专利名称：用于直流电气设备的继电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种与设计成在例如12V或更高电压的直流电下工作的设备相连接的继电器。
背景技术：
当今，机动车辆的电池提供12V的直流电，因此，设置在机动车辆中的电气设备通常在12VDC下工作。这些设备，例如一个车窗调整器马达，通常由设计来切换所述设备的开关的继电器控制。
继电器是一种用于将电路合上或断开的电磁控制装置。通常，继电器包括一个线圈，该线圈与一连接到一个开关的磁体偶联。当对所述线圈施加一个控制电压时，所产生的磁场导致所述开关切换。另外，当电力供应中断时，该继电器还可以吸收由过高电压在所述设备的端子处产生的电弧。所述电弧相当于在有电流流过所述开关的端子时分开所述端子而在它们之间产生的放电。由于所述设备的电容或感应负载，当所述开关断开时对所述设备的供给电流并不会立即变成零。这种放电可以在所述继电器的触点之间泄放。
更具体地，所述继电器通常对设计成与电动马达整流器相接触的电刷的电力供应进行控制。
图1显示一个直流电动马达，例如一个车窗调整器马达。
一个电动马达10通常包括一个定子壳和一个可旋转地安装在定子中的转子20。该马达还包括一个整流器15，该整流器15通常由一个紧固安装在转子轴上并且外周上具有一系列导电子片的环构成。
所述整流器的导电子片连接到所述转子的绕组。由至少一对电刷11、12对至少两个径向相对的子片依次供以电流。所述电刷通常设置在电刷固定器13上，该电刷固定器13可以设置在一个整流器外壳上或者直接设置在一个含有马达控制电子设备的印刷电路板100上。所述电刷以相对于整流器径向相对的方式设置并设计成在连接到转子轴的整流器子片旋转的过程中与所述子片接触而依次向转子绕组供电。
为此，继电器1通过电刷固定器13控制供应到电刷11、12的电力。
图2示意性地图示了图1中马达的电路。
设备10，诸如用于致动车辆通风件的马达(例如车窗调整器马达)应该被供以电压值为一预先设定电压Ua的直流电，该电压值通常对应于所述车辆电池的输出电压，例如12伏。
在图2中，马达10停机，与图1中整流器供电电刷相对应的马达端子11和12连接到相同的电位点。因此，所述马达短接。马达10的端子11、12连接到由继电器1控制的开关3和4。继电器1的切换控制可以由一个专门的电路5执行，例如由一个微控制器执行。
为了启动马达10，也就是将马达的端子11连接到供电电位Ua并将另一端子12接地，必须切换一个开关4。马达10的转动方向取决于马达端子11或12中的哪一个通过切换相应开关3或4连接到供电电压Ua，马达的另一个端子12或11接地。
继电器1和微控制器5、以及电刷11、12的供电端子可以与连接到马达10的印刷电路板100成一体，如图1和3所示。
图3显示一个包括继电器1的印刷电路板100。以一种本质上已知的方式，继电器1可以包括两个线圈6、7，其中每个线圈偶联一块连接到开关3和4之一上的磁体。微控制器5的控制使得对线圈6和7之一施加一电流以产生一个磁场，该磁场设计成通过磁体之一而致动开关3和4中的一个。
图3还显示电刷固定器13，电刷固定器13一方面连接到电刷11、12以给马达供电，另一方面连接到设置在印刷电路板100上的电连接引脚14。电刷固定器的各连接引脚14通过电路板100的一个线径16和继电器1中的一个连接引脚17而电连接到继电器的控制开关3、4。
尽管集成在同一印刷电路板100中，继电器1和电刷固定器13仍是不同的元件，需要在它们之间提供电连接。
对于某些应用，直流电动马达越来越小。因此，需要有最大的集成化以实现最小的体积占用并使得各种元件的装配尽可能简单。
因此，需要将电子元件最大地集成至连接到直流电动马达的印刷电路板中。特别是，需要消除这些不同元件间的某些电连接以及使连接引脚的数量实现最少化。
发明内容
