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EINE SCHALTUNG
BILDENDES BAUTEIL UND SCHALTUNGSEINHEIT
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein eine Schaltung bildendes Bauteil zum Ausbilden einer Leistungsschaltung
in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug.
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Als eine herkömmliche Einheit zum Verteilen elektrischer
Energie zu elektronischen Einheiten von einer gemeinsamen fahrzeugseitigen
Energieversorgungsquelle ist ein elektrischer Anschlußkasten
bekannt, in welchem eine Mehrzahl von Sammelschienenplatten zusammengestapelt
sind, um eine Energieversorgungsschaltung auszubilden, und Sicherungen
und Relaisschalter sind darin enthalten.
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In den letzten Jahren ist, um einen
kompakten Aufbau und ein schnelles Umschaltsteuern eines derartigen
elektrischen Anschlußkastens
zu erzielen, ein elektrischer Anschlußkasten entwickelt worden, in
welchem anstelle eines Verwendens der Relais Halbleiterschaltvorrichtungen,
wie zum Beispiel ein FET, zwischen Eingangs- und Ausgangsanschlüssen vorgesehen
sind.
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Zum Beispiel offenbart die JP-A-10-35375
einen elektrischen Anschlußkasten,
welcher eine Sammelschienenplatte, die eine Stromschaltung ausbildet,
FETs bzw. Halbleiterschaltvorrichtungen, die in der Stromschaltung
enthalten sind, und eine Steuerplatine zum Steuern des Betriebs
der FETs aufweist. Die Sammelschienenplatte und die Steuerplatine sind
in zwei (oberen und unteren) Stufen in beabstandeter Beziehung zueinander
angeordnet. Die FETs sind zwischen den zwei Platten angeordnet.
Drainanschlüsse
und Sourceanschlüsse
der FETs sind mit der Sammelschienenplatte verbunden, während Gateanschlüsse der
FETs mit der Steuerplatine verbunden sind.
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In dem elektrischen Anschlußkasten,
der in der vorhergehenden Ver öffentlichung
offenbart ist, sind mindestens zwei Platten, das heißt die Sammelschienenplatte
und die Steuerplatine, erforderlich. Daneben muß ein Raum zum Zulassen, daß diese Platten
auf eine derartige dreidimensionale Weise in einer beabstandeten
Beziehung zueinander angeordnet sind, daß die FETs zwischen den zwei
Platten vorgesehen werden können,
sichergestellt werden. Ebenso werden bei dem vorhergehenden elektrischen
Anschlußkasten
die FETs zwischen der Sammelschienenplatte und der Steuerplatine
vorgesehen. Deshalb ist es wahrscheinlich, daß Wärme, die von den FETs erzeugt
wird, in dem Raum zwischen den zwei Platten verbleibt. Es ist notwendig,
eine komplizierte Struktur zum Ableiten dieser Wärme anzuwenden. Ebenso muß ein kompliziertes
und großes
Ableitungsteil verwendet werden, das viele Rippen für Ableitungszwecke
aufweist.
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Unter den vorhergehenden Umständen ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leistungsschaltung,
die eine kleinere Wärmemenge
erzeugt, mit einem einfachen und kompakten Aufbau zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch
1, 8, 9 und 13 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Um die zuvor beschriebenen Probleme
zu lösen,
weist ein eine Schaltung bildendes Bauteil eine Mehrzahl von Sammelschienen,
die eine Leistungsschaltung bilden, ein Schaltelement, das in der
Leistungsschaltung vorgesehen ist, und eine Steuerplatine zum Steuern
eines Öffnens/Schließens des Schaltelements
auf. Die Sammelschienen sind an einer Oberfläche der Steuerschaltungsplatte
befestigt und auf einer ungefähr
gleichen Ebene angeordnet. Das Schaltelement weist einen kontaktseitigen
Anschluß und
einen spulenseitigen Anschluß auf,
welche auf einer anderen ungefähr
gleichen Ebene angeordnet sind. Der kontaktseitige Anschluß ist mit den
Sammelschienen verbunden. Der spulenseitige Anschluß ist mit
der Steuerplatine verbunden.
