机动车辆塑料面板和机动车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机动车辆塑料面板和机动车辆，其中，多根电导线嵌入在形成该机动车辆塑料面板的塑料材料内，电气单元至少部分地形成为该机动车辆塑料面板的一部分，电气单元是熔丝盒或电子模块，并且电导线连接至所述电气单元。本实用新型还提供了一种机动车辆，其具有上述机动车辆塑料面板。本实用新型提供的机动车辆塑料面板具有经济的结构并减少组装时间。
【专利说明】机动车辆塑料面板和机动车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机动车辆，具体地，涉及一种具有形成机动车辆电路的一部分的整体电气单元的机动车辆塑料面板。
【背景技术】
[0002]众所周知，为机动车辆提供了许多电路，以将与机动车辆相关联的电气或电子设备连接至位于该机动车辆上的电源。人们还知道，这些电路以线束的方式提供，该线束包含多根捆绑在一起以形成绳索状结构的各自绝缘的导线。
[0003]这种线束的制造相当昂贵，而且难以在车辆上安装。此外，由于它们的增大的尺寸和复杂度，需要将许多现代机动车辆常用的电子模块互连，因此它们已经变得越来越难以封装在机动车辆上。
[0004]目前做法的另一个问题在于，各种电气组件和电子模块与机动车辆的连接和/或组装是费时且昂贵的。
[0005]例如但不限于，美国专利6，364，670公开了一种用于支撑多个熔丝和/或继电器的熔丝盒。熔丝盒具有复杂的结构，不仅需要组装各种组件以形成熔丝盒，而且随后需要将该熔丝盒安装到机动车辆上。因此，这种熔丝盒的生产是相对昂贵且费时的。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种能够克服上述问题的装置，该装置具有经济的结构，并减少组装时间。
[0007]根据本实用新型的第一方面，提供了一种由单片塑料材料形成的机动车辆塑料面板，其中，多根电导线嵌入在形成机动车辆塑料面板的塑料材料内，电气单元至少部分地形成为机动车辆塑料面板的一部分，电气单元是熔丝盒或电子模块，并且电导线连接至电气单元。
[0008]机动车辆塑料面板可以是机动车辆的结构面板。
[0009]电气单元可以是熔丝盒，并且熔丝盒可以包括多对端子，其中，每个端子均连接至相应的一根嵌入的电导线。
[0010]电气单元可以是熔丝盒，并且熔丝盒可以包括用于将盖子附接至熔丝盒的多个一体成形的锁定装置。
[0011]可选地，电气单元可以是电子模块，并且电子模块可以包括用于将电子模块连接至导线的模块连接器，并且模块连接器形成为机动车辆塑料面板的组成部分。
[0012]模块连接器可以包括多个端子，并且每个端子均可以连接至相应的一根嵌入的电导线。
[0013]电子模块可以包括多个电接触件，并且每个电接触件均可以与相应的一个模块连接器端子协作使用。
[0014]模块紧固装置可以形成为机动车辆塑料面板的组成部分，并且模块紧固装置可以与电子模块协作将电子模块保持在机动车辆塑料面板上。
[0015]在这两种情况下，机动车辆塑料面板可以进一步包括用于将电导线连接至机动车辆的一个或多个电路的电连接器，并且电连接器可以至少部分地形成为机动车辆塑料面板的一部分，且可以通过嵌入的电导线连接至电气单元。
[0016]电连接器可以包括多个端子，并且每个端子均可以连接至相应的一根嵌入的电导线。
[0017]端子可以是阴性端子，用于与形成为插塞的一部分的阳性端子协作使用。
[0018]根据本实用新型的第二方面，提供了一种机动车辆，该机动车辆具有至少一个根据本实用新型的所述第一方面构造的机动车辆塑料面板。
[0019]本实用新型的有益效果在于，所提供的机动车辆塑料面板具有经济的结构，并且所有的电气和电子组件都可以在安装到机动车辆之前组装到面板上，避免了直接组装到车辆上所需花费的时间，从而减少了组装时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]现在将参照附图通过实例的方式来描述本实用新型，其中:
[0021]图1a是根据本实用新型的第一方面的第一实施例的机动车辆塑料面板的一部分的俯视图；
[0022]图1b是电路的示意图，图1中所示的塑料面板形成该电路的一部分；
[0023]图2是电连接器在图1a中的箭头‘V方向上的侧视图，电连接器形成图1a中所示的塑料面板的一部分；
[0024]图3a是沿图1a中线X-X贯穿熔丝盒的分解截面图，熔丝盒形成图1a中所示的塑料面板的一部分，其中，熔丝位于准备插入到熔丝盒中的位置；
[0025]图3b是在图3a中箭头‘P’方向上的视图，示出了一对熔丝盒端子；
[0026]图4是熔丝盒在图1a中箭头‘V方向上的端视图，其中，图3a中所示的熔丝插入到熔丝盒中；
[0027]图5是类似于图4的视图，但示出了附接至熔丝盒的用于熔丝盒的盖子的横截面；
[0028]图6是根据本实用新型的第一方面的第二实施例的机动车辆塑料面板的部分的分解端视图，示出了在连接至塑料面板之前的电子模块；
[0029]图7是根据本实用新型的第一方面的第二实施例的机动车辆塑料面板的平面图，示出了位于塑料面板上的位置的电子模块；
[0030]图8是根据本实用新型的第一方面的第三实施例的机动车辆塑料面板的一部分的平面图；
[0031]图9是沿图8中线M-M的分解截面图，示出了位于塑料面板上的位置的电子模块；以及
