CN105745795B - 用于继电器系统的继电器连接器组件 - Google Patents

用于继电器系统的继电器连接器组件 Download PDF

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Abstract

一种配置为电连接电源(104)和负载(106)的继电器连接器组件(102)，包括具有配置为安装至电路板(110)的底部(136)的壳体(130)，所述壳体具有触头空腔(170)。电源触头(150)被接收在相应触头空腔中并且被壳体保持。电源触头具有继电器耳片端部(160)和端接端部(162)，端接端部具有配置为端接至电源或负载的大电流电源导体(152)的接口。继电器(108)联接至壳体。继电器具有线圈触头(156)，其配置为电连接至用于激励继电器的电路板的线圈电路(114)。继电器具有继电器耳片(158)，其被端接至相应电源触头的继电器耳片端部。当继电器被激励时，继电器电连接相应电源触头。

Description

用于继电器系统的继电器连接器组件
技术领域
这里的主题总体涉及用于继电器系统的继电器连接器组件。
背景技术
继电器系统典型地使用大电流继电器以接通和断开电源和负载之间的大电流电路。已有的大电流继电器，诸如在诸如加热器中使用的那些大电流继电器，典型地焊接至印刷电路板并且依赖板迹线以将大电流承载至继电器或从继电器承载。大电流迹线典型地在端接在另一端子中之前在印刷电路板上布设短的距离，所述另一端子诸如焊接的耳片，其是用于印刷电路板的电源输入/输出部。大电流迹线需要是厚的和宽的以承载大电流，其占去了有价值的板空间。迹线的制造需要延长的添加处理工艺，以达到足够承载大电流的厚度。制造大电流迹线增加了印刷电路板的制造成本，同时也增加了可靠性问题。例如，如果大电流迹线没有合适地定尺寸或输入/输出连接没有合适地焊接，则迹线可灾难性地过热。
发明内容
需要解决的问题是对于成本有效和可靠的继电器系统的需要。
通过配置为电连接电源和负载的继电器连接器组件而提供了解决方案。继电器连接器组件包括壳体，所述壳体具有配置为被安装至电路板的底部，所述壳体具有触头空腔。电源触头被接收在相应触头空腔中并且被壳体保持。电源触头具有继电器耳片端部和端接端部，所述端接端部具有配置为端接至电源或负载的大电流电源导体的接口。继电器联接至壳体。继电器具有线圈触头，其配置为电连接至用于激励继电器的电路板的线圈电路。继电器具有继电器耳片，其被端接至相应电源触头的继电器耳片端部。当继电器被激励时，继电器电连接相应电源触头。
附图说明
现在将通过示例、参考附图来描述本发明，其中：
图1是根据示例性实施例形成的继电器系统的示意图。
图2是继电器系统的部分的顶部透视图，示出了安装至电路板的继电器连接器组件。
图3是根据示例性实施例形成、用于继电器连接器组件的电源触头的透视图。
图4是继电器系统的部分的横截面视图，示出了联接至电路板的继电器连接器组件。
图5是根据示例性实施例形成的继电器连接器组件的顶部透视图。
图6是图5中示出的继电器连接器组件的底部透视图。
图7是根据示例性实施例形成的继电器连接器组件的顶部透视图。
图8是图7中示出的继电器连接器组件的底部透视图。
具体实施方式
在一个实施例中，继电器连接器组件被设置为配置为电连接电源和负载。继电器连接器组件包括壳体，所述壳体具有配置为被安装至电路板的底部，所述壳体具有触头空腔。电源触头被接收在相应触头空腔中并且被壳体保持。电源触头具有继电器耳片端部和端接端部，所述端接端部具有配置为端接至电源或负载的大电流电源导体的接口。继电器联接至壳体。继电器具有线圈触头，其配置为电连接至用于激励继电器的电路板的线圈电路。继电器具有继电器耳片，其被端接至相应电源触头的继电器耳片端部。当继电器被激励时，继电器电连接相应电源触头。
可选地，电源触头可以从电路板分离。电源触头可被配置为将大电流从电源传输至负载而不将大电流传输至电路板。线圈触头可穿过壳体并在壳体的底部下方延伸用于直接端接至电路板。
