CN103384943A - 包括抵抗严苛环境的电连接件的电子电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁促动器，其包括具有多个面（20、21）的壳体（9）和电子控制电路（14），该电路被分为至少两个部分（14a、14b），所述部分分布在壳体（9）的至少两个相邻面（20、21）上，电路的每个部分（14a）包括至少一个金属连接器（25a），所述金属连接器被布置为电和机械连接至电路的另一部分（14b）的金属连接器（25b），以便形成电连接件（24）。

Description

包括抵抗严苛环境的电连接件的电子电路

技术领域

本发明涉及在两个电路之间或电路的两个部分之间的电连接件的实施。特别地，其应用于电磁促动器。

背景技术

最常见的机动系统通常包括内燃机，其包括界定燃烧腔室的发动机组，所述燃烧腔室具有由汽缸头封闭的一端和由滑动地接收在发动机组中的活塞封闭的相对端。活塞通过连接杆链接到曲轴，所述曲轴设置为将活塞的往复滑动运动转换为经由离合器和变速箱传递至车辆驱动轮的连续旋转运动。汽缸头包括用于将燃烧腔室连接至空气供应回路和用于燃烧气体的排放回路的管道。在四冲程热机中，这些连接器件包括阀，所述阀可在关闭管道的位置和打开管道的位置之间移动。

在机动车辆领域中，减小消耗和二氧化碳排放物的期望使制造商将电子部件并入在发动机中，以便紧密地控制其每个参数。车辆的发动机舱是严苛的环境，其中有高温、振动和油雾饱和的气氛。电子部件和特别是电子电路必须被保护免于受到温度和特别是油的损坏。

为了优化发动机的效率，纯机械构件，诸如用于促动阀的凸轮轴，通常被电磁促动器替换，该电磁促动器被电子电路控制。这些电子电路尽可能靠近促动器安装，以便限制控制构件和促动器之间的缆线。

促动器通过控制电子电路驱动，所述控制电子电路并入有计算电子器件和功率电子器件、传感器、接口等。因此，在平坦的刚性支撑件上制造的电路可以体积大，且由于集成功能而占据相当大的空间。

为了限制由电子电路占据的体积，电路的支撑件可被附连至促动器壳体的面。但是，电路的尺寸则被限制到促动器壳体的尺寸。

为了限制促动器占据的体积，设想将控制电路分为多个部分，该多个部分分布在促动器壳体的多个面上。所述部分则被电链接在一起。

传统连接器件使用电连接件，电连接件包括插入到阴接收器中的阳部分，例如经由销的连接件。结合多个销，电路的一部分包括组织在梳状件中的一系列阴槽，电路的另一部分包括接收阴槽的阳格栅。但是，在发动机的严苛环境中，该类型的连接件不提供足够的抵抗以确保电路随时间的操作，因为连接件的阳和阴部分之间的接触涉及收缩。此外，这样的连接件需要制造的好的准确性，因为槽通常小且不能抵抗变形。

本发明因此提出一种新型的连接件，其适于发动机环境。

发明内容

本发明涉及一种电子电路的第一电连接器，所述连接器具有片的形式，且包括：

第一部分，形成脚部，脚部具有大致沿平面延伸的第一子部分，且被设计为通过钎焊到所述电子电路上而被组装，

第二部分，沿大致横向于第一部分的所述钎焊子部分的方向延伸，且包括设计为与电连接器接触的接触表面。

根据连接器的一个实施例，第一部分包括钎焊子部分和所述第二部分之间的柔性元件。

根据连接器的一个实施例，柔性元件包括至少一个折叠部。

根据连接器的一个实施例，柔性元件大体为S形。

根据连接器的一个实施例，钎焊子部分包括至少两个凸耳，凸耳在大致相同的直线上延伸，且被中间凸耳分开，该中间凸耳在相同直线上延伸，但是沿与两个凸耳相反的方向。

根据一个实施例，连接器包括热导材料。

本发明还涉及电子电路的第二电连接器，所述连接器具有片的形式，且具有部分，所述部分包括表面，所述表面被设计为与第一电连接器的第二部分的接触表面接触。

本发明还涉及电子电路的电连接组件，其包括根据本发明的第一连接器和根据本发明的第二连接器。

本发明还涉及一种电子电路，包括支撑件和根据本发明的至少第一连接器，连接器的第一部分的所述第一子部分钎焊到支撑件上。

本发明涉及电子电路，包括至少两个不同部分，电路的部分通过连接件电链接，所述连接件包括至少两个连接器，其每个链接到电路的部分，每个连接器包括基本平坦的接触表面，和用于将接触表面刚性地链接在一起的器件。

