JPS63500836A - 電気的スイツチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気的スイッチング装置 従来技術 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ッチング装置全前提と 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ッ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力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がれ、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ッチおよびウ ィンカ−・で定評を得ている。このようなスイッ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ットに統合された それらの個数はしがし一層大きくなっているので、このようなスイッチング装置 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開隔を変 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ッチング装置の端 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ッチン 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、したがって構成部品の破壊に至る スイッ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何個の冷却体、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って、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ヲ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ッ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ッ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）を有するスイッチング装置の 電力部品を大幅々拡大図で、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図によるスイッ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６図までに自動車用の電子式スイッチ示されている。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、プラスチッ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と共にポル）２０によって鋼製または銅製の冷却板２１にねじ締めされてい る。必要な場合には一層３図に示すように一電力部品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が絶縁材ブシュ（スリーブ）２３によって座金１９に 対して絶縁されることによって、電気絶縁状態で固定することもできる。

電力部品ｔ２，１２ａにて発生され、装置１ｏが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 ラスチック製の薄い絶縁箔（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 たがって絶縁箔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によって支持され、場合によっては接触接 続され、他方ではボルト２５によって端子板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１ ２にそれらに付属された６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２１ａ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・酸化フェライト・セ ラミックないしはフェライトを充填したプラスチッ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・セラミックないしはフェライトを加えたプラスチ ッ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って排出され、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っ 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・セラミックまだはフェライトが充填 されたプラスチッ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かやはシ熱伝 導ペースト２８によって達成される。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・セラミックないしはフェライトが充填された プラスチッ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によっ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。この手段によってＨＦ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。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）昭和６２年　７月　２３日 特許庁長官　小　川　邦　夫　殿 ＰＣＴ／ＤＥ　８６１００１１．０ ２、発明の名称 電気的スイッチング装置 ３、特許出願人 名称　ローくルト　ゼツシュ　ゲゼルシャフト　ミツト５、補正書の提出年月日 昭和６２年３月１０日 請　求　の　範　囲 ■、完全絶縁された外箱（１４）に設けられた少なくとも１つの電力部品（１２ ，１２ａ）と、熱を放出するための冷却体（２１，２１ａ）と、さらに外箱（１ ４）から引き出され、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において、少なくとも１つの電力部品（１２，１２ａ）が 冷却体（２１，２１ａ）に設けられており、冷却体（２１，２１ａ）の領域では 複数の端子部品（１３）が、ＨＦを遮蔽すると共に同時に熱伝導性である電気絶 縁材料部材（２６，２７）により包囲されており、該電気絶縁材料部材には前記 冷却体（２１。

２１ａ）が面状に連結されれていて、少なくとも１つの電力部品（１２，１，２ ａ）の熱が冷却体（２１゜２１ａ）を介して端子部品（１３）へ、さらにそこか ら外部へ放出されることを特徴とする電気的スイッチング装置。

２、冷却体（２１）に複数の電力部品（１２，１２ａ）が設けられている請求の 範囲第１項記載の電気的スイッチング装置。

３、少なくとも１つの電力部品（＋２ａ）は冷却体（２１）に電気的に絶縁状籾 でかつ熱伝導的に固定されている前記請求の範囲第１項又は第２項記載の電気的 スイッチング装置。

４、隣接する端子部品（１３）間に、ＨＰを遮蔽すると共にかつ熱伝導性の電気 絶縁体（２６，２７）が設けられている前記請求の範囲第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。

５、電気絶縁体（２６，２７）はフェライトを充填したプラスチックないしは金 属酸化物・セラミックから成る請求の範囲第４項記載の電気的スイッチング装置 。

６、冷却体（２１，２１ａ）は薄い絶縁箔（２４）および熱伝導ペーストを介し て端子部品（１３）に接続されている前記請求の範囲第１項から第５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。

７、絶縁箔は金属酸化物・セラミックないしはフェライトを充填したプラスデッ クから成る請求の範囲第６項に記載の電気的スイッチング装置。

８、冷却体（２１，２１ａ）はＨＦを遮蔽するために端子部品（１３）を部分的 に包囲している前記請求の範囲第１項から第７項まてのいずれか１項に記載の電 気的スイッチング装置。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴｒＺ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ？ ＯＲＴ　０ＮＤＥ−υ−７９０９９８６　１８１０９／８０　Ｎｏｎｅ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．熱を放出するための冷却体を具備し、完全絶縁された外箱に設けられた、少 なくとも１つの電力部品および外箱から引き出された相互に電気的に絶縁された 端子部品を有する電気スイツチング装置において、冷却体（２１，２１ａ）は熱 伝導性であり、かつ複数の接触部品ないし端子部品（１３）と電気絶縁されて面 状に連結されていることを特徴とする電気スイツチング装置。
2. ２．冷却体（２１，２１ａ）は、薄い絶縁箔（２４）および熱伝導ぺーストを介 して端子部品（１３）に接続されている請求の範囲第１項記載の電気スイツチン グ装置。
3. ３．冷却体（２１）に複数の電力部品（１２，１２ａ）が設けられている請求の 範囲第１項または第２項記載の電気スイツチング装置。
4. ４．少なくとも１つの電力部品（１２ａ）は冷却体（２１）に電気的に絶縁され かつ熱伝導的に固定さ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 に記載の電気スイツチング装置。
5. ５．隣接する端子部品（１３）間に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４項までのいずれか１項に記載の電気スイツ チング装置。
6. ６．電気絶縁体（２６，２７）はフエライトを充填したプラスチツクないしは金 属酸化物・セラミツクから成る請求の範囲第５項記載の電気スイツチング装置。
7. ７．絶縁箔（２４）が金属酸化物・セラミツクないしはフエライトを充填したプ ラスチツクから成る請求の範囲第２項記載の電気スイツチング装置。
8. ８．冷却体（２１，２１ａ）の領域で端子部品（１３）が熱伝導性の電気絶縁材 料（２７）に埋め込まれており、この電気絶縁材料（２７）に冷却体（２１，２ １ａ）が面状に接続されている請求の範囲第５項または第６項に記載の電気スイ ツチング装置。
9. ９．冷却体（２１，２１ａ）はＨＦ遮蔽用に端子部品（１３）を部分的に包囲し ている請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項に記載の電気スイツチン グ装置。