CN1422449A - 带模块元件的配电板 - Google Patents

Abstract

一种配电板，具有诸如KTK和GMT熔丝之类通过模块构件可拆卸地安装至单元壳体的电路元件，从而便于配电板电路元件的定制。

Description

带模块元件的配电板

本申请是作为PCT国际专利申请，以ADC通信公司——一家美国国内公司——的名义在2001年3月14日提交的，指定了除了美国之外的所有国家。

发明领域

本发明涉及带电路元件模块的配电板。

发明背景

诸如配电板之类的电路板通常包括一些诸如熔丝插座和熔丝、断路开关、输入和输出接头以及报警信号LED之类的不同电路元件。为了安全和其它原因，配电板的电路被封在一个壳体结构中。因此，以上所列举的电路元件通常已被插入孔中，该孔已被预先切割或预先冲压入壳体结构，通常在壳体结构的前面板或后面板上。一旦在壳体中形成了孔，这些现有的电路板便被固定进该孔，构件的类型和布局是受限制的。

为了生产不同的现有系统的固定电路板，电路板生产者要在壳体结构的前面板或后面板冲孔出不同图案的孔，以供不同的电路元件布局使用。要包含大量的机械改装时间和成本以提供不同的固定板。当把元件插入孔时，电路元件的装配也是困难的。需要顾及更有效生产和使用的进一步的电路板。

发明内容

本发明是改进的电路板，诸如用电路元件模块构成的配电板。电路元件模块不需要对每个元件壳体结构的前和/或后板冲压特别形状孔的图案。电路元件设置在标准化尺寸的模块部件上，从而使元件与壳体结构以多种可选择结构中的一种结合而不需要在壳体结构的前板定制孔图案。消除不连续的孔冲压，使生产不同的产品系列或定制的电路板变得容易了，结果也更快地将产品送交用户。

附图简述

图1是根据本发明的带电路元件模块配电板的一个较佳实施例的分解图。

图2是图1配电板较佳实施例的俯视图。

图3是图1配电板较佳实施例的前视图。

图4是图1配电板的进一步的分解图。

图5是图2中由截面线A-A确定的横截面侧视图。

图6是图2中由截面线B-B确定的横截面侧视图。

图7是具有根据本发明一个实施例配置的，KTK/KLM型熔丝的KTK/KLM型熔丝插座模块的前视图。

图8是图7的KTK熔丝模块的侧视图。

图9是图7的KTK熔丝模块的仰视图。

图10是图7的KTK熔丝模块的后视图。

图11是具有根据本发明一个实施例配置的四个熔丝插座位置和熔丝的GMT型熔丝插座模块的前视图。

图12是图11的四位置GMT熔丝模块的侧视图。

图13是图11的四位置GMT熔丝模块的仰视图。

图14是图11的四位置GMT熔丝模块的后视图。

图15是根据本发明一个实施例配置的通电LED指示模块的前视图。

图16是图15的通电LED指示模块的侧视图。

图17是图15的通电LED指示模块的仰视图。

图18是图15的通电LED指示模块的后视图。

图19是带KTK输出接头的KTK/KLM型输出接头模块，如果观察配电板的后面可看到它。

图20是图19的KTK输出接头的侧视图。

图21是图19的KTK输出接头的后视图。

图22是带GMT输出接头的GMT型输出接头模块，如果观察配电板的后面可看到它。

图23是图22的GMT输出接头模块的侧视图。

图24是图22的GMT输出接头模块的后视图。

图25报警输出模块的前视图，如果观察配电板的后面可看到它。

图26是图25的报警输出模块的侧视图。

图27是图25的报警输出模块的后视图。

图28A和图28B是用于本发明带KTK熔丝配电板的电路的电路图。

图29是用于本发明带GMT熔丝配电板的电路的电路图。

图30是用于本发明配电板的报警板电路的电路图。

图31是图1配电板去除保护面板的较佳实施例的后视图。

图32是根据本发明的断路开关模块。

图33是全前侧使用的配电板的一个较佳实施例。

较佳实施例的详细描述

配电板是将电源线上的输入电源分配给数个不同设备的电路板。因此，配电板通常有一个或更多输入连接和一排输出连接，要供电的各件设备与这些连接相连。典型的配电板还包含一排熔丝位置，通常一个熔丝位置对应每个输出连接。可通过断路开关另行或组合提供电路保护。本说明书和附图涉及带熔丝模块配电板的较佳实施例，但可以理解的是，本发明适用于其它类型诸如断路开关板之类的电路板、其它电路保护板或具有各种组合功能的其他电路元件模块。

