配電箱及其製造方法

2023-06-02 23:17:46 3

專利名稱：配電箱及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種配電箱、製造該配電箱的方法以及其中使用的接觸插座，特別是涉及用來與片狀或銷狀連接端相聯接的起接頭作用的插座。
在現有技術中，已設計出許多種電接觸插座用來與片狀連接端相聯接。一般說，這些插座都包括至少一對對置安裝的彈簧臂，彈簧臂上都帶有接觸表面，這些接觸表面可以與片狀連接端的對置側面相接觸，由於片狀連接端其寬度要遠遠大於其厚度，所以，現有的這些接觸插座將該片狀連接端的取向限定在相間180°的二個位置上，但在許多場合中人們需要一種接觸插座，它能夠沿多個方位來收容片狀連接端，從而在薄片插入時片狀連接端與接觸插座實現電連接。
一個具體的實例是與配電中心相關的，該中心為車用電力系統中的電力及電子裝置與電路接頭之間提供電力連接。這類配電中心的一個實例公開於美國專利5,023,752中。在該專利中，一種預先衝壓好的金屬電路元件包括一些薄片狀的連接端，它們橫向彎曲，以便與電力及電子裝置例如保險絲及繼電器之類的片狀連接端相連接。為了互聯這些片狀連接端，將一雙陰端連接接頭放置在它們二者之間，這種特殊的雙陰端連接接頭需要電路柵板(circuit grid)的片狀連接端與所述元件中伸出的片狀連接端具有同樣的取向。該限制控制著電路柵板上片狀連接端必須在什麼位置折起。在許多情況下，更希望從一個不同的位置來折起該片狀連接端，這會造成該薄片取向與裝置的片狀連接端有所不同。
現有技術的配電箱中所存在的另一個問題是必須將經衝壓成型的電路槽板層壓在多層絕緣板之間。這就導致了一種非常困難的組裝工藝，即需將許多按順序疊置起來的組件組合在一起，而一個配電箱具有大量的元件。
為了解決上述的問題，最好能提供出一種配電箱，其組裝過程簡化且其元件的數量又得到減少。進而言之，最好能提供一種接觸插座，它能夠沿多個方位來接收裝置的片狀連接端，從而消除所要互連的薄片必須對準取向的要求。
本發明的目的之一就是提供一種組裝配電箱的方法，其中其組件數量減少，而且組裝過程簡化。
作為本發明一個實施例的內容，是提供一種連接端插接頭用於互連各片狀連接端，其中，至少一個薄片可以沿多個不同的方位被容納在其接觸插座內。
為了實現提供一種簡單配電箱及其製造方法的發明目的，現提供一箱體，它包括第一箱體部分及第二箱體部分，將一種經衝壓成型的電路柵板放置在每個箱體部分中，並將之保持在其內，從而當這二部分組合在一起時，電路柵板取向正確並由箱體部分的結構相互隔離。
該配電箱的優點之一是，其元件與其組裝及其相互作用的複雜性都大大減小，該配電箱的另一個優點是，構成每個箱體半部的層數減少了，從而使之更容易接近。該配電箱還具有一個優點，即當能沿每個方位接收片狀連接端的插接頭與經衝壓成型的且帶有一些從其上成形的薄片的電路柵板結合使用時，製造薄片時可以使材料得到最合理的使用，而不需要考慮該連接薄片的方向性。
下面將結合附圖對本發明的一個優選實施例進行說明。附圖中

圖1是用來連接片狀連接端的電接頭的局部剖側視圖；圖2是圖1所示電接頭中的接觸插座的俯視圖；圖3是圖1所示電接頭的側視圖，表示插接的片狀連接端相互間是90°的取向；圖4是連接端的局部側視圖，其構形是要收容在圖1所示接觸插座的連接端容納區之內；圖5是圖4所示連接端的端部視圖；圖6是圖1所示接觸插座的俯視圖，表示收容在其內的圖4所示連接端的剖開部分；圖7是裝有接觸插座的電路柵板的透視圖；圖8是裝有圖7所示電路柵板的配電箱的局部剖開透視圖。
