CN101612922B - 汽车继电器系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种汽车继电器系统。该集成的继电器系统包括汽车继电器和终端接口。该汽车继电器包括开关接触器以及外壳。该外壳至少部分地围绕开关接触器并且包括孔。终端接口与至少一个开关接触器电连接并且被配置成接收熔断器的一部分。终端接口还穿过孔并且远离外壳延伸。

Description

汽车继电器系统
背景
本发明的实施方式涉及汽车继电器系统(automotive relay system)。
讨论
继电器是一种电气开关，其在另一个电路的控制下断开和闭合。在一些继电器中，如果电流流过线圈，则产生的磁场吸引机械地连接到移动触点的衔铁。此运动可以接通或断开与固定触点的连接。如果到线圈的电流被切断，则衔铁被一个力返回到其释放位置。弹簧或重力可以提供这个力。
如果线圈由直流电供电，则电阻器可以电连接在线圈两端。在被去激励时，此电阻器可以消耗电能——其可另外地产生电压尖峰——由突然消失(collapsing)的磁场产生。一些具有外壳的汽车继电器可将该电阻器包括在外壳内。可选择地，串联的电容器和电阻器可以被配置成吸收/消耗此电能。
如果线圈由交流电供电，则铜环可以卷曲到螺线管的一端。此环可以在交流电周期中产生增加衔铁上的最小拉力的异相电流。
某些继电器被设计成快速地起作用。这可以在低电压的应用中降低噪音并且在高压或高电流应用中减少电弧放电。
图1为现有技术的汽车印刷电路板继电器10的横截面示意图。此继电器10包括布置在外壳16内的开关/接触器12以及线圈14。施加到线圈14的电势产生驱动开关12的电磁场。
开关/接触器12包括穿过外壳16伸出的电连接器管脚18、20。线圈14包括同样穿过外壳16伸出的电连接器管脚22、24。连接器管脚18、20、22、24可以被连接到印刷电路板(未示出)。
图2A和图2B分别为现有技术的印刷电路板组件26的侧视图和平面图。该组件26包括印刷电路板28、继电器10、分叉终端(forked terminal)30、32和熔断器34。继电器10被连接到印刷电路板28，例如被焊接到印刷电路板28。分叉终端30、32被放置为靠近继电器10并且也被连接到印刷电路板28。该分叉终端30与连接器管脚18电连接。分叉终端32可以与电源(未示出)电连接。
熔断器34的插片(blade)35分别被分叉终端30、32的叉部分(prongportion)36、38保持。熔断器34保护继电器10以及任何下游器件免受电流中的尖峰。
概述
一种集成的继电器包括汽车继电器和终端接口。汽车继电器包括开关接触器和外壳。所述外壳至少部分地围绕所述开关接触器并且具有界定孔的表面。所述终端接口与至少一个所述开关接触器电连接并且被配置成接收所述熔断器的一部分。所述终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸。
终端接口可以包括阴性终端(female terminal)。
所述阴性终端可以包括保持所述熔断器的所述一部分的叉部分以及靠近所述外壳以支撑所述叉部分的肩部部分。
一种印刷电路板组件包括印刷电路板以及与所述印刷电路板连接的多个集成的继电器系统。多个集成的继电器系统中的每个包括汽车继电器以及至少一个终端接口。所述汽车继电器包括(i)与第一印刷电路板电连接的开关接触器以及(ii)至少部分地围绕所述开关接触器的外壳。所述外壳具有界定孔的表面。所述至少一个终端接口与至少一个所述开关接触器电连接并且被配置成接收熔断器。所述至少一个终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸。
所述组件可以进一步包括多个熔断器。所述熔断器中的每一个可以与至少一个所述终端接口电连接。
一种印刷电路板组件包括第一印刷电路板和第二印刷电路板、熔断器和集成的继电器系统。所述集成的继电器系统包括汽车继电器，所述汽车继电器具有(i)与所述第一印刷电路板电连接的开关接触器以及(ii)至少部分地围绕所述开关接触器并且具有界定孔的表面的外壳。所述集成的继电器系统还包括与至少一个所述开关接触器电连接并且被配置成接收所述熔断器的一部分的第一终端接口。所述第一终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸。所述第二印刷电路板包括界定开口的表面，其中所述开口被配置成接收所述第一终端接口。所述第一终端接口穿过所述开口延伸。所述组件还包括连接到所述第二印刷电路板并且被配置成接收所述熔断器的另一部分的第二终端接口。所述熔断器被连接到所述第一终端接口和所述第二终端接口。
所述组件可以进一步包括与至少一个所述终端接口电连接的电气汇流条(electrical bus bar)。
虽然展示并公开了依据本发明的示例性实施方式，但这种公开不应被解释为限制本发明。可以预料，可以进行各种更改和替换的设计，而不背离本发明的范围。
附图简述
图1为现有技术的汽车印刷电路板继电器的横截面示意图；
图2A为现有技术的印刷电路板组件的侧视图；
图2B为图2A的现有技术的印刷电路板组件的平面图；
图3为集成的继电器系统的实施方式的横截面示意图；
图4A和图4B为集成的继电器系统的可选择的实施方式的部分的示意图；
图5为汽车印刷电路板组件的实施方式的透视图；以及
图6为汽车印刷电路板组件的另一个实施方式的分解的组件视图。
详细描述
