加热装置的制作方法

1.本发明涉及一种加热装置，特别地，本发明涉及在车辆中使用的印刷电路板(pcb)控制的加热装置。


背景技术：

2.通常，高电流处理印刷电路板(pcb)传统地由铜构造，但是这种构造的印刷电路板是昂贵的。相应地，嵌入汇流条的印刷电路板(pcb)是优选的，因为汇流条系统的这种构造允许不同部件在汇流条系统的汇流条端子上的构造或组装。汇流条端子将电力分配给不同部件。并且，嵌入汇流条的印刷电路板(pcb)的这种构造特别地通过组合铜嵌件而导致有效热耗散。
3.汇流条系统包括多个汇流条，其中，每个汇流条形成有至少一个第一端子和至少一个第二端子。每个汇流条的所述至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)。每个汇流条的所述至少一个第二端子连接至加热装置的至少一个加热元件、正端子和负端子的至少一个，所述加热装置例如在车辆中使用的加热器。特别地，加热元件可用于车辆发动机的冷起动，或加热元件被构造在供暖、通风和空调单元的蒸发器下游，所述供暖、通风和空调单元在车辆中使用用于获得和保持车舱内的舒适条件。汇流条端子通常是导电材料的金属条，所述导电材料诸如铜、黄铜或铝，其是接地的且导电。汇流条端子通常钎焊到印刷电路板。
4.在传统的加热装置中，印刷电路板(pcb)(其上构造由汇流条)接收在印刷电路板(pcb)壳体中。因为加热装置通常被布置在受限空间内，诸如发动机舱或者供暖、通风和空调壳体，没有余地用于印刷电路板壳体的增加尺寸来容纳额外的元件，诸如端子销。这样，端子销被接收在位于印刷电路板壳体外部的连接器壳体中。通过这样的构造，汇流条的大多数第一汇流条端子被连结至印刷电路板壳体内的元件，诸如印刷电路板，第二汇流条端子的至少一个连接至端子销，该端子销被接收在位于印刷电路板壳体外部的连接器壳体中。由于第二汇流条端子的至少一个与接收在连接器壳体中的端子销连接，连接器壳体与接收在其中的端子销一起变重，不稳定力施加在第一汇流条端子上。在第一汇流条端子钎焊到印刷电路板(pcb)期间，该不稳定力导致第一汇流条端子失去与印刷电路板(pcb)的接触，造成连结的不便且不利地影响第一汇流条端子和印刷电路板(pcb)之间的钎焊。
5.因而，需要一种印刷电路板(pcb)控制的电加热装置，以及用于在其元件之间构造接头的方法，所述接头特别地是钎焊连接部，其避免了与传统加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法相关联的缺点。此外，需要一种电加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法，其确保被连结的元件之间的充分接触以在其之间形成鲁棒接头。此外，需要一种电加热装置，其容易制造、消除用于保持其元件在焊接过程中相互接触以在其之间配置牢固连接的固定件，由此消除例如与固定件使用有关的残余应力或损害的缺点。此外，需要一种电加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法，其消除固定件的库存、相关库存成本，并减小制造时间、制造缺陷和废品率。并且，需要一种电加热装置，其高效、鲁棒和可靠。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种印刷电路板(pcb)控制的电加热装置，以及用于在其元件之间构造接头的方法，其避免了与传统加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法相关联的缺点。
7.本发明的另一目的是提供一种电加热装置，其容易制造、消除用于保持其被连结的元件在用于在其之间构造牢固接头的连结期间彼此接触的固定件。
8.本发明的又一目的是提供一种电加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法，其消除与固定件使用相关的例如残余应力和对保持在一起以被连结的元件的损害的缺点或其他缺点。
