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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung.
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Verschiedene Arten von elektronischen Komponenten sind an verschiedenen Teilen eines Fahrzeugs angeordnet. Elektronische Steuereinheiten bzw. -geräte (ECUs), die an Teilen eines Fahrzeugs angebracht sind, werden benötigt, um verschiedene zu steuernde elektronische Komponenten, d.h. das Ein- und Ausschalten von Lasten, die Größe der Leistung und dergleichen, mit Schaltkreisen zu steuern.
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In einer in
2 von
JP 2012-236472 A gezeigten Konfiguration wird beispielsweise eine Ausgangsschaltung 40, die vier Halbleiterschaltelemente Q1H, Q1L, Q2H und Q2L beinhaltet, verwendet, um einen durch einen Elektromotor 20, der eine Last ist, fließenden Strom bidirektional zu steuern. Eine ECU, die eine solche Ausgangsschaltung (Schalterschaltung) enthält, ist im Allgemeinen über einen Kabelbaum, der einen vorbestimmten Verbinder enthält, mit einer Last verbunden.
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Die in ECUs vorgesehenen Schaltkreise müssen jedoch den Typen und Spezifikationen der Lasten entsprechen. Zum Beispiel sind bei der Steuerung eines Elektromotors, der eine bidirektionale Stromsteuerung erfordert, vier Schaltelemente für eine Last erforderlich, wie in der Ausgangsschaltung 40 in
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236472 A . Andererseits kann bei der Steuerung von Lasten wie einem Elektromotor, einer Lampe und einer Heizung, die keine Umschaltung der Antriebsrichtung erfordern, jede der Lasten durch einen Schalter allein gesteuert werden.
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Darüber hinaus kann ein Schalter zum Anlegen einer hohen Spannung an einen positiven Anschluss einer Last erforderlich sein, oder ein Schalter zum Anlegen einer niedrigen Spannung an einen negativen Anschluss einer Last kann erforderlich sein, abhängig von einem Typ und einer Spezifikation einer Last. Dementsprechend sind die Schaltungskonfigurationen von ECUs so ausgelegt, dass sie sich je nach den Unterschieden in der Anordnung der ECUs, den Unterschieden in der Spezifikation von Fahrzeugen und dergleichen auf verschiedene Weise ändern.
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Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, dass die Konfigurationen der ECUs so weit wie möglich vereinheitlicht werden, unabhängig von Unterschieden in Typ, Klasse und dergleichen zwischen Fahrzeugen. Eine solche Vereinheitlichung der Schaltungskonfigurationen trägt zur Verringerung der Teilenummern von Steuergeräten, zur Senkung der Herstellungskosten von ECUs, zur Vereinheitlichung der Befestigungsarbeiten und dergleichen bei.
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Wenn eine ECU, die üblicherweise in Fahrzeugen mit unterschiedlichen Spezifikationen verwendet werden kann, entworfen wird, ist jedoch ein Schaltkreis erforderlich, der mit den Spezifikationen aller Arten von Lasten zurechtkommt. Dementsprechend erhöht sich die Anzahl der zu installierenden Komponenten im Vergleich zu einer minimalen Anzahl von Komponenten, die für den Entwurf erforderlich sind.
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Zum Beispiel müssen vier Schaltelemente für eine Last installiert werden, wie in der Ausgangsschaltung 40 in
JP 2012-236472 A . Andererseits können auch nur ein oder zwei der vier Schaltelemente verwendet werden, je nach Art der tatsächlich an den Ausgang einer ECU angeschlossenen Last. In diesem Fall sind die verbleibenden zwei oder drei Schaltelemente der vier Schaltelemente nutzlos angebrachte Komponenten, die überhaupt nicht verwendet werden. Da solche nutzlos angebrachten Komponenten verschwendet werden, führt eine Erhöhung der Anzahl der Komponenten zu einem Anstieg der Kosten der ECU.
