CN115398751A - 用于控制装置的连接器单元 - Google Patents

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CN115398751A CN202180026026.1A CN202180026026A CN115398751A CN 115398751 A CN115398751 A CN 115398751A CN 202180026026 A CN202180026026 A CN 202180026026A CN 115398751 A CN115398751 A CN 115398751A
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M·迪潘詹
G·拉姆亚
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Abstract

本主题总体上涉及一种用于控制装置的连接器单元(100)。连接器单元(100)配置成容纳待与对应的控制装置连接的多条电力线(201)，以建立控制装置与其对应的电路部件的电连接。连接器单元包括用于保持两条或更多条电力线的连接器基座(101)，以及用于接收所述两条或更多条电力线的对应端子构件(202)的两个或更多个对应端子槽(102)，其中每个对应端子槽接收每条电力线的对应端子构件。根据一个实施例，连接器基座(101)一体地延伸，以形成对应端子槽(102)。容纳两条或更多条电力线(201)的连接器单元能直接用于与任何控制装置建立电连接，而无需进行单独连接。

Description

用于控制装置的连接器单元
技术领域
本主题总体上涉及一种连接器单元，并且具体但不排他地涉及一种用于与包括控制装置的电子装置建立电连接的连接器单元。
背景技术
通常，包括汽车在内的大多数现代电器或消费品都包括控制装置，即电子控制单元。控制装置一般是嵌入式系统，其控制对应电器中的一个或多个对应电气系统或子系统。大多数电器通常包括多个控制装置，并且为多个控制装置建立电连接所涉及的复杂程度本身就非常有挑战性。例如，确保连接到承载着高电流的许多电力线的控制装置的安全性，尤其具有挑战性。
混合动力车辆和电动车辆通常设置有多个控制装置，其中包括控制车辆的一个或多个子系统的至少一个电子控制单元。例如，混合动力车辆和电动车辆通常包括电机控制器，其将来自电池单元的DC电力转换为AC电力以驱动多相电机单元/电机控制器等。DC电源线和AC电源线都需要通过使用联接器连接到电机控制器。通常，电源线通过将单独的联接器用于每个电源线而直接连接到电机控制器。然而，在使用单独的联接器时，很有可能会与电源线进行错误组装，即电源线在制造期间以及在维修期间被布线到错误的端子。另外，使用联接器将电源线连接到控制器上的端子，使它们容易因振动而发生移动，这可能潜在地导致电源线刷过彼此，可能进一步导致电源线短路并引起火灾危害这样的安全风险。此外，将电源线布线到电机控制器上的端子所需的组装时间也较多。另外，在组装过程期间保持连接以及配线的稳定布线，也存在着挑战。通常，控制单元具有包括输入和输出信号或电流的多个连接。本领域中已知的多个连接器组装的设计耗费操作者大量的时间以单独固定每个连接，增加了发生混合的风险，这是非常不期望见到的，尤其是对于容易发生短路、重大损坏和火灾事故的电力线而言。在车辆中，尤其是在鞍座式两轮车辆中，布局空间上的局限性始终充满挑战。因此，将一个或多个控制器封装成保持紧凑的车辆布局，同时仍确保为用户所用的实用空间充足，成为了一种自相矛盾的要求。考虑到制造的便捷性，人们会倾向于以面向上的定向将控制器单元定向，这会使操作者能够以较低的困难程度来组装电力线以及其他配线束和连接器。然而，控制器的这种定向消耗了宝贵的实用空间，使其成为一种折衷的解决方案。尽管将控制器单元布置在竖直定向上能使空间要求降到最低程度，但会使连接电力线/配线束和联接器的任务几乎不可完成。因此，需要一种改进的解决方案，用于将配线束和联接器连接到控制器，从而克服上述所有问题以及已知技术中的其他问题。
