CN114765919A - 基板单元以及基板单元的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种基板单元和所述基板单元的制造方法。一种基板单元，包括：第一连接器，其包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，并被构造为连接到外部连接器；第一基板，其上安装有所述第一连接器；第二连接器，其包括第二端子和容纳所述第二端子的第二壳，并被构造为连接到所述外部连接器；第二基板，其上安装有所述第二连接器；以及箱体，其容纳所述第一基板和所述第二基板。所述第一壳设置有第一锁定部。所述第二壳设置有第二锁定部。所述第一锁定部和所述第二锁定部彼此锁定。所述第一端子和所述第二端子被设置为面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器和所述第二连接器的所述箱体中的开口。

Description

基板单元以及基板单元的制造方法
技术领域
本公开的主题涉及一种基板单元和制造基板单元的方法。
背景技术
在现有技术中用于控制安装在车辆上的电气装置的基板单元中，其上安装有输入单元或输出单元、控制电路、用于连接电气装置的连接器等的基板通常被容纳在箱体中(例如，JP2014-187123A)。车辆具有各种规格，并且要安装的电气设备的数量根据规格而异。因此，有必要为每个规格设计配置基板单元的基板。
在现有技术中，为了消除基板规格的差异，设计了一种包括其数量符合高级规格要求的输入单元或输出单元的基板，并且具有高级规格的基板安装在具有标准规格的车辆上。然而，在具有标准规格的车辆中，由于基板的未使用部分而产生不必要的成本。
因此，为了防止这种浪费，对于标准车辆和高级车辆的规格差异，可以想到提供一种独立基板。更具体地，连接到在标准规格和高级规格中共同安装的标准电气装置的输入单元或输出单元设置在基础基板(第一基板)上，而连接到仅在高级规格中安装的扩展电气装置的输入单元或输出单元设置在扩展基板(第二基板)上。然后，基础基板安装在具有标准规格的车辆上，并且基础基板和扩展基板都安装在具有高级规格的车辆上。
在这种情况下，存在两个情况，包括连接到扩展电气装置的扩展连接器设置在基础基板上的情况，以及扩展连接器设置在扩展基板上的情况。在前一情况中，存在基础基板和扩展基板之间的连接数量增加的问题。在后一情况中，基础基板和扩展基板之间的连接数量可以减少，但也存在一个问题，即需要将独立的外部连接器连接到设置在基础基板上的连接器和安装在扩展基板上的扩展连接器，并且增加了耦合连接器的工作量。
发明内容
本公开的主题的说明性方面提供了一种基板单元和制造基板单元的制造方法，该基板单元被构造为减少为了耦合安装在第一基板上的第一连接器、安装在第二基板上的第二连接器、以及外部连接器的工作量。
根据本公开的主题的说明性方面，一种基板单元，包括：第一连接器，其包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，并被构造为连接到外部连接器；第一基板，其上安装有所述第一连接器；以及箱体，其容纳所述第一基板。第一壳设置有被构造为被锁定到安装在第二基板上的第二连接器的第二壳的第一锁定部。所述第一端子被设置为面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器的所述箱体中的开口。根据本公开的主题的另一说明性方面，一种基板单元，包括：第一连接器，其包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，并被构造为连接到外部连接器；第一基板，其上安装有所述第一连接器；第二连接器，其包括第二端子和容纳所述第二端子的第二壳，并被构造为连接到所述外部连接器；第二基板，其上安装有所述第二连接器；以及箱体，其容纳所述第一基板和所述第二基板。