可选地，继电器耳片端部可直接接合继电器耳片并且端接端部可直接接合大电流电源导体。壳体可包括配置为接收保持至少一个大电流电源导体的电源连接器的护罩。端接端部可位于护罩内，用于端接至由电源连接器保持的大电流电源导体。
可选地，电源触头和壳体中的至少一个可包括焊接耳片，其配置为焊接至电路板以机械地将继电器连接器组件固定至电路板。壳体可包括配置为将壳体安装至电路板的安装凸耳。可选地，电源触头可被完全容纳在壳体内。
可选地，继电器连接器组件可包括保持在壳体中的线圈端子。线圈端子可被端接至电路板的线圈电路。线圈端子可被端接至继电器的线圈触头以将继电器的线圈触头电连接至电路板的线圈电路。
在另一实施例中，继电器系统设置为包括印刷电路板，所述印刷电路板具有继电器控制器、安装区域、以及在继电器控制器和安装区域之间限定线圈电路的导体。继电器控制器组件安装至印刷电路板。继电器连接器组件配置为电连接电源和负载。继电器连接器组件包括壳体，所述壳体具有安装至电路板的安装区域的底部，并且具有触头空腔。继电器连接器组件包括电源触头，所述电源触头被接收在相应触头空腔中并由壳体保持。电源触头具有继电器耳片端部和端接端部，所述端接端部具有配置为端接至电源或负载的大电流电源导体的接口。继电器连接器组件包括联接在壳体的继电器。继电器具有线圈触头，其电连接至用于激励继电器的电路板的线圈电路。继电器具有继电器耳片，其被端接至相应电源触头的继电器耳片端部。当继电器被激励时，继电器电连接相应电源触头。
图1是根据示例性实施例形成的继电器系统100的示意图。继电器系统100包括继电器连接器组件102，其用于将电源104电连接至负载106以给负载106供能。继电器系统100包括继电器108，所述继电器108形成继电器连接器组件102的部分。继电器108被激励和去激励(de-energized)以连接和断开电源104和负载106之间的电连接。
继电器系统100包括电路板110，所述电路板110具有用于控制继电器108的功能的继电器控制器112。电路板110包括在继电器控制器112和继电器108之间限定线圈电路114的导体，诸如迹线、垫片(pads)、电镀过孔(plated vias)等。继电器控制器112控制继电器108的操作，诸如通过激励继电器108的线圈以将继电器108的触头部116(例如，衔铁、弹簧触头、等)移入或移出与大电流电源电路120的接合。大电流电源电路120被用于当继电器被激励时将电源从电源104供应至负载106。
在示例性实施例中，大电流电源电路120从电路板110分离。限定大电流电源电路120的部件没有一个是电路板110的部分。由大电流电源电路120传输的大电流不被传输至电路板110。电路板110不包括传导大电流电源电路120的大电流的任何导体。而是，继电器连接器组件102包括限定大电流电源电路120的部分的部件。例如，继电器108是大电流电源电路的部分。继电器连接器组件102包括电源触头，所述电源触头是大电流电源电路120的部分。与通过电路板110连接相反，继电器108通过继电器连接器组件102电连接至电源104和负载106。
图2是继电器系统100的部分的顶部透视图，示出了安装至电路板110的继电器连接器组件102。继电器连接器组件102包括安装至电路板110的安装区域132的壳体130。可选地，壳体130可被容纳在电路板110的边界或周界内。替代地，插座连接器组件102的至少部分可延伸超过电路板110的边缘并罩在电路板110的边缘上方，其可腾出电路板110上的更多空间用于其他电部件。
壳体130从介电材料(诸如塑料材料)制造。壳体130包括顶部134和与顶部134相对的底部136。壳体130的底部136安装至电路板110的安装区域132。在示例性实施例中，壳体130包括从其侧部延伸的安装凸耳138，所述安装凸耳138通过紧固件140(诸如螺纹紧固件、焊接耳片或其他类型的紧固件)固定至电路板110。在替代实施例中壳体130可通过其他方式固定至电路板110。壳体130包括在顶部134处开口的通道142，其接收继电器108的销或耳片。