因此，需要提供一种替代装置，用于建立在各种电器中所用的电子装置的电连接，同时确保电器的安全性、组装的便捷性以及能够以紧凑布局进行封装。此外，还需要确保待连接到电子装置的电源线的易于接入，使得减少用于建立电子设备与对应电部件的电连接所需的总时间，并且提高制造各种电器的总生产率。
附图说明
参考附图来描述具体实施方式。在所有附图中，相同的附图标记用于指代相似的特征和部件。
图1是根据本主题的实施例的连接器单元的俯视图，描绘了连接器装置的零件。
图2是根据本主题的实施例的连接器单元的立体分解图，其中将连接器引导件兼盖构件安装到连接器单元上。
图3是分解图，描绘了根据本主题的实施例在连接器构件的运送期间将电源线和连接器引导件兼盖构件组装到连接器单元。
图4是根据本主题的第一实施例的两轮车辆的左侧立体图，其包括连接器单元。
图5是分解图，描绘了根据本主题的实施例在将连接器单元组装到控制装置之前电源线和连接器引导件兼盖构件相对于连接器单元的配置。
具体实施方式
在大多数现代电器/产品(包括汽车)中，通常设置一个或多个控制装置，用于控制对应电器/产品的一个或多个系统或子系统。混合动力车辆和电动车辆通常设置有包括至少一个电子控制单元的多个控制装置，该至少一个电子控制单元控制车辆的一个或多个子系统。例如，混合动力车辆和电动车辆通常包括电机控制器，其将来自电池单元的DC电力转换为AC电力以驱动多相电机单元。电机控制单元接收包括AC和DC电力线的多条电力线，这些电力线经由标准联接器连接到电机控制单元上的对应端子。很多时候，每个AC和DC电力线经由单独的联接器连接。因此，将多个联接器用于将多条电力线连接到电机控制单元。然而，虽然使用联接器会帮助将电力线联接到电机控制单元，但它却无助于防止电力线因车辆振动而发生移动。电力线因车辆振动、冲击负载等而发生移动，导致它们之间发生摩擦，从而导致电力线短路。另外，电力线的移动还使联接器变得松动，由此导致在联接器与电力线的接触点处产生电弧，从而使混合/电动车辆处于安全风险中。此外，通过使用单独的联接器，很有可能会与被布线到错误端子的电源线进行错误组装，随着待连接的线路数量增多，这种情况会进一步加剧。在使用单独的联接器来将电力线联接到电机控制单元时，与此相关联的另一缺点是对较多的组装时间，这是因为组装线处的工人需要单独地将每条电力线与联接器联接，用于建立电机控制单元与电池单元和电机单元的电连接。当电机控制单元已经被竖直地安装在车辆中时，接入电机控制单元上的对应端子以实现与电力线连接就变得尤其困难，其中电机控制单元上的对应端子指向侧方并远离车辆的中心。为维持紧凑的布局，这样的配置可以是优选的，但却会使该组件极其难于实现且不可行。此外，即使一旦将电力线联接到电机控制单元上的对应端子，但这些电力线仍将会从电机控制单元竖直地向下悬垂，从而使这些电力线受到不期望的应变。因此，需要提供一种替代配置，用于建立任何控制装置与其对应电力线的电连接。
鉴于以上和其他目的，本主题提供了一种独立式连接器单元，其用于容纳待与对应的控制装置连接的多条电力线，用于建立控制装置与其对应的电路部件的电连接。连接器单元包括用于保持两条或更多条电力线连接器基座，以及用于接收所述两条或更多条电力线的对应端子构件的两个或更多个对应端子槽，其中每个对应端子槽接收每条电力线的对应端子构件。根据一个实施例，将连接器基座一体地延伸，以形成对应端子槽。特别地，对应端子槽形成为使得每个端子槽与相邻端子槽具有预定距离，从而使得两条或更多条电力线中的每条电力线与相邻电力线保持预定距离。因此，确保待连接到控制装置的所有电力线均保持远离彼此。进一步，为了防止所述两条或更多条电力线中的每条电力线移动，连接器单元包括多个保持臂，其中多个保持臂中的一对保持臂各自在两个或更多个对应端子槽中的每个端子槽的任一侧上延伸。当两条或更多条电力线中连接到端子构件的每条电力线均位于两个或更多个对应端子槽中的每个端子槽中时，在附接到每条电力线的每个端子构件中，形成一对压接端子臂，其压靠每对保持臂。因此，每条电力线均固定在连接器单元的两个或更多个对应端子槽中的每个对应端子槽中，并且甚至防止其因车辆振动而移动。保持两条或更多条电力线的连接器单元直接组装在控制装置上，而无需将每条电力线单独地联接到控制装置的对应端子。因此，使电力线与控制装置连接所需的组装时间显著减少。根据本发明的一个方面，连接器单元用于在将其被组装在车辆或产品上之前将所有连接电力线作为子组件预先配置在它们的期望位置中。对于在任何期望且舒适的定向上完成在伪子站中组装电力线，这大大增强了操作者完成该组装的自由度，而无论该组装在车辆上的最终定向如何。
