CN110994949B - 一种电源模块安装件及模块电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源模块安装件及模块电源，属于模块电源装配技术领域，解决了现有技术中电源模块的安装无法满足电源模块和电路板安装结构尺寸裕量和振动裕量的问题。本申请的电源模块安装件包括壳体以及依次层叠连接的第一电路板、对插电连接器、第二电路板和电源模块，第一电路板与壳体固定连接，电源模块置于壳体的底板上。本申请的电源模块安装件及模块电源能够满足电源模块和第一电路板安装结构尺寸裕量和振动裕量。

Description

一种电源模块安装件及模块电源

技术领域

本申请涉及一种模块电源装配技术，尤其涉及一种电源模块安装件及模块电源。

背景技术

装配电源模块及电路板时，要求电源模块紧贴在模块壳体上，电源模块功率及信号通过电路板对外传输。

现有技术中，模块电源主要包括壳体、传输电路板和电源模块，电源模块放置于壳体底部，传输电路板置于电源模块上，且两端与壳体固定连接。

采用上述结构，为了保证传输电路板与电源模块的连接稳定性，电源模块需要分别与壳体底部和传输电路板紧密接触，从而要求壳体底部、电源模块和传输电路板的加工精度高，壳体底部与传输电路板之间的空间只能提供电源模块和电路板安装紧固功能，各部件之间相互接触挤压，无法满足电源模块和电路板安装结构尺寸裕量和振动裕量的要求。

发明内容

鉴于上述的分析，本申请旨在提供一种电源模块安装件及模块电源，解决了现有技术中电源模块的安装无法满足电源模块和电路板安装结构尺寸裕量和振动裕量的问题。

本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本申请提供了一种电源模块安装件，包括壳体以及依次层叠连接的第一电路板、对插电连接器、第二电路板和电源模块，第一电路板与壳体固定连接，电源模块置于壳体的底板上。

在一种可能的设计中，对插电连接器包括插孔以及与插孔插接的插针，插针与第一电路板固定连接，插孔与第二电路板固定连接。

在一种可能的设计中，对插电连接器还包括套设于插针外壁的插针绝缘体和套设于插孔外壁的插孔绝缘体；

插针通过插针绝缘体与第一电路板固定连接，插孔通过插孔绝缘体与第二电路板固定连接。

在一种可能的设计中，插针绝缘体与插孔绝缘体之间通过刚性限位件连接，刚性限位件用于限定插针绝缘体与插孔绝缘体之间的水平位移。

在一种可能的设计中，刚性限位件包括限位孔以及与限位孔插接的限位销，限位孔开设于插孔绝缘体上，限位销固设于插头绝缘体上。

在一种可能的设计中，限位孔和限位销之间设有凹槽以及与凹槽配合的凸起部，凹槽和凸起部用于限定插针与插孔的竖向位移。

在一种可能的设计中，凸起部包括设于限位孔内壁的刚性凸起以及包围刚性凸起的弹性凸起。

在一种可能的设计中，刚性凸起的形状为圆弧形，弹性凸起的形状为直角梯形，直角梯形的直角边靠近第二电路板。

在一种可能的设计中，第一电路板与壳体通过第一螺钉以及与第一螺钉配合的第一螺孔固定连接，第一螺孔开设于壳体侧壁的凸起上，第一螺钉穿过第一电路板上的安装孔后插入螺孔中。

在一种可能的设计中，第一螺孔的孔壁设置内壁带有螺纹的弹性层，第一螺钉与弹性层螺纹连接。

在一种可能的设计中，第二电路板与电源模块通过相互配合的第二螺钉和第二螺孔固定连接。

在一种可能的设计中，电源模块通过弹性组件置于壳体的底板上，弹性组件包括多根弹性柱。

在一种可能的设计中，电源模块朝向壳体底板的一侧还设置多根刚性柱，刚性柱位于弹性柱之间，且刚性柱远离电源模块的一端与壳体底板具有间隙。

在一种可能的设计中，插针为刚性插针，插孔为线簧插孔。

在一种可能的设计中，对插电连接器的对接面具有间隙，间隙的大小为0.7～1.5mm。

本申请还提供了一种模块电源，包括上述电源模块安装件。

与现有技术相比，本申请至少可实现如下有益效果之一：

a)本申请提供的电源模块安装件通过对插电连接器和第二电路板实现第一电路板与电源模块的连接，由于对插电连接器自身结构特点，具有一定的安装和振动空间裕量，从而能够满足电源模块和第一电路板安装结构尺寸裕量和振动裕量，采用此种电源模块安装件结构，能够适当降低壳体、电源模块和第一电路板的加工精度，进而降低生产难度和生产成本。