继电器连接器组件102包括保持在壳体130中的电源触头150。电源触头150配置为电连接至继电器108的相应销或耳片，以将继电器108电连接至电源触头150。电源触头150配置为电连接至电源104(图1中所示)或负载106(图1中所示)的大电流电源导体152。大电流电源导体152可以是端子或触头，并且可以被保持在电源连接器154内，所述电源连接器154配置为在可移除或可分离的接口处联接至继电器连接器组件102。替代地，大电流电源导体152可以是电线或电缆，所述电线或电缆端接至电源触头150，诸如通过将大电流电源导体152焊接至电源触头150。在替代实施例中可以设置其他类型的大电流电源导体以将电源104和/或负载电连接至电源触头150。
继电器108包括从其延伸的继电器耳片158和线圈触头156。线圈触头156和继电器耳片158配置为当继电器108联接至壳体130时被接收在壳体130的相应通道142中。线圈触头156和继电器耳片158可具有任何尺寸和形状。例如，线圈触头156和/或继电器耳片158可以是销、矩形片件、弹簧触头等。
继电器耳片158配置为当继电器108联接至壳体130时被电连接至相应电源触头150。线圈触头156配置为当继电器108联接至壳体130时被电连接至电路板110的线圈电路114。可选地，线圈触头156可以直接接合限定线圈电路114的电路板110的导体。例如，线圈触头156可被焊接至电路板110的导体。在替代实施例中，线圈触头156可被端接至电线而不是直接端接至线圈电路114。
图3是根据示例性实施例形成的电源触头150中的一个的透视图。电源触头150从导电材料(诸如金属材料)制造。可选地，电源触头150可被冲压和成形。
电源触头150在继电器耳片端部160和端接端部162之间延伸。端接端部162具有接口164，所述接口164配置为被端接至相应大电流电源导体152(图2中所示)。在所例示的实施例中，端接端部162是矩形片件，其可以被接收在大电流电源导体152的相应插口中。替代地，电线可在端接端部162处被直接焊接至接口164。在替代实施例中端接端部162可具有其他形状或特征，诸如圆销。
继电器耳片端部160配置为电连接至继电器108的相应继电器耳片158(二者都在图2中示出)。在所例示的实施例中，继电器耳片端部160包括开口166，其具有延伸进入开口166的一个或多个可偏转耳片168以当继电器108插入开口166中时接合继电器耳片158。在替换实施例中，继电器耳片端部160可具有用于连接至继电器108的继电器耳片158的其他形状或特征。
图4是继电器系统100的部分的横截面视图，示出了联接至电路板110的继电器连接器组件102。当继电器108联接至壳体130时，继电器耳片158机械和电联接至由壳体130保持的电源触头150的继电器耳片端部160。电路径从继电器耳片158直接通路至电源触头150以旁通电路板110。因此，从电源104到负载106的大电流电路径不通过电路板110。电路板110不需要被设计以具有大电流导体，诸如电路板110上的更厚和/或更宽的迹线。电路板110上的基板面(real estate)被节省用于其他部件(与大电流导体相反)，并且/或者电路板110可以被制造得更小。在不需要大电流导体的情况下，电路板110可以被更便宜地制造。
在示例性实施例中，壳体130包括接收相应电源触头150的触头空腔170。通道142通过壳体130开口至触头空腔170。当继电器108联接至壳体130时，继电器耳片158延伸通过通道142进入触头空腔170，用于连接至电源触头150。可选地，电源触头150可从触头空腔170延伸至壳体130的外部，诸如通过壳体130的外部侧。如此，电源触头150的端接端部162可以位于壳体130的外侧。替代地，电源触头150可被完全容纳在壳体130内。例如，端接端部162可通路至接收电源连接器154的护罩，以用于端接至由电源连接器154保持的大电流电源导体152。
