模块式框架结构组件 本发明涉及一种用于支撑电连接器和/或电子元器件的一个阵列的模块式框架结构组件(frame assembly)。
随着汽车中电子装置数量的增加，对更多的电气/电子元器件以及用于可靠地安装这些元器件的位置的需求变得显著。模块式框架结构组件被用于汽车工业中，以提供这样一种结构，即，熔丝、继电器和其它电气/电子器件可以通过这种结构安装，以便与电气系统中的其它器件和/或线路互连。因此，希望有这样一种多功能的框架(frame)，它可以安装多种电气元器件，但必须是结构紧凑的，并且它应当具有在安装和拆卸元器件方面使用容易的结构特征。
一种现有的模块式电连接器系统公开于美国专利4090764中。这种公知的模块式连接器包括多个独立的电气模块，这些模块可以并排地装配在一个支撑装置中，支撑装置具有对置的但可分离的金属弹簧指。模块通过弹簧指固定至支撑装置上；但是，这种布置结构需要许多零件，并且制造和装配方面是昂贵的。
另一种现有的装置公开于美国专利4171862中。这种公知的接线端子板设计用于安装一排电气器件和元件于一个端子板上，并且还提供了多个相同的端子板单元，这些单元借助于互锁结构特征以互锁方式连接在一起。因此，相同地端子板可以机械地串联连接；但是，在互连结构的板-板装配过程中，存在需要高的插入力才能克服的摩擦力。另外，这种装置不是特别通用的，它不能提供在其上安装多种电气元器件的功能。
本发明提供了一种模块式框架结构组件，用于支撑多种电气和电子元器件(component)，该框架结构组件包括：一个框架，此框架具有多个壳体容纳单元，用于容纳电气或者电子元器件；以及一个沿其周边的连接槽，用于容纳电气或者电子元器件或者一个与此第一框架串联的第二框架。壳体容纳单元分别包括一个可弹性偏移的锁合臂，用于锁合一个电气或者电子元器件于其中，并且此锁合臂包括一个在其上形成的顶端，以便在将电气或者电子元器件装配至框架或者从框架上拆卸过程中，操作者采用此顶端使锁合臂偏移。
现在参照附图以举例方式对本发明进行描述，附图中：
图1示出根据本发明的模块式框架结构组件的分解立体图；
图2示出图1的模块式框架；
图3是沿图2中的线3-3截取的图1的模块式框架的剖视图；
图4是沿图2中的线4-4截取的图1的模块式框架的一部分的剖视图；
图5是沿图2中的线5-5截取的模块式框架的一部分的底视图；
图6是沿图2中的线6-6截取的模块式框架的底视图；
图7是图1的电源接地接头壳体的立体图；
图8是用于本发明的一种电连接器壳体的立体图；
图9是用于本发明的另一种电连接器壳体的立体图；
图10是用于本发明的一种电子元器件壳体的立体图；
图11是用于本发明的另一种电子元器件壳体的立体图；
图12是根据本发明的两个模块式框架串联连接时的立体图，其中一个电源接地接头壳体设置在一个模块式框架的周边上；
图13是用于本发明的一种电连接器组件的分解立体图。
下面将参照图1描述本发明的模块式框架结构组件10。模块式框架结构组件10是由合适的工程塑料制成的，并且包括一个安装边缘21、安装孔22、连接槽24、壁25、槽阵列26、连接部件27以及带凹口29a的连接锁合指29。如图中所示，一个壳体容纳阵列30位于框架20的周边之内。壳体容纳阵列30包括壳体容纳单元31、锁合臂32以及隔板34。如图1所示，壳体容纳阵列30是在框架20的顶面38中形成的。所示的锁合臂弯部32a位于模块式框架20的底表面上(见图3)。
在连接至框架20的外周边之前，电源接地接头壳体40被显示于框架20上方。显示电连接器壳体50同样在预安装位置于框架20上方。在插入至壳体容纳阵列30的一个壳体容纳单元31之前，内部电气壳体60被显示于框架20下方。在熔丝壳体70插入至一对壳体容纳单元31之前，熔丝壳体70同样被显示于框架20下方。另外，二极管壳体80被置于框架20下方，以插入至壳体容纳单元31。
下面将参照图2-6对框架20进行更全面的描述。在图3的左侧，所示的连接槽24带有接头24a，并且示出壳体容纳单元31中一对锁合臂32，壳体容纳单元31之间形成有隔壁34。在图3的右侧，示出了锁合臂32的截面图。每一锁合臂32从基部36延伸并由基部36支撑，并且包括弯部32a、斜面32b、凸缘32c和顶端32d。与锁合臂32相邻，在基部36上形成有一个空隙33，空隙33具有一个大致锥形的侧部33a。在图3的最右侧，示出了位于框架20的外周边上的具有壁面25a的壁25。图2示出一个支撑壁35，它用于保持锁合臂32于基部36之间。但是，如图3所示，锁合臂32的弯部32a伸出于框架20的底面37之下。如图2和5中清楚地示出的，框架20的壳体容纳单元31设有一个锁合凹口31a和一个锁合凸棱31b。
