用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102986315 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102986315 A *CN102986315A* (21)申请号 201180031334.X (22)申请日 2011.06.22 102010025086.4 2010.06.25 DE H05K 5/00(2006.01) B60R 16/023(2006.01) H01R 12/72(2006.01) (71)申请人 大陆汽车有限公司 地址 德国汉诺威 (72)发明人 M克里斯托夫 C普兰克尔 E韦勒 J鲍姆加特纳 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 1103。

2、8 代理人 俞海舟 (54) 发明名称 用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件 (57) 摘要 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 。

3、（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。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.24 (86)PCT申请的申请数据 PCT/DE2011/001450 2011.06.22 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/010152 DE 2012.01.26 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 8 页 (19。

4、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 8 页 1/2 页 2 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 。

5、（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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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） 。 权 利 要 求 书 CN 102986315 A 2 2/2 页 3 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。

10、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。

11、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。

12、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。 权 利 要 求 书 CN 102986315 A 3 1/4 页 4 用于汽车的适合与插头触点接通的电气组件 技术领域 0001 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 0002 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。

13、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。 0003 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。

14、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 0004 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。 0005 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。 0006 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。

15、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 0007 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。 0008 图 1 这是组装前组件的各组成部分。 0009 图 2 这是从相反方向看图 1 中组件的各组成部分。 0010 图 3 这是组装后组件的水平剖面图。

16、。 0011 图 4 这是组装后组件的垂直剖面图。 说 明 书 CN 102986315 A 4 2/4 页 5 0012 图 5 这是带连接插头的组件的局部剖面图。 0013 图 6 这是图 5 的详图。 0014 图 7 这是略去其它插头的触点接通的详图。 0015 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） 。 0016 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） 。 0017 图 9 这是带有可插入式接触元件支座的插头结构型式。 0018 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。 0019 图 11 这是朝向内隔板在接。

17、触腔区域内通过组件的另一个剖面图。 具体实施方式 0020 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。 0021 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.。

18、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。 0022 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。

19、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。 0023 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。 0024 在优选的结构型式中， 壳体上部 1 和壳体下部。

20、 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。 0025 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。 0026 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。

21、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。 说 明 书 CN 102986315 A 5 3/4 页 6 0027 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。 0028 只有印制电路板 3 的接。

22、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。 0029 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。 0030 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。

23、域中被完全封闭。 0031 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。 0032 图 7 略去组。

24、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。 0033 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。 0034 另外， 每个接。

25、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。 0035 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。 0036 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 。

26、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。 说 明 书 CN 102986315 A 6 4/4 页 7 0037 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。

27、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。 0038 附图标记清单 0039 1 壳体上部 0040 1.1 壳体上部的插接区域 0041 1.1.1 插接区域上侧 0042 1.1.2 插接区域下侧 0043 1.1.3 插接区域前面的开口部分 0044 1.2 用于构成向后错位的接触腔 1.3 的内隔板 0045 1.3 从插接区域向后错位的接触腔 0046 1.4 壳体上部的用于插入印制电路板的开口 0047 1.5 内腔 004。

28、8 2 壳体下部 0049 2.1 构成向后错位的接触腔 1.3 的内隔板 0050 2.2 壳体下部上的用于封闭开 1.4 的突出部分 0051 3 印制电路板 0052 3.1 接触区域 0053 3.1.1 接触面 0054 3.1.2 各接触面之间的绝缘间隔区 0055 3.1.3 接触区域的前缘 0056 3.2 印制电路板上的器件 0057 4 插头 0058 4.1 插头基体 0059 4.2 接触元件 0060 4.2.1 接触元件弹簧臂的插入区域 0061 4.2.2 接触元件弹簧臂的接触区域 0062 4.2.3 用于反压的接触元件支臂 0063 4.2.4 接触元件的接线。

29、区 0064 4.3 插头上的闭锁器件 0065 4.4 接触元件的插入式支座 0066 4.5 用于将支座 4.4 锁定在插头基体上的盖板 说 明 书 CN 102986315 A 7 1/8 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 8 2/8 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 9 3/8 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 10 4/8 页 11 图 5 图 8a 图 8b 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 11 5/8 页 12 图 11 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 12 6/8 页 13 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 13 7/8 页 14 图 9a 图 9b 图 9c 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 14 8/8 页 15 图 10c 说 明 书 附 图 CN 102986315 A 15 。