CN100521423C - 高压连接器盒 - Google Patents

Abstract

为可靠地避免控制器受到继电器和高压电路的热量或噪音的影响，一合成树脂制成的内壳体设置在顶壳体和底壳体之间。一高压电路设置在顶壳体和内壳体之间。一控制基板安装在底壳体上。底壳体由内壳体覆盖。由此，内壳体防止了控制基板被高压电路加热。一导电金属保护罩设置在带有控制基板的底壳体和内壳体之间，以覆盖包括控制基板的底壳体。由此，防止控制基板受到高压电路的噪音的影响。内壳体和保护罩分别具有一凸缘，它们通过叠置两个凸缘由螺栓固定在车体上。

Description

高压连接器盒

本申请是基于优先权申请号：日本专利申请No.2004-227836，该申请的内容在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种高压连接器盒，其用来将电动车辆的高电压、高电流的电路与电部件如继电器连接在一起，该高压连接器盒内具有一控制器。

背景技术

图5显示了一种通常的电连接箱体的一个例子(参考专利文献1)。

电连接箱体70包括：一顶壳体71和一底壳体72，顶壳体71和底壳体72都是由合成树脂制成；一继电器和一熔断器，它们安装在顶壳体71的上面；一汇流线电路板73、一柔性电路板74和一印刷电路板75，它们安装在顶壳体71和底壳体72之间。

顶壳体71带有一继电器安装部分76、一熔断器安装部分77和一连接器安装部分78。汇流线电路73安装在顶壳体71的下侧上。汇流线电路板73的汇流线的凸片端子79垂直伸入熔断器安装部分76、连接器安装部分78和底壳体72的连接器安装部分80内。凸片端子79在其下侧与柔性电路板74和印刷电路板75连接在一起。柔性电路板74的一端子端位于底壳体72的连接器安装部分81内。底壳体72的内部提供了一大的空间82。

图6显示了通常的电连接箱体的另一个例子(参考专利文献2)。

一电连接箱体83包括一顶壳体84和底壳体85之间的高电流配电盘86和低电流印刷电路板88，低电流印刷电路板88夹住高电流配电盘86下的绝缘板87。配电盘86和印刷电路板88通过一跨接线89连接在一起。继电器90和熔断器91安装在配电盘86的上侧。

在印刷电路板88上，安装有电子器件，例如微机92、电阻93和电容94，为了屏蔽电磁，微机92由金属壳体95覆盖。

专利文献1：日本专利申请公开No.2002-58132。

专利文献2：日本专利申请公开No.2003-87933。

发明内容

要解决的技术问题

根据图5所示的通常的电连接箱体70，当电子控制板安装在底壳体72的空间82内以及电连接箱体70用于高压的时候，由于其上侧的继电器触点和高压电路的热量和噪音，控制板(控制器)会失灵。

根据图6所示的通常的电连接箱体83，微机92作为印刷电路板88的控制器，也会从绝缘板87的一侧受到其上侧的继电器90和电流配电盘86的噪音的影响，而不是从金属壳体95的外部。

为了解决上述的问题，本发明的目的是提供一种高压连接器盒，其能够可靠地避壳控制器受到继电器和高压电路的热量和噪音的影响。

如何实现本发明的目的

为了实现本发明的目的，根据本发明描述的一个方面，高压连接器盒包括：一内壳体，安装在一顶壳体和一底壳体之间；电部件，安装在顶壳体上；一高压电路，安装在顶壳体和内壳体之间；一控制基板，安装在底壳体上；内壳体覆盖底壳体，控制基板通过内壳体防止被电路和高压电路的加热。

以上述的结构，带有控制基板的底壳体被由合成树脂制成的内壳体覆盖，高压电路设置在内壳体上，顶壳体设置在高压电路的上方，电部件如继电器安装在顶壳体上。由此，继电器触点和高压电路的热量被由合成树脂制成的具有低热传导性的内壳体绝缘，这样，热量很难传递到内壳体下侧的控制基板。由于控制基板的下侧被由合成树脂制成的底壳体覆盖，底壳体下的车体的热量被底壳体绝缘，避免传递到控制基板。因此，防止了控制基板的加热，控制基板总是能够正常工作。而且，通过顶壳体和内壳体双层覆盖控制基板，控制基板可靠地防止了外面的水和灰尘渗透到里面。

