CN1062985C - 汽车的电连接箱 - Google Patents
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Abstract
在一辆汽车中,电气元件被装在一个水密的连接箱(1)中,一易被热损坏的电子控制装置(6)被装在电连接箱(1)的主体的第一收容部分(4)中,而在使用中释放热量的一继电器盒(7)和一熔线盒(8)被装在主体的第二收容部分(5)中。盖子(3)被同样地划分。空气通过一个排气管(10)从空间(5)被排出而进入发动机室,并且冷却空气通过一进气管(9)从汽车外流入空间(5)。与元件(6、7、8)相连的铠装线(13、14)被插过水密橡胶密封圈。由发动机和散热元件(7、8)对电子控制装置6的加热作用被降至最小,并且得到良好的水密性。
Description
本发明涉及一种电连接箱,特别涉及一种安装在小汽车或其它汽车的发动机室内的电连接箱。该箱内装有电气装置。本发明还涉及一种汽车,例如一辆小汽车,它具有一发动机室以及一安装在其内的电连接箱。
目前已经提出了各种电连接箱,装各种电气装置,例如装纳用于汽车的接线盒、继电器盒、熔线盒和电子控制装置。必要的是应避免或尽量减少水渗入电连接箱。为了使电连接箱不透水,一般在电连接箱的主体与盖子的接合面处安装一个通常由合成树脂制成的密封垫,来密封该电连接箱。
由于装在继电器盒内的继电器和装在熔线盒内的保险丝是放热部件,由其释放出的热量留在密封的电连接箱内,因此使其内温度升高。再者,当电连接箱被装在发动机室内时,箱内的温度由于发动机的热量而升高。
电子控制装置正越来越多地用在小汽车中。电子控制装置(ECU)由包含有热敏感电子元件的电子电路组成。这样,随着电子控制装置的环境温度的升高,该电子电路的特性就不能得到保证,增加了电子控制装置可靠性变差的可能性。为了改进电子电路的耐热性,必须使用昂贵的耐热电子元件,这增加了小汽车部件的整体成本。
因此,通常只装有电子控制装置的电连接箱不装在发动机室内,而是装在小汽车的内部(乘客室),以降低电子控制装置的环境温度,但是增加了小汽车的总成本,并且必须有另外的空间,用于在小汽车内部装设电连接箱。
当一个用于发动机电子燃料喷射器(EFI)中的电子控制装置安装在小汽车的内部时,必须连一条铠装线,用于从发动机室内到小汽车内部把发动机和电子控制装置相互连接在一起。因此必须使用一条长的铠装线,而这增加了成本。另外,必须在把发动机室与小汽车内部分开的小汽车主体板上加工一个铠装线的插入孔,这增加了工作成本。
根据现有技术的电连接箱的一个例子,在JP-U-3-57978(实用新型)中,保险丝被安装在盒子的密封壳体部件的壁孔中。从这个壁伸出的导线被一锁定在该壳体部件上的盖子所盖住。
本发明旨在减少或避免以上所述的问题。因此一个目的就是提供个装纳对热敏感的电气装置或部件的电连接箱,同时保证装在其内的电气装置或部件具有良好性能,并且同时降低制造其中采用电连接箱的汽车的成本和复杂性。
本发明的一个方面提供了一个电连接箱,包括一个基座和一个从基座向上竖立的外周壁,确定了连接箱的外表面和它的内部空间。一个从基座向上竖立的并且布置在内部空间内的内壁再把内部空间划分成一第一收容部分和一第二收容部分。内壁的位置设置成使得第一收容部分在至少其两个侧面上由一个空气间隙与外周壁分开。至少一个易被热损坏的电气元件被布置在第一收容部分内,并且至少一个在使用中释放热量的电气元件被布置在第二收容部分内。第一收容部分与第二收容部分被相互封闭,以防空气从第二收容部分流入第一收容部分。
通过这种构造,易被热损坏的电气元件与热释放元件所产生的热量很好地隔离开,并且与例如由小汽车发动机产生的外部热量隔开。单个电连接箱同时装有两个元件。
内壁的位置最好布置成使得第一收容部分在其至少三个侧面上、最好在其四个侧面上由一空气间隙与外周壁分开。方便地,此空气间隙与第二收容部分相通。
