CN102734936B - 具有含传导路径的板件的电热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电热装置，具有多个电热元件，电热元件被壳体容纳且抵接待加热介质在其上流动的热传导表面，电热元件包括用于电连接的接触接线片，其中设在相同高度的接触接线片由包括传导路径(18)和形成得用于接触接线片的电接触的接触接线片插座(13)的板件(1)连接。制造简单且经济的电热装置包括板件(1)，非导电材料的承载板(20)和冲压金属板(10)连接成一个单元。本发明还涉及制造具有该特性的板件(1)的方法，其中承载板(20)通过注塑法制造，金属板(10)经历冲压操作以形成由连接脊(12)连接的区域元件(11.1-11.5)，并且接触接线片插座(13；15)设置在区域元件(11.1-11.5)中，承载板(20)和金属板(10)连接且之后连接脊(12)分开。

Description

具有含传导路径的板件的电热装置
技术领域
本发明涉及一种电热装置，所述电热装置具有多个电热元件，这些电热元件被壳体容纳且邻接热传导表面，待加热的介质能够在所述表面上流动。电热装置的加热元件配备有接触接线片，用来进行它们的电连接。所有或者其中一些接触接线片被设置在基本上相等的高度处，并且由板件进行连接，该板件具有传导路径且包括用来电连接这些接触接线片的接触接线片插座。 
背景技术
具有这种特性的电热装置例如从EP1 872 986 A1中得知，该EP1 872 986 A1也来源于本申请人。在本领域的现有情形下，该壳体形成了腔室，在该腔室中电热元件的热被传导到液体介质中。为了这个目的，电热元件被设置于多个U形加热腔室中且与加热腔室的壁进行热传导接触，液体介质在其外部进行流动。 
然而，一种普通电热装置也可以由电辅助加热器形成，用来加热车辆乘客车厢中的空气。在这种情形下，壳体通常由框架形成，在该框架中多个电热元件被保持在层结构中，该层结构包括散热器元件，其邻接于电热元件且待加热的空气在所述散热器元件上面进行流动。在这里，电热元件也包括PTC元件，所述PTC元件在两侧上具有与之邻接的金属片镶边。单个金属片镶边从层结构上显露出来以在侧部形成接触接线片。具有这种特性的电热装置例如EP1 157 867 A1中所述。 
对于这种普通加热装置，存在简单地接触该电热元件的必要性。这里，通常在对电热元件进行任何电连接之前将电热元件预先组装在壳体中。因此，常常需要插头连接，其有助于连接至电热元件的接触接线片的简单但有效且永久的电连接。 
从EP 1 872 986 A1中得知的电热装置以平行排提供的多个电热元件。每个电热元件具有两个接触接线片，其每个均必须通过板件进行连接。在这方面，EP1 872 986 A1披露了一种导体板，所述导体板具有用于相关接触接线片的导电路径和与所述导电路径电连接的接触接线片插座，将各种接触接线片集合至加热回路且进一步支撑平插头。这些平插头被容纳于又一导体板的插座中且电连接至所述导体板，所述导体板包括用于所述电热装置的开环和闭环控制的回路，单个的加热回路可以由它进行转换。 
电路板的制造成本巨大。此外，由于特定的传导路径，电路板不允许做任何改装以形成不同的加热回路或者不同的传导路径。此外，接触接线片插座例如是焊接到导体板上的且因此电连接至传导路径。这不仅需要精细的制造方法，还需要限制现有技术板件能够被使用的温度。 
发明内容
本发明的一个目的是提供包括传导路径的板件，所述板件可以被更简单和更低成本地制造。此外，本发明的一个目的是提供板件的制造方法。 
为了解决该装置相关的问题，本发明提供了具有权利要求1中的特征的电热装置。本发明的电热装置与现有技术电热装置不同之处在于，本发明电热装置中的板件包括非传导材料的承载板和冲压金属板。所述承载板和所述冲压金属板连接起来以形成一个单元。 
