DE3853462T2

DE3853462T2 - Halbleiterrelais.

Info

Publication number: DE3853462T2
Application number: DE3853462T
Authority: DE
Inventors: Kozo C O Omron Tateis Maenishi; Makoto C O Omron Tate Watanabe
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1987-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2008-11-18
Also published as: ATE163121T1; DE3853462D1; EP0631463B1; DE3856132D1; EP0316917A2; EP0631463A3; EP0631463A2; EP0316917A3; ATE120608T1; EP0316917B1; DE3856132T2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Festkörperrelais, bei welchem der Ein/Aus-Vorgang einer Spannungsquelle mit einem Halbleiter-Leistungselement (Festkörper- Halbleiterschaltelement), wie etwa einem Thyristor oder Triac, durchgeführt und eine Last ein- oder ausgeschaltet wird.

Angabe des Standes der Technik

Bislang ist ein Festkorperrelais, wie es in Fig. 42 gezeigt ist, als eine solche Art von Festkörperrelais bekannt. In dem Schaltbild bezeichnet 511 eine Steuerschaltung und 512 gibt eine Leistungsschaltung an. Eine Reihenschaltung aus Lichtabgabeelement L, wie etwa einer Leuchtdiode, und einem Widerstand R&sub4;&sub1; ist zwischen einem Paar von Eingängen I&sub1; und I&sub2; der Steuerschaltung 511 angeschlossen.
Andererseits sind eine erste und zweite Elektrode T&sub1; und T&sub2; eines Halbleiter-Leistungselements Q, z.B. Triac, zwischen Spannungsquellenanschlüssen P&sub1; und P&sub2; der Leistungsschaltung 512 angeschlossen. Eine Ahode und eine Kathode eines lichtempfindlichen Elements J, beispielsweise eines Photothyristors, sind über einen Widerstand R&sub4;&sub2; zwischen einem Steueranschluß G des Triac Q und der ersten Elektrode T&sub1; angeschlossen. Ferner ist ein Widerstand R&sub4;&sub3; zwischen der zweiten Elektrode T&sub2; des Triac und dem Steueranschluß G angeschlossen.
Außerdem sind eine Reihenschaltung, bestehend aus einem Widerstand R&sub4;&sub4; zur Spannungsstoßverhinderung und einem Kondensator C, und ein Absorber, bestehend aus einem Varistor Ba, parallel zwischen der ersten und zweiten Elektrode T&sub1; und T&sub2; des Triac Q angeschlossen. Eine Reihenschaltung, bestehend aus einer Wechselspannungsquelle E und einer Last Z, ist zwischen den Spannungsquellenanschlüssen P&sub1; und P&sub2; angeschlossen.
Bei obigem Aufbau wird ein Eingangssignal zwischen den Eingängen I&sub1; und I&sub2; angelegt. Das lichtempfindliche Element J empfängt das Licht des Lichtabgabeelements L und wird in Betrieb gesetzt. Das lichtempfindliche Element J gibt ein Ansteuersignal auf das Triac Q. Infolge der Aktivierung des Triac Q wird der Last C über das Triac Q ein Strom zugeführt.
Wenn dann die Zufuhr des Eingangsignals abgebrochen und das Lichtabgabeelement L abgeschaltet wird, wird das lichtempfindliche Element J außer Betrieb gesetzt. Es wird kein Ansteuersignal auf das Triac Q gegeben. Das Triac Q schaltet beim Nulldurchgang der Spannung der Spannungsquelle ab, womit die Stromzufuhr zur Last Z beendet wird.
Auf diese Weise wird der Ein/Aus-Schaltvorgang des Laststroms durch das Triac Q in berührungsloser Weise durchgeführt.
Während der Stromzufuhr zur Last Z fließt jedoch, wenn der Abschnitt zwischen den Spannungsquellenanschlüssen P&sub1; und P&sub2; durch eine unerwartete Panne kurzgeschlossen wird, ein anomaler Strom durch das Triac Q, so daß das Triac Q kaputtgeht. Andererseits kommt es auch dann, wenn ein Nennstrom zugeführt wird, mit der Zeit zu einer Verschlechterung und einem Kaputtgehen des Triac Q infolge der Wärmeerzeugung, beruhend auf dem großen durch das Triac Q fließenden Strom.
Beim herkömmlichen Festkörperrelais ist jedoch, wie in Fig. 43 gezeigt, das Triac Q über eine elektrisch isolierende Platte 503 auf einer Wärmabstrahlplatte 502 befestigt, die an einer Anschlußbasis 501 befestigt ist. Jeder Anschluß des Triac Q ist an einer Leiterplatte 506, auf welcher die Steuerschaltung 511 und Leistungsschaltung 512 montiert sind, und an externen Ahschlüssen 507 und 508 befestigt und elektrisch angeschlossen. Es ist daher extrem schwierig, allein das Triac Q auszuwechseln, und der gesamte Aufbau muß außer Gebrauch genommen werden, und dies ist unwirtschaftlich.
Das Leistungs-Halbleiterelement kann leicht durch eine Kurzschlußpanne oder einen anomalen Anstieg der Temperatur kaputtgehen. Das Absorberelement verschlechtert sich ebenfalls mit der Zeit. Wenn das Leistungs-Halbleiterelement ausfällt, ist es daher wichtig, daß sowohl das Halbleiterelement als auch das Absorberelement ausgewechselt werden, um die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Bei einem herkömmlichen Relais sind jedoch nicht nur das Leistungs-Halbleiterelement, sondern auch der Absorber mit den anderen Schaltungen auf, beispielsweise, der gleichen Leiterplatte montiert. Wenn daher irgendeiner von diesen ausgetauscht wird, muß der gesamte Aufbau einschließlich der Eingangsschaltung und dergleichen ausgetauscht werden, und dies ist unwirtschaftlich. Andererseits stellt es beim Austausch selbst eine komplizierte Arbeit dar, alle Drähte abzunehmen. Außerdem besteht die Gefahr einer fehlerhaften Verdrahtung, wenn die Wiederverdrahtung bei der Reparatur nicht mit sorgfältiger Aufmerksamkeit vorgenommen wird.
Andererseits ist, wie in Fig. 44 gezeigt, eine Spannungsquellenvorrichtung bekannt, bei welcher eine zwischen einem Eingang-paar angelegte Eingangs-Wechselspannung mit einem Gleichrichter gleichrichtet und dessen Ausgabe mit einer Glättungsschaltung glättet und an einem Ausgang ausgegeben wird. In dem Schaltbild weist ein Gleichrichter 521 eine Diodenbrückenschaltung 522 auf. Einer der Wechselspannungsanschlüsse der Brückenschaltung 522 ist mit einem Eingang A&sub1; über eine Parallelschaltung von Kondensatoren C&sub5;&sub1; und C&sub5;&sub2; verbunden. Der andere Wechselspannungsanschluß der Brükkenschaltung 522 ist mit dem anderen Eingang A&sub2; über eine Parallelschaltung aus Widerständen R&sub5;&sub1; und R&sub5;&sub2; verbunden.
Der Varistor Ba ist parallel zu den beiden Eingängen A&sub1; und A&sub2; angeschlossen. Der Varistor Ba bildet den Ansorber, der die Überspannung absorbiert. Zener-Dioden ZD&sub2;&sub1; und ZD&sub2;&sub2; sind parallel zwischen Gleichspannungsausgängen des Gleichrichters 522 angeschlossen. Die Zener-Dioden ZD&sub2;&sub1; und ZD&sub2;&sub2; bilden eine Begrenzerschaltung zur Verhinderung, daß die Spannung, die vollweggleichgerichtet ist, einen bestimmten Wert überschreitet. Widerstände R&sub5;&sub3; und R&sub5;&sub4; sind mit diesen Zener-Dioden in Reihe geschaltet. Durch diese Zener-Dioden fließende Ströme werden mit einer guten Ausgeglichenheit verteilt. Der Gleichrichter 521 ist auf diese Weise aufgebaut.
Zwischen den Ausgängen des Gleichrichters 521 ist parallel ein Glättungskondensator C&sub5;&sub3; angeschlossen, der eine Glättungsschaltung 523 zur Glättung der Ausgangsspannung bildet. Die mit dem Glättungskondensator 523 geglättete Ausgangsgleichspannung wird auf ein Paar von Ausgängen B&sub1; und B&sub2; gegeben, mit denen die Last Z verbunden ist.
Bei obigem Aufbau wird, wenn eine Eingangswechselspannung zwischen den Eingängen A&sub1; und A&sub2; angelegt wird, die Eingangswechselspannung mit dem Gleichrichter 521 vollweggleichgerichtet. Die Ausgangsgleichspannung des Gleichrichters 521 wird mit der Glättungsschaltung 523 geglättet, und es wird der Last Z ein Strom durch die Ausgänge B&sub1; und B&sub2; zugeführt.
Bei diesem Aufbau muß jedoch, wenn die Glättungswirksamkeit für die Ausgangsspannung der Glättungsschaltung 523 verbessert werden soll, die Kapazität des Kondensators C&sub5;&sub3; nach Maßgabe der Verbesserung der Glättungswirksamkeit vergrößert werden. Die Ansprechgeschwindigkeit des Ausgangssignals auf das Eingangssignal wird bei dieser Art von Spannungsquellenschaltung daher langsam. So besteht beispielsweise im Falle der Ansteuerung einer Last Z, wie etwa eines Festkörperrelais oder dergleichen, in welchem ein Triac vorhanden ist, der Nachteil, daß die Last Z nicht mit hoher Geschwindigkeit ein/ausgeschaltet werden kann.
Andererseits besteht, da die Ansprechgeschwindigkeit der Spannungsquellenvorrichtung von der Impedanz der Last Z abhängt, etwa der Nachteil, daß die Ansprechgeschwindigkeit der Spannungsquellenvorrichtung für jede anzuschließende Last Z einzeln gemessen werden muß.
Ferner besteht, da die geglättete Ausgangsspannung eine Brummkomponente enthält, und sich in einer analogen Weise ändert, wenn die Eingangswechselspannung ein- oder ausgeschaltet wird, etwa der Nachteil, daß wenn das Tal der Brummwelle (das Minimum) der geänderten Ausgangsspannung innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs der Last Z liegt, das Arbeiten der Last Z unstabil wird, was eine Fehlfunktion oder unerwartete Panne bewirken kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Festkörperrelais zu schaffen, bei welchem eine Leistungsschaltung mit einem Leistungs-Halbleiterelement und einem Absorber leicht als ein Teil ausgetauscht werden kann, welches wirtschaftlich wird, bei welchem die Montageeffizienz bei der Reparatur oder dergleichen verbessert werden kann und bei welcher der Wärmeabstrahleffekt hoch ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Festkörperrelais, bei welchem eine Leistungsschaltung mit einem Leistungs-Halbleiterelement und einem Absorber als ein Teil ausgetauscht werden kann, welches ökonomisch wird, bei welchem die Montageeffizienz bei der Reparatur oder dergleichen verbessert werden kann und bei welchem eine Miniaturisierung sich verwirklichen läßt.
Gemäß der Erfindung werden obige Aufgaben mit einem Festkörperrelais gelöst, welches aufweist: einen Kühlkörper mit einem Basisabschnitt und einer Anzahl von von diesem Basisabschnitt abragenden Rippen; einem Steuerschaltungsblock, welcher ein Paar von Eingangsanschlüssen und ein Paar von Lastanschlüssen aufweist und an einer Vorderseite des Basisabschnitts des Kühlkörpers angebracht ist; und einer Leistungsschaltungskassette, welche darin ein Leitungs-Halbleiterelement, das durch eine Steuerschaltung in dem Steuerschaltungsblock ein- oder ausgeschaltet wird, einen Absorber, der zwischen dem Paar von Lastanschlüssen angeschlossen ist, und eine Wärmeabstrahlungsplatte zum Abstrahlen der Wärme des Leitungs-Halbleiterelements enthält, wobei diese Leistungsschaltungskassette lösbar an dem Steuerschaltungsblock so angebracht ist, daß sie damit elektrisch verbunden ist, wobei ein Durchgangsraum, welcher von der Frontfläche des Steuerschaltungsblocks zur Frontfläche des Basisabschnitts des Kühlkörpers durchgeht, im Steuerschaltungsblock ausgebildet ist, die Leistungsschaltungskassette in diesen Durchgangsraum eingeführt ist und die Wärmeabstrahlungsplatte der Leistungsschaltungskassette mit einem in etwa mittigen Abschnitt der Frontfläche des Basisabschnitts des Kühlkörpers zusammengefügt ist.
Gemäß der Erfindung ist die Leistungsschaltungskassette, in der sich wenigstens das Leitungs-Halbleiterelement und der Absorber befinden, lösbar am Steuerschaltungsblock angebracht. Wenn daher das Leitungs-Halbleiterelement kaputtgeht und irgendeiner der Teile des Absorbers sich verschlechtert, können durch bloßes Auswechseln der Leistungsschaltungskassette die anderen Schaltungen verwendet werden, ohne sie auszutauschen. Diese Methode ist wirtschaftlich. Außerdem ist Verdrahtungsarbeit unnötig, und eine Reparatur kann einfach ausgeführt werden. Insbesondere weil die Wärmeabstrahlungsplatte der Leistungsschaltungskassette mit etwa dem zentralen Abschnitt der Frontfläche des Basisabschnitts des Kühlkörpers zusammengefügt ist, läßt sich der Wärmeabstrahlungswirkungsgrad verbessern. Ferner kann die Montageeffizienz der Leistungsschaltungskassette durch die Führungswirkung des Durchgangsraumes verbessert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine Leistungsschaltungskassette vom Relais abgenommen ist,
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, welches eine elektrische Gestaltung des Festkörperrelais zeigt,
Fig. 3a, 3b und 3c sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten des gesamten Festkörperrelais,
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Leistungsschaltungskassette von dem Relais abgenommen ist,
Fig. 5 ist eine Seitenansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Gehäuse eines Steuerschaltungsblocks vom Relais abgenommen ist,
Fig. 6 ist eine Seitenansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Leistungsschaltungskassette am Relais angebracht ist,
Fig. 7a und 7b sind eine Seitenansicht und eine Vorderansicht, welche ein Triac in der Leistungsschaltungskassette und seine Peripherie zeigen,
Fig. 8 und 9 sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, welche die Leistungsschaltungskassette, welche nicht mit einem Absorber bestückt ist, zeigen,
Fig. 10 ist eine geschnittene Seitenansicht der Leistungsschaltungskassette,
Fig. 11 ist eine Vorderansicht, welche die Leistungsschaltungskassette mit abgebrochener Abdeckung zeigt,
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, welche vergrößert einen Anbringungsabschnitt eines Lastanschlusses zeigt,
Fig. 13 ist eine Draufsicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, welche einen befestigten Zustand eines Gehäuses eines Steuerschaltungsblocks und eines Kühlkörpers zeigt,
Fig. 14 und 15 sind eine auseinandergezogene perspektivische und eine Seitenansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, welche einen weiteren Anbringungszustand des Festkörperrelais zeigen,
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, welche einen Aufbau einer Anbringungsvorrichtung in einem Montagezustand zeigt,
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Abwandlung von Verstemmungsmitteln einer Anbringungsgrundplatte im Festkörperrelais zeigt,
Fig. 18 ist eine Erläuterungsdarstellung für einen Fall, wo mehrere Festkörperrelais angeordnet und verwendet werden,
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Festkörperrelais mit einer Anschlußabdeckung zeigt,
Fig. 20 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche einen Anbringungszustand der Anschlußabdekkung zeigt,
Fig. 21 ist eine Vorderansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Anschlußabdeckung am Relais angebracht ist,
Fig. 22 ist eine perspektivische Ansicht des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Kupplungsanschlußteil eingeschlossen ist,
Fig. 23 ist eine Schnittansicht, welche den Einschließzustand der Fig. 22 zeigt,
Fig. 24 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Festkörperrelais gemäß der Erfindung, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine Leistungsschaltungskassette vom Relais abgenommen ist,
Fig. 25a, 25b und 25c sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten des gesamten Festkörperrelais,
Fig. 26 und 27 sind eine Vorderansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, und eine Seitenansicht, wobei ein Teil abgebrochen ist, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigen, in welchem die Leistungsschaltungskassette am Relais angebracht ist,
Fig. 28a, 28b und 28c sind eine Seitenansicht, Ansicht von unten und eine Rückansicht, welche einen Triac-Block in einer Leistungsschaltungskassette zeigen,
Fig. 29 und 30 sind Seitenansichten, wobei ein Teil abgebrochen ist, und eine Schnittansicht von unten, welche die Leistungsschaltungskassette zeigen,
Fig. 31 ist eine Erläuterungsdarstellung für den Fall, wo mehrere Festkörperrelais angeordnet und verwendet werden,
Fig. 32 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem die Leistungsschaltungskassette angebracht ist,
Fig 33 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Einsetz-Führungsstruktur eines Leitungs-Halbleiterelementblocks zeigt,
Fig. 34 ist eine Darstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem der Leitungs-Halbleiterelementblock in einem Gehäuse eingeschlossen ist,
Fig. 35 ist eine Vorderansicht der Leistungsschaltungskassette, welche einen Zustand vor Anbringung einer Abdekkung zeigt,
Fig. 36a und 36b sind Erläuterungsdarstellungen eines Verbindungszustands eines Verbindungsklingenteils und eines Schlitzes bei der Leistungsschaltungskassette, wenn die Abdeckung angebracht ist,
