專利名稱：用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件及電控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連接器組件，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件。此外，本實(shí)用新型還涉及一種采用該連接器組件的電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自行車曾經(jīng)是人們出行最好的伴侶，隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，越來越多的小汽車取代自行車成為人們的日常代步工具。但隨著城市交通擁堵問題日益凸顯，以及現(xiàn)在提倡的“低碳”健康生活，自行車又重新回到人們視野。電動(dòng)自行車以電為驅(qū)動(dòng)力，在使用過程中不產(chǎn)生任何有害排放，由于其環(huán)保和便捷性能，人們?cè)絹碓蕉嗟剡x擇電動(dòng)自行車出行。如圖1所示，其中示出了包括電動(dòng)自行車的原理框圖，電動(dòng)自行車主要包括電子控制單元、電機(jī)、電源裝置和外圍部件。其中，電子控制單元作為電動(dòng)自行車的核心部分，主要用于控制電動(dòng)自行車的操作，包括接收來自于諸如剎車機(jī)構(gòu)、調(diào)速轉(zhuǎn)把和檔位選擇機(jī)構(gòu)的外圍部件的諸如剎車、調(diào)速、轉(zhuǎn)向等等的控制信號(hào)。電子控制單元從電源裝置(例如，蓄電池)接收電能，并向電動(dòng)自行車的各個(gè)部件供電。電子控制單元根據(jù)存儲(chǔ)在其中的程序控制電機(jī)進(jìn)行各種操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)自行車的控制。但是現(xiàn)有的這種電動(dòng)自行車存在一些缺點(diǎn)和不足。在這種電動(dòng)自行車中，外圍部件大多被設(shè)置在電動(dòng)自行車的車頭把手附近，以便騎車者進(jìn)行操作。但是電子控制單元位于電動(dòng)自行車的座椅下面的車體附近，在車頭把手附近的外圍部件必須通過很長的線束來連接到電子控制單元。在現(xiàn)有電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)中，這些外圍部件的線束被捆綁在一起，經(jīng)過很長的路徑最后焊接到電子控制單元上。結(jié)果是，由于繁多的線束被捆綁在一起，這會(huì)導(dǎo)致整車難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配，并且在人工接線時(shí)容易導(dǎo)致接線出錯(cuò)，在某一線束出故障時(shí)，需要更換全部線束，這增加了電動(dòng)自行車的線束成本，增加了維護(hù)和維修成本。另外，由于線束被直接焊接到電子控制單元上，在騎行時(shí)線束經(jīng)常經(jīng)受各種頻率的振動(dòng)，線束的該焊接點(diǎn)是整個(gè)線束的機(jī)械結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)，在受到外力時(shí)容易斷裂，從而損害電動(dòng)自行車的功能，甚至可能引發(fā)危險(xiǎn)。另外，線束可能是傳輸高電流的供電線路或者是傳輸?shù)碗娏鞯目刂菩盘?hào)的信號(hào)線路，把這些線束捆綁在一起會(huì)導(dǎo)致電磁干擾，從而影響電動(dòng)自行車正常運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)自行車中存在的上述缺點(diǎn)，提供了一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件以及電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)，其保證了線束連接的穩(wěn)定性、降低了振動(dòng)對(duì)線束影響、降低了線束之間的電磁干擾并且降低了維護(hù)和維修成本。本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，所述連接器組件包括彼此插接的公連接器和母連接器，所述公連接器和母連接器之一設(shè)在所述電子控制單元上，所述公連接器和母連接器中的另一個(gè)連接著線束。[0007]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述線束通向所述電動(dòng)自行車的電源裝置、電機(jī)和外圍部件。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述連接器包括彼此獨(dú)立設(shè)置的第一連接器、第二連接器和第三連接器；所述第一連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述外圍部件的信號(hào)端子；所述第二連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述電源裝置的供電端子；所述第三連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述電機(jī)的供電端子。在本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述公連接器形成或安裝在所述電子控制單元的殼體上，所述母連接器連接著所述線束。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述公連接器焊接到電子控制單元的電路板上并且與其電連通。