承载板一般由一种不导电塑料制成，优选地由注塑方法制成，这样承载板能够包括更多功能的表面或者元件，这有助于安装在壳体中或者壳体 上，其用于壳体的完成或者其他部件(例如电子元件或者电缆路线)的装配。作为一种塑料，Procan，PPT GF30(CTI 600)或者其他较为耐热的塑料可以被考虑。这提供了使板件经受住更高温度的可能性，特别是当与金属板的电连接仅通过插入产生而没有任何焊料连接时。可根据需要而制成提供板件(即承载板)的结构整体性的部件，并所述部件仅受注塑制造的可能性所限制。然而，对于根据本发明的板件，传导路径由冲压金属板制成。该冲压金属板可以经济地制备并随后连接至承载板。 
如进一步的改进中所建议的，由于接触接线片插座通过冲压形成为一个部件且在金属板上弯曲，因此能够避免用于电热元件与板件的电连接的各种部件的连接。为了这个目的，金属板优选地由冷拉的、良好接触的材料(例如CuSnNi1Mg)制成，其上覆盖有数微米的银和/或铜/锡构成的薄涂层。这里，为了所述接触接线片的相对布置的侧面上的接触接线片的限定的接触，接触接线片插座具有可抵接的接触弹簧，所述接触弹簧在一定压力下抵接所述接触接线片。 
因此，本发明提供了通过金属板的冲压和弯曲而将传导路径和用于接触接线片的连接所需的元件形成为一个部件的可能性，所述金属板为了硬化和定位在壳体上而连接至承载板，所述承载板为了这而特别形成，并且所述承载板由经济的塑料制成。 
为了进一步简化电连接，根据本发明的优选实施例，建议提供至少一个平插头，所述平插头由所述承载板上形成为一个部件的平插头保持器保持。平插头通常从承载板的一侧上突出，并且也就是从面对远离金属板的上侧上突出。为了平插头的电接触，金属板包括与平插头相应地形成的平插头接触插座。该平插头接触插座也优选地装备有接触弹簧，以使得仅通过将所述插头插入到平插头接触插座中而发生平插头的电接触。 
而后，根据本发明的板件的冲压金属板一方面包括用于接触接线片的传导路径和插座，另一方面包括用于平插头的传导路径和插座，优选只通 过冲压而切割出，借此通过将接触接线片或者平插头直接插入传导路径中而发生电接触。本发明的板件可以因此容易与电热元件以及与用于此目的的电源或者回路进行接触。具有权利要求1的特性和根据从属权利要求的其进一步改进的板件其本身(而没有电热装置)对于本发明也是基本的。 
平插头优选地由金属片条形成，并且具有至少一个锁定突起，该锁定突起从金属片条的侧面突伸出，并且通过冲压和弯曲形成。所述平插头通过该锁定突起锁定至平插头保持器。通常，平插头保持器包括用于此的底切，所述底切靠近用于所述平插头的插入和保持槽而形成，并且在锁定突起通过所述槽之后所述锁定突起夹紧在所述底切中。之后，由于锁定突起与底切相邻接，该锁定突起防止平插头在相反的方向上被拉出。 
为了承载板与冲压金属板之间的方便连接，保持元件被设置在承载板上，优选地形成为一个部件，金属板能够通过该保持元件被锁定至承载板。然后连接移动优选地导致冲压金属板与承载板之间的强制锁定连接(positive locking joint)。 
这里，承载板通常有多个适当的保持元件，所述保持元件作为一个部件形成于承载板上。通常，它们至少夹紧在冲压金属板的边缘区域。 
为了将金属板固定并完全附接至载体元件，金属板包括分配给保持元件的保持开口，保持元件穿过该保持开口以相对于金属板锁定。通常，冲压金属板在它的中央区域中也包括具有此特性的多个保持开口。因此，该冲压金属板被锁定至承载板，并且因此不仅在边缘处被牢固地保持，而且在其中央区域中的各个点处也被牢固地保持，并且优选地在其整个纵向延伸部上被牢固地保持。 
根据本发明的优选实施例，在保持开口基本中央地由一保持元件脊桥接时发生特别牢固的锁定，其中，保持元件脊在承载板上形成为一个部件，并且弹簧杆和闭锁接线片从所述保持元件脊处向下突伸出，所述弹簧杆形 成于所述保持元件脊的两侧上，所述闭锁接线片设置在所述保持元件脊上，夹紧在金属板的后面。 