因此，允许电路部分之间的电链接的连接件是刚性的，且可抵抗高温和振动。连接件不包括阳或阴部分，其使得可以产生强固的机械链接，例如通过焊接。

有利地，连接器可包括柔性脚部，其使得可以在组装之前调整连接器的相应位置，并提供连接件的柔性，以便更好地抵抗部件的振动和膨胀。

根据电子电路的一个实施例，连接器包括片和脚部，片包括至少一个电接触表面，脚部延伸片并将片链接至电路的一部分。

根据电子电路的一个实施例，连接器设置为使得，第一部分的连接器的片平行于第二部分的至少一个片布置，从而每个片的接触表面接触。

根据电子电路的一个实施例，连接器通过焊接连接。

根据电子电路的一个实施例，连接器通过机械器件连接。

根据电子电路的一个实施例，连接器包括柔性脚部。

本发明还涉及电磁促动器，包括根据本发明的电子电路。

本发明还涉及电磁促动器，其包括具有多个面的壳体和电子控制电路，该电路被分为至少两个部分，所述部分分布在壳体的至少两个相邻面上。根据本发明，电路的每个部分包括至少一个金属连接器，其被布置为电和机械连接至电路的另一部分的金属连接器，以便形成电连接件。

电子电路可并入计算电子器件、功率电子器件、传感器或接口。电子电路控制例如传递至促动器的信号的操作和/或功率。具体地，当电路并入到功率电子器件中时，电路还称为电子功率电路。

根据促动器的一个实施例，连接件被布置为形成至少两个梳状件的齿，梳状件的齿偏置。

根据促动器的一个实施例，每个连接器包括大致平坦的电接触表面和用于将接触表面刚性地链接在一起的器件。

根据促动器的一个实施例，连接器包括片和脚部，片包括至少电接触表面，脚部延伸片并将片链接至电路的一部分。

根据促动器的一个实施例，连接器设置为使得，第一部分的连接器的片平行于第二部分的至少一个片布置，从而每个片的接触表面接触。

根据促动器的一个实施例，第一电路部分制造在附连至壳体的上部面的第一支撑部分上，第二电路部分制造在附连至壳体的前部面的第二支撑部分上，第一电路部分的连接器包括垂直于壳体的上部面取向的片，同时，第二电路部分的连接器的片平行于壳体的前部面取向。

根据促动器的一个实施例，连接器通过焊接连接。

根据促动器的一个实施例，连接器通过机械器件连接。

根据促动器的一个实施例，连接器包括柔性脚部。

附图说明

将参考附图，其中：

图1是根据本发明的机动系统的视图；

图2示出图1可见的根据本发明的促动器，而没有其帽；

图3是图2所示的促动器的电子电路的连接器的第一实施例的详细视图；

图4是图2所示的促动器的电子电路的连接器的第二实施例的详细视图；

图4a是图4所示的连接件的详细视图，

图5示出根据本发明的电连接器的例子；

图6示出根据本发明的电连接器的另一例子；

图7示出根据本发明的电连接器的又一例子；

图8示出根据本发明的电子电路板的例子。

具体实施方式

本发明的基本想法是将电子电路分布在促动器壳体的面上，以便获得紧凑和并入完整电子电路的壳体。

图1示出机动系统，其包括四冲程内燃热机1。发动机1由发动机组（未示出）和汽缸头2形成，汽缸头安装在发动机组上且覆盖有汽缸头盖5，该盖与汽缸头2界定壳体，用于一组阀促动器3。促动器3附连至汽缸头2，并每个通过鞋状件4搁置在汽缸头上。汽缸头盖5在该例子中示出为透明的，以便允许看到促动器3。这样的热机的总体结构和操作本身是已知的，且将不被详细解释。