根据本主题的一个方面，两条或更多条电力线中从配线束中引出并容纳在连接器单元中的每条电力线均配置成具有与其他电力线不同的长度，使得每条电力线连同其端子构件仅能位于其对应端子槽中而不位于其他端子槽中。因此，确保不会在连接器单元上错误地组装电力线。
根据本主题的另一方面，连接器单元设置有连接器引导件兼盖构件，其中在连接器引导件兼盖构件的一个表面上形成多个肋。为了确保两条或更多条电力线被保持在其相应端子槽中，在将连接器单元的最终组件组装在控制装置上方之前，连接器单元作为独立式组件在其底侧上与连接器引导件兼盖构件进行预锁定，其中保持这两条或更多条电力线的对应端子构件的两个或更多个对应端子槽会位于多个肋的上方，而多个肋形成在连接器引导件兼盖构件中。在连接器单元的底侧中设置连接器引导件兼盖构件，确保了待连接到控制装置的两条或更多条电力线仍保持在它们的位置中，甚至在连接器单元在组装线中的运送期间/从分立的子组装站到组装线的运送期间。进一步，在将保持两条或更多条电力线的连接器单元组装在控制装置上方时，从连接器单元的底侧解锁连接器引导件兼盖构件。另外，一旦组装好连接器单元，连接器引导件兼盖构件就会以其第二表面面向连接器单元的顶表面的方式倒置或翻转，并且抵靠连接器单元的顶表面被锁定。因此，引导件执行作为在子组件期间的引导件以及作为在组装到车辆上之后的盖的双重功能。当连接器引导件在连接器单元的顶表面上用作盖构件时，连接器引导件有助于防止灰尘和水进入到两条或更多条电力线的对应端子构件中。因此，连接器引导件兼盖构件在其抵靠连接器单元的底侧被锁定时用作引导件，而在其抵靠连接器单元的上表面被锁定时用作盖。
因此，根据本主题的连接器单元的设计和构造，确保了能安全地实现电力线到任何控制装置的电连接，而不妨碍建立这种电连接的便捷性。不使用单独的联接器来将电力线连接到控制装置，确保了易于组装且易于建立用于控制装置的电连接。结果是，建立用于控制装置的电连接所涉及的组装时间也变得最短。
下面参考附图详细描述本发明的各种其他特征和优点。在附图中，相同的附图标记一般指示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
图1是根据本主题的实施例的连接器单元100的俯视图。根据本主题的一个方面，并且如图1中可见，连接器单元100包括连接器基座101，其用于保持从配线束200引出的两条或更多条电力线201。换言之，连接器单元100配置成容纳或安置配线束的至少一部分，其中配线束包括待电连接到控制装置400(在图4中示出)的两条或更多条电力线201。在本实施例中，控制装置400是电机控制单元。根据本实施例的控制装置400接收五条电力线，用于建立与电池单元(未示出)和电机单元(未示出)的电连接。特别地，根据本实施例，控制装置400接收两条电力线和三条输出电力线，其中两条电力线包括来自电池单元的正极线和负极线，而三条输出电力线用于为电机单元供电。因此，在本实施例中，五条电力线将会连接到控制装置。可见，两条或更多条电力线201中的每条电力线各自与对应端子构件202连接。在本实施例中，每条电力线201的对应端子构件202为环状。可替代地，端子构件的轮廓能具有不同的几何形状。