如图1-31的较佳实施例所示，示出了配电板1，它具有带顶板3的单元壳体2、底板5和两个侧板7和9。顶板、底板和两个侧板决定了单元壳体2的前端11。单元壳体2还包括后板或后面部分13。后面部分13与单元壳体的顶板3和底板5结合，从而形成单元壳体的后端。在较佳实施例中，单元壳体2由片金属或模制塑料组成。沿着安装板1的边，为架座、框架或其它设备支撑结构提供安装托架4。

本发明的板1带可配置的壳体或底盘，允许使用带不同模块元件的普通底盘，其中的不同模块元件决定了该机板的电路功能性。较佳的板1包括熔丝或其它电路保护元件的模块结构，以及电源输出接头、状态报警指示器和报警信号接头的模块结构。

本发明将电路元件模块15结合至熔断器板的前端11。每一个电路元件模块15较佳地包括电路元件，电路元件被安装到近似为C形的模块构件17，模块构件17具有通过中间前表面21连接的上边缘表面19和下边缘表面20。电路元件15可以是，比如，如图7-10所示的用于KTK熔丝25的KTK/KLM型熔丝插座位置24、如图11-14所示的用于GMT熔丝27的一排GMT型熔丝插座位置26、如图15-18所示的通电指示器LED29、如图32所示的断路开关30、或TPA型熔丝、或任何其它的电路保护元件或其它的电路元件。

配置模块构件17以装配单元壳体的前端。模块构件17可由弯曲并切割的片金属或塑料制得。模块构件17按标准化的尺寸和形状制作，使熔断器板的组装可以按特定的方式方便且有效地改变产品系列或定制结构。生产者或客户可选择熔丝、断路开关或其它电路元件的数目和类型，从而理想地达到配电板的容量，该容量由板的宽度和高度支配。在一些应用中，配电板中的电路元件可随着使用者需要改变或随着元件需要替换或升级而进行改变。

如图5和图6所示，可使顶板3在切口28凹陷，以容纳模块构件17的上边缘表面19，呈现近似为平面的板1的顶表面。以类似的方式，可使模块构件17的下边缘表面20在切口32凹陷，以容纳底板5，呈现近似为平面的板1的底表面。

模块构件17的顶板3和上边缘表面19确定了将电路元件模块结合至板1的接线孔或穿孔31。另外，模块构件17的底板5和下边缘表面20可确定接线穿孔31。由于模块构件的C形结构，电路元件模块被结合至板1，不需要为接线穿孔和接合件在模块构件17的中间前表面21上留下空间。通过在上边缘表面19和下边缘表面20设置接合件和接线穿孔31，同时不在中间前表面21上设置接合件和接线穿孔31，可有更多的电路元件模块15配合相同尺寸的板。顶板3和底板5上的接线穿孔31以理想的图案定位，最好以重复或相等间隔的图案定位，从而便于板1增加多功能性。重复图案可为连续或镜像。根据模块的长度，每个板1可不使用一些穿孔。

将模块构件17上边缘表面19和下边缘表面20中的接线穿孔31固定，使它们的轴不同心。如果一些单独的接线穿孔31沿着在同心轴上，那么电路元件模块将会绕着由接线穿孔确定的轴转动。通过将上边缘表面19和下边缘表面20上的接线穿孔31固定在分离的垂直轴上，电路元件模块15更加稳定而且不会转动。由于可移动模块会带来电气危险，通过更安全地安装模块以限制转动，便可得到更安全的模块和机板。在图9、图13和图17中，可看到，接线穿孔31偏离中心，因此不与上边缘表面19上的接线穿孔同轴对准。或者可使模块构件17下边缘表面20中接线穿孔31的大小配合单元壳体底板5上设置的定位栓，从而防止模块转动。

每个电路元件模块15宽度上的大小是某个单元长度的几倍。比如，如果单元长度是1.5英寸，电路元件模块可为1.5、3、4.5、6或7.5英寸宽或更宽，达到板的最大宽度。3英寸宽的电路元件模块可由两个1.5英寸宽的电路元件模块代替。因此，虽然图1和图11-14中所示的GMT熔丝模块具有固定于1.5英寸宽模块构件上的四GMT熔丝插座位置排，但可以理解的是，诸如10熔丝插座排之类的较大排的熔丝插座可与本发明一起使用，只要在模块构件上放置较大排的熔丝插座，在较佳实施例中，其为1.5英寸倍数的宽，比如，3或4.5英寸宽。作为替换，单元长度可为0.5英寸，模块可为0.5英寸的倍数，实际上没有模块长0.5英寸。

