具有联锁支撑模块的配电箱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有联锁支撑模块的配电箱。配电箱可包括第一支撑模块和第二支撑模块，第一支撑模块具有设置在其多个侧部上的可互连元件，第二支撑模块具有设置在其多个侧部上的可互连元件。第一支撑模块上的可互连元件可与第二支撑模块上的可互连元件互连以将第一支撑模块和第二支撑模块连接在一起，以形成具有定义不同封装的多个可能构型中的一个的配电箱的主体。
【专利说明】具有联锁支撑模块的配电箱
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年I月14日提交的序列号为61/752，119的美国临时申请的权益，该美国临时申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及配电箱(power distribution box),包括具有多个支撑模块的配电箱，该多个支撑模块连接在一起以形成该配电箱的主体。
[0004]背景
[0005]配电箱和电气接线盒通常用在汽车和其他类型交通工具的电气系统中以支撑各种电气部件。电气部件进而可被配置成在汽车中分布电力和/或在各种子系统和其他电子设备之间传递信号。
[0006]常规的配电箱可包括不导电主体或框架。电气部件可被支撑在主体上。具有端部连接器和多条线的线束可附接到主体，用于与电气部件连接。线可通向汽车中的各种子系统和其他电子设备。盖可设置在主体上以包封和保护电气部件。
[0007]通常将配电箱定位在汽车的发动机室内。然而，不同牌子和型号的汽车一般在发动机室中具有不同量的可允许空间并对配电箱提供不同的安装构型。因此，配电箱可被特别地设计用于特定牌子和型号的汽车，这可能导致增加的设计成本、制造成本以及存货成本。
[0008]尽管已知的配电箱以可接受的方式起作用，但是期望提供一种包括多个支撑模块的配电箱，该多个支撑模块可连接在一起以形成具有定义不同封装(footprint)的多个可能构型中的一个的配电箱的主体。
[0009]概述
[0010]在本公开的实施方式中，配电箱可包括第一支撑模块和第二支撑模块，第一支撑模块具有设置在其多个侧部上的可互连元件，第二支撑模块具有设置在其多个侧部上的可互连元件。第一支撑模块上的可互连元件可与第二支撑模块上的可互连元件互连以将第一支撑模块和第二支撑模块连接在一起，以形成具有定义不同封装的多个可能构型中的一个的配电箱的主体。
[0011]对本领域技术人员而言，从按照附图阅读的优选实施方式的以下详细描述，本发明的不同方面将变得明显。
[0012]附图简述
[0013]图1是根据本公开的一种实施方式的包括连接在一起的多个支撑模块的配电箱的透视图。
[0014]图2是图1中示出的配电箱的分解透视图。
[0015]图3是如图2中示出的连接在一起的支撑模块的顶视图。
[0016]图4是图3中示出的单个支撑模块的透视图。
[0017]图5是如由图3中虚线圆V表示的连接在一起的两个支撑模块的一部分的放大顶视图。
[0018]图6是根据本公开的另一种实施方式的包括连接在一起的多个支撑模块的配电箱的透视图。
[0019]图7是图6中示出的配电箱的透视图。
[0020]详细描述
[0021]现在将详细地参考本公开的实施方式，本公开的示例在本文中描述并在附图中图示。尽管将结合实施方式描述本发明，但是应理解，其不意在将本发明限于这些实施方式。相反，本发明意在覆盖可被包括在如由所附权利要求定义的本发明的精神和范围内的替代方案、修改和等同方案。
[0022]现在参考图1，根据本公开的一种实施方式的配电箱通常以10图示。在非限制性示例中，配电箱10可用在汽车或其他类型交通工具的电气系统中。在这样的示例中，配电箱10可支撑各种各样的电气部件，除此之外，电气部件可被配置成在汽车中分配电力和/或在各种子系统和其他电子设备之间传递信号。然而，应理解，配电箱10可用在其他合适的环境中和用于其他合适的目的。