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Bei diesem Aufbau wird die Mehrzahl
von Sammelschienen, die die Leistungsschaltung ausbildet, auf eine
derartige Weise auf der Oberfläche
der Steuerplatine haftend befestigt, daß diese Sammelschienen auf
einer ungefähr
gleichen Ebene angeordnet sind. Ebenso werden oberflächenmontierbare Relaisschalter,
von denen jeder die kontaktseitigen Anschlüsse und die spulenseitigen
Anschlüsse
aufweist, die auf einer gleichen Ebene angeordnet sind, als die
Schalteinrichtung dieser Leistungsschaltung verwendet und sind die
kontaktseitigen Anschlüsse auf
den Sammelschienen befestigt, während
die spulenseitigen Anschlüsse
auf der Steuerplatine befestigt sind. Deshalb kann verglichen mit
einem Aufbau, bei welchem viele Halbleiterschaltvorrichtungen, wie zum
Beispiel FETs, als eine derartige Schalteinrichtung verwendet werden,
die Gesamthöhe
bzw. -dicke des eine Schaltung bildenden Bauteils viel kleiner gemacht
werden, während
die Wärmemenge,
die in der gesamten Schaltung erzeugt wird, auf einen niedrigeren
Wert verringert wird. Weiterhin ist es grundsätzlich nicht notwendig, eine
Sammelschienenplatte, in welcher Sammelschienen von einer isolierenden
Platte gehalten werden, die in einem herkömmlichen elektrischen Anschlußkasten
erforderlich sind, und Verdrahtungselemente zu verwenden, die zum Verbinden
der Halbleiterschaltungsvorrichtungen mit den Platten erforderlich
sind (Jedoch wird in der vorliegenden Erfindung die Verwendung von
einigen Verdrahtungselementen und FETs oder dergleichen nicht verhindert).
Deshalb ist die Dicke des Gesamtaufbaus verglichen mit einem herkömmlichen Aufbau,
bei welchem eine Sammelschienenplatte und eine Steuerplatine in
einer beabstandeten Beziehung zueinander vorgesehen sind und Halbleiterschaltvorrichtungen
mit den zwei Platten verbunden sind, stark verringert und vereinfacht.
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Vorzugsweise ist ein Durchgangsloch
in der Steuerplatine ausgebildet und ist der kontaktseitige Anschluß über das
Durchgangsloch mit den Sammelschienen verbunden. Bei diesem Aufbau
kann der oberflächenmontierbare
Relaisschalter ohne Schwierigkeit auf sowohl der Steuerplatine als
auch den Sammelschienen befestigt werden. Weiterhin ist die Höhe eines
Endabschnitts des spulenseitigen Anschlusses um eine Dicke der Steuerplatine
höher als die
eines Endabschnitts des kontaktseitigen Anschlusses. Bei diesem
Aufbau können
die Anschlüsse
ungeachtet der Dicke der Steuerplatine ohne Ausüben einer übermäßigen Deformation auf die Anschlüsse auf
einer Sammelschienengruppe bzw. der Steuerplatine befestigt werden und
können
deshalb Spannungen in den derart befestigten Anschlüssen stark
verringert werden.
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In der Erfindung kann jede Sammelschiene wie
erwünscht
angeordnet werden. Vorzugsweise steht die Mehrzahl von Sammelschienen
in einer Seitenrichtung von der Steuerplatine hervor, um Verbindungsanschlüsse auszubilden.
Bei diesem Aufbau kann die Leistungsschaltung, die durch die Sammelschienen
ausgebildet ist, einfach mit einer externen Schaltung verbunden
werden.
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Vorzugsweise ist die Leistungsschaltung,
die durch die Sammelschienen ausgebildet ist, eine Energieversorgungsschaltung
zum Zuführen
elektrischer Energie von einer Energieversorgungsquelle über die
Relaisschalter zu einer Mehrzahl von elektrischen Lasten. In diesem
Fall enthalten die Verbindungsanschlüsse Eingangsanschlüsse zur
Verbindung mit einer Energieversorgungsquelle und eine Mehrzahl
von Ausgangsanschlüssen
zur Verbindung mit den elektrischen Lasten und führt die Mehrzahl von Sammelschienen
elektrische Energie, die von den Eingangsanschlüssen zugeführt wird, durch die Ausgangsanschlüsse den
elektrischen Lasten zu.
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Vorzugsweise weist das eine Schaltung
bildende Bauteil weiterhin einen Sicherungsanschluß und eine
zweite Sammelschienenplatte auf, die andere Sammelschienen aufweist.
Die Mehrzahl von Sammelschienen bildet eine erste Sammelschienengruppe.
Die Ausgangsanschlüsse
der ersten Sammelschienengruppe sind derart angeordnet, daß sie in
einer gemeinsamen Richtung hervorstehen, um erste Sicherungsverbindungsanschlüsse auszubilden.
