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CN102986315A - 用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件 - Google Patents

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Abstract

本发明介绍了一种适合与插头触点接通的汽车电气组件，以及一种用至少一个插头进行汽车电气组件电触点接通的方法，其中组件上的第一接触元件作为印制电路板接触区域（3.1）上的接触面（3.1.1），在印制电路板上设有形成接触面（3.1.1）的印制导线，并且插头（4）具有相应接触元件（4.2）以实现与接触面（3.1.1）的触点接通。组件的壳体有一个内腔（1.5）和一个朝向插接区域的接触腔（1.3），其中设置至少一个内隔板（1.2，2.1）用于隔开内腔（1.5）和接触腔（1.3）。带有电气器件（3.2）的印制电路板（3）设置在内腔（1.5）里，只有由印制电路板形成的接触区域（3.1）穿过内隔板（1.2）突出到接触腔（1.3）内。这样在连接插头之前，组件己构成了一个防潮单元。

Description

用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件。
背景技术
安装在汽车中时，至少在连接插头后电气组件必须具有防潮性能，以防环境影响，尤其是防潮湿和防污垢。为此越来越多地使用插针。这些插针作为插接区域的塑料插入件注塑成型，并被压入印制电路板或焊接在印制电路板上。例如DE 10 2004 002562A1或EP 712 265D1就公开了相应的组件。
此外，尤其是从可更换的插卡和存储卡的计算机技术中已知边缘连接器（edge connector）原理，其中在载体（比如印制电路板）上制作可实现电触点接通的接触面，并且通常以弹簧触点实现触点接通。另外，在DE 10 2005 0 03448A1中同样建议一种用于汽车控制器（其具有设置在壳体外面的印制电路板）的边缘连接器，其中，如果壳体至少没有通过连接插头同样密封在插接区域内，那么在这种结构型式中只是设置在印制电路板上的各电气器件，而不是印制电路板本身通过壳体防止环境影响。这大幅度增加了印制电路板费用以及制造费用，因而不适合成本经济合理的大批量生产。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种改良的组件以及一种用于汽车电气组件与至少一个插头电触点接通的方法并且提供相应插头的优选结构形式。
此任务通过独立权利要求的特征解决。本发明的优选具体实施方式由从属权利要求中得出，其中也可考虑各特征的相互组合和其他实施方式。
本发明的一个主要想法在于：组件壳体包含一个内腔和一个朝向插接区域定向的接触腔，其中设置至少一个内隔板用于隔开内腔和接触腔，并且带有电气器件的印制电路板设置在内腔里，只有由印制电路板成形的接触区域穿过内隔板突出到接触腔中。这样构成组件的壳体，使组件壳体在连接插头之前就在接触区域外部将印制电路板完全包围起来，也就是说，印制电路板主要部分在连接插头之前已利用组件受到较好的保护，通过插头只需要额外密封带有接触面的接触区域。
附图说明
接下来结合实施例和示意图对本发明做进一步说明。下面对具有相同功能的器件和/或相同器件可以以相同的附图标记表示。
图1这是组装前组件的各组成部分。
图2这是从相反方向看图1中组件的各组成部分。
图3这是组装后组件的水平剖面图。
图4这是组装后组件的垂直剖面图。
图5这是带连接插头的组件的局部剖面图。
图6这是图5的详图。
图7这是略去其它插头的触点接通的详图。
图8a这是接触面直至接触区域边缘的印制电路板连接部（边缘触点）。
图8b这是从边缘回缩的接触面的印制电路板连接部（边缘触点）。
图9这是带有可插入式接触元件支座的插头结构型式。
图10这是带有用于其他接触元件的备用支座的插头结构型式。
