特許 6392368 リードスイッチリレー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6392368

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】リードスイッチリレー

(51)【国際特許分類】

   H01H 50/10 20060101AFI20180910BHJP

   H01H 50/04 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01H50/10 D

   H01H50/04 H

【請求項の数】8

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-556943(P2016-556943)

(86)(22)【出願日】2014年3月11日

(65)【公表番号】特表2017-509122(P2017-509122A)

(43)【公表日】2017年3月30日

(86)【国際出願番号】CN2014073201

(87)【国際公開番号】WO2015135130

(87)【国際公開日】20150917

【審査請求日】2017年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】513172043

【氏名又は名称】深▲せん▼市智優電池集成技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＺＨＩＹＯＵ ＢＡＴＴＥＲＹ ＩＮＴＥＧＲＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100109449

【弁理士】

【氏名又は名称】毛受 隆典

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100148633

【弁理士】

【氏名又は名称】桜田 圭

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】▲ゴン▼ 蜀剛

【審査官】 関 信之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２６８６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２０２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３２６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９５５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１２３５３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭４９−０６１６７０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ５０／１０

Ｈ０１Ｈ ５０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＣＢ台座と、前記ＰＣＢ台座に電気接続され、表面パッキングプロセスにより前記ＰＣＢ台座に実装される制御アセンブリーと、を含み、
前記制御アセンブリーは、前記ＰＣＢ台座に設けられる空芯コイルと、前記空芯コイル内に設けられるリードスイッチと、前記空芯コイルの外周表面にセットされる遮蔽層と、を含み、
前記リードスイッチには、ピンがあり、
前記遮蔽層は、前記リードスイッチのピンに電気接続され、
前記ＰＣＢ台座にはランドが固定して設けられ、前記制御アセンブリーは、前記ランドに溶接して固定されて、電気接続が形成され、
前記ＰＣＢ台座には、一対の電圧を収集するためのプローブが設けられ、前記プローブの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成される、
ことを特徴とするリードスイッチリレー。

【請求項2】

前記ＰＣＢ台座の片方の辺には、温度を収集するためのサーミスタが設けられ、前記サーミスタの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のリードスイッチリレー。

【請求項3】

前記ＰＣＢ台座には、前記制御アセンブリーを被覆する絶縁且つ熱伝導のプラスチックパッケージ本体が設置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のリードスイッチリレー。

【請求項4】

前記プラスチックパッケージ本体は、前記ＰＣＢ台座に固定して設けられるベースと、前記ベースに設けられる円錐台と、を含み、
前記プラスチックパッケージ本体の片側には上下方向で貫通する凹溝が開設されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のリードスイッチリレー。

【請求項5】

前記円錐台の下底面は前記ベースに接続され、且つ前記プラスチックパッケージ本体は、樹脂を注入して一体化させることにより成型される、
ことを特徴とする請求項４に記載のリードスイッチリレー。

【請求項6】

前記プローブは、前記ＰＣＢ台座及び前記ベースを貫通して設けられる、
ことを特徴とする請求項４または５に記載のリードスイッチリレー。

【請求項7】

前記ＰＣＢ台座には貫通孔が開設され、前記制御アセンブリーは前記貫通孔に収容して設けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のリードスイッチリレー。

【請求項8】

前記ＰＣＢ台座の裏面には、溶接固定と電気接続に用いられるはんだボールが設けられる、
ことを特徴とする請求項７に記載のリードスイッチリレー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子制御デバイスの技術分野に関し、特にリードスイッチリレーに関する。

【背景技術】

【0002】

リレーは常用の制御アセンブリーとして、比較的小さい電流により比較的大きい電流を制御でき、直流で交流を制御でき、制御回路と非制御回路の隔離を実現でき、自動制御、リモート制御、回路の保護等の方面で広い応用を取得した。伝統的な電磁リレーは、回路内に電流を入力することにより電磁鉄芯と電機子の間で生成される吸引力を利用して作動する電気リレーであり、このようなリレーは体積が大きく、動作が遅く、信頼性と寿命が限られている。

【0003】

電気製品の小型化、超小形化方向への発展に従って、リレーに対して新しい要求が提起されている。リードスイッチリレーは新型のリレーとして、色々な方面でこのような発展のニーズを満たすことができる。所謂リードスイッチリレーとは、リードスイッチをコイル内に置くことにより取得された一つのリードスイッチリレーである。