在上述的连接箱体中，根据本发明的第二个方面的高压连接器盒，其特征在于，在顶壳体和高压电路之间提供一空间，用来容纳连接电部件和高压电路的连接端子。

以上述的结构，容纳连接端子的空间增加了电部件与内壳体之间的距离，该空间可作为隔热器。由此，从电部件到内壳体内的控制基板的传热不容易进行。电部件的端子通过连接端子与高压电路的端子连接在一起。当电部件为一继电器时，高压电路的端子延伸到触点的开/关电路上，一励磁电路与低压电路连接在一起。

在上述的连接箱体中，根据本发明的第三个方面的高压连接器盒，其特征在于，在底壳体和内壳体之间提供一导电金属保护罩，底壳体由该保护罩覆盖。由此，底壳体上的控制基板避免了受到电部件和高压电路的噪音的影响。

以上述的结构，控制电路和底壳体由保护罩覆盖，保护罩由内壳体覆盖，高压电路设置在内壳体的上方，内壳体和高压电路由顶壳体覆盖，电部件安装在顶壳体上方。继电器触点的开关噪音被保护罩隔绝，这样来防止噪音传递到控制基板。保护罩不仅覆盖控制部分(ECU)，而且覆盖了整个控制基板，这样，控制部分和控制电路被一起保护，获得可靠的电磁屏蔽。内壳体和保护罩双层覆盖控制基板，这样可靠地阻止从电部件和高压电路到控制基板的热传递。

在上述的连接箱体中，根据本发明的第四个方面的高压连接器盒，其特征在于，其中，包括高压电路的汇流线电路覆盖内壳体的上侧。

以上述的结构，汇流线电路的由合成树脂制成的绝缘板完全将作为电部件的汇流线或高压电路和控制基板隔绝。由此，阻止了电部件和高压电路到控制基板的热量或噪音的传递。

在上述的连接箱体中，根据本发明的第五个方面的高压连接器盒，其特征在于，内壳体和保护罩分别包括一凸缘，通过叠置凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

以上述的结构，保护罩与车体电连接，保护罩上吸收的噪音通过车体传递到地面上。内壳体的凸缘和保护罩的凸缘由同一螺栓同步地紧固在一起，以将内壳体和保护罩相互固定。

结合附图，从下面的描述，本发明上述的和其他的目的和特点将更加清楚。

附图说明

图1是根据本发明的高压连接器盒的一个实施例的纵剖面图；

图2是高压连接器盒的固定结构的一个实施例的纵剖面图；

图3是高压连接器盒的分解透视图；

图4是组装完成的高压连接器盒的透视图；

图5是已有技术的电连接箱体的一个例子的纵剖面图；和

图6是已有技术的电连接箱体的另一个例子的纵剖面图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的高压连接器盒的一个实施例。高压连接器盒1包括：一顶壳体2，一内壳体3和一底壳体4，它们都是由合成树脂制成；一继电器5(电部件)，安装在顶壳体2上方；一高压电路7和34，设置在顶壳体2和内壳体4之间；一导电金属保护罩9，安装在内壳体3内；和一控制器10，安装在保护罩9内部的底壳体4上。

高压连接器盒1安装在电动车辆的车体上，该车体由金属材料制成。各个继电器5在各自的电极端子11处与蓄电池、反相器和励磁器的电路相连。其中一继电器5连正极，另一个继电器5连负极。

继电器5的每个端子11通过连接端子12分别与汇流线电路板6下面的汇流线的端子相连，这样与汇流线电路板6下面的汇流线7相连。汇流线电路板6上侧的汇流线34和汇流线电路板6下侧的汇流线7形成高压电路。下侧的汇流线7在内壳体3的顶壁13上布线。汇流线电路板6为由合成树脂制成的绝缘板结构，汇流线34在绝缘板的顶面布线。绝缘板称为内板。每个汇流线通过接线盒或连接器(没有显示)与外部的蓄电池和反相器端的电路相连。

带有印刷电路的电路板(没有显示)设置在底壳体4上，并与控制器10如ECU相连。底壳体4上的电路板(没有显示)作为一板件，与控制器10形成控制基板61。控制基板61设有一连接器(没有显示)，该连接器与作为外部电路的铠装线的连接器相连。底壳体4固定在保护罩9的外部。在底壳体4为基板的壳体，底壳体4可由合成树脂制成，也可由金属材料如铁板制成。

