KR20170005869A

KR20170005869A - 차량용 파워 릴레이

Info

Publication number: KR20170005869A
Application number: KR1020167035853A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 비르너; 마누엘 앤개발트; 리차르도 피멘타; 헬무트 크라우스; 볼프강 바이쓰; 마티아스 슈바르츠; 세바스티안 로트마이어; 토마스 싱거
Original assignee: 엘렌베르거 앤드 포엔스겐 게엠베하
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2017-01-16
Also published as: PL3146554T3; CN106463282B; CN106463282A; ES2670823T3; US20170069451A1; DE202014010575U1; EP3146554B1; WO2015176817A1; US10249462B2; KR101912701B1; EP3146554A1; DE102014007457B3

Abstract

차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이(1)가 개시된다. 상기 파워 릴레이(1)는, 연결 베이스(3) 및 연결 베이스에 접하여 위치된 하우징 포트(4)에 의해 형성된다. 본 발명에 따르면, 부하-중인(on-load) 회로와의 접촉을 확립하기 위한 2개의 연결 볼트들(10)이 표준 스크류들에 의해 형성된다.

Description

차량용 파워 릴레이{POWER RELAY FOR A VEHICLE}

본 발명은, 차량용, 특히 다용도 차량(utility vehicle)용 파워 릴레이(power relay)에 관한 것이다.

일반적인 타입에 따른 파워 릴레이들은 자동차 엔지니어링, 특히 다용도 차량들에 사용된다. 이러한 경우, 차량 배터리를 온-보드(on-board) 전력 시스템으로부터 전기적으로 분리하기 위해 한편으로는 파워 릴레이가 사용된다. 한편, 그러한 릴레이들은 조절 디바이스들(예컨대, 유압 펌프 또는 리프팅 플랫폼)의 전기 모터들을 연결하기 위해 사용된다. 전형적으로 12 내지 24 볼트의 낮은 전압의 경우에, 그러한 파워 릴레이는 전류들을 대략 300 암페어의 전류 세기까지 스위칭할 수 있어야 하고, 따라서 견고한 구조여야 한다. 일반적으로 이러한 목적으로 사용되는 릴레이들은, 일반적으로, 접촉 브릿지(contact bridge)(이중 접촉)에 연결된 자기 전기자(magnetic armature), 자기 요크(magnetic yoke) 및 자기 코어(magnetic core)가 수용되는, 금속(예컨대, 철 또는 강)의 포트-형상(pot-shaped) 본체로 구현된다.

차량에서 스위칭될 부하 전류 회로(load current circuit)에 파워 릴레이를 연결하기 위해, 파워 릴레이는 일반적으로, 금속으로 구현되고 전형적으로 0.5 내지 1 cm의 직경을 갖는 솔리드(solid) 연결 볼트들(나사산 가공된(threaded) 볼트들)을 포함한다. 적절한 방식으로 연결될 부하 전류 회로의 연결선들의 케이블 러그들(cable lugs)이 스크류 너트들(접촉 너트들)에 의한 접촉 방식으로 정의되는 이러한 연결 볼트들은 일반적으로, 상대적으로 복잡하고 그에 따라 생산 비용이 비싼 특수한 회전식(turned) 파트들(parts)에 의해 형성된다.

상기 설명된 타입의 파워 릴레이들은 특히, DE 10 2010 018 755 A1, DE 10 2010 018 738 A1, DE 39 33 493 A1 및 US 4,595,811 A로부터 공지된다.

DE 90 01 337 U1은, 연결 볼트들이, 각각의 경우에, 6각형 스크류 헤드를 갖는 스크류에 의해 형성되는 추가적인 파워 릴레이를 개시한다. 스크류들은, 스크류들 각각이, 스크류들의 나사산 가공된 샤프트로 하우징 소켓을 통해 외측으로 돌출하도록 하우징 내부로부터 하우징 소켓의 관통 구멍 내로 삽입되는 반면, 6각형 헤드는 하우징 소켓의 대응하는 수용 어레인지먼트에 놓인다.

본 발명의 목적은 차량, 특히 다용도 차량을 위해, 특히 합리적인 방식으로 제조 될 수 있는 파워 릴레이를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라서 청구항 제 1 항의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 파워 릴레이는, 연결 소켓 및 연결 소켓에 접하여(thereon) 위치되는 하우징 포트로 형성된 하우징을 포함한다. 2개의 연결 볼트들이 하우징 소켓 내로 삽입되며, 상기 연결 볼트들을 통해, 파워 릴레이와, 연결될 외부 부하 전류 회로의 연결선들 사이에 접촉이 이루어질 수 있다. 본 발명에 따르면, 연결 볼트들은 표준 스크류들에 의해, 특히 ISO 4014(또는 DIN 931-1) 또는 ISO 4017(또는 DIN 933)에 따라 형성된다. 일반적으로 스크류들의 경우와 같이, 각각의 연결 볼트는 나사산 가공된 샤프트 - 금속 나사산이 제공됨 - 및 상기 연결 볼트에 비해 더 넓은 스크류 헤드로 구성된다.