现在参考图4，通过接线片33将后面部分13与顶板3结合，可使接线片33凹陷在顶板3的下面，呈现近似为平面的板1的顶表面(见图5和图6)。接线片33和顶板确定了将后面部分13结合至顶板3的接线穿孔31。顶板也结合至后面部分13。可使底板5凹陷以容纳后面部分13，呈现近似为平面的板1的底表面(见图5和图6)。

不仅电路元件被模块化了，电源输入和输出接头也可模块化。通常如图1所示，在板的后面部分13设置了电源输入和输出接头，但它们也可如图33所示那样设置在前端。通过将接头位置排设置在模块板37，可将输入和输出接头模块化成模块35。配置模块板37和接头排以配合在后面部分13中形成的窗口14。输出接头排可以是，比如，如图19-21所示的KTK/KLM型输出接头39，或如图22-24所示的GMT型输出接头41。模块板可为L形、C形或可理想安装至板1的其它形状。输出接头39和41可为螺栓套管端的条型接头或定位螺栓套管端的条形或甚至环形端，或其它接头类型。还可如图25-27所示，包括报警输出接头模块43。可把报警输出接头43同远端设备连接，该设备当电源或熔丝(或其它电路保护元件)的失效发生时发出信号。

后面部分13还配置了容纳电源输入接头47的电源输入窗12。配置电源输入接头47以接受供电线。电源输入接头47可配置为两个缩孔套管螺柱型连接或止动螺栓管连接或其它公知技术中的接头。使用保护后板57作为保护措施，从而盖住电源输入接头47和输出接头39、41和43。

图7-10示出了根据本发明配置的KTK/KLM型熔丝插座模块15’。延伸下边缘表面20以供熔丝报警板45使用，可配置熔丝报警板45连接KTK/KLM型熔丝25和报警LED49。图11-14示出了同样配置报警LED的GMT熔丝插座模块15”。GMT模块15”包括垂直线中的指定管脚插座22，每个熔丝插座保持指定管脚(标记)23，用于提供有关插入熔丝插座的位置的熔丝类型的标记。LED49的较佳位置是沿着板1的下部。这样的特征是有利的，因为板1通常位于架的上部，所以观察LED49的下部对使用者来说更方便。图15-18示出了通电LED模块29，当机板接受电源时发出信号。可如图31所示地配置机板，以容纳双电源输入，从而图15-18中所示的通电LED模块可包括对应每个电源输入的通电指示LED51。

模块15’和15”是确定前面部分21中电路插座的近似为C形的构件。形成前面部分21以包括容纳理想熔丝插座或其它通过接合件或其它安装机械装置安装的电路元件的孔。在板1的左边示出了间隔模块15。LED模块29和间隔模块15也是C形的。

把图31中所示的电源输入接头47与电路元件模块15的熔丝相连，且由此通过电路与电源输出接头连接。根据电路元件模块15和选择的输出接头模块35的结构，电路可作变化且可包括配电板报警板53。较佳的电路通过熔丝或其它电路保护元件将电源输入与电源输出接头相连。较佳的电路还为使用者提供了诸如“开电源”和“熔丝烧断”之类的报警和状态信号。图28A和图28B示出了将一排KTK熔丝与电源输入接头47、KTK报警板45和KTK输出接头39相连的电路。图29示出了将一排GMT熔丝与电源输入接头47、GMT输入接头41、GMT模块上的报警LED49以及配电板报警板53相连的典型电路。图30示出了将报警板53与电源输入连接47以及指示LED51上的电源相连的典型电路。

生产根据本发明电路板的生产者也可生产为安装已预先布线的电路元件模块15，并提供给电路板的使用者。预先布线的模块也简化了生产者的装配。电路元件模块15可用由生产者做成接头末端与合适的电线连接，从而易于简便装配。见图8的引线61的例子。

如上所述，配电板的模块化既可以将诸如熔丝和断路开关之类的电路元件模块化，也可以将输出接头模块化。如图33所示，可根据本发明配置全前侧使用的配电板1’，在前面提供模块元件15’和15”以及输出接头39和41以及报警接头43。适当配置的前壳体66包括与每个模块相连的结构，不论这些模块是C形还是平面形的。

本发明可包括单元壳体顶板的通风孔55。顶板可另行或组合包含散热片，诸如在2000年3月20日提交的序列号为09/527,897的美国申请中描述的那样，其揭示的内容在这结合参考。