b)本申请提供的电源模块安装件中，插针可以采用刚性插针，插孔可以采用高可靠性的线簧插孔，线簧插孔插拔柔和，可在剧烈的振动、冲击情况下不出现信号瞬断，使电连接器具有高可靠性，进而具有较长的机械寿命。

c)本申请提供的电源模块安装件中，限位孔和限位销之间设置凹槽以及与凹槽配合的凸起部。通过凹槽和凸起部的配合能够适当减少插针与插孔的竖向位移，防止两者在电源模块安装件及模块电源的振动过程中发生脱离。

d)本申请提供的电源模块安装件中，刚性凸起能够保证上述弹性凸起具有一定的力学强度，避免在电源模块安装件及模块电源发生较大振动时插针从插孔中脱离，此外，圆弧形的刚性凸起能够便于插针绝缘体的插拔；对于弹性凸起，在插针的插入过程中，弹性凸起的斜腰能够对插针绝缘体起到导向作用，当插针插入插孔时，由于弹性凸起与凹槽相互配合，直角腰能够卡住弹性凸起，可以有效避免插针的脱离。

e)本申请提供的电源模块安装件中，螺孔的孔壁设置内壁带有螺纹的弹性层，螺钉与弹性层螺纹连接。由于弹性层具有弹性，当电源模块安装件及模块电源发生振动时，螺钉会挤压弹性层，使得弹性层发生一定的弹性形变，从而能够进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的加工误差和振动。

f)本申请提供的电源模块安装件中，电源模块可以通过弹性组件置于壳体的底板上，弹性组件包括多根弹性柱。这是因为，一方面多根弹性柱能够使电源模块与壳体底板之间形成间隙，且该间隙大小可调，从而能够进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的加工误差和振动；另一方面，多根弹性柱之间的间隙还能够提高上述电池模块底部的空气流通，便于电源模块的散热。

e)本申请提供的电源模块安装件中，当电源模块安装件及模块电源受到较小振动时，弹性柱形变，使得电源模块与壳体底板之间的间隙大小改变，适应上述电源模块安装件及模块电源的振动；当电源模块安装件及模块电源受到较大振动时，弹性柱形变的同时刚性柱向靠近壳体底板方向移动，刚性柱远离电源模块一端抵在壳体底板上，阻止弹性柱的继续形变，上述电源模块安装件的其他部件可以发生相对位移来进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的振动，从而避免上述弹性柱承受的振动过大而发生不可逆形变。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本申请的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本申请实施例一提供的电源模块安装件的俯视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为图2的C部放大图；

图5为本申请实施例一提供的电源模块安装件中凸起部的结构示意图。

附图标记：

1-壳体；2-第一电路板；3-对插电连接器；31-插孔；32-插针；33-插针绝缘体；34-插孔绝缘体；35-刚性凸起；36-弹性凸起；4-第二电路板；5-电源模块；6-第一螺钉；7-第二螺钉；d-对接面间隙。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本申请的优选实施例，其中，附图构成本申请的一部分，并与本申请的实施例一起用于阐释本申请的原理。

实施例一

本实施例提供了一种电源模块安装件，适用于多层电路板装配，参见图1至图5，包括壳体1以及依次层叠连接的第一电路板2、对插电连接器3、第二电路板4和电源模块5，第一电路板2与壳体1固定连接，电源模块5置于壳体1的底板上，对插电连接器3、第二电路板4和电源模块5位于第一电路板2与壳体1构成的空间内。

实施时，电源模块5依次通过第二电路板4和对插电连接器3与第一电路板2连接，进而通过第一电路板2实现电源模块5功率及信号的对外传输。

与现有技术相比，本实施例提供的电源模块安装件通过对插电连接器3和第二电路板4来实现第一电路板2与电源模块5的连接，由于对插电连接器3自身结构特点，具有一定的安装和振动空间裕量，从而能够满足电源模块5和第一电路板2安装结构尺寸裕量和振动裕量。