为了提供冷却效果,电连接箱可以具有一个冷却空气入口,用于让冷却空气进入第二收容部分,并且具有一个让空气流出第二收容部分的空气出口。
为了水密性,基座可以有一个让导线穿过其中而进入第一收容部分的开孔、一个密封住该开孔的橡胶密封圈、以及在第一收容部分内在开孔与位于第一收容部分内的电气元件之间从基座上直立起的一个隔壁。
电连接箱最好具有一个与基座相对的盖子以及把主体的外周壁和内壁密封到盖子上的装置。
另外的保护可以由安装在(a)内壁表面和(b)外周壁的内表面之一上的热绝缘材料提供。
本发明进一步要点是以上限定的电连接箱安装在汽车发动机室内。
安装在第一收容部分内易被热损坏的电气元件例如是一个电子电路,包括选自以下这组元件的电子元件:
一用于防锁定制动系统的控制装置,
一用于燃料喷射系统的控制装置,
一用于悬挂控制系统的控制装置,和
一用于点火控制系统的控制装置。
位于第二收容部分内并在使用中释放热量的元件例如是选自以下这组的元件,包括继电器、保险丝和熔线。
本发明的另一个方面提供了一个电连接箱,包含有确定了此连接箱的一内部收容空间的围壁。至少一个易被热损坏的第一电气元件和至少一个使用中释放热量的第二电子元件被布置在内部收容空间内。冷却箱具有一个冷却空气入口,用于使冷却空气进入内部收容空间,并且具有一个空气出口用于空气从所述内部收容空间流出,冷却空气入口和出口被布置成使得进入的冷却空气首先冷却第一元件,然后冷却第二元件。
本发明还在于一汽车,它具有一发动机室、一安装在发动机室内的发动机以及一如上所限定的也安装在发动机室内的本发明的电连接箱。
为了简便清楚起见,电连接箱在本文中被描述成具有一个基座和直立的壁,但是应知道在使用中该连接箱可以安装在任意方位上,例如让基座垂向布置。
图1是一分解立体图,显示了本发明的第一个实施例的电连接箱;
图2是一沿图1中A-A线所取的剖面图;
图3是一平面图,显示了图1中盖子被拆下时的电连接箱;
图4是一示意图,显示了安装在小汽车中的图1的电连接箱;和
图5是一平面图,显示了本发明的第二个实施例的电连接箱(其盖子被拆下)。
下面将参照附图描述根据本发明的电连接箱及其安装,作为非限定性的例子。
图1到图3中所示的电连接箱1是用于小汽车(汽车)的,包含有一个一般是矩形的主体2和一个封闭着主体2的开口上端2a的盖子3。主体2和盖子3两者都是用适当的合成树脂加工而成的。
主体2具有一个基座2e和一个从基座2e垂直直立的外周壁2b。由外周壁2b限定的主体2的内部被划分成一个一般是矩形的由隔壁2d围绕的第一收容部分4和一个在本实施例中完全围绕着第一收容部分4的第二收容部分5。这就是说,主体2具有由第一和第二收容部分4和5构成的双重构造,其第一收容部分在所有四个侧面上由一空气间隙与外周壁2b分开。在三个侧面上此空气间隙是窄的。通过注模成型,外周壁2b、隔壁2d和基座2e用适当的合成树脂制成一整体构件。
第一收容部分4装纳着防锁定制动控制系统(ABS)的电子控制装置(ECU)6和发动机的电子燃料喷射器(EFI)。第二收容部分5装纳着一个继电器盒7和一个熔线盒8,继电器盒7装有小汽车电子电路的继电器,熔线盒8装有小汽车电子电路的保险丝。电子控制装置6、继电器盒7和熔线盒8分别具有连接部分6a、7a和8a。连接部分6a朝着主体2的开口上端2a,而连接部分7a和8a朝着主体2的基座2e。为了清楚地显示连接部分7a和8a,在图1中它们从下部倾斜地示出。
一个冷却空气进气管9安装在主体2的外周壁2b上,在其靠近外周壁2d的短侧边上,并且一个空气排出管10安装在外周壁2b的相反短侧边上。因此空气入口被布置在接近第一收容部分4的位置,而排气管10被布置在接近继电器盒7和熔线盒8的位置。
