CN101479898B - 用于电子设备的过压保护的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电子设备的过压保护的装置，它由壳体(1，2)和布置在壳体内部的过压保护元件构成，其中壳体(1，2)中布置有装有所述可变电阻(6)和接线柱(3，4，5)的印制电路板(8)，其中在印制电路板(8)上焊接有熔断片(9)，这些熔断片(9)中的至少一个熔断片焊接在可变电阻(6)的触通位置(10)上，并且其中布置有分离滑块(11)，它在由于过压事件加热焊接位置的情况下，插入到熔断片(9)和可变电阻(6)之间的间隙中，于是焊接连接脱开，并且熔断片(9)在焊接位置(10)的区域中保持与可变电阻(6)相距。

Description

用于电子设备的过压保护的装置

技术领域

本发明涉及一种用于电子设备的过压保护的装置，它由壳体和布置在壳体内部的过压保护元件以及用于多个相导体的接线柱、中性导体和保护导体(PE-Leiter)构成，其中分别在相和中性导体之间接入可变电阻作为过压保护元件，并且在中性导体和保护导体之间接入火花隙，其中在壳体中布置有熔断片，这些熔断片中的至少各一个熔断片焊接在可变电阻的触通位置上；并且在熔断片和可变电阻的熔断片焊接在其上的表面之间布置有分离滑块，该分离滑块通过弹簧预紧地保持在第一功能位置，在该第一功能位置上，分离滑块的组成部分靠近熔断片在可变电阻上的焊接位置贴靠在熔断片上，并且所述分离滑块例如在由于过压事件加热焊接位置的情况下，在第二功能位置中插入到熔断片和可变电阻之间的间隙中，于是焊接连接脱开并且熔断片在焊接位置的区域中保持与可变电阻相距。

背景技术

这种过压保护装置在现有技术中是已知的。例如由DE3639533A1公开了一种电子设备的可插接的过压放电器。在这些已知的过压保护装置中设有多针的结构，这样设有三个相导体接线柱，中性导体接线柱和保护导体接线柱。在该装置内部设有可变电阻和火花隙的结构，其中导电连接以这种方式实现，即分别在相导体和中性导体之间接入可变电阻并且在中性导体和保护导体之间接入火花隙。人们对这种电路结构称为所谓的3+1电路。已知的这种类型的装置设计成长方体形的，其中在由绝缘材料制成的长方体形的壳体的下侧面上设有一种轮廓，它可以使这种装置能够安放并且固定在次级分配或者主分配的罩形轮廓上。已知这种装置，在该装置中可变电阻分别通过至少一个触通片或者说类似物连接在连接导线上，其中在触通片和可变电阻之间的连接通过熔焊实现。由此实现，在例如由于相应的过压而过度加热的情况下，焊接处松开并且由此可变电阻与电路的连接中断。这种状态借助故障显示器显示，这样可以从外部看到，相应的过压放电器不再能运转。这种装置的缺点是，在故障情况下尽管触通片和可变电阻之间的焊接连接松开，这样可变电阻从电路回路中脱开，不过在任何情况下都不允许重新进行接触，因为在触通片和可变电阻的触点位置之间没有实现机械的分离。此外这是不利的，即以温度保险丝的形式构成的焊接位置在渣焊的情况下可能在生产该装置时已经松开。当然如果进行分离，则分离只能够通过空气隙实现。

由EP1077452A公开了一种装置。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务在于，提供一种用于电子设备的过压保护的装置，在该装置中在故障情况下实现可变电阻从触通片可靠地分离，此时也避免在生产该装置时的故障。

为了解决该任务本发明建议，在所述壳体中布置有装有所述可变电阻和所述接线柱的印制电路板；所述熔断片以其另一端部焊接在该印制电路板上；所述分离滑块穿过该印制电路板并且在该印制电路板上导引；并且在所述分离滑块的底部侧的端部区域上构造有横向伸出的突起，该突起在第二功能位置中贴靠在印制电路板的下侧面上，并形成了用于分离滑块的行程限位块。