此外，采用此种电源模块安装件结构，能够适当降低壳体1、电源模块5和第一电路板2的加工精度，进而有效降低生产难度和生产成本，利于上述电源模块安装件的工业化生产。

对于对插电连接器3的结构，具体来说，其包括插孔31以及与插孔31插接的插针32，其中，插针32与第一电路板2固定连接，插孔31与第二电路板4固定连接。

示例性地，上述插针32采用刚性插针，插孔31采用高可靠性的线簧插孔。这是应为，采用线簧插孔插拔柔和，可在剧烈的振动、冲击情况下不易出现信号瞬断，使电连接器具有高可靠性，具有较长的机械寿命。

可以理解的是，为了实现插针32与第一电路板2的连接，上述对插电连接器3还包括套设于插针32外壁的插针绝缘体33，插针32通过插针绝缘体33与第一电路板2固定连接(例如，焊接)。

同样地，为了实现插头与第二电路板4的连接，上述对插电连接器3还包括套设于插孔31外壁的插孔绝缘体34，插孔31通过插孔绝缘体34与第二电路板4固定连接(例如，焊接)。

示例性地，上述对插电连接器3的对接面(即插针绝缘体33与插孔绝缘体34之间)具有对接面间隙d，对接面间隙d的大小为0.7～1.5mm，这样能够降低结构件加工精度，解决上述电源模块安装件及模块电源振动时产生相互挤压等问题。

值得注意的是，在模块电源的实际应用中，沿竖直方向的振动不会对对插电连接器3中的插针32和插孔31的连接稳定性造成影响，但是，水平方向的振动会导致插针32和插孔31的变形，从而影响两者连接的稳定性，因此，上述插针绝缘体33与插孔绝缘体34之间通过刚性限位件连接，刚性限位件用于限定插针绝缘体33与插孔绝缘体34之间的水平位移。

具体来说，刚性限位件包括限位孔以及与限位孔插接的限位销。

对于两者的设置位置，示例性地，限位孔开设于插孔绝缘体34上，限位销固设于插头绝缘体上；或者，限位销开设于插孔绝缘体34上，限位孔固设于插头绝缘体上。

为了进一步提高插针32与插孔31的连接稳定性，防止两者在电源模块安装件及模块电源的振动过程中发生脱离，上述限位孔和限位销之间设置凹槽以及与凹槽配合的凸起部。通过凹槽和凸起部的配合能够适当减少插针32与插孔31的竖向位移，防止两者在电源模块安装件及模块电源的振动过程中发生脱离。

需要说明的是，为了能够在满足电源模块5和第一电路板2安装结构尺寸裕量和振动裕量防止插针32与插孔31在电源模块安装件及模块电源的振动过程中发生脱离，对于凸起部的结构，具体来说，其包括设于限位孔内壁的刚性凸起35以及包围上述刚性凸起35的弹性凸起36。

示例性地，刚性凸起35的形状为圆弧形，弹性凸起36的形状为直角梯形，其直角梯形的直角边靠近第二电路板4，也就是说，沿插针32的插入方向，限位销先与直角梯形的斜腰接触，然后再与直角梯形的直角腰接触。

其中，刚性凸起35能够保证上述弹性凸起36具有一定的力学强度，避免在电源模块安装件及模块电源发生较大振动时插针32从插孔31中脱离，此外，圆弧形的刚性凸起35能够便于插针绝缘体33的插拔；对于弹性凸起36，在插针32的插入过程中，弹性凸起36的斜腰能够对插针绝缘体33起到导向作用，当插针32插入插孔31时，由于弹性凸起36与凹槽相互配合，直角腰能够卡住弹性凸起36，基本上可以避免插针32的脱离。

需要说明的是，在拔出插针绝缘体33时，由于弹性凸起36能够随着所受力的大小适当变形，实际应用中，弹性凸起36不会阻碍颤插针绝缘体33的拔出，只需稍用力即可。

为了实现第一电路板2与壳体1的连接，两者通过第一螺钉6和第一螺孔固定连接，第一螺钉6和第一螺孔相互配合，第一螺孔开设于壳体1侧壁的凸起上，第一螺钉6穿过第一电路板2上的安装孔后插入第一螺孔中。