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述公連接器和母連接器具有可釋放的機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述公連接器和母連接器之一上的凹槽和設(shè)在所述公連接器和母連接器的另一個(gè)上的卡入所述凹槽中的凸起部。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，各個(gè)所述第一連接器、第二連接器、第三連接器分別包括至少兩個(gè)彼此獨(dú)立設(shè)置且可彼此獨(dú)立更換的子連接器。本實(shí)用新型還涉及一種電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)，其包括電子控制單元；根據(jù)本實(shí)用新型的連接器組件，其設(shè)在所述電子控制單元上。在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，所述電子控制單元包括下殼體，由下殼體支撐的電路板，以及與下殼體卡扣接合的上殼體；所述連接器組件設(shè)在所述電子控制單元的上殼體上并且與所述電路板電連通。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件以及電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)通過采用連接器組件替代線束直接焊接到電子控制單元上，一方面保證了線束連接的穩(wěn)定性，降低了振動(dòng)對(duì)線束影響；另一方面，由于采用連接器組件使得傳輸強(qiáng)電和傳輸弱電的線束被分開，極大地降低了線束之間的電磁干擾，有利地保證了信號(hào)傳輸?shù)恼_性。另外，由于連接器組件采用模塊化設(shè)計(jì)，不同連接器具有不同的功能，降低了維護(hù)和維修成本。

本文所描述的附圖僅用于描述目的，且決不旨在限制本實(shí)用新型的范圍，并且附圖不必要按比例繪制。在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，在附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)自行車的原理框圖，電動(dòng)自行車主要包括電子控制單元、 電機(jī)、電源裝置和外圍部件等等；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件的透視圖，其中第一、第二和第三公連接器示出分別與第一、第二和第三母連接器斷開；圖3是沿著圖2中的線A-A截取的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件的截面圖，其中第一和第三公連接器示出分別與第一和第三母連接器適配到位；以及圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的替代性實(shí)施例的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件的透視圖，其中第一、第二和第三公連接器以及相適配的第一、第二和第三母連接器分別設(shè)計(jì)成至少兩個(gè)第一、第二和第三公連接器以及相適配的第一、第二和第三母連接器。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將參考附圖來更完整地描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。以下說明本質(zhì)上僅為示例性的且絕不旨在限制本實(shí)用新型、它的應(yīng)用、或使用。該具體實(shí)施方式
中描述的所有實(shí)施例是提供用于使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造或使用本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，而不是限制本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求限定。此外，并不旨在受約束于前述技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、實(shí)用新型內(nèi)容或下述詳細(xì)說明中闡述的任何明示或暗示的理論。本實(shí)用新型針對(duì)電動(dòng)自行車的連接器組件進(jìn)行描述。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型可應(yīng)用于其它車輛，例如摩托車，尤其是電動(dòng)摩托車。雖然措詞第一、第二、第三等在本文可用于描述各個(gè)元件、部件、和/或部段，但是這些元件、部件、和/或部段不應(yīng)受這些措詞限制。這些措詞可僅用于將一個(gè)元件、部件、或部段從另一個(gè)或部段進(jìn)行區(qū)分。在本文中使用時(shí)，諸如“第一”、“第二”和其它數(shù)字措詞的措詞并不意味著次序或順序，除非上下文有明確指示。因而，在不偏離示例性實(shí)施例的教導(dǎo)的情況下，下文討論的第一元件、部件、或部段可以稱為第二元件、部件、或部段。電動(dòng)自行車主要包括電子控制單元、電機(jī)、電源裝置和外圍部件等。如在本文所使用的，“外圍部件”是指電動(dòng)自行車的剎車機(jī)構(gòu)、調(diào)速轉(zhuǎn)把和檔位選擇機(jī)構(gòu)等等，更特別地， 本文中的“外圍部件”還包括用于向電子控制單元(ECU)注入程序的注入裝置，例如計(jì)算機(jī)