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Die vorliegende Offenbarung erfolgt in Anbetracht des obigen Umstands, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, die Abfallkomponenten reduzieren kann, die nutzlos angebracht sind, wenn Schaltungskonfigurationen in elektronischen Steuereinheiten oder dergleichen in einem Fahrzeug gemeinsam genutzt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Verbindervorrichtung hat einen Aufbau in einem Verbinder, in dem eine Vielzahl von Anschlüssen in eine Verbinderöffnung hineinragt. Die Vielzahl von Anschlüssen ist jeweils mit einer Vielzahl von Schaltern versehen, die unabhängige Zustände der Stromversorgung der Anschlüsse haben und dazwischen umschaltbar sind. Eine Vielzahl von Leiterplatten sind in der Verbinderöffnung in einem anbringbaren und abnehmbaren Zustand vorgesehen und sind jeweils so konfiguriert, dass sie mindestens zwei der Vielzahl von Anschlüssen elektrisch verbinden. Die mehreren Leiterplatten sind durch ein Isolierelement verbunden.
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Die vorliegende Offenbarung ist oben kurz beschrieben. Einzelheiten der vorliegenden Offenbarung können durch das Lesen von Modi zur Durchführung der Offenbarung (im Folgenden als „Ausführungsformen“ bezeichnet), die im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden, weiter geklärt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen eines Hauptteils einer Verbindervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines Verbinders zeigt, an dem eine Verbindungsplatte angebracht ist;
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Verbindungsplatte;
- 4 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Steuereinheit zeigt, die die Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet;
- 5 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Steuereinheit zeigt, die die Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet;
- 6 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Steuereinheit zeigt, die nicht die Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet; und
- 7 ist ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer elektronischen Steuereinheit zeigt, die nicht die Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen eines Hauptteils einer Verbindervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines Verbinders zeigt, an dem eine Verbindungsplatte 20 angebracht ist. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Verbindungsplatte 20 zeigt.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Verbinder 10 ein Verbindergehäuse 11 und eine Vielzahl von Metallanschlüssen 13a, 13b, 13c und 13d, die in dem Verbindergehäuse 11 untergebracht sind. Der Verbinder 10 ist ein Stecker (männlich) und hat eine rechteckige Verbinderöffnung 12.
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Die Metallanschlüsse 13a bis 13d sind parallel zueinander angeordnet und ragen in einer länglichen Stiftform in die Verbinderöffnung 12 in Richtung des in 1 gezeigten Pfeils Al. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat jeder der Metallanschlüsse 13a bis 13d eine rechteckige Querschnittsform. Die unteren Endseiten der Metallanschlüsse 13a bis 13d sind mit einer Schaltung, z.B. einer Leiterplatte, verbunden.
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Der Verbinder 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ferner die in 1 gezeigte Verbindungsplatte 20. Die Verbindungsplatte 20 hat eine dünne flache Plattenform und hat eine äußere Form, die im wesentlichen die gleiche ist wie eine Querschnittsform einer inneren Umfangswand der Verbinderöffnung 12. Die Verbindungsplatte 20 ist an der Verbinderöffnung 12 des Verbindergehäuses 11 anbringbar und von ihr abnehmbar. Mehrere Verbindungsplatten 20 verschiedener Typen können vorbereitet werden, um entsprechend der Verwendung des Verbinders 10 ausgewählt zu werden.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Verbindungsplatte 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Kupferplatten 21, 22 und ein Isolierelement 23. Jede der Kupferplatten 21, 22 hat eine dünne Plattenform und weist eine Pfeilrichtung A2 als Längsrichtung auf.
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Die Kupferplatte 21 hat zwei Durchgangslöcher 21a, 21b, durch die die Metallanschlüsse 13a, 13b eingeführt werden können. Die Durchgangslöcher 21a, 21b haben die gleiche Form und Größe wie die äußeren Formen der Metallanschlüsse 13a, 13b. In ähnlicher Weise hat die Kupferplatte 22 zwei Durchgangslöcher 22a, 22b, durch die die Metallanschlüsse 13c, 13d eingeführt werden können. Die Durchgangslöcher 22a, 22b haben die gleichen Formen und Größen wie die äußeren Formen der Metallanschlüsse 13c, 13d.