在主体2的外周壁2b上加工有一U形凹口2c,靠近盒子7、8。一个由橡胶制成的水密密封圈11安装在凹口2c中。在水密橡胶密封圈11的外周上加工有一锁定槽。锁定槽与凹口2c配合,从而防止水从水密橡胶密封圈11与凹口2c之间的间隙渗入到第二收容部分5中。
一个在其端部带有连接器12a、12b的由捆扎起来的导线13组成的铠装线14被插过水密橡胶密封圈11。连接器12a与继电器盒7的连接部分7a相连,而连接器12b与熔线盒8的连接部分8a相连。
图2示出了盖子3安装在主体2上时的情况。盖子3的内部包含有一个矩形的由隔壁3d围绕的第一收容部分15和一个围绕着第一收容部分15的并以外周壁3b为界的第二收容部分16,其中外周壁3b从顶壁3e向下延伸。盖子3的第一和第二收容部分15和16的大小和形状分别对应于主体2的第一和第二收容部分4和5的大小和形状。这就是说,与主体2的内部相一致,盖子3具有由第一和第二收容部分15和16组成的双重构造。通过注模成型,盖子3的顶壁3e、外周壁3b和隔壁3d用适当的合成树脂制成一整体构件。
横剖面呈矩形的凹槽3c成形于盖子3的外周壁3b和隔板3d的下端,沿每个壁的整个长度延伸。一个由弹性材料制成的水密密封衬垫被布置在每个凹槽3c的底部,以便当盖子3安装在主体2上时,主体2的外周壁2d咬合住与盖子3外周壁3b的凹槽3c内的衬垫17配合,并且主体2的隔壁2d与盖子3隔壁3d的凹槽3c内的衬垫17配合,从而防止水通过主体2与盖子3之间的间隙渗入到主体2的第一和第二收容部分4、5内及渗入到盖子3的第一和第二收容部分15、16内。第一和第二收容部分相互间完全密封。
主体2的第一收容部分4的内部被隔壁18分隔成一个其内装有电子控制装置6的部分4a和一个其上装有橡胶制成的水密密封圈19的部分4b,其中隔壁18所具有的预定高度h小于壁2d的高度。一个锁定凹槽19a成形于水密橡胶密封圈19的外周上并且与一成形于基座壁2e上的通孔4c配合,从而防止水通过水密橡胶密封圈19与通孔4c之间的间隙渗入第一收容部分4。一个由成捆导线13组成的铠装线14被插过水密橡胶密封圈19,其中每根导线13在其端部具有一个连接器12c。连接器12c与电子控制装置6的连接部分6a相连。
图4示出了在一辆小汽车31中电连接箱1的安装位置。一发动机32被安装在小汽车31的发动机室31a中。电连接箱1被安装在发动机室31a之内,其盖子3布置在顶部,而主体2的基座2e布置在底部。但是,箱子1可以用任何方位安装在发动机室之内。进气管9远离其与主体2相连端的那个端部通向小汽车31外界的大气。排气管10远离其与主体相连端的那个端部通向发动机散热扇33的附近。
下面描述本实施例电连接箱的工作和效果。
装在继电器盒7内的继电器和装在熔线盒8内的保险丝是热释放器件。由于电子控制装置6有一电子电路,因此有可能在电子控制装置6的环境温度升高时不能保证电子电路的特性,并且由此降低它的可靠性。这就是说,电子控制装置6是一种对热敏感的装置。
由于继电器盒7和熔线盒8被装在部分5之内,而电子控制装置6被装在部分4之内,其中部分4在所有四个侧面上由一空气间隙与外周壁26隔开,因此就减小了继电器盒7和熔线盒8释放出的热量使电子控制装置6的可靠性降低的可能性,并且降低了小汽车发动机在电子控制装置6上的热影响。因此,不必使用耐热电子部件来改进电子控制装置6的耐热性。从而能降低小汽车这部分的总成本。
此外,在本实施例中,由于电子控制装置6、继电器盒7和熔线盒8被装在一个电连接箱1中,其成本能小于把电连接箱分开以分别专用于电子控制装置和热释放元件的成本,并且节省了空间。由于电连接箱1被布置在发动机室31a的内部,因此它不占用小汽车31内部(乘客室)的空间,并且简化了小汽车的构造和装配。
