具有无螺栓汇流排系统的配电组件技术方案

公开了一种具有无螺栓汇流排系统的配电组件，该配电组件用于将部件电连接和机械连接至电源。该配电组件包括将两个无螺栓汇流排系统连接在一起的互连汇流排段。每个无螺栓汇流排系统包括公汇流排组件和母汇流排组件。公汇流排组件包括公端子、内部弹簧构件、公内壳和公外壳，该公外壳接收公端子、内部弹簧构件和公内壳的一部分。该公端子包括限定接收器的一组侧壁，还包括至少一个接触臂。具有至少一个弹簧臂的内部弹簧构件位于公端子接收器内。母汇流排组件包括具有插座的母端子，该插座的尺寸使其适合在连接位置接收公端子和弹簧构件，以将母汇流排组件固定至公汇流排组件。以将母汇流排组件固定至公汇流排组件。以将母汇流排组件固定至公汇流排组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有无螺栓汇流排系统的配电组件
[0001]对相关申请的引用
[0002]本专利申请要求于2019年1月21日提交的美国临时专利申请62/795,015的权益，该临时专利申请的内容通过完整引用结合在此，并成为本专利申请的一部分。


[0003]本公开涉及配电组件，尤其涉及一种包括无螺栓汇流排系统的配电组件，所述无螺栓汇流排系统具有至少一个带有内部弹簧的电连接器组件。具体而言，本公开涉及一种用于机动车(包括乘用车和商用车)并适合于高功率、大电流和/或高电压应用的模块化配电组件。

技术介绍

[0004]在过去的数十年中，汽车以及其它公路车辆和越野车辆(例如皮卡、商用货车和卡车、半卡车、摩托车、全地形车和运动型多用途车(统称为“机动车”))中使用的电气部件的数量急剧增加。在机动车中使用电气部件是出于多种原因，包括但不限于监视、改善和/或控制车辆性能、排放、安全性，以及给机动车的乘客带来舒适。这些电气部件中的某些在机动车内是通过由螺纹紧固件组成的传统汇流排组件以机械和电气方式连接的。已经花费了大量时间、资源和精力来开发符合机动车市场的各种需求和复杂性的连接器组件；但是，传统的连接器组件有多种缺点。
[0005]机动车对于电气部件和连接器组件都是具有挑战性的电气环境，这是由许多条件造成的，包括但不限于使得初始安装很困难的空间限制、苛刻的操作条件、宽环境温度范围、长时间的振动、热载荷和寿命等，所有这些条件都可能导致部件和/或连接器故障。例如，连接器安装错误(通常发生在装配厂)和连接器脱落(通常发生在现场)是电气部件和机动车的两种重要故障形式。这些故障形式之中的每一种均会导致高昂的维修和保修成本。例如，在全球范围内，所有汽车制造商及其直接供应商每年的累计保修总额估计在500亿和1500亿美元之间。
[0006]考虑到这些具有挑战性的电气环境，已经花费了大量的时间、金钱和精力来寻找满足这些市场的所有需求的配电组件。传统的配电组件使用定制的汇流排。使用定制汇流排时，配电系统的任何变更可能需要变更一条或多条汇流排的配置。这些变更既昂贵又耗时。在最终确定这些定制汇流排的配置并制造汇流排之后，安装人员通常利用传统紧固件(例如细长紧固件、垫圈、螺母和/或螺柱)的组合将汇流排耦合至电源、配电组件或装置。这些传统紧固件使得在应用中安装汇流排极其困难，因为安装人员可能需要穿戴防护设备以在此过程中保护自己。最后，在定制汇流排正确安装在应用中之后，它们很容易因其配置而具有高故障率。因此，对于无螺栓、模块化、并适合用于汽车、船舶和航空应用中的配电系统的改良配电组件的需求仍未得到满足。
[0007]本公开解决了上面论述的缺点和其它问题，并且提供了传统连接器组件和此类组件的现有技术未提供的优点和特征。在下文的详细说明中将参照附图对本公开的特征和优
点进行全面论述。