所述第一壳设置有第一锁定部。所述第二壳设置有第二锁定部。所述第一锁定部和所述第二锁定部彼此锁定。所述第一端子和所述第二端子被设置为面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器和所述第二连接器的所述箱体中的开口。根据本公开的主题的另一说明性方面，一种制造基板单元的制造方法，其中，所述基板单元要么为第一基板单元要么为第二基板单元，所述方法包括：准备：第一基板，其上安装有第一连接器，其中，所述第一连接器包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，所述第一壳设置有第一锁定部，所述第一连接器被构造为连接到外部连接器，以及第二基板，其上安装有第二连接器，其中，所述第二连接器包括第二端子和容纳所述第二端子的第二壳，所述第二壳设置有第二锁定部，所述第二连接器被构造为连接到所述外部连接器；以及根据选择的第一规格或第二规格选择性地制造所述第一基板单元或所述第二基板单元。当选择所述第一规格时，所述第一基板单元将被制造并且所述第一基板单元的所述制造包括：仅将所述第一基板容纳在所述箱体中以使所述第一端子面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器的所述箱体中的开口；以及当选择所述第二规格时，所述第二基板单元将被制造并且所述第二基板单元的所述制造包括：将所述第一锁定部和所述第二锁定部彼此锁定并将所述第一基板和所述第二基板容纳在所述箱体中以使所述第一端子和所述第二端子面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器和所述第二连接器的所述箱体中的所述开口。
本公开的主题的其它方面和优点将从以下说明书、附图和权利要求书中可见。
附图说明
图1是根据本公开的主题的具有高级规格的基板单元的透视图；
图2是具有图1所示的高级规格的基板单元的分解透视图；
图3是图2所示的基础基板和扩展基板的放大分解透视图；
图4是图2所示的基础基板和扩展基板的局部侧视图；
图5是具有图1所示的高级规格的基板单元的电气构造图；
图6是根据本公开的主题的具有标准规格的基板单元的分解透视图；以及
图7是具有图6所示的标准规格的基板单元的电气构造图。
具体实施方式
本公开的主题的具体实施例将参考附图描述如下。
通过根据本实施例的制造基板单元的方法，制造了安装在具有高级规格(第二规格)的车辆上的基板单元1A(第二基板单元)和安装在具有标准规格(第一规格)的车辆上的基板单元1B(第一基板单元)。首先，具有高级规格的基板单元1A将参考图1至图5进行描述。
如图2等所示，具有高级规格的基板单元1A包括用于操作标准电气装置(未示出)的基础基板2、用于操作扩展电气装置(未示出)的扩展基板3、用于电连接基础基板2和扩展基板3的连接单元4、以及用于容纳基础基板2和扩展基板3的箱体5。标准电气装置是共同地安装到具有高级规格的车辆和具有标准规格的车辆的电气装置(例如，空调单元、电动车窗单元等)。扩展电气装置是根据车辆规格而有选择地安装的电气装置。
如图2至图4所示，连接器(第一连接器)21等安装在基础基板2上。如图3和图4所示，连接器21包括端子(第一端子)22和容纳端子的壳(第一壳)23。在本实施例中，如图4等所示，端子22形成为大致L状，其沿基础基板2的厚度方向D1延伸的一端连接到基础基板2，并且其平行于基础基板2而延伸的另一端容纳在壳23中。例如，端子22的另一端被构造为阳端子，并从壳23中突出。
壳23设置有被锁定到稍后描述的扩展连接器31的壳33的锁定突起231。锁紧突起231(第一锁定部)设置在壳23的面向与厚度方向D1和沿端子22的另一端延伸的方向均正交的方向的外表面上。连接器21将连接到设置在线束末端的外部连接器(未示出)。线束连接到中央ECU(主机控制装置)、标准电气装置、以及扩展电气装置(未示出)。