首先參照圖1，標號2所示的是一個電接頭，其作用相當於配電箱中的插接頭。該電接頭2包括一個位於其一端的接觸插座4，以及一個位於其另一端的導體連接端6。接觸插座4的構造是要沿多方位來接納一個片狀接頭8，關於這一點，後面將作出說明。在該實施例中，該導體連接端6的構造是要接納一個第二片狀接頭10，從而構成一個接頭，其功能相當於插接頭而用於將二個對置的插頭8和10互連在一起。在圖1中，片狀連接端8和10表示為具有相同的方位，但應當注意，其導體連接端6可以按任意種方式來構形。例如，還可以包括一個絕緣位移觸頭(insulation displacement contact)來配接一個絕緣導體，也可以包括一個表面安裝的腳或銷來與一塊印刷電路板的電路走線相連接，或者是使接觸連接端6能夠與另一個電連接件相接合。
現在再參照圖2，將一塊具有合適的導電性能及機械性能的導電材料折成一個十字型空心元件而成為一個電接頭2。將薄片11摺疊起來以維持其形狀的整體性。如果需要，可以在搭接的地方將該接頭片11固接，例如採用雷射焊接等方式。接觸插座4形成有一個第一接頭容納區12和一個第二接頭容納區14，這二個區域的方向相互垂直且在中心處相互交叉。這些接頭容納區12、14是由四個直立彈簧元件16a、16b、16c及16d組成的，每個彈簧元件都從導體連接端6朝著相反的自由端18延伸，這些彈簧臂16a～d分別都包括一個內伸的接頭咬合部20，它對應於第一接頭容納區12；以及一個第二內伸的接頭咬合部21，它對應於第二接頭容納區14。咬合部20、21的構造成與插入其中的接線端實現過盈配合，從而實現電連接。在自由端18，臂16a～b還包括一個外伸部位22，且對應於咬合部20、21為接線端8插入接觸插座4的相應接頭接合區12、14形成一種導引部分。
彈簧臂16a～d是L形的元件，這們位於該中空的十字形接頭2的內部。這些元件從管狀體的中心朝向外部。所述的管狀體包含電接頭2的接頭容納區12和14。彈簧臂16a～d是通過將相應於十字形中空接頭2的外凸部24的那部分材料去除之後而形成的，這樣就獲得了獨立的彈性。如果需要，也可以借用一個條帶將彈簧臂16a～d的自由端互連在一起，該條帶可以與接頭呈整體結構，也可以與之相分離。
在本實施例中，導體連接端6與接觸插座4的構造相類似，即它包括一對對應於接觸插座4的接頭容納區12和14的導體容納區26和28，這種結構使第二接線端10也可以選擇性地插入不同的區域26和28中，通過比較圖1和圖3清楚看出這一點。參照圖1，導體連接端的導體容納區26、28是由下述方法成形的，沿該中空體的壁面形成向內設置的表面30，所述的壁面相應於彈簧臂16a～d的延伸部，這樣，一個導體10便以一種過盈配合的方式被容納在其內。
現在再參照圖4和圖5，一個電接頭(未示出)的接合部30的結構適合於同時被容納在二個接頭容納區12和14內。該連接端30的斷面形狀為十字形，具有四個向外伸出的凸耳32，其形狀適合於插入中空接頭2的接頭容納區12和14之內。由於四個彈簧臂16a～d分別包括二個朝向內部且相互正交對置著的表面20和21，所以該十字形的連接端30將在8個位置咬合住。如圖6所示。這8個咬合點將確保二者之間可靠的互連以及電流的輸送。
現在參照圖7，標號100所示的是一個電路柵板組件，其內配置一些插座接頭2。該電路柵板組件100包括一塊電路柵板102，它具有若干個電路連接件104a-e，它們帶有若干個向上折起的薄片用於安裝插座2。為了節省空間，尤其是在其外部邊緣處，一些連接件104a帶有一個與該柵板的基面相垂直的折起部。上述接頭的多接觸容納區可使所述的薄片在最理想的部位向上彎起，例如從節省材料的角度進行考慮，此外，位於插座2底部的要容納電路柵板102上的薄片的多個薄片容納腔使插座易於安裝，因為有多種位置可供選擇。該電路柵板102可以由一塊連續的板材衝壓成型而如同帶有一個導架(Lead frame)，並且在將薄片向外彎起之前用將相應的電路連接件104a-e互連在一起的板片(web)捲成一個連續卷盤。