保护罩9形成的比内壳体3小。保护罩9通过将铁板折叠成U形制成。保护罩9不仅可由铁制成，而且可由导电材料如铜和铝制成。保护罩包括一其上侧的水平壁14、与壁14垂直的左/右垂直壁15和其下侧的开口16。保护罩9也可由上侧、左侧/右侧和前侧/后侧的五个壁形成。在本说明书中，前/后和左/右方向都是为了方便解说，在使用高压连接器盒时，不必要将这些方向与实际的方向相一致。

内壳体3包括其上侧的水平壁13、左/右垂直壁17、前/后垂直壁(没有显示)和其下侧的开口18。保护罩9设置成与内壳体3的内壁之间具有一小的间隙。保护罩9的外壁允许接触内壳体3的内壁。

保护罩9固定在底壳体4上，底壳体4固定在内壳体3上，而内壳体3固定在顶壳体2上。汇流线电路板6和汇流线7堆叠在一起，固定在内壳体3的顶壁13上。

放置阴-阴连接端子12的空间在汇流线电路板6和顶壳体2的顶壁19之间形成。继电器5的端子11穿过顶壳体2的顶壁19上的孔21与下面的连接端子12的上半阴电触点相连。每个汇流线的向上的端子22、23与连接端子12的下半阴电触点相连。顶壳体2的两个垂直侧壁24沿内壳体3的两侧壁17外表面设置。

内壳体3的两个侧壁17和保护罩9的两个侧壁15的底端位于和底壳体4的底端大体上相等的高度。内壳体3和保护罩9至少完全覆盖一电路基板(没有显示)和控制基板61的上部和两侧，该控制基板61包括底壳体4上的控制器10。

由于由合成树脂制成的内壳体3设置在继电器5与包括控制器10的控制基板61之间以及高压电路7、34与控制基板61之间，继电器5触点上的热量和作为高压电路7、34的汇流线上的热量被内壳体3的顶壁13和侧壁17隔绝。由此，热量不容易传递到控制基板61，这样，避免了对控制基板61的加热，消除了控制器10的失灵。

由于保护罩9安装在高压电路7、34和包括控制器10的控制基板61之间，继电器5和高压电路7、34产生的噪音被保护罩9吸收，不会传递到控制基板61。由此，消除了由于噪音引起的控制器10的失灵。

优选地，高压连接器盒1通过一固定件固定在车体的金属蓄电池箱上，保护罩9同步地置于上面。下面将描述这一结构。

图2显示了为固定高压连接器盒的一固定结构的一个实施例。除了固定结构，所有其他的部件都是和图1中的相同。这样，所有的部件标记相同的标号，并省略详细的解说。

在高压连接器盒1’内，带有托架形状的每个凸缘25、26与内壳体3’和保护罩9’一体形成。车体上的蓄电池箱30的螺栓31插入每个凸缘25、26上的开口27、29，凸缘25、26通过螺母32和螺栓31固定在一起。

内壳体3’的凸缘25沿水平方向从一垂直侧壁17的底端向外伸出。保护罩9’的凸缘26沿水平方向从内壳体3’内的一垂直侧壁15的底端向外伸出。内壳体3’的凸缘25设置在上侧，保护罩9’的凸缘26设置在下侧，两者相互叠置。

保护罩9’的凸缘26与车体(没有显示)的蓄电池箱30的底壁接触，该底壁由钢板制成，位于保护罩9’的下面。螺栓31固定在蓄电池箱30上。螺栓31插入保护罩9’的凸缘26的孔28和内壳体3’的凸缘25的孔27，并用螺母32固定。由此，通过内壳体3’的凸缘25，将保护罩9’的凸缘26压紧在蓄电池箱30上。这样，内壳体3’和保护罩9’固定在一起，保护罩9’通过蓄电池箱30，牢固地置于车体上，这样保护罩能达到良好的电磁屏蔽作用。在上侧，高压电路7、34和继电器5产生的噪音也被保护罩9’吸收，可靠地通过蓄电池箱30传递到车体。

安装继电器5时，将汇流线电路板6和内壳体3’使劲向下推动，金属保护罩9’能安全地承受推力，并安全地支撑汇流线电路板6和内壳体3’。由此，可提高安装继电器5的可制造性，可靠地防止汇流线电路板6、内壳体3’以及内壳体3’顶面上的汇流线7的变形。在图1的实施例中，描述了同样的机构。