[0023]现在参考图2，提供了配电箱10的分解视图。如大体所示，配电箱10可包括将被统称为支撑模块20的多个支撑模块20A、20B和20C。支撑模块20可联锁或以其它方式连接在一起以形成配电箱10的主体。各种各样的电气部件30可设置在将被统称为支撑板40的多个支撑板40A、40B和40C上,然而这不是要求的。支撑板40可进而被支撑或以其它方式设置在支撑模块20上。支撑模块20、电气部件30和支撑板40将在下面更详细地描述。
[0024]在一种实施方式中，配电箱10还可包括多个安装支架50，然而这不是要求的。例如且不限于，安装支架50可连接到支撑模块20或以其它方式设置在支撑模块20上以将配电箱10安装在汽车的发动机室内，如将在下面解释的。此外，第一或上盖60可以可移除地固定在支撑模块20的上表面上，且第二或下盖70可以可移除地固定在支撑模块20的下表面上，以包封和保护电气部件30，然而这不是要求的。应理解，本公开的配电箱10不限于图示的实施方式，而是可包括适合于与配电箱一起使用的其他部件。
[0025]现在参考图3和图4，将更详细地描述支撑模块20。在一种实施方式中，如图3中大体所示，配电箱10可包括三个支撑模块20A、20B和20C。然而，在另外的实施方式中，配电箱10可包括任何合适数量的支撑模块20。例如，配电箱10理论上可具有支撑模块20的无限组合和构型以形成具有各种形状或大小的尺寸。
[0026]在实施方式中，支撑模块20可由通常刚性的电绝缘或不导电材料制成。例如且不限于，支撑模块20可由聚合物或其他塑料材料制成并可使用模制工艺或类似工艺形成。在另外的实施方式中，支撑模块20可由其他合适的材料制成并可使用其他合适的制造工艺形成或以其它方式生产。
[0027]如图3中大体所示，支撑模块20A、20B和20C中的每一个可包括类似的结构特征。因此，将参考图4仅仅更详细地描述一个支撑模块20A。然而，应理解，分别的支撑模块20A、20B和20C可具有不同的结构特征、形状和/或大小。
[0028]现在参考图4，图示的支撑模块20A可以是具有第一或上表面、第二或下表面以及四个侧表面的大体上矩形的块。在另外的实施方式中，支撑模块20A可具有各种其他合适的形状，包括但不限于，方形或其他多边形形状。[0029]支撑模块20A可包括多个电插口 22A，该多个电插口 22A可构造成接纳电气部件30的部分。例如，电插口 22A可界定可从上表面穿过支撑模块20A延伸到下表面的孔。可选择地或另外，电插口 22A可界定从上表面和下表面中的一个部分地延伸到支撑模块20A中的孔。此外，如大体所示，电插口 22A可具有各种合适的形状和尺寸。
[0030]支撑模块20A还可包括用于将支撑模块20连接在一起的多个可互连元件。例如且不限于，支撑模块20A可包括可沿其侧表面中的至少一个或多个定位的多个导轨24A。如图4中大体所不，导轨24A可从其相应的侧表面向外延伸且在大体竖直方向上延伸，该大体竖直方向可大体垂直于支撑模块20A的上表面和下表面。当从支撑模块20A的顶部观察时，导轨24A还可具有燕尾横截面形状(dove-tail cross-sectional shape),如图3和图5中大体所示。然而，在另外的实施方式中，导轨24A可具有可适合于舌槽连接(tongue-and-groove connection)的其他横截面形状，如将在下面解释的。
[0031]支撑模块20A还可包括可沿其侧表面中的至少一个或多个定位的多个凹槽26A。凹槽26A可向内延伸到其相应的侧表面中且在大体竖直方向上延伸，大体竖直方向可大体垂直于支撑模块20A的上表面和下表面。此外，凹槽26A可完全从上表面延伸到下表面，或者在另外的实施方式中，可从上表面和下表面中的一个延伸。