为了容纳或安置装配到每条电力线201的每个对应端子构件202，连接器单元100包括对应端子槽102，其中每个对应端子槽102均接收每条电力线的对应端子构件202，并且其中对应端子槽102的几何轮廓与端子构件的轮廓相符。特别地，根据一个实施例，连接器单元100的连接器基座101一体地延伸，以形成两个或更多个对应端子槽102。特别地，所述对应端子槽102以使得每个端子槽102与相邻端子槽102具有预定距离的方式形成，从而使得两条或更多条电力线201中的每条电力线与相邻电力线保持预定距离。进一步，在另外的实施例中，并且如可以看出的，连接器单元100一体地包括多个保持臂103，其中多个保持臂103中的一对保持臂各自在两个或更多个对应端子槽102中的每个端子槽的任一侧上延伸。当两条或更多条电力线201中连接到端子构件的每条电力线均位于两个或更多个对应端子槽102中的每个端子槽中时，在附接到每条电力线的每个端子构件中形成的一对压接端子臂202a(图3中示出)压靠每对保持臂。因此，每条电力线均固定在连接器单元100的两个或更多个对应端子槽102中的每个对应端子槽中，并且甚至防止其因车辆振动而移动。进一步，在另外的实施例中，沿着连接器基座101的外周长度在一侧上设置多个线缆扎带104，其中至少一个线缆扎带固定两条或更多条电力线201中的每条电力线。设置多个线缆扎带104还有助于防止电力线移动。进一步，为了额外地确保即使在运送期间两条或更多条电力线201也不会被损坏，根据本主题的实施例将连接器单元100与连接器引导件兼盖构件105锁定。当组件的定向与地面成一定角度时，结合额外的线缆扎带和/或保持臂的另外的实施例可以更有利地实施，从而使其更牢固，由此实现易于组装的牢固、可靠且安全的电连接的目的。
图2示出了分解立体图，描绘了根据本主题的实施例的连接器单元和连接器引导件兼盖构件。如可以看到的，连接器引导件兼盖构件105包括沿着连接器引导件兼盖构件105的一个表面的长度形成的多个肋106。另外，连接器引导件兼盖构件105一体地包括多个引导件107，其中引导件分别形成在多个肋106中的每个肋的基部处，并且其中每个引导件的一部分以臂107a的形式从所述多个肋106中的每个肋横向向外延伸。尽管引导件107确保连接器在子组装站中的精确位置，但是臂107a的高度尺寸小于引导件107的高度，由此能够将连接器偏离地布置在连接器单元上，这是因为连接器通常相对于较厚的圆形电力线是平坦的且厚度较小。这确保连接器保持在其标称位置中，而该标称位置偏离电力线的周向接触表面中的任何周向接触表面，并且另外地便于从连接器移除引导构件，以能够翻转引导构件，从而作为盖构件。在没有臂107a的情况下，连接器可能卡在引导件上，从而使操作者难以迅速将引导件兼用盖构件从一侧翻转到另一侧。在另外的实施例中，引导件兼盖构件配置有附加肋，以在其被翻转用作盖构件时与连接器单元上的锁定开口相联接。根据另外的实施例，引导件兼盖构件上的附加肋还配置有臂，其类似于引导件107a上的臂并有助于维持盖件和连接器单元之间的偏离邻接接触。进一步，连接器引导件兼盖构件105包括沿着其外周边缘形成的两个或更多个锁定臂108，用于与对应锁定凸耳110锁定，对应锁定凸耳110沿着连接器基座101的对应外周边缘形成。
图3示出了分解立体图，以描绘连接器引导件兼盖与连接器单元的组装方向。配线束200包括待连接到控制装置500的两条或多条电力线201，在配线束200的运送期间，两条或多条电力线201通过布置在两个或多个对应端子槽102中而容纳在连接器单元100中。为了确保没有损坏两条或更多条电力线201中的每条电力线的对应端子构件，将连接器单元100在其底侧与连接器引导件兼盖构件105锁定。特别地，在组装期间，连接器引导件兼盖构件105的包含多个肋106的表面面向连接器单元100的底侧。通过在连接器单元100的底侧设置连接器引导件兼盖构件105，允许将每条电力线的对应端子构件定位在多个肋106中的每个肋上，并在其后侧上被完全覆盖。另外，多个引导件107包括从多个肋106中的每个肋延伸的臂107a，而多个引导件107的存在，确保每条电力线的对应端子构件202不会缠绕在每个肋的基部处，而是搁置在每个肋的任一侧上延伸的臂107a上。结果是，当在运送之后将连接器单元100从连接器引导件兼盖构件105解锁，用于实现两条或更多条电力线201与控制装置400(图4所示)的连接时，两条或更多条电力线201连同其对应端子构件202能轻易地从形成在连接器引导件兼盖构件105上的多个肋106中拆卸，而不会受到任何损坏。