【0004】

現在のリードスイッチリレーはほとんどが直接挿入型のリードスイッチリレーであり、生産において、先ず、フレームにより組み立てを行い、その後にプラスチックパッキングを行うが、組み立て過程は基本的に人工で完成されるため、大規模生産にとても不利である。組み立て過程は機械によっても生産が可能であるが、リードスイッチに対して二次加工を行う必要があって、リードスイッチ位置公差と精度が保証し難いため、次回のプロセスにおいて機械化生産が実現できず、生産効率が大幅に低下され、大規模生産のニーズを満たすことができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、リードスイッチリレーを提供して、従来技術での一般的なリードスイッチリレーに存在する、フレーム構造を用いて組み立てを行うことにより生産プロセスの完全機械化が実現できず、これにより生産の精度を低下させ、生産効率を低下させる不備を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明で提供する解決しようとする課題とは、ＰＣＢ台座と、前記ＰＣＢ台座に電気接続され、表面パッキングプロセスにより前記ＰＣＢ台座に実装される制御アセンブリーと、を含み、前記制御アセンブリーは、前記ＰＣＢ台座に設けられる空芯コイルと、前記空芯コイル内に設けられるリードスイッチと、前記空芯コイルの外周表面にセットされる遮蔽層と、を含み、前記リードスイッチには、ピンがあり、前記遮蔽層は、前記リードスイッチのピンに電気接続されるリードスイッチリレーである。

【0007】

具体的に、前記ＰＣＢ台座にはランドが固定して設けられ、前記制御アセンブリーは、前記ランドに溶接して固定されて、電気接続が形成される。

【0008】

前記ＰＣＢ台座には、一対の電圧を収集するためのプローブが設けられ、前記プローブの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成されることが好ましい。

【0009】

更に、前記ＰＣＢ台座の片方の辺には、温度を収集するためのサーミスタが設けられ、前記サーミスタの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成される。

【0010】

また更に、前記ＰＣＢ台座には前記制御アセンブリーを被覆する絶縁且つ熱伝導のプラスチックパッケージ本体が設置されている。

【0011】

また更に、前記プラスチックパッケージ本体は、前記ＰＣＢ台座に固定して設けられるベースと、前記ベースに設けられる円錐台と、を含み、前記プラスチックパッケージ本体の片側には上下方向で貫通する凹溝が開設されている。

【0012】

前記円錐台の下底面は前記ベースに接続され、且つ前記プラスチックパッケージ本体は、樹脂を注入して一体化させることにより成型されることが好ましい。

【0013】

更に、前記プローブは、前記ＰＣＢ台座及び前記ベースを貫通して設けられる。

【0014】

更に、前記ＰＣＢ台座の裏面には、溶接固定と電気接続に用いられるはんだボールが設けられる。

【0015】

具体的に、前記ＰＣＢ台座には貫通孔が開設され、前記制御アセンブリーは前記貫通孔に収容して設けられる。

【発明の効果】

【0016】

従来技術に比べると、本発明で提供するリードスイッチリレーは、表面パッキングプロセスにより制御アセンブリーとＰＣＢ台座の組み立てを行って、リードスイッチの位置公差と精度を保証し、製品生産の完全機械化を実現し、生産効率を向上させ、大規模生産のニーズを満たし、更に経済的効果を向上させた。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例で提供するリードスイッチリレーの模式平面図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ方向で切断した模式断面図である。

【図3】図１におけるＢ−Ｂ方向で切断した模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の目的、課題及び利点をより明瞭且つ分かり易くするために、図面を参照しつつ、本発明についてより詳しく説明する。ここで説明される具体的な実施例は、只本発明を解釈するためであり、本発明を限定するものではないことは理解すべきである。

【0019】

以下、具体的な実施例と組み合わせて、本発明の実現に対して詳しく説明する。

【0020】

図１〜図３に示されるのは、本発明で提供する好ましい実施例であって、本発明でのリードスイッチリレーはパワーバッテリーパックに用いられ、勿論、他の実施例において、リードスイッチリレーは他の装置に応用できる。

【0021】

本発明で提供するリードスイッチリレーは、耐高温のＰＣＢ台座１と、制御アセンブリー２と、を含み、当該制御アセンブリー２はＰＣＢ台座１に固定接続且つ電気接続され、本実施例において、制御アセンブリー２はＳＭＴ技術によりＰＣＢ台座１の表面に実装され、ここで、ＳＭＴは、表面パッキングプロセスである。具体的に、制御アセンブリー２は、空芯コイル２１と、リードスイッチ２２と、遮蔽層２３と、を含み、そのうち、空芯コイル２１は、ＰＣＢ台座１に固定且つ電気接続され、リードスイッチ２２は、空芯コイル２１のコイル内に配置され、ここで、空芯コイル２１のコイル内には、並列に接続される一対の常開型リードスイッチ２２が設けられ、実際のニーズに応じて、リードスイッチ２２も一つが常開型で他の一つが常閉型であるものを選択して利用でき、リードスイッチ２２の両端にはピンがあり、当該リードスイッチ２２の両端のピンはいずれもＰＣＢ台座１に溶接されて電気接続を形成し、また、空芯コイル２１の外周表面には更に磁場を遮蔽するための遮蔽層２３が被覆され、当該遮蔽層２３は、空芯コイル２１の外形に適合する金属箔であり、且つ、当該遮蔽層２３はリードスイッチ２２のピンに電気接続される。