图11这是朝向内隔板在接触腔区域内通过组件的另一个剖面图。
具体实施方式
图1以概略分解图的形式说明组装前组件的各组成部分。组件包含一个带有壳体上部1和壳体下部2的壳体，相关的上下概念根据图1所示视图的描述确定，对本发明而言，哪个壳体部分实际上安装在上面或下面，尤其哪里构成插接区域并不重要。就这点而言，所显示和描述的实施案例仅仅是示范，而不具限制作用。
在本实施案例中，插接区域1.1在壳体上部1上。壳体下部2是一个盖板。这个盖板具有一个用于构成向后错位的接触腔1.3（请参阅下列附图）的内隔板2.1以及一个用于在壳体下侧方向闭合接触腔1.3的突出部分2.2。在壳体上部1和壳体下部2之间设置有印制电路板3，其中在印制电路板上成型一个舌形接触区域3.1。它能从空间上将接触区域与上面装有电气器件3.2的剩余印制电路板3分隔开来。
图2从相反的方向展示图1中组件的组成部分。此时尤其可清楚识别壳体上部1（这里在图2中是在下方）里的内隔板1.2。这个内隔板1.2将壳体上部1分成一个内腔1.5和接触腔1.3。另外，在图2中还可看到，确定壳体上部1开口1.4的尺寸设计成，使印制电路板3连同对面的接触区域3.1可直接垂直插入壳体上部1或直接装在壳体上部1上，因为从外插接区域1.1回缩的接触区域3.1设置在接触腔1.3内。
从图3和图4中的装配组件剖面图可更好地看到这种划分。其中，图3展示的是与印制电路板3组装在一起后的组件水平剖面。图3中特别清楚地说明壳体上部1分成内腔1.5。在该内腔中电子器件3.2即使在拔下插头时也总是通过内隔板1.2与周围环境分隔开来，并受到保护。图11再次特别清楚地补充显示，两个内隔板1.2和2.1突出至中间包含的印制电路板3，从而形成接触腔与内腔的分隔。
在优选的结构型式中，壳体上部1和壳体下部2的内隔板2.1和1.2设置在一个共同的平面中，图5和图6对此进行了特别直观的显示。隔板2.1和1.2由此相互支撑在印制电路板3上，因此不会导致印制电路板3因承受负载而弯曲。
内隔板2.1和1.2优选还与壳体上部1或壳体下部2的塑性材料锁合连接，优选整体成型，或用其他塑性材料制成的隔板与壳体上部或壳体下部进行双组份注塑，但在注塑和挤压过程中与壳体上部或壳体下部材料锁合地连接。
在一种特别优选的具体实施方式中，摆放在印制电路板上的内隔板2.1和1.2的边缘同样可以各装备一个密封件。另外，在另一种结构型式中，这些密封件在未安装状态下可能具有裕量。这个裕量通过壳体的组装和两个壳体部分以及位于它们之间的印制电路板的压合而减少，从而达到特别好的密封。
即使在印制电路板和壳体部件的内隔板之间存有极小的空隙时，也能使内腔中的电子设备受到一定的保护，这种保护足以满足这类组件在安装前在汽车制造商处或车间中的储存要求。通过上述的密封件自然可更明显地对保护性能加以改善，在此情况下通常不需要绝对的气密性，因为壳体内部通常还有一个压力平衡器件，这样就不会出现巨大的压差。
只有印制电路板3的接触区域3.1设置在接触腔1.3里，并在未连接插头时通过插接区域1.1前面的开口1.1.3可能受到周围环境的影响。
图4中的垂直剖面示意图再次进行了补充说明，并特别显示壳体上部1的内隔板1.2与壳体下部2的侧面隔板2.1的相互配合。组件组装后印制电路板3在上下壳体部件之间被封闭在内腔1.5内，防止了周围环境的影响。
此外，可清楚看到，壳体上部下侧上的开口1.4的尺寸设计成使得印制电路板3可直接垂直插入。另一方面可清楚看到，开口1.4通过壳体下部2，尤其是也同样通过突出部分2.2直到接触腔1.3的区域中被完全封闭。
图5现在展示带有连接插头4的组件解剖图，其中图6放大显示图5中虚线标记的电触点接通区域，并在此决定性地应特别是参考图予以说明。从这些图中还可清楚看到壳体上部1的内隔板1.2和壳体下部2上的侧面隔板2.1的相互配合，以构成用于印制电路板3上的电气器件3.2的内腔1.5和与之分离的接触腔1.3。还可清楚看到的是，插头4以其支座4.4在两侧包围印制电路板3的接触区域3.1，其中插头4的接触元件4.2在内部与接触面3.1.1进行电触点接通，这可在下面的图7中更清楚地看到。