[0032]当从支撑模块20A的顶部观察时，凹槽26A可具有燕尾横截面形状，如图3和图5中大体所示。因此，凹槽26A的横截面形状可以以匹配的方式大体对应于导轨24A的横截面形状以形成联锁的舌槽连接。然而，在另外的实施方式中，凹槽26A可具有其他合适的横截面形状且不一定对应于导轨24A的横截面形状。
[0033]支撑模块20A还可包括被配置成在支撑模块20组装后将其锁定在一起的至少一个闩锁构件27A，然而这不是要求的。例如且不限于，支撑模块20A可包括沿侧表面中的至少一个或多个设置的多个闩锁构件27A。如图4中大体所示，闩锁构件27A可以是沿支撑模块20A的相应侧表面悬臂的。因此，闩锁构件27A可以是相对于支撑模块20A的侧表面可挠曲的，其至少一个目的将在下面解释。在另外的实施方式中，闩锁构件27A可以是被配置成将支撑模块20锁定在一起的其他合适的闩锁机构。
[0034]在一种实施方式中，闩锁构件27A可包括分别设置在其外表面上的一对相对的突出部(tab)28A。相对的突出部28A可界定相对端部壁，相对端部壁彼此间隔开并可包括在相反方向上远离彼此倾斜的斜表面。应理解，相对的突出部28A可具有其它合适的构型以实现下面描述的功能。
[0035]支撑模块20A还可包括从其至少一个侧表面向外延伸的至少一个止动肋29A，然而这不是要求的。例如且不限于，支撑模块20A可包括沿侧表面中的至少一个或多个设置的多个止动肋29A。如大体所示，止动肋29A可以是具有稍小于相对的突出部28A的相对端部壁之间的距离的厚度的平坦的肋构件，其至少一个目的将在下面解释。然而，止动肋29A可具有另外合适的形状或尺寸。
[0036]如图4中大体所示，设置在支撑模块20A的第一侧表面上的导轨24A可直接地定位成与设置在支撑模块20A的第二或相对侧表面上的凹槽26A相对。类似地，设置在支撑模块20A的第一侧表面上的闩锁构件27A可直接地定位成与设置在支撑模块20A的第二或相对侧表面上的止动肋29A相对。
[0037]现在参考图3和图5，连接在一起的第一支撑模块20A和第二支撑模块20B将被描述。如以上解释的且在图5中大体所示的，第二支撑模块20B可具有与第一支撑模块20A类似的特征。这些类似的特征已经以共同的参考数字(即，22B、24B、26B等)表示。
[0038]当第一支撑模块20A和第二支撑模块20B连接在一起时，第一支撑模块20A上的至少一个导轨24A可与第二支撑模块20B上的至少一个凹槽26B对准并布置在凹槽26B内。同样地，第一支撑模块20A上的至少一个闩锁构件27A可相应地与第二支撑模块20B上的至少一个止动肋29B对准，使得止动肋29B可接合在相对的突出部28A之间。
[0039]同时仍参考图3和图5，将解释根据本公开的一种实施方式的将支撑模块20A、20B和20C组装在一起的方法。第一支撑模块20A和第二支撑模块20B最初可以以期望的构型相邻于彼此放置，例如以如大体所示的侧部对侧部构型放置。第二支撑模块20B于是可在竖直方向上相对于第一支撑模块20A移动，使得第二支撑模块20B的导轨24B可对准第一支撑模块20A的凹槽26A并被接纳在凹槽26A内。第二支撑模块20B可继续在垂直方向上相对于第一支撑模块20A移动，直到第二支撑模块20B上的相应的止动肋29B使闩锁构件27A偏转并被接纳在第一支撑模块20A上的相对的突出部28A之间。在这个位置，第一支撑模块20A和第二支撑模块20B可联锁或以其它方式连接在一起。因为相对的突出部28A可具有在相反方向上倾斜的斜表面，所以第二支撑模块20B可在向上或向下方向上相对于第一支撑模块20A相应地移动并仍允许支撑模块20A和20B组装在一起。于是可使用类似的组装方法将第三支撑模块20C连接到第一支撑模块20A和/或第二支撑模块20B的端部部分或其它合适的部分。