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Wie in 3 gezeigt, können in einem Zustand, in dem die Kupferplatte 21, das Isolierelement 23 und die Kupferplatte 22 in Pfeilrichtung A3 angeordnet sind, diese Komponenten seitlich gekoppelt werden, um integriert zu werden. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist die Kupferplatte 21 mit konkaven Abschnitten 21c, 21d in einer ihrer Seitenflächen ausgebildet. Die Kupferplatte 22 ist mit einem konvexen Abschnitt 22c und einem konvexen Abschnitt 22d an einer ihrer Seitenflächen versehen. Das Isolierelement 23 ist mit konvexen Abschnitten 23a, 23b an seiner vorderen Seitenfläche und mit konkaven Abschnitten 23c, 23d an seiner hinteren Seitenfläche ausgebildet.
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Die Kupferplatte 21 und das Isolierelement 23 werden durch Ausrichten und Einpassen des konkaven Abschnitts 21c und des konvexen Abschnitts 23a bzw. des konkaven Abschnitts 21d und des konvexen Abschnitts 23b miteinander verbunden. Die Kupferplatte 22 und das Isolierelement 23 werden durch Einpassen des konkaven Abschnitts 23c und des konvexen Abschnitts 22c bzw. des konkaven Abschnitts 23d und des konvexen Abschnitts 22d miteinander verbunden. Die Verbindungsplatte 20, in der die Kupferplatten 21, 22 und das Isolierelement 23 gekoppelt und integriert sind, wird in die Verbinderöffnung 12 des Verbindergehäuses 11 eingesetzt und installiert, wie in 1 gezeigt. In der in 3 beschriebenen Ausführungsform hat die Kupferplatte 21 die konkaven Abschnitte 21c, 21d. Die Kupferplatte 21 kann konvexe Abschnitte aufweisen, die an konkave Abschnitte des Isolierteils 23 angepasst sind. In ähnlicher Weise kann die Kupferplatte 22 konkave Abschnitte aufweisen, die auf konvexe Abschnitte des Isolierelements 23 eingepasst sind.
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Wenn die Verbindungsplatte 20 am Verbindergehäuse 11 installiert wird, werden die Metallanschlüsse 13a bis 13d und die Verbindungsplatte 20 innerhalb des Verbindergehäuses 11 gekoppelt, wie in 2 gezeigt. Das heißt, dass die Metallanschlüsse 13a bis 13d die Durchgangslöcher 21a, 21b, 22a bzw. 22b durchdringen.
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Die Kupferplatten 21, 22 und die Metallanschlüsse 13a bis 13d bestehen aus einem Leiter mit hoher Leitfähigkeit, so dass die Kupferplatte 21 und der Metallanschluss 13a elektrisch verbunden sind und die Kupferplatte 21 und der Metallanschluss 13b elektrisch verbunden sind. Ferner sind die Kupferplatte 22 und der Metallanschluss 13c elektrisch verbunden, und die Kupferplatte 22 und der Metallanschluss 13d sind elektrisch verbunden.
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Dementsprechend sind Stromkreise der beiden Metallanschlüsse 13a, 13b über die Kupferplatte 21 elektrisch verbunden (kurzgeschlossen). In ähnlicher Weise sind die Stromkreise der beiden Metallanschlüsse 13c, 13d über die andere Kupferplatte 22 elektrisch miteinander verbunden. Da das Isolierelement 23 zwischen den beiden Kupferplatten 21, 22 angeordnet ist, sind die Stromkreise der Metallanschlüsse 13a, 13b von den Stromkreisen der Metallanschlüsse 13c, 13d elektrisch isoliert.
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Die Kupferplatten 21, 22 sind an Abschnitten 20a in der Nähe der Umfangswände der Durchgangslöcher 21a, 21b, 22a und 22b mit elastischen Elementen wie Metallfedern versehen, um einen guten Kontaktzustand der Kontaktpunkte mit den Metallanschlüssen 13a bis 13d aufrechtzuerhalten. Der Kontaktzustand zwischen den Kupferplatten 21, 22 und den Metallanschlüssen 13a bis 13d kann auch durch eine Presspassungsstruktur oder Ähnliches aufrechterhalten werden.
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Selbst wenn die Verbindungsplatte 20 an der Verbinderöffnung 12 des Verbindergehäuses 11 installiert ist, ragen die oberen Enden der Metallanschlüsse 13a bis 13d weiter nach oben aus der Verbindungsplatte 20 heraus. Dementsprechend kann eine Gegenbuchse (weiblich, nicht gezeigt) angebracht und mit der Steckeröffnung 12 des Verbinders 10 gekoppelt werden, nachdem die Verbindungsplatte 20 am Verbindergehäuse 11 angebracht wurde. Elektronische Komponenten verschiedener Lasten können über einen Kabelbaum mit der Buchse verbunden werden.
