zusammenbauvorgangs verbessert wird.
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Weiterhin
sind die Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
in Form einer schwebenden Insel zwischen dem Leiterrahmen 30 und
der Leiterplatte 50 vorgesehen, und sind nach oben gerichtet,
so dass der Verbindungsvorgang zum Verbinden der Transistoren 40,
der externen Verbindungsklemmen 20 und der Leiterplatte 50 miteinander leicht
effizient durchgeführt werden kann. Weiterhin nimmt die
Entfernung zwischen dem Leiterrahmen 30 und der Leiterplatte 50 zu,
so dass weniger Wärme von dem Leiterrahmen 30 an
die Leiterplatte 50 übertragen wird, und darüber
hinaus ein Raum zwischen dem Leiterrahmen 30 und der Leiterplatte 50 hervorgerufen
wird, so dass die Wärmeabfuhrleistung des Leiterrahmens 30 verbessert
wird.
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Um
die Spannung des Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitts 41 des
Transistors 40 zu überwachen, ist der Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitt 21a der
externen Verbindungsklemme 21 an die Leiterplatte 50 durch
den dritten Verbindungsdraht 62 angeschlossen, so dass
dann, wenn ein Wirbelstrom auftritt, eine Steuerung zum Ausschalten des
Transistors 40 ermöglicht werden kann, wodurch die
Funktionsweise als eine Sicherung erzielt wird.
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Weiterhin
ist bei dem Stromanschlusskasten gemäß der vorliegenden
Ausführungsform eine solche Ausbildung vorgesehen, dass
die oberen Oberflächen der Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22),
die oberen Oberflächen der Ausgangsklemmen-Kontaktabschnitte 41 und
der Steuerklemmen-Kontaktabschnitte 42, die auf den oberen Oberflächen
der Transistoren 40 vorge sehen sind, und die oberen Oberflächen
der Schaltungsmuster der Leiterplatte 50 im Wesentlichen
auf derselben Höhe angeordnet sind. Daher können
die externen Verbindungsklemmen 20, die Transistoren 40 und
die Leiterplatte 50 miteinander durch einen einzigen Verbindungsschritt
verbunden werden. Weiterhin trägt die Tatsache, dass diese
oberen Oberflächen im Wesentlichen auf derselben Höhe
angeordnet sind, auch zu einer dünnen Konstruktion des
Stromanschlusskastens bei.
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Weiterhin
sind, selbst wenn die externen Verbindungsklemmen 20 (21 und 22)
in zwei oder mehr Reihen in den Verbindergehäuseabschnitten 11B, 11C und 12A angeordnet
sind, die Verbindungsdraht-Verbindungsabschnitte 21a und 22a der
externen Verbindungsklemmen 20 im Wesentlichen auf derselben
Höhe angeordnet, so dass eine kompakte Konstruktion des
Stromanschlusskastens und ein vereinfachter Verbindungsschritt erzielt
werden können, während die Anzahl der Pole der
Verbinder 111A, 111B und 121A erhöht
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die voranstehend geschilderte
Ausführungsform beschränkt, und es können
geeignete Abänderungen, Verbesserungen, usw. vorgenommen
werden. Weiterhin sind das Material, die Form, die Abmessungen, die
Anzahl, die Anordnung, usw. jedes der Bestandteile bei der voranstehend
geschilderten Ausführungsform frei wählbar, und
gibt es insoweit keine speziellen Beschränkungen, soweit
die Erfindung verwirklicht werden kann.
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Die
Transistoren 40 sind nicht auf die MOSFETs beschränkt,
und können auch Bipolar-Transistoren sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A [0004]