9.本发明的再一目的是提供一种电加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法，其消除固定件库存、固定件的相关库存成本，并减小制造时间、制造缺陷和废品率。
10.本发明的再一目的是提供一种电加热装置和用于在其元件之间构造接头的方法，其确保被连结的元件之间的充分接触以在其之间形成鲁棒接头。
11.在本说明书中，一些元件或参数可以被索引，诸如第一元件和第二元件。在该情况下，除非以其他方式陈述，该索引仅用于区分和表示类似但不相同的元件。不应从这样的索引中推断出优先级的概念，因为可以在不背离本发明的情况下切换这些术语。另外，该索引并不意味着安装或使用本发明的元件的任何顺序。
12.电加热元件根据本发明实施例被披露。电加热装置包括印刷电路板、至少一个加热元件、端子销和多个汇流条。印刷电路板(pcb)的至少一部分从印刷电路板(pcb)壳体延伸出来。端子销被布置在至少部分地在印刷电路板(pcb)壳体之外布置的连接器壳体中。从印刷电路板(pcb)壳体延伸出来的印刷电路板(pcb)的部分和连接器壳体的至少一个包括至少一个支撑元件，以在预确定位置相对于印刷电路板支撑连接器壳体，以限定预连结的组装构造。
13.此外，每个汇流条包括至少一个第一端子和至少一个第二端子，所述至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)，所述至少一个第二端子适于连接至端子销、端子板和所述至少一个加热元件中的至少一个。
14.特别地，所述多个汇流条的第一汇流条的至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)，且第一汇流条的所述至少一个第二端子连接至端子销以及所述至少一个加热元件。
15.此外，所述多个汇流条的第二汇流条的至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)，且第二汇流条的所述至少一个第二端子连接至所述至少一个加热元件。
16.此外，所述多个汇流条的第三汇流条的至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)，且第三汇流条的所述至少一个第二端子连接至端子板。
17.通常，在预连结的组装构造中，所述至少一个支撑元件与连接器壳体一体形成或者固定至其，并朝向印刷电路板(pcb)延伸且搁置在其上。
18.替换地，在预连结的组装构造中，所述至少一个支撑元件与印刷电路板(pcb)一体形成或者固定至其，并朝向至少基部部分延伸且支撑其，该基部部分从连接器壳体径向地延伸。
19.根据本发明的又一实施例，所述至少一个支撑元件具有两个部分，其中，第一部分与连接器壳体一体形成或者固定至其，而第二部分与印刷电路板(pcb)一体形成或者固定
至其，第一部分和第二部分在预连结的组装构造中一起支撑连接器壳体。
20.特别地，所述至少一个支撑元件支撑在开口的周边至少一部分上或从其延伸，该开口构造在印刷电路板的从印刷电路板壳体延伸出来的部分上且接收连接器壳体。
21.根据本发明实施例，端子销用作正端子，而端子板用作负端子。
22.替换地，端子销用作负端子，而端子板用作正端子。
23.特别地，所述多个汇流条通过所述至少一个加热元件在端子销和端子板之间形成电连接部。每个汇流条的所述至少一个第一端子连结至印刷电路板(pcb)，其控制通过所述至少一个加热元件的电流的流动。汇流条的至少一个第二端子连接至端子销和端子板的至少一个。
24.并且，根据本发明实施例的方法被披露，所述方法用于在加热装置的印刷电路板(pcb)和多个汇流条之间构造牢固的钎焊连接部。该方法包括步骤：在构造在从印刷电路板(pcb)壳体之外延伸的印刷电路板(pcb)的部分上构造的开口中接收连接器壳体的至少一部分。此后，支撑至少一个支撑元件以在预确定位置相对于pcb为连接器壳体提供支撑，所述支撑元件构造在连接器壳体和开口周边的任一个上，该开口构造在印刷电路板的延伸到印刷电路板(pcb)壳体外部的部分上，且通过所述多个汇流条中的至少一个汇流条连接至接收在连接器壳体中的端子销来将所述多个汇流条的多个第一端子保持与接收在印刷电路板(pcb)壳体内的印刷电路板(pcb)的部分接触。最后，当第一汇流条端子保持与印刷电路板(pcb)的被接收在印刷电路板(pcb)壳体内的部分接触，在第一汇流条端子和印刷电路板(pcb)的被接收在印刷电路板(pcb)壳体内的部分之间构造接头。