[0032]图10是根据本实用新型的第二方面的机动车辆的示意图，该机动车辆具有根据本实用新型的所述第一方面构造的塑料面板。
[0033]这些附图本身是示意性的，并未按比例绘制，并且不代表可生产的组件。
【具体实施方式】
[0034]参照图10，虚线轮廓示出了具有以塑料隔板形式存在的结构塑料面板5的机动车辆I。塑料面板5由单片塑料材料形成，多根电导线6、7嵌入塑料材料中，从而使得塑料材料形成围绕每根导线的电绝缘层。电导线6、7用于使电连接器10与以熔丝盒20的形式存在的电气单元电互连。电连接器10用于通过可以与电连接器10接合的插塞(未示出)将电导线6、7连接至机动车辆I的其它电路(未示出)。
[0035]图1b示出了机动车辆I的一个电路。该电路包括诸如电池70的电源、共用接地77、开关72、通过电源线76a连接至电池的电气负载71、形成为塑料面板5的组成部分的电连接器10、熔丝23a、接地导线7以及电源导线6a。接地导线7和电源导线6a如前面提到的都嵌入在塑料面板5内，从而使得这些组件都无需电气绝缘。在本领域中众所周知，当开关72闭合时，电流将在负载71的要求下流经熔丝23a。如果电流过大，那么熔丝23a将断开，从而使负载71免受损坏。
[0036]现在参照图la、图2、图3a、图3b、图4以及图5，更详细地示出了塑料主体面板5。
[0037]电连接器10形成为塑料面板5的组成部分，并包括多个阴性端子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i以及15，这些阴性端子由制成塑料面板5的塑料材料固定在其位置上。阴性端子12a至121、15与形成为插塞(未示出)的一部分的阳性端子协作使用，以将塑料面板连接至机动车辆I上的其它电路。应该理解，可以使用具有形成为连接器10的一部分的阳性端子和插塞上的阴性端子的相反的结构，并且本实用新型并不限于在连接器10中使用阴性端子12a至121、15。连接器10还包括四个螺纹金属插入件11，螺纹金属插入件11被塑料面板5周围的塑料固定在其位置上。提供插入件11是为了使插塞在使用时能够与连接器10保持接合。应该理解，可以提供可选的紧固装置作为连接器10的一部分，例如一半的弹簧锁紧固件。
[0038]如图2所示，形成塑料面板5的塑料材料的厚度在连接器10的区域更厚，从而为端子12a至121、15提供空间，并形成可以与插塞接合的连接器块。
[0039]每个端子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、121、15 电连接至相应的电导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、61、7 的一端。电导线 6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、61、7 嵌入在塑料面板5内，从而使得形成塑料面板5的塑料材料用作导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、61、7的绝缘体。导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、61、7在图1a中以虚线示出，表明它们是隐藏的细节。
[0040]导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i都是电源导线，而导线7是共用接地或回线。导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i以及7被布置成将连接器10电连接至电气单元，在该实例中，电气单元是机动车辆I的熔丝盒20。
[0041]在这种情况下，熔丝盒20具有九对端子21a至21i和22a至22i，其被布置为包含三个熔丝对的两排:21a,22a ;21b、22b ;21c、22c ;21d、22d ;21e、22e ;21f、22f ;21g、22g ；21h、22h ;211、22i。如图 3b 所示，每个端子 21a, 22a ;21b、22b ;21c、22c ;21d、22d ;21e、22e ;21f、22f ;21g、22g ;21h、22h ;211、22i均是大致呈C型的端子。每对端子包括回路端子 21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、21i 和电源端子 22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i。所有的回路端子21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、21i均电连接至共用回路导线7。每个电源端子22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i连接至电源导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i中的相应的一根。在使用中，具有通过熔丝元件连接的两个刀片的熔丝 23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23h、23i 与每对端子 21a, 22a ;21b、22b ;21c、22c ；21d、22d ;21e、22e ;21f、22f ;21g、22g ;21h、22h ;211、22i 接合，从而使得一个刀片与相应的回路端子21&、2113、21(3、21(1、216、211218、2111、211接合，而另一个刀片与相应的电源端子 22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i 接合。应该理解，每根熔丝 23a、23b、23c、23d、23e、23f、23g、23h、23i可以具有不同的布置，用于与成对的端子21a,22a ;21b、22b ;21c、22c ;21d、22d ;21e、22e ;21f、22f ;21g、22g ;21h、22h ;211、22i 接合，并且本实用新型不限于使用刀片熔丝。
