JPH0754877B2 - 電気的スイツチング装置 - Google Patents
電気的スイツチング装置Info
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- JPH0754877B2 JPH0754877B2 JP61502143A JP50214386A JPH0754877B2 JP H0754877 B2 JPH0754877 B2 JP H0754877B2 JP 61502143 A JP61502143 A JP 61502143A JP 50214386 A JP50214386 A JP 50214386A JP H0754877 B2 JPH0754877 B2 JP H0754877B2
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Description
【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は請求の範囲第１項記載の上位概念による電気ス
イツチング装置を前提とする。防水形電子装置の場合に
は、装置内に設けられた電力部品に発生される熱を冷却
薄板を介して外部に導くことは公知である。その場合に
は冷却薄板は同時にスイツチング装置の固定用に使われ
る（ドイツ連邦共和国実用新案第7909986号明細書）。
完全絶縁された外箱を有する電気装置では、熱をパワト
ランジスタおよび電気抵抗器から冷却薄板を介して直接
接続プラグに導くこと、ないし、１つの構成部品として
構成された冷却薄板および接続プラグを介して熱が外部
に導かれ、かつ接続された、良好な熱伝導率および大き
な表面積を有するケーブルアセンブリを介して排出され
ることが公知である。この解決策はとくに自動車のエン
ジンルームにおいて制御スイツチおよびウインカーで定
評を得ている。このようなスイツチング装置は自動車で
は最近一層大規模に、接続プラグは一層小形に、そして
プラグ装置ユニツトに統合されたそれらの個数はしかし
一層大きくなつているので、このようなスイツチング装
置の電力部品で発生される熱の排除は、それぞれに付属
されたプラグを介してのみではもはや不可能である。
イツチング装置を前提とする。防水形電子装置の場合に
は、装置内に設けられた電力部品に発生される熱を冷却
薄板を介して外部に導くことは公知である。その場合に
は冷却薄板は同時にスイツチング装置の固定用に使われ
る（ドイツ連邦共和国実用新案第7909986号明細書）。
完全絶縁された外箱を有する電気装置では、熱をパワト
ランジスタおよび電気抵抗器から冷却薄板を介して直接
接続プラグに導くこと、ないし、１つの構成部品として
構成された冷却薄板および接続プラグを介して熱が外部
に導かれ、かつ接続された、良好な熱伝導率および大き
な表面積を有するケーブルアセンブリを介して排出され
ることが公知である。この解決策はとくに自動車のエン
ジンルームにおいて制御スイツチおよびウインカーで定
評を得ている。このようなスイツチング装置は自動車で
は最近一層大規模に、接続プラグは一層小形に、そして
プラグ装置ユニツトに統合されたそれらの個数はしかし
一層大きくなつているので、このようなスイツチング装
置の電力部品で発生される熱の排除は、それぞれに付属
されたプラグを介してのみではもはや不可能である。
本発明の解決策は、このような場合でも、そのために端
子部品の相互間間隔を変化させることなしに、電力部品
に電気的に発生される熱をスイツチング装置の端子部品
を介して外部に排出することを目的とする。
子部品の相互間間隔を変化させることなしに、電力部品
に電気的に発生される熱をスイツチング装置の端子部品
を介して外部に排出することを目的とする。
発明の利点 請求の範囲第１項記載の特徴的構成要件を有する、本発
明による電気スイツチング装置は、１つまたは複数の電
力部品に発生される電気的熱が複数のないしはすべての
端子部品を介して一様に外部に導かれ、したがつて構成
部品の破壊に至るスイツチング装置の熱滞留が防止され
るという利点を有する。別の利点とみなされるのは、複
数の電力部品がそれらに付属された個個の冷却体、例え