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<Konfiguration der elektronischen Steuereinheit mit Hilfe der Anschlussvorrichtung>
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4 und 5 zeigen die elektrischen Schaltungen von zwei Typen von elektronischen Steuereinheiten 100A, 100B, die den in 1 bis 3 gezeigten Verbinder 10 verwenden. Die in 4 gezeigte elektronische Steuereinheit 100A wurde unter der Annahme entworfen, dass sie die Erregung eines Elektromotors steuert, der eine bidirektionale Antriebssteuerung als Last L1 benötigt.
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Die elektronische Steuereinheit 100A umfasst vier unabhängige Halbleiterschaltelemente Q1, Q2, Q3 und Q4 sowie eine Steuereinheit 35. Die beiden Halbleiterschaltelemente Q1, Q3 bilden jeweils Hi-Seiten-Ausgangsschaltungen 31, 33, und die verbleibenden beiden Halbleiterschaltelemente Q2, Q4 bilden jeweils Lo-Seiten-Ausgangsschaltungen 32, 34.
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Die Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 31 kann eine hohe Spannung an eine Ausgangsseite liefern, wenn das Halbleiterschaltelement Q1 leitend ist. Die Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 32 kann eine niedrige Spannung an eine Ausgangsseite liefern, wenn das Halbleiterschaltelement Q2 leitend ist. Die Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 33 kann eine hohe Spannung an eine Ausgangsseite liefern, wenn das Halbleiterschaltelement Q3 leitend ist. Die Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 34 kann eine niedrige Spannung an eine Ausgangsseite liefern, wenn das Halbleiterschaltelement Q4 leitend ist.
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In der elektronischen Steuereinheit 100A sind die Ausgänge der Hi-Seiten-Ausgangsschaltungen 31, 33 und der Lo-Seiten-Ausgangsschaltungen 32, 34 mit dem Verbinder 10 verbunden. Der Ausgang der Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 31 ist mit dem Metallanschluss 13a des Verbinders 10 verbunden, der Ausgang der Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 32 ist mit dem Metallanschluss 13b des Verbinders 10 verbunden, der Ausgang der Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 33 ist mit dem Metallanschluss 13c des Verbinders 10 verbunden, und der Ausgang der Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 34 ist mit dem Metallanschluss 13d des Verbinders 10 verbunden.
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Die Verbindungsplatte 20 ist an dem Verbinder 10 angebracht. Dementsprechend sind die Metallanschlüsse 13a, 13b des Verbinders 10 durch die Kupferplatte 21 elektrisch verbunden, und die Metallanschlüsse 13c, 13d sind durch die Kupferplatte 22 elektrisch verbunden.
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Die Last L1 ist über einen vorbestimmten Kabelbaum mit dem Verbinder 10 verbunden. Die Last L1 hat einen Pluspol und einen Minuspol, die mit den Metallanschlüssen 13a bzw. 13d des Verbinders 10 verbunden sind. Der positive Anschluss der Last L1 ist auch mit dem Metallanschluss 13b über die Kupferplatte 21 verbunden, und der negative Anschluss der Last L1 ist auch mit dem Metallanschluss 13c über die Kupferplatte 22 verbunden.
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Wenn die Steuereinheit 35 die Halbleiterschaltelemente Q1, Q2, Q3 und Q4 so steuert, dass sie sich in einem leitenden, nichtleitenden, nicht-leitenden bzw. leitenden Zustand befinden, fließt ein Strom durch die Last L1 in einer Vorwärtsrichtung. Wenn die Steuereinheit 35 die Halbleiterschaltelemente Q1, Q2, Q3 und Q4 so steuert, dass sie sich in einem nicht leitenden, leitenden, leitenden und nichtleitenden Zustand befinden, fließt ein Strom durch die Last L1 in umgekehrter Richtung.