연결 볼트들로서 표준 스크류들을 사용함으로써, 파워 릴레이의 생산 비용들 및 생산 경비가 상당히 절감된다. 표준 스크류들은 대량-생산 품목들로 상업적으로 이용 가능하다.

접촉 너트들이 부하 전류 회로와 접촉할 때 접촉 너트들을 간단한 방식으로 조일 수 있게 하기 위해, 연결 볼트들의 각각의 스크류 헤드는 바람직하게는, 원형이 아닌 외부 윤곽을 포함한다. 특히, 이러한 경우, 스크류 헤드는 6각형 헤드로서 형성된다. 원형이 아닌 스크류 헤드는, 연결 소켓과 함께 포지티브-록킹(positive-locking) 연결을 형성함으로써 상기 연결 소켓에서 회전 불가능한 방식으로 각각의 연결 볼트를 유지한다.

본 발명에 따르면, 각각의 스크류 헤드를 갖는 연결 볼트들은 연결 소켓의 각각의 대응하는 수용 어레인지먼트에 느슨하게(loosely) 놓여있다. 이러한 경우, "느슨하게"라는 용어는 연결 볼트들이 연결 소켓의 재료에 직접 연결되지 않는 정도를 의미하는 것으로 이해된다. 결과적으로, 연결 볼트들은 특히 연결 소켓에 대해 약간 움직일 수 있다.

연결 볼트들 각각은, 적절한 실시예에서, 굽힘 가공된(bent) 시트(sheet) 금속 스탬핑된 파트(stamped part)에 의해 바람직하게 형성된 연결 도체에 의해 유지된다. 연결 도체들 각각은 연결 소켓에 고정되고 스크류 헤드의 외부면을 에워싸며, 이로써, 각각의 연결 볼트는 연결 소켓에서 분실-방지(loss-proof) 방식으로 유지된다. 연결 도체들은 동시에, 하우징 내측 공간 내로 부하 전류를 전도하기 위해 사용된다.

각각 할당된 연결 볼트를 연결 소켓에서 유지하기 위해, 적절한 구성에서 연결 도체들 각각은 중앙 섹션에 보어 홀(bore hole)을 구비하고, 할당된 연결 볼트는 연결 볼트의 나사산 가공된 샤프트를 이용하여 상기 보어 홀을 통해 안내된다. 연결 도체들 각각은, 특히 중앙 섹션에 대해 90°로 굽힘 가공된 고정 림(limb)을 각각의 경우에 이러한 중앙 섹션의 양 측들 상에 적절한 방식으로 포함한다. 연결 도체는 연결 소켓의 고정 림들에 의해 고정된다. 파워 릴레이를 제조하는 특히 간단한 프로세스의 관점에서, 연결 도체들 각각은 고정 림들에 의해 특히 연결 소켓 내로 가압된다.

간단하지만 동시에 적절한 실시예에서, 각각의 연결 도체는 또한, 부하 전류 회로를 스위칭하기 위해 파워 릴레이 내에 형성된 (주) 스위칭 디바이스의 고정된 접촉을 형성한다. 이러한 목적을 위해, 각각의 연결 도체의 고정 림들 중 적어도 하나 상에 하나의 접촉 단부가 형성되고, 각각의 연결 도체는 상기 접촉 단부와 함께 하우징 내측 공간으로 돌출한다. 접촉 단부는 스위칭 디바이스의 접촉 엘리먼트를 지지한다. 각각의 경우에 연결 도체의 양쪽 고정 림들에는, 하우징 내측 공간으로 돌출하고 각각의 경우에 접촉 엘리먼트를 지지하는 접촉 단부들이 제공되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 각각의 고정된 접촉은 2개의 병렬 스위칭식(parallel switched) 파트 접촉들에 의해 예비 방식(redundant manner)으로 형성된다. 주 스위칭 디바이스의 이동 가능한 접촉을 형성하고, 부하 전류 회로를 폐쇄하기 위해, 폐쇄 위치에서, 고정된 접촉들을 전기 전도성 방식으로 브릿징하는 접촉 브릿지와 협력하여, 결과적으로 4-점 접촉이 생성되며, 여기서, 부하 전류 회로는 2개의 각각 병렬로 연결된 접촉점 쌍들의 일련의 연결에 의해 폐쇄된다. 종래의 2-점 접촉 - 2-점 접촉에서 각각의 경우에, 고정된 접촉들 양자 모두는 단지 단순한 방식으로만 형성됨 - 과 비교하여, 감소된 경계 저항(transition resistance)이, 파워 릴레이의 관통-연결된(전기적으로 전도성인) 상태의 이러한 4-점 접촉에 의해 달성된다.

