特開 2024-158269 継電器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158269

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】継電器

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20241031BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20241031BHJP

   H01H 45/12 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H05K7/20 E

H01H45/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023073330

(22)【出願日】2023-04-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100189555

【弁理士】

【氏名又は名称】徳山 英浩

(74)【代理人】

【識別番号】100172236

【弁理士】

【氏名又は名称】岩木 宣憲

(72)【発明者】

【氏名】辻 真也

(72)【発明者】

【氏名】小川 翔

(72)【発明者】

【氏名】小川 伊彦

(72)【発明者】

【氏名】綾戸 陽希

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AB08

5E322FA04

5F136BA04

5F136BC05

5F136BC07

5F136DA41

5F136EA66

5F136FA01

5F136FA12

(57)【要約】

【課題】小型化可能な継電器を提供すること。
【解決手段】継電器が、板状の放熱部材を含むハウジングと、ハウジングの内部に収容され、第１方向に沿って放熱部材と並んで位置する発熱部材とを備える。放熱部材は、第１方向が厚さ方向となるように位置している。放熱部材の第１方向における一方側に位置する第１面が発熱部材に対向し、放熱部材の第１方向における第１面の反対側に位置する第２面が外部に露出している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の放熱部材を含むハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、第１方向に沿って前記放熱部材と並んで位置する発熱部材と
を備え、
前記放熱部材は、前記第１方向が厚さ方向となるように位置しており、
前記放熱部材の前記第１方向における一方側に位置する第１面が、前記発熱部材に対向し、
前記放熱部材の前記第１方向における前記第１面の反対側に位置する第２面が、外部に露出している、継電器。

【請求項2】

前記放熱部材が、
前記第１面および前記第２面を有する板状の第１放熱部と、
前記第１面の前記第１方向に交差する第２方向における一方の端部から前記第１方向に沿って前記第１面から離れる方向に延びる第２放熱部と
を有する、請求項１に記載の継電器。

【請求項3】

前記ハウジングの内部に収容され、前記第１方向において前記発熱部材に対する前記放熱部材の反対側に位置する第１放熱シート部を備える、請求項１または２に記載の継電器。

【請求項4】

前記第１放熱シート部が、
前記発熱部材の前記第１方向において前記放熱部材に対向する面の反対側に位置する第３面のみに接触する第１シートと、
前記第１方向において前記第１シートよりも前記発熱部材から離れた位置に位置し、前記第１シートに接触すると共に、前記発熱部材の前記第３面および前記第３面に交差する第４面の一部を覆う第２シートと
を有する、請求項３に記載の継電器。

【請求項5】

前記発熱部材および前記放熱部材の前記第１面との間に位置する第２放熱シート部を備え、
前記第２放熱シート部が、
セラミックプレートと、
前記第１方向において前記セラミックプレートおよび前記発熱部材の間に位置する第３シートと
を有し、
前記セラミックプレートが前記第１面に接触し、前記第３シートが前記発熱部材に接触する、請求項１または２に記載の継電器。

【請求項6】

前記発熱部材が、
前記第１方向が厚さ方向となるように位置する基板と、
前記基板に設けられた発熱部と
を有し、
前記発熱部が、前記基板の第１方向において前記放熱部材に対向する面に位置している、請求項１または２に記載の継電器。

【請求項7】

前記発熱部がＭＯＳＦＥＴである、請求項６に記載の継電器。

【請求項8】

前記ハウジングが金属で形成され、前記発熱部材で発生した熱を前記ハウジング全体で外部に放出可能に構成されている、請求項１または２に記載の継電器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、継電器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ソリッドステートリレー装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０８－１７６２９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のソリッドステートリレー装置は、小型化するという観点において改善の余地がある。

【0005】

本開示は、小型化可能な継電器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様の継電器は、
板状の放熱部材を含むハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、第１方向に沿って前記放熱部材と並んで位置する発熱部材と
を備え、
前記放熱部材は、その厚さ方向が前記第１方向となるように位置しており、
前記放熱部材の前記第１方向における一方側に位置する第１面が、前記発熱部材に対向し、
前記放熱部材の前記第１方向における前記第１面の反対側に位置する第２面が、外部に露出している。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、小型化可能な継電器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態の継電器を示す斜視図。