通过该结构达到在正常的第一功能位置中实现熔断片和可变电阻在焊接位置的区域中可靠触通。在当出现相应的过压事件的故障情况下，焊接位置熔化，并且机械的分离滑块在弹簧力支持下滑入到熔断片和可变电阻的焊接位置之间的区域中，这样熔断片从焊接位置机械脱开，并且由绝缘材料制成的分离滑块处在可变电阻上的焊接位置和熔断片的相应的焊接区域之间，这样实现机械的分离，并且在熔断片和可变电阻的触通位置之间的间隙中布置绝缘材料元件，即分离滑块。在此功能可靠性还由此改善，即分离滑块穿过印制电路板的相应的孔并且在这个孔的区域中在印制电路板上导引。在第一功能位置中，分离滑块通过弹簧力预紧地布置在熔断片和可变电阻上的焊接位置之间，这样在焊接位置熔化的情况下，分离滑块通过弹簧力使熔断片从可变电阻上的焊接位置脱开并且保持在这个脱开位置。

通过在分离滑块的底部侧的端部区域上形成的横向伸出的突起，分离滑块在第二功能位置中贴靠在印制电路板的下侧面上，并且形成了用于分离滑块的行程限位块，当分离滑块达到它的第二功能位置时实现了终端位置固定。

优选在此规定，每个可变电阻以端面棱边邻接于印制电路板的上侧面，并且在可变电阻的侧面上具有触通位置，分别至少各一个熔断片大约平行于可变电阻的侧面从印制电路板伸出并且与触通位置焊接，并且各一个分离滑块平行于可变电阻的侧面可移动地取向和布置，它插入到可变电阻的侧面和熔断片之间的空隙中。

可变电阻在此是平的长方形的元件，它以端面棱边邻接于印制电路板的上侧面，并且可变电阻在它的侧面上具有用于连接熔断片的触通位置。可变电阻通过制成相应长的电极利用端面保持在到印制电路板的上侧面平行的距离上。分离滑块由此不仅在印制电路板的孔中导引，而且在可变电阻的相应的侧面上以及在平行于这个侧面延伸的熔断片上导引。

此外可以规定，将火花隙布置在壳体底部和印制电路板之间并且利用连接绞线或者连接片穿过印制电路板，其中所述连接绞线或者连接片与印制电路板的相应的印制导线焊接。

为了改善功能而提出，分离滑块的远离印制电路板的端部以切割棱的形式倒斜面。

为了简化该装置的装配以及保证没有问题地导引和装配可靠性，规定在壳体的底部上布置有导引件，分离滑块的朝壳体的底部穿过印制电路板的端部分别不可旋转但是可直线移动地在该导引件的导引槽中导引，其中在该导引件中布置有螺旋压缩弹簧，该弹簧在预紧下贴靠在分离滑块的正对底部的边缘棱上。

通过这种结构避免了错误的装配，其中此外还阻止了分离滑块在转变到第二功能位置时的卡住和扭转。

为了进一步改善功能可靠性，规定导引件具有用于分离滑块的突起的导引槽。

特别为了简化装配，规定在分离滑块的底部侧的端部上构造有平行于移动方向伸出的轴颈，作为预紧弹簧的螺旋压缩弹簧插在该轴颈上。

出于同样的原因规定，壳体在远离底部的侧面上具有开口，它形成了用于装备的印制电路板的插入口，该开口通过壳体侧壁限制，其中壳体侧壁和/或壳体底部具有用于印制电路板的支承区域以及用于印制电路板的位置固定的卡钩，它通过印制电路板的边缘棱卡紧。

此外可以规定，壳体具有盆形的盖板件，该盖板件可以与同样是盆形的下部分卡紧连接。

还可以规定，在印制电路板的上方在壳体中布置有显示电路板，并且该显示电路板与印制电路板连接，该显示电路板具有光学的显示元件。

由此本发明总体提供了一种用于过压保护的装置，它具有光学的功能显示器并且可以设计成多极的结构。处于装置中的第一印制电路板具有保护电路的所有构件以及接线柱。显示电路板布置在第一印制电路板的上方并且可以通过接线连接端子或者类似物与第一印制电路板连接。在显示电路板上布置有用于光学地报告装置的状态的构件。通过根据本发明的分离装置保证，在可变电阻故障时，分离滑块将可变电阻和焊接在印制电路板上的制成为弧形的熔断片之间的焊接连接断开。熔断片到印制电路板的连接在这种情况下保持。分离滑块穿过印制电路板并且在壳体下部分中的优选套管形的支座中导引。通过该套管形的支座的特殊的几何尺寸以及分离滑块本身避免了错误的装配。此外由此阻止在张紧中断时卡住和扭转。