25.特别地，在第一汇流条端子和在印刷电路板(pcb)壳体内接收的印刷电路板(pcb)的部分之间的接头的构造通过钎焊来实现。
附图说明
26.本发明的其他特征、细节和优势可从下面的本发明说明书推断。当结合附图考虑，参考以下详细描述，将容易地获得本发明的更完善理解和其许多优点，且它们将被更好地理解，在附图中：
27.图1示出根据本发明实施例的印刷电路板(pcb)控制的加热装置的等轴视图，而没有示出pcb的延伸在pcb壳体之外的部分，且还示出一放大视图，其示出形成在壳体的第一和第二部分上的互补接合元件之间的连接部；
28.图2示出图1的印刷电路板(pcb)控制的加热装置的另一视图，以及一放大视图，该放大视图示出其元件，诸如布置在连接器壳体中的端子销、pcb、端子板以及汇流条的第一和第二端子；
29.图3示出另一放大视图，其示出接收在连接器壳体中的端子销、pcb、图2的汇流条的第一和第二端子以及其之间的相互连接部；
30.图4示出另一放大视图，其示出图1的印刷电路板(pcb)控制的加热装置的各个汇流条，以及汇流条的第二端子和加热元件的至少一个、端子板和端子销中的至少一个之间的连接部；
31.图5a示出放大视图，其示出根据本发明实施例的至少一个支撑元件，以在预确定位置相对于印刷电路板(pcb)支撑连接器壳体；
32.图5b示出放大视图，其示出根据本发明另一实施例的两部件构造的至少一个支撑元件；和
33.图6是描绘根据本发明实施例的用于配置汇流条之间的牢固接头的方法的流程图，其中该方法的步骤由流程图中的方框描绘。
具体实施方式
34.应注意到，附图以足够详细的方式披露本发明，如何需要，所述附图有助于更好地限定本发明。但是本发明不应限制于说明书所披露的实施例。
35.本发明设想印刷电路板(pcb)控制的加热装置，在此之后，仅称为加热装置。加热装置包括印刷电路板(pcb)(在此之后仅称为“pcb”)、至少一个加热元件、端子销、端子板和多个汇流条。pcb的至少一部分从印刷电路板(pcb)壳体延伸出来，在此之后，仅称为“pcb壳体”。所述多个汇流条通过所述至少一个加热元件在端子销和端子板之间构造连接部。每个汇流条包括至少一个第一端子和至少一个第二端子，所述第一端子连结至布置在pcb壳体之内的印刷电路板(pcb)，所述第二端子连接至端子销、端子板和所述至少一个加热元件的至少一个。特别地，汇流条的至少一个连接至端子板和端子销的至少一个，所述端子销接收在形成在pcb壳体之外的连接器壳体中。尽管本发明涉及包括至少一个支撑元件的加热装置，所述支撑元件用于以预确定的方式相对于印刷电路板(pcb)支撑连接器壳体，以将第一汇流条端子与印刷电路板(pcb)保持接触。但是，本发明还应用于其他装置，所述装置包括多个具有汇流条端子的汇流条，其要与pcb保持接触用于在其之间构造接头，但是至少一个汇流条连接至重的不稳定部件，干扰汇流条和pcb之间的接触。
36.图1和图2示出根据本发明实施例的电加热装置的等轴视图，仅称为加热装置100。加热装置100包括pcb 10，其接收有其至少一部分10a和其其余部分10b，所述部分10a从pcb壳体20延伸出来，所述其余部分布置在pbc壳体20内。特别地，图1示出加热装置100，没有pcb 10的在pcb壳体20之外延伸的部分10a。加热装置100还包括至少一个加热元件。在随后的描述和附图中的加热装置100通过加热装置100的例子解释，其具有三个加热元件30、31、32，还称为第一加热元件30、第二加热元件31和第三加热元件32。加热装置100还包括接收在连接器壳体50内的端子销40、端子板70和多个汇流条。根据实施例，端子销40用作负端子，而端子板70用作正端子。根据本发明另一实施例，接收在连接器壳体50内的端子销40用作正端子，而端子板70用作负端子。端子销40和端子板70通过加热元件30、31、32由汇流条60a、60b、60c连接。