現在再來參照圖8，標號200所示的是一個配電箱，它裝有一個類似於圖7所示的電路柵板組件。該配電箱200包括一個第一外部202以及一個第二外部204。一塊類似於圖7所示的電路柵102′被安裝在該配電箱200的第二外部204內；而第二電路柵板102″則安裝在該箱體200的第一外部202內。
第一部分202及第二部分204分別包括一些通道206，將電路柵板102′、102″的電路連接件208收容在其內，電路連接件由熱樁(heat staking)之類的方法被穩定地保持在通道206內，僻如在210處將通道206側部212熔化而疊蓋住電路連接件208。此外，還可以在相配合部分202、204中的一個部分上設置一些支柱212，使之座落在位於相配合部分204、202的一個通道206中的相應的電路連接件208之上，或者位於其附近，以便將連接件206固定在其中而不會從中脫出。
第二配合部分204包括多個插片接收開口214用來容納一種片狀的連接件(未示出)例如保險絲或繼電器。參照開口214a可以看出，把插接片容置成與電路柵板102′的一薄片216成90°。插座2提供必要的柔性以便供薄片216能夠從材料所在的位置被彎曲而不受必要的端部取向的限制。
組裝配電箱200時，首先製成第一及第二殼體部分202、204及所需的電路柵板。如上所述，電路柵板102′、102″可成卷儲放。然後將電路柵板102′、102″放置在相應的第一或第二部位202、204內。在將柵板的電路連接件208放置在相應部分的相應通道206內之前，可先將所述的薄片從槽板102′、102″中向外彎出。通過諸如熱樁之類的方法可將連接件208保持在通道206內。如果電路柵板102′、102″是與由板片互連的電路連接件一起插入的，則可將其板片剪斷而使連接件分離開來。如果需要，也可以再將插座連接端安置在所述的薄片上。最後，電路柵板102′、102″定位並保持在其相應的部分202、204中，這些部分可以以夾層的方式結合在一起，這樣，便做成所述的配電箱。
於是，以簡易的方式把多個電路柵板組裝進配電箱，這是因為柵板的定位取決於殼體的對準，而不是必須在殼體中定位分裝柵板和絕緣板。
權利要求
1.一種配電箱，它包括一個具有一第一外部及一第二外部的箱體，該箱體包括多個經衝壓成型的電路柵板，其特徵在於至少一個經衝壓成型的電路柵板被放置並保持在其第一外部內，至少一個經衝壓成型的電路柵板被保持在第二外部內。
2.如權利要求1所述的配電箱，其特徵在於電路柵板中的一個包括具有沿多個方位接收一個連接薄片的結構的插座接觸件。
3.如權利要求1所述的配電箱，其特徵在於電路柵板中的一個包括一些薄片，它們相對於該柵板沿相反方向延伸，用於連接配電箱的相反側。
4.如權利要求1所述的配電箱，其特徵在於第一及第二外部中的一個具有一些通道，電路柵板的連接件設置在該通道中。
5.如權利要求4所述的配電箱，其特徵在於通過使前述外部的局部變形而與前述連接件形成幹涉來把該連接件保持在相應外部的通道之內。
6.如權利要求1所述的配電箱，其特徵在於前述外部組成該配電箱。
全文摘要
一種配電箱，它包括一個由第一外部(202)及第二外部(204)組成的箱體，該箱體包括多個經衝壓成型的電路柵板(102′，102″)，其中至少有一個經衝壓型的電路棚板(102″)被設置並保持在其第一外部(202)內，至少有一個經衝壓成型的電路柵板(102′)保持在第二外部(204)內。
文檔編號H02G3/16GK1134618SQ9610131
公開日1996年10月30日 申請日期1996年1月24日 優先權日1995年1月24日
發明者格治·霍蒂, 馬丁·利斯汀, 瑪麗安娜·E·莫德勒 申請人:惠特克公司