각각의 연결 도체의 2개의 접촉 단부들 각각은, 각각의 경우에 접촉 단부들 상에 배열되는 접촉 엘리먼트들이, 하우징 축에 대해 경사진 방식으로 배향되는 방식으로, 인접한 고정 림들로부터 떨어져 굽힘 가공되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 고정된 접촉들의 상호 대향(opposite) 접촉 엘리먼트들은 특히, 경사진 방식으로 서로 대면하게(facing) 된다. 따라서, 연결 도체들의 경사진 접촉 단부들은, 문자 V의 형상으로 굽힘 가공되어 형성되거나, 또는 적어도, 경사진 방식으로 굽힘 가공된 브릿지 단부들을 포함하는 접촉 브릿지에 대응한다. 접촉 단부들의 경사 위치는, 4개의 접촉 단부들 모두의 접촉 엘리먼트들이, 접촉 브릿지의 대응하는 정합(mating) 접촉 엘리먼트들과 접촉하는 것을 보장한다.

하나의 적절한 실시예의 변형예에서, 각각의 연결 도체의 2개의 접촉 단부들은 각각의 경우 서로를 향해 굽힘 가공된다. 중앙 섹션, 상기 중앙 섹션으로부터 떨어져 굽힘 가공된 고정 림들, 및 결과적으로 상기 고정 림들에 대해 굽힘 가공된 접촉 단부들에 의해, 그러므로 각각의 연결 도체는, 간략화된 방식으로, 일 측 상에 슬롯팅(slotted)되는 프레임의 형상을 포함하고, 그리고 4개의 측들 상에서 공간 체적을 에워싼다.

한편으로는, 이러한 방식으로 설계된 연결 도체를 연결 소켓 내로 삽입, 특히 안으로 가압할 수 있게 하기 위해, 그러나 다른 한편으로는, 빈 공간이 연결 소켓 내에 남아있는 것을 방지하기 위해 - 이는, 그렇지 않으면 파워 릴레이의 안정성을 손상시킬 수 있음 -, 유리한 실시예에서, 필러(filler) 엘리먼트가 각각의 연결 도체에 할당되고, 상기 필러 엘리먼트는 연결 소켓과 별도의 파트로서 구현되며, 연결 도체에 의해 에워싸이는 체적의 에지를 완전히 채우거나 적어도 그 주변을 채운다. 이러한 경우, 특히 필러 엘리먼트는 또한, 할당된 연결 도체를 안정화하기 위해 사용된다. 파워 릴레이의 생산 동안에 필러 엘리먼트가 각각의 연결 도체에 삽입되는 것이 바람직하다. 그런 다음, 할당된 연결 볼트가 삽입된 후, 연결 도체 및 필러 엘리먼트에 의해 형성된 컴포넌트는 연결 소켓 내로 가압된다.

연결 소켓은 바람직하게는 합성 재료로 사출 성형된 컴포넌트이다.

본 발명의 예시적인 실시예는 이하에서 도면에 관하여 추가적으로 설명된다. 도면들에서:
도 1은, 중량물 차량용 파워 릴레이의 위에서 바라본 비스듬한 사시도를 예시하고,
도 2는, 전자 제어 시스템을 지지하는 파워 릴레이의 4개의 하위 조립체들, 즉, 연결 소켓, 하우징 포트, 코일 조립체 및 회로 보드의 분해도를 예시하며,
도 3은, 파워 릴레이의 연결 소켓, 그리고 또한, 각각의 경우에, 할당된 연결 도체, 각각 할당된 필러 엘리먼트 및 각각 할당된 보조 도체를 갖는 2개의 연결 볼트들의 분해도를 도시하고,
도 4 및 도 5는, 2개의 상이한 방향들에서 보는 바와 같은, 연결 도체들 중 하나의 사시도를 도시하며,
도 6은, 연결 볼트들 중 하나를 필러 엘리먼트, 연결 도체 및 보조 도체와 조립하는 절차의 개략도를 예시한다.
도 7은, 연결 볼트, 필러 엘리먼트, 연결 도체 및 보조 도체로 형성된 조립체 유닛으로 연결 소켓을 조립하는 절차의 개략도를 예시하고,
도 8은, 조립된 연결 소켓의 위에서 바라본 비스듬한 사시도를 예시하며,
도 9는, 완성된 조립된 연결 소켓의 아래에서 바라본 비스듬한 사시도를 예시하고,
도 10은, 장착된 파워 릴레이의, 도 1에 따른 단면도(X-X)를 예시한다.
상호 대응하는 파트들에는 항상, 모든 도면들에서 동일한 참조 번호들이 제공된다.

도 1에서 완전한 유닛으로 예시된 파워 릴레이(1)는, 2개의 파트들, 즉, 연결 소켓(3)과 하우징 포트(4)로 형성된 하우징(2)을 포함한다. 이러한 경우, 연결 소켓(3) 그리고 또한 하우징 포트(4) 양자 모두는, 합성 재료로 사출 성형된 컴포넌트들로서 형성된다.

연결 소켓(3)은 연결면에 대해 하우징(2)을 한정하고, 파워 릴레이(1)는 상기 연결면 상에서 외부 부하 전류 회로에 연결될 수 있다. 계속하여 이러한 연결면은 또한, 주위 공간에서의 파워 릴레이(1)의 실제 배향과 무관하게 상부면(5)으로 지칭된다. 하우징 포트(4)는, 대략 입방형 하우징 내측 공간(8)(도 10)의 남은 면들을 4개의 측벽들(6) 및 하우징 베이스(7)로 에워싼다. 그렇게 하면, 하우징 베이스(7)는, 상부면(5)으로부터 멀리 떨어진 하부면(9)에 대해 하우징(2)을 폐쇄한다(또한, "하부면"이라는 용어는 주위 공간에서의 파워 릴레이(1)의 실제 배향과 무관하게 사용된다).