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Die in 5 gezeigte elektronische Steuereinheit 100B ist dagegen so konzipiert, dass sie die Erregung von vier Lasten L2, L3, L4 und L5 getrennt steuert. Im Beispiel von 5 handelt es sich bei den beiden Lasten L2, L4 um Elektromotoren, die das Anlegen einer hohen Spannung erfordern. Die beiden Lasten L3 und L5 sind Lampen (LP), an die eine niedrige Spannung angelegt werden muss.
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Ähnlich wie bei der elektronischen Steuereinheit 100A aus 4 umfasst eine interne Schaltung der elektronischen Steuereinheit 100B die Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 31, die Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 32, die Hi-Seiten-Ausgangsschaltung 33, die Lo-Seiten-Ausgangsschaltung 34 und die Steuereinheit 35. Das heißt, die beiden Arten von elektronischen Steuereinheiten 100A, 100B verwenden eine Schaltung mit einer gemeinsamen Konfiguration.
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In der elektronischen Steuereinheit 100B von 5 ist die Verbindungsplatte 20 jedoch nicht an dem Verbinder 10 angebracht. Dementsprechend befinden sich die Stromkreise der vier Metallanschlüsse 13a bis 13d des Verbinders 10 jeweils in einem unabhängigen Zustand.
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In der in 5 dargestellten elektronischen Steuereinheit 100B kann die Steuereinheit 35 eine hohe Spannung an einen Anschluss der Last L2 anlegen und die Last L2 ansteuern, indem sie das Halbleiterschaltelement Q1 in einen leitenden Zustand steuert. Die Steuereinheit 35 kann eine niedrige Spannung an einen Anschluss der Last L3 anlegen und die Last L3 ansteuern, indem das Halbleiterschaltelement Q2 in einen leitenden Zustand gesteuert wird.
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Die Steuereinheit 35 kann eine hohe Spannung an einen Anschluss der Last L4 anlegen und die Last L4 ansteuern, indem sie das Halbleiterschaltelement Q3 in einen leitenden Zustand steuert. Die Steuereinheit 35 kann eine niedrige Spannung an einen Anschluss der Last L5 anlegen und die Last L5 ansteuern, indem sie das Halbleiterschaltelement Q4 in einen leitenden Zustand steuert.
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Das heißt, durch die Verbindung der elektrischen Schaltungen wie in der elektronischen Steuereinheit 100A von 4 und der elektronischen Steuereinheit 100B von 5 unter Verwendung des in den 1 bis 3 gezeigten Verbinders 10 können die Lasten L1 bis L5 mit unterschiedlichen Spezifikationen angemessen gesteuert werden, selbst wenn elektrische Schaltungen mit der gleichen Konfiguration in den Einheiten verwendet werden. Da alle vier Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4, die in den Einheiten installiert sind, effektiv genutzt werden können, können unnötig angebrachte Komponenten reduziert werden.
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<Konfiguration der elektronischen Steuereinheit über den allgemeinen Anschluss>
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Die 6 und 7 zeigen die elektrischen Schaltungen von zwei Arten von elektronischen Steuereinheiten 100C, 100D, die einen allgemeinen Verbinder 50 verwenden.
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In der in 6 gezeigten elektronischen Steuereinheit 100C ist die Last L1 mit einer Ausgangsseite des Verbinders 50 verbunden, der eine allgemeine Struktur aufweist. Ähnlich wie bei der elektronischen Steuereinheit 100A aus 4 ist es erforderlich, dass ein Strom durch die Last L1 in zwei Richtungen fließt. Aus diesem Grund sind in einer internen Schaltung der elektronischen Steuereinheit 100C die Ausgänge der beiden Halbleiterschaltelemente Q1, Q2 vor dem Verbinder 50 elektrisch miteinander verbunden. Die Ausgänge der beiden Halbleiterschaltelemente Q3, Q4 sind stromaufwärts des Verbinders 50 elektrisch miteinander verbunden.
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Die in 7 gezeigte elektronische Steuereinheit 100D ist dagegen unter der Voraussetzung konzipiert, dass eine interne Schaltung mit der gleichen Konfiguration wie die der elektronischen Steuereinheit 100C aus 6 verwendet wird. In der elektronischen Steuereinheit 100D von 7 sind zwei Arten von Lasten L2, L3 mit der Ausgangsseite des Verbinders 50 verbunden.