直ο現(xiàn)參考圖2，示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件1的透視圖。用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件1將電子控制單元 (ECU) 2與電機(jī)、電源裝置和外圍部件(未示出)連接，并且包括第一連接器5、第二連接器 6、以及第三連接器7。E⑶2包括下殼體4、由下殼體4支撐的電路板15(見圖3)、以及與下殼體4卡扣接合的上殼體3。第一連接器5包括第一公連接器5’和與其相適配的第一母連接器5”。第二連接器6包括第二公連接器6’和與其相適配的第二母連接器6”。類似地，第三連接器7包括第三公連接器V和與其相適配的第三母連接器7”。如圖2所示，第一連接器5、第二連接器6以及第三連接器7固定到E⑶2上并且與E⑶2電連通。更具體地，第一公連接器5’、第二公連接器6’和第三公連接器7’通過如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的連接方式連接到ECU 2的上殼體3上，例如但不局限于焊接到、采用諸如螺釘?shù)染o固件連接到該上殼體3上。并且第一公連接器5’、第二公連接器6’ 和第三公連接器7’的引腳焊接到E⑶2的PCBA 15，從而使得第一連接器5、第二連接器6 以及第三連接器7與E⑶2電連通。優(yōu)選地，第一連接器5連接著具有20條或更多條的線束8，并通過所述線束8連接著外圍部件的信號(hào)端子(未示出)，用于通過外圍部件(例如，計(jì)算機(jī)裝置)注入ECU控制程序以及傳輸與外圍部件(例如，剎車機(jī)構(gòu)、調(diào)速轉(zhuǎn)把和檔位選擇機(jī)構(gòu))的諸如剎車、調(diào)速、 轉(zhuǎn)向等等的控制信號(hào)。優(yōu)選地，第二連接器6連接著線束9，通過相應(yīng)的線束9連接著所述電源裝置(例如，電動(dòng)自行車的蓄電池)的供電端子(未示出)，用于向電動(dòng)自行車的各個(gè)部件供電。優(yōu)選地，第三連接器7連接著線束10，通過相應(yīng)的線束連接著電機(jī)(例如，無刷
5直流電機(jī)BLDC，在附圖中未示出)的供電端子，用于向所述電機(jī)的A、B和C相供電。通過本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)，傳輸高電流的供電線路(例如，線束9)與傳輸?shù)碗娏鞯男盘?hào)線路(例如，線束8)被分開，這樣有利地避免了電磁干擾(EMI)的風(fēng)險(xiǎn)，從而通過改善信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性而提高電動(dòng)自行車性能。優(yōu)選地，該第一連接器5、第二連接器6以及第三連接器7不同地構(gòu)造成，例如第一連接器5中的公連接器5’和母連接器5”之間的插接形式不同于第二連接器6和第三連接器7中的公連接器6’、7’和母連接器6”、7”的插接形式。第二連接器6所連接的線束9和第三連接器7所連接的線束10采用不同顏色，并且分別與上殼體3上提示標(biāo)記的顏色相對(duì)應(yīng)。由此，提供這些連接器之間的防插錯(cuò)設(shè)計(jì)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它設(shè)計(jì)來保證防止插錯(cuò)。圖3示出了沿著圖2中的線A-A截取的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件1的截面圖，其中第一公連接器5’與第一母連接器5”適配到位，且第三公連接器7’與第三母連接器7”適配到位。如圖3所示并繼續(xù)參考圖2，第一公連接器5’在其內(nèi)側(cè)具有凸塊11，第一母連接器5”在其外側(cè)具有止擋12，并且凸塊11與止擋12相對(duì)，當(dāng)?shù)谝荒高B接器5”被向下插入到位進(jìn)入第一公連接器5’中時(shí)，凸塊11接合到止擋12中，從而將第一母連接器5”鎖緊到第一公連接器5’中。這種接合防止第一母連接器5”從第一公連接器5’ 意外拉出，從而在線束8被拉動(dòng)時(shí)，線束8所受的機(jī)械力傳遞到該接合的凸塊11和止擋12 上，與現(xiàn)有技術(shù)中力傳遞到焊點(diǎn)上相比，明顯增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)上的牢固性，從而確保線路穩(wěn)定傳輸。如圖3所示，第三公連接器7’在其側(cè)面上具有凹槽13，而第三母連接器7”在與凹槽 13相對(duì)應(yīng)的側(cè)面上具有凸起部14，當(dāng)?shù)谌高B接器7”被向下插入到位進(jìn)入第三公連接器 V中時(shí)，凸起部14進(jìn)入到凹槽13中，從而將第三母連接器7”鎖緊到第三公連接器7’中。 類似地，在線束10被拉動(dòng)時(shí)，線束10所受的機(jī)械力傳遞到該凸起部14和凹槽13上。這保證了線束10的連接不會(huì)由于該拉力而斷裂。雖然在圖3中未示出，第二公連接器6’和第二母連接器6”采用與上述第三公連接器7’和第三母連接器7”相同的連接。應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用其它類似鎖定結(jié)構(gòu)，只要該鎖定結(jié)構(gòu)保證公、母連接器之間的適配并且承受機(jī)械力即可。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的替代性實(shí)施例的連接器組件1。與圖2中的不同之處在于，第一、第二和第三連接器5、6、7分別采用模塊化設(shè)計(jì)，即分別設(shè)計(jì)成彼此獨(dú)立的至少兩個(gè)。例如，第一連接器5包括彼此獨(dú)立的第一連接器fe和第二連接器恥。其中第一連接器如連接著用于注入控制程序的注入裝置(例如，計(jì)算機(jī)裝置)的線束；而第二連接器恥連接著用于傳輸與外圍部件的諸如剎車、調(diào)速、轉(zhuǎn)向等等的控制信號(hào)的線束。