연결될 부하 전류 회로의 2개의 연결선들을 연결하기 위해, 2개의 솔리드 연결 볼트들(10)이 연결 소켓(3)에 고정되고, 각각의 경우에, 상기 연결 볼트들은 나사산 가공된 샤프트(11)로 하우징(2)으로부터 외측으로 돌출한다. 부하 전류 회로의 각각의 연결선을 연결하기 위해, 이러한 연결선의 단부면 케이블 러그는 할당된 나사산 가공된 샤프트(11) 상에 위치되고 스크류 너트(접촉 너트)의 나사산에 의해 접촉된다.

연결 볼트(10)와 연결 볼트에 가능한 체결되는 부하 전류 회로의 연결선들 사이의 전기적인 섬락(flashover) 또는 임의의 다른 단락을 방지하기 위해, 구획 벽(12)이 연결 소켓(3)의 외측면 상에 형성되고, 상기 구획 벽은, 연결 볼트들(10) 사이에 형성된 중간 공간 내로 돌출한다.

파워 릴레이(1)를 제어하기 위해, 다시 말해서, 파워 릴레이(1)가 - 하우징 내부에서 연결 볼트들(10) 사이의 전기 전도성 연결을 생성함으로써 - 스위칭 인(switched in)되거나 또는 - 이러한 전기 전도성 연결을 분리함으로써 - 스위칭 아웃(switched out)될 스위칭 프로세스들을 개시하기 위해, 다수의 연결들(13)이 하우징 포트(4) 상에 형성되고, 대응하는 외부 신호선들은 상기 다중 신호 연결들을 통해 파워 릴레이(1)에 클램핑 방식으로 연결될 수 있다. 신호선들은, 적어도 하나의 전기 제어 신호를 파워 릴레이(1)에 보내기 위해 그리고/또는 파워 릴레이(1)에 의한 적어도 하나의 전기적 상태 신호를 출력하기 위해 사용된다. 선택 사항으로서, 신호 연결들(13) 중 적어도 하나가 또한, 전기 공급 전압, 특히 접지(ground)를 공급하기 위해 제공된다. 신호 연결들(13)은, 하우징 포트(4)의 벽 상에 일체형(one piece)으로 형성된 플러그 커넥터(14)의 접촉들로서 구현된다.

도 2는, 부분적으로 분해된 상태의 파워 릴레이(1)를 예시한다. 이러한 예시에서, 파워 릴레이(1)는 서로 연관된 4개의 조립체들로 형성된다는 것이 명백하다. 이미 설명된 하우징 파트들, 즉, 연결 소켓(3)과 연결 소켓에 부착된 연결 볼트들(10)에 부가하여, 그리고 또한, 하우징 포트(4)와 하우징 포트 상에 하나로서 형성된 플러그 커넥터(14)에 부가하여, 따라서 파워 릴레이(1)는 코일 조립체(20) 및 또한, 이하에서 회로 보드(21)로 지칭되는 라인 캐리어를 포함한다.

코일 조립체(20)는, 커플링 로드(rod)(23)에 의해 자기 회로의 자기 전기자(24)에 기계적으로 커플링되는 접촉 브릿지(22)를 포함하며, 상기 자기 전기자는 코일 조립체(20)의 내부에서 휘어지며 오직 도 10에서만 볼 수 있다. 자기 전기자(24)에 부가하여, 자기 회로는 자기 요크(25)을 포함하는데, 이러한 자기 요크(25)는, 동심(concentric) 방식으로 커플링 로드(23)를 둘러싸는 중심의 중공-원통형 코어(26), U-형상의 굽힘 가공된 브라켓(27) 및 또한, 브라켓의 림 단부들로부터 서로를 향해 연장되는 2개의 극편들(pole shoes; 28)에 의해 형성된다(도 10). 이렇게 하여, 극편들(28)은 극편들 사이에서 자기 전기자(24)를 둘러싼다. 자기 전기자(24) 및 자기 요크(15)의 컴포넌트들은 강자성 재료로 형성된다.

파워 릴레이(1)는, 특히 이중-안정(bi-stable) 릴레이로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 경우에 하나 또는 다수의 영구 자석들이 극편들(28)과 브라켓(27)의 림 단부들 사이에 배열된다. 파워 릴레이(1)의 단-안정(mono-stable) 변형들의 경우, 영구 자석들은 강자성 재료로 대체된다.

또한, 코일 조립체(20)는 자기 요크(25)에 의해 프레이밍된(framed) 체적 내에 놓이는 자기 코일(29)을 포함한다. 자기 코일(29)은 자기 요크(25)의 코어(26)를 동심 방식으로 둘러싸고, 자기 코일의 파트에 대해서는 브라켓(27) 및 극편들(28)에 의해 프레이밍된다.