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Hier soll die Last L2 durch Anlegen einer hohen Spannung angesteuert werden, und daher verbindet die elektronische Steuereinheit 100D die Last L2 über den Verbinder 50 mit einer Ausgangsseite des Halbleiterschaltelements Q1. Die Last L3 soll durch Anlegen einer niedrigen Spannung angesteuert werden, und daher verbindet die elektronische Steuereinheit 100D die Last L3 über den Verbinder 50 mit einer Ausgangsseite des Halbleiterschaltelements Q4.
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In den Konfigurationen der 6 und 7 können die elektronischen Steuereinheiten 100C, 100D eine gemeinsame interne Schaltung verwenden. Die Ausgänge der Halbleiterschaltelemente Q1, Q2 sind jedoch von vornherein mit dem gemeinsamen Schaltkreis verbunden, und die Ausgänge der Halbleiterschaltelemente Q3 und Q4 sind von vornherein mit dem gemeinsamen Schaltkreis verbunden, so dass diese Konfiguration nicht geändert werden kann. Aus diesem Grund werden, obwohl die elektronische Steuereinheit 100D von 7 das Halbleiterschaltelement Q1 zum Ansteuern der Last L2 und das Halbleiterschaltelement Q4 zum Ansteuern der Last L3 verwendet, die verbleibenden zwei Halbleiterschaltelemente Q2, Q3 nicht effektiv verwendet. Das heißt, die beiden Halbleiterschaltelemente Q2, Q3 und die damit verbundenen Komponenten sind nutzlos angebracht, und die Kosten der Vorrichtung werden voraussichtlich durch die Menge der in der elektronischen Steuereinheit 100D installierten Abfallkomponenten steigen.
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Wie oben beschrieben, kann der Verbinder 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Schaltungseinheit mit einer gemeinsamen internen Schaltungskonfiguration verwenden, wenn Lasten unterschiedlicher Typen und Spezifikationen an eine Ausgangsseite angeschlossen werden, wie in den elektronischen Steuereinheiten 100A, 100B der 4 und 5. Darüber hinaus kann die Schaltungskonfiguration bei Bedarf am Verbinder geändert werden, indem die am Verbinder 10 angebrachte Verbindungsplatte 20 angebracht, abgenommen oder ausgetauscht wird. Aus diesem Grund können alle Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4, die in der internen Schaltung wie in den elektronischen Steuereinheiten 100A, 100B installiert sind, effektiv genutzt werden. Das heißt, dass die Anzahl der Komponenten, die nutzlos angebracht sind, wie die Halbleiterschaltelemente Q2, Q3 in 7, reduziert werden kann. Dementsprechend kann eine Steuereinheit mit einer gemeinsamen Konfiguration ohne Konstruktionsänderungen verwendet werden, selbst wenn die Spezifikationen eines Fahrzeugs oder die Spezifikationen der einzubauenden Ausrüstung häufig geändert werden, wie im Fall einer fahrzeuginternen Vorrichtung, und die Anzahl der nutzlos angebrachten Komponenten kann reduziert werden.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in geeigneter Weise modifiziert, verbessert und dergleichen werden. Darüber hinaus werden Materialien, Formen, Größen, Anzahl, Anordnung Positionen und dergleichen von Komponenten in der oben beschriebenen Ausführungsform frei gewählt und sind nicht begrenzt, solange die vorliegende Offenbarung umgesetzt werden kann.
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In der Verbindungsplatte 20, die an dem in den 1 bis 3 gezeigten Verbinder 10 angebracht ist, werden beispielsweise die beiden Metallanschlüsse 13a, 13b üblicherweise durch die Kupferplatte 21 verbunden, und die beiden Metallanschlüsse 13c, 13d werden üblicherweise gleichzeitig durch die Kupferplatte 22 verbunden. Alternativ kann z.B. die Kupferplatte 22 durch ein Isolierelement ersetzt werden, die beiden Metallanschlüsse 13a, 13b können durch die Kupferplatte 21 verbunden werden, und die Schaltkreise der beiden Metallanschlüsse 13c, 13d können unabhängig voneinander verwendet werden. Alternativ können drei Metallanschlüsse gemeinsam durch die L-förmige Kupferplatte 21 verbunden werden, und die verbleibende eine Metallanschluss kann allein das Isolierelement durchdringen. Mehrere Typen von Verbindungsplatten 20 mit unterschiedlichen Konfigurationen können im Voraus vorbereitet und zwischen den Typen ausgetauscht und je nach Bedarf verwendet werden.