根据本发明的优选进一步改进，金属板有多个区域元件，所述区域元件被分配给电热装置的加热回路，并且所述区域元件集合电传导路径。这些区域元件最初通过连接脊连接在一起，这样金属板可以作为统一的部件通过冲压和弯曲而制备。平插头中的至少一个被分配给每个独立的区域元件。承载板包括使连接脊自由保留的冲压开口。连接脊通常几乎从中央穿过合适的冲压开口。通常通过注塑制成的冲压开口有助于在冲压金属板的组装之后使连接脊从中穿过，以便于使单独区域元件彼此电绝缘。这里，通常在承载板侧上，保持元件中的至少一个被分配给每个单独区域元件。 
根据本发明的同等的方法相关方面，如下述制造包括传导路径的板件：首先通过冲压或者弯曲处理金属板，所述金属板用来形成传导路径和区域元件，所述区域元件由连接脊和设置在区域元件中的接触接线片插座连接在一起。之后仅发生连接至承载板。根据本发明，所述承载板是通过注塑方法用塑料制成的。连接脊仅在连接处理之后被分开，以将先前统一制造且相互连接的区域元件进行电绝缘。通常，承载板最初独立于金属板而制成。但是，不能排除以下情况：通过过模制金属板而使得两个部件相连接，并且同时制造承载板。 
在根据本发明方法的保护范围内，在连接期间，优选地每个区域元件均强制地锁定至承载板，从而甚至在连接脊被分开之后，也将单独区域元件牢固地保持在承载板上。 
根据本发明技术的进一步优选的实施例，在承载板和金属板已被连接起来后，平插头被插入到所分配的平插头保持器中。在该插入移动的终点(所述终点通常由形成于平插头上的插入止动件确定)处，所述平插头锁定在平插头接触保持器中，并且形成于板件上的平插头接触插座以插入连 接的方式与相应的平插头进行电接触。因此，在插入移动的范围内，实现了平插头与冲压金属板的机械附接以及电耦接。 
附图说明
本发明的进一步详细说明和优点在下述结合附图的实施例中进行描述。在附图中： 
图1是根据本实施例的板件的上侧视角的立体分解图； 
图2是根据本实施例的板件的下侧视角的立体分解图； 
图3是图1和2所示的实施例在所有部件连接后的其上侧的立体平面图； 
图4是图1和2所示的实施例在所有部件连接后的其下侧的立体平面图； 
图5是沿着图3中V-V线的横截面图； 
图6是沿着图3中所示的V1-V1线的横截面图；以及 
图7是图3中V11的详细视图。 
具体实施方式
图中的部件是加热装置的板件，其已从例如EP1 872 986 A1中公知，其具有以平行排设置的多个电热元件。在这方面对EP1 872 986 A1中的具体描述进行参考。该专利申请的公开内容通过引用包含于本申请的公开内容中。在以下的具体描述中，仅对EP1 872 986 A1中被设计为配电板的部件进行详细地描述。 
在附图中该板件由附图标记1所标记，并且包括金属板10、承载板20和多个平插头30。 
更进一步，在附图中，相关部件的上侧由附图标记2所标记，并且下侧由附图标记3所标记。 
通过冲压和弯曲冷拉接触材料(例如带有2.5微米厚的银涂层的CuSnNi1Mg)制成金属板10。由于冲压操作，金属板被再成形为栅格状形式的。金属板10具有五个区域元件11，它们通过连接脊12彼此相连。每个区域元件11具有多个接触接线片插座13，所述接触接线片插座通过切割插入开口留下接触弹簧14而形成，该接触弹簧从位于与所述插入开口相对位置的边缘向下突伸出。这些冲压出来的接触弹簧通过弯曲而相对于金属板10的上侧2被设置，以使得从下侧3上制造出来接触弹簧14的微小的漏斗状锥形尖端。 
用附图标记15表示的平插头接触插座也具有合适的接触弹簧14。对于每个区域元件11.1至11.5提供一个平插头接触插座15.1至15.5(图3)。 
更进一步，长方形保持开口16和内部开口17通过冲压形成于金属板10上。金属板10的剩余材料部分形成脊状的、部分平坦的传导路径18。金属板10的所有功能元件和功能区域仅通过在板状、金属片的半成品上的冲压和冲压/弯曲操作而形成。 