Fig. 37 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Anschlußvorrichtung, die aus Erläuterungsgründen gezeigt ist,
Fig. 38a und 38b sind eine Draufsicht und eine vergrößerte Teilansicht, welche einen Anschlußverdrahtungszustand von Vorrichtungen mit Anschlußvorrichtungen zeigt,
Fig. 39 ist ein Schaltbild, welches eine Ausführungsform einer Leistungsschaltungsvorrichtung, wiedergegeben aus Erläuterungsgründen, zeigt,
Fig. 40a bis 40e sind Spannungswellenformendiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweisen,
Fig. 41 ist ein Kennliniendiagramm der Spannungsquellenvorrichtung,
Fig. 42 und 43 sind ein Schaltungsdiagramm und eine Schnittansicht, welche ein herkömmliches Festkörperrelais zeigen, und
Fig. 44 ist ein Schaltbild, welches ein Beispiel einer herkömmlichen Spannungsquellenvorrichtung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1 und 2 sind perspektivische Ansichten, welche ein Beispiel eines Festkörperrelais gemäß der Erfindung bzw. ein elektrisches Blockschaltbild zeigen.
In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Relaishauptkörper, 2 eine Leistungsschaltungskassette, 3 einen Wärmeabstrahler bzw. Kühlkörper mit einem Rippenabschnitt 3a, und 4 eine Anbringungsvorrichtung, welche an der Vorderrandseite des Rippenabschnitts 3a angebracht ist. Der Relaishauptkörper 1 weist ein Paar von Eingangsanschlüssen 5 und ein Paar von Lastanschlüssen 6 auf und umfaßt: einen Steuerschaltungsblock 10, welcher darin eine Steuerschaltung 9, bestehend aus einer Eingangsschaltung 7 und einer Ansteuerschaltung 8, aufweist; sowie den Kühlkörper 3. Der Steuerschaltungsblock 10 ist an der Seite einer Vorderfläche 3c eines Basisabschnitts 3b des Kühlkörpers 3 angebracht. Die Leistungsschaltungskassette 2 enthält eine Leistungsschaltung 13 mit einem Leistungs-Halbleiterelement, z.B. einem Triac 11, und einem Absorber 12 zum Schlucken von Überspannungen. Das Triac 11 wird durch eine Ansteuerschaltung 8 angesteuert und schaltet eine (nicht gezeigte) Last ein/aus. Die Leistungsschaltungskassette 2 ist lösbar am Relaishauptkörper 1 so angebracht, daß sie damit elektrisch verbunden ist.
Bei Betrachtung unter einem anderen Gesichtspunkt ist der Relaishauptkörper 1 aus dem Steuerschaltungsblock 10 und der Leistungsschaltungskassette 3 aufgebaut. Der Relaishauptkörper 1 ist an dem Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 angebracht. In diesem Fall wird berücksichtigt, daß die Kassette 2 lösbar am Steuerschaltungsblock 10 angebracht ist.
Das Festkörperrelais wird nun im einzelnen beschrieben. Die Fig. 3a bis 3c sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten des Festkörperrelais.
In der Zeichnung bezeichnet 21 eine Basis aus einem isolierenden Kunstharz im Steuerschaltungsblock 10. Eine Öffnung 22 ist in nahezu dem mittleren Abschnitt eines rechteckigen Bodenwandabschnitts 21a ausgebildet. Eine vertikale Wand 21b ist an einem Ende in der Breitenrichtung (seitlichen Richtung) ausgebildet. Ferner sind basisförmige Mutternhalteabschnitte 23 und 24, die als Vorsprungsabschnitte zum Anbringen von Anschlüssen dienen, an beiden Endseiten in der Längsrichtung (vertikaler Richtung) ausgebildet. Muttern 25 für die Lastanschlüsse werden in konkave Abschnitte 23a der Mutternhalteabschnitte 23 eingesetzt. Muttern 26 für die Kassette werden in konkave Abschnitte 24a der Mutternhalteabschnitte 24 eingesetzt.
27 bezeichnet eine Leiterplatte, die über dem Bodenwandabschnitt 21a der Basis 21 angeordnet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind eine Komponente 28 der Steuerschaltung 9 und ein Leuchtelement 29 zur Betriebsanzeige und dergleichen an der Leiterplatte 27 angebracht. Eine Öffnung 30 ist in Entsprechung zur Öffnung 22 der Basis 21 ausgebildet. Die Eingangsanschlüsse 5 bestehen aus U-förmigen Metallanschlußstücken und sind an bestimmten Stellen der Leiterplatte 27 mit Lot oder dergleichen befestigt und mit der Eingangsschaltung 7 elektrisch verbunden. Schraubenlöcher 31 sind in den Eingangsanschlüssen 5 ausgebildet. Schrauben 32 für die Eingangsanschlüsse sind in die Schraubenlöcher 31 über Beilagscheiben 33 eingeschraubt. Anschlußplatten 34 für ein Ansteuersignal, welche aus einem Paar von dünnen Metallplatten bestehen, zur Gewinnung eines Ansteuersignals für das Triac 11 sind an beiden Endabschnitten, in der Längsrichtung, der Leiterplatte 27 durch Löten elektrisch angeschlossen und befestigt. Löcher 35 sind in den Anschlußplatten 34 in Entsprechung zu den Muttern 25 für die Lastanschlüsse ausgebildet.
Die Lastanschlüsse 6 sind über den Anschlußplatten 34 angeordnet. Durchgangslöcher 37 von Schrauben 36 für die Lastanschlüsse sind in den Lastanschlüssen 6 ausgebildet. Anschlußelemente 38 der Anschlüsse T&sub1; und T&sub2; des Triacs 11 sind einstückig an den Anschlüssen 6 ausgebildet. Haken 39 sind kontinuierlich an den Lastanschlüssen 6 zur Seite der Basis 21 (Rückseite) hin ausgebildet und sind im Eingriff mit Vorsprüngen 40 auf den Außenflächen der Mutternhalteabschnitte 23. 41 bezeichnet ein Schraubendurchgangsloch, das in jedem Anschlußelement 38 ausgebildet ist, und 42 bezeichnet Beilagscheiben für die Lastanschlüsse.
Mit jedem Eingangsanschluß 5 ist elektrisch über einen Draht 44 ein Kupplungsanschlußelement 43 verbunden. Ein Stiftloch 45, das in jedem Basisendabschnitt ausgebildet ist, ist drehbar mit jedem von Haltestiften 46 im Eingriff, die an dem vertikalen Wandabschnitt 21b der Basis 21, wie in Fig. 4 gezeigt, ausgebildet sind. Wenn mehrere Festkörperrelais eingerichtet und verwendet werden, ragen die Anschluß elemente 43 so ab, daß sie von den Seitenflächen in Breitenrichtung des Steuerschaltungsblocks 10 umschlossen werden und mit den Eingangsanschlüssen des benachbarten Relais verbunden werden können. 47 bezeichnet eine Buchse für ein Gate-Signal des Triac 11. Die Buchse 47 ist eingesetzt und angebracht an einem eingekerbten Abschnitt 48 der Leiterplatte 27. Ein Verbindungselement 47a, das kontinuierlich an dem einen seitlichen Ende ausgebildet ist, wird an der Leiterplatte 27 durch Löten angebracht und befestigt (siehe Fig. 4).
49 bezeichnet einen nahezu kastenförmigen Gehäusekörper aus Kunststoff. Der Gehäusekörper 49 weist ein offenes rückwärtiges Ende auf und ist an der Außenseite der Basis 21 angebracht. Der Gehäusekörper 49 bildet zusammen mit der Basis 21 ein Gehäuse 130 für den Steuerschaltungsblock. Ein hohler Abschnitt 50 ist im Mittelteil des Gehäusekörpers 49 in Entsprechung zu den Öffnungen 22 und 30 ausgebildet. Der Hohlabschnitt 50 geht von der Vorderseite des Gehäusekörpers 49 zur Rückseite durch und baut zusammen mit den Öffnungen 22 und 30 ein Durchgangsloch 140 auf. Ferner sind im Gehäusekörper 49 ein den Eingangsanschluß freisetzendes Fenster 51, ein den Lastanschluß freisetzendes Fenster 52, ein Betriebsanzeigefenster 53, Ausgangs/Eingangslöcher 54 (Fig. 4) für die Kupplungsanschlußelemente 43 etc. ausgebildet. Eine Seitenwand 52a des Fensters 52 wirkt als Preßabschnitt für den Lastanschluß 6. Andererseits sind Eingreifvorsprungabschnitte 56 für ein Eingreifen in Eingreifnuten 55 (konkave Eingreifabschnitte) in Längsrichtung (Strangpreßrichtung) an beiden Seitenflächen in Breitenrichtung des Basisabschnitts 3b des Kühlkörpers 3 an den Innenseiten beider Seitenwände 49a und 49b in der Breitenrichtung des Gehäusekörpers 49 ausgebildet. Wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt, sind konkave ausgekerbte Abschnitte 57 (die als Belüftungsnuten, wie später noch erläutert, verwendet werden) in den Mittelabschnitten beider Seitenwände 49a und 49b in Vorne-Hintenrichtung ausgebildet. Basisplattenkontaktelemente 49c sind an den Innenflächen auf beiden Seiten in der Längsrichtung des Gehäusekörpers 49 ausgebildet.
58, 59 und 60 bezeichnen einen T&sub1;-Anschluß, einen T&sub2;- Anschluß und eine Gate-Anschluß des Triac 11 in der Leistungsschaltungskassette 2. Das Triac 11 ist als dünne Platte ausgebildet. Wie in den Fig. 7a und 7b gezeigt, ist das Triac 11 zwischen dem T&sub1;-Anschluß 58 und dem T&sub2;-Anschluß 59 zwischengelegt und durch Lot oder dergleichen daran angebracht und festgelegt. Jede Fläche der T&sub1;- und T&sub2;-Anschlüsse 58 und 59 ist weit gewählt, um den Wärmewiderstand für die Wärmeerzeugung des Triac 11 zu vermindern. Eine quadratische kleine Nut 61 ist so ausgebildet, daß sie eine Elementanbringungsfläche des T&sub2;-Anschlusses 59 umgibt, und verhindert ein unnötiges Auslaufen des Lots. Ein Gate-Draht 62 ist mit dem Gate des Triac 11 verlötet und an den Gate-Anschluß 60 durch Löten angeschlossen. Schraubendurchgangslöcher 63 und 64 sind in äußeren Endabschnitten 58a und 59a der T&sub1;- und T&sub2;- Anschlüsse 58 und 59 ausgebildet. Wie in Fig. 7a gezeigt, ist ein vorspringendes Teil 65 auf dem T&sub2;-Anschluß sich zur Vorderseite hin erstreckend ausgebildet. Eine Thermoetikett 66 zur Anzeige der Temperatur des Triac 11 ist an der vorderen abgebogenen Randfläche des vorspringenden Teils 65 angeklebt.
67 bezeichnet eine Wärmeabstrahlplatte zur Weiterleitung der Wärmeerzeugung des Triac 11 an den Kühlkörper 3. Schraubendurchgangslöcher 68 sind in den vorspringenden Abschnitten 67a und 67b ausgebildet, die an diagonalen Positionen vorliegen. Eine Isolierplatte 69 ist zwischen der Wärmeabstrahlplatte 67 und dem T&sub2;-Anschluß 59 zwischengelegt und vorgesehen, um die elektrische Isolierung zwischen dem Triac 11 und der Wärmeabstrahlplatte 67 zu gewährleisten. Der Bereich der isolierenden Platte 69, der dem T&sub2;-Anschluß 59 entspricht, ist metallisiert.
70 bezeichnet ein Gehäuse der Leistungsschaltungskassette 2. Das Gehäuse 70 besteht aus Halbkörpern 71a und 71b, die geteilt sind und deren Rückseiten offen sind. Wie in Fig. 8 gezeigt, sind ein Eingreifvorsprungsabschnitt 72 und ein Eingreifnutabschnitt 73, die durch eine Gleitbewegung in Vorwärts-Rückwärtsrichtung in Eingriff kommen, an den einander gegenüberstehenden Randabschnitten der Halbkörper 71a und 71b ausgebildet. Im Kupplungszustand der Halbkörper 71a und 71b ist die Wärmeabstrahlplatte 67, wie in Fig. 9 gezeigt, mit der Rückrandseite zusammengefügt. Haltelochabschnitte 76 für Kassettenanbringungsschrauben 75 sind im Kassettengehäuse 70 in Entsprechung zu den Durchgangslöchern 6 ausgebildet. Ferner sind Räume 77 für die äußeren Endabschnitte 58a und 59a des T&sub1;- und T&sub2;-Anschlusses 58 und 59 im Kassettengehäuse 70 ausgebildet. Die Anbringungsschrauben 75 sind in Schraublöcher 78 geschraubt, die in der Vorderfläche 3c des Basisabschnitts 3b des Kühlkörpers ausgebildet sind. In Entsprechung zu der Buchse 47 für ein Gate-Signal ist, wie in Fig. 8 gezeigt, ein Gate-Anschlußhalteabschnitt 79 im Halbkörper 71a ausgebildet. Ein Leitungselement 60a, welches an dem Gate-Anschluß 60 ausgebildet ist und rückwärts abragt, ist mit Druck in den Gate-Anschlußhalteabschnitt 79 so eingesetzt, das es durchsteckt. Der Gate-Anschluß 60 ist in Bezug auf die Buchse 47 genau positioniert. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird das in dem Kassettengehäuse 70 eingeschlossene Triac 11 mit einem Silicongummi 80 abgedeckt, um Einflüsse durch die äußere Atmosphäre und Fremdmaterie zu verhindern.
81 bezeichnet eine Leiterplatte zum Anbringen des Absorbers. Ein Hochspannungschip-Varistor 82, ein Chipkondensator 82 und dergl. sind auf der Leiterplatte 81 installiert. Ferner sind, wie in Fig. 10 gezeigt, ein Paar von Absorberanschlüssen 84, die mit dem T&sub1;- und T&sub2;-Anschluß 58 und 59 elektrisch verbunden sind, an der Leiterplatte 81 angebracht. Schraubendurchgangslöcher 85 sind in dem Anschluß 84 ausgebildet. 86 bezeichnet absorberseitige Verbindungsschrauben zur Verbindung der Absorberanschlüsse 84 und der T&sub1;- und T&sub2;-Anschlüsse 58 und 59 mit dem lastanschlußseitigen Anschlußverbindungsteil 38. Die Schrauben 86 sind in die Kassettenmuttern 26 eingeschraubt. 87 bezeichnet Beilagsscheiben.
Eine Kassettenabdeckung 88 besteht aus einem Kunststoff und ist an der Vorderseite des Kassettengehäuses 70 angebracht. Ein elastisches Eingreifelement 90, das für einen Eingriff mit einem konkaven Eingriffsabschnitt 89 an dem Kassettengehäusekörper 70 eingerichtet ist, ragt ab. Ein Beobachtungsfenster 91 (Fig. 11) für das Thermoetikett 66 ist in der Vorderseite der Abdeckung 88 ausgebildet. Ein Eingreifloch 92 ist in der Seitenfläche der Kassettenabdekkung 88 ausgebildet und kommt mit einem Angreifvorsprung 93 des Kassettengehäuses 70 in Eingriff. Anschläge 94a und 94b sind auf beiden Seiten in der Breitenrichtung der Kassettenabdeckung 88 ausgebildet. Wenn die Kassette 2 in den hohlen Abschnitt 50 des Gehäusekörpers 49 eingesetzt ist, sind die Anschläge 94a und 94b in Berührung mit dem Gehäusekörper 49. Ein Betätigungsfenster 95 für die absorberseitigen Verbindungsschrauben 86 ist in der Vorderseite der Kassette 88 ausgebildet. Andererseits ragen, wie in Fig. 10 gezeigt, Anschlußpreßelemente 96 nach hinten an der Innenseite der Gehäuseabdeckung 88 ab.
97 bezeichnet einen Verbindungselementabschnitt, zur einstückigen Verbindung der Vorderränder einer Anzahl von Rippen, welche den Rippenabschnitt 3a des Kühlkörpers aufbauen. Der Verbindungselementabschnitt 97 wird durch einen Strangpreßvorgang des Radiators 3 ausgebildet und dient als Anbringungswand. Rippenwände 99 sind in Längsrichtung so ausgebildet, daß sie dem Verbindungselementabschnitt 97 an den Stellen beider Enden in der Breitenrichtung des Kühlkörpers 3 zugekehrt sind. Nuten 100 zum Einführen beider Endabschnitte 98a und 98b in der Breitenrichtung eines Anbringungssubtrats 98 sind an den entgegengesetzten Innenflächen der Rippenwände 99 durch den Strangpreßprozeß des Kühlkörpers 3 ausgebildet.
Die Anbringungsgrundplatte 98 wird durch Preßformen einer etwa rechteckigen Metallplatte ausgebildet. Anbringungselemente 101 und 102 ragen einstückig an beiden Enden in der Längsrichtung ab. Die Anbringungselemente 101 und 102 werden verwendet, wenn eine Steuertafel oder dergl. (nicht gezeigt) mit Schrauben angebracht wird. Ein Befestigungselement 103 ragt an einem Ende in der Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 98 ab und ist an einer Endfläche des Verbindungselementabschnitts 97 verstemmt. Das Befestigungselement 103 wirkt dahingehend, zu verhindern, daß die Anbringungsgrundplatte 98 nach einer Seite in Längsrichtung herausgezogen wird.
104 bezeichnet ein Begrenzungselement, welches am anderen Ende in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 98 durch Biegen zur Vorderseite, d.h., zur Seite des Kühlkörpers 3 ausgebildet ist. Das Begrenzungselement 104 kommt mit der anderen Endfläche des Verbindungselementabschnitts 97 in Berührurig und dient als Anschlag, um zu verhindern, daß die Platte 98 zur anderen Seite in der Längsrichtung bewegt wird.
Ein Paar von vertikalen Wandelementen 105 sind an beiden Seiten in der Breitenrichtung an der Stelle der Seite eines Endabschnitts 98c in der Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 98 abgebogen und ausgebildet, so daß sie von der Oberfläche der Anbringungswand 97, d.h., von der Oberfläche der Anbringungsgrundplatte jeweils vertikal abragen. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, sind eine Einführungsnut 107 und ein Abstützungsvorsprungsabschnitt 108 an jeder der vertikalen Wandelemente 105 ausgebildet. Ein Schienenelementabschnitt 106a eines Schienenelements 106 ist in die Nut 107 eingeführt. Der Abstützungsvorsprungsabschnitt 108 stützt den Schienenelementsabschnitt 106a ab, so daß er von den Rippenwänden 99 weg liegt.
Der andere Endabschnitt 98d in Längsrichtung der Grundplatte 98 ist wie eine Treppe ausgebildet. Ein Kerbloch 109 ist in einem Höhendifferenzabschnitt 98e ausgebildet. 110 bezeichnet eine Befestigungsschiene aus einer Metallplatte, die so geformt ist, daß sie einen etwa U-förmigen Querschnitt hat. Die Befestigungsschiene 110 ist in dem Raum zwischen dem anderen Endabschnitt 98d und dem Verbindungselementabschnitt 97 angeordnet. Die Befestigungsschiene 110 ist so gesetzt, daß sie vorwärts und rückwärts in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 98 bewegbar ist. Ein Eingreifabschnitt 110a, der für einen Eingriff mit dem anderen Schienenelementabschnitt 106b des Schienenelements 106 eingerichtet ist, ist einstückig an dem einen Ende der Befestigungsschiene 110 so ausgebildet, daß er aus dem Kerbloch 109 ragt.