在随后的描述中的加热装置通过加热装置100的例子解释，其具有三个汇流条60a、60b、60c，还称为第一汇流条60a、第二汇流条60b和第三汇流条60c。特别地，图2示出加热装置100而没有顶盖或pcb壳体20的第一部分20a，以示出接收在pcb壳体20内的内部细节和元件。更特别地，图2示出加热装置100的另一视图，其具有示出布置在连接器壳体50内的端子销40。放大视图还至少示出pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b、第一端子62a、62b、62c的至少一个、至少一个第二端子64a、64b、64c。
37.还参考图1，pcb壳体20包括顶盖或第一部分20a和第二部分20b，其构造有互补的接合元件22a和22b，用于辅助pcb壳体20的第一部分20a和第二部分20b之间的接合，以构造封壳。图1还示出互补接合元件22a和22b之间的接合的放大视图。互补接合元件22a和22b分别是孔和互补卡固适配接合元件。但是，本发明不限于pcb壳体20的任何特定构造，只要pcb
壳体20具有模块构造，且限定用于接收pcb 10的至少部分10b以及汇流条60a、60b、60c和其他元件的封壳。此外，本发明不限于互补接合元件22a和22b的任何特定构造，只要互补接合元件能够在pcb壳体20的第一部分20a和第二部分20b之间的可释放接合，以为pcb壳体20赋予模块化构造。pcb壳体20的这样的模块构造提供了接收在pcb壳体20内的元件的通路，用于维护和更换，由此使得维护活动容易。
38.所述至少一个加热元件30、31、32是电加热元件，其在电流通过其时产生热。但是，本发明不涉及所述至少一个加热元件30、31、32的任何特定构造、数量和布置，只要所述至少一个加热元件能够连接至第二总线端子64b、64c的至少一个且在电流通过其时产生热。
39.接触销40布置在连接器壳体50中。连接器壳体50至少部分地布置在pcb壳体20之外。通常，端子销40连接至从pcb壳体20延伸出来的所述多个汇流条60a、60b、60c的汇流条60a的至少一个第二端子64a。在一个实施例中，端子销40一体地形成在从pcb壳体20延伸出来的所述至少一个第二端子64a上。替换地，端子销40可拆卸地安装在从pcb壳体20延伸出来的所述至少一个第二端子64a上。特别地，端子销40或者可移除地接收在形成在所述至少一个第二端子64a上的孔中，或者端子销40固定至从pcb壳体20延伸出来的所述至少一个第二端子64a上的孔。
40.端子销40接收在布置在pcb壳体20之外的连接器壳体50内。图3示出另一放大视图，其示出布置在连接器壳体50中的端子销，还示出pcb 10、汇流条的第一和第二端子62a、62b以及其之间的相互连接部。再次参考图1，连接器壳体50从pcb壳体20一侧从pcb壳体延伸出来。更特别地，连接器壳体50包括基部部分50a以及形成在基部部分50a上的管状部分50b。管状部分50b构造有开放的极端端部50c和敞开侧50d。连接器壳体50的敞开极端端部50c以及敞开侧50d有助于电力连接器的接收，仅称为在连接器壳体50内的连接器。特别地，连接器壳体50的管状部分50b与连接器的外部轮廓互补，且接收连接器。连接器与接收在连接器壳体50内的端子销40接合，且为端子销40供应电流。
41.通过这样的构造，与端子销40接合的连接器布置在pcb壳体20之外，而不是在pcb壳体20内或在pcb壳体20上方的受限空间内。特别地，这样的构造提供了用于在端子销40和连接器之间构造具有任何构造的牢固连接部的充足空间，而没有甚至需要pcb壳体20的任何改变，特别是在pcb壳体20上方存在有限空间的情况下。此外，这样的构造确保端子销40和连接器之间的牢固连接部，而不会损坏在pcb壳体20内布置的电子元件。此外，连接器壳体50的这样的构造提供了对接合的端子销40和连接器的不同形状、尺寸和构造进行定位或选择的灵活性。