图7略去组件和插头的所有壳体，仅展示了带接触面3.1.1和位于各接触面之间的绝缘间隔区3.1.2的印制电路板3，以及接触元件4.2的优选结构形式，以便能看到实际的电触点接通。
此时，插头优选有大量相同的接触元件4.2。其中每个接触元件4.2都有一个弹簧臂（其带有相对印制电路板3厚度易于扩开的且远离印制电路板张开的插入区域4.2.1和与之相比尺寸较窄的可选地通过轻压配合到印制电路板3上的弹簧臂接触区域4.2.2）和优选用于反压的支臂4.2.3，其中，支臂4.2.3可以是刚性的或同样做成如图所示的弹性弹簧臂。
另外，每个接触元件4.2都有一个接线区4.2.4。插头4中的接触元件4.2通过这个接线区与电气连接导线（图中未详细显示）连接。
图8a和8b概要说明本发明优选的印制电路板连接部（边缘触点）的不同结构形式，其中在图8a中接触面3.1.1可以一直延伸直至接触区域3.1的边缘3.1.3，甚至可能围绕边缘3.1.3环绕且直到印制电路板3的下侧，形成连续的电气连接。当然也可选择设置接触面3.1.1与边缘3.1.3有一定的间隔距离。
图9a、9b和9c展示了插头4的一种特别优选的结构型式。插头4具有一个外部的插头基体4.1，该插头基体与插接区域1.1相匹配地成型并且与之分离的带有接触元件4.2的支座4.4优选可以被插入这个插头基座中。支座4.4可通过盖板4.5固定在插头基体4.1中。这种带有单独支座4.4的插头的特殊优势只有通过图10的概览才能清楚看到，该图所示插入的是带有用于插脚接触的传统触点的备用支座4.4。这样通过一个插头4和可更换的支座4.4可连接不同的组件。
此外，在插头4上优选构成一个闭锁器件4.3，使得插头4连接到壳体后被按压到壳体上并锁定在壳体上。因此当这类组件应用在汽车中（例如作为用于发动机控制机构、刹车防抱死（ABS）控制机构或安全气囊控制机构的控制器）时，由组件和插头构成的期望的防潮的单元即使在行驶中发生振动的情况下也可以使用。
附图标记清单
1壳体上部
1.1壳体上部的插接区域
1.1.1插接区域上侧
1.1.2插接区域下侧
1.1.3插接区域前面的开口部分
1.2用于构成向后错位的接触腔1.3的内隔板
1.3从插接区域向后错位的接触腔
1.4壳体上部的用于插入印制电路板的开口
1.5内腔
2壳体下部
2.1构成向后错位的接触腔1.3的内隔板
2.2壳体下部上的用于封闭开1.4的突出部分
3印制电路板
3.1接触区域
3.1.1接触面
3.1.2各接触面之间的绝缘间隔区
3.1.3接触区域的前缘
3.2印制电路板上的器件
4插头
4.1插头基体
4.2接触元件
4.2.1接触元件弹簧臂的插入区域
4.2.2接触元件弹簧臂的接触区域
4.2.3用于反压的接触元件支臂
4.2.4接触元件的接线区
4.3插头上的闭锁器件
4.4接触元件的插入式支座
4.5用于将支座4.4锁定在插头基体上的盖板

Claims (14)

1.一种用于汽车的、适合与插头触点接通的电气组件，其中，该电气组件包含壳体和带有电气器件和印制导线的印制电路板，并且设置能被插头接触到的第一接触元件，并且位于组件上的第一接触元件构造成在印制电路板上的接触面，其方式为，印制电路板的接触区域以印制导线构造成所述接触面，所述位于组件上的第一接触元件构造为印制电路板上的印制电路板连接部，其特征在于，
组件的壳体包含一个内腔（1.5）和一个朝向插接区域定向的接触腔（1.3），设置至少一个内隔板（1.2，2.1）用于隔开内腔（1.5）和接触腔（1.3），并且带有电气器件（3.2）的印制电路板（3）设置在内腔（1.5）中并且仅仅所述由印制电路板形成的接触区域（3.1）穿过内隔板（1.2）突出到接触腔（1.3）中。
2.根据权利要求1所述的电气组件，其特征在于，壳体由一个壳体上部（1）和一个壳体下部（2）构成并且在壳体上部以及壳体下部分别设置一个内隔板（1.2，2.1），并且印制电路板（3）被固定在壳体上部（1）和壳体下部（2）之间，其中各内隔板（1.2，2.1）分别朝向印制电路板（3）突出并且共同构成将接触腔（1.3）与内腔（1.5）隔开的内隔板。
