用于车辆的功率继电器制造技术

本发明专利技术说明了一种用于车辆，尤其是商用车的功率继电器(1)。功率继电器(1)包括壳体(2)，壳体由接口插座(3)和置于其上的壳体罐(4)形成，其中，用于与负载电路接触的两个连接栓(10)引入到接口插座(3)内。功率继电器(1)此外还包括布置在壳体内的线圈结构组件(20)，其包括励磁线圈(30)和衔铁(24)。在此，衔铁(24)通过力传递机构(23)与接触桥(22)联接并且在利用励磁线圈(30)产生的磁场的作用下能够以如下方式在壳体内移动，即，接触桥(22)能够可逆地在接合位置和断开位置之间运动，在接合位置中，接触桥(22)导电地桥接连接栓(10)，在断开位置中，接触桥(22)与连接栓(10)断开接触。壳体罐(4)构造为塑料注塑构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆，尤其是商用车的功率继电器。
技术介绍
按类属的功率继电器在车辆技术中尤其是用于商用车中。功率继电器在此一方面用于电分离车辆蓄电池与车载网络。另一方面，这种继电器用于切换调节设备(例如液压泵或升降台)的电动马达。这种功率继电器必须在通常12V至24V的低电压的情况下可以切换至最多大约300A的电流强度的电流并且必须相应实心地建造。用于此目的的常见的继电器通常由由金属(例如钢或铁)制成的罐状体构成，在罐状体内容纳有励磁线圈、磁轭和与接触桥(双接触件)相连的衔铁。为了将功率继电器连接至车辆中的待切换的负载电路，功率继电器通常包括由金属制成的实心连接栓(螺纹栓)，连接栓通常具有0.5cm至1cm的直径。通常，待切换的负载电路的连接线路的电缆接头利用螺母(接触螺母)接触式地固定在连接栓上。这种功率继电器尤其是由DE102010018755A1和DE102010018738A1已知。缺点是，传统的功率继电器在制造中是比较困难且成本高的。按照传统方式使用的功率继电器的另一问题是，目前使用各种不同的结构变型方案，它们通过连接栓的不同的间距和针对继电器壳体的不同的安装可能性(例如在侧向安装在壳体罐上，在连接侧上方或者在与其相反的继电器壳体底部上方)有所区别。为了能全面地服务于市场，尤其是为了能够维护具有不同的车载网络配置的现有的商用车以及必要时可以加装新的功率继电器，因而必须提前提供大量不同结构形式的功率继电器，这导致巨大的制造和仓储成本。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务在于说明一种用于车辆，尤其是商用车的可特别经济地制造的和轻型结构的功率继电器。根据本专利技术，该任务通过权利要求1的特征解决。根据本专利技术的功率继电器包括壳体，壳体由接口插座和置于其上的壳体罐形成。两个连接栓引入接口插座内，通过连接栓，功率继电器可与待连接的外部负载电路的连接线路接触。功率继电器此外还包括布置在壳体内的线圈结构组件，线圈结构组件带有励磁线圈和相对应的衔铁。在此，衔铁通过力传递机构与接触桥联接并且在利用励磁线圈产生的磁场的作用下能够在壳体内移动，从而接触桥能够可逆地在接合位置和断开位置之间运动。在此，接合位置的特征在于，接触桥导电地桥接连接栓，由此接通功率继电器。相反，断开位置的特征在于，接触桥与连接栓断开接触，从而在连接栓之间没有导电连接，并且因而关断功率继电器。根据本专利技术，壳体罐构造为塑料注塑件。这与传统的、设有由金属制成的壳体罐的功率继电器相比能够实现制造成本和材料成本的显著降低，此外还能够实现决定性的重量节约。接口插座优选也是塑料注塑构件。在此，根据本专利技术的功率继电器可选地可以是双稳态继电器，其在励磁线圈不通电的状态下持久保持接合位置和断开位置，或者根据本专利技术的功率继电器可以是单稳态继电器。在后一种情况下，功率继电器可以构造为接合器或断开器，其中，继电器在励磁线圈不通电的情况下在前一种结构形式中自动占据断开位置，而在后一种结构形式中自动占据接合位置。按照根据本专利技术的结构原理优选不仅实现功率继电器的双稳态结构形式，而且也实现单稳态结构形式。