42.所述多个汇流条——特别是三个汇流条60a、60b、60c——通过加热元件30、31、32在端子销40和端子板70之间形成电连接部。每个汇流条60a、60b、60c的所述至少一个第一端子62a、62b、62c连接至pcb 10。此外，每个汇流条60a、60b、60c的所述至少一个第二端子64a、64b、64c连接至端子销40、端子板70和所述至少一个加热元件30、31、32中的至少一个。特别地，参考图4，第一汇流条60a的所述至少一个第一端子62a连结至pcb10，第一汇流条60a的所述至少一个第二端子64a连接至端子销40以及第一和第三加热元件30、32的所述至少一个。更特别地，第一汇流条60a包括连结至pcb 10的一个第一端子62a和两个第二端子64a，其中，第二端子64a的一个连接至第一加热元件30，而另一第二端子64a连接至第三加热元件32。此外，第二汇流条60b的所述至少一个第一端子62b连结至pcb 10，第二汇流条
60b的所述至少一个第二端子64a连接至第一、第二和第三加热元件30、31、32的所述至少一个。更特别地，第二汇流条60b包括连结至pcb 10的四个第一端子62b和四个第二端子64b，其中，两个第二端子连接至第二加热元件31，其余两个第二端子连接至第一和第二加热元件30和32。此外，第三汇流条60c的所述至少一个第一端子62c连结至pcb 10，第三汇流条60c的所述至少一个第二端子64c连接至端子板70。更特别地，汇流条60c包括连结至pcb 10的三个第一端子62c以及连接至端子板70的一个第二端子64c。通过每个汇流条60a、60b、60c的所述至少一个第一端子62a、62b、62c和所述至少一个第二端子64a、64b、64c的这样的构造，pcb 10控制电流通过所述至少一个加热元件31、32、33的流动。
43.pcb 10的从pcb壳体20延伸出来的部分10a和连接器壳体50的至少一个包括至少一个支撑元件52。所述至少一个支撑元件52在预确定位置相对于pcb 10支撑连接器元件50，以限定预连结的组装构造。在预连结的组装构造中，在其颠倒构造中的连接器壳体50以及接收在开口12中的其管状部分50b形成在pcb 10的从pcb壳体20延伸出来的部分10a上(如图3所示)，所述至少一个支撑元件52搁置在pcb 10上，且稳定地支撑连接器壳体50。特别地，在预连结的组装构造中，所述至少一个支撑元件52的末梢和所述至少一个第二端子64a、64b、64c的末梢搁置在pcb 10上且保持在相同水平“l”处。更特别地，在预连结的组装构造中，第一端子62a、62b、62c与pcb 10的布置在pcb壳体20内的部分10b保持接触，所述第一端子包括连接至接收在连接器壳体50内的端子销40的第一端子62a。根据本发明实施例，在如图5a所示的预连结的组装构造中，与连接器壳体50一体形成的所述至少一个支撑元件52朝向pcb 10延伸且搁置在其上。特别地，与所述至少一个支撑元件52一起的连接器壳体50通过模制形成为单件部件。替换地，在预连结的组装构造中，固定至连接器壳体50的所述至少一个支撑元件52朝向pcb 10延伸且搁置在其上。根据本发明又一实施例，在预连结的组装构造中，与pcb 10一体形成的所述至少一个支撑元件52朝向基部部分50a延伸且支撑其，该基部部分从连接器壳体50径向地延伸。替换地，在预连结的组装构造中，固定至pcb 10的所述至少一个支撑元件52朝向基部部分50a延伸且支撑其，该基部部分从连接器壳体50径向地延伸。根据本发明又一实施例，所述至少一个支撑元件52具有两个部分，特别是第一部分52a和第二部分52b。第一部分52a或与连接器壳体50一体形成或固定至其，而第二部分52b或与pcb 10一体形成或固定至其。在一个实施例中，在如图5a所示的预连结的组装构造中，所述至少一个支撑元件52的第一部分52a和第二部分52b朝向彼此延伸，且支撑彼此，以为连接器壳体50提供支撑。根据又一实施例，第一部分52a从连接器壳体50延伸且支撑在pcb 10中，第二部分52b从pcb 10延伸且搁置在基部部分50a中，该基部部分从连接器壳体50径向地延伸。在预连结的组装构造中，第一部分52a和第二部分52b一起支撑连接器壳体50。所述至少一个支撑元件52或者支撑在开口12的周边至少一部分上或从其延伸，该开口构造在pcb 10的从pcb壳体20延伸出来的部分10a上且接收连接器壳体50的管状部分50b。但是，本发明不限于所述至少一个支撑元件52和其与连接器壳体50的连接部的任何特定构造、数量、布置和设置，只要在预连结的组装构造中，所述至少一个支撑元件52能够在预确定位置相对于pcb 10向连接器壳体50提供支撑。