【0022】

上記のリードスイッチリレーはパワーバッテリーパックに用いられ、以下の特徴を有する。

【0023】

ＰＣＢ台座１と、制御アセンブリー２とを個別に設計し、また、表面パッキングプロセス、即ちＳＭＴプロセスを利用し、当該プロセスにより制御アセンブリー２とＰＣＢ台座１に対して表面実装型の組み立てを行って、リードスイッチの位置公差と精度を保証し、製品生産の完全機械化を実現し、生産効率を向上させ、大規模生産のニーズを満たし、更に経済的効果を向上させた。

【0024】

本実施例において、上記ＰＣＢ台座１の表面にはランドが設置され、上記制御アセンブリー２はランドに溶接されて固定且つ電気接続を形成し、具体的に、制御アセンブリー２において、アセンブリーそれぞれのピンはランドに溶接される。

【0025】

上記ＰＣＢ台座１の両端にはそれぞれ一つのプローブ３が伸び出され、この二つのプローブ３は、パワーバッテリーパックの電圧を収集するのに用いられ、本実施例において、プローブ３は、ソルダペーストとリフロー炉（Ｓｏｌｄｅｒ ｐａｓｔｅ ｒｅｆｌｏｗ ｆｕｒｎａｃｅ）によるプロセス方式を用いてＰＣＢ台座１に溶接されて固定され、且つ電気接続が形成され、勿論、他の実施例において、実際の状況とニーズに応じて、他の方式を用いてプローブ３をＰＣＢ台座１に固定且つ電気接続させることができるが、上記の方式は好ましい方式の一つであり、これを限定するものではない。

【0026】

上記ＰＣＢ台座１の片方の辺にはサーミスタ４、即ちＮＴＣが伸び出され、ここで、当該サーミスタ４の検出温度の範囲は−５０℃〜＋１２０℃であり、本実施例において、サーミスタ４の作用とは、パワーバッテリーパックの温度と、リードスイッチリレーの温度とを収集且つ検出するためであり、構造において、当該サーミスタ４の底端は、ＰＣＢ台座１に溶接固定されて、電気接続が形成され、勿論、他の実施例において、他の電子素子を用いてパワーバッテリーパックとリードスイッチリレーの温度を収集且つ検出することができる。

【0027】

本実施例において、上記ＰＣＢ台座１には更にプラスチックパッケージ本体５が設置され、当該プラスチックパッケージ本体５は上記の制御アセンブリー２を被覆し、生産過程において、組み立てられた制御アセンブリー２とＰＣＢ台座１に対してパッキングを行い、続いて、パッキングされたリレー全体に対してプラスチックパッキングを行い、ここで、プラスチックパッキングに用いられる材料は、エポキシ樹脂であり、即ち、プラスチックパッケージ本体５の材料は、エポキシ樹脂であり、それは絶縁且つ熱伝導の特性を有し、勿論、他の実施例において、実際のニーズに応じて、他の絶縁且つ熱伝導の材料を用いてプラスチックパッキングを行うことができる。

【0028】

上記プラスチックパッケージ本体５は、ベース５１と、円錐台５２と、を含み、ここで、当該ベース５１は制御アセンブリー２を上記ＰＣＢ台座１にプラスチックパッキングさせ、円錐台５２は、ベース５１の上面の中央位置から外へ垂直方向で伸び出され、また、プラスチックパッケージ本体５の片側には、上記サーミスタ４を収容して配置するための凹溝５３が開設され、当該凹溝５３は、ベース５１と円錐台５２との外壁を貫通する。

【0029】

本実施例において、リードスイッチリレーはパワーバッテリーパックに用いられ、上記円錐台５２は、パワーバッテリーパックの陽極及び陰極の接続部材の接触強度を強める作用を果たし、同時に、プラスチックパッケージ本体５の全体的な構造は更に、パワーバッテリーパックの陽極と陰極の間の隙間を補正する作用を果たしている。

【0030】

また、空芯コイル２１に用いられるのは熱風型０．０５ｍｍ以下の高温ワニスワイヤー（Ｖａｒｎｉｓｈｅｄ ｗｉｒｅ）であり、制御アセンブリー２を製造する過程において、リードスイッチ２２のサイズに基づいて、ワニスワイヤーを空芯状のコイルに巻き、空芯のコイルをリードスイッチ２２にセットさせ、コイルの作動時に生成される磁場がリークされて障害が生成されることを避けるために、コイルの外面に対する絶縁処理を経た後に、金属箔の遮蔽層２３をセットさせる。プラスチックパッケージ本体５を利用して、制御アセンブリー２を被覆するため、空芯コイル２１のワニスワイヤーの断裂とリードスイッチ２２の破裂を効果的に防止できた。