회로 보드(21)는 필름 힌지(32)에 의해 관절 방식(articulated manner)으로 서로 연결되는 2개의 섹션들(30 및 31)로 형성되고, 따라서, 원래의 평면 상태로부터 도 2에 예시된 L-형상 어레인지먼트로 굽혀질 수 있다. 파워 릴레이(1)의 예시된 전자 구성의 경우, 섹션(30)은 전자 제어 시스템(33)를 지지한다. 섹션(31)은, 자기 코일(29)과 전기적으로 접촉하기 위해, 그리고 또한, 코일들을 방전시키고, 스위칭 위치를 디스플레잉하고, 과열을 차단하는 것 등을 위해 선택 사항으로 제공되는 전기적으로 기능하는 엘리먼트들과 접촉하기 위해 접촉 지점들(sites)을 주로 포함한다.

파워 릴레이(1)의 예시된 전자 구성에 대한 대안으로, 파워 릴레이(1)의 순수하게 전기 기계적인 구성들이 제공된다. 이러한 구성들의 경우, 마찬가지로 회로 보드(21)가 바람직하게 제공된다. 그러나, 이러한 경우에, 상기 회로 보드는 전자 제어 시스템(33)을 지지하지 않으며, 대신에, 자기 코일(29) 및 가능한 제공되는 전기적으로 기능하는 엘리먼트들을 신호 연결들(13)에 연결하기 위해 단지 도체 트랙들만을 지지한다. 대안으로서, 회로 보드(21)는 파워 릴레이(1)의 순수하게 전기 기계적인 구성들의 경우에 와이어 도체들로 대체된다.

도 3은, 파워 릴레이(1)의 적절한 조립된 상태에서 연결 소켓(3)에 고정된, 연결 볼트들(10) 및 파워 릴레이(1)의 추가적인 컴포넌트들이 구비된 연결 소켓(3)의 분해도를 예시한다. 예시로부터, 2개의 연결 볼트들(10) 각각은, 6각형 헤드(40)를 갖는 표준 스크류에 의해 형성된다는 것이 명백하다. 이러한 경우, 연결 볼트들(10)은 특히, ISO 4017에 따른 표준 스크류들이고, 나사산 가공된 샤프트(11)에는 각각의 경우에, 6각형 헤드(40)까지 연장되는 미터 나사(특히 M6, M8, M10 또는 M12)가 제공된다. 각각의 연결 볼트(10)는 각각의 경우, 연결 도체(41), 필러 피스(piece)(42) 그리고 또한 보조 도체(43)에 할당된다.

이러한 경우, 보조 도체(41)는, 할당된 연결 볼트(10)와 하우징 내측 공간(8) 사이에 전기 접촉을 제공하기 위해 사용된다. 연결 도체들(41) 중 하나를 개별적으로 도시하는 도 4 및 도 5에서 특히 명백한 바와 같이, 연결 도체들(41) 각각은 굽힘 가공된 시트 금속 스탬핑된 파트에 의해 형성된다. 연결 도체들(41) 각각은, 브라켓의 형상으로 형성되며, 할당된 연결 볼트(10)의 나사산 가공된 샤프트(11)를 수용하도록 중앙 보어 홀(51)이 제공되는 중앙 섹션(50)을 포함한다. 중앙 섹션(50)의 2개의 대향하여 놓인 측 에지들은, 각각의 경우에, 고정 림(52)이 된다. 2개의 고정 림들(52)은 연결 소켓(3)에서 각각의 연결 도체(41)를 고정하기 위해 사용된다. 고정 림들(52)은, 각각의 경우에, 중심 섹션(50)으로부터 대략 직각으로 떨어져 굽힘 가공되고, 각각의 톱니 모양 윤곽(53)이 고정 림들의 측 에지들 상에 제공된다. 각각의 연결 도체(41)의 2개의 고정 림들(52)의 단부들 - 상기 단부들은 중앙 섹션(50)으로부터 떨어져 있음 - 은, 연결 도체(41)가, 일 측 상에 슬롯팅된 링 또는 프레임의 형상을 대부분 포함하도록, 서로에 대해 대략 90°만큼 굽힘 가공된다. 고정 림들(52)의 굽힘 가공된 단부들은 이하에서 접촉 단부들(54)로서 설명된다. 각각의 접촉 단부(54)는, 가압되어 넣어지는 접촉 엘리먼트(55)를 지지한다.

필러 피스들(42)은 사출 성형된 컴포넌트들이다. 각각의 필러 피스(42)는, 연관된 연결 도체(41)에 의해 둘러싸인 체적 내로 정확하게 끼워맞춤되는 방식으로, 필러 피스가 이러한 외측면(56)과 함께 삽입될 수 있는 방식으로, 외측면(56) 상에 형성된다. 외측면(56)에 대향하여 놓이는 내측면(57) 상에는, 수용 어레인지먼트(58)가 2개의 필러 피스들(42) 각각에 형성되며, 폼 클로저(form closure)를 형성하기 위해, 연관된 연결 볼트(10)의 6각형 헤드(40)는, 헤드가 정확하게 또는 헤드의 둘레의 살짝 절반에 소량의 틈(play)을 가지고 끼워맞춤되는 방식으로 상기 수용 어레인지먼트 내로 삽입될 수 있다.