Ein Langloch 111 ist in der Befestigungsschiene 110 ausgebildet und durchsetzt das Beschränkungselement 104. Die Bewegung der Befestigungsschiene 110 wird sowohl vom Langloch 111 als auch vom Beschränkungselement 104 geführt. Eine Schraubenfeder 112 ist zwischen einem Federsitzelement 113, das auf der Befestigungsschiene 110 durch Abbiegen ausgebildet ist, und dem Beschränkungselement 104 angeordnet. Die Schraubenfeder 112 bringt eine Federkraft auf die Befestigungsschiene 110 in ihrer Vorrückrichtung auf (angegeben durch eine Pfeil a). 114 bezeichnet ein Betätigungselement zum Lösen, welches an der anderen Endseite der Befestigungsschiene 110 abgebogen ist. 115 bezeichnet ein Abstützelement, welches an der Innenwand des Kerbloches 109 der Anbringungsgrundplatte 98 ausgebildet ist und den anderen Schienenelementabschnitt 106b des Schienenelements 106 abstützt.
Lochförmige Abschnitte zur Befestigung der Anbringungselemente, beispielsweise Nutlöcher 116 und 117, jeweils mit einem Q-förmigen Querschnitt, sind am Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 an den Stellen beider Endflächen in Strangpreßrichtung (Längsrichtung) des Kühlkörpers 3 ausgebildet. Beispielsweise sind Schneidschrauben in die Nutlöcher 116 und 117 eingeschraubt.
Im folgenden wird nun der Vorgang des Zusammenbaus des Festkörperrelais erläutert.
Die Lastanschlußmuttern 25 werden in die Mutterhalteabschnitte 23 der Basis 21 eingesetzt und dort gehalten. Die Kassettenmuttern 26 werden in die Mutterhalteabschnitte 24 eingesetzt und dort gehalten. Danach werden die Leiterplatte 27, auf welcher das Steuerschaltungskomponentenelement 28, Eingangsanschlüsse 5, Anschlußplatten 34 usw. installiert sind, auf der Hauptfläche der Basis 21 angeordnet (s. Fig. 4 und 5). Das Paar von Lastanschlüssen 6 wird auf den Anschlußplatten 34 angebracht und die Haken 39 jeweils an den Vorsprüngen 40 an der Seite der Mutterhalteabschnitte 23 durch Drücken gehalten. Als nächstes werden die Kupplungsanschlußelemente 43 mit den Haltestiften 46 der Basis 21 in Eingriff gebracht. In diesem Zustand wird die Basis 21 von der rückwärtigen Öffnung des Gehäusekörpers 49 her eingeführt. Das Paar von Eingangsanschlüssen 5 liegt an den Freilegefenstern 51 frei. Ferner liegt das Paar von Lastanschlüssen 6 an den Freilegefenstern 52 frei. Damit ist der Steuerschaltungsblock 10 aufgebaut (siehe Fig. 6).
Andererseits wird das Triac 11 zwischen dem T&sub1;-Anschluß 58 und dem T&sub2;-Anschluß 59 zwischengelegt und fixiert (siehe Fig. 7a und 7b). Andererseits wird der Gate-Anschluß 60 über den Gate-Draht 62 angeschlossen. In den einander gegenüberliegenden Randabschnitten der Halbkörper 71a und 71b werden der Eingreifvorsprungabschnitt 72 und der Eingreifnutabschnitt 73 in Vorwärts-Rückwärtsrichtung eingeführt und gekoppelt, um so das Kassettengehäuse 70 aufzubauen. Die Wärmeabstrahlungsplatte 67 wird an der Rückseite des Gehäuses 70 angebracht. Der Block des Triac 11 wird an die Innenfläche der Platte 67 über die Isolationsplatte 69 angefügt. Der Gate-Anschluß 60 und der Gate-Draht 62 werden miteinander verbunden. Das Leitungselement 60a des Anschlusses 60 wird in den Gate-Anschlußhalteabschnitt 79 des Halbkörpers 71a gesteckt. Danach wird Siliconkautschuk 80 in das Gehäuse 70 gespritzt, um damit das Triac 11 und dergl. abzudecken (siehe Fig. 9). Die Leiterplatte 81, auf welcher die Absorberkomponententeile 82 und 83 und dergl. installiert sind, wird in dem Kassettengehäuse 70 eingeschlossen. Die Absorberanschlüsse 84 werden mit den äußeren Endabschnitten 58a und 59a des T&sub1;- und T&sub2;-Anschlusses 58 und 59 zusammengefügt. Die absorberseitigen Verbindungsschrauben 86 werden in die Schraubendurchgangslöcher 85 (und 63 und 64) eingesetzt. In diesem Zustand wird das elastische Eingreifelement 90 der Kasettenabdeckung 88 in das Kassettengehäuse 70 eingeführt und an dem Eingreifkonkavabschnitt 89 gehalten. Andererseits wird der Eingreiflochabschnitt 92 am Eingreifvorsprung 93 des Kassettengehäuses 70 gehalten. Damit ist die Abdeckung 88 am Kassettengehäuse 70 angebracht und die Leistungsschaltungskassette 2 aufgebaut (Fig. 10). Dabei liegt das an dem vorspringenden Element 65 des T&sub2;-Anschlusses 59 angeklebte Thermoetikett 66 so, das es dem Beobachtungsfenster 91 zugekehrt ist.
Andererseits wird, wie in Fig. 16 gezeigt, die Befestigungsschiene 110 zusammen mit der Schraubenfeder 112 an der Anbringungsbasisplatte 98 angebracht. Danach wird die Anbringungsplatte 98 zwischen die Nuten 100 an der Seite des Kühlkörpers 3 eingeführt. Das Befestigungselement 103 wird an dem Kupplungselementabschnitt 97 verstemmt, wodurch die Anbringungsgrundplatte 98 am Kühlkörper 3 festgelegt wird.
Durch Drücken des Steuerschaltungsblocks 10 in die Vorderflächenseite des Basisabschnitts 3b des Kühlkörpers 3 werden die Eingreifvorsprungsabschnitte 56 des Gehäusekörpers 49 in der Eingreifnut 55 des Kühlkörpers 3 gehalten, so daß der Steuerschaltungsblock 10 am Kühlkörper 3 befestigt ist. In diesem Zustand ist die Basis 21 zwischen dem Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 und dem Gehäusekörper 49 zwischengelegt.
Die Eingangsanschlußschrauben 32 werden in die Schraubenlöcher 31 der Eingangsanschlüsse 5 geschraubt. Die Lastanschlußschrauben 36 werden in die Lastanschlußmuttern 25 durch die Schraubendurchgangslöcher 37 der Lastanschlüsse 6 geschraubt.
Schließlich wird die Leistungsschaltungskassette 2 in den hohlen Abschnitt 50 des Gehäusekörpers 49 des Steuerschaltungsblocks 10 eingesetzt. Das heißt, die Kassette 2 wird in das Durchgangsloch 140 eingeführt. Die Anbringungsschrauben 75 werden in die Haltelochabschnitt 76 eingeführt und in die Schraubenlöcher 78 des Kühlkörpers 3 eingeschraubt. Damit ist die Kassette 2 am Relaishauptkörper 1 angebracht. Das Leitungselement 60a des Gate-Anschlusses 60 wird auch mit der Buchse 47 für das Gate-Signal gekoppelt. Durch Einschrauben der absorberseitigen Verbindungsschrauben 86 in die Kassettenmuttern 26 werden der T&sub1;- und T&sub2;-Anschluß 58 und 59 und die Absorberanschlüsse 58 parallel zum Lastanschluß 6 elektrisch angeschlossen (siehe Fig. 6).
Bei obigem Aufbau wird, wenn das Relais für den Einsatz angebracht wird, die Anbringungsvorrichtung 4 verwendet. Im Falle des Anbringens des Relais an einer Schalttafeloberfläche oder dergleichen (nicht gezeigt) werden die Anbringungselemente 101 und 102 der Anbringungsgrundplatte 98 auf die Tafeloberfläche geschraubt. Andererseits werden im Falle des Anbringens des Relais an dem Schienenelement 106 die Schienenelementabschnitte 106a und 106b zwischen dem Eingreifabschnitt 110a auf der Vorderrandeite der Befestigungsschiene 110 und der Eingreifnut 107 eingesetzt.
Wenn das Paar von Lastanschlüssen 6 mit einer (nicht gezeigten) Last verbunden wird und ein Einsatzsignal zwischen den beiden Eingangsanschlüssen 5 angelegt wird, leuchtet das Leuchtelement 29 auf und kann in diesem Zustand durch das Anzeigefenster 53 mit dem Auge wahrgenommen werden. Durch Anlegen des Eingangssignals wird die Ansteuerschaltung 8 über die Eingangsschaltung 7 wirksam gemacht, das Triac 11 wird leitend und elektrische Spannung der Last zugeführt.
Wenn das Triac 11 durch sein Arbeiten Wärme erzeugt, wird die Wärme über die Wärmeabstrahlplatte 67 durch den Kühlkörper 7 abgestrahlt. Andererseits ändert, wenn die Temperatur des Triac 11 infolge der Wärmeerzeugung steigt, das Thermoetikett 66 seine Farbe. Diese Farbänderung kann durch das Beobachtungsfenster 91 der kassettenseitigen Abdeckung 88 mit dem Auge beobachtet werden. Der Wärmeerzeugungszustand des Triac 11 läßt sich daher ohne Schwierigkeiten überprüfen.
Falls das Triac 11 infolge eines Kurzschlusses, anoma-1er Wärmeerzeugung oder dergl. kaputtgegangen ist, ist es ausreichend, die Leistungsschaltungskassette 2 auszutauschen. Das heißt, es werden die absorberseitigen Verbindungsschrauben 86 gelöst, die Anbringungsschrauben 75 entfernt, die Leistungsschaltungskassette 2 vom Relaishauptkörper 1 abgenommen und eine neue Leistungsschaltungskassette 2 angebracht. Da die Leistungsschaltungskassette 2 mit den Anbringungsschrauben angebracht und abgenommen werden kann, läßt sich die Austauscharbeit rasch durchführen.
Durch Austauschen der Leistungsschaltungskassette 2 können die Absorberschaltungsteile, die sich leicht verschlechtern, gleichzeitig ausgetauscht werden, so daß deren Lebensdauern groß werden und eine hohe Zuverlässigkeit erreicht wird.
Da ferner der Anschlußzustand der Lastanschlüsse 6 nicht geändert werden muß, lassen sich die Austauscharbeiten beschleunigen, und ebenso ist die Gefahr einer Falschverdrahtung bei der Reparatur oder dergleichen beseitigt.
Andererseits hat die Fügeposition der Wärmeabstrahlplatte 67 der Leistungsschaltungskassette 2 und der Vorderfläche 3c des Kühlkörpers 3 eine ausgeprägte Beziehung zum Wärmeabstrahlwirkungsgrad. In Bezug auf diesen Punkt ist bei obigem Aufbau das Durchgangsloch 140 im Steuerschaltungsblock 10 in Entsprechung zu dem nahezu mittigen Abschnitt der Vorderfläche 3c des Kühlkörpers 3 ausgebildet. Dadurch wird durch Einsetzen der Leistungsschaltungskassette in das Durchgangsloch 140 die Wärmeabstrahlungsplatte 67 unvermeidbar an dem etwa mittigen Abschnitt der Frontfläche 3c des Kühlkörpers 3 angefügt. Man erhält also einen guten Wärmeabstrahleffekt, der Kühlkörper 3 kann also mit anderen Worten miniaturisiert werden.
Ferner wirkt, wenn die Leistungsschaltungskassette 2 angebracht wird, das Durchgangsloch 140 als Einsetzführung, womit die Kassette 2 leicht einsetzbar ist. Auch bestehen verglichen mit dem Typ, bei welchem die Leistungsschaltungskassette 2 beispielsweise mit einem darübergesetzten Aufbau angebracht wird, Vorteile derart, daß keine Gefahr eines Wackelns der Kassette 2 in ihrem Montagezustand besteht und daß die Kassette 2 stabil gehalten wird. Die Form des Durchgangloches 140 kann auch gemäß der äußeren Form der Leistungsschaltungskassette 2 beliebig geändert werden.
Da (nicht gezeigte) lastseitige Kabel mit dem Paar von Lastanschlüssen 6 verbunden werden, konzentrieren sich verhältnismäßig große externe Belastungen darauf. Gemäß obigem Aufbau sind jedoch die Lastanschlüsse 6 so gelegt und angeordnet, daß sie sich über die Mutterhalteabschnitte, d.h., die Buckelabschnitte 23 legen, und gleichzeitig sind, die Haken 39 gegen die Vorsprünge 40 der Buckelabschnitte 23 in Anlage. Daher werden die Lastanschlüsse streng an den Bukkelabschnitten 23 gehalten, ohne daß die Gefahr einer Lageabweichung der Lastanschlüsse 6 besteht. Es besteht also keine Gefahr, daß etwa die Lastanschlüsse infolge des Einflusses externer Belastungen vom Gehäusekörper 49 abfallen.
Ferner sind bei dieser Ausführungsform die Haltekräfte der Lastanschlüsse 6 weiter verstärkt, da die Randabschnitte der Lastanschlüsse 6 durch die Fensterrahmenelementabschnitte (Seitenwände) 52a der die Lastanschlüsse freilegenden Fenster 52 gepreßt werden.
Andererseits sind die Lastanschlüsse 6 und die Leiterplatte 27 durch die separaten Anschlußplatten 34, die an den Buckelabschnitten 23 angeordnet sind, elektrisch verbunden. Daher entfällt, wenn die Anschlußplatten 34 und die Leiterplatte 27 vorab als eine einzelne Einheit aufgebaut werden, die Verdrahtungsarbeit bei der Montage. Außerdem werden die externen Belastungen auf die Lastanschlüsse 6 zwischen ihnen und den Anschlußplatten 34 aufgenommen und nahezu nicht auf die Leiterplatte 27 direkt übertragen, so daß eine Lösepanne oder dergl. kaum auftritt.
Durch Drücken des Gehäusekörpers 49 des Steuerschaltungsblocks 10 von der Vorderseite zum Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 hin, wird der Eingreifvorsprungsabschnitt 56 des Gehäusekörpers 49 mit der Eingreifnut 55 des Kühlkörpers 3 in Eingriff gebracht, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Der Steuerschaltungsblock 10 kann mit dem Kühlkörper 3 mit einem Drückvorgang in einer einzigen Berührung gekoppelt werden. Dementsprechend ist die Montageeffizienz deutlich verbessert, verglichen mit einem Aufbau, bei welchem der Steuerschaltungsblock 10 beispielsweise mit Schrauben befestigt ist.
Ferner wird bei dieser Ausführungsform die Leiterplatte 27 des Steuerschaltungsblocks 10 so am Gehäusekörper 49 und der Basis 21 gehalten, daß sie parallel mit der Frontfläche des Basisabschnitts 3b des Kühlkörpers 3 ist. Im Verbindungszustand mit dem Kühlkörper 3 wird die Leiterplatte 27 von dem Basisplattenkontaktelement 49c des Gehäusekörpers 49 und der Basis 21 in die Mitte genommen. Infolgedessen wird ein starrer Befestigungszustand ohne Verwendung spezieller Fixiermittel, wie etwa eine Kunststofform oder dergl. aufrechterhalten. Mit anderen Worten ist die Anzahl von Montageschritten klein, und die Herstellungskosten lassen sich ebenfalls vermindern.
Bei der Ausführungsform ist als Eingreifabschnitt von Steuerschaltungsblock 10 und Kühlkörper 3 die Eingreifnut 55 auf dem Kühlkörper 3 durch den Strangpreßvorgang ausgebildet, und der Eingreifvorsprungabschnitt 56 ist an dem Gehäusekörper 49 ausgebildet. Der umgekehrte Aufbau kann jedoch auch verwendet werden.
Andererseits beschränkt sich die Anbringungsorientierung der Leiterplatte 27 nicht auf das vorstehende Beispiel, sondern es ist ausreichend, einen Aufbau derart zu verwenden, daß die Platte 27 zwischen dem Gehäusekörper 49 und der Basis 21 gehalten wird.
Wenn die Anbringungsvorrichtung 4 an der vorderen Randseite des Rippenabschnitts 3a des Kühlkörpers angebracht ist, sind die Vorderränder einer Anzahl von den Rippenabschnitt 3a aufbauenden Rippen durch den Verbindungselementabschnitt 97 zu einem Teil gekoppelt, so daß die Anbringungsvorrichtung 4 genau angebracht werden kann. Das heißt, da der Rippenabschnitt 3a auf den Mittelimpellerhalterungszustand gesetzt ist, infolge des Verbindungselementabschnitts 97, auch im Falle der Durchführung des Strangpreßprozesses, wird die Genauigkeit der Abmessungen W (Fig. 3) des Anbringungsabschnitts der Anbringungsvorrichtung 4 erhöht.
Andererseits kann, da der Wärmeabstrahlbereich des Kühlkörpers 3 auch durch den Verbindungselementabschnitt 97 erweitert ist, der Wärmeabstrahleffekt verbessert werden. Indem die Anbringungsvorrichtung 4 aus einem Metall gemacht wird, nimmt außerdem die Berührfläche des Kühlkörpers 3 und der Anbringungsvorrichtung 4 durch den Verbindungselementabschnitt 97 zu, so daß die Wärmeabstrahlfunktion auch für die Anbringungsvorrichtung 4 vorgesehen werden kann.
Eine Schalttafel N wird im allgemeinen durch Verwendung der Anbringungselemente 101 und 102 der Anbringungsvorrichtung geschraubt. Im Anbringungszustand, wenn ein schädlicher Einfluß auf andere Vorrichtungen infolge der Wärmestrahlung des Kühlkörpers 3 ausgeübt wird, muß jedoch, wie in Fig. 15 gezeigt, der Rippenabschnitt 3a des Kühlkörpers 3 hinter der Schalttafel N angebracht werden. In diesem Fall werden die Nutlöcher 116 und 117, die im Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 ausgebildet sind, verwendet. Beispielsweise sind, wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, ein Rippenabschnittdurchtrittsloch 118 in der Schalttafel N und L-förmige Metallanschlußstücke 119 vorbereitet. Schneidschrauben 121, von denen jede einen Endabschnitt eines L-förmigen Metallanschlußstücks 119 durchsetzt, sind in die Nutlöcher 116 und 117 eingeschraubt, womit die Metallanschlußstücke 119 am Kühlkörper 3 befestigt sind. Ferner sind die anderen Endabschnitte der Metallanschlußstücke 119 unter Verwendung von Mutternschrauben 122 und Muttern 123 an der Schalttafel N angeschraubt. Da die Nutlöcher 116 und 117 vorab im Basisabschnitt 3b des Kühlkörpers 3 ausgebildet sind, kann durch Vorbereiten der L-förmigen Metallanschlußstücke 119 oder dergl. der Kühlkörper stets rasch angebracht werden.