在优选的设计方案中，线圈结构组件此外还包括磁轭。为了在尽管轻重量和紧凑的结构形式下仍达到壳体的高的稳定性，按照适当方式，磁轭包括扭转稳定的结构，该结构在壳体罐的整个轴向高度上抗相对转动地容纳在壳体罐内。在此，壳体罐沿着垂直于壳体罐底部的壳体罐轴线的延伸尺寸被称为轴向高度。磁轭的扭转稳定的结构在适当的设计方案中由一体式的U形弯曲的轭铁形成，其侧边平行于励磁线圈的线圈轴线地包绕励磁线圈。为了能够抗相对转动地容纳磁轭的扭转稳定的结构，尤其是轭铁，壳体罐优选至少在其内部空间中具有至少近似长方形的横截面，其中，磁轭，尤其是轭铁按照横梁的方式平行于四个侧壁中的两个侧壁地延伸并且在两侧支撑在两个剩余的侧壁上。通过抗相对转动地容纳磁轭，壳体罐将作用于其上的例如由拧紧接触螺母导致的转矩导入扭转稳定地实施的磁轭中。因而，在壳体罐扭转时，磁轭，尤其是轭铁必须始终一起扭转，由此又给壳体罐去负载。由此与壳体罐的材料疲劳或者甚至断裂相抗。为了进一步改善壳体的扭转稳定性，接口插座优选也抗扭转地与磁轭联接，其方法例如是，磁轭以成形的凸起形状锁合地嵌入接口插座的相应的凹陷部中。以这种方式，必要时施加到接口插座上的转矩不仅间接地通过壳体罐传递至磁轭上。而是转矩的至少一部分直接从接口插座导入磁轭中，由此又给壳体罐和尤其是壳体罐和接口插座之间的连接去负载。原则上，在本专利技术范围内，功率继电器可以是纯机电构件，其中，励磁线圈仅基于外部控制信号激活(通电)和去激活(切换为无电)。但附加地，功率继电器优选还包括容纳于壳体内的控制电子器件，其用于操控励磁线圈。在此，控制电子器件将外部控制信号(它们在这种情况下例如也可以作为脉冲信号、尤其是以数字形式输出)转化为针对励磁线圈的相应的控制电流。可选地，控制电子器件此外还包括其他功能，例如连接栓之间的电流测量或电压测量和/或保护功能，保护功能在过电压和/或低电压、过载或(在功率继电器的多极的实施方案中)故障电流或不对称的电流分配的情况下促使功率继电器强制关断。不仅在纯机电的结构形式中而且在电子结构形式中，功率继电器包括一些信号接口，其中每个信号接口相应可连接至外部信号线路。这些信号接口按照适当方式和用于负载电流的连接栓一样固定在接口插座内。在此，这些信号接口用于将至少一个电控制信号输送给功率继电器和/或用于将至少一个电状态信号通过功率继电器输出。此外可选地，至少其中一个信号接口设置用于输送供电电压或者参考电势，尤其是接地。在功率继电器的纯机电的结构形式中，信号接口在此直接与励磁线圈接触。相反地在功率继电器的电子结构形式中，至少其中几个信号接口通常与控制电子器件相连。在此，控制电子器件提供附加功能(例如测量功能、保护功能、总线通信等)。在最后这种情况下，通过信号接口输送的信号通常仅间接用于操控励磁线圈。按类属的功率继电器通常用于恶劣的使用环境，在这些使用环境中，继电器承受水、油以及灰尘和其他污物的影响。因而，这种功率继电器的壳体通常必须是灰尘和液体密封的(尤其根据保护类型IP6K7或IP6K9K)。为了在壳体罐与接口插座的连接方面确保必要的密封性，接口插座优选利用硬化的填料，例如环氧树脂流体密封地与壳体罐相连。为了在此能够实现这种连接部位的简单且可保持的浇注，在有利的实施方式中，壳体罐在开口侧具有环绕的凸肩，接口插座以环绕的径向接片位于凸肩上。在此，壳体罐在外侧以凸缘包围接口插座的径向接片，其中，突缘沿轴向凸出于径向接片。因而，壳体罐的凸缘给成形于接口插座上的按照栏柱类型的径向接片加边。因而，由凸缘和接口插座形成针对填料的盆形的容纳部(以下简称为“盆形部”)。在功率继电器的安装状态下，填料完全或至少部分填充盆形部。每个前述的信号接口分别通过配属的连接导体(其优选由弯曲的板材冲压件形成)与励磁线圈或者也许设置在其上游的控制电子器件相连。在此，每个连接导体优选在盆形部的区域内穿过接口插座。因而在浇注壳体时也将每个连接导体嵌入填料中，由此也密封连接导体穿过接口插座的套管，为此不需要特别的措施。