專利名稱:汽車繼電器系統(tǒng)的制作方法
汽車繼電器系統(tǒng)
背景
本發(fā)明的實施方式涉及汽車繼電器系統(tǒng)(automotive relay system )。
討論
繼電器是一種電氣開關,其在另一個電路的控制下斷開和閉合。在一 些繼電器中,如果電流流過線圈,則產(chǎn)生的磁場吸引機械地連接到移動觸 點的銜鐵。此運動可以接通或斷開與固定觸點的連接。如果到線圈的電流 被切斷,則銜鐵被一個力返回到其釋放位置。彈簧或重力可以提供這個力。
如果線圈由直流電供電,則電阻器可以電連接在線圈兩端。在被去激 勵時,此電阻器可以消耗電能——其可另外地產(chǎn)生電壓尖峰——由突然消 失(collapsing)的磁場產(chǎn)生。 一些具有外殼的汽車繼電器可將該電阻器 包括在外殼內??蛇x擇地,串聯(lián)的電容器和電阻器可以被配置成吸收/消 耗此電能。
如果線圈由交流電供電,則銅環(huán)可以春曲到螺線管的一端。此環(huán)可以 在交流電周期中產(chǎn)生增加銜鐵上的最小拉力的異相電流。
某些繼電器被設計成快速地起作用。這可以在低電壓的應用中降低噪 音并且在高壓或高電流應用中減少電弧;故電。
圖1為現(xiàn)有技術的汽車印刷電路板繼電器10的橫截面示意圖。此繼 電器10包括布置在外殼16內的開關/接觸器12以及線圈14。施加到線 圈14的電勢產(chǎn)生驅動開關12的電磁場。
開關/接觸器12包括穿過外殼16伸出的電連接器管腳18、 20。線圏 14包括同樣穿過外殼16伸出的電連接器管腳22、 24。連接器管腳18、20、 22、 24可以被連接到印刷電路板(未示出)。
圖2A和圖2B分別為現(xiàn)有技術的印刷電路板組件26的側碎見圖和平面 圖。該組件26包括印刷電路板28、繼電器10、分叉終端(forked terminal) 30、 32和熔斷器34。繼電器10被連接到印刷電路板28,例如被焊接到 印刷電路板28。分叉終端30、 32被放置為靠近繼電器10并且也被連接 到印刷電路板28。該分叉終端30與連接器管腳18電連接。分叉終端32 可以與電源(未示出)電連接。
熔斷器34的插片(blade )35分別被分叉終端30、 32的叉部分(prong portion) 36、 38保持。熔斷器34保護繼電器10以及任何下游器件免受 電流中的尖Jf 。
概述
一種集成的繼電器包括汽車繼電器和終端接口 。汽車繼電器包括開關 接觸器和外殼。所述外殼至少部分地圍繞所述開關接觸器并且具有界定孔 的表面。所述終端接口與至少一個所述開關接觸器電連接并且被配置成接 收所述熔斷器的一部分。所述終端接口穿過所述孔并且遠離所述外殼延 伸。
終端接口可以包括陰性終端(female terminal )。
所述陰性終端可以包括保持所述熔斷器的所述一部分的叉部分以及 靠近所述外殼以支撐所述叉部分的肩部部分。
多個集成的繼電器系統(tǒng)。多個集成的繼電器系統(tǒng)中的每個包括汽車繼電器 以及至少一個終端接口。所述汽車繼電器包括(i)與第一印刷電路板電 連接的開關接觸器以及(ii)至少部分地圍繞所述開關接觸器的外殼。所 述外殼具有界定孔的表面。所述至少一個終端接口與至少一個所述開關接 觸器電連接并且被配置成接收熔斷器。所述至少一個終端接口穿過所述孔 并且遠離所述外殼延伸。
所述組件可以進一步包括多個熔斷器。所述熔斷器中的每一個可以與至少 一 個所述終端^接口電連^妻。
一種印刷電路板組件包括第 一印刷電路板和第二印刷電路板、熔斷器 和集成的繼電器系統(tǒng)。所述集成的繼電器系統(tǒng)包括汽車繼電器,所迷汽車
繼電器具有(i)與所述第一印刷電路板電連接的開關接觸器以及(ii)至
少部分地圍繞所述開關接觸器并且具有界定孔的表面的外殼。所述集成的 繼電器系統(tǒng)還包括與至少 一個所述開關接觸器電連接并且被配置成接收 所述熔斷器的一部分的第一終端接口 。所述第一終端接口穿過所述孔并且 遠離所述外殼延伸。所述第二印刷電路板包括界定開口的表面,其中所述 開口被配置成接收所述第 一終端接口 。所述第 一終端接口穿過所述開口延 伸。所述組件還包括連接到所述第二印刷電路板并且被配置成接收所述熔 斷器的另 一部分的第二終端接口 。所述熔斷器被連接到所述第 一終端接口 和所述第二終端接口。