Die Ausführungsform wurde zwar unter Bezug auf das Beispiel beschrieben, bei welchem die L-förmigen Metallanschlußstücke 119 in den Nutlöchern 116 und 117 befestigt sind, es können aber andere Anbringungselemente ebenfalls verwendet werden. Ferner wurden die Nutlöcher 116 und 117 als ein Beispiel der Lochabschnitte gezeigt, ihre Formen und die Anzahl von Nutlöchern kann aber beliebig geändert werden.
Wenn andererseits die Größe des Kühlkörpers 3 oder dergl. infolge einer Zunahme der Leistung des Festkörperrelais größer wird, bestehen Festigkeitsbefürchtungen, wenn der Anbringungsabschnitt zum Schienenelement oder dergleichen aus Kunststoff besteht. Bei obigem Aufbau jedoch ist die Kupplungsbeziehung zwischen dem Kühlkörper 3 und der metallenen Anbringungsplatte 98 starr, da die Platte 98 mit dem Kühlkörper 3 verstemmt ist. Ferner werden die Kräfte, welche auf die vertikalen Wandelemente 105 wirken, die auf der Anbringungsgrundplatte 98 abgebogen und ausgebildet sind und die Eingreifnut 107 für einen Eingriff mit dem Schienenelementabschnitt 106a des Schienenelements 106 aufweisen, in Richtung senkrecht zur Plattendicke aufgebracht. Die Befestigungsschiene 110 mit dem Eingreifabschnitt 110a, der für einen Eingriff mit dem anderen Schienenelementabschnitt 106b eingerichtet ist, hat ebenfalls U-förmigen Querschnitt, so daß ihre mechanische Festigkeit groß ist. Folglich kann dieser Aufbau in ausreichendem Maße die Größe und das Gewicht des Kühlkörpers 3 oder dergl. aushalten, und man erhält eine hohe Schwingungsfestigkeit.
Insbesondere kann durch Verwendung der Anbringungsgrundplatte 98, die aus Metall und unabhängig vom Relaishauptkörper 1 hergestellt ist, die Eingreifstruktur des Schienenelements 106 frei ohne Beeinflussung durch die Form des Relaishauptkörpers 1 oder dergl. geformt werden. Die Anbringungsgrundplatte 98 und Befestigungsschiene 110 können durch Preßmittel geformt sein. Sie lassen sich also einfach herstellen.
Andererseits sind der Haltevorsprungsabschnitt 108 und das Halteelement 115 zur Halterung der Schienenelementabschnitte 106a und 106b des Schienenelements 106 an Stellen entfernt von den Rippenwänden 99 an der Anbringungsgrundplatte 98 ausgebildet, so daß auch dann, wenn Maßfehler zwischen der Anbringungsgrundplatte 98 und den Nuten 100 oder dergl. bestehen, das Relais genau und sicher an dem Schienenelement 106, unabhängig von diesen Fehlern, angebracht werden kann.
Die Stemmbefestigungsmittel zum Verstemmen der Anbringungsgrundplatte 98 mit dem Kühlkörper 3 beschränken sich nicht auf die Mittel 103 zum Verstemmen des Befestigungselements 103.
Ferner ist die Anbringungsgrundplatte 98 zwischen dem Paar von Rippenwänden 99, die an beiden Enden in der Breitenrichtung des Rippenabschnitts 3a des Kühlkörpers ausgebildet sind, eingesetzt und verstemmt. Die Anbringungselemente 101 und 102 ragen an dem vorderen und rückwärtigen Rand in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 98, d.h. in Strangpreßrichtung des Kühlkörpers 3 ab. Daher werden, wie später noch erläutert, im Falle des Anschlusses mehrerer Relais, wie in Fig. 18 gezeigt, die Anbringungselemente 101 und 102 nicht zu Hindernissen, und die Abmessung W (Fig. 3 und 16) in der Breitenrichtung läßt sich vermindern. Es können daher Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; eng beieinander angebracht ünd der Anbringungsraum vermindert werden.
Bei obiger Ausführungsform ist, da die Frontrandseite des Rippenabschnitts 3a des Kühlkörpers 3 durch den Verbindungselementabschnitt 97, wie oben erwähnt, verbunden ist, die Haltefestigkeit der Anbringungsgrundplatte 98 vergrößert.
Andererseits ist bei der Ausführungsform als Befestigungsverfahren für die Anbringungsgrundplatte 98 das Befestigungselement 103 der Grundplatte 98 mit dem Kühlkörper 3 verstemmt. Es kann jedoch, wie in Fig. 17 gezeigt, durch jeweils nach innen verstemmende Teile 126 der Rippenwände 99 die zwischen die Nuten 100 der Rippenwände 99 eingeführte Anbringungsgrundplatte 98 starr befestigt werden, unabhängig von Maßfehlern der Nuten 100 oder dergl..
Im Falle der Anordnung und Verwendung mehrerer Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; in der Breitenrichtung, wie in Fig. 18 gezeigt, wird das Paar von Kupplungsanschlußelementen 43 des Festkörperrelais M&sub1; aus den Eingabe/Ausgabelöchern 54 durch einen Drehvorgang herausgezogen und zur Seite herausragen gelassen und unter Verwendung der Eingangsanschlußschrauben 32 des benachbarten Festkörperrelais M&sub2; verschraubt. Die Eingangsanschlüsse 5 des Festkörperrelais M&sub1; sind also mit den Eingangsanschlüssen 5 des benachbarten Festkörperrelais M&sub2; über die Kupplungsanschlußelemente 43 verbunden.
Im Falle der Anordnung und Verwendung mehrerer Festkörperrelais werden die Wärmeabstrahlfunktionen der Kühlkörper dieser Relais nicht beeinflußt. Bei obigem Aufbau strömt jedoch, da die Ventilationsnuten an den Außenflächen beider Seiten des Gehäusekörpers 49 des Gehäuses 130 ausgebildet sind, Luft durch die Ventilationsnuten 57 in Vorne-Hintenrichtung. Daher wird auch dann, wenn die Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; eng beieinander angeordnet sind, die Wärmeabstrahlfunktion der einzelnen Kühlkörper 3 richtig aufrechterhalten. Auch wenn die Relais in Stellungen benachbart zu den anderen Vorrichtungen verwendet werden, läßt sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern.
In obigem Beispiel ist die Basis 21 in dem Gehäusekörper 49 eingeschlossen. Daher sind die Ventilationsnuten 57 an der Außenfläche beider Seiten des Gehäusekörpers 49 ausgebildet. Im Falle der Anbringung der Basis 21 an einer Stelle außerhalb des Gehäusekörpers 49 ist es ausreichend, die Ventilationsnuten 57 an der Basis 21 auszubilden.
Im vorstehenden Beispiel kann die Leistungsschaltungskassette 2 durch Verwendung der Anbringungsschrauben 75 lösbar am Relaishauptkörper 1 angebracht werden. Diese lösbare Struktur beschränkt sich jedoch nicht auf die die Schrauben verwendende Struktur.
Ferner beschränkt sich die elektrische Verbindung zwischen der Leistungsschaltungskassette 2 und dem Steuerschaltungsblock 10 nicht auf die Art, die die Schrauben 86 oder dergl. verwendet. Verschiedenartige Abwandlungsmittel können ebenfalls verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 19 bis 23 erfolgt nun eine Erläuterung in Bezug auf ein Festkörperrelais mit einem Aufbau derart, daß das unerwartete Herausragen der Kupplungsanschlußelemente 43 nach außen verhindert werden kann.
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht entsprechend Fig. 1. Fig. 20 ist eine Darstellung, welche einen Teil der Montagedarstellung der Fig. 3 zeigt. Fig. 21 ist eine Vorderansicht, mit teilweisem Abbruch, des Festkörperrelais, welche einen Zustand zeigt, in dem die Anschlußabdeckung angebracht ist.
Bezugnehmend auf diese Darstellungen, ist eine Anschlußabdeckung 14 an dem Relaishauptkörper 1 angebracht. Wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt, sind dünne Nuten 54a an der Stelle der Eingabe/Ausgabelöcher 54 in Vorwärts-Rückwärtsrichtung ausgebildet. Jede dünne Nut 54a ist durch einen Zwischenraum zwischen dem dünnen Abschnitt der vertikalen Wand 21b der Basis 21 und der Innenfläche der Seitenwand 49b des Gehäusekörpers 49 ausgebildet. Die Anschluß abdeckung 14 besteht aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff oder dergleichen und ist wie ein Rechteck einer Größe ausgebildet, die ausreicht, die Vorderseite des Gehäusekörpers 49 abzudecken. Anschlagelemente 146 sind einstückig ausgebildet. Jedes Anschlagelement 146 ist an einem Ende in der Breitenrichtung entsprechend den Eingabe/Ausgabelöchern 54 angeordnet und in die dünne Nut 54a eingepreßt. Die Anschlagelemente 146 sind so gesetzt, daß die Kupplungsanschlußelemente 43, die in den Ausgabe/Eingabelöchern 54 eingeschlossen sind, an den Einschließstellungen gehalten werden. Durchgangslöcher 147, die den Eingangsanschlußschrauben 32 entsprechen, Durchgangslöcher 148, die den Lastanschlußschrauben 36 entsprechen, ein Fensterloch 149, das dem Thermoetikett 66 entspricht, und dergl. sind in der Anschlußabdeckung 14 ausgebildet.
In Fig. 22 bezeichnen 141 und 142 Klickvorsprünge, die auf dem Gehäusekörper 49 so ausgebildet sind, daß sie in dem Öffnungsrandabschnitt des Ausgabe/Eingabelochs 54 angeordnet sind. Diese Vorsprünge entsprechen der Kupplungsanschlußelement-Herausrage- und -Einschließposition.
Die Anschlußabdeckung 14 wird an der Vorderseite des Gehäusekörpers 49 nach Bedarf angebracht.
Wenn die Kupplungsanschlußelemente 43 nicht benutzt werden, sind die Kupplungsanschlußelemente 43, wie in Fig. 22 gezeigt, in den Ausgabe/Eingabelöchern 54 eingeschlossen, die Anschlagelemente 146 der Anschlußabdeckung 14 in die dünnen Nuten 54a eingepreßt und die Abdeckung 14 an der Vorderseitenfläche des Gehäusekörpers 49 angebracht, so daß ein unnötiges Abragen der Kupplungsanschlußelemente 43 abgeblockt werden kann. Mit anderen Worten sind, wenn die Kupplungsanschlußelemente 43 vollständig in den Ausgabe/Eingabelöchern 54 eingeschlossen sind, die Kupplungsanschlußelemente 43 ih den Einschließpositionen durch die Anschlagelemente 146, wie in Fig. 23 gezeigt, gehalten. Daher kommen auch dann, wenn das Relais in der Nähe von anderen Vorrichtungen installiert wird, die Kupplungsanschlußelemente 43 mit diesen Vorrichtungen nicht in Berührung, so daß die Gefahr eines Bruchs der Spannungsquelle auf der Eingangssignalseite ebenfalls beseitigt ist.
Da nahezu der gesamte Bereich der Vorderseite des Gehäusekörpers 49 mit der Anschlußabdeckung 14 abgedeckt ist, berührt in diesem Beispiel die Hand nicht notwendigerweise die Lastanschlußschrauben 36, und die Arbeit kann sicher durchgeführt werden. Ferner können die Eingangsanschlußschrauben 32 und Lastanschlußschrauben 36 und dergl. durch die Durchgangslöcher 147 und 148 hindurch, die in der Anschlußabdeckung 14 ausgebildet sind, betätigt werden.
Wie in Fig. 18 gezeigt, können auch im Falle der Anordnung mehrerer Relais mehrere Anschlußabdeckungen 14 angebracht und verwendet werden.
Die Ausführungsform wurde zwar in Bezug auf ein Beispiel der Anschlußabdeckung 14 beschrieben, bei welcher die Anschlagelemente 116 in die dünnen Nuten 54a eingepreßt wurden, es besteht jedoch, wenn die Anschlußabdeckung 14 am Gehäusekörper 49 mit anderen Mitteln angebracht ist, keine Notwendigkeit, die Anschlagelemente 116 in die dünnen Nuten 54a einzupressen. Andererseits kann auch die Haltestruktur für die Kupplungsanschlußelemente 43 durch andere Abwandlungsmittel realisiert sein.
Bei der Ausführungsform ist die Leistungsschaltungskassette 2 lösbar am Steuerschaltungsblock 10 angebracht. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diesen Aufbau, sondern kann auch auf einen Aufbau angewandt werden, derart, daß der Relaishauptkörper 1 die Kupplungsanschlußelemente 43 hat.
Eine weitere Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 24 bis 36b beschrieben.
Fig. 24 ist eine perspektivische Ansicht eines Festkörperrelais. Die in diesem Festkörperrelais enthaltene elektrische Schaltung ist die gleiche wie die in Fig. 2 gezeigte.
In der Zeichnung bezeichnet 201 einen Relaishauptkörper; 202 ist eine Leistungsschaltungskassette; 203 ist ein Kühlkörper mit einem Rippenabschnitt 203a; und 204 ist eine Anbringungsvorrichtung, welche an dem Vorderrandabschnitt des Rippenabschnitts 203a angebracht ist. Der Hauptrelaiskörper 201 weist ein Paar von Eingangsanschlüssen 5 und ein Paar von Lastanschlüssen 6 auf. Der Relaishauptkörper 201 umfaßt einen Steuerschaltungsblock 210 mit der Steuerschaltung 9 darin, bestehend aus der Eingangsschaltung 7 und Ansteuerschaltung 8; und den Kühlkörper 203. Der Steuerschaltungsblock 210 ist an der Vorderfläche 203c eines Basisabschnitts 203b des Kühlkörpers 203 angebracht. Die Leistungsschaltungskassette 202 enthält die Leistungsschaltung 13, die ein Leistungs-Halbleiterelement, z.B. das Triac 11 und den Absorber 12 zur Absorption einer Überspannung enthält. Das Triac 11 wird mit der Ansteuerschaltung 8 angesteuert und schaltet eine (nicht gezeigte) Last ein/aus. Die Leistungsschaltungskassette 202 ist lösbar am Relaishauptkörper 201 so angebracht, daß sie elektrisch angeschlossen ist.
Dieses Festkörperrelais wird im folgenden im einzelnen beschrieben. Die Fig. 25a bis 25c sind auseinandergezogene perspektivische Ansichten des Festkörperrelais. In diesen Zeichnungen bezeichnet 221 eine aus isolierendem Kunststoff bestehende Basis des oben erwähnten Steuerschaltungsblocks 210. In dem nahezu mittigen Abschnitt eines rechteckigen Bodenwandabschnitts 221a ist eine Öffnung 222 ausgebildet. Eine vertikale Wand 221b ist an dem einen Ende in der Breitenrichtung (seitlichen Richtung) ausgebildet. Ein kastenförmiger Grundplatten-Umschließungsabschnitt 221c, welcher nach hinten abragt, ist kontinuierlich so ausgebildet, daß er benachbart zum anderen Ende in der Breitenrichtung des Bodenwandabschnitts 221a liegt. Ferner sind Mutternhalteabschnitte 223 im Bodenwandabschnitt 221a so ausgebildet, daß sie an beiden Enden in Längsrichtung angeordnet sind. Eingangsanschlußhalteabschnitte 224 ragen an dem Öffnungsendeabschnitt des Umschließungsabschnitts 221c ab. Lastanschlußmuttern 225 sind in dem Mutterhalteabschnitt 223 eingesetzt. Eingangsanschlußmuttern 226 werden in den Eingangsanschlußhalteabschnitten 224 gehalten. 227 bezeichnet eine Leiterplatte, die in dem Umschließungsabschnitt 221c mit einer solchen Orientierung eingeschlossen ist, daß die Platte in Vorne-Hintenrichtung, d.h., in Orientierung senkrecht zur Basisabschnittvorderfläche 203c des Kühlkörpers 3 liegt, wie dies in den Fig. 26 und 27 gezeigt ist. Ein Steuerschaltungskomponentenelement 228 und ein Leuchtelement 229 zur Betriebsanzeige und dergl. sind an der Leiterplatte 227 angebracht. Eine Leiterplatten-Einsetzführungsnut 230 ist an der Innenwand des Umschließungsabschnitts 221c ausgebildet. Diese Führungsnut hat auch eine Positionierungsfunktion.
Die Eingangsanschlüsse 5 bestehen aus U-förmigen metallenen Anschlußkomponenten und sind an bestimmten Stellen der Leiterplatte 227 durch Lot oder dergleichen angebracht und mit der Eingangsschaltung 7 elektrisch verbunden. An der Umschließungsstellung der Leiterplatte 227 sind die Eingangsanschlußmuttern 226 zwischen die Eingangsanschlüsse 5 und die Eingangsanschlußhalteabschnitte 224 zwischengenommen. Schraubenlöcher 231 sind in den Eingangsanschlüssen 5 ausgebildet. Eingangsanschlußschrauben 232 sind in die Eingangsanschlußmuttern 226 eingeschraubt. 233 bezeichnet Beilagscheiben.
Anschlußplatten 234 für ein Ansteuersignal, die aus einem Paar von dünnen Metallplatten bestehen, sind an beiden Endabschnitten in der Längsrichtung der Leiterplatte 227 durch Löten elektrisch angeschlossen und befestigt, um ein Ansteuersignal für das Triac 11 von den Last leitungen zu gewinnen. In Entsprechung zu den Lastanschlußmuttern 225 sind Löcher 235 in den Anschlußplatten 234 ausgebildet.
Die Lastanschlüsse 6 sind über den Lastanschlußplatten 234 angeordnet. Durchgangslöcher 237 für Lastanschlußschrauben 236 sind in den Lastanschlüssen 6 ausgebildet. Ferner sind Buchsen 238 und 239 zum Anschließen des T&sub1;- und T&sub2;-Anschlusses des Triac 11 kontinuierlich an den Lastanschlüssen 6 ausgebildet. Rahmenabschnitte 240 zur Positionierung der Lastanschlüsse sind in den Mutterhalteabschnitten 223 ausgebildet. Eine Gate-Buchse 241 ist an der Leiterplatte 227 parallel zur T&sub1;-Anschluß-Verbindungsbuchse 238 durch Lot oder dergleichen elektrisch angeschlossen und befestigt, wie dies in Fig. 26 gezeigt ist. 242 bezeichnet Beilagscheiben für die Lastanschlüsse.