如图5所示，控制电路24、供电电路25、通信接口(I/F)26等安装在基础基板2上。控制电路24包括具有诸如CPU的微型计算机。控制电路24与中央ECU通信，并根据来自中央ECU的指令控制标准电气装置和扩展电气装置。供电电路25将经由外部连接器提供的电力向控制电路24供电。通信I/F26是调制和解调在中央ECU和控制电路24之间发送和接收的通信信号的电路。
各种电路根据标准电气装置的类型安装在基础基板2上，并且各种电路连接到控制电路24。在图5所示的示例中，两个输入I/F27(输入单元)和三个输出驱动(DRV)28(输出单元)安装在基础基板2上。例如，当标准电气装置是向控制电路24输入ON/OFF信息等的、诸如检测开关的装置时，对于标准电气装置安装输入I/F27。此外，当标准电气装置是基于来自控制电路24的输出而操作的、诸如电机或灯的装置时，对于标准电气装置安装输出DRV28。供电电路25、通信I/F26、输入I/F27、以及输出DRV28连接到端子22，并且当外部连接器连接到端子22时，供电电路25、通信I/F26、输入I/F27、以及输出DRV28连接到中央ECU和/或标准电气装置。
如图2至图4所示，基础基板2和扩展基板3沿厚度方向D1堆叠。扩展连接器(第二连接器)31等安装在扩展基板3上。扩展连接器31包括端子(第二端子)32和容纳端子32的壳(第二壳)33。在本实施例中，如图4所示，端子32形成为大致L状，其沿厚度方向D1延伸的一端连接到扩展基板3，并且其平行于扩展基板3而延伸的另一端容纳在壳33中。例如，端子32的另一端被构造为阳端子，并从壳33中突出。
壳33设置有被锁定到连接器21的壳23的锁定部331(第二锁定部)。锁定部331被设置为向连接器21突出并从壳33的面向与厚度方向D1和端子32的另一端均正交的方向的外表面延伸。此外，锁定部331设置有锁定突起231插入其中的锁定孔332。当基础基板2和扩展基板3沿厚度方向D1堆叠，并且壳23和壳33沿厚度方向D1彼此相邻设置时，锁定突起231插入锁定孔332，并且壳23和壳33被锁定。因此，壳23和壳33可以彼此整合，并且连接器21和扩展连接器31可以共同形成被构造为连接到外部连接器的一连接器。
另外，如图5所示，类似于基础基板2，各种电路根据扩展电气装置的类型安装在扩展基板3上。在图5所示的示例中，安装了三个输入I/F34(扩展输入单元)和两个输出DRV35(扩展输出单元)。输入I/F34和输出DRV35连接到端子32，并且当外部连接器连接到端子32时，输入I/F34和输出DRV35连接到扩展电气装置。
在本实施例中，如图2和图3所示，包括与基础基板2和扩展基板3正交延伸的多个端子41、以及用于保持多个端子41的树脂支架42的排针被用作连接单元4。每个端子41的两端从支架42突出。每个端子41的一端连接到基础基板2，并且每个端子41的另一端连接到扩展基板3。如图5所示，输入I/F34和输出DRV35经由连接单元4的端子41连接到控制电路24。
如图2所示，箱体5包括朝前侧开口的箱形的箱体主体51以及被构造为关闭箱体主体51的前侧开口的前盖52。前盖52设置有通过其嵌合外部连接器的一开口521。基础基板2和扩展基板3从箱体主体51的前侧开口容纳入箱体主体51中。此后，当箱体主体51的前侧开口被前盖52关闭时，如图1所示，端子22和端子32被设置为面向开口521并且从一开口521中暴露出来。因此，外部连接器可以通过开口521插入并连接到连接器21和连接器31。
接下来，将参考图6和图7描述具有标准规格的基板单元1B。如图6和图7所示，具有标准规格的基板单元1B包括用于操作标准电气装置的基础基板2和用于容纳基础基板2的箱体5，并且不包括扩展基板3和连接单元4。基础基板2和箱体5与设置在基板单元1A中的基础基板2和箱体5相同。当基础基板2容纳在箱体5中时，端子22被设置为面向开口521并从开口521中暴露出来。
