专利名称：电连接器壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电连接器壳体，且特别地，涉及一种包括配电器(powerdistributor)“PD”板的电连接器壳体，该配电器包括带有半导体开关元件的印刷电路板。
背景技术：
已知的电连接器壳体，例如在比如汽车或其他车辆中用于板上(onboard)应用的接线盒，携带有一定数量的继电器和熔丝，且包含许多用于将汇流线连接至束线的连接器适配元件。
近来，随着车辆开始使用更多数量的电子仪器和电路系统，使用在所述电子仪器和电路系统中的继电器的数量也相应地增加。结果，电连接器壳体必须容纳更多数量的零件且它们的尺寸倾向于增加。
面对上述问题，该领域近期的发展指向集成有配电器“PD”板的电连接器壳体，其中汇流线和印刷电路组件装配有FET(场效应晶体管)型半导体开关元件以代替机械继电器。由于半导体开关元件比它们所替换的常规机械继电器更小且更轻，使用该元件的电连接器壳体可以被相当地小型化。
JP-A-2001-319708公开了一种上述电连接器壳体的例子，根据该示例，壳体包含装配有半导体开关元件的配电器部。该壳体同时包括汇流线，且借助该汇流线，绝缘片被插入其中，且配电器部的接头和汇流线通过叠置和焊接相连接。
然而，由于连接通过焊接完成，当半导体开关元件在维修替换时，配电器板不能单独由壳体中去掉。此外，当熔丝在电源侧被用于配电板中的电路和汇流线电路之间的连接部时，或当熔丝在汇流线电路侧时，难以对变化进行处理。进一步地，当配电器与汇流线集成时，它的安装并不容易。
发明内容
本发明的一个目的在于便利电连接器壳体的维护。
本发明的目的在于解决上述问题，即提供电连接器壳体，其中配电器部可以被轻易的替换并且通过配电部和汇流线之间的分离使得操作变化可以得到容易的处理。
为了达到上述目的，提供一种电连接器壳体，其包含具有第一和第二侧壁的配电板；和，至少一个包括与电源电路连接的压层汇流线的单元。配电板包括具有第一和第二面的印刷电路板，第一面包括印刷导线和至少一个半导体开关元件，同时第二面包括至少一个安装与其上的汇流线。进一步提供第一连接装置和第二连接装置，使得第一和第二连接装置可以通过继电系统电连接。
优选地，第一连接装置包括至少一个与安装在印刷电路板第二面上的汇流线连接且延伸超出配电板的第一侧面的第一薄片。
可选择地，第一连接装置可以包括至少一个焊接于印刷导线并延伸超出配电板的第一侧面的第一薄片。
典型地，第二连接装置包括至少一个连接至包括薄片状汇流线的单元的第二薄片。
适当地，该电连接器壳体适于包括包含熔丝接收单元的第一外壳，和第二外壳。继电系统可以包括和第二薄片连接的第一继电接头；以及，继电汇流线，其一端被连接至继电接头且另一端形成至少一个第三薄片。接着第一和第三薄片可以被放置在熔丝接收单元，从而使第一和第三薄片可以通过放置熔丝而电连接。
可选择地，继电系统可以包括具有第一和第二截面的第二继电接头，从而第一薄片和第二薄片可以通过分别将第一薄片和第二截面啮合且将第二薄片和第一截面啮合电连接。
在这种情况下，第二继电接头的第一和第二截面可以包括压入配合部。
该电连接器壳体可以包括第一外壳和第二外壳，第一外壳包括有承载有接头固定单元的内部表面。接着将第二继电接头固定安装到该接头固定单元上。
优选地，壳体包括轴，第一外壳和第二外壳沿着该轴叠置，且配电板具有基本上平行六面体的形状并被设置在与轴平行的方向上，同时包括薄片状汇流线的该单元具有基本上平行六面体的形状并设置成与配电器垂直。
本发明也涉及一种对车辆进行布线(cabling a vehicle)的系统，该系统包括电连接器壳体，该电连接壳体包含具有第一和第二侧面的配电器；以及，至少一个包括连接至电源电路的压层汇流线的单元。该配电板包括具有第一和第二面的印刷电路板，第一面包括印刷导线和至少一个半导体开关元件，同时第二面包含至少一个安装于其上的汇流线。然后，设置第一连接装置和第二连接装置，从而使第一和第二连接装置通过继电系统电连接。