ば冷却薄板を介して、充分な排熱に必要な数の接触部
品、例えば扁平プラグ片にそれぞれ熱伝導的に連結され
ることである。
明による電気スイツチング装置は、１つまたは複数の電
力部品に発生される電気的熱が複数のないしはすべての
端子部品を介して一様に外部に導かれ、したがつて構成
部品の破壊に至るスイツチング装置の熱滞留が防止され
るという利点を有する。別の利点とみなされるのは、複
数の電力部品がそれらに付属された個個の冷却体、例え
ば冷却薄板を介して、充分な排熱に必要な数の接触部
品、例えば扁平プラグ片にそれぞれ熱伝導的に連結され
ることである。
請求の範囲従属項に記載の手段によつて、請求の範囲第
１項に記載された構成要件の有利な発展的構成および改
良が可能である。とくに有利なのは、冷却体を薄い絶縁
箔および熱伝導ペーストを介して接触部品に連結するこ
とである。複数の電力部品を有するスイツチング装置の
場合に冷却体の個数を抑えるため、１つの冷却体に複数
の電力部品を設けることが有利である。そのさい必要な
場合には短絡を防止するため、電力部品は冷却体に熱伝
導的かつ電気絶縁して固定される。
１項に記載された構成要件の有利な発展的構成および改
良が可能である。とくに有利なのは、冷却体を薄い絶縁
箔および熱伝導ペーストを介して接触部品に連結するこ
とである。複数の電力部品を有するスイツチング装置の
場合に冷却体の個数を抑えるため、１つの冷却体に複数
の電力部品を設けることが有利である。そのさい必要な
場合には短絡を防止するため、電力部品は冷却体に熱伝
導的かつ電気絶縁して固定される。
図面 本発明の複数の実施例が図面に示されており、下記の記
載において詳細に説明される。第１図は多極プラグ端子
を有する電気装置の端子領域ないし接触接続を、第２図
は第１図の端子領域を有するスイツチング装置の電力部
品の縦断面を、第３図は第２図の冷却薄板および端子
（接触接続部）を有するスイツチング装置の電力部品を
大幅な拡大図で、第４図は複数の電力部品及び複数の冷
却薄板を有する本発明の別の実施例を、第５図は第４図
によるスイツチング装置の端子領域の縦断側面図を、第
６図は上下に配置された複数の接触部品ないし端子部品
用の本発明の別の実施例を、第７図は本発明の別の実施
例として熱伝導材料に埋めこまれた端子部品を示す。
載において詳細に説明される。第１図は多極プラグ端子
を有する電気装置の端子領域ないし接触接続を、第２図
は第１図の端子領域を有するスイツチング装置の電力部
品の縦断面を、第３図は第２図の冷却薄板および端子
（接触接続部）を有するスイツチング装置の電力部品を
大幅な拡大図で、第４図は複数の電力部品及び複数の冷
却薄板を有する本発明の別の実施例を、第５図は第４図
によるスイツチング装置の端子領域の縦断側面図を、第
６図は上下に配置された複数の接触部品ないし端子部品
用の本発明の別の実施例を、第７図は本発明の別の実施
例として熱伝導材料に埋めこまれた端子部品を示す。
実施例の説明 第１図から第３図までに自動車用の電子式スイツチング
−および制御装置10の上部の端子領域の詳細が示されて
いる。装置10の接触部品ないし端子部品として複数の半
導体電力部品12および複数の扁平プラグ片13を有する導
体板11が、プラスチツク製の完全絶縁された外箱14の開
口部中に、扁平プラグ片13を固定する端子板15と共に防
水を施して装着されている。扁平プラグ片13は、一点鎖
線で示された多極ケーブル端子16を収容するためカラー
17に囲まれている。このカラーは端子板15に成形配設さ
れている。電力部品12は端子18を介して導体板11の導体
路に接触しており、座金19と共にボルト20によつて鋼製
または銅製の冷却板21にねじ締めされている。必要な場
合には−第３図に示すように−電力部品12aは冷却板21
に、座金19と冷却板21との間に薄い絶縁箔（シート）22
が挿入され、冷却板21にねじ込まれたボルト20が絶縁材
ブシユ（スリーブ）23によつて座金19に対して絶縁され
ることによつて、電気絶縁状態で固定することもでき
る。
−および制御装置10の上部の端子領域の詳細が示されて
いる。装置10の接触部品ないし端子部品として複数の半