接下来，将描述制造基板单元1A和1B的方法。首先，准备安装连接器21的基础基板2和安装扩展连接器31的扩展基板3。作为扩展基板3，可以准备具有不同数量的输入I/F34和输出DRV35的多种基板。在高级规格(第二规格)的情况下，选择与该规格对应的扩展基板3。接下来，基础基板2和扩展基板3被堆叠，并且壳23和壳33被锁定。此外，基础基板2和扩展基板3通过使用连接单元4而彼此连接。此后，基础基板2和扩展基板3被容纳在箱体5中，使得端子22和端子32面向设置在箱体5中的开口521，从而制造了基板单元1A。
根据具有高级规格的基板单元1A，连接器21和扩展连接器31分别安装在基础基板2和扩展基板3上。因此，安装在扩展基板3上的输入I/F34和输出DRV35不必连接到安装在基础基板2上的连接器21的端子22，从而可以减少基础基板2和扩展基板3之间的连接数量。
此外，安装在基础基板2上的连接器21的壳23和安装在扩展基板3上的扩展连接器31的壳33彼此锁定。端子22和端子32被设置为面向设置在箱体5中的开口521。因此，连接器21和扩展连接器31可以耦合为被构造成连接到外部连接器的一个连接器，并且可以减少将分别设置在基础基板2和扩展基板3上的连接器21和扩展连接器31耦合到外部连接器的耦合工作。
根据基板单元1A，基础基板2和扩展基板3沿厚度方向D1堆叠，并且壳23和壳33沿厚度方向D1彼此相邻设置。因此，可以实现空间节约。
在标准规格(第一规格)的情况下，基板单元1B是通过仅将基础基板2容纳在箱体5中以使端子22面向设置在箱体5中的开口521而被制造。根据具有标准规格的基板单元1B，不需要使用的输入I/F34和输出DRV35也不安装在具有标准规格的车辆上。当基板需要扩展时，安装在扩展基板3上的扩展连接器31的壳33可以锁定到连接器21的锁定突起231。
虽然本公开的主题已经参考某些示例性实施例进行了描述，但本公开的主题的范围并不局限于上述示例性实施例，并且本领域技术人员可以理解，在不超出所附权利要求书所限定的本公开的主题的范围的情况下，可以在其中进行各种改进和修改。
根据上述实施例，基础基板2和扩展基板3沿厚度方向D1堆叠，但本公开的主题并不局限于此。基础基板2和扩展基板3也可以沿基础基板2的宽度方向或长度方向彼此相邻设置。
根据上述实施例，基础基板2和扩展基板3通过连接单元4电连接，但本公开的主题并不限于此。如果扩展基板3设置有控制电路，则基础基板2和扩展基板3也可以不彼此电连接。
另外，根据上述实施例，箱体5用于标准规格和高级规格，但本公开的主题并不限于此。具有小开口521的箱体5也可以用于标准规格，并且具有大开口521的箱体5也可以用于高级规格。
根据上述实施例的一方面，一种基板单元(1A)，包括：第一连接器(21)，其包括第一端子(22)和容纳所述第一端子(22)的第一壳(23)，并被构造为连接到外部连接器；第一基板(2)，其上安装有所述第一连接器(21)；第二连接器(31)，其包括第二端子(32)和容纳所述第二端子(32)的第二壳(33)，并被构造为连接到所述外部连接器；第二基板(3)，其上安装有所述第二连接器(31)；以及箱体(5)，其容纳所述第一基板(2)和所述第二基板(3)。所述第一壳(23)设置有第一锁定部(231)。所述第二壳(33)设置有第二锁定部(331)。所述第一锁定部(231)和所述第二锁定部(331)彼此锁定。所述第一端子(22)和所述第二端子(32)被设置为面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器(21)和所述第二连接器(31)的所述箱体(5)中的开口(521)。
根据具有上述构造的基板单元，第一壳的第一锁定部和第二壳的第二锁定部彼此锁定，并且第一端子和第二端子被设置为面向设置在箱体中的开口以嵌合外部连接器。因此，第一连接器和第二连接器可以耦合为连接到外部连接器的一连接器，并且可以减少安装在第一基板上的第一连接器、安装在第二基板上的第二连接器、以及外部连接器的耦合工作。
