CN1409343A - 附着在装置金属框架上的柔性电路 - Google Patents

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Abstract

一种具有导热外壳的电气装置，该装置有一个可以固定到外壳(202)表面上的柔性电路板(201)，用以控制或从电气装置中提取读数。柔性电路板最好在一面的至少一部分上有一个粘结覆盖层，以便将柔性电路板粘结到金属外壳的表面上。至少一个装在柔性电路板上的元件发热，热量通过导热外壳散掉。该布置使设计紧凑从而减小电气装置及其关联电路系统的整体尺寸，还可以避免电气元件和散热件之间介电分离的问题。该电气装置可以是电磁阀、电机、位置探测器或继电器。

Description

附着在装置金属框架上的柔性电路
                        技术领域
总的来讲，本发明涉及一种电路断路器，更具体地说涉及一种在电路断路器中使用的应用柔性电路板的电气设备组件。
                        背景技术
电路断路器通常包括比如像驱动器或电磁阀等响应来自一个或多个控制电路的信号并引起某些部件运动的装置。这些控制电路通常装在刚性电路板上，该刚性电路板直接安装在被控制装置的旁边并用导线与之连接。当空间紧张时这种布置会出现问题，因为所提供的空间不但要能够放置电路板，而且还要能够安装电路板和安装将其连接到控制装置的电线。因此，从这个观点来看，当目的是为了制造既小巧又经济的电路断路器时，电路断路器的设计会遇到障碍。
                        发明内容
本发明的一个主要目的是不需要大量的额外空间就能够将用于控制电路断路器的某个特定电气装置比如驱动器或电磁阀的各电气元件直接安装在该装置的外壳上。
本发明的另一个目的是不需增加额外部件比如冷却风扇即可更有效地耗散控制电路所产生的热量。一个相关目的是减小电气元件与散热器之间的介电分离。
根据本发明，上述目的是通过一种电路断路器来实现的，该断路器包括一个包含一个由导热材料制成的外壳的可控制电气装置，和一个直接固定到至少部分外壳上的柔性电路板。柔性电路板上印制有电路，至少一个发热电气元件装在柔性电路板上。电气元件产生的热量传递给金属外壳上，金属外壳作为散热器将热量自然散发到外部环境中。根据设计需要，可以将柔性电路板附着在外壳的任何表面的任何部分上，并且直接连接到受控装置上。
在一个实施例中，该电气装置是一种机电装置。而且，柔性电路板和至少一个电气元件的组合可以包括该机电装置的控制系统，或者包括一个响应机电装置的信号并发送一个控制信号的系统，或者系统将处理过的信号传送给电气装置外部的一个地址。
在另一个实施例中，该机电装置是一个电路断路器、一个电机、一个继电器、一个变阻器、一个电磁阀、一个驱动器或一个位置传感器。例如，本发明可以用来控制一个低压释放电磁阀，控制一个电机，从一个位置探测器提取读数，控制任何常规电磁阀，或者从管子上的一个温度传感器获取读数。
                        附图说明
附图中：
图1a是本发明的一个低压释放装置的侧视图；
图1b是图3a所示的低压释放装置的顶视平面图；
图1c是图3a所示的低压释放装置的立体前视图；
图2a是表示包含在图1a-图1c所示的低压释放装置中的柔性电路板外表面的顶视平面图；
图2b是图2a所示的柔性电路板的侧视立体图；
图2c是图2a所示的柔性电路板的底视平面图；
图3a是包含在图1a-图1c所示的低压释放装置中的金属C-框架的后视立体图；
图3b是图3a所示的金属C-框架的顶视平面图；和
图3c是图3a所示的金属C-框架的前视图。
                      具体实施方式
现在参考附图，一种用于电路断路器的低压释放装置200包括一个连接在金属C状外壳202的外表面上的柔性电路板201，该外壳202包含一个电磁阀203。柔性电路板201有一对彼此相互成镜像并且由连接部206相互连接起来的端部204和205(参见图2a-图2c)。两个端部204和205通常是基本与金属外壳的两个侧面207和208的形状相类似的矩形形状(参见图3a-图3c)。
连接部206是矩形形状并且延伸穿过外壳202的底部。连接件206内的矩形窗209偏向导线边缘210，两根导线223在此边缘处穿过连接件206内的一对孔211。用于电磁阀导线的第二对孔位于连接件206的另一边缘213附近。
柔性电路板201有一个外表面216，其上装有多个电气元间217。在内表面218上，两个端部204和205上有一个粘结层将柔性电路板粘结到外壳202的侧壁上。因为柔性电路板的中部不受C-形外壳202相应表面的支撑，所以连接件206的内表面218包括在窗217两侧的强化刚性材料件219和220。柔性电路板201通常由几层聚酰亚胺、粘结剂和RA铜夹在一起制成，粘结剂作为最后一层覆盖在两个端部204和205的内表面上。
在将柔性电路板201安装到外壳202的过程中，两个孔212与从邻近电磁阀203的外壳向下延伸的一对电磁阀销221配合。然后通过将电磁阀销221焊接到导体上而将柔性电路板201固定到外壳202上，该导体毗邻孔212形成在柔性电路板201上。这在柔性电路板201和电磁阀203之间提供直接连接。类似地，将导线223焊接到与孔211毗邻的形成在柔性电路板201的导体上，就可以将导线223固定到柔性电路板201上。这样，电磁阀和柔性电路板上的控制电路之间必不可少的连接由很少的简单焊接连接实现，而且将柔性电路板201直接装到外壳202的外表面上可以提供一个极为紧凑的组件，这样可以减小采用电磁阀的电路断路器的整体尺寸。
将柔性电路板的两个端部204和205卷绕在外壳202底部的两个细长边上并且分别压在两个侧壁208和207上，这样端部204和205的内表面上的粘结层将柔性电路板粘结到外壳202上。将柔性电路板201直接粘结在外壳202上可以使隔离电气元件217和外壳202的介电材料的厚度变得最小，从而有效地将柔性电路板201上的电气元件217产生的热量传递给导电外壳202并散发到环境中。柔性电路板201上的主要发热部件最好位于两端部204，205上，这两个端部粘结到为高效传热提供大的表面积的两个金属壁208，207上。
虽然已经具体参考一个用于电路断路器中的电磁阀描述了本发明，但是应该明白本发明可以有其他应用。例如，该机电装置可以是电路断路器、电机、继电器、变阻器、驱动器或位置传感器。同样，该控制电路可以用来控制电机、从位置传感器采集读数、控制任何普通的电磁阀、从装在管子上的温度传感器采集读数、响应电动装置接收的信号并发送控制信号、将处理过的信号传递给电气装置外部的一个地址。
尽管本发明的具体实施例和应用已经得到了详细的图示和描述，但应该明白本发明不限于这里所公开的具体结构和组成，显然，在不违背后附的权利要求书所限定的本发明的思想和范围的情况下可以对本发明进行各种修改、变化和变形。

