CN109155490B

CN109155490B - 可变连接器布线的分离对准护罩

Info

Publication number: CN109155490B
Application number: CN201680086057.5A
Authority: CN
Inventors: A.J.维斯涅夫斯基
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Vitesco Technologies USA LLC
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2036-12-22
Also published as: DE112016006639T5; WO2017164948A1; US20200119325A1; US10483514B2; CN109155490A; US20170279103A1; US11469549B2

Abstract

提供了一种用于混合动力机动车辆的护罩（18,118），其构造成将引线框（12,112,212）连接到电池系统。护罩可拆卸地附接到引线框。护罩具有至少一个护罩对准特征件（20,20A,20B,220A,220B），并且以预定定向可拆卸地附接到引线框。护罩对准特征件与互补的引线框对准特征件（22A,22B,122A,122B,222A,222B）对准。护罩可包括中空圆柱形部分（28）和至少一个连接特征件（40,240），其配置成将护罩附接到引线框。护罩可以设置为包括引线框的连接器系统（10,110,210）的一部分。在这种情况下，引线框被配置为在功率变换器（14）和电动机的电池系统之间提供电气和机械连接。

Description

可变连接器布线的分离对准护罩

技术领域

本公开涉及混合动力和电动车辆系统，更具体地，涉及用于功率变换器的主配线架/引线框连接器。

背景技术

政府法规和消费者需求要求车辆不断改进燃料经济性和排放。同时，鉴于众多的汽车要求和不断增加的成本，车辆的可负担性是一个问题。因此，需要更高的燃料效率和低排放的发动机，并且这些发动机也没有增加的复杂性和成本。

电动和混合动力（通常是化石燃料动力与电力结合）车辆是减少排放和改善燃料经济性的可行解决方案。这种车辆正成为化石燃料动力汽车越来越有吸引力的替代品。与12伏（V）汽车蓄电池相比，电动和混合动力车辆需要具有相对大容量电池系统的高压应用，其具有相对大的功率量。此外，由于高电压要求，引起了显著的安全问题。

48伏Ecodrive电源系统的推出提供了一种中混解决方案，其成本更低，安全风险更小，但仍能提高一加仑汽油所行驶的里程并减少排放。这些系统可以提供电子启停功能以及其他优点。通常，48伏系统包括48伏电源和引线框或主配线架，其具有用于将引线框连接到电动机/发电机的连接器部分。引线框和连接器部分各自专门构造成适合特定车辆的规格。

因此，需要一种48伏引线框，其可在多个车辆内连接而无需显著的重新加工。

发明内容

公开了一种系统、装置和方法，其将连接器护罩与引线框分离，使得连接器护罩可以在任何期望的方向上定向，同时对用于制造引线框的工具进行最小的改变。

在可与本文所述的其他形式组合或分开的一种形式中，提供用于混合动力机动车辆的连接器系统。连接器系统包括引线框，该引线框被配置为在功率变换器和电动机的电池系统之间提供电气和机械连接。引线框具有至少一个引线框对准特征件。该系统还包括护罩，该护罩被配置为将引线框连接到电池系统。护罩可拆卸地附接到引线框，并且护罩具有至少一个护罩对准特征件。护罩以预定方向可拆卸地附接到引线框，其中该至少一个护罩对准特征件与该至少一个引线框对准特征件对准。

在可以与本文公开的其他形式组合或分开的另一种形式中，提供护罩，该护罩被配置为将引线框连接到电动机的电池系统并且可拆卸地附接到引线框。护罩包括中空圆柱形部分和至少一个护罩对准特征件，该护罩对准特征件构造成使护罩与引线框以预定定向对准。至少一个连接特征件被配置为将护罩附接到引线框。

在可以与本文公开的其他形式组合或分开的另一种形式中，提供了一种形成用于混合动力机动车辆的连接器系统的方法。该方法包括从静态连接器护罩模具模制具有连接器护罩对准特征件的连接器护罩的步骤。该方法还包括将插入件插入到引线框模具中以限定引线框对准特征件模具部分。此外，该方法包括从引线框模具模制具有引线框对准特征件的引线框。该方法还包括以预定定向将连接器护罩附接到引线框，其中连接器护罩对准特征件与引线框对准特征件对准。