보조 도체들(43)은 길이 방향으로 연장되는 굽힘 가공된 시트 금속 스탬핑된 파트들이다.

도 6 및 도 7은, 연결 소켓(3)에서 연결 볼트(10), 연결 도체(41), 필러 엘리먼트(42) 및 보조 도체(43)를 조립하는 절차를 개략적으로 예시한다. 표시된 바와 같이, 각각의 경우에 초기에 보조 도체들(43) 중 하나는 할당된 연결 도체(41)의 접촉 단부들(54) 중 하나에 내측면 상에(다시 말해서, 접촉 엘리먼트(55)에 대향하여 놓이는 면 상에) 용접되거나 리벳팅(riveted)된다. 또한, 각각의 경우에, 6각형 헤드(40)를 갖는 연결 볼트들(10) 중 하나는 연관된 필러 피스(42)의 수용 어레인지먼트(48) 내로 삽입된다. 후속해서, 도 6에 따라 납땜된 보조 도체(43)를 갖는 연결 도체(41)는, 나사산 가공된 샤프트(11)를 갖는 연결 볼트(10)가 연결 도체(41)의 보어 홀(51)을 통해 돌출하도록, 그리고 고정 림들(52) 및 고정 림들의 접촉 단부들(54)을 갖는 연결 도체(41)가 필러 피스(42)를 에워싸도록, 연결 볼트(10) 상으로 슬라이딩된다. 이러한 방식으로 각각의 연결 볼트(10), 연관된 연결 도체(41), 필러 피스(42) 및 보조 도체(43)로부터 형성된 조립체 유닛은, 후속하여, 도 7에 따라 하우징 포트(4)의 대응하는 수용 어레인지먼트(59) 내로 위로부터 가압되며, 고정 림들(52) 상에 제공되는 톱니 모양 윤곽(53)은 하우징 포트(4)의 재료 내에 후크 끼워맞춤(hook)된다.

도 8 및 도 9는, 완성된 조립된 상태의 연결 소켓(3)을 예시한다. 이러한 상태에서, 각각의 경우에, 자신들의 6각형 헤드(40)를 갖는 연결 볼트들(10)은, 연결 볼트들(10)의 나사산 가공된 샤프트(11)가, 각각의 경우에, 연결 소켓(3)을 향해 외측으로 상부면(5)을 향해 돌출하도록, 연결 소켓(3)에 포지티브-록킹 방식 및 회전 불가능한 방식으로 수용된다. 연결 볼트들(10)은 연결 소켓(3)에 느슨하게 수용되고, 따라서, 연결 소켓(3)의 재료에 연결되지 않는다. 특히, 연결 볼트들(10)은 또한, 연결 소켓(3)에 대해 약간 움직일 수 있다. 이러한 경우에, 연결 볼트들(10)은, 오직, 중앙 섹션(50)을 갖는 6각형 헤드(40)의 외측면을 에워싸는 각각의 연관된 연결 도체(41)에 의해서만 분실을 방지하도록 고정된다.

도 9에 따라, 연결 도체들(41)은 자신들의 각각의 접촉 단부들(54)과 함께 하우징 소켓(3)의 하부면에서 하우징 내측 공간(8) 내로 돌출한다. 그러므로, 각각의 경우에, 접촉 단부들(54)에 부착된 접촉 엘리먼트들(55)은 파워 릴레이(1)의 주 스위칭 디바이스의 고정된 접촉들을 형성하며, 상기 주 스위칭 디바이스는 부하 전류 회로를 스위칭하기 위해 제공된다. 이러한 주 스위칭 디바이스의 대응하는 이동 가능한 접촉은, 이러한 목적을 위해 연결 도체(41)의 각각의 접촉 엘리먼트(55)에 대응하는 정합 접촉 엘리먼트(60)(도 2)를 포함하는 코일 조립체(20)의 접촉 브릿지(22)에 의해 형성된다.

파워 릴레이(1)를 장착하기 위해, 코일 조립체(20)는 아래에서부터, 이전에 조립 된 연결 소켓(3) 상으로 클립 결합(clipped)된다. 이러한 목적을 위해, 연결 소켓(3)에는, 연결 소켓의 하부면에, 자기 요크(25)의 브라켓(27) 아래의 양 측들 상에서 파지하는 사출 성형된 스냅-인 후크들(snap-in hooks; 61)(도 2)이 제공된다.

회로 보드(21)는 코일 조립체(20) 상에서의 클립 결합 전에, 후에, 또는 동시에 장착된다. 특히, 보조 도체들(43) 및 자기 코일(29)의 코일 연결들(명시적으로 예시되지 않음)은 회로 보드(21)의 섹션(31)상의 대응하는 접촉 지점들에 납땜된다. 후속하여, 하우징 포트(4)가 코일 조립체(20) 및 회로 보드(21) 위에 위치되고, 연결 소켓(3)에 나사 결합되며, 그 결과 하우징(2)은 폐쇄된다. 하우징(2)을 밀봉하기 위해, 주조 화합물(65)(도 1 및 도 10)이, 연결 소켓(3)과 하우징 포트(4) 사이의 연결 위에 부어진다.