当继电器108联接至壳体130时，线圈触头156延伸进入壳体130的相应通道142。线圈触头156可延伸穿过壳体130并在壳体130的底部136上方或下方，用于直接端接至电路板110。线圈触头156可延伸进入电路板110中的相应过孔172。线圈触头156可被焊接至电路板110的相应导体以由此将线圈触头156电连接至线圈电路114(图1中示出)。来自继电器控制器112(图1中示出)的控制信号可被从线圈电路114传输至线圈触头156以激励继电器108。
替代地，壳体130可保持线圈端子(未示出)，诸如在壳体130中的端子空腔中，所述线圈端子当继电器108联接至壳体130时被端接至电路板110并且被端接至线圈触头156，而不是直接将线圈触头156连接至电路板110。
图5是根据示例性实施例形成的继电器连接器组件202的顶部透视图。图6是继电器连接器组件202的底部透视图。继电器连接器组件202可以类似于继电器连接器组件102(图2中所示)。继电器连接器组件202可被安装至电路板110(图2中所示)且可被用于将电源104电连接至负载106以给负载106供能。继电器连接器组件202包括继电器208，所述继电器208被激励和去激励以连接和断开电源104和负载106之间的电连接。
继电器连接器组件202包括壳体230，所示壳体230从介电材料(诸如塑料材料)制造。壳体230包括顶部234和与顶部234相对的底部236。可选地，盖部(未示出)可联接至底部236。在示例性实施例中，壳体230包括从其侧部延伸的安装凸耳238，其接收紧固件、焊接柱或其他紧固器件以将壳体230固定至电路板110。壳体包括护罩240，所述护罩240限定配置为接收相应电源连接器(未示出)的相应插座242。电源连接器可以是连接至电源104和/或负载106的输入和/或输出连接器。
继电器连接器组件202包括保持在壳体230中的线圈端子252(图6中示出)和电源触头250。线圈端子252配置为电连接至继电器208的相应销或耳片，以将继电器208电连接至线圈端子252。线圈端子252配置为电连接至电路板110的线圈电路114(图1中所示)，诸如通过将线圈端子252的销或尾部端接至电路板110。例如，线圈端子252的销可被穿孔安装至电路板110中的相应过孔或通过其他方式附接，诸如被压配合、表面安装、焊接至垫片、联接至线、和类似方式。
电源触头250配置为电连接至继电器208的相应销或耳片，以将继电器208电连接至电源触头250。电源触头250配置为电连接至电源104或负载106的大电流电源导体。大电流电源导体可以是端子或触头，并且可以被保持在联接至继电器连接器组件202的电源连接器(一个或多个)内。替代地，大电流电源导体可以是电线或电缆，所述电线或电缆直接端接至电源触头250，诸如通过焊接至电源触头250。在替代实施例中可以设置其他类型的大电流电源导体以将电源104和/或负载电106连接至电源触头250。
继电器208包括从其延伸的继电器耳片258和线圈触头256。继电器耳片258配置为当继电器208联接至壳体230时被电连接至相应电源触头250。线圈触头256配置为当继电器208联接至壳体230时被电连接至相应线圈端子252。线圈触头256通过线圈端子252电连接至电路板110的线圈电路114。替代地，线圈触头256可以直接接合限定线圈电路114的电路板110的导体。例如，线圈触头256可被焊接至电路板110的导体。
电源触头250可以类似于电源触头150(图3中所示)。电源触头250在继电器耳片端部260和端接端部262之间延伸。端接端部262具有接口164，所述接口164配置为被端接至负载106或电源104的相应大电流电源导体。继电器耳片端部260配置为电连接至继电器208的相应继电器耳片258。
可选地，电源触头250可包括从其延伸的焊接耳片264。焊接耳片264配置为被焊接至电路板110上的相应焊接垫片或过孔(via)(未示出)以将电源触头250、且因此继电器连接器组件202，机械地固定至电路板110。到电路板110的连接仅是机械的，不是电的。没有大电流被通过焊接耳片264通路至电路板110，而是大电流电路保持从电路板110分离，且不通路通过电路板110。