本发明进一步涉及一种对车辆进行布线的方法，包括如下步骤准备电连接器壳体，其包含具有第一和第二侧面的配电板；以及，至少一个包括连接至电源电路的压层汇流线的单元；设置带有印刷电路板的配电器板，该印刷电路板具有第一和第二面；为第一面设置印刷导线和至少一个半导体开关元件，同时为第二面设置至少一个固定安装于该面上的汇流线；和设置第一连接装置和第二连接装置；并使得第一和第二连接可以通过继电系统电连接。
如上所述，配电板可以垂直设置在电连接器壳体侧的一个区域内。进一步地，配电板的一侧可以被粘结在由壳体向外暴露的散热板上。另一方面，压层汇流线单元可以在壳体侧的另一个区域内相对于配电板垂直地设置。从包括压层汇流线的单元延伸的薄片和从配电板延伸的薄片通过继电系统连接。
在上述结构中，配电板和压层汇流线单元可以独立地从外壳中移除。因此，壳体的维护更加容易，且通过继电系统的连接操作比通过焊接的连接更加简单。
进一步地，对于将熔丝设置在配电板和压层单元之间的连接位置处或将熔丝设置在汇流线电路侧的情况，可以容易地改变操作方式。
在第一种情况下，固定安装到配电板上的薄片被引入形成于第一壳体内表面上的熔丝接收单元。在这种情况下，继电系统包括继电汇流线和第一继电接头。固定安装在通向电源电路的压层汇流线单元上的薄片通过第一继电接头连接至继电汇流线的第一端，且继电汇流线的第二端被引入熔丝接收单元。固定安装在配电板上的薄片和继电汇流线的第二端通过安装在熔丝接收单元内的熔丝连接。
在第二种情况下，通向配电板的薄片延伸超出了板的顶沿，同时通向压层汇流线单元的薄片被弯曲并向上延伸，且与第一薄片平行放置。平行放置的薄片通过在其两端具有压入配合部的第二继电接头连接。
当通向配电板的薄片和通向压层汇流线的薄片通过继电系统连接时，例如第一继电接头和第二继电接头，可以容易地修改熔丝的布置位置，且可以容易地处理操作变化。
优选地，第二继电接头安装在设置于第一外壳内表面上的接头配合单元上。接头配合单元包括，例如，具有供继电接头配合装入的凹槽的框架形元件，或具有供第二继电接头插入的缝隙的肋。接头配合单元通常形成为从第一壳体的内表面凸出。可选择地，第二继电接头可以包括锁爪，同时外壳的内表面包括被锁爪勾住的锁孔或框架。
当将第二继电接头安装在外壳上时，没有必要专门地设置用于保持第二继电接头的元件。而且，所述固定安装操作是简单和安全的。此外，当固定安装在第二继电接头上的外壳被移除时，从配电板延伸的薄片和从压层汇流线单元延伸的薄片未连接。所以，可以进一步地便利配电板或压层汇流线单元的维护。
参照附图，本发明的上述及其他目的、特征和优点将在以下的对纯粹作为非限定性例子给出的优选实施例的描述中显而易见。其中图1A是根据本发明的第一实施例的电连接器壳体的第一外壳(例如上面的)的顶视平面图；图1B是根据本发明的第一实施例的电连接器壳体的第二外壳(例如下面的)的顶视平面图；图2是当图1A的第一外壳和图1B的第二外壳接合时，沿该第一实施例的电连接器壳体的X-X线截取的横截面的侧面正视图；图3是如图1和图2中点和线所示的配电板细节的部分横截面图；图4A是根据本发明的第二实施例的电连接器壳体的主要部分的横截面的正视图；图4B是根据本发明的第二实施例的第二继电接头的接头配合单元的透视图；和图4C是当固定安装在接头配合单元上时，第二实施例中的第二继电接头的透视图。
具体实施例方式
根据本发明的电连接器壳体10如图1和2所示。其由第一外壳(例如上面的)11和第二外壳(例如下面的)12构成。进一步地，两个外壳11和12被分别容纳在第一覆盖物(上面的)13和第二覆盖物(下面的)14中，从而可以关闭第一(上面的)和第二(下面的)孔。
如图1A所示，第一外壳11的外表面可以设置有多个连接器接收单元11a、继电器接收单元11b和/或熔丝接收单元11c。类似地，如图1B所示，第二外壳的外表面可以设置有一些连接器接收单元12a和熔丝接收单元12b。
第一外壳的内表面包括熔丝接收单元11c和配电板15，该配电板位于更下方并垂直设置，如图1至3所示。
在如图3中所示的配电板15中，印刷电路板16的第一面设置有印刷导线且进一步安装有半导体开关元件40，同时其第二面例如使用粘结剂粘结在汇流线上。