[0042]连接器端子12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i 和 / 或熔丝盒端子 22a、22b、22c、22d、22e、22f、22g、22h、22i可以形成为用于使其互连的电导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i的一部分,或者可以形成为机械并电连接至相应的导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i的单独的组件。
[0043]应该理解，所有端子12a至12i ;21a至21i ;22a至22i和导线6a至61、7都可以由单片导电材料(诸如铜或铝片)模压而成。
[0044]形成塑料面板5的塑料材料的厚度在熔丝盒20的区域更厚，从而为端子21a，22a ；21b,22b ;21c、22c ;21d、22d ;21e、22e ;21f、22f ;21g、22g ;21h、22h ;211、22i 提供空间，并形成可以与盖子30接合的刚性结构。在这种情况下，盖子30通过形成为熔丝盒20的一部分的多个凸部26固定在其位置上。凸部26可与盖子30中的孔31接合，以组合形成多个弹簧锁紧固件，弹簧锁紧固件将盖子30固定在其位置上。
[0045]盖子30由柔性的弹性塑料材料制成，从而允许盖子30易于与凸部26接合。应该理解，盖子30可以具有用于与在熔丝盒20中形成的凹槽接合的凸部，或具有可以用于盖子30的一些其它固定装置。
[0046]在使用中，通过将插塞插入连接器10，熔丝盒20连接至机动车辆I的其它电路，连接器10通过嵌入的导线6a至6i以及7电连接至间隔开的熔丝盒20。因此，减少了熔丝盒20与机动车辆I的其它电路之间的接线，并且由于连接器10和熔丝盒20形成为塑料面板5的组成部分，因此不需要额外将这些组件10、20组装到塑料面板5上。
[0047]此外，由于塑料面板5是由电绝缘体材料制成，因此不需要对各个导线6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h、6i以及7应用额外的绝缘，从而节省了重量、时间并降低了成本。
[0048]参照图6和图7，示出了根据本实用新型的用于机动车辆I的塑料面板105的第二实施例的部分。也就是说，塑料面板105由单片塑料材料形成，多根电导线嵌入塑料材料中，从而使得塑料材料形成围绕每根导线的电绝缘层。该实施例与之前描述的实施例之间唯一的显著区别在于，在这种情况下，电气单元不是熔丝盒，而是电子模块120。如前所述，连接器形成为塑料面板105的组成部分，并且电导线嵌入到塑料面板105中，从而将连接器电连接至电子处理器120。
[0049]在这种情况下，电子模块120以安装在基座或支撑件122上的微处理器单元125的形式存在。插塞121紧固至基座122或形成为基座122的一部分，以将微处理器单元125连接至机动车辆I的其它电路。插塞121可以与形成为塑料面板105的组成部分的模块连接器108接合。与第一实施例一样,多个端子(未不出)位于模块连接器108内，并由形成模块连接器108的塑料材料固定在其位置上。这些端子布置为用于与在插塞121中形成的相应端子协作。
[0050]一对呈L型的保持臂106、107形成为塑料面板105的一部分。当电子模块120通过使其在图6中箭头?’的方向上移动而与保持臂106、107接合时，两只臂106、107分开，然后弹回，以保持插塞121与模块连接器108接合。
[0051]因此，如前所述，通过使用嵌入的导线减少了自由布线的数量，并且没有必要将模块连接器108附接至塑料面板105，从而节省了组装时间并降低了成本。此外，微处理器单元125不需要额外的固定装置，因为两只保持臂106、107形成为塑料面板105的组成部分。
[0052]参照图8和图9，示出了用于机动车辆I的塑料面板205的第三实施例。如前所述，塑料面板205由单片塑料材料形成，多根电导线206a至206 j嵌入塑料材料中，从而使得塑料材料形成围绕每根导线206a至206j的电绝缘层。电导线206a至206j的一端连接至形成为模块连接器207的一部分的相同数目的电气端子(未示出)。如前所述，导线206a至206j以虚线示出，以表明它们是隐藏的细节。
[0053]模块连接器207形成为塑料面板205的组成部分，从而使得不需要额外的组装，并且在塑料面板205的制造期间，可以精确地控制连接器207及其相关联的端子的位置。