【図2】図１のII-II線に沿った断面図。

【図3】図１の継電器の放熱部材を示す斜視図。

【図4】図１の継電器の第１シート部を説明するための第１の斜視図。

【図5】図１の継電器の第１シート部を説明するための第２の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、本開示の適用物および本開示の用途を制限することを意図するものではない。添付図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

【0010】

本開示の一実施形態の継電器１は、図１および図２に示すように、放熱部材２０を含むハウジング１０と、ハウジング１０の内部に収容された発熱部材３０とを備える。図２に示すように、放熱部材２０および発熱部材３０は、第１方向（例えば、Ｘ方向）に沿って並んで位置している。

【0011】

本実施形態では、ハウジング１０は、略直方体形状を有し、熱伝導性の高い金属で形成されている。ハウジング１０は、放熱部材２０を有する第１ハウジング部１１と、放熱部材２０を有していない第２ハウジング部１２とで構成されている。第２ハウジング部１２は、電線（図示せず）が接続される接続部１３を複数有しており、第１ハウジング部１１の第１方向Ｘに交差する第２方向（例えば、Ｚ方向）における一方の端部に接続されている。第１ハウジング部１１の第２方向Ｚにおける他方の端部には、継電器１をＤＩＮレール等の支持部材に取り付けるための取付部１４が設けられている。

【0012】

放熱部材２０は、例えば、ヒートシンクであり、略矩形の板状を有している。放熱部材２０は、第１方向Ｘが厚さ方向となるように位置している。放熱部材２０の第１方向Ｘにおける一方側に位置する第１面２１が、発熱部材３０に対向している。放熱部材２０の第１方向Ｘにおける第１面２１の反対側に位置する第２面２２が、外部に露出している。第２面２２には、複数の凹部２３が設けられている。

【0013】

本実施形態では、放熱部材２０は、図２および図３に示すように、第１放熱部２０１と第２放熱部２０２とを有している。第１放熱部２０１は、第１方向Ｘに沿って見た場合に略矩形の板状で、第１面２１および第２面２２を有している。第２放熱部２０２は、第２方向Ｚに沿って見た場合に略矩形の板状で、取付部１４を保持可能に構成されている。第２放熱部２０２は、第１面２１の第２方向Ｚにおける一方の端部から第１方向Ｘに沿って第１面２１から離れる方向に延びている。第１放熱部２０１および第２放熱部２０２は、一体に形成されており、ハウジング１０を構成する他の部材と共に、発熱部材３０が収容されているハウジング１０の内部空間１６を画定している。

【0014】

発熱部材３０は、図２に示すように、基板３１と、基板３１に設けられた発熱部３２とを有する。基板３１は、例えば、第１方向Ｘに沿って見た場合に略矩形の板状で、第１方向Ｘが厚さ方向となるように位置している。発熱部３２は、電子部品（例えば、ＭＯＳＦＥＴ）であり、継電器１の内部回路の一部を構成している。本実施形態では、発熱部材３０は、複数の発熱部３２を有し、複数の発熱部３２が、基板３１の第１方向Ｘにおいて放熱部材２０に対向する面３１１に位置している。

【0015】

図４に示すように、発熱部材３０は、フレーム１５を介してハウジング１０に保持されている。フレーム１５は、放熱部材２０および基板３１の間に位置している。つまり、各発熱部３２は、フレーム１５、放熱部材２０および基板３１で囲まれている。

【0016】

本実施形態では、継電器１は、ハウジング１０の内部に収容された第１放熱シート部４０および第２放熱シート部５０を備える。第１放熱シート部４０は、第１方向Ｘにおいて発熱部材３０に対する放熱部材２０の反対側に位置している。第２放熱シート部５０は、発熱部材３０および放熱部材２０の第１面２１との間に位置している。

【0017】

第１放熱シート部４０は、一例として、絶縁性材料で形成されている。第１放熱シート部４０は、図２に示すように、第１シート４１と第２シート４２とを有する。

【0018】

第１シート４１は、図２および図４に示すように、発熱部材３０の第１方向Ｘにおいて放熱部材２０に対向する面３１１の反対側に位置する第３面３３のみに接触するように位置している。本実施形態では、第３面３３は、基板３１の第１方向Ｘの両側に位置する面のうち、面３１１とは反対側の面である。

【0019】

第２シート４２は、図２および図５に示すように、第１方向Ｘにおいて第１シート４１よりも発熱部材３０から離れて位置している。第２シート４２は、第１シート４１に接触すると共に、第３面３３と、第３面３３に交差する第４面３４の一部を覆っている。本実施形態では、第２シート４２は、第４面３４のうち、第１方向Ｘおよび第２方向Ｚに広がる面を覆っている。