为了进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的加工误差和振动，上述第一螺孔的孔壁设置内壁带有螺纹的弹性层，第一螺钉6与弹性层螺纹连接。由于弹性层具有弹性，当电源模块安装件及模块电源发生震动时，第一螺钉6会挤压弹性层，使得弹性层发生一定的弹性形变，从而能够进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的加工误差和振动。

对于第二电路板4与电源模块5的连接，两者可以通过相互配合的第二螺钉7和第二螺孔实现固定连接。

为了能够在电源模块5与壳体1的底板之间预留一定的加工裕量，上述电源模块5可以通过弹性组件置于壳体1的底板上，示例性地，上述弹性组件可以包括多根弹性柱。这是因为，一方面多根弹性柱能够使电源模块5与壳体1底板之间形成间隙，且该间隙大小可调，从而能够进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的加工误差和振动。另一方面，多根弹性柱之间的间隙还能够提高上述电源模块底部的空气流通，便于电源模块的散热。

为了避免上述弹性柱承受的振动过大发生不可逆形变，甚至破坏，上述电源模块朝向壳体1底板的一侧还可以设置多根刚性柱，刚性柱位于弹性柱之间，且刚性柱远离电源模块的一端与壳体1底板具有间隙。当电源模块安装件及模块电源受到较小振动时，弹性柱形变，使得电源模块与壳体1底板之间的间隙大小改变，适应上述电源模块安装件及模块电源的振动；当电源模块安装件及模块电源受到较大振动时，弹性柱形变的同时刚性柱向靠近壳体1底板方向移动，刚性柱远离电源模块一端抵在壳体1底板上，阻止弹性柱的继续形变，上述电源模块安装件的其他部件可以发生相对位移来进一步适应上述电源模块安装件及模块电源的振动，从而避免上述弹性柱承受的振动过大而发生不可逆形变。

实施例二

本实施例提供了一种模块电源，包括实施例一提供的电源模块安装件。

与现有技术相比，本实施例提供的模块电源的有益效果与实施例一提供的电源模块安装件的有益效果基本相同，在此不一一赘述。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电源模块安装件，其特征在于，包括壳体以及依次层叠连接的第一电路板、对插电连接器、第二电路板和电源模块，所述第一电路板与壳体固定连接，所述电源模块置于壳体的底板上；

所述对插电连接器包括插孔以及与插孔插接的插针，所述插针与第一电路板固定连接，所述插孔与第二电路板固定连接，所述插针为刚性插针，所述插孔为线簧插孔；

所述对插电连接器还包括套设于插针外壁的插针绝缘体和套设于插孔外壁的插孔绝缘体，所述对插电连接器的对接面具有间隙；

所述插针通过插针绝缘体与第一电路板固定连接，所述插孔通过插孔绝缘体与第二电路板固定连接；

所述插针绝缘体与插孔绝缘体之间通过刚性限位件连接，所述刚性限位件用于限定插针绝缘体与插孔绝缘体之间的水平位移；

所述刚性限位件包括限位孔以及与限位孔插接的限位销，所述限位孔开设于插孔绝缘体上，所述限位销固设于插头绝缘体上；

所述限位孔和限位销之间设有凹槽以及与凹槽配合的凸起部，所述凹槽和凸起部用于限定插针与插孔的竖向位移；

所述凸起部包括设于限位孔内壁的刚性凸起以及包围刚性凸起的弹性凸起；

所述刚性凸起的形状为圆弧形，弹性凸起的形状为直角梯形，直角梯形的直角边靠近第二电路板，沿插针的插入方向，所述限位销先与直角梯形的斜腰接触，再与直角梯形的直角腰接触；

所述第一电路板与壳体通过第一螺钉和第一螺孔固定连接，第一螺钉和第一螺孔相互配合，第一螺孔开设于壳体侧壁的凸起上，第一螺钉穿过第一电路板上的安装孔后插入第一螺孔中；

所述第一螺孔的孔壁设置内壁带有螺纹的弹性层，第一螺钉与弹性层螺纹连接；

所述电源模块通过弹性组件置于壳体的底板上，所述弹性组件包括多根弹性柱；

所述电源模块朝向壳体底板的一侧还设置多根刚性柱，刚性柱位于弹性柱之间，且刚性柱远离电源模块的一端与壳体底板具有间隙。

2.根据权利要求1所述的电源模块安装件，其特征在于，所述间隙的大小为0.7～1.5mm。

3.一种模块电源，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的电源模块安装件。

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