所述第一基板(2)和所述第二基板(3)可以沿所述基板单元(1A)的厚度方向(D1)彼此堆叠，以及所述第一壳(23)和所述第二壳(33)可以沿所述厚度方向(D1)彼此相邻设置。
通过这种构造，由于第一基板和第二基板可以沿厚度方向彼此堆叠并容纳在箱体中，因此可以实现空间节省。
所述的基板单元(1A)，可以还包括：连接单元(4)，其被构造为将所述第一基板(2)和所述第二基板(3)彼此连接。所述第一基板(2)可以包括控制电路(24)和连接到所述控制电路(24)的输入单元(27)或输出单元(28)。所述第一端子(22)可以连接到所述输入单元(27)或所述输出单元(28)。所述第二基板(3)可以包括扩展输入单元(34)或扩展输出单元(35)。所述第二端子(32)可以连接到所述扩展输入单元(34)或所述扩展输出单元(35)。所述控制电路(24)可以经由所述连接单元(4)连接到所述扩展输入单元(34)或所述扩展输出单元(35)。
通过这种构造，通过将第一基板和第二基板连接，扩展输入单元或扩展输出单元可以连接到控制电路。因此，可以扩展输入单元或输出单元。
根据上述实施例的另一方面，一种基板单元(1B)，包括：第一连接器(21)，其包括第一端子(22)和容纳所述第一端子(22)的第一壳(23)，并被构造为连接到外部连接器；第一基板(2)，其上安装有所述第一连接器(21)；以及箱体(5)，其容纳所述第一基板(2)。第一壳(23)设置有被构造为被锁定到安装在第二基板(3)上的第二连接器(31)的第二壳(33)的第一锁定部(231)。所述第一端子(22)被设置为面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器(21)的所述箱体(5)中的开口(521)。
根据具有上述构造的基板单元，当需要扩展基板时，安装在第二基板上的第二连接器的第二壳可以锁定到第一连接器的第一锁定部。因此，第一连接器和第二连接器可以耦合为连接到外部连接器的一连接器，并且可以减少设置在第一基板上的第一连接器、设置在第二基板上的第二连接器、以及外部连接器的耦合工作。
根据上述实施例的又一方面，一种制造基板单元(1A，1B)的制造方法，其中，所述基板单元(1A，1B)要么为第一基板单元(1B)要么为第二基板单元(1A)，所述方法包括：准备第一基板(2)，其上安装有第一连接器(21)，其中，所述第一连接器(21)包括第一端子(22)和容纳所述第一端子(22)的第一壳(23)，所述第一壳(23)设置有第一锁定部(231)，所述第一连接器(21)被构造为连接到外部连接器，以及第二基板(3)，其上安装有第二连接器(31)，其中，所述第二连接器(31)包括第二端子(32)和容纳所述第二端子(32)的第二壳(33)，所述第二壳(33)设置有第二锁定部(331)，所述第二连接器(31)被构造为连接到所述外部连接器；以及根据选择的第一规格或第二规格选择性地制造所述第一基板单元(1B)或所述第二基板单元(1A)。当选择所述第一规格时，所述第一基板单元(1B)将被制造并且所述第一基板单元(1B)的所述制造包括：仅将所述第一基板(2)容纳在所述箱体(5)中以使所述第一端子(22)面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器(21)的所述箱体(5)中的开口(521)；以及当选择所述第二规格时，所述第二基板单元(1A)将被制造并且所述第二基板单元(1A)的所述制造包括：将所述第一锁定部(231)和所述第二锁定部(331)彼此锁定并将所述第一基板(2)和所述第二基板(3)容纳在所述箱体(5)中以使所述第一端子(22)和所述第二端子(32)面向设置在所述外部连接器通过其连接到所述第一连接器(21)和所述第二连接器(31)的所述箱体(5)中的所述开口(521)。
