WO2003056662A1

WO2003056662A1 - Caja de distribución eléctrica con sistema de compactación para sus elementos integrantes

Info

Publication number: WO2003056662A1
Application number: PCT/ES2002/000619
Authority: WO
Inventors: Jordi Olle Miquel; Ignaci Ferran Palau
Original assignee: Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L.
Priority date: 2001-12-31
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2003-07-10
Also published as: US20040209494A1; US6955544B2; ES1050900Y; EP1469555A1; ES1050900U

Abstract

La invención, caja de distribución eléctrica con sistema de compactación para sus elementos integrantes, consiste en una caja de distribución eléctrica, apropiada para ser utilizada preferentemente en vehículos automóviles, que dispone de medios para aislar el bloque conductor en ella alojado, generalmente constituido por varias placas de circuito impreso, y de realizar una sólida fijación entre ellas y la caja, de modo que reaccionen unitariamente a las tensiones producidas por las vibraciones del vehículo durante su funcionamiento, evitando verse afectadas sus partes integrantes por dichas tensiones.

Description

CAJA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA CON SISTEMA DE COMPACTACION PARA SUS ELEMENTOS INTEGRANTES

Objeto de la Invención

La finalidad de la invención consiste en proveer una caja de distribución eléctrica, apropiada para ser utilizada preferentemente en vehículos automóviles, que dispone de medios para aislar el bloque conductor en ella alojado, generalmente constituido por varias placas de circuito impreso, y de realizar una sólida fijación entre ellas y la caja, de modo que reaccionen unitariamente a las tensiones producidas por las vibraciones del vehículo durante su funcionamiento, evitando verse afectadas sus partes integrantes por dichas tensiones.

Descripción del Estado de la Técnica

La constitución básica convencional de una caja de distribución eléctrica, normalmente utilizada en vehículos automóviles, consiste en la utilización de un cuerpo de caja, apropiadamente fijada al chasis del vehículo, y removible ente cerrada mediante una tapa. Dicho cuerpo aloja un bloque conductor apropiado para efectuar las interconexiones del sistema eléctrico, generalmente en forma de una o más placas de circuito impreso, los medios de conexión eléctrica, tanto de entrada como de salida, asi como otros componentes, fusibles, relés, etc., todos los cuales hallan de esa manera convenientemente aislados y protegidos contra contactos eléctricos no deseados. Ahora bien, las vibraciones a las que es sometida la caja durante el funcionamiento del vehículo, hace que los medios de fijación de los componentes que aloja vayan aflojándose y perdiendo paulatinamente eficacia, lo que produce un incremento en las vibraciones de dichos componentes, exponiéndoles a deteriorar sus conexiones, a su desprendimiento o aún a su rotura.

Y esto es especialmente grave cuando se trata de las placas de circuito impreso, ya que estos movimientos vibratorios producen tensiones sobre su substrato de base, las que se transmiten a los puntos de soldadura del material conductor de su circuito, produciendo su fractura y en consecuencia provocando interferencias en su funcionamiento, o hasta su anulación. Y es en base a ello que ha sido ideada la invención que nos ocupa.

Descripción

Se trata de proveer una caja de distribución eléctrica, propia para ser utilizada en vehículos automóviles o similares, que dispone de un reducido número de medios de apriete de accionamiento mecánico para la fijación de los componentes que aloja, siendo estos medios de apriete de accionamiento mecánico lo suficientemente robustos como para que no se vean afectados por las vibraciones de la caja, manteniendo un ajuste eficaz y duradero para el conjunto de componentes. Descripción de las figuras

Estas y otras cualidades y ventajas de la invención podrá ser fácilmente evidentes para todos aquellos expertos en el arte, durante el transcurso de la pormenorización que prosigue, la cual ha sido realizada con relación a los dibujos que se acompañan y en los que se muestra un ejemplo de realización práctica, actualmente preferido, de la caja de distribución eléctrica que nos ocupa, de entre otros posibles, constituido a partir de las enseñanzas de la presente, el cual se da con carácter eminentemente ilustrativo y en ningún caso limitativo, y en donde:

La Fig. 1 muestra una vista parcialmente recortada de la sección de un corte realizado sobre un plano vertical de una caja distribuidora eléctrica de un vehículo automóvil, realizada de acuerdo a la invención, que pasa axialmente por el dispositivo de apriete y fijación de sus partes y de los componentes eléctricos que aloja, y en donde pueden ser claramente apreciados la forma y disposición de los mismos.