Zweite Sicherungsverbindungsanschlüsse sind an einem ersten Ende
der zweiten Sammelschienengruppe ausgebildet und externe Verbindungsanschlüsse sind
an dem anderen Ende von ihr ausgebildet. Die zweite Sammelschienengruppe
ist derart angeordnet, daß die
zweite Sammelschienengruppe ungefähr parallel zu der Steuerplatine
ist und daß jeder
von zweiten Sicherungsverbindungsanschlüssen jedem von ersten Sicherungsverbindungsanschlüssen gegenüberliegt.
Der Sicherungsanschluß ist
auf eine gespreizte Weise abnehmbar an den ersten und zweiten Sicherungsverbindungsanschlüssen angebracht.
Bei diesem Aufbau kann im Gegensatz zu dem Fall, in dem Sicherungen
durch Sammelschienen auf einer Lei stungsschaltung befestigt sind,
eine Mehrzahl von Sicherungsbefestigungsabschnitten auf eine konzentrierte
Weise in einem Bereich vorgesehen sein und können daneben die Sicherungen einfach
angebracht und abgenommen werden, so daß der Wirkungsgrad eines Wartungsvorgangs
verbessert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungseinheit geschaffen, die
das zuvor erwähnte
eine Schaltung bildende Bauteil und ein Ableitungsteil aufweist,
das eine Schaltungsbefestigungsoberfläche aufweist. Die Sammelschienen
des eine Schaltung bildenden Bauteils sind durch eine Isolationsschicht
an der Schaltungsbefestigungsoberfläche befestigt.
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Bei dieser Schaltungseinheit kann
Wärme, die
in dem eine Schaltung bildenden Bauteil erzeugt wird, über das
Ableitungsteil wirksam nach außen
abgeleitet werden.
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In diesem Fall erzeugt der oberflächenmontierbare
Relaisschalter eine kleinere Wärmemenge im
Vergleich zu der Halbleiterschaltvorrichtung, wie zum Beispiel einem
FET, und deshalb kann die Struktur des Ableitungsteils vereinfacht
werden. Zum Beispiel kann das Ableitungsteil eine lagenähnliche Form
aufweisen und kann einen Befestigungsabschnitt zum Verbinden mit
einem Fahrzeug aufweisen. Bei diesem Aufbau kann die Gesamtstruktur
der Einheit vereinfacht werden und kann ihre Dicke verglichen mit
einer herkömmlichen
Einheit verringert werden, die ein Ableitungsteil verwendet, das
viele Rippen aufweist. Daneben kann die Schaltungseinheit unter
Verwendung des Befestigungsabschnitts des Ableitungsteils einfach
in ein Fahrzeug eingebaut werden und wird zugelassen, daß Wärme, die
in dem eine Schaltung bildenden Bauteil erzeugt wird, wirkungsvoll
durch das Ableitungsteil zu dem Fahrzeug austritt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung weist ein Schaltelement ein Hauptgehäuse, einen
kontaktseitigen Anschluß,
der sich von dem Hauptgehäuse
ausdehnt und mit einem ersten Teil verbunden ist, und einen spulenseitigen
Anschluß auf,
der sich von dem Hauptgehäuse
ausdehnt und mit einem zweiten Teil verbunden ist. Der kontaktseitige
Anschluß und
der spulenseitige Anschluß sind
auf einer ungefähr
gleichen Ebene angeordnet.
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Bei diesem Relaisschalter sind der
kontaktseitige Anschluß Und
der spulenseitige Anschluß auf der
ungefähr
gleichen Ebene angeordnet und dehnen sich nach außerhalb
(zum Beispiel zu den rechten und linken Seiten) des Hauptgehäuses aus.
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Bei diesem Relaisschalter ist vorzugsweise eine
Höhe eines
Endabschnitts des spulenseitigen Anschlusses um eine vorbestimmte
Dicke höher
als die eines Endabschnitts des kontaktseitigen Anschlusses. Bei
diesem Aufbau können
die Anschlüsse
ungeachtet der Dicke der Steuerplatine ohne ein Ausüben einer übermäßigen Deformation
auf die Anschlüsse
auf der Sammelschienengruppe bzw. der Steuerplatine befestigt werden,
und können
daher Spannungen in den derart montierten Anschlüssen stark verringert werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
einer Schaltungseinheit der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
quergeschnittene, seitlich aufgerissene Ansicht der Schaltungseinheit;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines in der Schaltungseinheit verwendeten
oberflächenmontierbaren
Relaisschalters;
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4 eine
Querschnittsansicht des Relaisschalters in seinem montierten Zustand;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen
der Schaltungseinheit; und
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6 eine
quergeschnittene, vorne aufgerissene Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer
Schaltungseinheit der vorliegenden Erfindung.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben. Hierbei wird eine Schaltungseinheit beschrieben, die
eine Energieversorgungsschaltung zum Verteilen von elektrischer Energie,
die von einer gemeinsamen Energieversorgungsquelle zugeführt wird,
die in ein Fahrzeug oder dergleichen eingebaut ist, zu einer Mehrzahl
von elektrischen Lasten ausbildet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt, sondern kann ausgedehnt
in Fällen
angewendet werden, in denen das Ein/Ausschalten der Erregung in
einer Leistungsschaltung bewirkt wird.