技术实现思路

[0008]本公开涉及一种在更广泛的配电系统中使用的配电组件。该配电组件包括至少一个具有公汇流排组件的无螺栓汇流排系统，该公汇流排组件包括：(i)公汇流排主体、以及(ii)位于壳体组件内的弹簧致动的公连接器组件。所述汇流排系统还包括母汇流排组件，该母汇流排组件包括：(i)母汇流排主体、以及(ii)母连接器组件，该母连接器组件配置为在汇流排系统处于连接状态时在不使用传统螺栓和孔眼紧固件的前提下接收弹簧致动的公汇流排组件的一部分，所述传统螺栓和孔眼紧固件可能很昂贵，在安装过程中难以使用，并且对于某些安装或应用来说尺寸过大。所述配电组件被集成到在机动车(包括乘用车和商用车)中使用的更广泛的配电系统中，用于高功率、大电流和/或高电压应用。在这些应用中，配电组件对于满足配电系统和机动车的行业标准、生产和性能要求至关重要。所述配电组件还可用于军用车辆(例如坦克、装甲运兵车和卡车)以及海上应用(例如货船、油轮、游艇和帆船)、或用于电信硬件(例如服务器)。
[0009]根据本公开的一个方面，所述无螺栓汇流排系统包括具有公连接器组件的公汇流排组件和具有母连接器组件的母汇流排组件。公连接器组件和母连接器组件均具有端子。公端子组件设计和配置为配装在母端子内，这在这些端子之间形成机械和电连接。公端子组件包括内部弹簧致动件或弹簧构件，该弹簧致动件或弹簧构件设计为与公端子的一部分相互作用，以确保在公端子与母端子之间形成适当的连接。更具体地说，母端子形成配置为接收公端子组件的一部分的接收器。公端子组件具有包括多个接触臂的公端子主体。一个弹簧构件嵌套在公端子主体内。该弹簧构件抵抗向内偏转，并在接触臂上施加向外的力，从而在公端子与母端子之间产生主动连接和保持力。与其它现有技术的连接系统不同的是，在配电系统和机动车运转期间，当所述配电组件承受的环境和/或操作温度、电功率和载荷升高时，公端子和母端子之间的连接会变得更强。
[0010]在详细说明部分和附图中公开了配电系统、配电组件和无螺栓汇流排系统(包括它们的部件)的附加结构和功能方面及优点。
附图说明
[0011]用于提供进一步理解并且结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开的实施例，并且与说明一起用于解释所公开的实施例的原理。在附图中：
[0012]图1是包括具有多个配电组件的配电系统的示例性机动车环境的透视图；
[0013]图2是图1的机动车环境的区域A的放大视图；
[0014]图3是图1和图2所示的配电组件的第一实施例的透视图，其中该配电组件包括两个互连的汇流排系统；
[0015]图4是图3的汇流排系统的分解图，其中每个汇流排系统包括公汇流排组件和母汇流排组件；
[0016]图5是图3的母汇流排组件的透视图，示出了母端子组件和母汇流排主体；
[0017]图6是图5的母汇流排组件的俯视图；
[0018]图7是图5的母汇流排组件的侧视图；
[0019]图8是汇流排主体的第一实施例的透视图；
[0020]图9A
‑
9B是汇流排主体的第二实施例的多种视图；
[0021]图10是图3的汇流排系统之一的透视图；
[0022]图11是图10的汇流排系统的分解图；
[0023]图12是汇流排系统的公端子组件的透视图，示出了与端子组件的公端子分离的弹簧构件；
[0024]图13是公端子组件的透视图，示出了位于公端子接收器内的弹簧构件；
[0025]图14是图10的汇流排系统处于就位状态时的透视图；
[0026]图15是图10的汇流排系统的俯视图；
[0027]图16是沿图15的16
‑
16线截取的汇流排系统的横截面图；
[0028]图17是沿着图15的17
‑
17线截取的汇流排系统的横截面图；
[0029]图18是包括多个互连汇流排系统的配电组件的第二实施例的俯视透视图；
[0030]图19是图18的配电组件的第二实施例的仰视透视图；
[0031]图20是图18的配电组件的第二实施例的仰视透视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种配电组件，包括：第一汇流排系统和第二汇流排系统，其中每个汇流排系统包括：公汇流排组件，包括：(i)公端子，该公端子具有限定接收器的一组侧壁，并且其中至少一个侧壁具有接触臂，(ii)内部弹簧构件，该内部弹簧构件的尺寸使其保持在公端子的接收器内，(iii)具有限定公内壳插座的一组侧壁的公内壳，其中至少一个侧壁具有孔口，并且其中，在就位位置，(a)公内壳插座接收公端子和内部弹簧构件，并且(b)所述孔口接收接触臂的一部分，以露出接触臂的所述部分，以及(iv)具有限定公外壳接收器的一组侧壁的公外壳，其中，在完全就位位置，公外壳插座接收(a)公端子、(b)内部弹簧构件、以及(c)公内壳；以及母汇流排组件，包括：(i)具有导体和母端子的母汇流排主体，该端子具有接收器，该接收器的尺寸使其在连接位置接收公端子和弹簧构件，以将母汇流排组件固定到公汇流排组件上；以及与第一汇流排系统的母汇流排组件和第二汇流排系统的母汇流排组件机械连接和电连接的互连汇流排段。