專利名稱：半導(dǎo)體繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有一個基本上長方六面體形狀外殼的半導(dǎo)體繼電器。例如由DE 19956445C2已知一種半導(dǎo)體繼電器。
半導(dǎo)體繼電器或半導(dǎo)體接觸器有用于主電路或負載電流電路以及用于控制電路的接頭。若應(yīng)提供附加的功能，例如監(jiān)控或測量功能，則通常借助附加的與一個相應(yīng)的電路或多個相應(yīng)的電路連接的設(shè)備實現(xiàn)。在這里，尤其針對不同的監(jiān)控功能可以采用不同的設(shè)備，其中，負載電流電路的要求與應(yīng)用這些設(shè)備無關(guān)。按選擇使用多個設(shè)備，與使用僅僅一個半導(dǎo)體繼電器或半導(dǎo)體接觸器相比，意味著在設(shè)計、庫存、裝配和投入運行等方面大得多的開支。此外，除了繼電器或接觸器之外在開關(guān)柜內(nèi)安裝這些設(shè)備所需要的空間位置也有重要意義。
本發(fā)明的目的是，以特別低的設(shè)備費用和位置需求，在具有一個半導(dǎo)體繼電器或半導(dǎo)體接觸器的電路內(nèi)實現(xiàn)附加功能。
上述目的通過一種具有如權(quán)利要求1所述特征的半導(dǎo)體繼電器來達到。在這里，術(shù)語“半導(dǎo)體繼電器”也包括通常稱為半導(dǎo)體接觸器的設(shè)備。這種半導(dǎo)體繼電器有一個基本上長方六面體形狀的外殼，外殼可通過一個稱為固定側(cè)的側(cè)面固定在例如固定裝置上，尤其支承軌或冷卻體上。外殼的其余五個側(cè)面統(tǒng)稱連接側(cè)。在這些側(cè)面的一個或多個上設(shè)有電接頭。一個可安裝在外殼上的功能組件可與連接側(cè)中的至少一個連接。優(yōu)選地，單個功能組件與外殼在多個側(cè)面尤其一個垂直于固定側(cè)布置的側(cè)面上以及在一個與固定側(cè)對置的前側(cè)上觸點接通。在這方面例如可以規(guī)定，外殼的一側(cè)與功能組件的一側(cè)只是機械連接，而外殼的另一側(cè)與功能組件的另一側(cè)既機械連接又電連接。此功能組件與半導(dǎo)體繼電器的控制電路和/或負載電流電路連接。
功能組件與半導(dǎo)體繼電器外殼的連接優(yōu)選地可以無工具地完成和可以無工具地拆卸，尤其借助一種卡扣連接來實現(xiàn)。但按另一種替代方案或輔助手段，例如也可以采用螺釘連接。優(yōu)選地，在半導(dǎo)體繼電器的唯一的一個外殼上可以接合多個功能組件。同樣可以在多個功能組件之間建立連接。
可安裝在繼電器外殼上的功能組件優(yōu)選地就支承軌的長度方向而言不比外殼本身寬，這樣，由半導(dǎo)體繼電器和功能組件組成的裝置實際上在開關(guān)柜內(nèi)不需要附加的空間。這種功能組件的特征還在于，它可以非常簡單地事后裝備在現(xiàn)成的開關(guān)設(shè)備內(nèi)。
功能組件與半導(dǎo)體繼電器的機械及電連接可以先后完成或同時完成。通過與相關(guān)的外殼連接建立功能組件與半導(dǎo)體繼電器之間的電連接，最大程度地降低了布線的費用，并與此同時意味著避免產(chǎn)生布線錯誤。在這里，在半導(dǎo)體繼電器的外殼內(nèi)和在功能組件內(nèi)設(shè)對應(yīng)的觸點接通元件，例如彈簧觸頭，它們可以實現(xiàn)半導(dǎo)體繼電器電子控制裝置的觸點接通，由此，功能組件可以直接對于在半導(dǎo)體繼電器內(nèi)的控制裝置施加影響。借助功能組件擴展后的半導(dǎo)體繼電器的電氣特性，優(yōu)選地與一個沒有附加功能的電路支路的特性一致。這種主電路或負載電流電路的電氣特性與功能組件的存在及特性的不相關(guān)性，意味著是一種經(jīng)濟的設(shè)計和大大節(jié)省庫存成本。利用該半導(dǎo)體繼電器和與之協(xié)調(diào)的功能組件，總體上可得到一個通用和可模塊化構(gòu)筑的產(chǎn)品家族，同時，即便沒有與之連接的功能組件的半導(dǎo)體繼電器也可以不受限制地使用。
為了特別充分地利用在開關(guān)柜內(nèi)為了安裝功能組件在半導(dǎo)體繼電器附近所提供使用的空間，按一項優(yōu)選的設(shè)計，功能組件不僅有一個連接在半導(dǎo)體繼電器前側(cè)上的部分，而且還有一個連接在側(cè)面，亦即平行于支承軌定向的那個側(cè)面上的部分。其中，后面所述的那個部件有一個所謂的基礎(chǔ)側(cè)，它與半導(dǎo)體繼電器的固定側(cè)至少近似對齊。所述基礎(chǔ)側(cè)與功能組件的前側(cè)一個優(yōu)選地插塞連接的端子板對置。