所述組件可以進一 步包括與至少 一 個所述終端接口電連接的電氣匯
流條(electrical bus bar )。
雖然展示并公開了依據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式,但這種公開不應被 解釋為限制本發(fā)明??梢灶A料,可以進行各種更改和替換的設計,而不背 離本發(fā)明的范圍。
附圖簡述
圖1為現(xiàn)有技術的汽車印刷電路板繼電器的橫截面示意圖2A為現(xiàn)有技術的印刷電路板組件的側視圖2B為圖2A的現(xiàn)有技術的印刷電路板組件的平面圖3為集成的繼電器系統(tǒng)的實施方式的橫截面示意圖4A和圖4B為集成的繼電器系統(tǒng)的可選擇的實施方式的部分的示 意圖5為汽車印刷電路板組件的實施方式的透^L圖;以及
圖6為汽車印刷電路板組件的另一個實施方式的分解的組件視圖。詳細描述
現(xiàn)在參照圖3,集成的繼電器系統(tǒng)50的一個實施方式可以包括放置 在外殼56內的開關/接觸器52和線圈54。施加到線圈54的電勢產(chǎn)生驅 動開關/接觸器52的電磁場。系統(tǒng)50也可以包括接口終端(interface terminal) 58,例如分叉終端、盒終端或任何其它陰性(或陽性(male)) 終端。正如那些普通技術人員所知道的那樣,分叉終端是配置成接收熔斷 器的插片的陰性終端。接口終端58與開關/接觸器52電連接并且穿過外 殼56中的開口 60伸出。如下文解釋的那樣,接口終端58被配置成接收 和/或保持任何合適構型的熔斷器(未示出)。
開關/接觸器52包括穿過外殼56伸出的電連接器管腳62、 64。線圈 54包括也穿過外殼56伸出的電連接器管腳66、 68。連接器管腳62、 64、 66、 68可以連接(例如被焊接,等等)到印刷電路板(未示出)。
在圖3的實施方式中,接口終端58通常從外殼56的與連接器管腳 62、 64、 66、 68相對的表面而伸出。然而,接口終端58可以穿過外殼56 的任何合適的表面伸出和/或遠離外殼56的任何合適的表面延伸。在其它 的實施方式中,附加的接口終端58可以與開關/接觸器52電連接并且穿 過外殼56中的開口 60或附加的開口 (未示出)。在這些實施方式中,接 口終端58可以位于外殼56的相同側或不同側上。
現(xiàn)在參照圖4A,圖中相對于圖1中標號的元件標號相差100的元件 具有與圖l中標號的元件類似的但是并非必需相同的描述。集成的繼電器 系統(tǒng)150的實施方式包括開關/接觸器152、線圈154以及終端接口 158。 線圈154與開關/接觸器152和終端接口 158電連接。
現(xiàn)在參照圖4B,圖中相對于圖1中標號的元件標號相差200的元件 具有與圖1中標號的元件類似的但是并非必需相同的描述。集成的繼電器 系統(tǒng)250的實施方式包括開關/接觸器252、 253、線圈254以及終端接口 258。開關/接觸器253通常是閉合的。線圈254不與開關/接觸器252、 253 電連接。當然,其它電氣結構也是可能的。
現(xiàn)在參照圖5,圖中相對于圖1中標號的元件標號相差300的元件具有與圖1中標號的元件類似的但是并非必需相同的描述。汽車印刷電路板
集成的繼電器系統(tǒng)350。然而,在其它實施方式中,繼電器系統(tǒng)350可以 根據(jù)需要被放置在印刷電路板372上。
在圖5的實施方式中,繼電器系統(tǒng)350的外殼356具有兩件式結構。 在生產(chǎn)繼電器系統(tǒng)350的過程中,兩件式的外殼356被扣在一起以便包住 開關/接觸器以及線圈(未示出)。這在外殼356的每側上產(chǎn)生接縫357。 然而,可以使用任何合適的外殼結構。
繼電器系統(tǒng)350中的每一個經(jīng)過連接器管腳362、 364、 366、 368與 印刷電路板372電連接。