[0040]应理解，支撑模块20可以以多个可能构型中的一种而被联锁或以其它方式连接在一起，以形成具有定义不同封装的多个可能构型中的一个的配电箱10的主体(例如，俯视图)。例如，支撑模块20可以以侧部对侧部构型、端部对侧部构型、端部对端部构型、或各种其他组合连接在一起。理论上，支撑模块20可以以无限构型中的一个连接在一起，以界定具有不同形状或尺寸的各种封装。
[0041]如以上描述的和在图2中大体所示的，配电箱10可被配置成支撑多个电气部件30。电气部件30可包括但不限于:保险丝、继电器、开关、电阻器、电容器等。电气部件30可被支撑在支撑模块20的上表面上，并且电气部件30的接触终端可延伸到支撑模块20的电插口 22中。具有端部连接器和多条线的线束可附接到支撑模块20的相对表面或下表面以与电气部件30连接。线可路由到汽车中的各种子系统和其他电子设备。
[0042]如以上解释的和在图2中大体所示的，配电箱10可包括用于将电气部件30布置和/或支撑在支撑模块20上的至少一个支撑板40。例如且不限于，配电箱10可包括多个支撑板40A、40B、40C(统称为支撑板40)，其在数量上可大体对应于支撑模块20A、20B和20C。此外，支撑板40可相应地具有与对应的支撑模块20的上表面相同的总体尺寸和形状，然而这不是要求的。
[0043]在非限制性示例中，支撑板40可以是电路板或可被配置成将电气部件30支撑在支撑模块20上的其他支撑构件。例如，支撑板40可包括具有对应的通孔的各种安装特征，用于将电气部件30支撑在其上。图示的支撑板40还可包括可从其下表面延伸的多个支撑腿42A、42B和42C，用于将支撑板40对准和安装在相应的支撑模块20上。例如，支撑腿42A、42B和42C可被配置成延伸到相应的支撑模块20的凹槽26中。在另外的实施方式中，可使用各种其他特征将支撑板40安装在支撑模块20上，包括但不限于:闩锁构件、夹子、紧固件和类似物。
[0044]如图1和图2中大体所示，配电箱10还可包括至少一个安装支架50，然而这不是要求的。例如且不限于，配电箱10可包括沿其侧表面中的至少一个或多个设置的多个安装支架50。该安装支架50可被配置成将配电箱10安装在汽车的发动机室或其他室内。
[0045]安装支架50可联锁或以其它方式连接到支撑模块20的侧表面。例如，安装支架50可包括用于将安装支架50附接到支撑模块20的至少一个导轨、凹槽和/或闩锁构件。应理解，安装支架50可以以多个构型中的一个固定到相应的支撑模块20。进而，然后可使用如大体所示的夹子52、或螺纹紧固件、肘节螺栓、锚固螺栓和类似物将安装支架50锚固或以其它方式固定到汽车。如以下将在另一种实施方式中描述的，可使用枢转支撑系统将配电箱10安装到汽车。
[0046]如图1和图2中大体所示，配电箱10还可包括上盖60和/或下盖70，然而这不是要求的。上盖60和下盖70可是分别可移除地固定在支撑模块20的上表面和下表面上以包封和保护电气部件30免于意外接触和/或不期望地暴露于环境要素。在一种实施方式中，例如，上盖60和下盖70可分别地由闩锁构件62和72可移除地固定到支撑模块20。闩锁构件62和72可被配置成接合支撑模块20上的闩锁构件27和/或止动肋29。在另外的实施方式中，可使用其他合适的紧固件将上盖60和下盖70可移除地固定到支撑模块20，所述其他合适的紧固件包括但不限于:夹子、螺纹紧固件、带、铰链和类似物。
[0047]现在参考图6和图7，根据本公开的另一种实施方式的配电箱通常以110示出。配电箱110可包括与在先前的实施方式中描述的和以上大体示出的类似的结构特征，然而这不是要求的。类似的特征已经以共同的参考数字编号但已被增加100的值(例如，110,120,130等)。应理解，类似的特征可以是结构上类似、操作上类似，和/或具有相同的功能，除非由附图或本说明书另外表示。