導体電力部品12および複数の扁平プラグ片13を有する導
体板11が、プラスチツク製の完全絶縁された外箱14の開
口部中に、扁平プラグ片13を固定する端子板15と共に防
水を施して装着されている。扁平プラグ片13は、一点鎖
線で示された多極ケーブル端子16を収容するためカラー
17に囲まれている。このカラーは端子板15に成形配設さ
れている。電力部品12は端子18を介して導体板11の導体
路に接触しており、座金19と共にボルト20によつて鋼製
または銅製の冷却板21にねじ締めされている。必要な場
合には−第３図に示すように−電力部品12aは冷却板21
に、座金19と冷却板21との間に薄い絶縁箔（シート）22
が挿入され、冷却板21にねじ込まれたボルト20が絶縁材
ブシユ（スリーブ）23によつて座金19に対して絶縁され
ることによつて、電気絶縁状態で固定することもでき
る。
電力部品12,12aにて発生され、装置10から排出されねば
ならない熱を排出するために、冷却薄板21が熱伝導的か
つ電気絶縁されて複数の扁平プラグ片13と面状に連結さ
れている。第２図が示すように、扁平プラグ片13は間隔
をおいて相並んだ２つの列に配置されている。前列の扁
平プラグ片13はそのさい導体板11の方向に屈曲された端
末領域13aが冷却薄板21の直接上に位置する。第３図か
ら、冷却薄板21と扁平プラグ片13の端末領域13aとの間
にプラスチツク製の薄い絶縁箔（シート）24が設けられ
ているのが分かる。絶縁箔24は両面に銅または銀を含有
する熱伝導ペーストが例えば塗布されており、したがつ
て絶縁箔24は冷却薄板21と扁平プラグ片13との間に面状
連結体を形成する。この面状連結体は一方で電気絶縁さ
れて、他方で熱伝導的に作用する。同様に電力部品12a
と冷却薄板21との間の絶縁箔22もまた、一方で電気絶縁
を、他方で熱伝導を保証するために、熱伝導ペーストを
施すことができる。さらに熱伝導ペースト28が扁平プラ
グ片13の屈曲部の領域にも塗布（施）された。冷却薄板
21は一方で導体板11によつて支持され、場合によつては
接触接続され、他方ではボルト25によつて端子板15の突
起部にボルト締めされている。
ならない熱を排出するために、冷却薄板21が熱伝導的か
つ電気絶縁されて複数の扁平プラグ片13と面状に連結さ
れている。第２図が示すように、扁平プラグ片13は間隔
をおいて相並んだ２つの列に配置されている。前列の扁
平プラグ片13はそのさい導体板11の方向に屈曲された端
末領域13aが冷却薄板21の直接上に位置する。第３図か
ら、冷却薄板21と扁平プラグ片13の端末領域13aとの間
にプラスチツク製の薄い絶縁箔（シート）24が設けられ
ているのが分かる。絶縁箔24は両面に銅または銀を含有
する熱伝導ペーストが例えば塗布されており、したがつ
て絶縁箔24は冷却薄板21と扁平プラグ片13との間に面状
連結体を形成する。この面状連結体は一方で電気絶縁さ
れて、他方で熱伝導的に作用する。同様に電力部品12a
と冷却薄板21との間の絶縁箔22もまた、一方で電気絶縁
を、他方で熱伝導を保証するために、熱伝導ペーストを
施すことができる。さらに熱伝導ペースト28が扁平プラ
グ片13の屈曲部の領域にも塗布（施）された。冷却薄板
21は一方で導体板11によつて支持され、場合によつては
接触接続され、他方ではボルト25によつて端子板15の突
起部にボルト締めされている。
第４図および第５図は本発明の別の実施例を示す。この
実施例ではすべての電力部品の共通の冷却薄板に代え
て、３つの電力部品12にそれらに付属された３つの冷却
薄板21aが設けられている。この場合にもまた冷却薄板2
1aは薄い絶縁箔24aを介して複数の扁平プラグ片13と熱
伝導的かつ電気絶縁的に、第５図が示すように、その屈
曲された領域で面状に連結されている。
実施例ではすべての電力部品の共通の冷却薄板に代え
て、３つの電力部品12にそれらに付属された３つの冷却
薄板21aが設けられている。この場合にもまた冷却薄板2
1aは薄い絶縁箔24aを介して複数の扁平プラグ片13と熱
伝導的かつ電気絶縁的に、第５図が示すように、その屈
曲された領域で面状に連結されている。
第６図はさらに別の実施例として、電力部品12aの熱放