一旦将连接器引导件兼盖构件105从连接器单元100拆卸掉，连接器单元100连同固定在其中的两条或更多条电力线201便被搬运到控制装置400。换言之，包括固定在连接器单元100中并用于与控制装置400连接的两条或更多条电力线201的配线束200被搬运到控制装置400。例如，图4示出了设置有控制装置400的两轮鞍座式车辆的框架结构410。在本实施例中，控制装置400是电机控制单元，其控制从电池单元412供应到电机单元(未示出)的电力。进一步，在本实施例中，控制装置400支撑在框架结构410的横向构件411上并竖直地布置在电池单元412旁边。特别地，控制装置400中用于与配线束200的两条或更多条电力线201连接的对应端子(未示出)进而还连接到电池单元412和电机单元(未示出)，这些对应端子面向框架结构410的前部区域。包括连接器单元100的配线束200通过连接配线束200的两条或更多条电力线201而组装在控制装置400上，并且在连接器单元100中固定到控制装置400的对应端子(未示出)。在本实施例中，配线束200包括待连接到控制装置400的对应端子的五根电力线，其中两条电力线作为从电池单元412的输出而连接，而三根电力线作为向电机控制单元400的输入而连接。特别地，在本实施例中，通过将两条或更多条电力线201的两个或更多个对应端子构件202与控制装置400的对应端子紧固，两条或更多条电力线201连接到控制装置的对应端子。因此，容纳待连接到控制装置400的两条或更多条电力线201的连接器单元100直接组装在控制装置400上方。因此，省去了接入待连接到控制装置的电力线的步骤以及将电力线布线的步骤等，并且显著缩减了组装时间。此外，还确保了组装的便捷性。
一旦固定在连接器单元100中的两条或更多条电力线201被紧固到控制装置400的对应端子，连接器引导件兼盖构件105就位于连接器单元100的顶表面上方(见图5)、位于固定在其中的两条或更多条电力线201上方。特别地，在将连接器引导件兼盖105定位在已经组装在控制装置100上方的连接器单元100上方的同时，确保了连接器引导件兼盖构件105没有多个肋106的另一表面面向朝着框架结构410的前部的外侧。一旦连接器引导件兼盖构件105的另一表面被放在连接器单元100的顶表面上方，就按压连接器引导件兼盖构件105以与连接器单元100锁定。进一步，在本实施例中，还使用紧固件112将连接器引导兼盖构件105紧固到连接器单元100。在连接器单元100中形成有用于接收紧固件112的对应安装孔113。因此，在连接器单元100组装在控制装置400上方的状态下，引导件兼盖构件105用作两条或更多条电力线201的两个或更多个端子构件202中的每个端子构件的保护盖。引导件兼盖构件105有助于防止水和灰尘进入或直接溅到两个或更多个对应端子构件202上。
从本主题的教导中可以看出，连接器单元和包括连接器单元的配线束的配置是独特的，其中容纳不同电力线的连接器单元能直接用于与任何控制装置建立电连接，而无需进行单独连接。本主题的教导提供了一种可靠的解决方案，用于确保建立用于控制装置的电连接的便捷性，而不影响控制装置的安全性以及采用该控制装置的电器/产品的安全性。

Claims (16)

1.一种用于控制装置(400)的连接器单元(100)，所述控制单元(100)包括：
连接器基座(101)，所述连接器基座(101)用于保持从配线束(200)引出的两条或更多条电力线(201)，其中所述两条或更多条电力线(201)待连接到所述控制装置(400)；以及
两个或更多个对应端子槽(102)，所述两个或更多个对应端子槽(102)从所述连接器基座(101)一体地延伸，用于接收所述两条或更多条电力线(201)的对应端子构件(202)，其中每个对应端子槽(102)接收每条电力线的对应端子构件(202)，并且其中所述两条或更多条电力线(201)在被容纳在所述连接器单元(100)中时直接联接到所述控制装置(400)上的对应端子。
2.如权利要求1所述的连接器单元(100)，其中所述两个或更多个对应端子槽(102)中的每个端子槽形成在距所述两个或更多个对应端子槽(102)中的相邻端子槽的预定距离处。