[0048]在一个非限制性示例中，配电箱110可包括可联锁或以其它方式连接到彼此的多个支撑模块120AU20B和120C。如大体所示，支撑模块120AU20B和120C可具有不同的形状和/或尺寸并可以以侧部对侧部构型连接在一起。
[0049]可选择地或除了如在先前实施方式中描述的安装支架50之外，配电箱110可包括一对枢转支撑模块180A和180B。枢转支撑模块180A和180B可被配置成将配电箱110枢转地支撑在一对支撑支架184上，该对支撑支架184进而锚固到汽车。如大体所示，枢转支撑模块180A和180B可连接到支撑模块120A的相对侧部。例如，枢转支撑模块180A和180B每一个可包括用于将相应的枢转支撑模块180A和180B附接到支撑模块120A的至少一个导轨、凹槽和/或闩锁构件，然而这不是要求的。
[0050]如图6中大体所示，枢转支撑模块180A和180B各自分别可包括圆形枢转支撑部182A和182B，并且支撑支架184可界定对应的缝隙。为了将配电箱110组装在汽车内，圆形枢转支撑部182A和182B可插入到支撑支架184的缝隙中。配电箱110于是可枢转直到其到达最终位置，如图7中大体所示。在一种实施方式中，配电箱110可固定在合适位置，例如，当设置在支撑模块120C上的至少一个闩锁机构127C接合支撑支架184的一部分时。然而，应理解，本公开的配电箱110不限于图示的实施方式，而是可以以不同于如本文大体所示的方式安装或以其它方式支撑在汽车上。
[0051]配电箱110还可包括线束支撑构件190，然而这不是要求的。如将在下面解释的，线束支撑构件190可被配置成将线束或类似物固定到配电箱110。因此，线束支撑构件190可附接到支撑模块120中的任一个。例如，线束支撑构件190可包括用于将线束支撑构件190附接到支撑模块120中的一个或多个的至少一个导轨、凹槽和/或闩锁构件。为了将线束固定到配电箱110，柔性的带、缆绳扣、夹具或其他合适的紧固设备可绕着线束支撑构件190和线束延伸。可选择地或另外，线束支撑构件190可包括用于将线束固定到配电箱110的其他合适的特征。
[0052]应理解，本文公开的配电箱10、110可提供许多优势。例如且不限于，配电箱10、110可消除对支撑框架的需要。这可减少对生产和组装配电箱10、110的成本。此外，支撑模块20、120可以以理论上无限的构型中的一个来连接以形成具有界定在各种应用中使用的不同封装的多个可能构型中的一个的配电箱的主体。因此，配电箱10、110可使支撑模块
20、120及其另外的部件能够是标准化(S卩，通用化)的，以遍及多个牌子和型号的汽车而使用。这可减少与针对特定应用而特别地设计的先前的配电箱相关的设计成本、制造成本和存货成本。应理解，配电箱10、110还可提供本文没有提到或描述的另外的优势。
[0053]已经在不同实施方式中解释和图示了本发明的操作的原理和模式。然而，必须理解，这些概念可以以除了如特别地解释和图示的方式实践，而不偏离其精神或范围。
【权利要求】
1.一种配电箱，包括: 第一支撑模块，其具有设置在其多个侧部上的可互连元件；以及 第二支撑模块，其具有设置在其多个侧部上的可互连元件； 其中所述第一支撑模块上的可互连元件与所述第二支撑模块上的可互连元件互连以将所述第一支撑模块和所述第二支撑模块连接在一起，以形成具有定义不同封装的多个可能构型中的一种的所述配电箱的主体。
2.根据权利要求1所述的配电箱，其中所述可互连元件设置在所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的至少一个的相邻侧部上。