出が装置10のすべての扁平プラグ片13を介して行われる
解決策を示す。第５図で見て左側の列の扁平プラグ片13
から右側の列の扁平プラグ片13に熱を伝達するため、両
列の扁平プラグ片13の屈曲された端末領域の間に熱伝導
的かつ電気絶縁体26が設けられており、この物体は酸化
アルミニウム・セラミツク・酸化フエライト・セラミツ
クないしはフエライトを充填したプラスチツクから構成
することができる。冷却薄板21と扁平プラグ片13の下方
の端末部分13aとの間に設けられた絶縁箔24は同様に金
属酸化物・セラミツクないしはフエライトを加えたプラ
スチツクで構成することができる。この構成では電力部
品12に生成される熱は冷却薄板21および絶縁箔（シー
ト）24を介してまず第１に扁平プラグ片13の下方の端末
部分13aに伝達される。熱の一部はそこから右側の列の
扁平プラグ片13を介して外部に向かつて排出され、他方
残りの熱は熱伝導的かつ電気絶縁体26を介して、左側の
列の扁平プラグ片13の、この物体の上方に位置する、隣
接する端末領域13bに伝達され、この扁平プラグ片13を
介して外部に向かつて放出される。
出が装置10のすべての扁平プラグ片13を介して行われる
解決策を示す。第５図で見て左側の列の扁平プラグ片13
から右側の列の扁平プラグ片13に熱を伝達するため、両
列の扁平プラグ片13の屈曲された端末領域の間に熱伝導
的かつ電気絶縁体26が設けられており、この物体は酸化
アルミニウム・セラミツク・酸化フエライト・セラミツ
クないしはフエライトを充填したプラスチツクから構成
することができる。冷却薄板21と扁平プラグ片13の下方
の端末部分13aとの間に設けられた絶縁箔24は同様に金
属酸化物・セラミツクないしはフエライトを加えたプラ
スチツクで構成することができる。この構成では電力部
品12に生成される熱は冷却薄板21および絶縁箔（シー
ト）24を介してまず第１に扁平プラグ片13の下方の端末
部分13aに伝達される。熱の一部はそこから右側の列の
扁平プラグ片13を介して外部に向かつて排出され、他方
残りの熱は熱伝導的かつ電気絶縁体26を介して、左側の
列の扁平プラグ片13の、この物体の上方に位置する、隣
接する端末領域13bに伝達され、この扁平プラグ片13を
介して外部に向かつて放出される。
本発明のさらに別の実施例が第７図に示されている。こ
の図によれば扁平プラグ片13はその屈曲された端末部分
13a,13bで冷却薄板21の領域において熱伝導的かつ電気
絶縁材料27内に完全に埋め込まれている。この材料27は
同様に金属酸化物・セラミツクまたはフエライトが充填
されたプラスチツクで構成することができる。その下方
に設けられた、電力部品12を有する冷却薄板21と材料27
との間の大きい面積での連結がやはり熱伝導ペースト28
によつて達成される。このペーストは組立前に冷却薄板
21ないしは材料27の相応の面に塗布ないし被着される。
扁平プラグ片13の端末部分13aおよび13bの金属酸化物・
セラミツクないしはフエライトが充填されたプラスチツ
クへの埋め込みは付加的に、接続線を介して装置10の扁
平プラグ片13に到達する可能性のあるHF妨害（高周波ノ
イズ）の侵入に対する装置10の遮蔽体を形成する。第１
図〜第５図による構成の場合にもHF妨害に対する良好な
遮蔽を達成するため、冷却薄板21,21aは、必要な場合に
は、扁平プラグ片13の、端子板15の下方に位置する領域
を包囲するように形成することができる。第５図に、冷
却薄板21aの上方の右側の列の扁平プラグ片13を、付加
的なＬ字形薄板29によつて熱伝導的かつ電気絶縁状態で
覆うことが破線で示されている。この手段によつてHFが
妨害に対する遮蔽ならびに電力部品12の熱放出がさらに
改善される。
の図によれば扁平プラグ片13はその屈曲された端末部分
13a,13bで冷却薄板21の領域において熱伝導的かつ電気
絶縁材料27内に完全に埋め込まれている。この材料27は
同様に金属酸化物・セラミツクまたはフエライトが充填
されたプラスチツクで構成することができる。その下方
に設けられた、電力部品12を有する冷却薄板21と材料27
との間の大きい面積での連結がやはり熱伝導ペースト28