当小汽车31的发电机32启动而散热扇33转动时,在发动机室31a内产生负压,至少是在靠近管子10的端部处产生负压。结果,电连接箱1内的空气通过排气管10被排出到发动机室31a内。因此,冷空气从小汽车31外通过进气管9流入第二收容部分5。由此,小汽车31外的空气通过如图3中箭头B所示的路径被不断地引入电连接箱2。
由于进气管9被布置在第一收容部分4的附近,电子控制装置6被刚引入电连接箱1的冷空气所冷却。由于排气管10被布置在继电器盒7和熔线盒8的附近,已经冷却了继电器盒7和熔线盒8并因此而已被加热了的空气不会向电子控制装置6流回去。因此,对热敏感的电子控制装置6能被有效地冷却。
当盖子3被安装在主体2上时,密封衬垫17被夹在主体的外周壁2b与盖子3外周壁3b上的凹槽3c之间。与继电器盒7和熔线盒8相连的铠装线14被插入到安装在主体2外周壁2b上的水密橡胶密封圈11内。因此,能严格阻止了水从外部、即电连接箱1的发动机室31a渗入到电连接箱1中。因此,降低了损失继电器盒7和熔线盒8的可靠性的风险。
密封衬垫17被夹在主体2的隔壁2d与成形于盖子3的隔壁3d上的凹槽3c之间。此外,与电子控制装置6相连的铠装线14被插入到水密橡胶密封圈19内。这样能防止水渗入到第一收容部分4中。
由于在外周壁2b与3b之间与隔壁2d与3d之间存在密封衬垫17,第一收容部分4所具有的水密性程度比第二收容部分5高。
隔壁18把第一收容部分4分隔成两个部分4a、4b。这样,即使当水密橡胶密封圈19的水密程度已经降低并且水已经通过水密橡胶密封圈19与通孔4c之间的间隙渗入部分4b中时,隔壁18也能降低水接近电子控制装置6的危险。此外,由于水密橡胶密封圈19被安装在主体2的基座2e上,渗入到部分4b中的水能轻易地通过水密橡胶密封圈19与通孔4c之间的间隙而流到外部。
因此,即使水渗入到发动机室31a中,例如在高压清洗小汽车31时,上述的构造也能可靠地防止水渗入到电子控制装置6中。
由于电子控制装置6具有电子电路,因此当暴露于水时它的可靠性可以比继电器盒7和熔线盒8的要降低得更快。在本实施例中,电子控制装置6受到了非常好的保护,避免被暴露在水中。
图1到图3的实施例可以按如下所述加以改进,并具有同样的作用和效果。
如图5所示,图3所示的隔壁18可以用一围绕着水密橡胶密封圈19的一个圆柱41所取代。在这种情况下,通过使圆柱41的高度等于隔壁18的高度h,能获得同样的作用和效果。圆柱41的剖面构造可按需要确定。
如图5所示,一个由具有透气性和吸湿性的多孔材料制成的过滤器部件42可以安装在进气管9和主体2的连接部,以便过滤器部件42从通过进气管9流入电连接箱1的空气中清除水和灰尘。过滤器构部42保持电连接箱1的内部清洁,从而防止连接部分6a、7a、8a暴露在灰尘中,而当它变得潮湿时灰尘会降低其绝缘强度。
如图5所示,一层隔热材料43可以粘结到主体2隔壁2d的外表面上。隔热材料43降低了通过隔壁2d从发动机室31a内向电子控制装置6的热传递,从而提高了效果。
还是如图5所示,一层隔热材料44可以被粘结到主体2外周壁2b的内表面上。隔热材料44同样降低了通过隔壁2b从发动机室31a内部到电子控制装置6的热传递,从而增强了效果。
不仅继电器盒7和熔线盒8,而且其他的部件,例如与从铠装线分出的并且连到小汽车主体上的电线相连的接线盒,都可以装在第二收容部分4之内。
不仅水密橡胶密封圈19,而且水密橡胶密封圈11也可安装在主体2的基座2e上。在这种结构中,即使水密橡胶密封圈11的水密性降低并因此使水通过水密橡胶密封圈11与主体2之间的间隙渗入到电连接箱1中,水也能通过水密橡胶密封圈11与主体2之间的这个间隙而很容易地被排出到外界。
在另一个实施例中,隔壁2d可以加入到外周壁2b中,以便第一收容部分4仅在三个侧面甚至仅在两个侧面上由一空气间隙与外周壁2b隔开。在这些情况中,本发明的效果可能会被降低,但却可能是足够的,例如当小汽车具有一个低功率输出的发电机时,在发动机室内具有较低的热影响。