承载板20形成用于金属板10的平接触基底21，穿过金属板10的内部开口17的硬质部件22在该基底上延伸。硬质部件22的轮廓基本上与所分配的区域元件11的边缘轮廓对应，以使得金属板10相对于承载板20对齐，并且金属板10仅能够在相对于承载板20的预定方向与之邻接。该接触基底21还具有弹簧杆23，闭锁接线片24从其上突出，在图6中所述闭锁接线片24被放大示出，并且形成保持元件，用于金属板10在承载板20上的强制锁定保持件。为此，弹簧杆23和闭锁接线片24穿过保持开口 16并且闭锁接线片24在金属板10的下侧3后面夹紧。弹簧杆23从保持元件脊25延伸，在金属板10和承载板20连接后，保持元件脊近乎位于中央地桥接所述保持开口16(参考图6)。用于区域元件11.4和11.5的接触基底21.4和21.5由弹簧杆23.4、23.5限制在边缘处，所述弹簧杆23.4、23.5具有分配的闭锁接线片，所述闭锁接线片在连接状态中与对应的区域元件11.4和11.5的边缘相互作用，并以强制锁定的方式固定它们。 
金属板10的外部轮廓也被弹簧杆23沿着周向夹紧且强制锁住。 
在与连接脊12的位置相对应的位置处，承载板20包括冲压开口26。在连接状态中，该连接脊近乎位于这些冲压开口26的中央。 
承载板20的上侧2(其可以从图1中看见)具有五个平插头保持器27，并且在每个情况中，分布在纵向侧部的三个支撑件28在所述上侧2上面突出，所述支撑件在与所述平插头保持器27相同的高度处终止。每个平插头保持器27具有插槽27.1，所述插槽根据平插头30的厚度而形成，并且这导致形成容纳区域27.2，其被形成承载板20的塑料材料沿周向环绕并形成底切。最后，与接触接线片-或者平插头接触插座13、15相对应，接触插口29在承载板20上自由保留(leave free)。 
在承载板20的注塑过程中，承载板20的所有先前所描述的元件都与所述承载板形成为一个部件。 
平插头30具有从相对布置的侧面31突伸出的锁定突起32，所述锁定突起通过冲压和弯曲平插头30的平面片而形成。此外，插入止动件33从平插头30的侧面向下突伸出，平插头保持器27的自由面侧设置有槽27.3以容纳所述插入止动件。 
对于所示的实施例，最初通过注塑的方式用耐热塑料(如PBT)将承载板20制成为一个部件。通过冲压和弯曲而制备金属板10。然后，将这两个部件10、20彼此相对放置。这里，承载板20通常定向成使其下侧3面朝上。在将金属板10放置在位后，用连接工具将金属板10压制在承载 板20的接触基底21上。这样做，闭锁接线片24相对于保持开口16的边缘进行闭锁或者相对于区域元件11.4、11.5的纵向边缘进行闭锁。以相似的方式，设置在承载板20的纵向边缘上的弹簧杆23相对于金属板10沿其外部轮廓进行闭锁。 
然后，通过分离工具(例如通过冲切工具)而实施分离操作，在该过程中连接脊12被分开。通过冲压开口引入冲压冲头并将连接脊12剪断。具体可以从图4中看到，连接脊12的其余部分位于冲压开口26的区域中。制造出五个区域元件11.1至11.5，它们彼此电绝缘。 
此后，平插头30从上侧2被引入到所分配的平插头保持器27的相应插槽27.1中。在该插入移动的范围中，锁定突起32被弹性压回到平插头材料30的平面中去。最后，平插头30的尖端压制在平插头插座15的接触弹簧14上，以使得平插头插座15的接触弹簧14延伸超出下侧3地进行弯折，所述接触弹簧14最初形成得与接触接线片插座13一样且随接触接线片插座13一起延伸得超出金属板10的上侧2。通过插槽27.1对平插头30的精确引导，简化了所述接触弹簧14的该再成形移动。平插头30通常由机器压入。当插入止动件33抵接平插头保持器27的槽27.3的底部时终止平插头的插入移动。该位置在图5中以截面视图示出。 