Claims (16)

1.一种电气装置，它包括：
一个由导热材料制成的外壳；
一个位于所述外壳内的电气设备；和
一个柔性印制电路板，该电路板附着在所述外壳外部的至少一部分上，所述板上印制有一个电路，所述柔性印制电路板还有至少一个装在其外表面上的发热电气元件，
所述电气元件工作时产生的热量传给所述外壳并且从所述壳体散发到环境中。
2.根据权利要求1所述的电气装置，其中，所述外壳有多个外表面，所述柔性电路板粘附在至少一些所述外表面上。
3.根据权利要求1所述的电气装置，其中，所述电气设备是机电装置。
4.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述印制电路和所述至少一个电气元件包括一个用于所述机电装置的控制系统。
5.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是电路断路器。
6.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是电机。
7.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是继电器。
8.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是变阻器。
9.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是电磁阀。
10.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是驱动器。
11.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述机电装置是位置传感器。
12.根据权利要求3所述的电气装置，其中，所述印制电路和所述至少一个电气元件包括一个用来接收和处理来自所述机电装置的信号的系统。
13.根据权利要求12所述的电气装置，其中，所述印制电路和所述至少一个电气元件还包括一个系统，该系统响应所述机电装置接收的信号并向所述机电装置发送控制信号。
14.根据权利要求12所述的电气装置，其中，所述印制电路和所述至少一个电气元件还包括用来给所述电气装置外部的地址传送被处理的信号的装置。
15.一种构造电气装置的方法，它包括：
提供一个由导热材料制成的外壳；
提供一个在所述外壳内的电气设备；和
将一个柔性印制电路板附着到所述外壳表面的至少一部分上，所述板上印制有电路，而且还有至少一个装在外表面上的发热电气元件，
这样，所述电气元件运行时产生的热量被传递到所述外壳并且从所述外壳散发到外部环境中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述外壳有多个外表面，该方法还包括：将所述柔性电路板粘附到至少一些所述外表面上。
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