图4示出在与连接部件27相邻的区域中的框架20的截面图。连接部件27包括凸棱27a和在框架20上连接部件27的两侧形成的一对台阶27b。参照图6，连接锁合指29位于连接部件27的旁边。连接锁合指29可以弹性偏移并且靠近凹口29a形成。
图5示出的是框架20的一部分的底视图。安装边缘21包括位于其底表面上的加强肋23a、23b和23c，起到节省塑料材料和加强安装边缘21的作用。
现在将参照图7和13对本发明的电源接地接头壳体40进行说明。接地接头壳体40包括接地脚容孔41、角柱42、锁合部件46、连接部件47、支撑边缘48以及锁合指49。连接部件47包括用于与框架20的连接槽24对准的凸棱47a，并且包括壁47b。支撑边缘48支撑锁合指49，以便与壁25的底表面锁合配接。柱42的四个角部描绘出一个内腔，用于接纳一个电源接地接头。锁合部件46可以弹性偏移，并且包括一个内凸棱，此凸棱用于与一个电气端子上的一个接头配合，以便使此端子解除接地。接地脚容孔41用于使一个接地脚通过，槽41a用于接纳一个从中穿过的接地端子。
参照图8，周边的电接头壳体50包括一个上半部52和一个盖半部(cap half)53。上半部52包括多个用于容纳电接头(图中未示出)的接头容孔51和一个连接部件57，连接部件57的一个表面上带有凸棱57a。在连接部件57侧面设置的是支撑部件58，支撑部件58上设有锁合指59。连接部件57适于滑入框架20的连接槽24中。另外，锁合指59适于配合框架20的壁25的底表面。
下面将参照图9进一步描述内电气壳体60。内电气壳体60包括一个基体半部62，其中形成有多个电接头容孔61，用于容纳电接头，例如初级功率计时器(power-timer)接头(图中未示出)。盖半部63适于锁合连接至基体半部62。基体半部62包括凹口64，用于与框架20的锁合臂32的斜面32b对准。另外，设有锁合凸棱65，用于与框架20的壳体容纳单元31的锁合凹口31a对准。
下面将参照图10和11分别对熔丝壳体70和二极管壳体80进行进一步描述。如图10所示，熔丝壳体70包括在基体72中形成的多个孔71，用于容纳电子或者电气元件，例如熔丝。在熔丝壳体70的纵向边缘中形成有槽73，并且在熔丝壳体70的端缘上形成有带锁合凸棱76的台阶74。设置横向凹口75用于与框架20的隔壁34和锁合凸棱31b对准。槽73用于与锁合臂32的斜面32b对准。锁合凸棱76适于插入壳体容纳单元31的锁合凹口31a内。台阶74适于在基体72的一端对接框架20的靠近锁合凹口31a的底表面37，并且台阶74适于在基体壳体72的另一端对接基部36。
下面将参照图11更详细地描述二极管壳体80。在与框架20锁合连接的方式上，二极管壳体80与熔丝壳体70是相似的，因为它包括：用于与框架20的锁合臂32的斜面32b对准的槽83；用于与框架20的底面37对接的台阶84；用于与框架20的壳体容纳单元31的锁合凹口31a对准的锁合凸棱86；以及用于与壳体容纳单元31的隔壁34对准的横向凹口85。基体82包括二极管容孔81，用于在其中容纳例如电力二极管。
图12示出两个连接在一起的框架20，它们是在包括连接槽24和连接部件27的装配连接机构28处相连接的。另外，电源接地接头壳体40在装配连接机构45处连接至框架20的左侧，连接机构45包括互锁部件47和24。
现在将描述模块式框架结构组件10的装配过程。首先从电源接地接头壳体40开始，连接部件47被向下插入连接槽24，于是连接部件47上的凸棱47a将稳固地到达连接槽24的底部。与连接槽24相邻的接头24a将牢固地接合电源接地接头壳体40的背表面47b。在电源接地接头壳体40完全插入连接槽24后，锁合指49将在壁25的壁面25a下弹性偏移，由此在框架20上将电源接地接头壳体40牢固地锁合就位。
周边电气壳体50以相似的方式装配至框架20，即，连接部件57被插入连接槽24，于是凸棱57a紧密地置位于接头24a后的连接槽24中。当周边电气壳体50在连接槽24中滑动就位时，锁合指59将通过贴合框架20的壁25而向内弹性偏移。当锁合指59的顶端将贴合壁25的壁面25a的底表面时，锁合指59将向外偏移并由此将周边电气壳体50锁合就位。