本公开还提供组合或单独的其他可选特征，其包括但不限于以下：护罩包括将护罩附接到引线框的至少一个连接特征件；护罩具有形状为空心圆柱体的壁，该壁沿壁的高度限定开口；所述至少一个引线框对准特征件包括两个引线框狭槽，所述至少一个护罩对准特征件包括两个护罩狭槽，并且每个引线框狭槽与护罩狭槽对准以使护罩与引线框对准；从引线框延伸出的螺栓；护罩在壁内限定中空内部，螺栓延伸到中空内部；电气和机械连接到引线框的功率变换器；附接到护罩的电池系统连接器；所述至少一个护罩对准特征件包括沿第一线布置的第一护罩对准特征件和沿第二线布置的第二护罩对准特征件，从护罩的中心测量，所述第一和第二线之间具有约120度的角度；所述至少一个引线框对准特征件包括第一引线框对准特征件和第二引线框对准特征件；电池系统连接器具有与第一护罩对准特征件和第一引线框对准特征件对准的第一连接器对准特征件；电池系统连接器具有与第二护罩对准特征件和第二引线框对准特征件对准的第二连接器对准特征件；第一引线框对准特征件和第一连接器对准特征件沿第一线布置；第二引线框对准特征件和第二连接器对准特征件沿第二线布置；护罩压配合到引线框上；护罩被夹在引线框上；护罩壁限定布置在基部平面中的基部；所述至少一个连接特征件包括从所述基部延伸并超出所述基部平面的多个连接特征件，所述多个连接特征件将所述护罩夹在所述引线框上；该方法包括形成包括至少一个连接特征件的连接器护罩；以及，该方法包括将连接特征件附接到引线框。

当结合附图考虑以下描述和所附权利要求时，本公开的其他特征和优点将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

例子反映在附图中，下面将对其进行描述。这里描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。附图示出：

图1A是根据本公开原理的连接器系统的局部分解透视图；

图1B是根据本公开原理的图1A的连接器系统的护罩的横截面图；

图1C是根据本公开原理的与图1A的连接器系统一起使用的电池系统连接器的平面图；

图1D是根据本公开原理的包括图1C的电池系统连接器的图1A的连接器系统的一部分的透视图；

图1E是根据本公开原理的图1A的连接器系统的一部分的底部透视图；

图1F是根据本公开原理的图1A、图1D和图1E的连接器系统的平面图；

图1G是根据本公开原理的另一连接器系统的平面图；

图1H是根据本公开原理的图1G的连接器系统的透视图；

图2A是根据本公开原理的又一连接器系统的分解透视图；

图2B是根据本公开原理的图2A的连接器系统的一部分的分解透视图；

图2C是根据本公开原理的图2A和图2B的连接器系统的一部分的透视图；和

图3是示出根据本公开原理的形成用于混合动力机动车辆的连接器系统的方法的框图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。

贯穿以下描述和权利要求使用某些术语来指代特定系统部件和配置。如本领域技术人员将理解的，公司可以通过不同的名称来提及部件。本文献无意区分名称不同但功能没有不同的部件。在以下讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放式的方式使用，因此应该被解释为表示“包括但不限于......”。

以下描述本公开的实例。应该注意，这些和其他示例或实施是示例性的，并且旨在说明本公开而不是限制。虽然本公开广泛适用于不同类型的系统，但是在下面的描述中不可能包括本公开的所有可能的示例和内容。在阅读本公开后，本公开的许多替代示例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。在不脱离这里呈现的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他示例，并且可以进行其他改变。