在圖5的實施方式中,電氣匯流條(electrical bus bar) 378放置在外 殼356上并且可以與電源和/或散熱器(sink)(未示出)等電連接。在其 它實施方式中,可以在外殼356以上(并且與外殼356間隔開)來規(guī)定電 氣匯流條378的路線。例如與印刷電路板372連接以及遠離印刷電路板 372延伸的支撐構件(未示出)可以被用于定位/保持/及其它此類結構中 的電氣匯流條378。在仍然其它的實施方式中,外殼356可以包括一部件 (未示出),例如配置成在外殼356上定位/保持電氣匯流條378的槽、凹 部,及其它部件。在此類實施方式中,電氣匯流條378可以包括進一步在 外殼356上定位/保持電氣匯流條378的補充的部件。當然其它合適的布 置也是可能的。
電氣匯流條378包括終端接口部分379。終端接口部分379中的每一 個包括叉部分380。如下文所解釋的那樣,叉部分380可以保持例如熔斷 器的插片。
圖5中的電氣匯流條378由單片金屬沖壓而成。然而,在其它實施方 式中,終端接口部分379可以獨立地形成并被連接(例如焊接)以形成電 氣匯流條378 。其它結構也是可能的。
對于每個繼電器系統(tǒng)350,具有插片部分375的熔斷器374可以與接 口終端358和電氣匯流條378電連接。當然,可以使用其它適當結構的熔斷器374。在圖5的實施方式中,插片部分375被終端接口 358的叉部分 376和終端4妄口部分379的叉部分38(H呆持。然而,其它結構也是可能的。
對于那些普通技術人員來說明顯的是,繼電器系統(tǒng)350中的每一個相 對于例如圖2中所展示的繼電器10和分叉終端30、 32來說,占據(jù)印刷電 路板372的較少的面積,這是因為接口終端358已被集成到繼電器系統(tǒng) 350。
現(xiàn)在參照圖6,相對于圖5中標號的元件標號相差100的元件具有與 圖5中標號的元件類似的但是并非必需相同的描述。汽車印刷電路板組件 470的另 一個實施方式可以包括一對印刷電路板472、 473、與印刷電路板 472電連接的集成的繼電器系統(tǒng)450以及與印刷電路板473電連接的終端 接口 459。當然,可以根據(jù)需要包括和定位附加的繼電器系統(tǒng)450和終端 接口 459。
印刷電路板473包括界定了孔482的表面,其中孔482被配置成接收 如下文所描述的繼電器系統(tǒng)450的終端接口 458。
終端4妻口 458、 459包括各自的叉部分476、 461,叉部分476、 461 中的每一個被配置成接收并保持熔斷器474的插片部分475。終端接口 458 進一步包括肩部部分484,其中該肩部部分484從叉部分476的底部向外 張開。在圖6的實施方式中,肩部部分484與外殼456接觸并且可以在插 片部分475被插入終端4妻口 458時或從終端"l妄口 458移除時減小例如終端 才妻口 458上的應力。在其它實施方式中,肩部部分484可以,例如形成在 終端接口 458的表面485上并遠離終端接口 458的表面485延伸。其它結 構也是可能的。
在組裝圖6的印刷電路板組件470時,終端接口 458的叉部分476 被穿過開口 482插入,以使得終端接口 458與終端接口 459相鄰。外殼 456因此被夾在印刷電路板472、 473之間。然后熔斷器474的插片部分 4乃被插入叉部分461、 476,以電連接終端接口 458、 459。在具有多個 繼電器系統(tǒng)450和終端接口 459的實施方式中,電氣匯流條(未示出), 比如在圖5中展示的電氣匯流條378,可以被用于電連接與一些或所有繼 電器系統(tǒng)450關聯(lián)的終端接口 458。對于普通技術人員中之一來說明顯的是,相對于常規(guī)的疊層的印刷電
路板結構,參照圖6所描述的結構可以減少在印刷電路板472、 473之間 延伸的管腳的數(shù)量以及相關聯(lián)的電路板跡線的數(shù)量和尺寸。
雖然已經(jīng)對本發(fā)明的實施方式進行了展示和描述,但是這并不意味這 些實施方式展示和描述了本發(fā)明所有可能的形式。更確切地,本說明書中 所使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語,并應理解可以做出各種變化 而不背離于本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種集成的繼電器系統(tǒng),所述繼電器系統(tǒng)用于與熔斷器一同使用,所述繼電器系統(tǒng)包括汽車繼電器,其包括開關接觸器和外殼,所述外殼至少部分地圍繞所述開關接觸器并且具有界定孔的表面;以及終端接口,其與所述開關接觸器中的至少一個電連接并且被配置成接收所述熔斷器的一部分,所述終端接口穿過所述孔并且遠離所述外殼延伸。