によつて達成される。このペーストは組立前に冷却薄板
21ないしは材料27の相応の面に塗布ないし被着される。
扁平プラグ片13の端末部分13aおよび13bの金属酸化物・
セラミツクないしはフエライトが充填されたプラスチツ
クへの埋め込みは付加的に、接続線を介して装置10の扁
平プラグ片13に到達する可能性のあるHF妨害（高周波ノ
イズ）の侵入に対する装置10の遮蔽体を形成する。第１
図〜第５図による構成の場合にもHF妨害に対する良好な
遮蔽を達成するため、冷却薄板21,21aは、必要な場合に
は、扁平プラグ片13の、端子板15の下方に位置する領域
を包囲するように形成することができる。第５図に、冷
却薄板21aの上方の右側の列の扁平プラグ片13を、付加
的なＬ字形薄板29によつて熱伝導的かつ電気絶縁状態で
覆うことが破線で示されている。この手段によつてHFが
妨害に対する遮蔽ならびに電力部品12の熱放出がさらに
改善される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−45196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−60846（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−149664（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−44092（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4060847（ＵＳ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】完全に絶縁されたケーシング（14）に配置
された少なくとも１つの電力構成素子（12、12a）と、
放熱のための冷却体（21、21a）と、前記ケーシング（1
4）から引き出されており、相互に電気的に絶縁された
端子部品（13）とを有する電気的スイッチング装置（1
0）において、 前記冷却体（21、21a）はケーシング（14）内に収容さ
れており、 少なくとも１つの電力構成素子（12,12a）は前記冷却体
（21、21a）に配置されており、 前記冷却体（21、21a）はケーシング（14）内で複数の
端子部品（13）に、熱伝導的にかつ電気的に絶縁されて
面状に接合されており、 前記端子部品（13）は、冷却体（21、21a）を介しても
たらされた熱を外部へ、さらに接続されたケーブルへ排
熱することを特徴とする電気的スイッチング装置。 - 【請求項２】前記冷却体（21、21a）は、薄い絶縁箔（2
4）および熱伝導ペーストを介して端子部品（13）に接
合されている請求の範囲第１項記載の電気的スイッチン
グ装置。 - 【請求項３】冷却体（21）には複数の電力構成素子（1
2、12a）が配置されている請求の範囲第１項または第２
項記載の電気的スイッチング装置。 - 【請求項４】隣接する端子部品（13）間には、熱伝導性
の電気絶縁体（26、27）が設けられている請求の範囲第
１項から第３項までのいずれか１項に記載の電気的スイ
ッチング装置。 - 【請求項５】前記電気絶縁体（26、27）は、フェライト
の充填されたプラスチックまたは金属酸化物・セラミッ
クからなる請求の範囲第４項記載の電気的スイッチング
装置。 - 【請求項６】絶縁箔（24）は、金属酸化物・セラミック
またはフェライトの充填されたプラスチックからなる請
求の範囲第２項記載の電気的スイッチング装置。 - 【請求項７】端子部品（13）は、冷却体（21、21a）の
領域で熱伝導性の電気絶縁体（27）に埋め込まれてお
り、 該電気絶縁体は冷却体（21、21a）と面状に接合してい
る請求の範囲第４項または第６項記載の電気的スイッチ
ング装置。 - 【請求項８】冷却体（21、21a）は高周波遮蔽のため端
子部品（13）を部分的に取り囲んでいる請求の範囲第１
項から第７項までのいずれか１項に記載の電気的スイッ
チング装置。
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