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Hier werden Merkmale der Verbindungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kurz zusammengefasst und aufgelistet.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Verbindervorrichtung einen Aufbau (Verbindungsplatte 20) in einem Verbinder (10) auf, in dem eine Vielzahl von Anschlüssen (Metallanschlüsse 13a bis 13d) in eine Verbinderöffnung (12) hineinragen.) Die Vielzahl von Anschlüssen ist jeweils mit einer Vielzahl von Schaltern (Halbleiterschaltelemente Q1 bis Q4) versehen, die unabhängige Zustände der Stromversorgung der Anschlüsse haben und dazwischen schaltbar sind. Eine Vielzahl von Leiterplatten (Kupferplatten 21, 22) sind in der Verbinderöffnung in einem anbringbaren und abnehmbaren Zustand vorgesehen und sind jeweils so konfiguriert, dass sie mindestens zwei der Vielzahl von Anschlüssen elektrisch verbinden. Die mehreren Leiterplatten (Kupferplatten 21, 22) sind durch ein Isolierelement (23) verbunden.
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Gemäß der Verbindervorrichtung mit der obigen Konfiguration kann das Vorhandensein und die Abwesenheit der elektrischen Verbindung zwischen der Vielzahl von Anschlüssen durch Anbringen und Lösen der Leiterplatten an und von der Verbinderöffnung umgeschaltet werden. Dementsprechend ist es möglich, eine Steuerung durchzuführen, die den Unterschieden in der Spezifikation zwischen den stromabwärts des Verbinders angeschlossenen Lasten entspricht, während eine gemeinsame Konfiguration einer stromaufwärts gelegenen elektrischen Schaltung (ECU oder dergleichen), die die Vielzahl von Schaltern enthält, beibehalten wird. Aus diesem Grund kann leicht verhindert werden, dass Komponenten (Schalter oder dergleichen), die in der ECU mit einer gemeinsamen Konfiguration installiert sind, nutzlos angeschlossen werden.
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Gemäß einem Aspekt des vorliegenden Aspekts ist eine Fläche der Mehrzahl von Leiterplatten und des Isolierelements im Wesentlichen gleich groß wie eine Fläche der Verbinderöffnung (12) (siehe 1), wenn man sie in einer Erstreckungsrichtung (Richtung A1) der Anschlüsse in einem Zustand betrachtet, in dem die Mehrzahl von Leiterplatten durch das Isolierteil gekoppelt ist.
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Gemäß der Verbindervorrichtung mit der obigen Konfiguration kann die Vielzahl von Leiterplatten und das Isolierelement, die miteinander gekoppelt sind, einfach und fest an der Verbinderöffnung befestigt werden, indem die Bereiche gemeinsam genutzt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Vielzahl von Schaltern einen ersten Schalter (Halbleiterschaltelement Q1), um eine Hochspannung an einen ersten Anschluss (Metallanschluss 13a) auszugeben, und einen zweiten Schalter (Halbleiterschaltelement Q2), um eine Niederspannung an einen zweiten Anschluss (Metallanschluss 13b) auszugeben.) Die Leiterplatten bilden ein Verbindungselement (Verbindungsplatte 20), das den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss in einem Zustand, in dem sie in der Verbinderöffnung installiert sind, elektrisch verbindet.