半导体开关元件40的接头经过印刷在印刷电路板16上的导线和穿透或钻孔于印刷电路板16上的通孔与汇流线17通过焊接电连接。
一个或几个汇流线17的端部从印刷电路板16的边沿部弯转且弯向印刷电路板16安装有半导体开关元件40的第一面，从而形成一个或多个第一薄片。
第一薄片(如图3的上侧所示)的部分17a从下部向突出到形成于第一外壳11上的熔丝接收单元11c内的接头孔11e或11f中的任一个(例如11e)之中。
第一薄片的部分17b(如图3的下侧所示)突出到形成于第二外壳12上的连接器接收单元12a之中，且被连接至安装在该连接器接收单元内的外部连接器C。
绝缘板被叠置在印刷电路板16安装有汇流线的表面上，且散热板19被叠置在该绝缘板上并被例如粘结剂固定安装在其上。散热板19包括一些由高热辐材料、例如高热导金属制成的散热片。
在电连接器壳体10中，如图2所示，压层汇流线单元20设置为与配电板15相对。在压层汇流线单元20中，多个汇流线在插入有绝缘板的情况下被压制，且压层汇流线单元20连接至电源电路。压层汇流线单元20包括多个从其突起的第二薄片。这些第二薄片被继电连接(are relayed into)至设置在第一和第二外壳11和12内的连接器接收单元、熔丝接收单元和继电器接收单元，且被连接至上述单元内的连接器、熔丝和继电器。
在压层汇流线单元20中，汇流线的端部向配电板15突起，且形成第二薄片20a。如图2所示，这些薄片由下方被连接至相应的第一继电接头30(例如阴对阴型)。如图2所示，第一继电接头30由上方接收相应的继电汇流线31的底端部。继电汇流线31沿配电板的、半导体开关元件所安装的表面延伸，接着弯曲两次，其顶端部形成第三薄片31a。第一薄片17a和第三薄片31a通过接头孔11f突出到熔丝接收单元11c之中。
当熔丝安装在熔丝接收单元11c中时，继电汇流线31的第三薄片31a连接至通过该熔丝安装在配电板15上的汇流线17的第一薄片17a。
在上述情况中，如果熔丝的接头是压入配合槽的形式，两个薄片31a和17a可以仅仅通过推动连接。可选择地，如果熔丝接头是薄片的形式，第二继电接头30可以通过预先设置在熔丝接收单元11c中的薄片31a和17a安装，且熔丝接头被连接至该第二继电接头。
因而继电汇流线路31通过第一继电接头30连接至压层汇流线单元20。所以，压层汇流线单元20通过熔丝连接至配电板15的汇流线17。
根据本发明的电连接器壳体10的第一实施例，可以同时执行熔丝安装操作和配电板至压层汇流线单元20的连接操作，这样，可以大大地提高电连接器壳体中连接操作的效率。
进一步地，配电板15和压层汇流线单元20可仅仅通过将第一和第三薄片17a和31a固定安装在熔丝接头上并将第二薄片20a和继电汇流线31固定安装在第一继电接头30上而连接。从而，不仅仅电连接可以相比已知的焊接或螺旋方法更加容易，且配电板15也可以和压层汇流线单元20分离。
进一步地，当轻薄的半导体开关元件40被用作配电板15中的继电装置时，可以减小电连接器壳体10的尺寸以及重量。此外，在熔丝也作为配电板15和压层汇流线单元20之间的连接接头时，没必要专门地提供用于连接的连接位置。从而可以进一步小型化电连接器壳体。
当需要更换配电板中的半导体开关元件40时，或当更换板自身时，继电汇流线31可以通过简单地将其从第一继电接头30中取出而从压层汇流线单元20移除。通过该方式，配电板15可以被单独从电连接器壳体10中取出。
如本发明的第二实施例，图4A给出了电连接器壳体10’的主要部分的放大剖视图，其包含位于配电板15和压层汇流线单元20之间的连接结构，，且该结构与本发明的第一实施例类似。
配电板15’中的汇流线17’的第一薄片17a’被制成突出到形成在电连接器壳体10’顶部的空间S之中。类似地，从压层汇流线单元20’延伸的第二薄片20a’设置成靠近且平行于空间S内的第一薄片17a’。