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Die Schaltungseinheit, die in 1 gezeigt ist, weist eine
eine Schaltung bildende Sammelschienengruppe 10, die eine
Anzahl von eine Schaltung bildenden Sammelschienen aufweist, eine
Steuerplatine 20, eine Mehrzahl von Relaisschaltern 30,
ein Zwischengehäuse 40,
das aus einem isolierendem Material besteht, eine Sammelschienengruppe 50 für eine externe
Verbindung, die eine Mehrzahl von Ausgangssammelschienen aufweist,
ein Außengehäuse 60 und
ein oberes Gehäuse 70,
die jeweils aus einem isolierendem Material bestehen, und ein Ableitungsteil 80 auf.
Im Übrigen
kann der Relaisschalter 30 ein Halbleiterelement, wie zum
Beispiel ein FET, sein.
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Das Ableitungsteil 80 besteht
aus einem Material einer guten thermischen Leitfähigkeit, wie zum Beispiel Aluminium,
und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dieses Ableitungsteil in einer flachen plattenähnlichen
Form ausgebildet. Eine Seite (Vorderseite in 1) dieses Ableitungsteils dient als eine
flache Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 und diese Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 ist mit
einer Isolationsschicht (nicht gezeigt) bedeckt. Zum Beispiel kann
diese Isolationsschicht durch Auftragen eines isolierenden Klebstoffs
auf die Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 und dann Trocknen von
ihm oder durch Befestigen eines dünnen Isolationsfilms auf der
Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 ausgebildet
werden.
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Die Gruppe 10 von (vielen)
Sammelschienen ist auf der Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 angeordnet
und an dieser Oberfläche 82 befestigt.
Die Sammelschienengruppe 10 beinhaltet eine Mehrzahl von
Eingangssammelschienen, von denen jede einen Eingangsanschluß 12 aufweist,
der an einem Ende von ihnen ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Ausgangssammelschienen,
von denen jede einen ersten Sicherungsverbindungsanschluß 14 aufweist, der
an einem Ende von ihnen ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von Signalsammelschienen,
von denen jede einen Signalanschluß 16 aufweist, der
an einem Ende von ihnen ausgebildet ist.
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Jeder der Eingabeanschlüsse 12 weist
eine derartige Form auf, daß er
lange senkrecht von der Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 hervorsteht. Die
ersten Sicherungsverbindungsanschlüsse 14 sind parallel
zu der Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 angeordnet
und stehen nach oben hervor. Jeder Sicherungsverbindungsanschluß 14 ist
in einer gegabelten Form ausgebildet, um einen Anschluß eines
Sicherungselements (nicht gezeigt) zu greifen. Die Signalanschlüsse 16 sind
parallel zu der Schaltungsbefestigungsoberfläche 82 angeordnet
und stehen nach unten hervor.
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In dem Fall, in dem die Sammelschienen
derartige Sammelschienen beinhalten, welche an Masse zu legen sind,
können
diese Sammelschienen durch Schrauben an dem Ableitungsteil 80 befestigt werden
und kann das Ableitungsteil 80 an Masse gelegt werden.
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Das Befestigen der Sammelschienengruppe 10 an
dem Ableitungsteil 80 kann vor anderen Schritten durchgeführt werden
oder kann in einem letzten Schritt durchgeführt werden, nachdem ein eine Schaltung
bildendes Teil zusammengebaut worden ist, wie es später beschrieben
wird.