在電動(dòng)自行車中，由于用于傳輸控制信號(hào)的第二連接器恥通常比不常使用的用于注入控制程序的第一連接器如出故障的概率要大很多，因此，采用這種獨(dú)立設(shè)計(jì)有利于維護(hù)和更換用于傳輸控制信號(hào)的第二連接器恥，且因此節(jié)約成本。類似地，第二連接器6采用兩個(gè)彼此獨(dú)立的第二連接器6a、6b，第三連接器7采用三個(gè)彼此獨(dú)立的第三連接器7a、7b、7c，從而能夠獨(dú)立地更換損壞連接器，便于維修并節(jié)約成本。另外，例如第三連接器7a、7b、7c連接的線束可分別采用不同的顏色，并且可在電子控制單元的上殼體的相應(yīng)表面位置刻制或標(biāo)記出該顏色的提示，以提醒安裝維護(hù)人員將連接著帶顏色線束的對(duì)應(yīng)公連接器或母連接器插接到相適配的母連接器或公連接器中。[0033]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的某些實(shí)施方式，第一、第二和第三連接器可以在平行于上殼體3的頂表面的方向上進(jìn)行插接。由此，可節(jié)約將連接器組件安裝在電動(dòng)自行車上所用的空間，進(jìn)一步降低成本。另外，上述實(shí)施例中的公連接器和母連接器以及諸如凸塊和止擋、凸起部和凹槽的鎖定機(jī)構(gòu)的位置可互換，而不偏離本實(shí)用新型的范圍。雖然本文已經(jīng)詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但它們僅僅是為了解釋本實(shí)用新型的目的而給出的，而不應(yīng)認(rèn)為它們對(duì)本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成限制。在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可構(gòu)想出各種替換、變更和改造。
權(quán)利要求1.一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于，所述連接器組件包括彼此插接的公連接器和母連接器，所述公連接器和母連接器之一設(shè)在所述電子控制單元上，所述公連接器和母連接器中的另一個(gè)連接著線束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述線束通向所述電動(dòng)自行車的電源裝置、電機(jī)和外圍部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述連接器包括彼此獨(dú)立設(shè)置的第一連接器、第二連接器和第三連接器；所述第一連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述外圍部件的信號(hào)端子；所述第二連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述電源裝置的供電端子；所述第三連接器通過相應(yīng)的線束連接著所述電機(jī)的供電端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述公連接器形成或安裝在所述電子控制單元的殼體上，所述母連接器連接著所述線束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述公連接器中的引腳焊接到電子控制單元中的電路板上并且與其電連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述公連接器和母連接器之間具有可釋放的機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 所述機(jī)械鎖定結(jié)構(gòu)包括設(shè)在所述公連接器和母連接器之一上的凹槽和設(shè)在所述公連接器和母連接器的另一個(gè)上的卡入所述凹槽中的凸起部。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，其特征在于， 各個(gè)所述第一連接器、第二連接器、第三連接器中的至少一個(gè)包括至少兩個(gè)彼此獨(dú)立設(shè)置且可彼此獨(dú)立更換的子連接器。
9.一種電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)，包括電子控制單元，其特征在于，所述電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的連接器組件，其設(shè)在所述電子控制單元上。
10.如權(quán)利要求9所述的電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制單元包括: 下殼體，由下殼體支撐的電路板，以及與下殼體卡扣接合的上殼體；所述連接器組件設(shè)在所述電子控制單元的上殼體上并且與所述電路板電連通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件和電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)。一種用于電動(dòng)自行車電子控制單元的連接器組件，所述連接器組件包括彼此插接的公連接器和母連接器，所述公連接器和母連接器之一設(shè)在所述電子控制單元上，所述公連接器和母連接器中的另一個(gè)連接著線束。本實(shí)用新型還涉及一種采用該連接器組件的電動(dòng)自行車電控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01R13/639GK202042769SQ20112013863
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者龐晶宇, 李修平, 田治國 申請(qǐng)人:博世汽車部件(蘇州)有限公司