3.根据权利要求2所述的电气组件，其特征在于，各内隔板（2.1，1.2）设置在一个共同的平面中。
4.根据权利要求2或3所述的电气组件，其特征在于，内隔板（2.1，1.2）与壳体上部（1）和壳体下部（2）的塑性材料连接、优选由壳体上部和壳体下部的塑性一体形成。
5.根据上述权利要求中任一所述的电气组件，其特征在于，如此构成组件的壳体（1，2），使得插头（4）能如此插入，使得通过插头的插入得到一个由组件和插头构成的防潮单元。
6.根据权利要求5所述的电气组件，其特征在于，组件的接触区域（3.1）从壳体伸出，或通过壳体的凹口（1.1.3）能从外部被触点接通，并且壳体（1，2）在所述接触区域外部完全包围印制电路板（3）。
7.根据上述权利要求中任一所述的电气组件，其特征在于，壳体由一个壳体罩（1）和一个壳体盖（2）构成，其中在壳体罩（1）上设置环绕的插头屏蔽套环（1.1）以用于连接插头（4），壳体罩（1）具有一个至少相当于印制电路板（3）面积大小的开口（1.4），该开口（1.4）可通过壳体盖（2）完全封闭。
8.一种用于与根据上述权利要求中任一所述的电气组件电触点接通的插头（4），该插头（4）包含插头壳体（4.1）和第二接触元件（4.2）。这些第二接触元件与组件上的第一接触元件（3.1.1）相对应地设计和成形，使得第二接触元件（4.2）与构造成在印制电路板上的接触面（3.1.1）的第一接触元件触点接通，并且插头壳体（4.1）与组件的壳体（1，2）相匹配地构成，使得通过插头的插入得到一个由组件和插头构成的防潮单元。
9.根据权利要求8所述的插头，其特征在于，接触元件（4.2）设计成导电的夹紧弹簧，在插接状态下所述夹紧弹簧压靠在印制电路板上的接触面（3.1.1）上。
10.根据权利要求8或9所述的插头，其特征在于，插头具有一个外部壳体（4.1）以及一个可插入到该外部壳体中的接触单元，该接触单元具有所述第二电接触元件（4.2），这些第二电接触元件被固定在一个内部的共同的电气绝缘支座（4.4）中并且其中至少一个接触元件（4.2）分别与一个连接电缆连接，并且插头具有用于将接触单元保持在外部壳体中的保持装置（4.5）。
11.根据权利要求10所述的插头，其特征在于，在相同的外部壳体（4.1）中，可取代带有第二电接触元件的所述接触单元，而插入带有构造上与第二电接触元件不同的第三接触元件的接触单元，以便能与带有相应不同的第四接触元件的电气组件进行触点接通。
12.根据上述权利要求8至11中任一所述的插头，其特征在于，在插头的外部壳体上设置闭锁装置（4.3），通过这个闭锁装置插头在插入状态下能被锁定在壳体上，并使插头和壳体能相互压靠成防潮的。
13.一种带有根据权利要求1至7中任一所述组件的汽车。
14.一种用于制造根据权利要求2所述组件的方法，其中
电气组件包含壳体和带有电气器件和印制导线的印制电路板，
设置在壳体内部布置的、然而能被插头穿过插接区域接触到的第一接触元件，并且这些位于组件上的第一接触元件构造成在印制电路板上的接触面，其方式为，印制电路板的接触区域以印制导线构造成所述接触面，并且位于组件上的第一接触元件构造为印制电路板上的印制电路板连接部，
组件的壳体构成一个内腔（1.5）和一个朝向插接区域定向的接触腔（1.3），其中设置至少一个内隔板（1.2，2.1）用于隔开内腔（1.5）和接触腔（1.3），并且带有电气器件（3.2）的印制电路板（3）设置在内腔（1.5）中并且仅仅所述由印制电路板形成的接触区域（3.1）穿过内隔板（1.2）突出到接触腔（1.3）中，
壳体由一个壳体上部和一个壳体下部构成并且在壳体上部以及壳体下部上分别设置一个内隔板，并且通过闭合壳体将印制电路板固定在壳体上部和壳体下部之间，其中各内隔板分别朝印制电路板突出并且共同构成将接触腔（1.3）与内腔（1.5）隔开的内隔板。
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