在本发明的第二实施例中，未在电连接器壳体的电路系统中使用熔丝。相应地，与本发明的第一实施例相比，电连接器壳体10’的第一外壳(上面的)并不包括任何熔丝接收单元。因此压层汇流线单元20’的第二薄片20a’和配电板15’的汇流线17’的第一薄片17a’被设置在空间S内，而不是如本发明第一实施例那样设置在熔丝接收单元内。
此外，第一外壳11’的内表面可以设置有一个或多个向下突起入空间S内的第二继电接头50。该第二继电接头50为U形，该电接头可以通过从电导金属板中冲压出金属片并在该金属片的两端设置压入配合槽51a和51b而制成。第二继电接头50被压配合至从第一外壳11’的内表面向下延伸至空间S中的接头配合单元52的凹槽52a内。
如图4B所示，接头配合单元52设置有从第一外壳11’的内表面突起的固定安装框架52b，该固定安装框架52b包括相应于第二继电接头50的尺寸设置的沟槽52a。后者可以被固定安装入沟槽52a中。沟槽52a的内部设置有固定安装肋52c。
如图4C所示，第二继电接头50被压入配合在接头配合单元52的沟槽52a中，并被固定安装肋52c固定地支持。
配电板15’的第一薄片17a’的尖端和压层汇流线单元20’的第二薄片20a’被装配到设置在第二继电接头50两端的压入配合槽51a和51b。其他构造可以与本发明的第一实施例相同。
在本发明的第二实施例中，配电板15’和压层汇流线单元20’通过安装在第一外壳11’上的第二继电接头50电连接。
和本发明第一实施例的情况类似，配电板15’的第一薄片17a’通过简单的推动操作而被压入配合至第二继电接头50的压入配合槽51a和51b中。因此配电板15’和压层汇流线单元20’之间的电连接可以更容易的完成。进一步地，当单独更换配电板15’时，只需要移除第一外壳11，该第一外壳的内部被固定安装至第二继电接头50，从而撤消第二继电接头50至第一薄片17a’和压层单元20’的连接。
此外，第二继电接头50和用于将配电板15’连接至压层汇流线单元20’的装置可以仅仅通过将金属片冲压出给定的形状而轻易且低成本地制造。
接头配合单元52并不限定于如本发明的第二实施例所示的结构，且可以扩展至例如第一外壳的内表面包括具有缝隙的突出肋的结构，第二继电接头50可以被压入配合至该缝隙中。可选择地，该第二继电接头50可以设置有锁爪，同时第一外壳可以设置有与锁爪啮合的锁槽或框架。还可选择地，第二继电接头可以包括锁孔，而第一外壳可以包括锁爪，由此第二继电接头被第一外壳锁定。
在上述实施例中，配电板的汇流线的第一薄片被连接至压层汇流线的第二薄片。可选择地，薄片可以通过焊接连接至配电板的印刷电路板上的印刷导线。接着薄片被制成从配电板上突起并通过继电接头连接至压层汇流线单元的薄片上。
如上述中显而易见的是，配电板设置有载带半导体开关元件(FETs)的印刷电路板，而压层汇流线单元被布置在配电板外。接着它们借助配合而不是焊接或螺纹连接通过继电接头连接。通过该结构，配电板可以被不受汇流线影响地、轻易地从电连接器壳体中去掉，从而容易地完成维护。
可选择地，配电板和压层汇流线单元可以通过熔丝或除了熔丝以外的其他装置连接。从而，可以容易地更换连接装置。
进一步地，当继电接头用于连接平行设置的、配电板和那些压层汇流线单元的薄片时，可以低成本地、容易地制造这些继电接头，由此降低电连接器壳体的制造成本。
在继电接头被固定安装在设置于第一外壳(上面的)上的接头配合单元的情况下，板侧的薄片和汇流线侧的薄片可以以简单和安全的方式通过仅仅放置第一外壳而得到连接且通过取下第一外壳来取消连接。从而电连接器壳体的维护变得更加容易。
权利要求
1.一种电连接器壳体(10)，其包含具有第一和第二侧壁的配电板、和至少一个包括与电源电路连接的压层汇流线(20)的单元，所述配电板(15)包括具有第一和第二面的印刷电路板(16)，其特征在于所述第一面包括印刷导线和至少一个半导体开关元件(40)，同时所述第二面包括至少一个固定安装其上的汇流线(17)，并且设置有第一连接装置和第二连接装置，这样，所述第一和第二连接装置可以通过继电系统电连接。
2.如权利要求1所述的电连接器壳体(10)，其中，所述第一连接装置包括至少一个第一薄片(17a、17b)，所述薄片连接至固定安装于所述印刷电路板(16)的所述第二面的所述汇流线(17)并延伸超出所述配电板(15)的第一侧面。