参照图1A-1G中，示出了用于混合动力机动车辆的连接器系统，并且总体上用10表示。连接器系统10包括引线框12（其也可以或可替代地称为主配线架），其配置成在功率变换器14和电动机的电池系统（未示出）之间提供电气和机械连接。功率变换器14可以是例如48V DC / DC变换器，用于驱动在发动机启停应用中有用的电动机。在一些示例中，功率变换器14与电动机本身组合在一起。连接器系统10还可以具有附接到引线框12的印刷电路板（PCB）（未示出），例如，在引线16处，用于控制功率变换器14和/或电池系统。

护罩18可拆卸地附接到引线框12。护罩18配置成将引线框12连接到电池系统（未示出）。护罩18具有至少一个护罩对准特征件20A，20B，并且引线框12具有至少一个引线框对准特征件22A，22B。护罩18以预定定向可拆卸地附接到引线框12，其中至少一个护罩对准特征件20与至少一个引线框对准特征件22对准。

在一些示例中，护罩18具有两个呈狭槽形式的护罩对准特征件20A，20B。例如，两个护罩对准特征件包括第一护罩对准特征件20A和第二护罩对准特征件20B。引线框12也具有两个对准特征件22，在该示例中，这两个对准特征件是狭槽。例如，引线框12的两个对准特征件22包括第一引线框对准特征件22A和第二引线框对准特征件22B。护罩18的第一对准特征件20A沿第一线A布置，并且护罩18的第二对准特征件20B沿第二线B布置。同样地，引线框12的第一对准特征件22A沿第一线A布置，且引线框12的第二对准特征件22B沿第二线B布置。线A，B（以及因此对准特征件20A，20B，22A，22B）围绕连接器护罩18的中心C布置，每个在其间具有角度α（参见图1F）。在一些示例中，角度α约为120度。然而，角度α可以是分开两个护罩对准特征件20A，20B或两个引线框对准特征件22A，22B的任何角度。

参考图1B，在一些实施方式中，护罩对准特征件20A，20B包括狭槽部分21和突出部分23。在一些示例中，狭槽部分21具有与突出部分23的宽度W_p相同的宽度W_s。这样，狭槽部分21和突出部分23沿着一条线（例如，第一线A或第二线B）布置。引线框12的引线框对准特征件22被配置为接收护罩对准特征件20的突出部分23。

如图1C所示，电池系统连接器24被附接到连接器护罩18，以将引线框12和功率变换器14与电池系统连接。像护罩18和引线框12一样，电池系统连接器24也具有至少一个对准特征件26A，26B。如图所示，电池系统连接器包括第一对准特征件26A和第二对准特征件26B。电池系统连接器对准特征件26A，26B中的每一个同样沿着线A，B（在图1C的方向上延伸到页面之外）布置，并且电池系统连接器对准特征件26A，26B沿着围绕护罩18的中心C布置的圆彼此分开大约角度α布置。在一些示例中，角度α约为120度。

在所示的示例中，电池系统连接器对准特征件26A，26B呈突出物的形式，它们延伸到护罩18和引线框12的狭槽20A，20B，22A，22B中。例如，第一电池系统连接器对准特征件26A在组装时延伸到第一护罩对准特征件狭槽20A和第一引线框对准特征件狭槽22A中，并且第二电池系统连接器对准特征件26B在组装时延伸到第二护罩对准特征件狭槽20B和第二引线框对准特征件狭槽22B中。这样，电池系统连接器24的对准特征件突起26A，26B用于将引线框12和护罩18保持在对准位置。

返回参考图1A-1G，连接器护罩18具有中空圆柱形部分28，该中空圆柱形部分28具有壁29，壁29沿着连接器护罩18的高度h限定开口30。中空圆柱形部分28的壁29在壁29内限定中空内部空间32。螺栓34（例如固定螺柱）从引线框12延伸到中空内部空间32中。然后螺栓34进一步连接到电池系统连接器24。开口30允许电池系统连接器24的连接器主体35的一部分通过护罩18的侧面延伸出壁29，如图1D所示。