2.如权利要求1所述的配电组件，其中，在汇流排系统从部分连接位置移动至连接位置时，(a)公端子的接触臂与母端子的弧形段滑动接合，并且(b)随着接触臂与母端子的弧形部分滑动接合，接触臂向内移位。3.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述公端子包括多个接触臂，并且所述弹簧构件包括多个弹簧臂，并且其中，在连接位置，(i)第一弹簧臂在第一接触臂上施加第一向外偏压力，以使第一接触臂位移并与母端子的接收器的内表面接合，并且(ii)第二弹簧臂在第二接触臂上施加第二向外的力，以使第二接触臂位移并与母端子的接收器的内表面接合，并且其中第一向外偏压力的方向不同于第二向外偏压力的方向。4.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述公端子由高导电性铜材制成，包括通常称为C151或C110的铜合金之中的至少一种。5.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述弹簧构件由弹簧钢制成。6.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述公端子包括可移动的前壁，在弹簧构件位于所述接收器内以到达公连接器组件的完全组装位置时，该前壁包围接收器和弹簧构件。7.如权利要求1所述的配电组件，其中，在连接位置，弹簧臂在接触臂上施加向外的偏压力，以使接触臂位移并与母端子的接收器的内表面接合。8.如权利要求7所述的配电组件，其中，在连接位置，由于在电连接器系统的使用期间经历高温，由弹簧臂施加在接触臂上的向外的偏压力因残余材料记忆和热膨胀而增大。9.如权利要求7所述的配电组件，其中，由弹簧臂施加在接触臂上的向外的力因高温和热循环引起的残余材料记忆和热膨胀而增大。10.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述母端子是通过冲压或拉伸工艺从母汇流排主体形成的。11.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述互连汇流排段是刚性的，并且由单个导体
形成。12.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述公汇流排组件还包括柔性公汇流排主体，该柔性公汇流排主体包括多个导体。13.如权利要求12所述的配电组件，其中，所述公汇流排主体和所述母汇流排主体由以下材料中的任何一种形成：不锈钢、镍、铝、银、金、铜、镀镍铜、钢、锌、黄铜、青铜、铁、铅、钨、锂或锡。14.如权利要求12所述的配电组件，其中，所述公汇流排主体和所述母汇流排主体被用作绝缘体的保护层部分地包围。15.如权利要求12所述的配电组件，其中，所述公汇流排主体和所述母汇流排主体能够彼此分开，并且以公汇流排主体和母汇流排主体基本上彼此共面的形态运输。16.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述公汇流排组件和所述母汇流排组件可由安装人员使用压力且不使用单独工具彼此耦合。17.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述第一和第二汇流排系统符合PCTS规范。18.如权利要求1所述的配电组件，还包括汇流排主体耦合装置，该汇流排主体耦合装置包括形成在母汇流排主体内的第一部分和从公外壳延伸的第二部分；并且其中，在连接位置，第一部分接收第二部分，由此将公外壳耦合至母汇流排主体。19.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述母汇流排组件不包括包围母端子的外壳。20.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述第一和第二汇流排系统配置为将高压电源耦合至设备，同时符合USCAR规范。21.如权利要求1所述的配电组件，其中，所述第一和第二汇流排系统不包括螺纹连接器。22.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：J道森，
申请(专利权)人：皇家精密制品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：