3.如权利要求1所述的连接器单元(100)，其中所述连接器单元(100)包括多个保持臂(103)，其中的一对保持臂在所述两个或更多个对应端子槽(102)中的每个端子槽的两侧上各自延伸。
4.如权利要求3所述的连接器单元(100)，其中所述多个保持臂(103)中的每一对保持臂配置成压靠一对压接端子臂(202a)，所述一对压接端子臂各自形成在附接到所述两条或更多条电力线(201)中的每条电力线的每个对应端子构件(202)中。
5.如权利要求4所述的连接器单元(100)，其中附接到所述两条或更多条电力线(201)的每条电力线的每个对应端子构件(202)为环状。
6.如权利要求1所述的连接器单元(100)，其中所述连接器基座(101)配置成沿着其外周长度在一侧上保持多个线缆扎带(104)，其中至少一个线缆扎带固定所述两条或更多条电力线(201)中的每条电力线。
7.如权利要求1所述的连接器单元(100)，其中所述连接器基座(101)沿着其外周边缘形成有对应锁定凸耳(110)，用于与沿着连接器引导件兼盖构件(105)的对应外周边缘形成的对应锁定臂(108)锁定。
8.如权利要求7所述的连接器单元(100)，其中所述连接器引导件兼盖构件(105)配置成抵靠所述连接器单元(100)的底侧和顶侧中的一侧被锁定。
9.如权利要求7所述的连接器单元(100)，其中所述连接器引导件兼盖构件(105)一体地包括形成在其表面中的一个表面上的多个肋(106)，并且其中所述多个肋(106)能够在所述引导件兼盖构件(105)被组装在所述连接器单元(100)的一侧上时，对配线束(200)的两条或更多条电力线(201)中的每条电力线的对应端子构件(202)进行定位。
10.如权利要求1所述的连接器单元(100)，其中所述控制装置(400)竖直地布置在两轮鞍座式车辆的框架结构(410)的横向构件(411)上。
11.一种用于连接器单元(100)的引导件兼盖构件(105)，所述引导件兼盖构件(105)包括：
多个肋(106)，所述多个肋(106)沿着其一个表面的长度形成；以及
两个或更多个锁定臂(108)，所述两个或更多个锁定臂(108)沿着其外周边缘形成，用于与沿着所述连接器单元(100)的一部分的对应外周边缘形成的对应锁定凸耳(110)锁定，以能够与所述连接器单元(100)锁定。
12.如权利要求11所述的引导件兼盖构件(105)，其中所述引导件兼盖构件(105)配置成抵靠所述连接器单元(100)的底侧和顶侧中的一侧被锁定。
13.如权利要求11所述的引导件兼盖构件(105)，其中所述多个肋(106)中的每个肋各自支撑固定在所述连接器单元(100)中的两条或更多条电力线(201)中的每条电力线的端子构件(203)。
14.如权利要求11所述的引导件兼盖构件(105)，其中所述多个肋(106)中的每个肋包括形成为引导件(107)的基部，其中每个引导件(107)均包括以臂(107a)的形式横向向外延伸的部分。
15.一种用于控制装置(400)的配线束(200)，其中所述配线束(200)包括待连接到所述控制装置(400)的对应端子的两条或更多条电力线(201)，并且其中所述两条或更多条电力线(201)固定在连接器单元(100)中，并且其中所述两条或更多条电力线(201)在容纳在所述连接器单元(100)中时直接联接到所述控制装置(400)上的对应端子。
16.一种两轮鞍座式车辆，包括：
框架结构(410)，所述框架结构(410)配置成支撑电池单元(412)、电机单元和包括电机控制单元的控制装置(400)；以及
配线束(200)，所述配线束(200)包括待连接到所述控制装置(400)的两条或更多条电力线(201)，其中所述两条或更多条电力线(201)固定在连接器单元(100)中，并且其中所述两条或更多条电力线(201)在容纳在所述连接器单元(100)中时直接联接到所述控制装置(400)上的对应端子。
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