2. 如權利要求1所述的系統(tǒng),其中所述終端接口包括陰性終端。
3. 如權利要求2所述的系統(tǒng),其中所述陰性終端包括保持所述熔斷 器的所述部分的叉部分以及靠近所述外殼以支撐所述叉部分的肩部部分。
4. 如權利要求1所述的系統(tǒng),其中所述開關接觸器被配置成與印刷 電鴻-板電連接。
5. 如權利要求1所述的系統(tǒng),其中所述外殼具有界定另一個孔的另 一個表面,所述系統(tǒng)進一步包括另一個終端接口,所述另一個終端接口與 所述開關接觸器中的一個開關接觸器電連接并且被配置成接收所述熔斷 器的另一部分,所述另一個終端接口穿過所述另一個孔并且遠離所述外殼延伸。
6. 如權利要求5所述的系統(tǒng),其中所述終端接口被布置在所述外殼 的相同側上。
7. 如權利要求l所述的系統(tǒng),其中所述終端接口包括分叉終端。
8. 如權利要求1所述的系統(tǒng),其進一步包括與所述終端接口電連接 的電氣匯流條。
9. 一種印刷電路板組件,其包括第 一印刷電路板以及第二印刷電路板;熔斷器;集成的繼電器系統(tǒng),其包括汽車繼電器,其包括(i)與所述第一印刷電路板電連接的開關 接觸器以及(ii)至少部分地圍繞所述開關接觸器并且具有界定一孔的表 面的外殼,以及第 一終端接口 ,其與所述開關接觸器中的至少 一個電連接并且被 配置成接收所述熔斷器的一部分,所述第一終端接口穿過所述孔并且遠離 所述外殼延伸,所述第二印刷電路板包括界定開口的表面,所述開口被配 置成接收所述第 一終端接口 ,所述第 一終端接口穿過所述開口延伸;以及第二終端接口 ,其連接到所述第二印刷電路板并且被配置成接收所述 熔斷器的另一部分,所述熔斷器與所述第一終端接口和所述第二終端接口 連接。
10. 如權利要求9所述的組件,其中所述外殼被夾在所述第一印刷電 路板和所述第二印刷電路板之間。
11. 如權利要求9所述的組件,其中所述第一終端接口包括分叉終端。
12. 如權利要求11所述的組件,其中所述分叉終端包括保持所述熔 斷器的所述一部分的叉部分以及靠近所述外殼以支撐所述叉部分的肩部 部分。
13. 如權利要求9所述的組件,其中所述第一終端接口包括陰性終端。
14. 如權利要求9所述的組件,其進一步包括與所述終端接口中的至 少 一 個電連^l妄的電氣匯流條。
15. —種印刷電路板組件,其包括 印刷電路板;以及多個集成的繼電器系統(tǒng),所迷多個集成的繼電器系統(tǒng)與所述印刷電路 板連接,所述多個集成的繼電器系統(tǒng)中的每一個集成的繼電器系統(tǒng)包括汽車繼電器,其包括(i)與所述第一印刷電路板電連接的開關 接觸器以及(ii)至少部分地圍繞所述開關接觸器并且具有界定孔的表面的外殼,以及至少 一個終端接口 ,其與所述開關接觸器中的至少 一個電連接并 且被配置成接收熔斷器,所述至少一個終端接口穿過所述孔并且遠離所述 外殼延伸。
16. 如權利要求15所述的組件,其進一步包括與所述終端接口中的 至少 一個電連接的電氣匯流條。
17. 如權利要求15所述的組件,其進一步包括多個熔斷器,所述多 個熔斷器中的每一個熔斷器與所述終端接口中的至少一個電連接。
18. 如權利要求15所述的組件,其中所述終端接口中的至少一個包 括陰性終端。
19. 如權利要求18所述的組件,其中所述陰性終端包括叉部分和肩 部部分。
20. 如權利要求18所述的組件,其中所述陰性終端包括分叉終端。
全文摘要
公開了一種汽車繼電器系統(tǒng)。該集成的繼電器系統(tǒng)包括汽車繼電器和終端接口。該汽車繼電器包括開關接觸器以及外殼。該外殼至少部分地圍繞開關接觸器并且包括孔。終端接口與至少一個開關接觸器電連接并且被配置成接收熔斷器的一部分。終端接口還穿過孔并且遠離外殼延伸。
文檔編號B60R16/02GK101612922SQ20091020378
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2008年6月25日
發(fā)明者克里斯托弗·J·達爾, 加里·布思羅伊德, 邁克爾·吉本斯 申請人:李爾公司