虽然不是需要的，但在较佳实施例中应该指出的是，间隔15比模块15’15”短。间隔15与LED模块29一样长。如果使用较长的模块15，可用多个接合件，诸如3单元熔丝模块时的通孔31a。孔31a不在带不同所示模块15和29的所示板1中使用。

本发明的板1包括可配置的前端，对配置具有理想功能机板用的各种电路模块、报警/信号模块以及接头模块，也可能是可配置的后端。这样的结构可进行有效的存货管理，且可更加及时地将不同的电路板送交用户。比如，使用者可对以下一项或更多项进行规定：前侧/后侧使用；输入电源接头的类型；熔丝/断路开关的类型和数目，输出电源接头的类型；报警信号接头的类型；报警信号的类型。通过保持一种或更多种底盘以及元件的存货，可方便地装配不同的机板。

以上的说明书、例子和数据提供了对本发明的描述。由于本发明的许多实施例可在不脱离本发明的精神和范围的情况下制得，本发明属于以下所附的权利要求书。

Claims (29)

1.一种配电板，其特征在于，包括：

带后表面、顶表面、底表面和两个相对侧表面的壳体，后表面配置了一个电源输入接头和一排电源输出接头，壳体确定了容纳电路元件模块的相对着后表面的开口前端，壳体也确定了配电板的内部；

多个在壳体开口端与壳体结合的电路元件模块，其中，电路元件模块包含设置在模块构件上的电路元件，配置模块构件装配到壳体开口端，此外，其中至少一个电路元件模块是熔丝模块；

设置在配电板内的电路，该电路使电源输入接头和电源输出接头与电路元件模块的电路元件电气连接。

2.权利要求1的配电板，其特征在于，模块构件为有上边缘和下边缘表面的C形，上边缘表面确定将模块构件固定于配电板壳体顶表面的第一接线孔，下边缘表面确定第二接线孔。

3.权利要求2的配电板，其特征在于，第二接线孔偏离由上边缘表面第一接线孔确定的轴，该轴垂直于上边缘表面和下边缘表面。

4.权利要求2的配电板，其特征在于，使模块构件的下边缘表面凹陷以容纳壳体的底表面，其中，模块构件的下边缘表面和壳体的底表面形成了近似为平面的板的底侧。

5.权利要求4的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成近似为平面的机板的顶侧。

6.权利要求2的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成了近似为平面的机板的顶侧。

7.权利要求1的配电板，其特征在于，至少一个电路元件模块包括LED电源开通指示器以及至少一个以下的电路元件：一个GMT熔丝插座位置，一个KTK熔丝插座位置，一个断路开关。

8.权利要求1的配电板，其特征在于，还包含不带电路元件的模块构件，该模块构件与单元壳体的开口前端结合。

9.权利要求1的配电板，其特征在于，还包含托架，配置并布置成用于将壳体安装至支撑结构。

10.一种配电板，其特征在于，包括：

带后表面、顶表面、底表面和两个侧表面的壳体，壳体确定了容纳电路元件模块的相对着后表面的开口前端，壳体也确定了配电板的内部；

多个在壳体开口端与壳体结合的电路元件模块，其中，每个电路元件模块包含设置在模块构件上的电路元件，配置模块构件以装配到壳体的开口端，此外，其中多个电路元件模块包括至少一个电源输入接头模块、至少一个电源输出接头排模块和多个熔丝模块；

设置在配电板内的电路，该电路使电源输入接头模块和电源输出接头排模块与其它电路元件模块的电路元件电气连接。

11.权利要求10的配电板，其特征在于，熔丝模块为有上边缘和下边缘表面的C形，上边缘表面和下边缘表面都确定了将熔丝构件固定于配电板壳体顶表面的接线孔。

12.权利要求11的配电板，其特征在于，使熔丝模块的下边缘表面凹陷以容纳壳体的底表面，其中，熔丝模块的下边缘表面和壳体的底表面形成了近似为平面的机板的底侧。

13.权利要求12的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成近似为平面的机板的顶侧。

14.权利要求11的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成近似为平面的机板的顶侧。

15.权利要求10的配电板，其特征在于，电路元件模块包括一排电源输出接头、电源输入连接、LED电源开通指示器和熔丝报警指示器，以及至少一个以下的电路元件：一个GMT熔丝插座位置，一个KTK熔丝插座位置，一个断路开关。