3.如权利要求1所述的电连接器壳体(10)，其中，所述第一连接装置包括至少一个焊接至所述印刷导线并延伸超出所述配电板(15)的第一侧面的第一薄片(17a、17b)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电连接器壳体(10)，其中，所述第二连接装置包括至少一个连接至包括压层汇流线(20)的所述单元的第二薄片(20a)。
5.如权利要求4所述的电连接器壳体(10)，其中，所述电连接器壳体(10)包括包含熔丝接收单元(11c)的第一外壳(11)、和第二外壳(12)，并且，所述继电系统包括第一继电接头(30)和继电汇流线(31)，所述第一电接头和所述第二薄片(20a)连接，所述继电汇线的一端被连接至所述继电接头(30)且另一端形成至少一个第三薄片(31a)，并且，所述第一和第三薄片(17a和31a)设置在所述熔丝接收单元(11c)中，这样，所述第一薄片(17a)和所述第三薄片(31a)可以通过放置熔丝而电连接。
6.如权利要求4所述的电连接器壳体(10’)，其中，所述继电系统包括具有第一和第二部分的第二继电接头(50)，从而所述第一薄片(17a’)和所述第二薄片(20a’)可以通过将所述第一薄片和所述第一截面啮合以及将所述第二薄片和所述第二截面啮合而电连接。
7.如权利要求6所述的电连接器壳体，其中，所述第二继电接头(50)的所述第一和第二部分包括压入配合部。
8.如权利要求6或7所述的电连接器壳体(10’)，其中，所述电连接器壳体包括第一外壳(11’)和第二外壳(12’)，所述第一外壳(11’)包括载带接头配合单元(52)的内表面且所述第二继电接头(50)固定安装在该内表面上。
9.如权利要求5或8所述的电连接器壳体，其中，所述壳体包括轴，所述第一外壳(11，11’)和所述第二外壳(12，12)沿着该轴叠置，所述的配电板(15，15’)具有基本上平行六面体的形状并且设置在与所述轴平行的方向上，同时包括压层汇流线(20，20’)的所述单元具有基本上平行六面体的形状并且布置成与所述配电板垂直。
10.一种用于对车辆进行布线的系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电连接器壳体(10、10’)。
11.一种使用如权利要求1至9中任一项所述的电连接器壳体(10、10’)来对车辆进行布线的方法，所述方法包括如下步骤准备电连接器壳体，其包含具有第一和第二侧面的配电板(15、15’)；以及，至少一个包括连接至电源电路的压层汇流线(20、20’)的单元；设置带有印刷电路板(16)的配电器板(15、15’)，该印刷电路板具有第一和第二面；为第一面设置印刷导线和至少一个半导体开关元件(40)，同时为第二面设置至少一个固定安装于该面上的汇流线(17)；和设置第一连接装置和第二连接装置；并使得第一和第二连接可以通过继电系统电连接。
全文摘要
本发明公开一种包含配电板(15)的电连接器壳体(10)，该配电板包括印刷电路板(16)，该印刷电路板的一面载带印刷导线和半导体开关元件(40)且另一面粘结有汇流线(17)。该电连接器壳体(10)进一步包括连接至电源电路的压层汇流线单元(20)。从固定安装在配电板(15)的汇流线(17)的一端形成第一薄片(17a)，或通过焊接印刷导线形成，所述第一薄片突出超过配电板(15)的第一侧面，从延伸自压层汇流线单元(20)的汇流线形成同时第二薄片(20a)。这些薄片(17a，20a)通过继电系统连接。这样，可以高效地装配如此制造的电连接器壳体(10)，其维护也很容易，并且，可以容易地更换其中使用的半导体开关元件(40)。
文档编号H05K5/00GK1540824SQ20041003535
公开日2004年10月27日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年4月25日
发明者山田达也 申请人:住友电装株式会社