Kupplungsanschlußelemente 243 sind über Leitungen 244 mit den Eingangsanschlüssen 5 elektrisch verbunden. Stiftlöcher 245, die in den Basisendabschnitten der Kupplungsanschlußelemente 243 ausgebildet sind, sind drehbar mit Haltestiften 246 im Eingriff, die auf den vertikalen Wandabschnitten 221b der Basis 221, wie in Fig. 26 gezeigt, ausgebildet sind. Wenn mehrere Festkörperrelais angebracht und verwendet werden, werden die Kupplungsanschlußelemente 243 von der Seitenfläche in Breitenrichtung des Steuerschaltungsblocks 210 herausragen gelassen und können mit den Eingangsanschlüssen der benachbarten Relais in Verbindung gebracht werden. 247 und 248 bezeichnen Positionierwände der Buchsen 238 und 239. Diese Wände sind in dem Bodenwandabschnitt 221a der Basis 221 ausgebildet. 249 bezeichnet ein im wesentlichen kastenförmiges Gehäuse aus Kunststoff mit einem offenen hinteren Ende, welches an der Außenseite der Basis 221 angebracht wird. Das Gehäuse 330 des Steuerschaltungsblocks 210 baut sich aus dem Gehäusekörper 249 und der Basis 221 auf. In Entsprechung zur Öffnung 222 ist ein Durchgangsloch 250, welches von der Vorderseite zur Rückseite durchgeht, im Gehäusekörper 249 ausgebildet. Ferner sind im Gehäusekörper 249 Eingangsanschlußfreilegefenster 251, Lastanschlußfreilegefenster 252, ein Betriebsanzeigefenster 253, Eingabe/Ausgangs-Löcher 254 (Fig. 26) der Kupplungsanschlußelemente 243 etc. vorgesehen.
Eingreifvorsprungsabschnitte 256 sind an den Innenseiten beider Seitenwände 249a und 249b in der Breitenrichtung des Gehäusekörpers 249 ausgebildet. Die Eingreifvorsprungabschnitte 256 sind im Eingriff mit Eingreifnuten 255, die entlang der Längsrichtung an beiden Seitenflächen in der Breitenrichtung des Basisabschnitts 203b des Kühlkörpers 203 ausgebildet sind. Konkave Kerbabschnitte (Ventilationsnuten) 257 sind an der Außenseite der Mittelabschnitte der Seitenwände 249a und 249b in Vorne-Hintenrichtung ausgebildet.
258, 259 und 260 bezeichnen einen T&sub1;-Anschluß, einen T&sub2;- Anschluß und einen Gate-Anschluß des Triac 11 der Leistungsschaltungskassette 202. Das Triac 11 ist in Form einer dünnen Platte ausgebildet und zwischen dem T&sub1;-Anschluß 258 und dem T&sub2;-Anschluß 259, wie in den Fig. 28a bis 28c gezeigt, zwischengelegt und mit Lot oder dergleichen angefügt und befestigt. Eine Fläche des T&sub2;-Anschlusses 259 ist groß gemacht, um den Wärmewiderstand für die erzeugte Wärme des Triac 11 zu vermindern. 261 und 262 bezeichnen als Außenverbindungs-Anschlußelemente dienende quadratische Verbindungsklingen, die an den T&sub1;- und T&sub2;-Anschlüssen 258 und 259 angeformt sind und über Leitungsabschnitte 258a und 259a zu den Stellen herausgeführt sind, die den Buchsen 238 und 239 entsprechen. 263 bezeichnet ein als Außenverbindungs-Anschlußelement dienendes Gateanschluß-Verbindungsklingenelement, welches an dem Gate-Anschluß 260 angeformt ist und über den Leitungsabschnitt 260a zu der der Gate-Anschlußbuchse 241 entsprechenden Stellung, d.h. zu der Stellung, wo das Klingenelement 263 parallel zum Klingenelement 261 angeordnet ist, herausgeführt ist. Ein vorspringendes Element 264, welches zur Vorderseite hin vorspringt, ist an dem Verbindungsklingenelement 261 ausgebildet. Ein Thermoetikett 265 zur Anzeige der Temperatur des Triac 11 ist an der gebogenen Fläche des vorspringenden Elements 264 am vorderen Rand angeklebt.
266 bezeichnet eine Wärmeabstrahlplatte zur Übertragung der Wärme des Triac 11 auf den Kühlkörper 203. Ein konvexer Abschnitt 266a ist einstückig an der Fläche der Platte 266 auf der Seite des Triac 11 ausgebildet. Eine isolierende Platte 267 ist zwischen der Wärmeabstrahlplatte 266 und dem T&sub2;-Anschluß 259 eingefügt, um so die Isolation zwischen dem Triac 11 und der Wärmeabstrahlplatte 266 zu gewährleisten. Der Bereich der isolierenden Platte 267, der dem T&sub2;-Anschluß 259 entspricht, ist metallisiert.
268 bezeichnet ein elektrisch isolierendes Gehäuse der Leistungsschaltungskassette 202. Wie in den Fig. 29 und 30 gezeigt, weist das Gehäuse 268 einen Anschlußumschließungsabschnitt 269 und einen Basisplattenanbringungsabschnitt 270, welcher kontinuierlich auf der Vorderabschnittseite des Anschlußumschließungsabschnitts 269 ausgebildet ist, auf. Das Gehäuse 268 ist insgesamt wie ein nahezu L-förmiger Kasten geformt. Eine Öffnung (Loch zur Freilegung der Wärmeabstrahlplatte) 271 ist an einer Seitenwand des Anschlußumschließungsabschnitts 269 ausgebildet. 272 bezeichnet eine Öffnung des Basisplattenanbringungsabschnitts 270, und 273 bezeichnet einen stegförmigen Abschnitt, der durch die Seitenwand des Anschlußumschließungsabschnitts 269 längs der Vorne-Hintenrichtung aufgebaut ist. Wenn der das Triac 11 und dergl. enthaltende Triac-Block 274 im Gehäuse 268 eingeschlossen ist, tritt der stegförmige Abschnitt 273 in einen Zwischenraum 275 (Fig. 28c) zwischen dem Rand der Wärmeabstrahlplatte 266 und dem Rand der isolierenden Platte 267, dadurch als Führung wirkend, ein. Ein Einführungsloch 276 für die Wärmeabstrahlplatte ist in der Bodenwand des Basisplattenanbringungsabschnitts 270 ausgebildet. Der in dem Anschluß umschließungsabschnitt 269 umschlossene Triac- Block 274 ist, wie in Fig. 30 gezeigt, mit einem Silicongummi 277 abgedeckt, damit er nicht durch die Außenatmosphäre oder Fremdstoffe beeinflußt wird.
278 bezeichnet eine Blattfeder aus Metall zum Drücken gegen die Wärmeabstrahlplatte. Ein Abschnitt 278a der Blattfeder 278, der der Außenfläche der anderen Seitenwand des Anschlußumschließungsabschnitts 269 entspricht, ist leicht gebogen, so daß er elastisch verformt wird. Ein Halteelement 278b, welches kontinuierlich am rückwärtigen Rand ausgebildet ist, kommt mit der Bodenwand des Anschlußumschließungsabschnitts 269 in Eingriff.
279 bezeichnet eine Leiterplatte zum Anbringen des Absorbers. Ein Hochspannungs-Chipvaristor 280, ein Chipkondensator 281 usw. sind auf der Leiterplatte 279 installiert. Die Leiterplatte 279 ist auf dem Basisplattenanbringungsabschnitt 270 angeordnet. 282 und 283 bezeichnen Kerbnuten (Einführungsabschnitte), welche an der Leiterplatte 279 ausgebildet sind und in welchen die Fußabschnitte der Verbindungsklingenelemente 261 und 262 für den T&sub1;- und T&sub2;-Anschluß eingeführt und positioniert sind. Ein Kerbabschnitt (Einführungsabschnitt) 284 ist auf der Leiterplatte 279 ausgebildet. Der Fußabschnitt des Verbindungsklingenelements 263 für den Gate-Anschluß ist in dem Kerbabschnitt 284 eingesetzt und positioniert. Die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 sind mit der Leiterplatte 279 durch Löten elektrisch verbunden.
Eine Kassettenabdeckung 285 besteht aus Kunststoff und ist an der Frontflächenseite des Kassettengehäuses 268 angebracht. Ein Beobachtungsfenster 286 für das Thermoetikett 265 ist an der Vorderseite ausgebildet. Ferner ragen, wie in Fig. 29 gezeigt, elastische Elemente 291 und 292 mit Eingreiflöchern 289 und 290 für ein Eingreifen mit Eingreifvorsprüngen 287 und 288, die an dem Kassettengehäuse 269 ausgebildet sind, von der Kassettenabdeckung 285 ab. Ein erster und zweiter Schlitz 293 und 294 sind in den elastischen Elementen 292 und 291 ausgebildet, womit die Positionen der Vorderränder der Verbindungsklingenelemente 261 und 262 beschränkt werden. Ein dritter Schlitz 295 ist in dem elastischen Element 292 ausgebildet und beschränkt die Position des vorderen Randes des Verbindungsklingenelements 263 für den Gate-Anschluß.
Eine Anzahl von Nutabschnitten 296 sind an der Frontfläche 203c des Basisabschnitts 203b des Kühlkörpers 203 in Längsrichtung durch den Strangpreßprozeß ausgebildet. Ein Nutabschnitt 296 ist als Einführungskonkavabschnitt des Umschließungsabschnitts 221c der Basis 221 des Steuerblocks 210 angeordnet. Der andere Nutabschnitt 296 ist als Einführungskonkavabschnitt des Anschlußumschließungsabschnitts 269 der Leistungsschaltungskassette 202 angeordnet. 297 bezeichnet einen Verbindungselementabschnitt, der die Vorderränder der Rippenabschnitte 203a des Kühlkörpers 203 zu einem Teil zusammenfügt. Der Verbindungselementabschnitt 297 wird durch den Tiefziehprozeß des Kühlkörpers 203 ausgebildet. Rippenwände 299 entlang der Längsrichtung sind an dem Kupplungselementabschnitt 297 einander zugekehrt an den beiden Enden in Breitenrichtung des Kühlkörpers 203 ausgebildet. Nuten 300, in die beide Endabschnitte 298a und 298b in Breitenrichtung einer Anbringungsgrundplatte 298 eingeführt werden, sind an den entgegengesetzten Flächen der Rippenwände 299 durch den Tiefziehprozeß des Kühlkörpers 203 ausgebildet. Anbringungsnutlöcher 316 und 317 sind ebenfalls in dem Basisabschnitt 203b ausgebildet.
Die Anbringungsgrundplatte 298 wird durch Pressen einer im wesentlichen rechteckigen Metallplatte ausgebildet. Anbringungselemente 301 und 302 zum Schrauben ragen einstückig an beiden Enden in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 ab und werden verwendet, wenn eine Steuertafel oder dergl. (nicht gezeigt) mit Schrauben angebracht wird. Ein Befestigungselement 303 ragt an einem Ende in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 ab und wird mit einer Randfläche des Kupplungselementabschnitts 297 verstemmt. Das Befestigungselement 303 wirkt zu verhindern, daß die Anbringungsgrundplatte 298 nach der einen Seite in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 herausgezogen wird. 304 bezeichnet ein Begrenzungselement, welches am anderen Ende in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 durch Abbiegen nach vorne, d.h., zum Kühlkörper 203, ausgebildet ist. Das Begrenzungselement kommt mit der anderen Endfläche des Verbindungselementabschnitts 297 in Berührung und wirkt als Anschlag, der verhindert, daß die Anbringungsgrundplatte 298 sich in Längsrichtung zur anderen Seite bewegt.
Integrierte vertikale Wandelemente 305 sind an beiden Seiten in der Breitenrichtung an den Stellen an der Seite eines Endabschnitts 298c in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 durch Abbiegen so, daß sie vertikal auf die Anbringungsbasisplattenfläche stehen, ausgebildet. Wie in Fig. 27 gezeigt, sind eine Einführungsnut 307 und ein Haltevorsprung 308 an jedem vertikalen Wandelement 305 ausgebildet. Ein Schienenelementabschnitt 306a eines Schienenelements 306 ist in die Einführungsnut 307 eingesetzt. Der Haltevorsprung 308 stützt den Schienenelementabschnitt 306a weg von den Rippenwänden 299 ab.
Der andere Endabschnitt 298d in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 ist wie eine Treppe ausgebildet. Ein Kerbloch 309 ist in diesem Höhendifferenzabschnitt 298e ausgebildet. Eine Befestigungsschiene 310 besteht aus einer Metallplatte und ist so ausgebildet, daß sie einen nahezu U- förmigen Querschnitt hat. Die Befestigungsschiene 310 ist in dem Raum zwischen dem anderen Endabschnitt 298d und dem Kupplungselementabschnitt 297 angeordnet und so angebracht, daß sie in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte 298 vorwärts und rückwärts bewegbar ist. Ein Eingreifabschnitt 310a ist einstückig an einer Endseite der Befestigungsschiene 310 ausgebildet. Der Eingreifabschnitt 310a ragt von dem Kerbloch 309 ab und kommt mit dem anderen Schienenelementabschnitt 306b des Schienenelements 306 in Eingriff.
In der Befestigungsschiene 310 ist ein Langloch 311 ausgebildet. Das Begrenzungselement 304 ragt in das Langloch 311. Die Bewegung der Befestigungsschiene 310 wird sowohl vom Langloch 311 als auch dem Begrenzungselement 304 geführt. Eine Schraubenfeder 312 ist zwischen einem Federsitzelement 313, welches abgebogen und auf der Befestigungsschiene 310 ausgebildet ist, und dem Begrenzungselement 304 zwischengelegt und bringt Federkraft auf die Befestigungsschiene 310 in der Fortschreitrichtung (angegeben durch einen Pfeil a) auf. 314 bezeichnet ein Betätigungselement zum Lösen, welches durch Abbiegen an der anderen Endseite der Befestigungsschiene 310 ausgebildet ist. Ein Halteelement 315 ist an der Innenwand des Kerblochs 309 der Anbringungsgrundplatte 298 ausgebildet und stützt den anderen Schienenelementabschnitt 306b des Schienenelements 306 ab.
Es wird nun der Montagevorgang des Festkörperrelais beschrieben.
Die Lastanschlußmuttern 225 werden in die Mutterhalteabschnitte 223 der Basis 221 eingesetzt. Die Eingangsanschlußmuttern 226 werden an den Mutterhalteabschnitten 224 angebracht. Die Leiterplatte 227, auf welcher die Steuerschaltungskomponente 228, Eingangsanschlüsse 5, Anschlußplatten 234 usw. installiert sind, wird in die Basisplatteneinsetznuten 230 eingeführt und in dem Umschließungsabschnitt 221c, wie in den Fig. 26 und 27 gezeigt, eingeschlossen. Die Eingangsanschlußmuttern 226 liegen also zwischen den Mutterhalteabschnitten 224 und den Eingangsanschlüssen 5. Die Anschlußplatten 234 sind so angeordnet, daß sie den Lastanschlußmuttern 225 zugekehrt sind. Als nächstes wird das Paar von Lastanschlüssen 6 über die Anschlußplatten 234, wie in Fig. 26 gezeigt, gelegt.
Andererseits wird, nachdem die Befestigungsschiene 310 an der Anbringungsgrundplatte 298 zusammen mit der Schraubenfeder 312 montiert ist, die Anbringungsgrundplatte 298 zwischen die Nuten 300 an der Seite des Kühlkörpers 203 eingeführt. Das Befestigungselement 303 wird mit dem Kupplungselementabschnitt 297 verstemmt, womit die Anbringungsgrundplatte 298 am Kühlkörper 203 befestigt ist.
Andererseits wird der Umschließungsabschnitt 221c der Basis 221 an einem Nutabschnitt 296 an der Seite des Kühlkörpers 203 angebracht. Ferner werden die Kupplungsanschlußelemente 243 in Eingriff mit Haltestiften 246 an der Seite der Basis 221 in Eingriff gebracht. In diesem Zustand wird der Gehäusekörper 249 des Steuerschaltungsblocks an der Außenseite der Basis 221 angebracht. Die Eingreifvorsprünge 256 des Gehäuses 249 werden in die Eingreifnuten 255 des Kühlkörpers 203 eingepaßt. Die Basis 221 liegt also zwischen dem Gehäuse 249 und dem Kühlkörper 203. Das Paar von Eingangsanschlüssen 5 liegt an den Sichtfenstern 251 frei. Das Paar von Lastanschlüssen 6 liegt an den Sichtfenstern 252 frei. Als nächstes werden die Eingangsanschlußschrauben 232 in die Eingangsanschlußmuttern 226 geschraubt und dabei die Lastanschlußschrauben 236 geschraubt an den Lastanschlußmuttern 225 angebracht.
Andererseits wird das Triac 11 durch Löten oder dergl. so befestigt, daß es zwischen dem T&sub1;-Anschluß 58 und dem T&sub2;- Anschluß 259 liegt. Der Gate-Anschluß 260 ist ebenfalls mit dem Triac 11 verbunden. Ferner ist die Wärmeabstrahlplatte 266 an die entgegengesetzte Fläche des T&sub2;-Anschlusses 258 über die isolierende Platte 267 angefügt, womit der in den Fig. 28a bis 28c gezeigte Triac-Block 174 aufgebaut ist. Der Zwischenraum 275 zwischen dem Rand der isolierenden Platte 267 des Blockes 274 und dem Rand der Wärmeabstrahlplatte 266 ist in dem stegförmigen Abschnitt 273 des Kassettengehäuses 268 eingesetzt und geführt, wie es in Fig. 33 gezeigt ist. Die Wärmeabstrahlplatte 266 wird in das Einsetzloch 266 eingesetzt. Die Wärmeabstrahlplatte 266 ist also an die Außenfläche des stegförmigen Abschnitts 273 so angefügt, daß sie die Öffnung 271 verschließt und das Triac 11 und dergl. in dem Anschlußumschließungsabschnitt 269 eingeschlossen sind. Die Verbindungsklingenelemente 261 und 263 ragen dabei an dem Seitenabschnitt, der zum Öffnungsrandabschnitt des Gehäuses 268 entgegengesetzt liegt, ab, und das Verbindungsklingenelement 262 ragt an dem anderen Seitenabschnitt ab und ist, wie in Fig. 34 gezeigt, angeordnet. Das Triac 11 und dergl. werden durch Einspritzen des Silicongummis 277 in den Anschlußumschließungsabschnitt 269 geschützt. Die Blattfeder 278 ist ebenfalls an der Außenfläche des Anschlußumschließungsabschnitts 269 angebracht.
Danach wird die Leiterplatte 279, auf der die Absorberschaltungskomponenten 280, 281 usw. angebracht sind, auf das Kassettengehäuse 268 gesetzt. Wie in Fig. 35 gezeigt, werden die Verbindungsklingenelemente 261 und 262 in die Kerbnuten 282 und 283 eingeführt, und das Verbindungsklingenelement 263 wird in den Kerbabschnitt 284 eingeführt. Danach werden die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 durch Löten mit der Leiterplatte 279 verbunden. Als nächstes werden die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 in den ersten, zweiten und dritten Schlitz 293, 294 und 295 der Abdeckung 285 eingeführt. Wie in den Fig. 36a und 36b gezeigt, kommen die Eingreiflöcher 289 und 290 der Abdeckung 285 mit den Eingreifvorsprüngen 287 und 288 des Gehäuses 268 in Eingriff. Wie in den Fig. 29 und 30 gezeigt, werden das Gehäuse 268 und die Abdeckung 285 so gekoppelt, daß sie die Leiterplatte 279 einschließen. Folglich wird das Thermoetikett 265 in Entsprechung zum Beobachtungsfenster 286 angebracht, und die Leistungsschaltungskassette 202 ist montiert.