【0020】

第２放熱シート部５０は、一例として、絶縁性材料で形成されている。第２放熱シート部５０は、図２に示すように、セラミックプレート５１と第３シート５２とを有する。セラミックプレート５１は、例えば、ファインセラミックスで形成され、放熱部材２０の第２面２２に接触している。第３シート５２は、第１方向Ｘにおいてセラミックプレート５１および発熱部材３０の間に位置し、発熱部材３０の発熱部３２に接触する。

【0021】

継電器１は、次の効果を発揮できる。

【0022】

継電器１が、板状の放熱部材２０を含むハウジング１０と、ハウジング１０の内部に収容され、第１方向に沿って放熱部材２０と並んで位置する発熱部材３０とを備える。放熱部材２０は、第１方向が厚さ方向となるように位置している。放熱部材２０の第１方向における一方側に位置する第１面２１が、発熱部材３０に対向し、放熱部材２０の第１方向における第１面２１の反対側に位置する第２面２２が、外部に露出している。このような構成により、継電器１の第１方向のサイズを抑制しつつ、放熱性能を確保できるので、小型化可能な継電器１を実現できる。

【0023】

放熱部材２０が、第１面２１および第２面２２を有する板状の第１放熱部２０１と、第１面２１の第２方向における一方の端部から第１方向に沿って第１面２１から離れる方向に延びる第２放熱部２０２とを有する。このような構成により、小型化可能な継電器１をより確実に実現できる。

【0024】

継電器１が、ハウジング１０の内部に収容され、第１方向において発熱部材３０に対する放熱部材２０の反対側に位置する第１放熱シート部４０を備える。このような構成により、継電器１の放熱性能を高めることができる。

【0025】

第１放熱シート部４０が、第１シート４１と第２シート４２とを有する。第１シート４１は、発熱部材３０の第１方向において放熱部材２０に対向する面３１１の反対側に位置する第３面３３のみに接触する。第２シート４２は、第１方向において第１シート４１よりも発熱部材３０から離れた位置に位置し、第１シート４１に接触すると共に、発熱部材３０の第３面３３および第３面３３に交差する第４面３４の一部を覆う。このような構成により、継電器１の放熱性能をより確実に高めることができる。

【0026】

継電器１が、発熱部材３０および放熱部材２０の第１面２１との間に位置する第２放熱シート部５０を備える。第２放熱シート部５０が、セラミックプレート５１と、第１方向においてセラミックプレート５１および発熱部材３０の間に位置する第３シート５２とを有する。セラミックプレート５１が放熱部材２０の第１面２１に接触し、第３シート５２が発熱部材３０に接触する。このような構成により、継電器１の放熱性能を高めることができる。

【0027】

発熱部材３０が、第１方向が厚さ方向となるように位置する基板３１と、基板３１に設けられた発熱部３２とを有する。発熱部３２が、基板３１の第１方向において放熱部材２０に対向する面３１１に位置している。このような構成により、継電器１の放熱性能を高めることができる。

【0028】

発熱部３２がＭＯＳＦＥＴである。このような構成により、発熱部材３０から発生する熱量を抑制できる。

【0029】

ハウジング１０が金属で形成され、発熱部材３０で発生した熱をハウジング１０全体で外部に放出可能に構成されている。このような構成により、継電器１の放熱性能を高めることができる。

【0030】

継電器１は、次のように構成することができる。

【0031】

ハウジング１０は、前記実施形態に限らず、板状の放熱部材を含み、内部に発熱部材を収容可能な任意の構成を採用できる。

【0032】

放熱部材２０は、第１放熱部２０１および第２放熱部２０２を有する場合に限らない。例えば、放熱部材２０は、第１放熱部２０１のみで構成されていてもよい。

【0033】

発熱部材３０は、基板３１と発熱部３２とを有する場合に限らず、他の任意の構成を採用できる。例えば、発熱部３２が放熱部材２０に対向する面３１１ではなく、第３面３３に位置していてもよい。

【0034】

発熱部３２は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、サイリスタ等の他の電子部品であってもよい。

【0035】

ハウジング１０は、金属で形成されている場合に限らず、他の材料で形成されていてもよい。

【0036】

以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。以下の説明では、一例として、参照符号を添えて記載する。