16.权利要求10的配电板，其特征在于，还包含托架，配置并布置成用于将壳体安装至支撑结构。

17.一种配电板，其特征在于，包括：

带顶表面、底表面、后表面和两个侧表面的壳体，壳体确定了开口前端和相对着开口前端的后端，配置开口前端和后端以容纳电路模块，壳体也确定了配电板的内部；

多个在壳体开口前端和后端与壳体结合的电路模块，其中，每个电路模块包含设置在模块构件上的电路元件，配置模块构件以装配到壳体的开口端，此外，其中多个电路模块包括一个在后端的电源输入接头模块，一个在后端的输出接头排模块和多个在前端的熔丝模块；

设置在配电板内的电路，该电路使电源输入接头模块和输出接头排模块与剩余电路模块的电路元件电气连接。

18.权利要求17的配电板，其特征在于，模块为有上边缘和下边缘表面的C形，上边缘表面和上边缘表面都确定了将熔丝构件固定于配电板壳体顶表面的接线孔。

19.权利要求18的配电板，其特征在于，使熔丝模块的下边缘表面凹陷以容纳壳体的底表面，其中，熔丝模块的下边缘表面和壳体的底表面形成了近似为平面的机板的底侧。

20.权利要求19的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成近似为平面的机板的顶侧。

21.权利要求20的配电板，其特征在于，使壳体的顶表面凹陷以容纳模块构件的上边缘表面，其中，模块构件的上边缘表面和顶表面形成近似为平面的机板的顶侧。

22.权利要求17的配电板，其特征在于，电路元件模块包括一排电源输出接头、电源输入连接、指示器上的LED电源和熔丝报警指示器，以及至少一个以下的电路元件：一个GMT熔丝插座位置，一个KTK熔丝插座位置，一个断路开关。

23.权利要求17的配电板，其特征在于，还包含托架，配置并布置成用于将壳体安装至支撑结构。

24.一种用于配电板的熔丝模块，其特征在于，该模块包括：

熔丝；

LED指示器；

模块构件，具有的上边缘表面和下边缘表面通过前表面连接，上边缘表面和下边缘表面与前表面近似垂直，上表面确定了将熔丝模块与熔断器板结合的接线孔，前表面确定了容纳熔丝的熔丝孔，前表面还确定了容纳LED指示器的熔丝报警孔，下边缘表面确定了第二接线孔。

25.一种用于配电板的KTK熔丝模块，其特征在于，该模块包括：

KTK熔丝：

LED指示器；

模块构件，具有的上边缘表面和下边缘表面通过前表面连接，上边缘表面和下边缘表面与前表面近似垂直，上表面确定了将熔丝模块与熔断器板结合的接线孔，前表面确定了容纳KTK熔丝的熔丝孔，前表面还确定了容纳LED指示器的熔丝报警孔，下边缘表面确定了第二接线孔，这个接线孔偏离于由上边缘表面的接线孔确定的轴，此轴与上边缘表面和下边缘表面垂直，使下边缘表面凹陷以配合配电板，下边缘表面与结合于下边缘表面的熔丝报警电路板结合，其中，熔丝报警电路板将KTK熔丝和LED指示器电气连接。

26.权利要求25的KTK熔丝，其特征在于，还包含安装到上边缘表面和下边缘表面其中一个的熔丝报警电路板，LED指示器可与熔丝报警电路板连接。

27.一种用于配电板的GMT熔丝插座位置模块，其特征在于，模块包括：

一组GMT熔丝插座位置；

LED指示器；

模块构件，具有的上边缘表面和下边缘表面通过前表面连接，上表面确定了将熔丝模块与熔断器板结合的接线孔，前表面确定了容纳一组熔丝插座位置的熔丝插座孔，前表面还确定了容纳LED指示器的熔丝报警孔，下边缘表面确定了第二接线孔，这个接线孔偏离于由上边缘表面的接线孔确定的轴，此轴与上边缘表面和下边缘表面垂直，使下边缘表面凹陷以配合配电板。

28.权利要求27的GMT熔丝插座位置模块，其特征在于，前表面确定了一组容纳一组熔丝指定管脚的孔。

29.一种形成熔断器板的底盘，其特征在于，包括：

带后表面、顶表面、底表面和两个相对侧表面的壳体，后表面配置了一个电源输入接头和一排电源输出接头，壳体确定了容纳电路元件模块的相对着后表面的开口前端，壳体也确定了配电板的内部；

由平行前缘沿确定的开口前端彼此隔开并彼此相对，每个边缘包括重复的接线孔的图案。

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