若半導(dǎo)體繼電器的外殼有一個孔，它即使在裝上功能組件時仍應(yīng)保持暢通，則按一種優(yōu)選的實施形式，在孔的兩側(cè)在功能組件上成形兩個固定邊腿，它們優(yōu)選地用于在功能組件與半導(dǎo)體繼電器外殼之間建立卡扣連接。在這里，只要孔處于外殼的前側(cè)上，固定邊腿平行于外殼的兩個側(cè)面定向，在這種情況下固定邊腿的卡扣連接元件便可以在一個在半導(dǎo)體繼電器外殼的前側(cè)與一個側(cè)面之間的棱邊上與外殼互鎖。
功能組件可例如包括下列一項或多項功能監(jiān)控負載電流電路、負載電流電路內(nèi)的功率調(diào)節(jié)、電流測量、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。功能組件可借助模擬和/或數(shù)字信號控制。本發(fā)明的優(yōu)點尤其在于，通過可預(yù)先和/或事后裝備可以卡扣在半導(dǎo)體繼電器或半導(dǎo)體接觸器上的功能組件，可以方便地模塊式擴展繼電器的功能，和/或優(yōu)選可以在控制電路內(nèi)實現(xiàn)附加功能。
下面借助附圖詳細說明本發(fā)明的多個實施方式。附圖中

圖1至3分別表示用于半導(dǎo)體繼電器的功能組件的一種實施方式；圖4表示半導(dǎo)體繼電器和一個可與之連接的功能組件；圖5至8分別表示半導(dǎo)體繼電器的一種實施方式；圖9表示多個半導(dǎo)體繼電器和與之配合作用的功能組件；以及圖10表示一個半導(dǎo)體繼電器和多個示意表示的功能組件。
在所有的附圖中互相對應(yīng)的部分采用相同的附圖標(biāo)記。
圖1至3分別表示用于半導(dǎo)體繼電器或半導(dǎo)體接觸器的功能組件1的一種實施形式。功能組件1至少卡接在半導(dǎo)體繼電器的控制電路內(nèi)以及代替?zhèn)鹘y(tǒng)的為了控制一個半導(dǎo)體繼電器必須與之布線連接的設(shè)備。圖4表示業(yè)已在圖3中表示的功能組件1連同相關(guān)的半導(dǎo)體繼電器2。半導(dǎo)體繼電器2有一個用于固定在支承結(jié)構(gòu)上的固定側(cè)3，兩個縱側(cè)4、5以及兩個橫側(cè)6、7，統(tǒng)稱為側(cè)面4、5、6、7，以及一個與固定側(cè)3對置的前側(cè)8?？v側(cè)和橫側(cè)4、5、6、7和前側(cè)8也統(tǒng)一稱為連接側(cè)，在圖示的實施方式中在縱側(cè)4、5上沒有設(shè)接頭。半導(dǎo)體繼電器2的這個用塑料制的外殼有基本上長方六面體形狀的造型以及用符號20表示。從外殼20的橫側(cè)6、7出發(fā)可以接觸到為主電路或負載電流電路配設(shè)的主接頭9、10，而從前側(cè)8出發(fā)可以接觸進入多個接插套筒11、12。所述功能組件1的插銷13或插頭14作為電連接元件插入所述接插套筒11、12內(nèi)。插銷13與半導(dǎo)體繼電器2內(nèi)看不到的接觸面觸點接通并構(gòu)成彈簧觸頭。因此，在半導(dǎo)體繼電器2與功能組件1之間的全部電連接元件處于前側(cè)8上或功能組件1的一個與之對應(yīng)的觸點接通側(cè)15上，或可以從各自的側(cè)8、15出發(fā)接觸到。不需要在功能組件1與半導(dǎo)體繼電器2之間附加的布線。半導(dǎo)體繼電器2可以根據(jù)需要與不同的功能組件1組合。只要例如用于在負載電流電路中電流調(diào)節(jié)的功能組件1既能在控制電流方面也能在負載電流方面可與所述的半導(dǎo)體繼電器2連接，則這些連接通過將功能組件1卡扣在半導(dǎo)體繼電器2上便自動建立。因此原則上排除產(chǎn)生觸點誤接通危險的可能性。
在圖2至4中表示的功能組件1基本上有L形，其中第一個較長的L邊貼靠在半導(dǎo)體繼電器2的前側(cè)8上，而第二個較短的L邊貼靠在橫側(cè)7上。后面提到的那個L邊以基礎(chǔ)側(cè)16為界，基礎(chǔ)側(cè)16處于半導(dǎo)體繼電器2固定側(cè)3直的延長線內(nèi)。功能組件1的固定側(cè)17與橫側(cè)8毗鄰地與基礎(chǔ)側(cè)16成直角地延伸，它有一個槽18，槽18與半導(dǎo)體繼電器2外殼20的橫側(cè)7上的一個用作對應(yīng)的機械連接元件的軌道19配合作用。因此其外殼32與半導(dǎo)體繼電器2的外殼20一樣用塑料制成的功能組件1可以套在半導(dǎo)體繼電器上。在對置的橫側(cè)6上設(shè)有一卡扣連接裝置21，它將功能組件1固定在外殼20的一個棱邊22上。該卡扣連接裝置21由兩個卡鉤23構(gòu)成，它們卡鎖在橫側(cè)6上的另一些構(gòu)成機械連接元件的凹槽24內(nèi)?？ㄣ^23彈性地分別成形在功能組件1上的各一個固定邊腿25上，該固定邊腿25平行于縱側(cè)4、5定向。在固定邊腿25之間留有一個空隙，為的是使外殼20上為主接頭9配設(shè)的孔26即使功能組件1已卡扣在它上面仍能保證其可通達性。在外殼20內(nèi)另一個為主接頭10配設(shè)的孔27可通過在功能組件1外殼32中的操作孔28進入。一塊插塞連接端子板29與基礎(chǔ)側(cè)16對置處于該功能組件1的前側(cè)。