现在参照图3，集成的继电器系统50的一个实施方式可以包括放置在外壳56内的开关/接触器52和线圈54。施加到线圈54的电势产生驱动开关/接触器52的电磁场。系统50也可以包括接口终端(interfaceterminal)58，例如分叉终端、盒终端或任何其它阴性(或阳性(male))终端。正如那些普通技术人员所知道的那样，分叉终端是配置成接收熔断器的插片的阴性终端。接口终端58与开关/接触器52电连接并且穿过外壳56中的开口60伸出。如下文解释的那样，接口终端58被配置成接收和/或保持任何合适构型的熔断器(未示出)。
开关/接触器52包括穿过外壳56伸出的电连接器管脚62、64。线圈54包括也穿过外壳56伸出的电连接器管脚66、68。连接器管脚62、64、66、68可以连接(例如被焊接，等等)到印刷电路板(未示出)。
在图3的实施方式中，接口终端58通常从外壳56的与连接器管脚62、64、66、68相对的表面而伸出。然而，接口终端58可以穿过外壳56的任何合适的表面伸出和/或远离外壳56的任何合适的表面延伸。在其它的实施方式中，附加的接口终端58可以与开关/接触器52电连接并且穿过外壳56中的开口60或附加的开口(未示出)。在这些实施方式中，接口终端58可以位于外壳56的相同侧或不同侧上。
现在参照图4A，图中相对于图1中标号的元件标号相差100的元件具有与图1中标号的元件类似的但是并非必需相同的描述。集成的继电器系统150的实施方式包括开关/接触器152、线圈154以及终端接口158。线圈154与开关/接触器152和终端接口158电连接。
现在参照图4B，图中相对于图1中标号的元件标号相差200的元件具有与图1中标号的元件类似的但是并非必需相同的描述。集成的继电器系统250的实施方式包括开关/接触器252、253、线圈254以及终端接口258。开关/接触器253通常是闭合的。线圈254不与开关/接触器252、253电连接。当然，其它电气结构也是可能的。
现在参照图5，图中相对于图1中标号的元件标号相差300的元件具有与图1中标号的元件类似的但是并非必需相同的描述。汽车印刷电路板370的实施方式可以包括印刷电路板372以及排列成一行(多行)的多个集成的继电器系统350。然而，在其它实施方式中，继电器系统350可以根据需要被放置在印刷电路板372上。
在图5的实施方式中，继电器系统350的外壳356具有两件式结构。在生产继电器系统350的过程中，两件式的外壳356被扣在一起以便包住开关/接触器以及线圈(未示出)。这在外壳356的每侧上产生接缝357。然而，可以使用任何合适的外壳结构。
继电器系统350中的每一个经过连接器管脚362、364、366、368与印刷电路板372电连接。
在图5的实施方式中，电气汇流条(electrical bus bar)378放置在外壳356上并且可以与电源和/或散热器(sink)(未示出)等电连接。在其它实施方式中，可以在外壳356以上(并且与外壳356间隔开)来规定电气汇流条378的路线。例如与印刷电路板372连接以及远离印刷电路板372延伸的支撑构件(未示出)可以被用于定位/保持/及其它此类结构中的电气汇流条378。在仍然其它的实施方式中，外壳356可以包括一部件(未示出)，例如配置成在外壳356上定位/保持电气汇流条378的槽、凹部，及其它部件。在此类实施方式中，电气汇流条378可以包括进一步在外壳356上定位/保持电气汇流条378的补充的部件。当然其它合适的布置也是可能的。
电气汇流条378包括终端接口部分379。终端接口部分379中的每一个包括叉部分380。如下文所解释的那样，叉部分380可以保持例如熔断器的插片。
图5中的电气汇流条378由单片金属冲压而成。然而，在其它实施方式中，终端接口部分379可以独立地形成并被连接(例如焊接)以形成电气汇流条378。其它结构也是可能的。
对于每个继电器系统350，具有插片部分375的熔断器374可以与接口终端358和电气汇流条378电连接。当然，可以使用其它适当结构的熔断器374。在图5的实施方式中，插片部分375被终端接口358的叉部分376和终端接口部分379的叉部分380保持。然而，其它结构也是可能的。
对于那些普通技术人员来说明显的是，继电器系统350中的每一个相对于例如图2中所展示的继电器10和分叉终端30、32来说，占据印刷电路板372的较少的面积，这是因为接口终端358已被集成到继电器系统350。
现在参照图6，相对于图5中标号的元件标号相差100的元件具有与图5中标号的元件类似的但是并非必需相同的描述。汽车印刷电路板组件470的另一个实施方式可以包括一对印刷电路板472、473、与印刷电路板472电连接的集成的继电器系统450以及与印刷电路板473电连接的终端接口459。当然，可以根据需要包括和定位附加的继电器系统450和终端接口459。
印刷电路板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继电器系统450的终端接口458。
终端接口458、459包括各自的叉部分476、461，叉部分476、461中的每一个被配置成接收并保持熔断器474的插片部分475。终端接口458进一步包括肩部部分484，其中该肩部部分484从叉部分476的底部向外张开。在图6的实施方式中，肩部部分484与外壳456接触并且可以在插片部分475被插入终端接口458时或从终端接口458移除时减小例如终端接口458上的应力。在其它实施方式中，肩部部分484可以，例如形成在终端接口458的表面485上并远离终端接口458的表面485延伸。其它结构也是可能的。