根据具有上述构造的制造基板单元的方法，在第一规格的情况下，仅第一基板容纳在箱体中，而不使用的基板不必容纳在箱体中。在第二规格的情况下，第一基板和第二基板都容纳在箱体中。此时，安装在第一基板上的第一连接器的第一壳和安装在第二基板上的第二连接器的第二壳彼此锁定，并且第一端子和第二端子被设置为面向箱体的开口。因此，第一连接器和第二连接器可以耦合为连接到外部连接器的一连接器，并且可以减少设置在第一基板上的第一连接器、设置在第二基板上的第二连接器、以及外部连接器的耦合工作。

Claims (5)

1.一种基板单元，包括：
第一连接器，其包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，并被构造为连接到外部连接器；
第一基板，其上安装有所述第一连接器；
第二连接器，其包括第二端子和容纳所述第二端子的第二壳，并被构造为连接到所述外部连接器；
第二基板，其上安装有所述第二连接器；以及
箱体，其容纳所述第一基板和所述第二基板，
其中，所述第一壳设置有第一锁定部，
其中，所述第二壳设置有第二锁定部，
其中，所述第一锁定部和所述第二锁定部彼此锁定，以及
其中，所述第一端子和所述第二端子被设置为面向设置在所述箱体上的开口，其中，所述外部连接器将通过所述开口连接到所述第一连接器和所述第二连接器。
2.根据权利要求1所述的基板单元，
其中，所述第一基板和所述第二基板沿所述基板单元的厚度方向彼此堆叠，以及
其中，所述第一壳和所述第二壳沿所述厚度方向彼此相邻设置。
3.根据权利要求1或2所述的基板单元，还包括：
连接单元，其被构造为将所述第一基板和所述第二基板彼此连接，
其中，所述第一基板包括控制电路和连接到所述控制电路的输入单元或输出单元，
其中，所述第一端子连接到所述输入单元或所述输出单元，
其中，所述第二基板包括扩展输入单元或扩展输出单元，
其中，所述第二端子连接到所述扩展输入单元或所述扩展输出单元，以及
其中，所述控制电路经由所述连接单元连接到所述扩展输入单元或所述扩展输出单元。
4.一种基板单元，包括：
第一连接器，其包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，并被构造为连接到外部连接器；
第一基板，其上安装有所述第一连接器；以及
箱体，其容纳所述第一基板，
其中，所述第一壳设置有第一锁定部，所述第一锁定部被构造为被锁定到安装在第二基板上的第二连接器的第二壳，以及
其中，所述第一端子被设置为面向设置在所述箱体上的开口，其中，所述外部连接器将通过所述开口连接到所述第一连接器。
5.一种制造基板单元的制造方法，其中，所述基板单元为第一基板单元或第二基板单元，所述方法包括：
准备：
第一基板，其上安装有第一连接器，其中，所述第一连接器包括第一端子和容纳所述第一端子的第一壳，所述第一壳设置有第一锁定部，所述第一连接器被构造为连接到外部连接器，以及
第二基板，其上安装有第二连接器，其中，所述第二连接器包括第二端子和容纳所述第二端子的第二壳，所述第二壳设置有第二锁定部，所述第二连接器被构造为连接到所述外部连接器；以及
根据选择的第一规格或第二规格而选择性地制造所述第一基板单元或所述第二基板单元，
其中，当选择所述第一规格时，所述第一基板单元将被制造并且所述第一基板单元的所述制造包括：仅将所述第一基板容纳在所述箱体中，以使所述第一端子面向设置在所述箱体上的开口，其中所述外部连接器将通过所述开口连接到所述第一连接器；以及
其中，当选择所述第二规格时，所述第二基板单元将被制造并且所述第二基板单元的所述制造包括：将所述第一锁定部和所述第二锁定部彼此锁定，并将所述第一基板和所述第二基板容纳在所述箱体中，以使所述第一端子和所述第二端子面向设置在所述箱体上的所述开口，其中所述外部连接器将通过所述开口连接到所述第一连接器和所述第二连接器。
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