44.并且，根据本发明实施例的方法200被披露，所述方法用于在加热装置100的pcb 10和多个汇流条60a、60b、60c之间构造牢固接头。图6是用于在汇流条60a、60b、60c(特别是每个汇流条60a、60b、60c的第一端子62a、62b、62c)和pcb 10之间构造牢固接头的方法200
的流程图，其中，该方法的步骤在流程图中通过块示出。示出该方法所包含的步骤的各个块在流程图中出现的顺序不意图解释为限制。任意数量的在流程图中示出为块的步骤可以任何顺序组合，或可平行执行，以利用方法200或替换方法。另外，各个块可从示出该方法的流程图删除，而没有偏离本发明的范围和界限。该方法200可包括在以下说明书中提到的步骤，用于在每个汇流条60a、60b、60c的第一端子62a、62b、62c)和pcb 10之间构造牢固接头。该方法200应参考以下说明书结合图6被理解。
45.该方法200包括步骤202：在构造在cb 10的从pcb壳体20之外延伸的p部分10a上构造的开口12中接收连接器壳体50的至少一部分。在此之后，该方法包括步骤204：支撑至少一个支撑元件52以在预确定位置相对于pcb 10支撑连接器壳体50，所述支撑元件构造在连接器壳体50和开口12周边的任一个上，该开口构造在pcb 10的从pcb壳体20之外延伸的部分10a上，且将多个汇流条60a、60b、60c的多个第一端子62a、62b、62c保持与pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b接触，所述多个汇流条中的至少一个汇流条连接至接收在连接器壳体50中的端子销40，以限定预连结的组装构造。最后，该方法包括步骤206：当第一端子62a、62b、62c保持与pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b接触，在第一端子62a、62b、62c和pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b之间构造接头。在第一端子62a、62b、62c和pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b之间构造接头的步骤206通过钎焊实现。但是，本发明不限于用于在第一端子62a、62b、62c和pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b之间构造接头的任何特定连结方法，以及在第一端子62a、62b、62c和pcb 10的接收在pcb壳体20内的部分10b之间要求充分接触的任何其他连结方法。
46.多个改变和改进可通过本领域技术人员应用于如上限定的电加热装置100，且这样的改变和改进将仍被认为在本发明的范围和界限内，只要该系统包括印刷电路板(pcb)、至少一个加热元件、端子销和多个汇流条。印刷电路板(pcb)的至少一部分从印刷电路板(pcb)壳体延伸出来。端子销被接收在至少部分地在印刷电路板(pcb)壳体之外布置的连接器壳体中。所述多个汇流条通过所述至少一个加热元件在端子销和端子板之间形成电连接部。每个汇流条包括连结至印刷电路板(pcb)的至少一个第一端子，其控制通过所述至少一个加热元件的电流的流动。至少一个汇流条连接至端子销。从印刷电路板(pcb)壳体延伸出来的印刷电路板(pcb)的部分和连接器壳体的至少一个包括至少一个支撑元件，以在预确定位置相对于印刷电路板支撑连接器壳体，以限定预连结的组装构造。
47.显然，本发明的大量改变和变化根据上述教导是可行的。因此应理解，本发明可以并非在此特别描述的方式实施。
48.在任何情况下，本发明不能且不应限于在本文件中特别描述的实施例，因为可存在其他实施例。本发明应扩展到任何等同的方式和这些方式的任何技术上操作组合。