为此，本发明提出一种电控制装置，用于切换在预先设定供电电压下直流工作的设备，该设备包括一个机电式继电器，该机电式继电器包括所述设备的一个转换开关；至少两个形成转换开关接触部的电刷固定器。
根据一个特征，所述转换开关包括两个开关，每一开关具有由电刷固定器形成的接触部。
根据一个具体实施方式
，所述开关为感应开关。
根据一个具体实施方式
，所述转换开关包括两个用于与所述设备的各电力供应引脚相接触的引脚。
根据另一个具体实施方式
，所述转换开关包括用于与所述设备的至少一个电力供应引脚相接触的单个引脚。
根据一个特征，所述装置还包括一个微控制器，该微控制器设计成控制所述继电器的转换开关的状态。
根据一个具体实施方式
，所述微控制器控制至少一个设计用于致动开关的线圈。
根据一个具体实施方式
，两个线圈具有一个共同的接触引脚。
根据一个具体实施方式
，所述线圈与所述设备的电源供应引脚具有一个共同的接触引脚。
本发明还涉及一种车辆通风件致动马达，该马达包括一个整流器；以及一个带有本发明控制装置的印刷电路板，所述电刷固定器包括设计成与所述整流器相接触的电刷。
阅读以下对本发明具体实施方式
的详细描述将清楚本发明的其它特征和优点，所述具体实施方式
仅仅作为例子给出并参考附图，在所述附图中图1，已描述过，是一个现有技术直流电动马达的示意图；图2，已描述过，是图1中马达的电路的示意图；图3，已描述过，是图1中马达印刷电路板的示意图；图4，是本发明第一具体实施方式
的印刷电路板的示意图；图5，是本发明第二具体实施方式
的印刷电路板的示意图；图6，是本发明第三具体实施方式
的印刷电路板的示意图；图7，是本发明第四具体实施方式
的印刷电路板的示意图；图8，是本发明第五具体实施方式
的印刷电路板的示意图。
具体实施例方式
用于切换在一预先设定供应电压的直流电下工作的设备的电控制装置，包括机电式继电器。根据本发明，所述继电器包括所述设备的转换开关和至少两个形成转换开关接触部的电刷固定器。
这样，消除了所述继电器和电刷固定器之间的电路线径、以及用于将所述继电器连接到这些线径的引脚，因为电刷固定器本身形成转换开关接触部。
下面将参考图4到图8对本发明进行描述，这些图显示本发明的五个根据本发明，所述继电器的开关的断开状态以及闭合状态定义为分别对应于通过所述设备的供电电流的通路的接通状态以及通过所述设备的所述电流通路的中断状态。所述设备中电流通路的此种中断可以通过短接所述设备或者断开所述电路而实现。
图4显示了一个包括一继电器1的印刷电路板100。所述继电器1可以包括两个线圈6、7，其中每个线圈偶联一个与开关3、4相连接的磁体。
图4还显示连接到所述电刷11、12用于给马达供电的电刷固定器13。根据本发明，所述电刷固定器13还形成继电器1的开关3、4的接触部。
这样，能够消除设置在印刷电路板100上的电连接引脚14、以及继电器1中的连接引脚17和电路板100的连接线径16。
在图4中，所述马达停止运转，其原因在于电刷11和12电连接到相同的电位点。因此，该马达短接，并且根据前面给出的定义所述开关3和4均处于断开状态。
为了启动该马达，一个电刷11必须连接到供电电位Ua而另一电刷12必须接地；因此，一个开关4必须在供电端子上切换到闭合状态。
开关3、4的切换可以通过一个微控制器5实现。所述微控制器5施加一个控制电压为继电器1的线圈6、7中的一个供电，从而致动开关3、4中的一个使之切换。
所述微控制器5还可以测量供电电压Ua的值，以致动一软件控制电路断开器，例如在马达转子上所检测到的扭矩大于一个预先设定的阀值的情况下。另外，所述微控制器5监视马达10的运行状态。特别是，该微控制器识别由继电器1控制的开关3、4的闭合或断开状态。
图5到图8显示图4中控制装置的具体实施方式
的变体。相同的元件具有相同的附图标记。