阀促动器3允许入口和出口阀的促动，替代凸轮轴。因此可以单独控制每个阀，且执行复杂和优化的燃烧循环。促动器制造为独立构件。它们包括用于阀的运动的构件，通常是促动滑动杆，具有与阀协作的一端和固定到叶片的一端，叶片容纳在电磁线圈内，该电磁线圈能够沿相反方向施加吸引力在叶片上。线圈链接至集成电子电路，其控制用于阀的运动的构件并为其供电。

图2更具体地示出图1所示的促动器中的一个。

在该示例性实施例中，促动器包括金属壳体9，其包封用于阀的运动的构件。在壳体9的下部面10上，还示出阀促动杆11和其复位弹簧，它们从壳体9突出，且设计为插入到汽缸头2中。促动器3还包括连接器插头8，连接器插头布置在前部面上且用于链接电子电路14至电源和发动机控制单元或ECU。

更准确地，具有附图标记14的电子电路包括支撑件15，其分为第一支撑部分17和第二支撑部分18，以及分布在每个支撑部分17、18上的电子部件。支撑部分17、18每个分别附连至壳体9的面，在该情况下，附连至上部面21和前部面20。电子电路14因此包括两个部分14a和14b，该两个部分经由电连接件24电链接在一起。

第一电路部分14a制造在第一支撑部分17上，该第一支撑部分附连至壳体的上部面21。第二电路部分14b制造在第二支撑部分18上，该第二支撑部分附连至前部面20。

电路部分14a和14b通过连接件24电链接，连接件24布置在两个平行梳状件26和27中，如图3所示。

连接件24通过连接器25a和连接器25b的刚性机械组件形成，连接器25a和连接器25b分别电链接至电路部分14a和14b。

每个连接器25包括刚性片30，刚性片包括接触表面，接触表面意图被设计为与另一连接器25的片30的接触表面接触。片30被脚部32支撑，脚部电和机械链接片30至电子电路部分，连接器属于该电路部分。

因为促动器的壳体9是平行六面体，电路部分14a的连接器25a包括片30a，片30a垂直于壳体的上部面21取向，而电路部分14b的连接器25b的片30b平行于壳体9的前部面20取向。

连接器安装在支撑部分17、18上，从而当电路部分14a、14b附连至壳体9时，每个连接器25a布置为面向连接器25b。由此，每个连接器25的每个片30平行于相应连接器25b的片30布置，接触表面面向彼此。

连接器25a和25b的片30则通过焊接而被组装以形成连接件24。

连接件24设置在多个平行梳状件中，梳状件的齿是偏置的，使得可以使连接件24间隔开，这使得连接器25的组装更容易。可以将连接件24对齐在单个梳状件上，但连接件24的接近导致更难的焊接操作。

由此完美制造的连接件24抵抗温度和振动，因为它们还制造机械链接件。

有利地，连接件24可包括柔性元件，以便使得更容易地将片30布置为彼此接触，并改善连接件24对膨胀和振动的抵抗。

由此，如图3所示，连接器24a和24b的相应脚部32a和32b分别包括弹簧31a和31b。

连接器24a包括脚部32a，脚部32a包括弹簧31a，该弹簧由片30的下端的S形折叠部形成。S形弹簧用于将片30在短长度上链接至电路部分14a，同时添加柔性至片30，因为弹簧的S形是紧凑且柔性的。

类似地，连接器24b包括脚部32b，脚部32b包括弹簧31b，该弹簧由垂直于片30且使其延伸的弹簧带25形成。带还使得可以实现片30和电路部分14b之间的电链接件。

当然，本发明不限于上述示例性实施例。

因此，弹簧的类型的选择主要取决于连接器的取向和使片30从电路部分分开的距离。连接器25b的取向有利地使得可以使用容易制造的弹簧带31b，且使得可以将连接器25b链接至电路部分14b。

类似地，S形弹簧31a适于连接器25a，因为它们是紧凑的，且使得可以将后者垂直于电路部分14a取向。

连接器25优选地通过焊接组装。但是，使得可以刚性地组装片30的任何方法可以被设想，只要建立电链接件。由此，可以通过螺钉和螺母组装片，或通过夹子类型的另外的机械元件组装片。

重要地指出，术语“第一电路部分和第二电路部分”已经被选择为与一个电路部分和另一电路部分的优先方案无关。具体地，连接器的位置，它们相对于壳体面的相应取向，它们的数量和它们的相应布置仅作为例子给出。

还可以将电路分为多于两个部分。

如果电路包括附连至相邻面的三个不同部分，可以使用相同连接器以将这些部分电链接在一起。由此，连接器的片30可垂直于彼此取向，只要片30的接触表面平行，以便能够执行组装。图4示出三个电路部分14a、14b和14c之间通过连接器25a、25b和25c的连接的例子。电路部分附连至壳体9的垂直和相邻面，连接件25制成为与包括电路部分14c的壳体9的面对齐。

图4a是轮廓连接件25的近景图，其示出三个连接器之间的接触。片30b和30a平行取向，而片30c垂直于另外两个，同时被保持在片30a和30b之间。

片被如上组装，且优选地通过焊接。

因此，可以将电路分为与壳体所具有的面一样多的部分。电路部分之间的电链接件可优选地如上制造，但其他类型的连接件是可行的，诸如焊接在两个点之间的销或柔性电线。

为了简化电子电路的制造和安装，还可以将电路的支撑件15制造为单件。根据图2所示的示例性实施例，支撑件包括第一部分17和第二部分18，它们是独立的，独立于彼此附连至壳体9。但是可以将刚性支撑件制造为单件，为“L”形或角截面，其则附连至壳体9。根据已知方法，电路部分之间的电链接件可因此直接制造在支撑件上。

由此，电路被分为两个部分，分布在壳体的两个面上，但仅一个支撑件15是必需的。

有利地，每个支撑部分17、18并入连接在一起且连接至电路部分14a、14b的连接器件25a、25b，以便提供电路部分14a、14b彼此之间的电链接件。由此，连接器25a、25b通过它们各自的支撑件支撑。

连接器25a、25b将通过参考图4至8而更确切地描述。

第一连接器25a具有片形状，并形成电子电路14a的电连接部件。

第一连接器25a包括第一部分，该第一部分形成脚部32a，脚部具有大致沿平面延伸的第一子部分33a。该第一子部分33a设计为通过钎焊到电子电路上而被组装。

第一连接器25a还包括第二部分30a，该第二部分沿大致横向或甚至垂直于第一部分32a的钎焊子部分33a的方向延伸。第二部分30a包括接触表面，设计为与电连接器接触。

在连接器25a中，脚部32a将接触表面沿横向于钎焊子部分的方向与钎焊子部分33a分开。由此，当连接器25a安装在电子电路上时，电子电路的随后的电连接可被实现，而不需要接近电路表面。具体地，第一连接器25a将接触表面在电子电路上方偏移。这避免了电子电路的环境应力，这可防止焊接工具接近电子电路的表面。

钎焊子部分33a提供第一连接器25a和电子电路之间的机械和电接触。其被构造为提供用于第一连接器25a在电子电路上的座。例如，钎焊子部分33a是平坦平行六面体的形式，如图5所示。在图6所示的另一例子中，钎焊子部分33a包括至少两个凸耳P1、P2，凸耳在大致相同的直线上延伸，且被中间凸耳Pm分开，该中间凸耳在相同直线上延伸，但是沿与两个凸耳P1、P2相反的方向。

钎焊子部分可包括孔34a，该孔使得可以将第一连接器25a定位在电子电路14a的表面上。例如，孔34a设计为接收来自电子电路14a的表面的销。

通过钎焊子部分33a，第一连接器25a可以表面安装在电子电路14a上，例如在与其他SMC部件（表面安装的部件）同时。一旦安装在电路上，第一连接器25a从电路的单个面延伸。

第一连接器25a的第一部分可包括柔性元件31a，该柔性元件在钎焊子部分33a和第二部分30a之间。在第一连接器25a在电路14a上的组装期间，或当将接触表面与例如第二连接器25b接触时，柔性元件31a使得可以吸收机械间隙。在温度变化期间，柔性元件31a还使得可以补偿连接器的和电子电路的差异膨胀。

例如，柔性元件31a包括至少一个折叠部。图5至7显示第一连接器25a的例子。在图5和6中，柔性元件大致是S形的。在图7中，柔性通过单个折叠部获得。

例如，第一电连接器25a包括热导材料。由此，第一连接器25a使得可以耗散电连接件产生的热，例如通过第二连接器25b产生的热。特别地，第一连接器25a允许通过电子电路将热传递至热沉，电路可被布置在热沉上。

当第一连接器25a安装在电子电路14a上时，第二电连接器25b则可布置为与第一连接器25a的接触表面电接触，特别是与之刚性地链接。这导致电子电路14a例如与另外的电子电路电连接，或与诸如电池的电源电连接。

电子电路14a的电连接则可制造在距电子电路表面的一距离处。第二连接器25b和电子电路之间的电链接点沿垂直于电子电路14a的方向偏移至一距离。电子电路14a的电连接因此避免接近电路表面的难度。

电子电路的第二电连接器25b可具有片的形式，且具有部分30b，该部分30b包括表面，该表面设计为与第一连接器25a的接触表面接触。具体地，第一连接器25a和第二连接器25b之间的接触可通过焊接获得。

在本申请的背景下，电子电路例如是电子电路板，其具有支撑件和安装在支撑件表面上的电子部件，还称为PCB（印刷电路板）。例如，第一连接器25a安装在具有其他电子部件的电子电路板上。第一连接器25a的和部件的附连可在通过炉中期间通过钎焊实现。

图8显示了电子电路板14a的例子，其包括至少第一连接器25a。第一连接器25a的钎焊表面33a可通过钎焊部B组装到电路板14a的支撑件。

第二连接器25b可随后与第一连接器25a电接触。优选地，连接器25a、25b的接触表面在一平面上延伸，且面朝彼此布置。连接器25a、25b的接触表面之间的连接因此在一表面上实现。例如，接触表面之间的连接通过焊缝S实现。但是，可设想使得可以刚性地组装接触表面的方法，只要建立电链接。由此，可以通过螺钉和螺母组装片，或通过夹子类型的另外的机械元件组装片。

Claims (9)

1.一种电磁促动器，其包括具有多个面（20、21）的壳体（9）和电子电路（14），该电路被分为至少两个部分（14a、14b），所述部分分布在壳体（9）的至少两个相邻面（20、21）上，电路的每个部分（14a）包括至少一个金属连接器（25a），所述金属连接器（25a）被布置为电和机械连接至电路的另一部分（14b）的金属连接器（25b），以便形成电连接件（24）。

2.如权利要求1所述的促动器，其中，连接件（24）被布置为形成至少两个梳状件（26、27）的齿，梳状件（26、27）的齿偏置。

3.如权利要求1或2所述的促动器，其中，每个连接器（25a、25b）包括大致平坦的电接触表面和用于将接触表面刚性地链接在一起的器件。

4.如前述权利要求中的任一项所述的促动器，其中，连接器包括片（30a、30b）和脚部，片至少包括所述电接触表面，脚部延伸片（30a、30b）并将片（30a、30b）链接至电路（14a、14b）的一部分。

5.如前一权利要求所述的促动器，其中，连接器（25a、25b）设置为使得，第一部分（14a）的连接器（25a）的片（30a）平行于第二部分（14b）的至少一个片（30b）布置，从而每个片（30）的接触表面接触。

6.如权利要求4和5中的任一项所述的促动器，其中，

第一电路部分（14a）制造在附连至壳体（9）的上部面（21）的第一支撑部分（17）上，第二电路部分（14b）制造在附连至壳体（9）的前部面（20）的第二支撑部分（18）上，

第一电路部分（14a）的连接器（25a）包括垂直于壳体（9）的上部面（21）取向的片（30a），同时，第二电路部分（14b）的连接器（25b）的片（30b）平行于壳体（9）的前部面（20）取向。

7.如前述权利要求中的任一项所述的促动器，其中，连接器（25a、25b）通过焊接连接。

8.如权利要求1至6中的任一项所述的促动器，其中，连接器（25a、25b）通过机械器件连接。

9.如前述权利要求中的任一项所述的促动器，其中，连接器（25a、25b）包括柔性脚部（32）。

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