Schließlich wird die Leistungsschaltungskassette 202 in das Durchgangsloch 250 des Gehäuses 249 des Steuerschaltungsblocks 210 eingesetzt. Der Anschlußumschließungsabschnitt 269 wird in den anderen Nutabschnitt 296 des Kühl körpers 203 durch Durchsetzen der Öffnung 222 der Basis 221 eingesetzt. Auf diese Weise wirkt die Federkraft der Blattfeder 278, wodurch die Wärmeabstrahlplatte 266 in Druckberührung mit der inneren Wandfläche des Nutabschnitts 296 kommen kann. Die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 sind dabei mit den Buchsen 238, 239 bzw. 241 in Eingriff gekommen. Die T&sub1;- und T&sub2;-Anschlüsse 258 und 259 werden mit dem Paar von Lastanschlüssen 6 elektrisch verbunden, und der Gate-Anschluß 260 wird ebenfalls mit einer bestimmten Schaltung verbunden.
Bei obigem Aufbau wird, wenn das Relais zur Benutzung angebracht wird, die Anbringungsvorrichtung 204 verwendet. Beim Anbringen des Relais an einer Tafeloberfläche oder dergleichen (nicht gezeigt) werden die Anbringungselemente 301 und 302 der Anbringungsgrundplatten 298 an die Tafelfläche geschraubt. Andererseits werden beim Anbringen des Relais am Schienenelement 306 die Schienenelementabschnite 306a und 306b zwischen dem Angreifabschnitt 310a an der Vorderrandseite der Befestigungsschiene 310 und der Eingreifnut 307 eingeführt.
Wenn eine (nicht gezeigte) Last mit dem Paar von Lastanschlüssen 6 verbunden ist, und ein Eingangssignal zwischen dem Paar von Eingangsanschlüssen 5 angelegt wird, leuchtet das Leuchtelement 229 auf. Die Zustand kann durch das Betriebsanzeigefenster 253 mit dem Auge beobachtet werden. Durch Anlegen des Eingangssignals arbeitet die Ansteuerschaltung 8 über die Eingangsschaltung 7, das Triac 11 wird leitend und elektrische Spannung der Last zugeführt.
Wenn das Triac 11 infolge seines Arbeitens Wärme erzeugt, wird diese Wärme mit dem Kühlkörper 203 über die Wärmeabstrahlplatte 266 abgestrahlt. Andererseits ändert das Thermoetikett 265 seine Farbe, wenn die Temperatur des Triac 11 infolge der Wärmeerzeugung steigt. Diese Farbänderung kann durch das Beobachtungsfenster 286 der Abdeckung 85 an der Seite der Kassette mit dem Auge beobachtet werden. Der Wärmeerzeugungszustand des Triac 11 kann daher ohne Schwierigkeiten überprüft werden.
Wenn das Triac 11 infolge eines Kurzschlusses, anomaler Wärmeerzeugung oder dergleichen kaputt gegangen ist, reicht es aus, die Leistungsschaltungskassette auszutauschen. Das heißt, durch Herausziehen der Leistungsschaltungskassette 202 nach vorne werden die Verbindungsklingenelmente 261, 262, und 263 von den Buchsen 238, 239 und 241 gelöst. Die Leistungsschaltungskassette 202 wird also vom Relaishauptkörper 201 entfernt und eine neue Leistungsschaltungskassette 202 durch Einsetzen angebracht. In diesem Fall läßt sich die Austauscharbeit rasch durchführen, da die Leistungsschaltungskassette 202 durch einen Einsetz- oder Herausziehvorgang herangebracht bzw. abgenommen werden kann.
Durch Austausch der Leistungsschaltungskassette 202 können die Absorberschaltungsteile, die sich leicht verschlechtern, gleichzeitig ausgetauscht werden, so daß die Lebensdauer groß wird und eine hohe Zuverlässigkeit erzielt wird.
Außerdem muß der Verbindungszustand der Lastanschlüsse 6 nicht geändert werden, so daß die Austauscharbeit rasch duchgeführt werden kann und keine Gefahr einer Fehlverdrahtung bei der Reparatur oder dergleichen besteht.
Insbesondere ist die vertikal stehende Leiterplatte 227 in den Umschließungsabschnitt 221c, der in einem Gehäuse 330 des Steuerschaltungsblocks ausgebildet ist, umschlossen. Der Umschließungsabschnitt 221c ist in einen Nutabschnitt 296 eingesetzt, der an der Basisabschnittvorderfläche 203c des Kühlkörpers 203 ausgebildet ist. Auf der anderen Seite ist der Anschlußumschließungsabschnitt 269 der Leistungsschaltungskassette 202 in den anderen Nutabschnitt 296 eingesetzt, der an der Basisabschnittvorderfläche 203c des Kühlkörpers 203 ausgebildet ist. Der Raum an der Vorderfläche 203c des Kühlkörpers 203 kann daher effizient genutzt werden, und das Relais kann miniaturisiert und dünn gemacht werden. Ferner werden durch bloßes Einsetzen des Umschließungsabschnittes 221c des Steuerschaltungsblocks 210 und des Anschlußumschließungsabschnitts 269 der Leistungsschaltungskassette 202 in die Nutabschnitte 269 diese Teile am Kühl körper 203 positioniert, so daß sie leicht montiert werden können. Ferner können das Gehäuse 330 des Steuerschaltungsblocks 210 und die Leistungsschaltungskassette 202 stabil festgehalten werden.
Außerdem sind die in dem Umschließungsabschnitt 221c umschlossene Leiterplatte 227 und die Leistungsschaltungskassette 202 elektrisch isoliert und angeordnet, so daß der Vorteil besteht, daß die elektrische Isolationsleistungs verbessert werden kann.
Obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei welchem die beiden Nutabschnitte an der Basisabschnittfrontfläche 203c des Kühlkörpers 203 ausgebildet sind. Die Anzahl von Nutabschnitten kann jedoch nach Bedarf erhöht werden. Im Falle der Anordnung mehrerer Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; und unter Verwendung derselben wie in Fig. 31 wird das Paar von Kupplungsanschlußelementen 243 des Festkörperrelais M&sub1; herausgezogen und nach der Seite aus den Eingangs/Ausgangslöchern 254 durch einen Drehvorgang hervorstehend gelassen und mit dem Paar von Eingangsanschlußschrauben 232 des benachbarten Festkörperrelais M&sub2; festgeschraubt. Die Eingangsanschlüsse 5 des Relais M&sub1; werden also parallel mit den Eingangsanschlüssen 5 des benachbarten Relais M&sub2; über die Kupplungsanschlußelemente 243 verbunden.
Ferner kommt, da die Wärmeabstrahlplatte 266 der Leistungsschaltungskassette 202 vertikal für die Basisabschnittfrontfläche 203c des Kühlkörpers 203 angeordnet ist, durch Einstellen der Tiefe eines Nutabschnittes 296 des Kühlkörpers 203 in Entsprechung zur Länge in Vorne-Hintenrichtung der Wärmeabstrahlplatte 266 die gesamte freiliegende Oberfläche der Wärmeabstrahlplatte 266 in Berührung mit der Innenwand des Nutabschnitts, wie dies in Fig. 32 gezeigt ist, so daß die Wärme infolge des ausgedehnten Berührbereiches effizient abgestrahlt werden kann. Mit anderen Worten kann die Breitenabmessung W (Fig. 24) des Kühlkörpers 203 auf einen kleinen Wert eingestellt werden. Dies ist von Vorteil wenn mehrere Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; wie oben erwähnt und in Fig. 31 gezeigt angeordnet und die Eingänge 5 parallel über die Kupplungsanschlußelemente 43 verbunden sind. D.h., die Festkörperrelais M&sub1; und M&sub2; können ohne Sorge um die Wärmeabstrahlleistung dünn gemacht werden, so daß sich der Anbringungsplatz vermindern läßt. Andererseits kann, da die Wärmeabstrahlplatte mit der Innenwand des Nutabschnitts 296 durch die Blattfeder 278 in Druckberührung gebracht worden ist, etwa auf der Wärmeabstrahlplatte 266 oder der Innenwand des Nutabschnitts 296 abgelagerter Staub oder dergleichen zermahlen und beseitigt werden. Daher läßt sich ein guter Kontaktzustand zwischen der Wärmeabstrahlplatte 266 und der Innenwand des Nutabschnitts 296 gewährleisten. Ferner ist ein Wackeln des Gehäuses im Anbringungszustand durch die Federkraft der Blattfeder 278 verhindert, so daß sich eine Erschütterungsfestigkeit ergibt. Die Wärmeabstrahlleistung läßt sich wegen des guten Kontaktierungszustandes ebenfalls weiter verbessern.
Ferner besteht bei dieser Ausführungsform etwa der Vorteile daß die Konzentration von Spannungen durch die Blattfeder 278 auf das Gehäuse 268 vermieden werden kann, da das Halteelement 278b am Basisende der Blattfeder 278 mit der Wärmeabstrahlplatte 266 in Berührung gekommen ist.
Bei dieser Ausführungsform besteht die Blattfeder 278 aus Metall. Die Blattfeder kann jedoch auch einstückig mit dem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 268 ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Anzahl von Teilen vermindert.
Ferner kann eine U-förmige Wärmeabstrahlplatte ebenfalls als Wärmeabstrahlplatte 266 verwendet werden, die dann an beiden Seiten des Gehäuses 268 freiliegt. Damit läßt sich die Wärmeabstrahlleistung weiter verbessern und außerdem ergibt sich der Vorteil, daß das Gehäuse 268 geschützt werden kann.
Andererseits kann die Blattfeder 278 auch aus einem Formspeicherlegierungsmaterial oder Bimetallmaterial bestehen, das sich verformt, so daß die Preß-Federkraft auf die Wärmeabstrahlplatte 266 steigt, wenn die Temperatur hoch wird.
Die Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei welchem die Leistungsschaltungskassette 202 und der Steuerschaltungsblock 210 getrennt aufgebaut sind, die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf einen solchen Aufbau.
Insbesondere wird bei der Montage der Leistungsschaltungskassette 202 durch Aufbauen des Triac-Blocks 274 so, daß er aus dem Triac 11, der Wärmeabstrahlplatte 266 etc. besteht, durch einfaches Einsetzen des Blocks 274 in das Gehäuse 268 dieser in einen Zustand gebracht, in welchem die Wärmeabstrahlplatte 266 am freiliegenden Loch (Öffnung) 271 freiliegt, so daß die Leistungsschaltungskassette 202 leicht am Gehäuse 268 montiert werden kann. Ferner ragen im Einsetzzustand des Triac-Blocks 274 im Gehäuse 268 die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263, die mit dem T&sub1;-, T&sub2;- und Gate-Anschluß 258, 259, 260 des Triac 11 verbunden sind, als Außenverbindungsanschlußelemente aus dem Öffnungsrandabschnitt des Gehäuses 268 nach außen heraus, wie dies in Fig. 34 gezeigt ist. Die Arbeit, getrennte externe Ausleit- Verbindungsleiter an die Anschlüsse anzuschließen, ist daher beseitigt und die Montagearbeit läßt sich effizient durchführen.
Ferner ist bei dieser Ausführungsform der Zwischenraum 275 zwischen dem Rand der Wärmeabstrahlplatte 266 und dem Rand der isolierenden Platte 276 durch den konvexen Abschnitt 266a der Wärmeabstrahlplatte 266 ausgebildet. Dieser Zwischenraum 275 ist in dem stegförmigen Abschnitt 273 des Gehäuses 268 eingesetzt und geführt, wie dies in Fig. 33 gezeigt ist. Der Triac-Block 274 wird daher an eine geeignete Stelle gesetzt, und der Isolationsabstand zwischen dem Triac 11 und der Wärmeabstrahlplatte 266 wird infolge des stegförmigen Abschnitts 273 groß, so daß die Isolationsleistung verbessert werden kann.
Andererseits besteht auch ein Vorteil derart, daß das Lecken des in das Gehäuse 268 eingespritzten Silikongummis 277 zur Wärmeabstrahlplatte 266 durch den stegförmigen Abschnitt 273 verhindert werden kann, da dieser in den Zwischenraum 275 eingesetzt ist. Die Führungsmittel des Triac- Blocks 274 beschränken sich nicht auf die durch den Zwischenraum 275 und den brückenförmigen Abschnitt 273 gegebenen Mittel, andere abgewandelte Strukturen können ebenfalls verwendet werden.
Bei der Montage der Leistungsschaltungskassette ragen die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263, die mit dem T&sub1;-, T&sub2;-, und Gate-Anschluß 258, 259 und 260 des Triac 11 gekoppelt sind, nach der Seite des Gehäuses 268 und sind in die Kerbnuten 288 und 283 der Leiterplatte 279 und in den Kerbabschnitt 284, wie dies in Fig. 35 gezeigt ist, eingesetzt. Infolgedessen können in einem Zustand, in dem die Wurzeln der Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 positioniert sind, die Verbindungsklingenelemente mit der Leiterplatte 279 verlötet werden. D. h., die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 sind mit dem Absorber 12 an geeigneten Stellen verbunden. Der Triac-Block 274 und die Leiterplatte 279 sind mechanisch gekoppelt.
Da ferner die Leiterplatte 279 von dem Gehäuse 268 und der Abdeckung 285 durch deren Kupplung zwischengenommen wird, können diese ohne Verwendung eines speziellen Befestigungselements der Leiterplatte 279 leicht montiert werden.
Andererseits sind in diesem Beispiel im Kupplungszustand des Gehäuses 268 und der Abdeckung 285, wie in Fig. 36a und 36b gezeigt, die Positionen in der Plattendickenrichtung der Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 durch den ersten, zweiten und dritten Schlitz 293, 294 und 295 auf der Seite der Abdeckung 285 begrenzt. Die Verbindungsklingenelemente 261, 262 und 263 können daher glatt mit den Buchsen 238, 239 und 241 verbunden werden.
Die Fig. 37, 38a und 38b zeigen eine Anschlußvorrichtung, die aus Erläuterungsgründen gezeigt wird. Die Anschlußvorrichtung steht zu der Entwicklung der Vorrichtung, die die vorstehenden Kupplungsanschlußelemente 43 und 243 enthält, in Beziehung.
Fig. 37 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Anschlußvorrichtung. In der Zeichnung bezeichnet 341 ein Anschlußelement.
Das Anschlußelement 341 ist mit einer (nicht gezeigten) elektrischen Schaltung verbunden, die in einer Vorrichtung M, wie etwa einem Festkörperrelais, enthalten ist. Ein flacher Oberflächenabschnit 341a liegt zur Oberseite einer Anschlußbasis 374 frei, die über der Vorrichtung M vorgesehen ist, und ein Schraubenloch 341b ist ebenfalls offen. Ein Kupplungsanschluß 342 weist einen flachen Plattenabschnitt 342a auf, der mit dem flachen Oberflächenabschnitt 341a des Anschlußelements 341 verbunden werden kann, und weist außerdem eine Führungsfläche 342b auf, welche vertikal an einer Seite des flachen Plattenabschnitts 342a ausgebildet ist. Der Kupplungsanschluß 342 ist wie ein Winkeleisen ausgebildet.
Andererseits ist ein Justierlangloch 343 in dem flachen Plattenabschnitt 342a ausgebildet. Ein Verbindungsarm 344 ragt von der anderen Seite des flachen Plattenabschnitts 342a ab, und hat eine Länge derart, daß er mit einem Anschluß einer entfernten Vorrichtung verbunden werden kann.
345 bezeichnet eine Anschlußschraube. Eine Anschlußbeilagscheibe 346 ist frei drehbar an einem unteren Abschnitt eines Schraubenkopfes 345a der Anschlußschraube 345 angebracht.
Die Anschlußbeilagscheibe 346 ist wie ein Quadrat ausgebildet, dessen eine Seite nahe am Führungselement 342b des Kupplungsanschlusses 342 ist. Konkave Abschnitte 346a mit jeweils einer Breite, die für ein Angreifen an dem Verbindungsarm 344 eingerichtet sind, sind in einem Eckabschnitt auf der Unterseite der Beilagscheibe 346 ausgebildet.
Bei dieser Anschlußvorrichtung wird die Anschlußschraube 345 in das Schraubenloch 341b des Anschlußelements 341 geschraubt, indem sie das Justierlangloch 343 des Kupplungsanschlusses 342 durchsetzt. Infolgedessen ist der Kupplungsanschluß 342 drehbar am Anschlußelement 341 angebracht.
Es heißt, es ist, da das Justierlangloch 343 im Kupplungsanschluß 342 ausgebildet ist, der Anschlußarm 344 vorwärts und rückwärts durch das Justierlangloch 343 durch den Drehvorgang bewegbar. Durch Einstellen des vorderen Randabschnitts des Anschlußarmes 344 kann der Arm, mit dem Anschluß der entfernten Vorrichtung verbunden werden. Der Kupplungsanschluß 342 kann durch Verwenden des hochstehenden Führungselements 342b leicht bedient werden.
Wenn die Vorrichtungen elektrisch verbunden werden, können die daher gemäß der Anschlußvorrichtung verbunden werden, ohne daß andere getrennte Teile, wie etwa Verbindungsschienen oder dergleichen, an den Anschlüssen angebracht werden, so daß die Anzahl der Verdrahtungsschritte und die Menge an Verdrahtungsmaterial oder dergleichen vermindert und die Kosten deutlich vermindert werden können.
Ein praktisches Beispiel in dem Fall, wo eine solche Anschlußvorrichtung für die Vorrichtung verwendet wird, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 38a und 38b beschrieben.
Ein Schaltungsabschnitt ist in dem Gehäuse der Vorrichtung M&sub1; enthalten, und die Anschlußbasis 347 ist über der Vorrichtung angebracht.
Eine Anschlußvorrichtung, bestehend aus dem Anschlußelement 343, Kupplungsanschluß 342 und Anschlußschraube 345, wird an der Oberseite der Anschlußbasis 374 angebracht.
Ferner ist ein weiteres Paar von Anschlußbasen 349 an den beiden Endabschnitten der Oberseite der Anschlußbasis 347 angebracht.
Die internen Schaltungen der anderen Vorrichtungen M&sub2; und M&sub3; werden nach Notwendigkeit geändert und die Anschlußbasen 347 des gleichen Aufbaus wie diejenigen der Vorrichtung M&sub1; werden vorgesehen.