分离滑块在装置无故障的情况下处于熔断片的焊接位置下方的预紧的状态，利用该焊接位置使熔断片与可变电阻连接。该预紧在装配期间由此实现，即在壳体下部分中的相应的支座中首先装入压缩弹簧。在分离滑块上的圆柱形的对中辅助机构在定位时进行辅助。装备的印制电路板插到预装在壳体中的分离滑块上，并且通过处于壳体下部分中的卡钩可靠地固定。通过在分离滑块上的相应的预紧实现分离滑块只能够向前移动到确定的进给量，即直到突起贴靠到印制电路板上。由此保证，熔断片在故障情况下可靠地从可变电阻保持分离并且避免重新接触。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且接下来详细说明。图中示出：

图1在爆炸图中示出了一种用于过压保护的装置；

图2在爆炸图中示出了该装置的单个零件；

图3在视图中示出了壳体下部分；

图4在视图中示出了带有装配好的印制电路板的壳体下部分；

图5示出了在第一功能位置的细节；

图6示出了在第二功能位置的细节。

具体实施方式

在图1中示出了用于过压保护的装置的组成部分。该装置由壳体上部分1和壳体下部分2组成。这两个壳体部分由绝缘材料制成。这两个壳体部分可以以相应的方式组装和卡紧。在壳体中设有后面还要说明的过压元件以及用于相导体L1至L3的接线柱3以及用于中性导体的接线柱4和保护导体的接线柱5。电路这样设置，即分别在相和中性导体之间接入可变电阻6作为过压保护。此外在中性导体和保护导体之间接入火花隙7。对于规定的配置，在壳体1、2中布置着装备有可变电阻6和接线柱3、4、5的印制电路板8。在该印制电路板上焊接有熔断片9并且与印制电路板8的相应的印制导线连通，这些熔断片9中的至少各一个熔断片9焊接在可变电阻6的触通位置10上。在熔断片9与可变电阻6的熔断片9焊接在其上面的表面之间的区域中，布置有分离滑块11，它在相应的孔12中穿过印制电路板并且由此在该印制电路板上导引。分离滑块11通过各一个预紧的弹簧13保持在在图4中并且特别在图5中示出的第一功能位置。在这个功能位置上，分离滑块11的上端区域靠近熔断片在可变电阻6上的焊接位置10贴靠在熔断片9上。一旦由于故障事件，特别是过压事件，10处的焊接位置被加热，则分离滑块滑动到在图6中示出的第二功能位置。此时分离滑块11坐落在熔断片9和可变电阻6之间在焊接位置脱开后产生的间隙中，这样熔断片9从可变电阻6脱开。

该焊接连接此时脱开并且熔断片9通过分离滑块11在焊接位置的区域中保持与可变电阻相距。该分离滑块11由合适的绝缘材料，例如塑料制成。可变电阻6设计成大约长方形的平板。每个可变电阻6以端面棱边邻接印制电路板8的上侧面，其中每个可变电阻6在它的侧面上具有与相应的触通片，特别是熔断片9连接的触通位置。至少一个这样的熔断片9平行于所属的可变电阻6的侧面取向并且从印制电路板8向上伸出。分离滑块11平行于可变电阻6的侧面可移动地取向和布置，并且嵌入在可变电阻6的侧面和熔断片9之间的空隙中。

火花隙7布置在下部分2的壳体底部和印制电路板8之间并且利用连接绞线14穿过印制电路板8的相应的孔15。弯曲的端部，如在图4中所示，与印制电路板8的相应的印制导线焊接。

例如由图2可以特别明显地看出，分离滑块11的在装配理论位置中远离印制电路板的端部按照切割棱11’的形式倒斜面，其中除了这个切割棱11’，在两侧还保留分离滑块11的肋板，这样形成熔断片9的相应的导引部。

在壳体下部分2的底部上布置有大约圆柱形套管形式的导引件16，它在它的自由端具有末端是开口的导引槽17。分离滑块11的朝壳体下部分2的底部穿过印制电路板8的端部分别不可旋转但是可直线移动地在这个导引槽17中导引。在这个导引件16中布置有螺旋压缩弹簧作为弹簧13，该弹簧在安装理论位置中在预紧下贴靠在分离滑块11的正对底部的边缘棱上。此外在分离滑块11的底部侧的端部区域中形成横向伸出的突起18，它同样在导引件16的槽19中导引。在图6中示出的第二功能位置，该横向伸出的突起18贴靠在印制电路板8的下侧面上并且由此形成分离滑块11的行程限位块。

此外分离滑块11的底部侧的端部具有平行于移动方向伸出的轴颈20，螺旋压缩弹簧形式的预紧的弹簧13插在该轴颈上。

壳体的下部分2在远离底部的侧面上具有用于装备的印制电路板8的插入口，它通过下部分2的侧壁限制。壳体侧壁以及壳体下部分本身具有用于印制电路板8的支承区域以及用于处于安装理论位置的印制电路板8的位置固定的卡钩21。