[0054]以印刷电路板212的形式存在的电子模块具有安装在其上的多个电子组件215，该电子模块可以通过形成为印刷电路板212的一部分的边缘连接器213连接至模块连接器207。用于印刷电路板212的外壳208形成为塑料面板205的组成部分，外壳208的四根销钉209在图9中仅有两根可见。解除了外壳208的一面端壁，从而允许印刷电路板212上的边缘连接器213与模块连接器207接合。在使用中，将盖子(未示出)安装到外壳208，以防止印刷电路板212及其相关联的组件215发生损坏。印刷电路板212由四根销钉209支撑并固定在其位置上。每根销钉209与印刷电路板212中的相应的孔214接合。
[0055]外壳208可以包括凸部或凹槽，以与盖子上相应的凹槽和凸部组合形成用于将盖子固定在外壳208上的多个按扣，或者形成可以用于将盖子固定在外壳208上的其它装置。
[0056]如图1a所示，嵌入的导线206a至206 j在与其连接至模块连接器207的端子相反的一端电连接至形成为整体主板连接器的一部分的端子，该整体主板连接器可以类似于图1a所示的连接器10，或者可以是边缘连接器。
[0057]因此，嵌入的导线用于将电子模块连接至机动车辆的其它电路，从而消除了对诸如在线束中存在的松散布线的需求。
[0058]术语“嵌入的导线”是指完全包裹在其嵌入到的材料中的导线。
[0059]术语“熔丝盒”这里是指用于提供了插入的熔丝或继电器与机动车辆的电路之间的电气连接的熔丝和/或继电器的容器。
[0060]应该理解，塑料面板可以包括不止一个电子模块，或者可以包括熔丝盒以及一个或多个电子模块。
[0061]虽然塑料面板优选包括连接器作为其一部分，也有可能通过诸如引线的其它装置将导线连接至机动车辆的一个或多个电路。
[0062]应该理解，本实用新型可以适用于需要安装电子模块并且不限于用作隔板的形成机动车辆的任何塑料面板。本实用新型的一个优点在于，它可以适用于机动车辆的结构面板，并且不限于在装饰面板上使用，从而增加使用的机会。还应该理解，根据本实用新型的多个塑料面板可以在机动车辆上使用。
[0063]本实用新型的一个显著优点在于，所有的电气和电子组件都可以在安装到机动车辆之前组装到面板。仪表板区域中的组件的组装在人体工程学上是困难并耗时的，但是通过使用根据本实用新型构造的塑料面板，可以消除这种组装。
[0064]本领域的技术人员应该理解，虽然本实用新型通过实例的方式、参照一个或多个实施例进行了描述，但其并不限于所公开的实施例，在不背离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下，可以构造可选实施例。
【权利要求】
1.一种由单片塑料材料形成的机动车辆塑料面板，其特征在于，多根电导线嵌入在形成所述机动车辆塑料面板的塑料材料内，电气单元至少部分地形成为所述机动车辆塑料面板的一部分，所述电气单元是熔丝盒或电子模块，并且所述电导线连接至所述电气单元。
2.根据权利要求1所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述机动车辆塑料面板是机动车辆的结构面板。
3.根据权利要求1或2所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述电气单元是熔丝盒，并且所述熔丝盒包括多对端子，其中，每个端子均连接至相应的一根嵌入的电导线。
4.根据权利要求1或2所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述电气单元是熔丝盒，并且所述熔丝盒包括用于将盖子附接至所述熔丝盒的多个一体成形的锁定装置。
5.根据权利要求1或2所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述电气单元是电子模块，并且所述电子模块包括用于将所述电子模块连接至所述电导线的模块连接器，并且所述模块连接器形成为所述机动车辆塑料面板的组成部分。
6.根据权利要求5所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述模块连接器包括多个端子，并且每个端子均连接至相应的一根嵌入的电导线。
7.根据权利要求5所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，模块紧固装置形成为所述机动车辆塑料面板的组成部分，并且所述模块紧固装置与所述电子模块协作将所述电子模块保持在所述机动车辆塑料面板上。
8.根据权利要求1所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述机动车辆塑料面板进一步包括用于将所述电导线连接至机动车辆的一个或多个电路的电连接器，其中，所述电连接器至少部分地形成为所述机动车辆塑料面板的一部分，且通过嵌入的电导线连接至所述电气单元。
9.根据权利要求8所述的机动车辆塑料面板，其特征在于，所述电连接器包括多个端子，并且每个端子均连接至相应的一根嵌入的电导线。
10.一种机动车辆，其特征在于，具有至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的机动车辆塑料面板。
【文档编号】B60R16/02GK203937602SQ201420280921
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】伊恩·索尔兹伯里 申请人:福特环球技术公司