在图5中，电刷固定器13仍然形成继电器1的开关3、4的接触部。另外，已经可以通过使用一单一引脚作为用于两个开关3、4的接地部而省去一个额外的引脚。
在图6中，电刷固定器13仍然形成继电器1的开关3、4的接触部。另外，已经可以通过使用一单一引脚作为用于两个开关3、4的供电接触部Ua而省去一个额外的引脚。
在图7中，电刷固定器13仍然形成继电器1的开关3、4的接触部。另外，已经可以通过使用一单一引脚作为用于控制所述两个线圈引脚之一的供电接触部而省去一个额外的引脚。
在图8中，电刷固定器13仍然形成继电器1的开关3、4的接触部。另外，已经可以通过使用一单一引脚作为用于控制所述两个线圈引脚之一的供电接触部而省去一个额外的引脚，如图7所示，这个单一引脚还形成开关3、4的接地引脚。
必须注意，在所图示的例子中，接地和供电接触引脚可以随意转换，特别是在图8中，用于控制所述两个线圈的一个引脚的供电接触引脚还可以形成开关3、4的供电接触引脚。
另外，图示的各种通过省去引脚而进行的简化可以随意组合。
因此，根据本发明，得到一种由一个具有电刷固定器的继电器所形成的电子元件。这样一种元件使得可以更好集成电子元件来减少在电动马达内占用的体积。另外，这种集成有助于所述马达的装配。
当然，本发明并不限于作为例子描述的所述具体实施方式
；因此，本发明切换装置的继电器可以包括仅仅一个开关，所述开关的两个接触部由两个电刷固定器形成。类似地，供电电压Ua可以不同于12V。
权利要求
1.用于切换在一预先设定供电电压(Ua)的直流电下工作之设备(10)的电控制装置，该装置包括一个机电式继电器(1)，该继电器(1)包括所述设备(10)的转换开关(3、4、6、7)；以及至少两个形成转换开关接触部的电刷固定器(13)。
2.如权利要求1所述的电控制装置，其特征在于，所述转换开关包括两个开关(3、4)，其中每个开关包括一个由电刷固定器(13)形成的接触部。
3.如权利要求2所述的电控制装置，其特征在于，所述开关(3、4)是感应开关。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电控制装置，其特征在于，所述转换开关包括两个用于与所述设备的各供电引脚(地、Ua)相接触的引脚。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电控制装置，其特征在于，所述转换开关包括用于与所述设备的至少一个供电引脚(地、Ua)相接触的单个引脚。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电控制装置，其特征在于，该装置还包括一个设计成控制所述继电器(1)的转换开关状态的微控制器(5)。
7.如权利要求6所述的电控制装置，其特征在于，所述微控制器控制至少一个设计成致动开关(3、4)的线圈(6、7)。
8.如权利要求7所述的电控制装置，其特征在于，两个线圈(6、7)具有一个共同的接触引脚。
9.如权利要求7或8所述的电控制装置，其特征在于，所述线圈与所述设备的一个供电引脚(地、Ua)具有一个共同的接触引脚。
10.车辆通风件致动马达，包括一个整流器(15)；以及一个集成有一如权利要求1至9中任一项所述的控制装置的印刷电路板(100)，所述电刷固定器包括设计成与所述整流器相接触的电刷(11、12)。
全文摘要
用于切换在一预先设定供电电压(Ua)的直流电下工作之设备(10)的电控制装置，该装置包括一个机电式继电器(1)，该继电器(1)包括所述设备(10)的转换开关(3、4、6、7)、以及至少两个形成转换开关接触部的电刷固定器(13)。
文档编号H02P1/00GK1770346SQ200510117309
公开日2006年5月10日 申请日期2005年11月1日 优先权日2004年11月2日
发明者安东尼·鲁塞尔 申请人:法国阿文美驰轻型车系统有限公司