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Die Steuerplatine 20 beinhaltet
eine Steuerschaltung zum Steuern eines Öffnens/Schließens von
Kontakten der Relaisschalter 30 (das heißt zum Steuern
der Erregung von Relaisspulen). Diese Steuerplatine 20 kann
zum Beispiel aus einer herkömmlichen
gedruckten Leiterplatte ausgebildet sein (in welcher Leiter, die
die Steuerschaltung ausbilden, durch Drucken auf einer isolierenden
Platte angeordnet sind). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die lagenähnliche
Steuerplatine 20, die eine sehr kleine Dicke (zum Beispiel
0,3 mm) aufweist, verwendet, um weiterhin den gesamten dünnen Aufbau
zu verbessern. Eine beschränkte
Anzahl von FETs 24 und anderen elektronischen Schaltungselementen 26 ist auf
der Steuerplatine 20 befestigt. Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 22 ist
an geeigneten Abschnitten dieser Steuerplatine 20 ausgebildet.
Diese Durchgangslöcher 22 sind
zum Befestigen der Relaisschalter 30 auf den Sammelschienen
vorgesehen.
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Wie es in den 3 und 4 gezeigt
ist, beinhaltet der Relaisschalter 30 ein Gehäuse 32 einer Form
eines rechteckigen Quaders und kontaktseitige Anschlüsse 34 und
spulenseitige Anschlüsse 36, welche
von einer unteren Oberfläche
des Gehäuses 32 hervorstehen.
Dieser Relaisschalter 30 ist ein oberflächenmontierbarer Relaisschalter,
bei welchem sich die Anschlüsse 34 und
die Anschlüsse 36 von
den rechten und linken Seiten des Relaisschaltergehäuses ausdehnen
und auf einer ungefähr
gleichen Ebene angeordnet sind. Die kontaktseitigen Anschlüsse 34 sind
durch die Kontaktlöcher 22 mit
den Sammelschienen der Sammelschienengruppe 10 verbunden
und die spulenseitigen Anschlüsse 36 sind
mit der Steuerplatine 20 verbunden. Bei diesem Aufbau sind
die Relaiskontakte der Relaisschalter 30 in der Leistungsschaltung
angeordnet, die aus der Sammelschienengruppe 10 ausgebildet
ist. Ebenso wird das Steuern der Erregung der Spulen der Relaisschalter 30 (das
heißt
das Steuern des Öffnens/Schließens der
Relaiskontakte) durch die Steuerschaltung der Steuerplatine 20 ausgeführt.
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Ein derartiges eine Schaltung bildende
Bauteil kann zum Beispiel durch das folgende Verfahren wirksam hergestellt
werden.
- 1) Zuerst wird eine eine Sammelschiene
bildende Platte 4 (wie sie in 5 gezeigt ist) ausgebildet, die eine
Gruppe von miteinander verbundenen Sammelschienen aufweist, die
innerhalb eines Außenrahmens 2 angeordnet
sind. Diese eine Sammelschiene bildende Platte 4 kann zum
Beispiel durch Stanzen aus einem einzigen dünnen Metallblech durch einen
Preßvorgang
ausgebildet werden.
- 2) Die Steuerplatine 20, die die Durchgangslöcher 22 aufweist,
wird an einer Seite (obere Oberfläche in 5) der eine Sammelschiene bildenden Platte 4 haftend
befestigt, wie es in 2 gezeigt
ist. Die Außenabmessung
der Steuerplatine 20 ist kleiner als die Außenabmessung
der eine Sammelschiene bildenden Platte 4. Insbesondere
ist die Breite dieser Platte zwischen ihren rechts- und linksseitigen
Kanten ausreichend kleiner als die der eine Sammelschiene bildenden
Platte 4. Nachdem die Steuerplatine 20 an der
eine Sammelschiene bildenden Platte 4 befestigt worden ist,
werden Abschnitte der eine Sammelschiene bildenden Platte 4,
welche über
die Umfangskante der Platte 20 nach außen hervorstehen, geeignet
weggeschnitten, um dadurch die Sammelschienengruppe 10 (die
die Leistungsschaltung ausbildet) vorzusehen, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist.
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Verschiedene Verfahren könne für das vorhergehende
Befestigen verwendet werden. Beispiele von derartigen Verfahren
werden nachstehend beschrieben.
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Beispiel 1
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Leitermuster werden auf beiden von
gegenüberliegenden
Seiten (vorderen und hinteren Oberflächen) der Steuerplatine 20 ausgebildet
und ein Klebstoff wird auf das rückseitige
Muster (auf der oberen Seite in 1)
auf die eine Sammelschiene bildenden Platte 4 aufgetragen
und dieses rückseitige
Muster wird an den oberen Oberflächen
der Sammelschienen haftend befestigt. In diesem Fall ist lediglich das
Muster, welches an dem gleichen Potential wie die Sammelschienen
sein wird, auf der Rückseite
der Steuerplatine 20 vorgesehen.