为了进一步稳定壳体罐和接口插座之间的连接，壳体罐的凸缘在盆形部的区域内设有至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆，尤其是商用车的功率继电器(1)，其具有‑壳体(2)，所述壳体由接口插座(3)和置于其上的壳体罐(4)形成，‑两个用于与负载电路接触的引入到所述接口插座(3)内的连接栓(10)，‑布置在所述壳体(2)内的线圈结构组件(20)，所述线圈结构组件包括励磁线圈(30)和衔铁(24)，其中，所述衔铁(24)通过力传递机构(23)与接触桥(22)联接并且在利用所述励磁线圈(30)产生的磁场的作用下能够以如下方式在所述壳体(2)内移动，即，所述接触桥(22)能够可逆地在接合位置和断开位置之间运动，在所述接合位置中，所述接触桥(22)导电地桥接所述连接栓(10)，在所述断开位置中，所述接触桥(22)与所述连接栓(10)断开接触，其中，所述壳体罐(4)构造为塑料注塑构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 DE 102014007459.51.一种用于车辆，尤其是商用车的功率继电器(1)，其具有-壳体(2)，所述壳体由接口插座(3)和置于其上的壳体罐(4)形成，-两个用于与负载电路接触的引入到所述接口插座(3)内的连接栓(10)，-布置在所述壳体(2)内的线圈结构组件(20)，所述线圈结构组件包括励磁线圈(30)和衔铁(24)，其中，所述衔铁(24)通过力传递机构(23)与接触桥(22)联接并且在利用所述励磁线圈(30)产生的磁场的作用下能够以如下方式在所述壳体(2)内移动，即，所述接触桥(22)能够可逆地在接合位置和断开位置之间运动，在所述接合位置中，所述接触桥(22)导电地桥接所述连接栓(10)，在所述断开位置中，所述接触桥(22)与所述连接栓(10)断开接触，其中，所述壳体罐(4)构造为塑料注塑构件。2.根据权利要求1所述的功率继电器(1)，其中，所述线圈结构组件(20)具有磁轭(25)，所述磁轭具有扭转稳定的结构(27)，所述扭转稳定的结构在所述壳体罐(4)的整个轴向高度上抗相对转动地容纳在所述壳体罐内。3.根据权利要求2所述的功率继电器(1)，其中，所述磁轭(25)作为扭转稳定的结构包括一体式的、U形弯曲的轭铁(27)，其侧边平行于所述励磁线圈的线圈轴线地包绕所述励磁线圈(30)。4.根据权利要求2或3所述的功率继电器(1)，其中，所述接口插座(3)与所述磁轭(25)抗扭转地联接。5.根据权利要求1至4之一所述的功率继电器(1)，其中，所述接口插座(3)利用填料(74)流体密封地与所述壳体罐(4)相连，其中，所述壳体罐(4)在开口侧具有环绕的凸肩(71)，所述接口插座(4)以环绕的径向接片(70)位于所述凸肩上，其中，所述壳体罐(4)以凸缘(72)在外侧包围所述径向接片(70)并且沿轴向凸出于所述径向接片，从而由所述壳体罐(4)的凸缘(72)和所述接口插座(3)形成针对所述填料(74)的盆形的容纳部(73)。6.根据权利要求5所述的功率继电器(1)，其中，所述凸缘(72)在所述盆形的容纳部(73)的区域内具有径向凹部或径向凸起形式的至少一个径向轮廓(80)，并且其中，所述接口插座(3)在所述盆形的容纳部(73)的区域内具有至少一个对应轮廓(82)，其中，所述壳体罐(4)和所述接口插座(3)通过所述填料(74)与所述径向轮廓(80)和所述对应轮廓(82)形成形状锁合而沿周边方向相互锁定。7.根据权利要求6所述的功率继电器(1)，其中，所述径向轮廓(80)和对应轮廓(82)分别具有至少一个侧凹部(81、83)，从而所述壳体罐(4)和所述接口插座(3)通过所述填料(74)与所述径向轮廓(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·比尔纳，曼努埃尔·恩格瓦尔德，里卡多·皮门塔，赫尔穆特·克劳斯，沃尔夫冈·魏斯，马蒂亚斯·施瓦茨，塞巴斯蒂安·罗泰迈尔，托马斯·辛格，
申请(专利权)人：埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE