CN103872512B

CN103872512B - 配电中心

Info

Publication number: CN103872512B
Application number: CN201310531066.9A
Authority: CN
Inventors: E·J·斯特恩; J·R·莫拉莱斯; T·A·迈恩伯格
Original assignee: Delphi Automotive Systems LLC
Current assignee: Aptiv Technologies Ltd
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2017-08-22
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: US9282655B2; EP2743139A2; EP2743139A3; US20140160697A1; BR102013024089A2; JP6300502B2; KR20140075608A; EP2743139B1; CN103872512A; JP2014143902A

Abstract

一种配电中心，包括上壳体、电路板以及下壳体，该电路板设置在上壳体中，而下壳体具有多个下端子接纳空腔和多个对准空腔。多个端子安装在电路板上，使得每个端子与相应的导电构件电气连通。这些端子具有接触部分，这些接触部分位于电路板下方并且设置在下端子接纳空腔中，使得每个端子都从电路板延伸不超过第一预定距离。多个对准柱部固定于该电路板并且接纳在对准空腔内，其中，该多个对准柱部中的每个都从电路板延伸至少第二预定距离，而该第二预定距离大于第一预定距离。本发明还涉及一种用于组装配电中心的方法。

Description

配电中心

技术领域

本发明涉及一种配电中心；更具体地涉及一种具有设置在上壳体和下壳体之间的电路板的配电中心；且甚至更具体地涉及如下一种配电中心，其中，电路板包括固定于该电路板的、与下壳体的相对应结构接合的结构，以使电路板在组装过程中相对于下壳体对准。

背景技术

配电中心广泛地用在汽车中。配电中心是中央接线盒或块系统，该中央接线盒或块系统设计成独立的组件，该组件能将各种熔断器、继电器以及其它电气器件封装在中心位置。配电中心不仅通过将这些各个功能合并到一个接线块中而减小成本，而且配电中心减小了切割和拼接引线的数量，这会有助于确保可靠性。此种配电中心包括将容纳在接线盒中的电源和电气器件电气地连接于电气配线束连接器的措施，用以将电力和控制信号供给至车辆的诸如空调系统、燃料系统、照明电路、仪表盘之类的各个电气系统，并且向发动机和诸如防抱死制动配线组件之类的辅助系统提供信号。

授予Polehonki等人的题为“On Harness PCB Electrical Center”的美国专利No.7,727,022（其全部内容以参见的方式纳入本文）披露了一种配电中心组件，该配电中心组件具有上壳体、电路板以及下壳体。上壳体包括多个上端子接纳空腔，而下壳体包括多个下端子接纳空腔。电路板在上壳体中设置在上端子接纳空腔之下并且包括多个端子，这些端子安装于该电路板并且具有接触部分，这些接触部分位于电路板上方并且设置在上端子接纳空腔中，用于配合插入到上端子接纳空腔中的匹配端子。多个端子也具有位于电路板下方并且设置在下端子接纳空腔中的接触部分，用于与附连于下端子接纳空腔的匹配端子配合。至关重要的是，电路板下方的接触部分与它们期望的匹配下端子接纳空腔的中心对准。通过使用上壳体和下壳体之间的界面来实现电路板下方的接触部分与它们期望的匹配下端子接纳空腔的中心的对准。然而，在上壳体与安装在该上壳体中的电路板一起附连于下壳体之前，电路板可具有一定的自由度而在上壳体内侧向地运动。电路板在上壳体内的此种侧向运动会使得端子在电路板下方的接触部分相对于它们的期望匹配下端子接纳空腔错开一定程度，从而使得上壳体无法适当地组装于下壳体。此种错开会由于需要操纵上壳体、下壳体和/或电路板来实现使电路板下方的接触部分与它们的期望匹配下端子接纳空间的中心适当对准而导致延长组装时间。如果端子的一个或多个接触部分接触下壳体（称为端子刮擦）而非电路板下方的被接纳在它们的期望匹配下端子接纳空腔内的端子的每个接触部分，则此种错开还会对一个或多个端子造成损坏。

需要一种配电中心和用于组装该配电中心的方法，该配电中心能最小化或消除上述缺点中的一个或多个。

发明内容

简而言之，提供一种配电中心。该配电中心包括上壳体、电路板以及下壳体，该电路板设置在上壳体中，而下壳体具有多个下端子接纳空腔和多个对准空腔。多个端子安装在电路板上，使得每个端子与相应的导电构件电气连通。这些端子具有接触部分，这些接触部分位于电路板下方并且设置在下端子接纳空腔中，使得每个端子都从电路板延伸不超过第一预定距离。多个对准柱部固定于电路板并且接纳在对准空腔内，使得每个对准端子都从电路板延伸至少第二预定距离，该第二预定距离大于第一距离距离。

附图说明

将参考附图来进一步描述本发明，其中：

图1是根据本发明的配电中心的立体分解视图；

图2是图1所示配电中心的电路板组件的正视图；

图2A是图2所示电路板组件的放大部分；

图3是图2所示电路板组件的立体图；

图4是图2所示电路板的一部分的立体剖视图；

图5是图1所示配电中心的上壳体的立体图；以及

图6是图1所示配电中心的下壳体的立体图。

具体实施方式

现在参见图1-6，其中类似的附图标记用于指代各个视图中相同的部件，并示出根据本发明的配电中心10，该配电中心可以用在电动车辆中（仅仅作为示例）。配电中心10通常包括上壳体12、下壳体14、电路板组件16以及自锁加强构件18、19、20、21，该电路板组件在上壳体12内设置在上壳体12和下壳体14之间。配电中心10可设置在防溅罩22内并且由顶盖24封闭在其中，以保护配电中心10免受配电中心10的使用期间可能遇到的环境危害。

继续参见图1-6，电路板组件16包括绝缘电路板26，该绝缘电路板限定了一平面，而多个双向贯通端子28、多个单向端子30、总线32以及一个或多个电子器件34（仅仅作为示例，继电器和电阻器）安装在该平面上。多个电气迹线35可设置在电路板26上，以将双向贯通端子28、单向端子30、总线32以及电子器件34连接成各种期望的电路型式。双向贯通端子28具有电路板26上方的上接触部分36和线路板26下方的下接触部分38。一些单向端子30仅仅包括上接触部分36，而其它单向端子30仅仅包括下接触部分38。下接触部分38从电路板26延伸不超过第一预定距离40。应注意的是，为了清楚起见，双向贯通端子28、单向端子、电气装置、电气迹线35、上接触部分36以及下接触部分38的每个中仅仅一个表示在附图中。

电路板组件16还包括多个对准柱部42、44、46、48，这些对准柱部沿与下接触部分38相同的方向从电路板26延伸出。对准柱部42从电路板26延伸第二预定距离50，使得第二预定距离50超过第一预定距离40。仅仅作为示例，第二预定距离50比第一预定距离40大约5mm。

对准柱部42、44和46可在由电路板26限定的平面中沿由箭头52指示的一个方向伸长。对准柱部48可在由电路板26限定的平面中沿由箭头54指示的另一方向伸长，使得方向54大致垂直于方向52。虽然对准柱部42、44、46示作都沿相同的方向伸长，但应理解的是，对准柱部42、44、46中的一个或两个可沿与对准柱部48相同的方向或者沿与方向52和方向54都不同的第三方向伸长。

对准柱部42、44、46、48较佳地由金属材料制成，并且包括一个或多个凸部56。凸部56紧紧地接纳在电路板26中的对准柱部接纳孔58内，以将对准柱部42、44、46、48精确地定位在电路板26上。对准柱部42、44、46、48利用焊点固定于电路板26。对准柱部42、44、46、48连同焊点一起将对准柱部42、44、46、48刚性地保持于电路板26。对准柱部42、44、46、48较佳地位于电路板26的周缘附近，并且大致垂直于由电路板26限定的平面。虽然示出四个对准柱部42、44、46、48，但应理解的是，可提供更多或更少数量的对准柱部。

上壳体12可由诸如塑料之类的绝缘材料制成。上壳体12可例如通过注塑模制工艺制成，其中液态形式的塑料注入到模具中，并且可在从模具脱模之前固化。上壳体12包括多个上端子接纳空腔60，这些上端子接纳空腔延伸通过上壳体12。上接触部分36设置在上端子接纳空腔60中，用以与插入到上端子接纳空腔60中的匹配端子（示作熔断器64的匹配叶片62）配合。例如，上接触部分36可以是接纳匹配叶片62的“音叉”设计。然而，诸如继电器（未示出）之类的其它电气器件通常插入到电气中心中，因此，上接触部分36中的一个或多个可具有各种设计，以与同可插入到配电中心10中的继电器或其它电气或电子器件相关联的其它类型的端子相匹配。应注意的是，为了清楚起见，在附图中仅仅表示出两个上端子接纳空腔60。

上壳体12包括沿着轴线A延伸的电路板隔室66，该轴线大致垂直于由电路板26限定的平面。电路板组件16设置在电路板隔室66内，并且由电路板保持夹子68保持在该电路板隔室中，该电路板保持夹子可一体地形成为上壳体12的一部分。当电路板组件16设置在电路板隔室66内，但在上壳体12附连于下壳体14之前时，电路板保持夹子68保持电路板组件16，但仍使得电路板组件16能侧向地运动，即在由电路板26限定的平面中运动。

下壳体14可由诸如塑料之类的绝缘材料制成。下壳体14可例如通过注塑模制工艺制成，其中液态形式的塑料注入到模具中，并且可在从模具脱模之前固化。下壳体14包括多个下端子接纳空腔70，这些下端子接纳空腔延伸通过下壳体14。下接触部分38设置在下端子接纳空腔70中，用于配合附连于电线74的匹配端子72。下接触部分38在附图中示作叶片，而匹配端子72示作阴型端子；然而，应理解的是，也可使用其它类型的下接触部分和匹配端子，只要在端子插入到下端子接纳空腔70中时，下接触部分与附连于电线74的端子匹配即可。应注意的是，为了清楚起见，在附图中仅仅表示出两个下端子接纳空腔70。

下壳体14还包括对准空腔76、78、80、82，这些对准空腔分别用于接纳对准柱部42、44、46、48。对准空腔76、78、80、82相对于对准柱部42、44、46、48将尺寸设计成基本上防止对准柱部42、44、46、48在相应的对准空腔76、78、80、82内侧向运动，即在由电路板26限定的平面内运动。不同于下端子接纳空腔70，对准空腔76、78、80、82并不接纳匹配的端子，因为对准柱部42、44、46、48仅仅用于对准目的并且并不包括提供电气连通。

自锁加强构件18、19、20、21设置在下壳体14和电路板组件16之间。自锁加强构件18、19、20、21具有有助于保持匹配端子72与下端子接纳空腔70配合的结构。

下壳体14可具有用于接纳正极电池螺母84和正极电池螺柱86的结构，该正极电池螺母和正极电池螺柱各自连接于总线32。正极电池螺母84可用于连接于电动车辆的电池（未示出），而正极电池螺柱86可用于连接于电动车辆的交流发电机（未示出）。正极电池螺母84可例如由总线32的一部分与正极电池螺柱86电气连通。

上壳体12可利用螺栓88确实地保持于下壳体14。螺栓88的头部与上壳体12相互作用，同时螺栓88的带螺纹部分与下壳体14的匹配带螺纹部分配合。

在组装配电中心10时，电路板组件16设置在上壳体12的电路板隔室66内，并且由电路板保持夹子68保持在该电路板隔室中。电路板保持夹子68防止电路板组件16从电路板隔室66中脱出，但允许电路板组件16在电路板隔室66内进行侧向运动。自锁加强构件18、19、20、21组装于下壳体14。接着，上壳体12/电路板组件16和下壳体14/自锁加强构件18、19、20、21沿大致垂直于由电路板26限定的平面的方向靠拢。在上壳体12/电路板组件16和下壳体14/自锁加强构件18、19、20、21更近地靠拢时，通过允许电路板组件16在电路板隔室内侧向地运动，对准柱部42、44、46、48与它们的相应对准空腔76、78、80、82对准。在对准柱部42、44、46、48部分地插入到它们的相应对准空腔76、78、80、82中之后；下接触部分38自动地与它们的相应下端子接纳空腔70对准，而下接触部分38插入到它们的相应下端子接纳空腔70中。最终，螺栓88可用于施加垂直于由电路板26限定的平面的力，以将对准柱部42、44、46、48完全座落在它们的相应对准空腔76、78、80、82内，并且将下接触部分38完全座落在它们的相应下端子接纳空腔70内。于是，对准柱部42、44、46、48连同对准空腔76、78、80、82一起允许下接触部分38与它们的相应下端子接纳空腔70容易地对准，由此易于组装配电中心10。