如图1所示，内电气壳体60被插入壳体容纳单元31中。内电气壳体60、熔丝壳体70和二极管壳体80均从框架20的底侧37插入。内电气壳体60必须如此取向，以使得锁合凸棱65将滑入壳体容纳单元31的互补锁合凹口31a中。当电气壳体60在壳体容纳单元31中移动就位时，其上的槽64将与锁合臂32的斜面32b配合，由此使锁合臂32以彼此相对远离的方式偏移。因此空隙33将一定程度地闭合。电气壳体60被向上推移，直到凹口64下的边缘64a允许锁合臂32的凸缘32c彼此相向弹性偏移并且抵靠电气壳体60的基体。此时，电气壳体60的台阶67将贴合框架20的底面37，由此将电气壳体60夹置于台阶67和底面37的界面与边缘64a和凸缘32c之间。电气壳体60由此在壳体容纳单元31处紧密地保持在框架20上。
至于熔丝壳体70在框架20上的装配，熔丝壳体70被从框架20的底侧插入，于是锁合臂32通过槽73而向外弹性偏移，直到凸缘32c通过边缘73a，此时，锁合臂32将朝向熔丝壳体70的基体72回弹。为了保证这种过程发生，熔丝壳体70必须如此取向，即，锁合凸棱76将与壳体容纳单元31的锁合凹口31a对准。但是，熔丝壳体70填充两个壳体容纳单元31之间的空间，于是当熔丝壳体70完全安装在框架20上时，横向凹口75将容纳隔壁34于其内。当如此安装时，熔丝壳体70将紧密地保持就位，因为它被夹置在对接框架20的底面37的台阶74与锁合臂32的凸缘32c之间，后者配合与槽73相邻的边缘73a。
按照与熔丝壳体70相似的方式，二极管壳体80被从框架20的底侧插入就位。槽83与锁合臂32的斜面32b配合，并使锁合臂32向外偏移直到其凸缘32c与槽83下的边缘83a配合。当被完全装配至框架20时，二极管壳体80的台阶84将与底面37配合，并且锁合凸棱86必须如此取向，即，它能插入壳体容纳单元31的锁合凹口31a中。二极管壳体80也占据两个壳体单元31之间的空间，于是隔壁34将位于横跨二极管壳体80顶部的横向凹口85中。二极管壳体80由此通过配合框架20的底面37的台阶84和配合锁合臂32的凸缘32c的边缘83a而被夹置就位。
如图12所示，框架20可以串接于装配连接机构28处，连接机构28包括与连接槽24互锁的连接部件27。参照图4和12，连接部件27向下滑入连接槽24中，于是凸棱27a牢固地安装在连接槽24中。此时，框架20的连接锁合指29将通过壁面25a而向内弹性偏移，直到它们到达壁25的底部位置，该位置允许弹性的连接锁合指29在壁25下向外偏移，由此将框架20锁合在一起。如图12所示，壁25的壁面25a将彼此贴合。如图6所示，连接部件27包括接头27a，其上形成有支承表面(凸缘)，用于提供一个低摩擦系数的界面，因为当连接部件27插入连接槽24时这些表面沿壁25滑动。这是一个优点，因为它减轻了串接的框架20装配过程中的插装摩擦，并且还维持了合适的固位力。框架20可以采用一个通过安装边缘21的安装孔22的螺栓或者螺钉栓接(或者以其它方式紧固)至一个隔板或者壁上。
当需要取出内电气壳体60、熔丝壳体70或者二极管壳体80时，操作者可以简单地推压锁合臂32的顶端32d，使锁合臂32以彼此相对离开的方向移动，由此分别使边缘64a、73a、83a脱离凸缘32c。这允许从框架20上取出内电气壳体60、熔丝壳体70或者二极管壳体80。因此，通过推压顶端32d，操作者可以容易地相对于框架20装配电气或者电子元器件或者从框架20上拆卸电气或者电子元器件。
虽然已经公开了用于支撑电连接器和电子元器件的一个阵列的模块式框架结构组件的一个实施例，但是，在不脱离本发明的精神或者所附权利要求的范围的情况下，可以对本发明作出修改。例如：可以将壳体容纳单元31布置成与附图中所示的阵列不同的结构；可以采用更多或者更少的电气和/或电子元器件40、50、60、70、80与框架联用；为适合具体的技术要求，可以按照各种方式串联连接框架20。还应理解的是，壳体容纳单元31可以包括不止一个锁合臂32，以便牢固地维持壳体60、70或者80。
因此，尽管已经公开了本发明的一个优选实施例，但是应当理解，本发明不严格局限于这种实施例，而是可以在所附权利要求的范围内以爹种其它方式体现和实施。