Beim elektrischen Verbinden dieser Vorrichtung wird daher der Kupplungsanschluß 342 der Vorrichtung M&sub1; zunächst betätigt, und der Verbindungsarm 344 zwischen den Führungen 348 der Anschlußbasen 347 festgelegt. Ferner wird der vordere Randabschnitt des Armes 344 in den Kupplungsanschluß 342 der Vorrichtung M&sub2; eingesetzt.
Durch schraubendes Betätigen der Anschlußschraube 345 der Vorrichtung M&sub1; wird der Kupplungsanschluß 342 festgemacht und am Anschlußelement 341 durch die Anschlußbeilagscheibe 346 festgelegt.
Andererseits deckt durch schraubendes Betätigen der Anschlußschraube 345 der Vorrichtung M&sub2; der unterseitige konkave Abschnitt 346a der Anschlußbeilagscheibe 346 den vorderen Randabschnitt des verlängerten Verbindungsarm 346, der von der Vorrichtung M&sub1; abragt, ab. Der Kupplungsanschluß 342 ist am Anschlußelement 341 befestigt und festgelegt. Auf diese Weise können durch Betätigen des Paares von rechter und linker Anschlußvorrichtung auf den Anschlußbasen 347 die Vorrichtungen M&sub1; und M&sub2; elektrisch verbunden werden. Ferner können die Vorrichtungen M&sub2; und M&sub3; sequentiell elektrisch verbunden werden. Eine Spannungsversorgungsvorrichtung, welche als Spannungsversorgungsvorrichtung eines Festkörperrelais verwendet werden kann, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 39 bis 41 beschrieben.
Fig. 39 ist ein Schaltbild der Spannungsversorgungsvorrichtung. In dem Schaltbild bezeichnet 351 einen Gleichrichter, 352 einen Diodenbrückenschaltung, 353 eine Glättungsschaltung, 354 eine Spannungsnachweisschaltung, 355 eine Schalt-Schaltung, 356 eine Ausgangsschaltung und 357 eine Trennschaltung. Die Trennschaltung 357 besteht aus einer Diode D&sub2; und schließt eine Rückwärtsstrom von der Glättungsschaltung 353 zur Spannungsnachweisschaltung 354 aus. D. h., der die Glättungsschaltung 353 bildende Glättungskondensator C&sub3; ist über die Diode D&sub2; in Vorwärtsrichtung parallel zwischen Ausgängen des Gleichrichters 351 angeschlossen. In der Spannungsnachweisschaltung 354 ist eine Zeitkonstantenschaltung, bestehend aus einer Reihenschaltung aus einem Widerstand R&sub5; und einem Kondensator C&sub4;, parallel zwischen den Ausgängen des Gleichrichters 351 angeschlossen. Die Zeitkonstantenschaltung hat eine Zeitkonstante, die kleiner als eine Zeitkonstante der Glättungsschaltung 353 ist.
Eine Spannungsteilerschaltung, bestehend aus Widerständen R&sub6; und R&sub7;, ist parallel zum Kondensator C&sub4; angeschlossen. Eine Basis eines NPN-Transistors TR&sub1; ist mit einem Spannungsteilerpunkt der Widerstände R&sub6; und R&sub7; verbunden. Ein Kollektor des Transistor T&sub1; ist mit einem positiven Anschluß des Glättungskondensators C&sub3; über den Widerstand R&sub8; verbunden. Ein Emitter des Transistors TR&sub1; ist mit einem negativen Anschluß des Glättungskondensators C&sub3; verbunden. Ein Transistor TR&sub2; wirkt als Inverter. Eine Basis des Transistors CR&sub2; ist mit dem Kollektor des Transistors TR&sub1; verbunden. Ein Emitter des Transistors T&sub2; ist mit dem negativen Anschluß des Kondensators C&sub3; verbunden.
In der Schalt-Schaltung 355 ist ein Widerstand R&sub1;&sub0; zwischen Kollektor und Emitter des die Spannungsnachweisschaltung 354 aufbauenden Transistors TR&sub2; angeschlossen. Ein Kollektor des Transistors TR&sub2; ist mit dem positiven Anschluß des Glättungskondensators C&sub3; über eine Reihenschaltung aus einer Zener-Diode ZD&sub3; und einem Widerstand R&sub9; und auch mit einer Basis eines Transistors TR&sub3; verbunden. Ferner ist ein Kollektor des Transistors TR&sub3; mit dem positiven Anschluß des Glättungskondensators C&sub3; über einen Widerstand R&sub1;&sub1; verbunden. Ein Emitter des Transistors TR&sub3; ist mit dem negativen Anschluß des Kondensators C&sub3; verbunden.
Ein Transistor TR&sub4; wirkt als Inverter. Ein Kollektor des Transistors TR&sub4; ist mit dem positiven Anschluß des Kondensators C&sub3; über einen Widerstand R&sub1;&sub3; verbunden. Ein Emitter des Transistors TR&sub4; ist mit dem negativen Anschluß des Kondensators C&sub3; verbunden. Ferner ist der Kollektor des Transistors TR&sub4; auch mit einer Kathode der Zener-Diode ZD&sub3; über einen Widerstand R&sub1;&sub2; verbunden.
In der Ausgangsschaltung 356 ist eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R&sub1;&sub4; und einer Zener-Diode ZD&sub4; zwischen Kollektor und Emitter des die Schalt-Schaltung 355 aufbauenden Transistors TR&sub4; angeschlossen. Ein Kollektor eines Transistors TR&sub5; ist mit dem positiven Anschluß des Kondensators C&sub3; verbunden. Ein Emitter des Transistors TR&sub5; ist mit dem negativen Anschluß des Kondensators C&sub3; über einen Widerstand R&sub1;&sub5; verbunden. Ferner ist eine Basis des Transistors TR&sub5; mit einem Spannungsteilpunkt der Zener-Diode ZD&sub4; und des Widerstands R&sub1;&sub4; verbunden. B&sub1; und B&sub2; bezeichnen ein Paar von Ausgangsanschlüssen, die über dem Widerstand R&sub1;&sub5; unten angeschlossen sind. Die Last Z ist zwischen den Ausgangsanschlüssen B&sub1; und B&sub2; angeschlossen.
Als nächstes wird das Arbeiten obiger Anordnung beschrieben.
Wenn eine Eingangswechselspannung La mit einem verhältnismäßig kleinen Wert, wie in Fig. 40a gezeigt, zwischen den Eingangsanschlüssen A&sub1; und A&sub2; zu einer Zeit t&sub1; angelegt wird, wird die Eingangswechselspannung La durch den Gleichrichter 351 vollweggleichgerichtet und zu einer gleichgerichteten Ausgabe Lb, wie sie in Fig. 40b gezeigt ist. Die gleichgerichtete Ausgabe Lb wird durch die Glättungsschaltung 353 bzw. die Zeitkonstantenschaltung der Spannungsnachweisschaltung 354 geglättet.
Wie oben erwähnt, wird, da die Zeitkonstante der Spannungsnachweisschaltung 354 kleiner als diejenige der Glättungsschaltung 353 ist, eine Spannung Lc am Kondensator C&sub4; zu einer gleichgerichteten Ausgabe, welche eine Welligkeitskomponente enthält, die kleiner als die in Fig. 40d gezeigte Spannung Ld am Kondensator C&sub4; ist, wie dies in Fig. 40c gezeigt ist.
In der gleichgerichteten Ausgabe Lc für die verhältnismäßig kleine Wechselspannungseingabe La ist eine Leitfähigkeitsspannung V1be zwischen Basis und Emitter des Transistors TR&sub1; so eingestellt, daß der niedrigste Wert der Spannung Lc am Kondensator, d.h., das Tal der Welligkeit auf einen Ein/- Auswert X&sub1; des Transistors TR&sub1; gesetzt wird. Der Transistor TR&sub1; wird daher ein- und der Transistor TR&sub2; der Spannungsnachweisschaltung 354 ausgeschaltet.
Andererseits wird in der gleichgerichteten Ausgabe Ld für die Wechselspannungseingabe La des verhältnismäßig kleinen Wertes eine Leitfähigkeitsspannung A3be zwischen Basis und Emitter des Transistors TR&sub3; so eingestellt, daß der Maximalwert der Spannung Ld am Kondensator C&sub3;, d. h., der Berg der Welligkeit nicht auf einen Ein-Wert Y&sub1; des Transistors TR&sub3; oder höher eingestellt wird. Der Transistor TR&sub3; behält daher den Aus-Zustand bei, und der Transistor TR&sub4; der Schalt-Schaltung 355 wird durchgeschaltet.
Infolge des Durchschaltens des die Schalt-Schaltung 355 aufbauenden Transistors TR&sub4; behält der Transistor TR&sub5; der Ausgangsschaltung 356 den Aus-Zustand bei, und eine Ausgangsspannung La zwischen den Ausgangsanschlüssen B&sub1; und B&sub2; wird auf 0 V gesetzt. Zu dieser Zeit wird ein Strom an den Transistor TR&sub4; über den Widerstand R&sub1;&sub3; geliefert.
Als nächstes wird, wenn eine Eingangswechselspannung Ha eines verhältnismäßig hohen Wertes, wie sie in Fig. 40a gezeigt ist, zwischen den Eingangsanschlüssen A&sub1; und A&sub2; zu einer Zeit t&sub2; angelegt wird, die Eingangswechselspannung Ha durch den Gleichrichter 351 vollweggleichgerichtet und zur gleichgerichteten Ausgabe Hb, wie sie in Fig. 40b gezeigt ist. Diese gleichgerichtete Ausgabe Hb wird durch die Glättungsschaltung 353 bzw. die Zeitkonstantenschaltung der Spannungsnachweisschaltung 354 geglättet.
In der gleichgerichteten Ausgabe Hc für die Wechselspannungseingabe Ha des verhältnismäßig hohen Wertes, wie in Fig. 40c gezeigt, behält der Transistor TR&sub1; den Ein-Zustand bei, und der Transistor TR&sub2; der Spannungsnachweisschaltung 354 den Aus-Zustand, da das Tal der Welligkeit auf den Ein/Aus-Wert X&sub1; des Transistors TR&sub1; oder höher gesetzt ist.
Andererseits wird in der gleichgerichteten Ausgabe Hd für die Wechselspannungsausgabe Ha des verhältnismäßig hohen Wertes, wie in Fig. 40d gezeigt, der Transistor TR&sub3; durchgeschaltet und der Transistor TR&sub4; der Spannungsnachweisschaltung 354 gesperrt, da das Tal der Welligkeit auf den Ein-Wert Y&sub1; des Transistors TR&sub3; oder höher gesetzt ist. Infolge des Abschaltens des die Schalt-Schaltung 355 aufbauenden Transistors TR&sub4; wird der Transistor TR&sub5; der Ausgangsschaltung 356 durchgeschaltet und die Spannung He zwischen den Ausgangsanschlüssen B&sub1; und B&sub2; zur Zeit t&sub3; ausgegeben.
Wenn die in Fig. 40a gezeigte Wechselspannungseingabe Ha des verhältnismäßig hohen Wertes, die zwischen den Eingangsanschlüssen A&sub1; und A&sub2; angelegt ist, zur Zeit t&sub4; abgeschaltet wird, nimmt die Ausgangsspannung Hd der Glättungsschaltung 353 großer Zeitkonstante allmählich ab, aber die Spannung Lc am Kondensator C&sub4; kleiner Zeitkonstante nimmt rasch ab und wird der Ein/Aus-Wert X&sub1; des Transistors TR&sub1; oder kleiner. Der Transistor TR&sub1; der Spannungsnachweisschaltung 354 sperrt also und der Transistor TR&sub2; schaltet durch.
Infolge des Durchschaltens des die Spannungsnachweisschaltung 354 aufbauenden Transistors TR&sub2; wird der Transistor TR&sub3; der Schalt-Schaltung 355 aus- und der Transistor TR&sub4; eingeschaltet. Infolge des Durchschaltens des Transistors TR&sub4; wird der Transistor TR&sub5; der Ausgangsschaltung 356 abgeschaltet und die Ausgangsspannung Le zwischen den Ausgangsanschlüssen B&sub1; und B&sub2; wird zur Zeit t&sub5; auf 0 V zurückgeführt.
Fig. 41 ist ein Kennliniendiagramm, welches die Beziehung zwischen der Eingangswechselspannung und der Ausgangsspannung nach dem Glätten zeigt. In diesem Diagramm steigt, wenn die Eingangswechselspannung sequentiell erhöht wird, die geglättete Ausgangsspannung längs der Lastcharakteristik A durch den Widerstand R&sub1;&sub3; an. Wenn die Eingangswechselspannung a&sub1; erreicht und der Transistor TR&sub5; der Ausgangsschaltung 356 infolge des Durchschaltens des Transistors TR&sub4; der Schalt-Schaltung 355 durchgeschaltet wird, steigt die geglättete Ausgangsspannung vom Punkt D auf der Lastcharakteristik A infolge des Widerstands R&sub1;&sub3; zum Punkt E auf einer Vollastcharakteristik B an, da der Widerstandswert des Widerstands R&sub1;&sub3; kleiner als die Lastimpedanz zur Zeit voller Last eingestellt ist. Eine Eingangsspannung a&sub1; zu dieser Zeit ist die Arbeitsspannung der Schalt-Schaltung 355.
Als nächstes wird, wenn die Eingangsspannung gesenkt wird und einen Aus-Wert Y&sub2; der Schalt-Schaltung 355 erreicht, der Transistor TR&sub3; der Schalt-Schaltung 355 am Punkt F auf der Vollastkurve B gesperrt, so daß der Transistor TR&sub4; der Schalt-Schaltung 355 durchgeschaltet wird. Die Last wird auf den Widerstand R&sub1;&sub3; eines niedrigen Widerstandswert gespaltet. Die geglättete Ausgangsspannung nimmt daher rasch ab und wird auf den Punkt G auf der Lastcharakteristik A durch den Widerstand R&sub1;&sub3; zurückgeführt. Eine Eingangsspannung a&sub2; zu dieser Zeit ist die Rückkehrspannung der Schalt-Schaltung 355.
Andererseits steigt, falls die Last Z nicht zwischen den Ausgängen B&sub1; und B&sub2; angeschlossen ist, die geglättete Ausgangsspannung vom Punkt D auf der Lastcharakteristik A durch den Widerstand R&sub1;&sub3; auf Punkt I auf der lastlosen Charakteristik H an, wenn die Eingangsspannung a&sub1; erreicht. Wenn jedoch die Spannungsnachweisschaltung 354 nicht vorgesehen ist, wird die Eingangsspannung vermindert, und falls die geglättete Ausgangsspannung nicht den Aus-Wert Y&sub2; der Schalt- Schaltung 355, d. h., Punkt J auf der lastlosen Charakteristik H erreicht, wird die Schalt-Schaltung 355 nicht zurückgeführt, es sei denn die geglättete Ausgangsspannung wird nicht auf Punkt K auf der Lastcharakteristik A durch den Widerstand R&sub1;&sub3; zurückgeführt.
Mit anderen Worten nimmt eine Rückkehrspannung a&sub3; zu dieser Zeit verglichen mit der Rückkehrspannung a&sub2; extrem ab. Wenn die Rückkehrspannung a&sub2; vermindert wird, um den Strom, der von den einzelnen Schaltungen verbraucht wird, auf so klein wie möglich zu reduzieren, nimmt die Rückkehrspannung a&sub3; extrem ab. Es besteht daher der Nachteil, daß die Schalt- Schaltung 355 durch eine Fehlfunktion infolge einer Überspannung oder dergleichen zurückgeführt wird.
Durch Vorsehen der Spannungsnachweisschaltung 354 wird jedoch, wenn die Eingangsspannung bis auf den Ein/Aus-Wert X&sub1; des Transistors TR&sub1; abnimmt, der Transistor TR&sub2; durchgeschaltet und die Schalt-Schaltung 355 zwangsrückgeführt. Infolgedessen wird die geglättete Ausgangsspannung vom Punkt L auf der lastlosen Charakteristik H auf den Punkt M auf der Lastcharakteristik A durch den Widerstand R&sub1;&sub3; und die Schalt- Schaltung 355 zurückgeführt. Eine Rückkehrspannung a&sub4; zu dieser Zeit nähert sich der Rückkehrspannung a&sub2;, und es ist möglich, zu verhindern, daß sie deutlich abnimmt.
Bei dieser Ausführungsform läßt sich ein gewünschtes Ziel selbst bei kurzer Zeitkonstante der Spannungsnachweisschaltung 354 erreichen, indem die Spannung des Tals der Welligkeit an dem Ein/Aus-Wert X&sub1; gehalten wird. Die Welligkeit der Glättungsschaltung 353 muß auf eine Spannung E-F in Fig. 41 oder weniger unterdrückt werden und eine große Zeitkonstante eines gewissen Ausmaßes ist bei Vollast erforderlich.
Wie aus obiger Beschreibung deutlich wird, ändert sich wie in Fig. 40e gezeigt, die zwischen den Ausgangsanschlüssen B&sub1; und B&sub2; erzeugte Ausgangsspannung digital, da die Schalt-Schaltung 355 vorgesehen ist, welche ausgibt, wenn die geglättete Ausgangsspannung einen spezifierten Wert, wie in Fig. 39 gezeigt, erreicht, auch wenn in der geglätteten Ausgangsspannung eine Welligkeit vorhanden ist. Ferner wird, da der untere Grenzwert der Rückkehrspannung der Schalt- Schaltung 355 durch die Spannungsnachweisschaltung 354 bestimmt wird, das Arbeiten der Last Z, selbst innerhalb eines zulässigen Spannungsbereichs der Last Z, stabil. Eine Fehlfunktion oder ein unerwarteter Vorfall kann wirksam verhindert werden.
Andererseits wird die Rückkehrzeit der Schalt-Schaltung 355 die Zeit T&sub1; in Fig. 40a, da die Schalt-Schaltung 355 durch die Spannungsnachweisschaltung ein- oder ausgeschaltet wird. Verglichen mit der Rückkehrzeit T&sub2; in dem Fall, wo die Spannungsnachweisschaltung 354 nicht vorgesehen ist, ist die Rückkehrzeit T&sub1; ziemlich reduziert. D. h., wenn die Spannungsnachweisschaltung 354 nicht vorgesehen ist, wird die Rückkehrzeit T&sub2; durch die verhältnismäßig lange Entladungszeitkonstante des Kondensators C&sub3; und den Aus-Wert Y&sub2; der Schalt-Schaltung 355 bestimmt. Die Rückkehrzeit T&sub2; wird deutlich lang, und eine schnelle Antwort läßt sich nicht durchführen. Umgekehrt kann der Ein/Aus-Vorgang gemäß vorstehendem Aufbau mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Wenn ferner die Eingangsspannung a&sub1; in Fig. 41 erreicht, steigt die geglättete Ausgangsspannung vom Punkt auf der Lastcharakteristik A auf Punkt E auf der Vollastcharakteristik B oder Punkt I auf der lastlosen Charakteristik H an. Die Rückkehrspannung a&sub1; der Schalt-Schaltung 355 wird jedoch durch den mit dem Transistor TR&sub4; verbundenen Widerstand R&sub1;&sub3; bestimmt und nicht durch die Lastimpedanz beeinflußt, so daß die Rückkehrspannung a&sub1; der Schalt-Schaltung 355 stets konstant gehalten wird. Es besteht daher keine Notwendigkeit, individuell die Ansprechgeschwindigkeit der Spannungsquellenschaltung für jede anzuschließende Last Z zu messen, wie dies bei der herkömmlichen Vorrichtung der Fall ist.