La Fig. 2 es una vista similar a la figura anterior, asimismo en corte vertical axial, pero del detalle del dispositivo de fijación entre sus componentes, y tomada sobre un plano axial radialmente desplazado con relación al plano de corte axial de dicha figura anterior; y

La Fig. 3 representa un detalle sustancialmente ampliado y parcial de la vista de la figura 1, en donde se aprecia en detalle la forma y disposición de las referidas partes que intervienen, algunas de las cuales han sido magnificadas para mejor comprensión del conjunto, especialmente el material conductor integrante del circuito impreso .

Realización preferente de la Invención

En los dibujos, y más específicamente en la figura

1, con el número 1 se designa generalmente un cuerpo de caja que puede ser paralelepipédica, pero que no necesariamente ha de ser asi, sobre el que encaja una tapa

2, y dentro del cual se alojan sendas placas de circuito impreso, 4 y 5, convenientemente distanciadas entre si por medio de un elemento separador 3, y aseguradas por sus extremos mediante elementos de abrazadera 7; encontrándose constituidos el cuerpo de caja 1, la tapa 2 y el elemento separador 3 a partir de un material de baja o nula conductividad eléctrica, tal como un termoplástico o similar .

Dicho cuerpo de caja 1 dispone solidariamente de al menos un árbol cilindrico 11, preferentemente centrado sobre su superficie de fondo interior, o estratégicamente distribuidos sobre ella cuando se trate de más de uno, con el objeto de equilibrar las tensiones que soportarán, el cual se encuentra abocinado en su extremo, 12, y que axialmente dispone de un pasaje 13 que se prolonga por un pasaje ciego roscado 14. Y distribuidos por dicha superficie de fondo interior, y asimismo a ella solidarios, se encuentran una pluralidad de miembros cilindricos 16, rematados por medio de un tetón semiesférico 17, y distribuidos de acuerdo a la conformación del circuito impreso que aloja la caja, para una finalidad que se verá más adelante.

La tapa 2, que como se ha dicho anteriormente es adecuada para alojarse ajustadamente dentro del cuerpo de caja 1, posee un árbol cilindrico 21, de un diámetro sustancialmente mayor que el diámetro del árbol 11 del cuerpo de caja 1, con el que se corresponde posicionalmente, que se prolonga mediante una porción abocinada 23 similar a la porción abocinada 12 de dicho árbol 11. Y desde el exterior, dicho árbol 21 posee un pasaje axial cilindrico 24, que se remata mediante una porción de igual forma cilindrica y de un diámetro menor 25, diámetro éste que es igual al diámetro de la porción de pasaje cilindrico 13 del árbol 11 del cuerpo de caja 1. Y asimismo, sobre su superficie interna dispone de una pluralidad de miembros cilindricos 22, rematados por medio de un tetón semiesférico 26, y distribuidos de acuerdo a la referida conformación del circuito impreso que aloja la caja . Y el medio o miembro separador 3 se encuentra formado por una placa laminar 31, de una extensión que es menor que la extensión de las placas de circuito impreso a las que distanciará, posee sobre ambas superficies de dos protuberancias troncocónicas coaxiales entre si y a modo de bocinas 32, las que axialmente poseen un pasaje pasante cilindrico 34 cuyo diámetro es igual al diámetro de los pasajes 13 y 25 del cuerpo de caja 1 y de la tapa 2, respectivamente. Y una pluralidad de protuberancias troncocónicas 33 se hayan distribuidas sobre ambas superficies, las cuales pueden o no estar dispuestas coaxialmente entre opuestas.