도 10에서 명백한 바와 같이, 파워 릴레이(1)의 완성된 조립된 상태에서, 연결 도체(41)의 접촉 엘리먼트들(55)은, 각각의 경우에, 접촉 브릿지(22)의 정합 접촉 엘리먼트(60)에 대향하여 놓인다. 정합 접촉 엘리먼트들(60)은 접촉 브릿지(22) 내에서 전기적으로 단락된다. 또한, 연결 도체(41)의 접촉 단부들(54)은, 각각의 연관된 중앙 섹션(50)에 대해 접촉 단부들이 경사진 방식으로 각각의 인접한 고정 림(52)으로부터 떨어져 굽힘 가공되고, 따라서 또한, 파워 릴레이(1)의 하우징 축(66)에 대해 경사진 방식으로 배열되는 것이 도 10에서 명백하다. 종합하면, 그러므로 접촉 단부들(54)은 안장형(saddleback) 지붕-타입 구조를 형성한다. 하우징 내측 공간(8)을 대면하는 접촉 단부들(54)의 면에 부착된 접촉 엘리먼트들(55)은 결과적으로, 경사진 방식으로 서로 대면한다.

접촉 엘리먼트들(55)의 어레인지먼트와 매칭하기 위해, 접촉 브릿지(22)는 또한, 정합 접촉 엘리먼트들(60)이, 대응하는 접촉 엘리먼트들(55)에 대해 평행하게 배열되도록, 경사진 방식으로 굽힘 가공된 단부들을 갖는 V-형상 또는 지붕-형상 구조를 포함한다. 접촉 엘리먼트들(55) 및 대응하는 정합 접촉 엘리먼트들(60)의 경사진 위치는, 이러한 방식으로, 모든 4개의 접촉 엘리먼트들(55)과 대응하는 정합 접촉 엘리먼트들(60)의 양호한 접촉 연결을 용이하게 한다.

도 10은, 연결 볼트들(10)이 전기 전도성 방식으로 연결되지 않도록, 정합 접촉 엘리먼트들(60)이 접촉 엘리먼트들(55)로부터 상승된(즉, 접촉이 끊긴) 개방 위치에 있는 파워 릴레이(1)를 예시한다. 자기 코일(29)은 파워 릴레이(1)를 스위칭 온(switch on) 하기 위해 에너지가 공급된다(energized). 결과적으로, 자기 요크(25)에 자속이 생성되고, 자기 요크에 의해, 자기 요크(25)의 코어(26)에 대해 자기 전기자(24)가 끌어당겨진다. 자기 전기자(24)는, 정합 접촉 엘리먼트들(60)이, 대응하는 접촉 엘리먼트들(55)에 대해 맞닿도록(abut) 접촉 브릿지(22)를 상향으로 편향시키기 위해, 커플링 로드(23)와 함께 사용된다. 이러한 방식으로 생성된 폐쇄 위치에 파워 릴레이(1)가 있을 때, 연결 볼트들(10) 사이의 전도성 연결은 접촉 브릿지(22)에 의해 형성된다.

파워 릴레이(1)를 스위칭 오프(switch off)하기 위해, 자기 코일(29)은 역 극성으로 에너지가 공급된다. 자기 요크(25)에서 생성된 자속의 영향 하에서, 영구 자석들(29)에 의해 생성된 유지력이 보상되고, 그 결과 자기 전기자(24)는 복원 스프링(67)(도 10)에 의해 코어(26)로부터 분리되며 결과적으로 도 10에 따른 개방 위치 내로 밀어넣어진다. 이렇게 하여, 결과적으로 자기 전기자(24)는 커플링 로드(23)를 통해 접촉 브릿지(22)를 동반하고, 그 결과 - 연결 볼트들(10) 사이의 전기적 연결을 분리시킴으로써 - 정합 접촉 엘리먼트들(60)과, 대응하는 접촉 엘리먼트들(55) 사이의 접촉이 끊어진다.

파워 릴레이(1)의 예시된 이중-안정 구성에서, 파워 릴레이(1)의 2개의 스위칭 위치들 각각은 또한, 자기 코일(29)의 에너지가 공급되지 않는 상태에서도 안정하다. 이러한 경우, 단지, 일시적으로 자기 코일(29)에 에너지를 공급하는 것이 필요하다.

전자 제어 시스템(33)을 위한 공급 전압은 보조 도체(43)를 통해 회로 보드(21)에 공급된다. 또한, 파워 릴레이(1)가 스위칭 온된 상태에 있을 때, 과부하 또는 단락의 경우 파워 릴레이(1)을 자동으로 스위칭 오프하기 위해, 파워 릴레이(1)를 통해 흐르는 부하 전류의 전류 세기에 대한 측정으로서, 연결 볼트들(10) 사이에서 강하하는 전압을 확인하도록, 전자 제어 시스템(33)은, 보조 도체(43)를 통해 태핑된(tapped) 전위를 사용한다.