Claims

1. Festkörperrelais mit

einem Wärmestrahler (3) mit einem Basisabschnitt (3b) und einer Anzahl von von diesem Basisabschnitt abragenden Rippen (3a),

einem Steuerschaltungsblock (10), welcher ein Paar von Eingangsanschlüssen (5) und ein Paar von Lastanschlüssen (6) aufweist und an einer Vorderseite des Basisabschnitts des Kühlkörpers angebracht ist,

einer Leistungsschaltungskassette (2), welche darin ein Leistungshalbleiterelement (11), das durch eine Steuerschaltung (9) in dem Steuerschaltungsblock (10) ein- oder ausgeschaltet wird, einen Absorber (12), der zwischen dem Paar von Lastanschlüssen (6) angeschlossen ist, und eine Wärmeabstrahlungsplatte (67) zum Abstrahlen von Wärme des Leistungshalbleiterelements (11) enthält, wobei die Leistungsschaltungskassette (2) lösbar an dem Steuerschaltungsblock so angebracht ist, daß sie damit elektrisch verbunden ist,

wobei ein Durchgangsraum (140) in dem Steuerschaltungsblock so ausgebildet ist, daß er von einer Frontfläche des Steuerschaltungsblocks zur Frontfläche des Basisabschnitts des Kühlkörpers durchgeht, die Leistungsschaltungskassette in diesen Durchgangsraum eingeführt ist und die Wärmestrahlungsplatte der Leistungsschaltungskassette mit einem etwa mittigen Abschnitt der Frontfläche des Basisabschnitts zusammengefügt ist.

2. Relais nach Anspruch 1, bei welchem eine Anbringungsvorrichtung (4) an Vorderrändern der Anzahl von Rippen des Kühlkörpers (3) angebracht ist.

3. Relais nach Anspruch 1, bei welchem eine Ventilationsnut (57) an Außenflächen auf beiden Seiten des Steuerschaltungsblocks von einer Frontfläche desselben zum Kühlkörper reichend ausgebildet ist.

4. Relais nach Anspruch 1, bei welchem Löcher (116, 117) zur Befestigung von Anbringungselementen, welche sich in Oberflächenrichtung der Rippen erstrecken, an beiden Randflächen des Basisabschnitts des Kühlkörpers ausgebildet sind.

5. Relais nach Anspruch 1, bei welchem ein mit der Anzahl von Rippen einstückig ausgebildetes Verbindungselement (97) zur Verbindung der Vorderränder der Anzahl von Rippen des Kühlkörpers ausgebildet ist.

6. Relais nach Anspruch 1, welches ferner

ein Paar von Rippenwänden (99), die längs einer Strangpreßrichtung des Kühlkörpers so ausgebildet sind, daß sie an beiden Enden in Breitenrichtung in einem Vorderrandabschnitt der Rippen ausgebildet sind,

Nuten (100), die an gegenüberliegenden Flächen der Rippenwände ausgebildet sind,

eine Anbringungsgrundplatte (98), welche in die Nuten eingeführt und am Kühlkörper durch Verstemmungsmittel befestigt ist, und

Anbringungselemente (101, 102), welche abragen und an beiden Enden in der Strangpreßrichtung der Anbringungsgrundplatte ausgebildet sind, aufweist.

7. Relais nach Anspruch 6, bei welchem die Anbringungsgrundplatte an dem Kühlkörper durch Verstemmung beider Rippenwände nach innen befestigt ist.

8. Relais nach Anspruch 1, welches ferner eine Befestigungswand (97) zur Anbringung, welche einstückig mit der Anzahl von Rippen ausgebildet ist und die Vorderränder der Anzahl von Rippen des Kühlkörpers verbindet,

ein Paar von Rippenwänden (99), die in Längsrichtung an beiden Seiten in Breitenrichtung der Anbringungswand angeordnet ausgebildet sind,

eine Anbringungsgrundplatte (98) aus Metall, welche in die Nuten eingeführt und mit dem Kühlkörper verstemmt ist und bei welcher Anbringungselemente (101, 102) abragend an beiden Enden in Längsrichtung ausgebildet sind sowie die andere Endabschnittseite (98d) wie eine Stufe ausgebildet ist,

ein Paar von vertikalen Wandelementen (105), welche gebogen und an beiden Seiten in Breitenrichtung an der einen Endseite in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte angeordnet ausgebildet sind und eine Einführungsnut (107), in welche ein Schienenelementabschnitt (106a) eines Schienenelements (106) eingeführt wird, und einen Trägervorsprung (108) zur Abstützung des Schienenelementabschnitts an einer von den Rippenwänden entfernten Stelle aufweisen und vertikal von der Anbringungswandfläche abstehen,

ein in dem Stufenabschnitt der Anbringungsgrundplatte ausgebildetes eingekerbtes Loch (109),

eine Metallbefestigungsschiene (110) mit einem etwa U- förmigen Querschnitt, welche in einem Raum zwischen dem anderen Endabschnitt der Anbringungsgrundplatte und der Anbringungswand eingeschlossen und so vorgesehen ist, daß sie vorwärts und rückwärts in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte beweglich ist,

einen Erfassungabschnitt (110a), welcher an der einen Endseite der Befestigungsschiene ausgebildet ist und von dem eingekerbten Loch abragt und in Eingriff mit dem anderen Schienenelementabschnitt (106b) des Schienenelements ist,

ein Abstützelement (115), welches an der Anbringungsgrundplatte ausgebildet ist und den anderen Schienenelementabschnitt (106b) an einer von den Rippenwänden entfernten Stelle abstützt,

ein Federsitzelement (113), welches an einer Bodenwand der Befestigungsschiene durch Ausschneiden und Aufwärtsbiegen ausgebildet ist,

ein Begrenzungselement (104), welches gebogen und am anderen Ende in Längsrichtung der Anbringungsgrundplatte ausgebildet ist und mit einer Randfläche der Anbringungswand in Berührung kommt,

eine Schraubenfeder (112), welche zwischen dem Federsitzelement und dem Begrenzungselement zwischengelegt ist und eine Federkraft in einer Fortschreitrichtung der Befestigungsschiene ausübt,

ein Langloch (111), welches in der Bodenwand der Befestigungsschiene ausgebildet ist und das Begrenzungselement durchsetzt und die Vorwärts/Rückwärts-Bewegung der Befestigungsschiene führt, und

ein Bedienungselement (114), welches am anderen Ende der Befestigungsschiene ausgebildet ist, zum Lösen des Schienenelementabschnitts aufweist.

9. Relais nach Anspruch 1, welches ferner

ein Paar von Kupplungsanschlußelementen (43), die mit dem Paar von Eingangsanschlüssen elektrisch verbunden und drehbar schwenkbar am Steuerschaltungsblock gehaltert sind und so umschlossen sind, daß sie von einer Seitenfläche in Breitenrichtung des Steuerschaltungsblocks zur Abragung gebracht werden können, und

eine Anschlußabdeckung, welche an dem Steuerschaltungsblock lösbar angebracht ist und die Kupplungsanschlußelemente in einer umschlossenen Stellungen hält.

10. Relais nach Anspruch 1 mit einem konkaven oder konvexen Erfassungsabschnitt (55), der an dem Basisabschnitt des Kühlkörpers ausgebildet ist, und einem konvexen oder konkaven Nuterfassungsabschnitt (56), der an einem Gehäuse (49) des Steuerschaltungsblocks ausgebildet ist, und wobei der Steuerschaltungsblock mit diesen Erfassungsabschnitten lösbar am Kühlkörper angebracht ist.

11. Relais nach Anspruch 1, bei welchem der Steuerschaltungsblock

eine Basis (21) aus Kunststoff und mit einem Paar von Lastanschlußanbringungs-Vorspringungsabschnitten (23), die wie Basisplatten abragen und ausgebildet sind,

ein Gehäuse (49) aus Kunststoff, welches mit der Basis in Berührung kommt,

eine Leiterplatte (27), welche zwischen der Basis und dem Gehäuse eingeschlossen und in der Nähe der Vorsprungsabschnitte angeordnet ist,

konkave Abschnitte (23a), die auf Oberseiten der Vorsprungsabschnitte ausgebildet sind,

ein Paar von Lastanschlußmuttern (25), die in die konkaven Abschnitte eingesetzt und dort gehalten sind,

ein Paar von Anschlußplatten (34) für ein Ansteuersignal, welche Leitungselemente haben und jeweils an Oberseiten der Vorsprungsabschnitte angeordnet und an der Leiterplatte durch die Leitungselemente elektrisch angeschlossen und befestigt sind,

ein Paar von Lastanschlüssen (6), die durch ein Paar von gegenüberliegenden Haken, so daß sie etwa U-Form haben, gebildet sind und an den Oberseiten der Vorsprungsabschnitte so angeordnet sind, daß sie über den Vorsprungsabschnitten sitzen und an einem in dem Gehäuse ausgebildeten Paar von Lastanschlußfenstern (52) freiliegen,

Vorsprünge (40), welche an Seitenflächen der Vorsprungsabschnitte ausgebildet sind und mit den Haken im Eingriff sind, und

ein Paar von Lastanschlußschrauben (36), welche die Lastanschlüsse durchsetzen und in die Muttern eingeschraubt sind, aufweist.