上部分1类似于下部分2制成盆形的并且可以推到下部分2上并且通过相应的卡钩和卡口使这些零件互相卡接连接。此外在印制电路板8的上方还在壳体上布置有显示电路板22，它与印制电路板8连接并且具有光学的显示元件。

本发明不限于实施例，而是在公开内容的范围中可以变化。所有新的在说明中和/或附图中公开的单个特征和组合特征都视为发明必不可少的。

Claims (10)

1.用于电子设备的过压保护的装置，它包括壳体(1，2)和布置在壳体内部的过压保护元件以及用于中性导体、保护导体和多个相导体的接线柱，其中分别在相和中性导体之间接入可变电阻(6)作为过压保护元件，并且在中性导体和保护导体之间接入火花隙(7)，其中在壳体(1，2)中布置有熔断片(9)，这些熔断片(9)中的至少一个熔断片焊接在可变电阻(6)的触通位置(10)上，并且其中在熔断片(9)和可变电阻(6)的熔断片(9)焊接在其上的表面之间布置有分离滑块(11)，该分离滑块通过弹簧(13)预紧地保持在第一功能位置，在该第一功能位置上，分离滑块(11)的上端区域靠近熔断片在可变电阻(6)上的焊接位置(10)贴靠在熔断片(9)上，并且所述分离滑块(11)在由于过压事件加热焊接位置的情况下，在第二功能位置中插入到熔断片(9)和可变电阻(6)之间的间隙中，于是焊接连接脱开并且熔断片(9)在焊接位置(10)的区域中保持与可变电阻(6)相距，其特征在于，在所述壳体(1，2)中布置有装有所述可变电阻(6)和所述接线柱(3，4，5)的印制电路板(8)；所述熔断片(9)以其下端区域焊接在该印制电路板(8)上；所述分离滑块(11)穿过该印制电路板(8)并且在该印制电路板上导引；并且在所述分离滑块(11)的底部侧的端部区域上构造有横向伸出的突起(18)，该突起在第二功能位置中贴靠在印制电路板(8)的下侧面上，并形成了用于分离滑块(11)的行程限位块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个可变电阻(6)以端面棱边邻接于印制电路板(8)的上侧面，并且在可变电阻的侧面上具有触通位置(10)；至少一个熔断片(9)分别大约平行于可变电阻(6)的侧面从印制电路板(8)伸出并与触通位置(10)焊接；并且分离滑块(11)分别平行于可变电阻(6)的侧面可移动地取向和布置，所述分离滑块插入到可变电阻(6)的侧面和熔断片(9)之间的空隙中。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，其特征在于，所述火花隙(7)布置在壳体底部和印制电路板(8)之间并且利用连接绞线(14)或者连接片穿过印制电路板(8)，其中所述连接绞线(14)或者连接片与印制电路板(8)的相应的印制导线焊接。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述分离滑块(11)的在装配理论位置中远离印制电路板(8)的端部以切割棱的形式倒斜面，形成用于熔断片(9)的相应的导引部。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在壳体的底部上布置有导引件(16)，分离滑块(11)的朝壳体的底部穿过印制电路板(8)的端部分别不可旋转但是可直线移动地在该导引件的导引槽(17)中导引，其中在该导引件(16)中布置有所述弹簧(13)作为螺旋压缩弹簧，该螺旋压缩弹簧在预紧下贴靠在分离滑块(11)的正对壳体底部的边缘棱上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，其特征在于，所述导引件(16)具有用于分离滑块(11)的突起(18)的导引槽(19)。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述分离滑块(11)的朝壳体的底部穿过印制电路板(8)的端部上构造有平行于移动方向伸出的轴颈(20)，所述螺旋压缩弹簧作为预紧弹簧插在该轴颈上。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体在远离底部的一侧上具有开口，作为用于装备的印制电路板(8)的插入口，所述开口通过壳体侧壁限制，其中壳体侧壁和/或壳体底部具有用于印制电路板(8)的支承区域以及用于印制电路板(8)的位置固定的卡钩(21)，所述卡钩通过印制电路板(8)的边缘棱卡紧。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体具有盆形的盖板件，该盖板件能够与壳体的同样盆形的下部分卡紧连接。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述印制电路板(8)的上方在壳体中布置有显示电路板(22)并且该显示电路板与印制电路板(8)连接，该显示电路板具有光学的显示元件。

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