虽然根据本发明的较佳实施例描述了本发明，但其不意在作出限制，而是意在下面权利要求书中阐释的范围。

Claims

1.一种配电中心（10），包括：

上壳体（12）；

电路板（26），所述电路板设置在所述上壳体（12）中；

下壳体（14），所述下壳体具有多个下端子接纳空腔（70）和多个对准空腔（76、78、80、82）；

多个端子（28、30），所述多个端子安装在所述电路板（26）上，且所述多个端子（28、30）中的每个都与相应的导电构件电气连通，且所述多个端子（28、30）具有下接触部分（38），所述下接触部分位于所述电路板（26）下方并且设置在所述下端子接纳空腔（70）中，其中所述多个端子（28、30）中的每个从所述电路板（26）延伸不超过第一预定距离（40）；以及

多个对准柱部（42、44、46、48），所述多个对准柱部固定于所述电路板（26）并且接纳在相对应的所述对准空腔（76、78、80、82）内，其中，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都从所述电路板（26）延伸至少第二预定距离（50），而所述第二预定距离大于所述第一预定距离（40）。

2.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，

所述上壳体（12）具有多个上端子接纳空腔（60）；

其中，所述电路板（26）设置在所述上端子接纳空腔（60）下方；

所述多个端子（28、30）具有上接触部分（36），所述上接触部分位于所述电路板（26）上方并且设置在所述上端子接纳空腔（60）中，用于配合插入到所述上端子接纳空腔（60）中的匹配端子（72）。

3.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都是金属的。

4.如权利要求3所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都包括凸部（56），所述凸部接纳在所述电路板（26）中的相应对准柱部接纳孔（58）内。

5.如权利要求3所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都利用焊点保持在相应的对准柱部接纳孔（58）内。

6.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都不与导电构件电气连通。

7.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的至少一个沿第一方向（52）横贯所述电路板（26）伸长。

8.如权利要求7所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的至少一个沿第二方向（54）横贯所述电路板（26）伸长，其中所述第二方向（54）大致垂直于所述第一方向（52）。

9.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）和所述对准空腔（76、78、80、82）的每个将尺寸设计成防止所述多个对准柱部（42、44、46、48）在所述对准空腔（76、78、80、82）内进行侧向运动。

10.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都位于所述电路板（26）的周缘附近。

11.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准柱部（42、44、46、48）中的每个都大致垂直于所述电路板（26）。

12.如权利要求1所述的配电中心（10），其特征在于，所述多个对准空腔（76、78、80、82）中的每个不具有会与所述对准柱部（42、44、46、48）电气连通的导电构件。

13.一种用于组装配电中心（10）的方法，所述配电中心具有上壳体（12）、电路板（26）以及下壳体（14），其中，所述电路板（26）具有多个端子（28、30），所述多个端子安装在所述电路板上并且与相应的导电构件电气连通，并且所述电路板（26）具有多个对准柱部（42、44、46、48），所述多个对准柱部固定于所述电路板，而所述下壳体（14）具有多个下端子接纳空腔（70）和多个对准空腔（76、78、80、82），所述方法包括：

将所述电路板（26）设置在所述上壳体（12）内；

在所述电路板（26）设置在所述上壳体（12）内之后，将所述对准柱部（42、44、46、48）中的每个部分地插到相应的所述对准空腔（76、78、80、82）中；

在所述对准柱部（42、44、46、48）部分地插入到所述对准空腔（76、78、80、82）之后，将所述端子（28、30）中的每个插入到相应的所述下端子接纳空腔（70）中。