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Beispiel 2
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Ein isolierender Klebstoff wird auf
die Rückseite
der Steuerplatine 20 oder der oberen Oberfläche der
eine Sammelschiene bildenden Platte aufgetragen. Eine Isolationsschicht
wird zwischen der Steuerplatine 20 und den Sammelschienen
durch diesen Klebstoff ausgebildet. In dem Fall, in dem die Steuerplatine 20 Durchgangslöcher beinhaltet,
sollte es berücksichtigt
werden, daß der
isolierende Klebstoff nicht an diesen Durchgangslochabschnitten
haftet.
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Beispiel 3
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Ein Klebstoff wird lediglich auf
die Kantenabschnitte der Rückseite
der Steuerplatine 20 aufgetragen. Diese Steuerplatine 20 ist
an den oberen Oberflächen
der Sammelschienen befestigt. In diesem Fall sind die Befestigungsflächen lediglich
diese Kantenabschnitte und sind die Steu erplatine 20 und
die Sammelschienen an einer Fläche
innerhalb der Befestigungsflächen
relativ zueinander frei. Deshalb werden Spannungen verringert.
- 3) Die Relaisschalter (FET) 30, welche
Halbleiterschaltelemente sind, werden unter Verwendung der Durchgangslöcher 22,
die in der Steuerplatine 20 ausgebildet sind, sowohl mit
der Steuerplatine 20 als auch mit der eine Sammelschiene
bildenden Platte 4 verbunden. Hierbei können die Anschlüsse 34 und 36 unberücksichtigt
der Dicke der Steuerplatine 20 ohne Ausüben einer übermäßigen Deformation auf die Anschlüsse 34 und 36 mit
der Sammelschienengruppe 10 und der Steuerplatine 20 verbunden
werden, wenn ein distaler Endabschnitt des spulenseitigen Anschlusses 36 um
die Dicke der Steuerplatine 20 bezüglich eines distalen Endabschnitts
des kontaktseitigen Anschlusses 34 nach oben abgestuft
ist. Deshalb können
Spannungen in den derart montierten Anschlüssen stark verringert werden.
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Dieser Befestigungsschritt kann zum
Beispiel durch ledigliches Auftragen von geschmolzenem Lot in den
Durchgangslöchern 22 durch
Drucken oder dergleichen und dann Bringen des Relaisschalters (FET)
darauf ausgeführt
werden.
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In dem Fall, in dem die Sammelschienen
der eine Sammelschiene bil- denden Platte 4 Sammelschienen
beinhalten, welche direkt mit den Steuer- schaltungen auf der Steuerplatine 20 zu
verbinden sind, können
zweckmä- ßige Vorsprünge von
diesen Sammelschienen hervorstehen und mit der Steuerplatine 20 verlötet sein.
- 4) Nach dem Besestigungsvorgang werden die Sammelschienenend-
abschnitte, die von der Steuerplatte 20 nach außen hervorstehen,
gebo- gen, um die Anschlüsse 12, 14 und 16 auszubilden,
wie es in 1 gezeigt
ist.
- 5) Weiterhin wird die Sammelschienengruppe 50 für eine externe
Ver- bindung durch das Zwischengehäue 40 montiert. Das
Außengehäuse 60 wird
angebracht, um die Außenseite
dieser Sammelschienengruppe 50 für eine externe Verbindung zu
bedecken.
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Das Zwischengehäuse 40 wird zwischen
der Steuerplatine 20 (und der eine Schaltung bildenden Sammelschienengruppe 10)
und der Sammelschienengruppe 50 für eine externe Verbindung angeordnet.
Das Außengehäuse 60 bedeckt
die Außenseite der
Sammelschienengruppe 50 für eine externe Verbindung.
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Die Sammelschienengruppe 50 für eine externe
Verbindung beinhaltet eine Mehrzahl von Ausgangssammelschienen.
Ein unterer Endabschnitt von jeder der Ausgangssammelschienen dient
als ein externer Verbindungsanschluß 52, während ein zweiter
Sicherungsverbindungsanschluß 54,
der die gleiche Form (das heißt
eine gegabelte Form) wie die des ersten Sicherungsverbindungsanschlusses 14 aufweist,
an einem oberen Ende von ihnen ausgebildet ist. Diese Ausgangssammelschienen
werden von dem Zwischengehäuse 40 ungefähr parallel
zu der Steuerplatine 20 gehalten. Die ersten Sicherungsverbindungsanschlüsse 14 sind
derart angeordnet, daß sie
den zweiten Sicherungsverbindungsanschlüssen 54 gegenüberliegen.