在图2中，还显示了顶壳体2，继电器5的凸片端子11，连接端子12，每个汇流线的凸片端子22和23，控制器10以及固定在保护罩9’上的底壳体4。

图3和图4详细显示了上述的高压连接器盒。为了解说，图1和图2中的相同的部件标上了相同的标记。

在图3中，显示了继电器5，由合成树脂制成的顶壳体2，汇流线电路板6，由合成树脂制成的内壳体3’，布线在内壳体3’上的由导电金属线制成的汇流线7，由导电金属制成的保护罩9’，由合成树脂制成的底壳体4，设置在底壳体4上的控制器10如ECU，在底壳体上与电路基板形成在一起的控制基板61以及控制器10。

继电器5的凸片端子11插入顶壳体2的顶壁19的像切口一样的孔21内，通过连接端子12与下面的汇流线34的凸片端子22以及内壳体3’上的汇流线7的凸片端子23相连。

在本实施例中，每个继电器5具有四个凸片端子11。汇流线电路板6的汇流线34具有两个或三个用于继电器5的凸片端子22。紧贴内壳体3’的汇流线7具有一个或两个凸片端子23。紧贴内壳体3’的凸片端子23插入汇流线电路板6的绝缘板35上的像切口一样的孔(没有显示)内，与汇流线电路板6的凸片端子22设置在一起。

汇流线电路板6的宽汇流线34的垂直汇流线部分36延伸到内壳体3’上的负极接线盒37，内壳体3’上的汇流线7的垂直汇流线部分38延伸到正极接线盒39，两个汇流线分别连接到反相器上的电路(电线)的共用负极和共用正极(没有显示)。汇流线电路板6的负极窄汇流线40的水平端子41与内壳体3’上的正极端子42位于底壳体4上的接线盒43内，以形成一连接器。正极端子42与内壳体3’上的低电流熔断器44连接在一起，低电流熔断器44连接汇流线7。

每个汇流线7、34在顶壳体2上的两个接线盒45的每一个内都带有一端子(没有显示)。这两个端子与蓄电池上的共用正极电路和共用负极电路(没有显示)连接在一起。内壳体3’装有一电流传感器46和一高压熔断器47。顶壳体2装有一手动断路器48。

内壳体3’具有一水平顶壁13，垂直的前/后侧壁和左/右侧壁17、49，以及下侧的开口18。前侧壁49具有一开口51用来咬合底壳体4上的接线盒50。一对像托架一样的前/后凸缘25在侧壁17的底端向外伸出。凸缘25的底面25a稍微高出侧壁17的下端17a。凸缘25带有一孔27，用来插入垂直的螺栓。

保护罩9’具有一水平顶壁14，垂直的左/右侧壁15和一像托架一样的凸缘26，该凸缘26从侧壁15的底端向外伸出。顶壁14和其中一侧壁15带有一用来插入高压熔断器47的开口52，一用来使连接低压熔断器44和汇流线7的螺栓53的顶端露出来的孔54，一用来咬合内壳体3’的柔性锁紧钩55的锁紧孔56，以及一用来插入内壳体3’上的连接器43的孔。

保护罩9’带有一大的开口57，用来放置多个内壳体3’上的连接器50。如果没有连接器，保护罩9’可在其后侧设一垂直侧壁。凸缘26从其中与内壳体3’的凸缘25相对应的一侧壁15的前端和后端垂直伸出。凸缘26具有一个与内壳体3’的凸缘26的孔27同轴的孔28。保护罩9’可通过折叠一块钢板容易地形成U形。

底壳体4具有一水平绝缘底壁58(绝缘基板)和从底壁58的前/后、左/右边缘竖立的低的侧壁59、60。柔性锁紧钩55分别沿着左/右侧壁59突出。接线盒50、43设置于前侧壁60和左侧壁59的上端的上方。每个接线盒50、43固定在底壁58上。端子(没有显示)容纳在接线盒50、43内。端子与电路(没有显示)如底壁58上的印刷电路板连接。该电路与控制器10相连。控制器10和电路板(没有显示)形成控制基板61。

图3所示的各个部件按照图4所示进行组装以形成高压连接器盒1’。保护罩9’设置在底壳体4的上方。保护罩9’覆盖包括控制器10的控制基板61。内壳体3’设置在保护罩9’的上方，以使内壳体3’覆盖保护罩9’。汇流线电路板6叠置在内壳体3’上。顶壳体2覆盖汇流线电路板6和内壳体3’。继电器5安装在顶壳体2上。