护罩18可以以任何合适的方式附接，例如可拆卸地附接到引线框12。在一些示例中，护罩18被夹在引线框12上。在该示例中，壁29限定了基部36，基部36布置在壁29的一端38处的基部平面P中。一个或多个连接特征件40（在这种情况下，有三个连接特征件40）从基部36延伸出基部部分平面P（超出基部平面P）。连接特征件40（示为突片）用于将护罩18夹持并附接到引线框12上的基座42。通过在基座42上按压护罩18，护罩18可以被压配合到引线框12上的基座42，直到连接特征件40延伸超过基座42以确实地接合基座42。

参考图1F，系统10已经模制成第一配置。在该第一配置中，用于模制以形成引线框12的工具中的插入件被定向成使得具有中心线M的开口30设置成与垂直于引线框12的平面的轴线X成角度β。换句话说，由于要使用连接器系统10的汽车的特定配置，期望将连接器主体35定向成与垂直于引线框12的平面的轴线X成角度β。因此，将插入件添加到模制工具中，使得引线框12具有以图1F所示的定向模制的对准特征件22A，22B，其中每个都定向为与开口30的中心线M成大约角度α（例如，角度α为120度），并且中心线M定向成与垂直于引线框12的平面的轴线X成角度β。在一些示例中，角度β等于约5度。应该理解的是，尽管示出的对准特征件以与侧开口30的中心线M成约120度的角度α定向，但是应该理解，对准特征件20A，20B，22A，22B可以具有任何其他所需的间距。

现在参考图1F和图1G中，示出了用于混合动力机动车辆的类似连接器系统，并且总体上用110表示。应当理解，连接器系统110具有与上述连接器系统10相同的元件和特征，除非标注为不同。因此，这里仅描述连接器系统10,110之间的差异。例如，连接器系统110的护罩18与上述护罩18完全相同。系统110的唯一区别在于，在模制引线框112之前已经旋转了模制工具的插入件，使得引线框112的对准特征件122A，122B相对于垂直于引线框112的平面的轴线X以不同的角度定向。对准特征件122A，122B仍然相对于彼此以角度α定向并且相对于护罩18的开口30的中心线M定向；然而，在图1G和图1H的示例中，开口30的中心线M定向成与垂直于引线框12的平面的轴线X成角度Δ。因此，与图1F中所示的引线框对准特征件22A，22B的定向相比，在图1G和图1H的示例中，每个对准特征件122A，122B相对于轴线X重新定向。仅移动了对准特征件122A，122B，但是这允许护罩18相对于引线框12重新对准，使得开口30将面向不同的方向，且因此，连接器主体35将以不同于图1A-1E定向的方向延伸。在该示例中，角度Δ等于约15度；然而，角度Δ可以具有其他数值。

应当理解，现在可以通过简单地在所使用的模制工具内移动插入件来容易地重新配置垂直于引线框12,112的平面的轴线X与护罩18中的开口30的中心线M之间的角度，使引线框12,112的对准特征件22A，22B，122A，122B围绕穿过螺栓34的中心轴线C处于任何期望的定向。因此，不需要为了重新定向护罩18中的开口30和电池系统连接器24的连接器主体35，而重新制造用于引线框12,112的整个工具。

如本领域普通技术人员将理解的，护罩18可围绕引线框12,112的基座42旋转360度，以获得护罩18中的开口30相对于引线框12,112的平面的任何期望定向。引线框12,112的对准特征件22A，22B，122A，122B可以如上所述简单地重新布置以适应不同的定向。

现在参照图2A-2C，示出了连接器系统的另一种变型，并且总体上用210表示。同样，应该理解的是，连接器系统210与上述连接器系统10,110非常相似，并且除非被描述为不同，否则应该理解为相同。

图2A-2C中所示的连接器系统210之间的主要区别在于：护罩218的连接特征件240不夹在引线框212上的基座42下方（如图1E所示）；相反连接特征件240夹入引线框212上的框架246中的凹槽244中。在该示例中，连接特征件240不延伸出护罩218的壁229的基部236的平面。通过在框架246上按压护罩218，护罩218可以压配合到引线框212上的框架246，直到连接特征件240（呈突片形式）接合框架246中的凹槽244。