Sicherungsanschlüsse
eines Sicherungselements (nicht gezeigt) sind abnehmbar an dem Paar
von Verbindungsanschlüssen 14 und 54 die
Verbindungsanschlüsse 14 und 54 spreizend
angeordnet.
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Wie es in 2 gezeigt ist, sind eine Vertiefung 41,
welche zu dem Ableitungsteil 80 hin offen ist, und eine
Vertiefung 42, welche zu dem Außengehäuse 60 hin offen ist,
in dem oberen Endabschnitt des Zwischengehäuses 40 ausgebildet.
Weiterhin ist eine Vertiefung 43, welche zu dem Ableitungsteil 80 hin
offen ist, in einem unteren Endabschnitt des Zwischengehäuses 40 ausgebildet.
Eine Vertiefung 61, welche den Vertiefungen 42 gegenüberliegt,
ist in einer rückseitigen
Oberfläche
des Außengehäuses 60 an
einem oberen Endabschnitt von ihm ausgebildet.
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Die ersten Sicherungsverbindungsanschlüsse 14 stehen
nach oben von der Vertiefung 41 hervor. Die zweiten Sicherungsverbindungsanschlüsse 54 stehen
nach oben von den Vertiefungen 42 und 61 hervor.
Die Signalanschlüsse 16 und
die externen Verbindungsanschlüsse 52 stehen
nach unten von der Vertiefung 43 hervor. Ein geeignetes
synthetisches Harz (zum Beispiel ein Epoxidharz) ist in jede dieser
Vertiefungen gefüllt,
um dadurch ei nen wasserdichten Aufbau des Gehäuses des eine Schaltung bildenden
Bauteils auszubilden. Nach unten offene Kappen 62 sind
an der unteren Oberfläche
des Außengehäuses 60 ausgebildet.
Die Kappen 62 schützen
die Signalanschlüsse 16 und
die externen Verbindungsanschlüsse 52.
Gehäuse
von externen Verbindern (nicht gezeigt) können in diese Kappen 62 eingeführt werden.
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Das obere Gehäuse 70 ist derart
angebracht, daß es
die oberen Abschnitte des Ableitungsteils 80 und des eine
Schaltung bildenden Bauteils bedeckt. Sicherungsbefestigungsabschnitte 72,
in welche die Sicherungselemente (nicht gezeigt) eingeführt werden
können,
sind an einer oberen Wand des oberen Gehäuses 72 ausgebildet.
Die Sicherungverbindungsanschlüsse 14 und 54 sind
an Innenabschnitten (unteren Abschnitten in der Zeichnung) der Sicherungsbefestigungsabschnitte 72 ausgebildet.
Die Sicherungsanschlüsse
von jedem Sicherungselement (nicht gezeigt), die in die Sicherungsbefestigungsabschnitte 72 eingebaut
sind, sind in die Sicherungsverbindungsanschlüsse 14 und 54 eingeführt und
elektrisch damit verbunden. Deshalb kann die Mehrzahl von Sicherungselementen
in einer Richtung auf eine konzentrierte Weise einfach angebracht und
entfernt werden.
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Eine Anschlußabdeckung 74 ist
auf einer seitlichen Oberfläche
des oberen Gehäuses 70 ausgebildet.
Diese Anschlußabdeckung 64 bedeckt
die Eingangsanschlüsse 12 von
der oberen Seite.
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In dem eine Schaltung bildenden Bauteil,
das erzeugt wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, sind die
Sicherungsanschlüsse
der Sicherungselemente mit den Sicherungsverbindungsanschlüssen 14 und 54 verbunden.
Die Energieversorgungsquelle ist mit den Eingangsanschlüssen 12 verbunden. Elektrische
Lasten sind mit den externen Verbindungsanschlüssen 52 verbunden.
Dadurch wird die Energieversorgungsschaltung zum Zuführen von elektrischer
Energie von den Eingangsanschlüssen 12 über die
Sicherungselemente zu den elektrischen Lasten ausgebildet. Daneben
steuert die Steuerschaltung, die in der Steuerplatine 20 enthalten
ist, die Erregung der Relaisspulen der Relaisschalter 30 (das
heißt
das Öffnen/Schließen der
Relaiskontakte), welche in der Energieversorgungsschaltung angeordnet
sind.
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Bei dieser Schaltungseinheit ist
die Gruppe 10 von eine Schaltung bildenden Sammelschienen auf
eine derartige Weise an der Oberfläche der Steuerplatine 20 haftend
befestigt, daß diese
Sammelschienen auf einer ungefähr
gleichen Ebene angeordnet sind. Daneben werden die oberflächenmontierbaren
Relaisschalter 30 als die Schaltvorrichtung verwendet.