尽管本发明已用实施例加以说明,但这不是对它的限制,并且本技术领域内熟练的人员可以在文中所述的本发明的范围和构思之内进行改进和提高。
Claims (12)
1.一电连接箱(1),包括一基座(2e)、一从基座上竖立起来的确定了所述电连接箱的外表面和内部空间的外周壁(2b)、以及至少一个在使用中释放热量的布置在所述内部空间中的电气元件(7、8),
其特征在于一从基座上竖立起来的并且位于所述内部空间之内的内壁(2d)把所述内部空间划分成一第一收容部分(4)和一第二收容部分(5),所述内壁被设置成使得所述第一收容部分(4)在其至少两个侧面上由一空气间隙与所述外周壁(2b)隔开,在使用中释放热量的所述电气元件(7、8)被布置在所述第二收容部分(5)中并且至少一个易被热损坏的电气元件(6)位于所述第一收容部分(4)中,并且其中所述第一收容部分(4)与第二收容部分(5)相互封闭以便防止空气从所述第二收容部分(5)进入所述第一收容部分(4)中。
2.根据权利要求1所述的一个电连接箱,其特征在于所述内壁(2d)的位置设置成使得所述第一收容部分(4)在其至少三个侧面上由所述空气间隙与所述外周壁(2b)隔开。
3.根据权利要求1所述的一个电连接箱,其特征在于所述内壁(2d)的位置设置成使得所述第一收容部分(4)在其至少四个侧面上由所述空气间隙与所述外周壁(2b)隔开。
4.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于所述空气间隙与所述第二收容部分(5)相通。
5.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于还具有一使冷却空气到所述第二收容部分中的冷却空气入口(9)和一使空气从所述第二收容部分排出的空气出口(10)。
6.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于还具有一个在所述基座(2e)中的并让导线通过其进入所述第一收容部分(4)的开孔(4c)、一密封所述开孔(4c)的橡胶密封圈(19)、和一在所述第一收容部分中从所述基座上竖立起来的在所述开孔(4c)和位于所述第一收容部分中的所述电气元件(6)之间的隔壁(18)。
7.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于所述基座(2e)、所述外周壁(2b)和所述内壁(2d)用树脂材料模制成一整体构件。
8.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于,还具有一与所述基座(2e)相对的盖子(3)、和把所述外周壁(2b)及所述内壁(2d)密封到所述盖子(3)上的装置。
9.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于,还具有隔热材料(43、44)、安装在(a)所述内壁(2d)的表面和(b)所述外周壁(2b)的内表面中至少其中之一上。
10.根据权利要求1-3中任一个所述的一个电连接箱,其特征在于,它被安装在一个汽车发动机室(31a)内。
11.根据权利要求10所述的一个电连接箱,其特征在于安装在所述第一收容部分中的易被热损坏的所述电气元件(6)是一个包含有电子部件的电子电路,并且至少含有以下一组装置中的一种:
一用于防锁定制动系统的控制装置,
一用于燃料喷射系统的控制装置,
一用于悬挂控制系统的控制装置,和
一用于点火控制系统的控制装置。
12.根据权利要求11所述的一个电连接箱,其特征在于,在使用中释放热量的位于所述第二收容部分中的所述元件(7、8)选自继电器、保险丝和熔线。
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