保护罩9’的凸缘26设置在内壳体3’的凸缘25的下面，两凸缘相互叠置。同一螺栓插入凸缘25、26的孔27、28，凸缘25、26在车体的导电金属蓄电池箱上固定在一起。内壳体3’的垂直侧壁17、49沿底壳体4的侧壁59、60的外表面设置。垂直侧壁17、49的底端紧靠在底壳体4的底壁的外边缘上的凸缘58a上。

以汇流线电路板6的汇流线34和内壳体3’上的汇流线7为结构的高压电路通过由合成树脂制成的内壳体3’绝缘。由此，高压电路和继电器5的触点的热量影响被内壳体3’隔绝，这样，热量很难传递到控制器10，这样就可防止控制器10的失灵。

包括控制器10的控制基板61被保护罩9’覆盖。由此，隔绝了继电器5的噪音，噪音可靠地通过凸缘26从保护罩9’传递到车体。内壳体3’和保护罩9’采用同一螺栓同时相互固定，这样提高了组装高压连接器盒1’的可制造性。

为安装继电器5，当把继电器5使劲向下推动时，保护罩9’能安全地承受推力。由此，可靠地防止内壳体3’、汇流线电路板6以及顶壳体2的变形和破坏。可提高安装继电器5，即，将继电器5的凸片端子11插入连接端子12的可制造性。

高压电路的上侧、前/后侧和左/右侧被顶壳体2完全覆盖。包括控制器10的控制基板61由保护罩9’、内壳体3’和顶壳体2三重地覆盖。由此，提高了高压连接器盒1的水密性。

除了继电器，一盒形的强电流熔断丝可安装在顶壳体2上。

另外，本领域技术人员应该明白，上面的说明书是披露的装置的一个优选实施例，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变和改进。

Claims (16)

1、一种高压连接器盒，包括：

一顶壳体；

一底壳体；

一内壳体，安装在顶壳体和底壳体之间，该内壳体具有上部水平壁和提供了一开口的下部竖直壁；

一电部件，安装在顶壳体上；

一高压电路，插在顶壳体和内壳体之间；和

一控制基板单元，安装在底壳体上，

其中，内壳体覆盖底壳体，底壳体位于内壳体的所述开口内，控制基板单元通过内壳体保护以免被电部件和高压电路加热。

2、如权利要求1所述的高压连接器盒，其特征在于，在顶壳体和高压电路之间设有用来容纳连接所述电部件和所述高压电路的连接端子的空间。

3、如权利要求1所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：

一保护罩，该保护罩由导电金属制成，安装在所述底壳体和所述内壳体之间，

其中，所述保护罩位于内壳体的所述开口内并覆盖底壳体，用来保护控制基板单元免受电部件和/或高压电路的电噪音的影响。

4、如权利要求1所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：一汇流线电路板，该汇流线电路板包括所述的高压电路，该高压电路覆盖内壳体的上侧。

5、如权利要求1所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：一保护罩，该保护罩由导电金属制成，设置在所述底壳体和所述内壳体之间，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

6、如权利要求2所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：

一保护罩，该保护罩由导电金属制成，安装在所述底壳体和所述内壳体之间，

其中，所述保护罩覆盖底壳体，用来保护控制基板单元免受电部件和/或高压电路的电噪音的影响。

7、如权利要求2所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：

一汇流线电路板，该汇流线电路板包括所述的高压电路，该高压电路覆盖内壳体的上侧。

8、如权利要求3所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：

一汇流线电路板，该汇流线电路板包括所述的高压电路，该高压电路覆盖内壳体的上侧。

9、如权利要求6所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：

一汇流线电路板，该汇流线电路板包括所述的高压电路，该高压电路覆盖内壳体的上侧。

10、如权利要求2所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：一保护罩，该保护罩由导电金属制成，设置在所述底壳体和所述内壳体之间，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

11、如权利要求3所述的高压连接器盒，其特征在于，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

12、如权利要求4所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：一保护罩该保护罩由导电金属制成，设置在所述底壳体和所述内壳体之间，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

13、如权利要求6所述的高压连接器盒，其特征在于，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

14、如权利要求7所述的高压连接器盒，其特征在于，还包括：一保护罩，该保护罩由导电金属制成，设置在所述底壳体和所述内壳体之间，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

15、如权利要求8所述的高压连接器盒，其特征在于，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

16、如权利要求9所述的高压连接器盒，其特征在于，内壳体和保护罩分别具有一凸缘，该内壳体和保护罩通过叠置所述凸缘由螺栓同步地固定在车体上。

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