在所有其他方式中，引线框212和护罩218应该被理解为类似于上述引线框112和护罩18。例如，图2A-2C所示的引线框对准特征件222A，222B的定向可以通过重新调整用于引线框212的模具来移动，但是即使通过用于引线框212的模具的微小重新调整，连接器护罩218也保持相同，且护罩对准特征件220A，220B保持在所示的方位中。

现在参照图3，示出了形成用于混合动力机动车辆的连接器系统10,110,210的方法300，并且总体上用300表示。该方法包括步骤302，从静态连接器护罩模具模制具有连接器护罩对准特征件20A，20B，220A，220B的连接器护罩18,218。如上所述，用于护罩18,218的模具是不变的，并且为了适应具有各种内部景观的车辆并不一定需要进行重新调整或其他改变。然而，方法300包括步骤304，将插入件插入引线框模具中以限定引线框对准特征件模具部分。这是唯一需要改变的模具特征，以便改变连接器主体35将从护罩18,218延伸的方向。插入件可以旋转并以期望的方位附接到引线框模具。

此外，方法300包括步骤306，从引线框模具模制具有引线框对准特征件的引线框12,112,212。引线框对准特征件22A，22B，122A，122B，222A，222B将具有由引线框模具内的插入件的定向建立的定向。然后，方法300包括步骤308，将连接器护罩18,218以预定定向附接到引线框12,112,212，其中，连接器护罩对准特征件20A，20B，220A，220B由此与引线框对准特征件22A，22B，122A，122B，222A，222B对准。上面描述了这种对准的一个例子。

在一些变型中，方法300还可以包括形成连接器护罩18,218的步骤，连接器护罩18,218具有至少一个连接特征件40（如上所述），以及将连接特征件40附接到引线框12,112,212的步骤。

还应理解，任何上述概念可以单独使用或与任何或所有其他上述概念组合使用。如本领域技术人员将容易理解的，以上描述意味着作为本公开的原理的一个说明。本说明书并非旨在限制本公开的范围或应用，因为在不脱离如以下权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，本公开内容易于修改，变化和改变。

Claims

1.一种用于混合动力机动车辆的连接器系统（10，110，210），所述连接器系统（10，110，210）包括：

引线框（12，112，212），构造成在功率变换器（14）和电动机的电池系统之间提供电气和机械连接，所述引线框（12，112，212）具有至少一个引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）；和

护罩（18，118），构造成将所述引线框（12，112，212）连接到电池系统，所述护罩（18，118）可拆卸地附接到引线框（12，112，212），所述护罩（18，118）具有至少一个护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B），所述护罩（18，118）以预定定向可拆卸地附接到引线框（12，112，212），其中，所述至少一个护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）与所述至少一个引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）对准，

其中所述至少一个护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）包括沿第一线（A）布置的第一护罩对准特征件（20A，220A）和沿第二线（B）布置的第二护罩对准特征件（20B，220B），从所述护罩（18，118）的中心（C）测量，所述第一和第二线（A，B）之间具有120度的角度。

2.根据权利要求1所述的连接器系统（10，110，210），其中所述护罩（18，118）包括：

至少一个连接特征件（40，240），其将所述护罩（18，118）附接到所述引线框（12，112，212）；和/或

形成为空心圆柱体的壁（29，229），所述壁（29，229）沿所述壁（29，229）的高度（h）限定开口（30）。

3.根据权利要求2所述的连接器系统（10，110，210），其中：

所述至少一个引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）包括两个引线框狭槽，

所述至少一个护罩对准特征件（20， 20A，20B，220A，220B）包括两个护罩狭槽，并且

所述两个引线框狭槽的每个引线框狭槽与所述两个护罩狭槽的护罩狭槽对准。

4.根据权利要求2所述的连接器系统（10，110，210），还包括从所述引线框（12，112，212）延伸的螺栓（34）。

5.根据权利要求4所述的连接器系统（10，110，210），其中所述护罩（18，118）在所述壁（29，229）内限定中空内部（32）并且所述螺栓（34）延伸到所述中空内部（32）中。