通过这种方式制备的板件1然后被推到单独电热元件的接触接线片上，以按照区域元件11.1至11.5将它们集合到加热回路中。这里，相关电热元件的接触接线片中的一个总是被接地的区域元件11.1接触，而其他区域元件11.2至11.4通过所分配的平插头30.2至30.5被连接至开关(特别是电源开关)，所述开关被焊接至导体板上，所述导体板被置于支撑件28以及平插头保持器27的正面侧端上，且具有用来使平插头30与传导路径电接触的平插头插座(参考EP1 872 986 A1)。 
需要指出的是，在实施例中，通过省去所有连接脊12的全部移除可以以简单的方式改变加热回路。 
附图标记的列示 
1板件 
2上侧 
3下侧 
10金属板 
11区域元件 
11.1-11.5单独加热回路的区域元件 
12连接脊 
13接触接线片插座 
14接触弹簧 
15平插头接触插座 
16保持开口 
17内部开口 
18传导路径 
20承载板 
21接触基底 
22硬质部件 
23弹簧杆 
24闭锁接线片 
25保持元件脊 
26冲压开口 
27平插头保持器 
27.1插槽 
27.2容纳区域 
27.3槽 
28支撑件 
29接触插入开口 
30平插头 
31侧面 
32锁定突起 
33插入锁定。 

Claims (8)

1.一种电热装置，所述电热装置具有多个电热元件，所述电热元件被壳体容纳且抵接热传导表面，待加热的介质在所述热传导表面上流动，其中所述电热元件包括用于电连接的接触接线片，其中基本布置在相同高度的接触接线片通过板件(1)连接，所述板件包括传导条(18)和形成得用于接触接线片的电接触的接触接线片插座(13)，
其中，
所述板件(1)包括载板(20)和冲压金属板(10)，并且所述载板(20)和所述冲压金属板(10)被连接在一起，
其中，所述载板(20)具有至少一个平插头(30)，所述平插头由在载板(20)上作为一个部件形成的平插头保持器(27)保持，所述平插头保持器在所述载板上延伸，并且其中，所述冲压金属板(10)形成多个区域元件(11)，所述区域元件被分配给所述电热装置的加热回路，集合传导路径，通过连接脊(12)彼此初始相连，并且作为单件金属板的组成部分而被制造，其中平插头(30)中的至少一个被分配给单个区域元件(11)，并且载板(20)形成使所述连接脊(12)自由保留的冲压开口(26)。
2.根据权利要求1所述的电热装置，其特征在于，所述接触接线片插座(13)通过在所述冲压金属板(10)上冲压和弯曲而形成为一个部件。
3.根据权利要求1或2所述的电热装置，其特征在于，每个所述接触接线片插座(13)均包括接触弹簧(14)，所述接触弹簧可抵接接触接线片的相对布置的侧面。
4.根据权利要求1所述的电热装置，其特征在于，形成于所述冲压金属板(10)上的平插头接触插座(15)被分配给平插头(30)且通过插头连接方式进行接触。
5.根据权利要求1或2所述的电热装置，其特征在于，所述平插头(30)由金属片条形成，并且包括至少一个锁定突起(32)，所述锁定突起从侧面(31)突伸出，通过冲压和弯曲而制造，且相对于平插头保持器(27)锁定。
6.根据权利要求1或2所述的电热装置，其特征在于，所述冲压金属板(10)通过在所述载板(20)上形成为一个部件的保持元件(23)锁定至所述载板(20)。
7.根据权利要求6所述的电热装置，其特征在于，具有保持开口(16)，所述保持开口为所述保持元件(23)而形成，并且使所述保持元件(23)从中穿过以相对所述冲压金属板(10)进行闭锁。
8.根据权利要求7所述的电热装置，其特征在于，所述保持开口(16)基本由所述载板(20)的保持元件脊(25)中央地桥接，形成于所述保持元件脊两侧上的弹簧杆(23)从所述保持元件脊处向下突伸出，闭锁接线片(24)夹紧在所述冲压金属板(10)的后面。
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