Las placas de circuito impreso 4 y 5, sustancialmente convencionales y que se encuentran formadas a partir de un substrato laminar de base, 41 ó 51, no conductor de la electricidad, el cual dispone de un pasaje circular, 44 ó 54, posicionalmente correspondientes con la ubicación de los árboles 11 y 21, y cuyo diámetro es ligeramente mayor que el diámetro de los pasajes 13, 25 y 34, respectivamente correspondientes al cuerpo de caja 1, de la tapa 2 y del miembro separador 3, pero inferior al perímetro exterior del borde de sus correspondientes sus bocinas, para una fin que se describe a continuación. Y los circuitos impresos dispuestos sobre sus superficies, 42 y 43 ó 52 y 53, disponen de una reserva 45 alrededor del pasaje circular 44, asi como una pluralidad de dichas reservas 46 distribuidas sobre la superficie opuesta a la superficie de contacto con el miembro separador 3, y en posición correspondiente a la posición de los miembros cilindricos 16 y 22, de manera que sus tetones, 46 y 56, entren en contacto con el substrato de base, 41 o 51.

Por último un tornillo 6, dispone de un cuerpo cilindrico 61 adecuado para alojarse ajustadamente dentro de los pasajes 25, 34 y 13 del árbol 21 de la tapa 2, del miembro separador 3, y del árbol 11 del cuerpo de caja 1, y posee una longitud que es menor a la suma de la longitud de dichos pasajes, 25, 34 y 13 mas el espesor de los substratos de base 41 y 51 de las placas de circuito impreso 4 y 5. A partir uno de sus extremos dicho cuerpo 61 se prolonga mediante una porción de vastago roscado coaxial, que es adecuado para alojarse a rosca sobre el pasaje roscado 14 del árbol 11 del cuerpo de caja 1. Y en su otro extremo posee una cabeza cilindrica 63, capaz de alojarse dentro del pasaje 24 del árbol 21 de la tapa 2, y de asentarse sobre el escalón 27 formado por dicho pasaje y el pasaje 25 adyacente. Y superiormente dispone de un vano hexagonal 64, apropiado para recibir una llave para su manipulación, pero que como se comprenderá esto no resulta requisito indispensable, ya que podrá disponer de cualquier otro medio convencional para su manipulado.

Entonces, para el montaje y compactación del conjunto se procede a colocar uno de los circuitos impresos, el circuito 5, sobre el árbol 11 y sobre los miembros cilindricos 16, alineando su pasaje circular 54 con el pasaje 13 de dicho árbol 11, de manera que su borde periférico asiente sobre la superficie del extremo de la bocina 12 de éste, y el substrato de base 51, a través de las reservas 56 del circuito impreso sobre su superficie inferior 53, sobre los tetones 17. Seguidamente se dispone encima el miembro separador 3, alineando su pasaje pasante 34 con el pasaje circular 54 del circuito impreso 5, de manera que el extremo de las protuberancias a modo de bocinas 32 asienten sobre la periferia del borde de dicho pasaje circular 54, y las protuberancias troncocónicas 33 sobre el circuito impreso de la superficie superior, 52, procediéndose con el otro circuito impreso, el circuito 4, de igual manera. Posteriormente se dispone la tapa 2 sobre el conjunto asi formado, de forma que la superficie extrema de la porción abocinada 23 asiente sobre la periferia del pasaje circular 44 del circuito 4, y los tetones 26 de los miembros cilindricos 22, a través de las reservas 46 del circuito impreso 4 sobre su substrato de base 41.

Posteriormente se introduce el tornillo 6 de manera que su porción roscada 61 se aloje a rosca dentro del pasaje roscado 14 del árbol 11 del cuerpo de caja 1, y hasta que su cabeza 63 asiente sobre el escalón 27 del árbol 21, a partir de lo cual a medida que vaya siendo roscado se producirá un acercamiento entre ambos árboles, 11 y 21, los cuales ejercerán una compresión sobre los elementos intermedios, lográndose de esa forma una fijación permanente para el conjunto.

Adicionalmente, abrazaderas o similares 7 se dispondrán sobre los extremos de las placas de circuito impreso, 4 y 5, con el fin de evitar cualquier oscilación giratoria de dicha placas.