6.根据权利要求5所述的连接器系统（10，110，210），还包括：

功率变换器（14），其电连接和机械连接到所述引线框（12，112，212）；和

附接到护罩（18，118）的电池系统连接器（24）。

7.根据权利要求6所述的连接器系统（10，110，210），其中，所述至少一个引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）包括第一引线框对准特征件（22A，122A，222A）和第二引线框对准特征件（22B，122B，222B），所述电池系统连接器（24）具有与第一护罩对准特征件（20A，220A）和第一引线框对准特征件（22A，122A，222A）对准的第一电池连接器对准特征件（26A），所述电池系统连接器（24）具有与第二护罩对准特征件（20B，220B）和第二引线框对准特征件（22B，122B，222B）对准的第二电池连接器对准特征件（26B），第一引线框对准特征件（22A，122A，222A）和第一电池连接器对准特征件（26A）沿第一线（A）布置，第二引线框对准特征件（22B，122B，222B）和第二电池连接器对准特征件（26B）沿第二线（B）布置。

8.根据权利要求7所述的连接器系统（10，110，210），其中，所述护罩（18，118）压配合或夹在所述引线框（12，112，212）上。

9.根据权利要求8所述的连接器系统（10，110，210），其中，所述壁（29，229）限定布置在基部平面（P）中的基部（36，236），所述至少一个连接特征件（40，240）包括从所述基部（36，236）延伸并超出所述基部平面（P）的多个连接特征件（40，240），所述多个连接特征件（40，240）把所述护罩（18，118）夹到所述引线框（12，112，212）上。

10.一种护罩（18，118），构造成将引线框（12，112，212）连接到电动机的电池系统，所述护罩（18，118）可拆卸地附接到所述引线框（12，112，212），所述护罩（18，118）包括：

中空圆柱形部分（28）；

至少一个护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B），构造成以预定定向把所述护罩（18，118）与所述引线框（12，112，212）对准；和

至少一个连接特征件（40，240），构造成把所述护罩（18，118）附接到所述引线框（12，112，212），

11.根据权利要求10所述的护罩（18，118），其中，所述中空圆柱形部分（28）沿着所述中空圆柱形部分（28）的高度限定开口（30），所述至少一个护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）包括两个配置成与所述引线框（12，112，212）的狭槽对齐的狭槽，这两个狭槽中的第一狭槽沿着第一线（A）布置，这两个狭槽中的第二狭槽沿着第二线（B）布置，从所述护罩（18，118）的中心（C）测量，第一和第二线（A，B）之间具有约120度的角度。

12.根据权利要求11所述的护罩（18，118），其中，所述中空圆柱形部分（28）具有布置在基部平面（P）中的基部（36，236），所述至少一个连接特征件（40，240）包括从所述基部（36，236）延伸并超出所述基部平面（P）的多个连接特征件（40，240）。

13.一种形成用于混合动力机动车辆的连接器系统（10，110，210）的方法（300），该方法（300）包括：

从静态连接器护罩模具模制具有连接器护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）的连接器护罩（18，118）；

将插入件插入到引线框模具中以限定引线框对准特征件模具部分；

从所述引线框模具模制具有引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）的引线框（12，112，212）；以及

以预定定向将所述连接器护罩（18，118）附接到所述引线框（12，112，212），其中，所述护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）与所述引线框对准特征件（22A，22B，122A，122B，222A，222B）对准，

其中所述护罩对准特征件（20，20A，20B，220A，220B）包括沿第一线（A）布置的第一护罩对准特征件（20A，220A）和沿第二线（B）布置的第二护罩对准特征件（20B，220B），从所述连接器护罩（18，118）的中心（C）测量，所述第一和第二线（A，B）之间具有120度的角度。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

将所述连接器护罩（18，118）形成为包括至少一个连接特征件（40，240）；以及

将所述连接特征件（40，240）附接到所述引线框（12，112，212）。