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Gemäß der Verbindervorrichtung, die die obige Konfiguration aufweist, kann eine Last, die die Hochspannung benötigt, unter Verwendung des Ausgangs des ersten Schalters betrieben werden, und eine Last, die die Niederspannung benötigt, kann unter Verwendung des Ausgangs des zweiten Schalters betrieben werden. Ferner können durch Anbringen des Verbindungselements an der Verbinderöffnung der erste Schalter und der zweite Schalter kombiniert werden, und ein Strom kann bidirektional durch eine Last fließen, die ein Umschalten einer Antriebsrichtung erfordert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Mehrzahl von Schaltern einen ersten Schalter (Halbleiterschaltelement Q1), um eine Spannung mit hohem Pegel an einen ersten Anschluss (Metallanschluss 13a) auszugeben, einen zweiten Schalter (Halbleiterschaltelement Q2), um eine Spannung mit niedrigem Pegel an einen zweiten Anschluss (Metallanschluss 13b) auszugeben, einen dritten Schalter (Halbleiterschaltelement Q3), um eine Spannung mit hohem Pegel an einen dritten Anschluss (Metallanschluss 13c) auszugeben, und einen vierten Schalter (Halbleiterschaltelement Q4) zur Ausgabe einer Spannung mit niedrigem Pegel an einen vierten Anschluss (Metallanschluss 13d). Die Leiterplatten umfassen in einem Zustand, in dem sie an der Verbinderöffnung installiert sind, ein erstes Verbindungselement (Kupferplatte 21), das den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss elektrisch verbindet, ein zweites Verbindungselement (Kupferplatte 22), das den dritten Anschluss und den vierten Anschluss elektrisch verbindet, und das Isolierelement (23), das das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement in einem Zustand physikalisch koppelt, in dem das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement elektrisch isoliert sind.
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Gemäß der Steckervorrichtung mit der obigen Konfiguration kann eine H-Brückenschaltung, wie in 4 gezeigt, durch eine Kombination des ersten Schalters, des zweiten Schalters, des dritten Schalters und des vierten Schalters realisiert werden. Dies erleichtert die Steuerung einer Last, wie z. B. eines Elektromotors, der das Umschalten einer Antriebsrichtung erfordert.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst die Vielzahl von Schaltern einen ersten Schalter zur Ausgabe einer Spannung mit hohem Pegel an einen ersten Anschluss, einen zweiten Schalter zur Ausgabe einer Spannung mit niedrigem Pegel an einen zweiten Anschluss, einen dritten Schalter zur Ausgabe einer Spannung mit hohem Pegel an einen dritten Anschluss, und einen vierten Schalter zur Ausgabe einer Spannung mit niedrigem Pegel an einen vierten Anschluss. Die Leiterplatten umfassen in einem Zustand, in dem sie an der Verbinderöffnung installiert sind, ein erstes Verbindungselement, das den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss elektrisch verbindet, ein zweites Verbindungselement, das den dritten Anschluss und den vierten Anschluss elektrisch verbindet, und das Isolierelement, das das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement in einem Zustand physisch koppelt, in dem das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement elektrisch isoliert sind. Das erste Verbindungselement (Kupferplatte 21) hat ein erstes Durchgangsloch (Durchgangsloch 21a) und ein zweites Durchgangsloch (Durchgangsloch 21b), durch die der erste Anschluss bzw. der zweite Anschluss eingeführt werden. Das zweite Verbindungselement (Kupferplatte 22) weist ein drittes Durchgangsloch (Durchgangsloch 22a) und ein viertes Durchgangsloch (Durchgangsloch 22b) auf, durch die der dritte Anschluss bzw. der vierte Anschluss eingeführt werden. Das erste Verbindungselement hat einen ersten konkaven Abschnitt oder einen ersten konvexen Abschnitt (konkaver Abschnitt 21c, konkaver Abschnitt 21d), die in einer Richtung, die die Einführungsrichtung der Anschlüsse schneidet, an das Isolierelement angepasst sind. Das zweite Verbindungselement hat einen zweiten konkaven Abschnitt oder einen zweiten konvexen Abschnitt (konvexer Abschnitt 22c, konvexer Abschnitt 22d), die an dem Isolierelement in der Richtung angebracht sind, die sich mit der Einführungsrichtung der Anschlüsse schneidet.
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Gemäß der Verbindervorrichtung mit der obigen Konfiguration ist es möglich, eine Leiterplatte mit einer geeigneten Konfiguration zu implementieren, die zum Bilden einer H-Brückenschaltung mit einer Kombination aus dem ersten Schalter, dem zweiten Schalter, dem dritten Schalter und dem vierten Schalter erforderlich ist. Das erste Verbindungselement und das Isolierelement können gekoppelt werden, und das zweite Verbindungselement und das Isolierelement können gekoppelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012236472 A [0003, 0008]
- JP 2012 [0004]
- JP 236472 A [0004]