Die kontaktseitigen Anschlüsse 34 der Relaisschalter 30 sind
mit der Sammelschienengruppe 10 verbunden, während die
spulenseitigen Anschlüsse 36 davon
mit der Steuerplatine 20 verbunden sind. Deshalb kann verglichen
mit einer Schaltungseinheit, bei welcher viele Halbleiterschaltvorrichtungen
(wie zum Beispiel FETs) als Schaltvorrichtungen verwendet werden
(in dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine kleine Anzahl von Halbleiterschaltvorrichtungen
verwendet), die Gesamthöhe
(-dicke) des eine Schaltung bildenden Bauteils viel kleiner gemacht
werden, während
die Wärmemenge, die
in der gesamten Schaltung erzeugt wird, auf einen kleineren Wert
verringert wird. Weiterhin ist es grundsätzlich nicht notwendig, eine
Sammelschienenplatte (in welcher Sammelschienen von einer isolierenden
Platte gehalten werden), die für
einen herkömmlichen
elektrischen Anschlußkasten
erforderlich ist, und Verdrahtungselemente zum Verbinden der Halbleiterschaltvorrichtungen
mit den Platten zu verwenden.
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Da die erzeugte Wärmemenge verhältnismäßig klein
ist, kann, wie es zuvor beschrieben worden ist, zum Beispiel ein
dünnes
flaches lagenähnliches Teil,
wie es in der Zeichnung gezeigt ist, als das Ableitungsteil 80 verwendet
werden. Dadurch kann die Gesamtstruktur der Schaltungseinheit mit
einem einfachen und kompakten Aufbau ausgebildet sein.
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Wie es in 6 gezeigt ist, kann sich ein Befestigungsabschnitt 84 von
einem Ableitungsteil 80 ausdehnen und kann ein Schraubendurchgangsloch 86 in
dem Befestigungsabschnitt 84 derart ausgebildet sein, daß es das
Ableitungsteil 80 direkt an einem fahrzeugseitigen Teil
(zum Beispiel einer Karosserie) anbringt. Bei diesem Aufbau wird
zugelassen, daß Wärme, die
in dem eine Schaltung bildenden Bauteil erzeugt wird, durch das
Ableitungsteil wirksam zu dem Fahrzeug austritt.
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In dem Ausführungsbeispiel, das in 6 gezeigt ist, wird das
Vorse hen der externen Verbindungsanschlußschienen 50 und des
Außengehäuses 60,
die in 2 gezeigt sind,
weggelassen. Daneben sind Sicherungsverbindungsanschlüsse 92, die
mit Endabschnitten von Drähten 90 verbunden sind,
die sich von externen Schaltungen ausdehnen, in ein oberes Gehäuse 70 eingebaut.
Jedes Sicherungselement ist auf eine überbrückende Weise an dem entsprechenden
Sicherungsverbindungsanschluß 92 und
ersten Sicherungsverbindungsanschluß 14 angebracht.
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Wie es zuvor beschrieben worden ist,
sind in der vorliegenden Erfindung die Mehrzahl von Anschlußschienen,
die die Leistungsschaltung ausbilden, an der Oberfläche der
Steuerplatine befestigt und werden die oberflächenmontierbaren Relaisschalter
als die Schalteinrichtung für
die Leistungsschaltung verwendet und sind die kontaktseitigen Anschlüsse des
Relaisschalters an den entsprechenden Sammelschienen befestigt;
während
die spulenseitigen Anschlüsse
von ihm auf der Steuerplatine befestigt sind. Deshalb wird ein Vorteil
erzielt, daß die Leistungsschaltung,
welche eine kleinere Wärmemenge
erzeugt, mit einem einfachen und kompakten Aufbau erzeugt werden
kann.
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Wie es zuvor beschreiben worden ist,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Gruppe von Sammelschienen, die eine Leistungsschaltung
ausbilden, an einer Oberfläche
einer Steuerplatine haftend befestigt. Oberflächenmontierbare Relaisschalter
werden als eine Schalteinheit für
die Leistungsschaltung verwendet. Kontaktseitige Anschlüsse von jedem
Relaisschalter sind auf der Sammelschienengruppe befestigt, während spulenseitige
Anschlüsse von
ihnen auf der Steuerplatine befestigt sind. Das Öffnen und Schließen von
Relaiskontakten wird von einer Steuerschaltung gesteuert, die in
der Steuerplatine enthalten ist.