圖5至8分別表示一個半導(dǎo)體繼電器2，其中，圖5中表示的實施形式與圖4所示的結(jié)構(gòu)形式一致。在圖6和8中分別表示同樣歸屬于術(shù)語“半導(dǎo)體繼電器”范疇內(nèi)的固定在冷卻體30上的半導(dǎo)體接觸器2。所述冷卻體在后側(cè)，亦即與半導(dǎo)體繼電器2對置地具有一個槽31，借助它可以將一個繼電器2固定在圖中未表示的垂直于縱側(cè)4、5延伸的一支承軌上。
在圖9所示的實施方式中，多個半導(dǎo)體繼電器2固定在一共同的冷卻體30上。此外，該圖中示例性地表示出兩個按圖1所示結(jié)構(gòu)形式的功能組件1，其中一個已卡扣在一個半導(dǎo)體繼電器2上。為了將功能組件1卡扣在半導(dǎo)體繼電器2上，與拆卸一樣不需要任何工具。
按圖10所示的實施方式表示一個半導(dǎo)體繼電器2和五個僅象征性表示的功能組件1，它們可以固定在外殼20的全部連接側(cè)4、5、6、7、8上。除了在半導(dǎo)體繼電器2與功能組件1之間的電連接和機械連接外，這樣的連接還可以按圖中未進一步表示的方式設(shè)置在各個功能組件1之間。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體繼電器，其具有一個基本上長方六面體形狀的外殼(20)，該外殼(20)有一個固定側(cè)(3)和作為連接側(cè)(4、5、6、7、8)的四個垂直于該固定側(cè)(3)布置的側(cè)面(4、5、6、7)以及一個與該固定側(cè)(3)對置的前側(cè)(8)，其特征為在一些連接側(cè)(4、5、6、7、8)上總共設(shè)有至少一個電連接元件(11、12)和至少一個機械連接元件(19、24)用于連接一個可與所述外殼(20)連接的功能組件(1)。
2.按照權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征在于一個與兩個所述連接側(cè)(4、5、6、7、8)連接的功能組件(1)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)用于監(jiān)控負載電流電路。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)用于負載電流電路內(nèi)的功率調(diào)節(jié)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)可借助一模擬信號來控制。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)用于電流測量。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)用于模擬-數(shù)字信號轉(zhuǎn)換。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)可以無工具地與所述外殼(20)連接。
9.按照權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)可以卡扣在所述外殼(20)上。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為多個功能組件(1)可與所述外殼(20)連接。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)有一個可與所述外殼(20)的固定側(cè)(3)對齊的基礎(chǔ)側(cè)(16)。
12.按照權(quán)利要求1至11之一所述的半導(dǎo)體繼電器，其特征為所述功能組件(1)有兩個設(shè)在所述外殼(20)的一個孔(26)的兩側(cè)、分別平行于一個側(cè)面(4、5、6、7)定向的固定邊腿(25)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體繼電器(2)，它有一個基本上長方六面體形狀的外殼(20)，該外殼(20)有一個固定側(cè)(3)和作為連接側(cè)(4、5、6、7、8)的四個垂直于該固定側(cè)布置的側(cè)面(4、5、6、7)以及一個與該固定側(cè)(3)對置的前側(cè)(8)，其中，在一些連接側(cè)(4、5、6、7、8)上總共設(shè)有至少一個電連接元件(11、12)和至少一個機械連接元件(19、24)用于連接一個可與該外殼(20)連接的功能組件(1)。
文檔編號H05K7/14GK1757273SQ200480006081
公開日2006年4月5日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者沃爾特·阿普費爾巴徹, 安妮瑪麗·萊邁耶, 約翰·塞茨 申請人:西門子公司