Ciertos cambios, modificaciones, o variaciones podrán ser añadidos al modo descrito, ya que el detalle de lo que antecede se da exclusivamente con carácter ilustrativo y en ningún caso limitativo. Se pretende que todos estos cambios y otros que pudiesen ocurrirseles a personas versadas en el arte, queden comprendidos dentro de la presente, siempre y cuando no sea superado el espíritu y alcance más amplio de las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Una caja de distribución eléctrica con sistema de compactación para sus elementos integrantes, apropiada para ser utilizada en vehículos automóviles constituida por un cuerpo de caja, capaz de alojar aisladamente los componentes que integran el sistema de distribución eléctrica del vehículo, en forma de sendas placas de circuito impreso y un elemento de cubierta para el cuerpo de caja, adecuado para proporcionar a dicho cuerpo de caja de un aislamiento para su ámbito interno, y que posee medios de fijación para cooperar con los medios de fijación del cuerpo de caja en la fijación y el aislamiento de los componentes del sistema de distribución eléctrica, caracterizada porque dispone de un miembro separador para los componentes del sistema de distribución eléctrica, en la forma de una placa laminar que dispone sobre cada una de sus superficies de una protuberancia en forma de bocina, coaxiales entre si y en una posición que se corresponde con la posición de los árboles del cuerpo de caja y del elemento de cubierta, que alojan un pasaje axial pasante y que sobre dichas superficies posee una pluralidad de protuberancias troncocónicas adecuadas para entrar en contacto con dichas placas, manteniéndolas a distancia.

2.- Caja de distribución eléctrica, según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de fijación cooperantes del cuerpo de caja están compuestos por un árbol vertical centrado y solidario de su superficie de fondo, adecuado para proporcionar una base de apoyo para los componentes de distribución eléctrica y de establecer una separación entre ellos y el cuerpo de caja.

3.- Caja de distribución eléctrica, según la reivindicación 2, caracterizada porque los medios de sujeción disponen de un alojamiento para recibir a rosca sobre un pasaje ciego axial de que dispone a un medio de apriete.

4.- Caja de distribución eléctrica, según la reivindicación 2, caracterizada porque los medios de sujeción disponen de una pluralidad de miembros cilindricos distribuidos solidariamente sobre la referida superficie de fondo, capaces de cooperar en la sustentación de los citados componentes, y de ejercer presión sobre ellos.

5.- Caja de distribución según la reivindicación 3, caracterizada porque dicho medio de apriete es un tornillo.

6.- Caja de distribución, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada^" porque los medios de fijación cooperantes del elemento de cubierta están compuestos por un árbol solidario de su superficie interior, en una posición que se corresponde con la posición del árbol del cuerpo de caja, que dispone de un pasaje axial pasante agrandado en una porción adyacente a la superficie externa, formando entre dichas dos porciones de pasaje un escalón.

7.- Caja de distribución, según la reivindicación 6, caracterizada porque la primera de dichas porciones de pasaje está adecuada para recibir el cuerpo de un tornillo y la segunda de dicha porciones de pasaje está adecuada para alojar la cabeza de dicho tornillo, de manera que ésta asiente sobre dicha escalón.

8.- Caja de distribución, según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho árbol establece una separación entre los distintos componentes y la pared de la tapa y ejerce presión sobre los mismos para realizar su fijación, disponiendo además de una pluralidad de miembros cilindricos distribuidos solidariamente sobre la referida superficie interior, capaces de cooperar, junto con el árbol, en la sustentación de los citados componentes, y de ejercer presión sobre ellos .

9.- Caja de distribución, según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las placas de circuito impreso disponen de un pasaje adecuado para permitir el paso del cuerpo de un tornillo, dispuesto éste en una posición que se corresponde con la posición de los mencionados - árboles del cuerpo de caja y del elemento de tapa.

10.- Caja de distribución eléctrica, según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las placas de circuito impreso disponen de reservas sobre el material conductor del circuito adecuadas para permitir el contacto de los miembros cilindricos del cuerpo de caja y del elemento de tapa sobre su substrato de base.

11.- Caja de distribución eléctrica, según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tornillo dispone de un cuerpo cilindrico, una cabeza asimismo cilindrica y un extremo roscado, siendo adecuado para introducirse en el pasaje de menor diámetro del árbol del elemento de tapa, a través de la adyacente placa de circuito impreso, por entre el elemento separador, y por la segunda placa de circuito impreso, hasta alojarse a rosca sobre el pasaje roscado del árbol del cuerpo de caja, y apoyar su cabeza sobre el escalón formado entre el primer y el segundo tramo del pasaje del árbol del elemento de tapa, y de ejercer una tracción sobre el cuerpo de caja de forma que entre ambos árboles, presionen a los elementos intermedios, creando una compactación entre ellos, ayudados por los miembros cilindricos.