본 발명은, 상술된 예시적인 실시예를 참조하여 특히 명확하게 되었지만, 그럼에도 불구하고 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않는다. 이에 반하여, 본 발명의 다수의 추가적인 실시예들은 청구항들 및 상기 설명으로부터 안출될 수 있다.

1 파워 릴레이
2 하우징
3 연결 소켓
4 하우징 포트
5 상부면
6 측벽
7 하우징 베이스
8 하우징 내측 공간
9 하부면
10 연결 볼트
11 나사산 가공된 샤프트
12 구획 벽
13 신호 연결
14 플러그 커넥터
20 코일 조립체
21 회로 보드
22 접촉 브릿지
23 커플링 로드
24 자기 전기자
25 자기 요크
26 코어
27 브라켓
28 극편
29 자기 코일
30 섹션
31 섹션
32 필름 힌지
33 전자 제어 시스템
40 6각형 헤드
41 연결 도체
42 필러 피스
43 보조 도체
50 중앙 섹션
51 보어 홀
52 고정 림
53 톱니 모양 윤곽
54 접촉 단부
55 접촉 엘리먼트
56 외측면
57 내측면
58 수용 어레인지먼트
59 수용 어레인지먼트
60 정합 접촉 엘리먼트
61 스냅-인 후크들
65 주조 화합물
66 하우징 축
67 복원 스프링

Claims

차량용, 특히 다용도 차량(utility vehicle)용 파워 릴레이(power relay; 1)로서, 상기 파워 릴레이(1)는,
― 연결 소켓(3) 및 상기 연결 소켓에 접하여(thereon) 위치된 하우징 포트(pot)(4)로 형성된 하우징(2),
― 부하 전류 회로(load current circuit)와 접촉하기 위해 상기 연결 소켓(3) 내로 삽입된 2개의 연결 볼트들(10)을 포함하며,
상기 연결 볼트들(10)은 나사산 가공된(threaded) 샤프트(11) 및 스크류 헤드(40)를 갖는 표준 스크류들에 의해 형성되고, 상기 스크류 헤드(40)를 갖는 연결 볼트들(10) 각각은, 상기 나사산 가공된 샤프트(11)가 상기 연결 소켓(3)으로부터 외측으로 돌출하도록, 상기 연결 소켓(3)의 대응하는 수용 어레인지먼트(59)에 느슨하게(loosely) 위치되며, 각각의 스크류 헤드(40)는, 상기 연결 소켓(3)에 고정되고 따라서 상기 수용 어레인지먼트(59)에 고정 방식으로 유지되는 연결 도체(41)에 의해 외측면 상에서 에워싸이는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 1 항에 있어서,
각각의 연결 볼트(10)의 상기 스크류 헤드(40)는, 원형이 아닌, 특히 6각형인, 외측 윤곽을 포함하는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 연결 도체(41)는 중앙 섹션(50)에 보어 홀(bore hole; 51)을 포함하고, 상기 나사산 가공된 샤프트(11)를 갖는 할당된 연결 볼트(10)는 상기 보어 홀을 통해 안내되며, 각각의 경우에 고정 림(fixing limb; 52)을 갖는, 상기 중앙 섹션(50)의 양 측들 상의 상기 연결 도체(41)는 상기 연결 소켓(3)에 고정되는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 3 항에 있어서,
상기 고정 림들(52)을 갖는 상기 연결 도체들(41) 각각은 상기 연결 소켓(3) 내로 가압되는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
각각의 경우에, 각각의 연결 도체(41)의 2개의 고정 림들(52)은, 상기 하우징(2)에 의해 둘러싸이는 하우징 내측 공간(8) 내로 접촉 단부(54)와 함께 돌출하고, 각각의 경우에, 각각의 접촉 단부(54)는 상기 부하 전류 회로를 스위칭하기 위한 스위칭 디바이스의 접촉 엘리먼트(55)를 지지하는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 5 항에 있어서,
각각의 연결 도체(41)의 상기 또는 각각의 접촉 단부(54)는, 각각의 경우에 상기 접촉 단부들(54) 상에 배열된 상기 접촉 엘리먼트들(55)이, 하우징 축(66)에 대해 경사진 방식으로 배열되도록, 상기 중앙 섹션(50)에 대해 경사진 방식으로 배열되는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
각각의 연결 도체(41)의 상기 접촉 단부들(54)은, 각각의 경우에, 서로를 향하여 굽힘 가공되는(bent),
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 7 항에 있어서,
각각의 연결 도체(41)는, 상기 연결 소켓(3)으로부터 분리되고, 상기 연결 도체(41)에 의해 에워싸이는 체적의 에지를 완전히 채우거나 적어도 그 주변을 적어도 둘러싸는 할당된 필러(filler) 엘리먼트(42)인,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 소켓(3)은 합성 재료로 사출 성형된 컴포넌트로서 구현되는,
차량용, 특히 다용도 차량용 파워 릴레이.