在组装图6的印刷电路板组件470时，终端接口458的叉部分476被穿过开口482插入，以使得终端接口458与终端接口459相邻。外壳456因此被夹在印刷电路板472、473之间。然后熔断器474的插片部分475被插入叉部分461、476，以电连接终端接口458、459。在具有多个继电器系统450和终端接口459的实施方式中，电气汇流条(未示出)，比如在图5中展示的电气汇流条378，可以被用于电连接与一些或所有继电器系统450关联的终端接口458。
对于普通技术人员中之一来说明显的是，相对于常规的叠层的印刷电路板结构，参照图6所描述的结构可以减少在印刷电路板472、473之间延伸的管脚的数量以及相关联的电路板迹线的数量和尺寸。
虽然已经对本发明的实施方式进行了展示和描述，但是这并不意味这些实施方式展示和描述了本发明所有可能的形式。更确切地，本说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并应理解可以做出各种变化而不背离于本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种集成的继电器系统，所述继电器系统用于与熔断器一同使用，所述继电器系统包括：
汽车继电器，其包括开关接触器和外壳，所述外壳至少部分地围绕所述开关接触器并且具有界定孔的表面；以及
终端接口，其与所述开关接触器中的至少一个电连接并且被配置成接收所述熔断器的一部分，所述终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述终端接口包括阴性终端。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述阴性终端包括保持所述熔断器的所述部分的叉部分以及靠近所述外壳以支撑所述叉部分的肩部部分。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述开关接触器被配置成与印刷电路板电连接。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述外壳具有界定另一个孔的另一个表面，所述系统进一步包括另一个终端接口，所述另一个终端接口与所述开关接触器中的一个开关接触器电连接并且被配置成接收所述熔断器的另一部分，所述另一个终端接口穿过所述另一个孔并且远离所述外壳延伸。
6.如权利要求5所述的系统，其中所述终端接口被布置在所述外壳的相同侧上。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述终端接口包括分叉终端。
8.如权利要求1所述的系统，其进一步包括与所述终端接口电连接的电气汇流条。
9.一种印刷电路板组件，其包括：
第一印刷电路板以及第二印刷电路板；
熔断器；
集成的继电器系统，其包括：
汽车继电器，其包括(i)与所述第一印刷电路板电连接的开关接触器以及(ii)至少部分地围绕所述开关接触器并且具有界定一孔的表面的外壳，以及
第一终端接口，其与所述开关接触器中的至少一个电连接并且被配置成接收所述熔断器的一部分，所述第一终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸，所述第二印刷电路板包括界定开口的表面，所述开口被配置成接收所述第一终端接口，所述第一终端接口穿过所述开口延伸；以及
第二终端接口，其连接到所述第二印刷电路板并且被配置成接收所述熔断器的另一部分，所述熔断器与所述第一终端接口和所述第二终端接口连接。
10.如权利要求9所述的组件，其中所述外壳被夹在所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板之间。
11.如权利要求9所述的组件，其中所述第一终端接口包括分叉终端。
12.如权利要求11所述的组件，其中所述分叉终端包括保持所述熔断器的所述一部分的叉部分以及靠近所述外壳以支撑所述叉部分的肩部部分。
13.如权利要求9所述的组件，其中所述第一终端接口包括阴性终端。
14.如权利要求9所述的组件，其进一步包括与所述终端接口中的至少一个电连接的电气汇流条。
15.一种印刷电路板组件，其包括：
印刷电路板；以及
多个集成的继电器系统，所述多个集成的继电器系统与所述印刷电路板连接，所述多个集成的继电器系统中的每一个集成的继电器系统包括：
汽车继电器，其包括(i)与所述第一印刷电路板电连接的开关接触器以及(ii)至少部分地围绕所述开关接触器并且具有界定孔的表面的外壳，以及
至少一个终端接口，其与所述开关接触器中的至少一个电连接并且被配置成接收熔断器，所述至少一个终端接口穿过所述孔并且远离所述外壳延伸。
16.如权利要求15所述的组件，其进一步包括与所述终端接口中的至少一个电连接的电气汇流条。
17.如权利要求15所述的组件，其进一步包括多个熔断器，所述多个熔断器中的每一个熔断器与所述终端接口中的至少一个电连接。
18.如权利要求15所述的组件，其中所述终端接口中的至少一个包括阴性终端。
19.如权利要求18所述的组件，其中所述阴性终端包括叉部分和肩部部分。
20.如权利要求18所述的组件，其中所述阴性终端包括分叉终端。
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