在示例性实施例中，壳体230包括接收相应电源触头250的触头空腔270(图6中示出)。焊接耳片264可延伸到触头空腔270以外用于焊接至电路板110。当继电器208联接至壳体230时，继电器耳片258延伸进入触头空腔270(诸如通过壳体230的顶部中的通道)，用于连接至电源触头250。继电器耳片端部260位于触头空腔270内。端接端部262通过壳体230通路至相应护罩240。端接端部262位于护罩240的插座242内用于端接至大电流电源导体。
图7是根据示例性实施例形成的继电器连接器组件302的顶部透视图。图8是继电器连接器组件302的底部透视图。继电器连接器组件302可以类似于继电器连接器组件202(图5中所示)，然而继电器连接器组件302包括单一的护罩340和插座342，用于与插入插座342的相应电源连接器的大电流导体配合。电源触头350在壳体330中不同地通路，并且壳体330具有与继电器连接器组件202不同的形状。然而，与继电器连接器组件202一样，所有的大电流功能离开电路板110(图2中所示)执行。

Claims (9)

1.一种配置为电连接电源(104)和负载(106)的继电器连接器组件(102)，所述继电器连接器组件包括：
壳体(130)，具有配置为安装至电路板(110)的底部(136)，所述壳体具有触头空腔(170)；
电源触头(150)，接收在相应触头空腔中并且由所述壳体保持，所述电源触头具有继电器耳片端部(160)和端接端部(162)，所述端接端部具有配置为端接至电源或负载的大电流电源导体(152)的接口(164)；和
继电器(108)，联接至壳体，所述继电器具有线圈触头(156)，所述线圈触头配置为电连接至用于激励继电器的电路板的线圈电路(114)，所述继电器具有从其延伸的继电器耳片(158)，所述继电器耳片在所述继电器联接至所述壳体时被接收在所述壳体的相应触头空腔中，使得所述继电器耳片被端接至相应电源触头的继电器耳片端部，其中当所述继电器被激励时所述继电器电连接相应电源触头，
其中，所述线圈触头(156)通过壳体(130)，并在壳体的底部(136)下方延伸，用于直接端接至电路板(110)。
2.如权利要求1所述的继电器连接器组件(102)，其中电源触头(150)与电路板(110)分离。
3.如权利要求1所述的继电器连接器组件(102)，其中所述电源触头(150)配置为将大电流从电源(104)传输至负载(106)，而不将大电流传输至电路板(110)。
4.如权利要求1所述的继电器连接器组件(102)，其中所述继电器耳片端部(160)直接接合继电器耳片(158)，并且所述端接端部(162)直接接合大电流电源导体(152)。
5.如权利要求1所述的继电器连接器组件(202)，其中所述壳体(230)包括护罩(240)，所述护罩配置为接收保持至少一个大电流电源导体(152)的电源连接器，所述端接端部(262)位于护罩内、用于端接至由电源连接器保持的大电流电源导体。
6.如权利要求1所述的继电器连接器组件(102)，其中所述壳体(130)包括安装凸耳(138)，所述安装凸耳配置为将壳体安装至电路板(110)。
7.如权利要求1所述的继电器连接器组件(202)，其中壳体(230)和电源触头(250)中的至少一个包括焊接耳片(264)，所述焊接耳片配置为焊接至电路板(110)以机械地将继电器连接器组件固定至电路板。
8.如权利要求1所述的继电器连接器组件(202)，进一步包括被保持在壳体(230)中的线圈端子(252)，所述线圈端子被端接至电路板(110)的线圈电路(114)，所述线圈端子被端接至继电器(208)的线圈触头(256)以将继电器的线圈触头电连接至电路板的线圈电路。
9.如权利要求1所述的继电器连接器组件(102)，其中电源触头(150)完全容纳在壳体(130)内。
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