【0037】

本開示の第１態様の継電器１は、
板状の放熱部材２０を含むハウジング１０と、
前記ハウジング１０の内部に収容され、第１方向に沿って前記放熱部材２０と並んで位置する発熱部材３０と
を備え、
前記放熱部材２０は、前記第１方向が厚さ方向となるように位置しており、
前記放熱部材２０の前記第１方向における一方側に位置する第１面２１が、前記発熱部材３０に対向し、
前記放熱部材２０の前記第１方向における前記第１面２１の反対側に位置する第２面２２が、外部に露出している。

【0038】

本開示の第２態様の継電器１は、第１態様の継電器１において、
前記放熱部材２０が、
前記第１面２１および前記第２面２２を有する板状の第１放熱部２０１と、
前記第１面２１の前記第１方向に交差する第２方向における一方の端部から前記第１方向に沿って前記第１面２１から離れる方向に延びる第２放熱部２０２と
を有する。

【0039】

本開示の第３態様の継電器１は、第１態様または第２態様の継電器１において、
前記ハウジング１０の内部に収容され、前記第１方向において前記発熱部材３０に対する前記放熱部材２０の反対側に位置する第１放熱シート部４０を備える。

【0040】

本開示の第４態様の継電器１は、第３態様の継電器１において、
前記第１放熱シート部４０が、
前記発熱部材３０の前記第１方向において前記放熱部材２０に対向する面３１１の反対側に位置する第３面３３のみに接触する第１シート４１と、
前記第１方向において前記第１シート４１よりも前記発熱部材３０から離れた位置に位置し、前記第１シート４１に接触すると共に、前記発熱部材３０の前記第３面３３および前記第３面３３に交差する第４面３４の一部を覆う第２シート４２と
を有する。

【0041】

本開示の第５態様の継電器１は、第１～第４態様のいずれかの継電器１において、
前記発熱部材３０および前記放熱部材２０の前記第１面２１との間に位置する第２放熱シート部５０を備え、
前記第２放熱シート部５０が、
セラミックプレート５１と、
前記第１方向において前記セラミックプレート５１および前記発熱部材３０の間に位置する第３シート５２と
を有し、
前記セラミックプレート５１が前記第１面２１に接触し、前記第３シート５２が前記発熱部材３０に接触する。

【0042】

本開示の第６態様の継電器１は、第１態様～第５態様のいずれかの継電器１において、
前記発熱部材３０が、
前記第１方向が厚さ方向となるように位置する基板３１と、
前記基板３１に設けられた発熱部３２と
を有し、
前記発熱部３２が、前記基板３１の第１方向において前記放熱部材２０に対向する面３１１に位置している。

【0043】

本開示の第７態様の継電器１は、第６態様の継電器１において、
前記発熱部３２がＭＯＳＦＥＴである。

【0044】

本開示の第８態様の継電器１は、第１態様～第７態様のいずれかの継電器１において、
前記ハウジング１０が金属で形成され、前記発熱部材３０で発生した熱を前記ハウジング１０全体で外部に放出可能に構成されている。

【0045】

本開示は、前述の様々な実施形態および変形例のうち、任意の実施形態および／または変形例を適宜組み合わせることができる。実施形態および／または変形例の組み合わせには、実施形態に含まれる構成および／または実施例に含まれる構成の組み合わせも含まれる。

【0046】

本開示は、添付図面を参照しながら前述の実施形態および／または変形例を通して充分に記載されているが、前述の実施形態および／または変形例は、本開示の全てを網羅したものではない。本開示の技術分野における当業者であれば、多くの修正および変形が可能である。このような変形および修正は、本開示の範囲から外れない限りにおいて、本開示に含まれると理解されるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0047】

本開示の継電器は、例えば、ＳＳＲ（ソリッドステートリレー）として使用できる。

【符号の説明】

【0048】

１ 継電器
１０ ハウジング
１１ 第１ハウジング部
１２ 第２ハウジング部
１３ 接続部
１４ 取付部
１５ フレーム
１６ 内部空間
２０ 放熱部材
２０１ 第１放熱部
２０２ 第２放熱部
２１ 第１面
２２ 第２面
２３ 凹部
３０ 発熱部材
３１ 基板
３１１ 面
３２ 発熱部
３３ 第３面
３４ 第４面
４０ 第１放熱シート部
４１ 第１シート
４２ 第２シート
５０ 第２放熱シート部
５１ セラミックプレート
５２ 第３シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】