3.根据权利要求1所述的配电箱，其中所述可互连元件设置在所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的至少一个的三个侧部上。
4.根据权利要求1所述的配电箱，其中所述第一支撑模块包括多个导轨且所述第二支撑模块包括多个凹槽，并且导轨布置在凹槽内以将所述第一支撑模块和所述第二支撑模块连接在一起。
5.根据权利要求4所述的配电箱，其中所述第一支撑模块包括多个交替的导轨和凹槽，并且所述第二支撑模块包括多个交替的导轨和凹槽。
6.根据权利要求1所述的配电箱，还包括设置在所述第一支撑模块上用于与所述第二支撑模块接合的闩锁构件。
7.根据权利要求6所述的配电箱，其中所述闩锁构件以悬臂方式沿所述第一支撑模块的侧部延伸。
8.根据权利要求6所述的配电箱，其中所述第二支撑模块包括止动肋，并且所述止动肋被所述闩锁构件接合。
9.根据权利要求8所述的配电箱，其中所述闩锁构件包括一对相对的突出部，并且所述止动肋布置在所述相对的突出部之间。
10.根据权利要求1所述的配电箱，其中所述第一支撑模块和所述第二支撑模块在形状上是矩形的并以侧部对侧部构型、端部对端部构型和端部对侧部构型是可连接的。
11.根据权利要求1所述的配电箱，还包括连接到所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的至少一个的安装支架。
12.根据权利要求11所述的配电箱，其中所述安装支架包括可互连元件，以将所述安装支架连接到所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的至少一个。
13.根据权利要求1所述的配电箱，还包括在所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的一个的相对侧部上连接的一对枢转支撑模块，并且所述枢转支撑模块每一个包括圆形枢转支撑构件。
14.根据权利要求13所述的配电箱，其中所述枢转支撑模块每一个包括可互连元件，以将所述枢转支撑模块连接到所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的一个。
15.根据权利要求1所述的配电箱，还包括附接到所述第一支撑模块的第一支撑板和附接到所述第二支撑模块的第二支撑板，用于将电气部件支撑在所述第一支撑模块和所述第二支撑模块上。
16.根据权利要求1所述的配电箱，还包括连接到所述第一支撑模块和所述第二支撑模块中的至少一个的线束支撑构件。
17.根据权利要求16所述的配电箱，其中所述线束支撑构件包括可互连元件，以将所述线束支撑构件连接到至少一个第一支撑模块和第二支撑模块。
18.—种配电箱，包括: 第一支撑模块，其具有多个侧部且每个侧部包括导轨、凹槽、闩锁构件以及止动肋；以及 第二支撑模块，其具有多个侧部且每个侧部包括导轨、凹槽、闩锁构件以及止动肋； 其中导轨布置在凹槽内以将所述第一支撑模块和所述第二支撑模块连接在一起，以形成具有定义不同封装的多个可能构型中的一种的所述配电箱的主体，且闩锁构件接合止动肋以将所述第一支撑模块和所述第二支撑模块锁定在一起。
19.根据权利要求18所述的配电箱，其中所述第一支撑模块包括设置在其每一侧上的多个交替的导轨和凹槽，并且所述第二支撑模块包括设置在其每一侧上的多个交替的导轨和凹槽。
20.根据权利要求18所述的配电箱，其中所述第一支撑模块和所述第二支撑模块在形状上是矩形的并以侧部对侧部构型、端部对端部构型和端部对侧部构型是可连接的。
【文档编号】H02B1/46GK103986080SQ201410015948
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2013年1月14日
【发明者】彼得·考顿, 布莱恩·M·胡德 申请人:李尔公司