【0031】

上記円錐台５２の上底面の面積は下底面の面積より小さく、その下底面はベース５１に接続され、このような構造設計により、円錐台５２とパワーバッテリーパックとのインターロックを実現して、しっかり接続されることを実現した。本実施例において、ベース５１と円錐台５２は、樹脂を注入して一体化させる成型プロセスを利用し、当該プロセスにより、プラスチックパッケージ本体５をプラスチックパッキングさせ、勿論、他の実施例において、ベース５１と円錐台５２は他の形態の製造プロセスも利用できる。

【0032】

上記プローブ３は上記ＰＣＢ台座１の両端から外へ垂直方向で伸び出され、プラスチックパッキングされた後に、プラスチックパッケージ本体５のベース５１はプローブ３の一部を被覆し、プローブ３の外端はベース５１の上面から出され、これによりプローブがパワーバッテリーパックに電気接続されて、その上の電圧を収集且つ検出し易くする。

【0033】

本実施例において、上記ＰＣＢ台座１には貫通孔１１が開設され、当該貫通孔１１は、上記制御アセンブリー２を収容して配置させるのに用いられ、ＰＣＢ台座１の裏面は、ＢＧＡプロセス、即ち、パッキングプロセスを利用し、溶接固定と電気接続に用いられるはんだボールが設けられている。

【0034】

また、本実施例において、リードスイッチリレーにおける空芯コイル２１のコイル直径が比較的小さいため、配線とピンとの金属溶接技術において、ストリップ溶接を利用してワニスワイヤーとピンとの溶接を確保し、製品スペースを小さくし、有限なスペースで二つの開閉機能を実現した。

【0035】

上記は只本発明の好ましい実施例であって、本発明を限定するものではなく、本発明の要旨と原則を超えない範囲内で行う如何なる修正、同等の差し替え及び改善等はいずれも本発明の保護範囲内に含まれる。

【0036】

（付記１）
ＰＣＢ台座と、前記ＰＣＢ台座に電気接続され、表面パッキングプロセスにより前記ＰＣＢ台座に実装される制御アセンブリーと、を含み、
前記制御アセンブリーは、前記ＰＣＢ台座に設けられる空芯コイルと、前記空芯コイル内に設けられるリードスイッチと、前記空芯コイルの外周表面にセットされる遮蔽層と、を含み、
前記リードスイッチには、ピンがあり、
前記遮蔽層は、前記リードスイッチのピンに電気接続される、
ことを特徴とするリードスイッチリレー。

【0037】

（付記２）
前記ＰＣＢ台座にはランドが固定して設けられ、前記制御アセンブリーは、前記ランドに溶接して固定されて、電気接続が形成される、
ことを特徴とする付記１に記載のリードスイッチリレー。

【0038】

（付記３）
前記ＰＣＢ台座には、一対の電圧を収集するためのプローブが設けられ、前記プローブの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成される、
ことを特徴とする付記２に記載のリードスイッチリレー。

【0039】

（付記４）
前記ＰＣＢ台座の片方の辺には、温度を収集するためのサーミスタが設けられ、前記サーミスタの底端は、前記ＰＣＢ台座に溶接して固定されて、電気接続が形成される、
ことを特徴とする付記３に記載のリードスイッチリレー。

【0040】

（付記５）
前記ＰＣＢ台座には、前記制御アセンブリーを被覆する絶縁且つ熱伝導のプラスチックパッケージ本体が設置されている、
ことを特徴とする付記４に記載のリードスイッチリレー。

【0041】

（付記６）
前記プラスチックパッケージ本体は、前記ＰＣＢ台座に固定して設けられるベースと、前記ベースに設けられる円錐台と、を含み、
前記プラスチックパッケージ本体の片側には上下方向で貫通する凹溝が開設されている、
ことを特徴とする付記５に記載のリードスイッチリレー。

【0042】

（付記７）
前記円錐台の下底面は前記ベースに接続され、且つ前記プラスチックパッケージ本体は、樹脂を注入して一体化させることにより成型される、
ことを特徴とする付記６に記載のリードスイッチリレー。

【0043】

（付記８）
前記プローブは、前記ＰＣＢ台座及び前記ベースを貫通して設けられる、
ことを特徴とする付記６または７に記載のリードスイッチリレー。

【0044】

（付記９）
前記ＰＣＢ台座には貫通孔が開設され、前記制御アセンブリーは前記貫通孔に収容して設けられる、
ことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１つに記載のリードスイッチリレー。

【0045】

（付記１０）
前記ＰＣＢ台座の裏面には、溶接固定と電気接続に用いられるはんだボールが設けられる、
ことを特徴とする付記９に記載のリードスイッチリレー。

【図1】

【図2】

【図3】