DE60119610T2

DE60119610T2 - Elektrisches Verbindungsgehäuse

Info

Publication number: DE60119610T2
Application number: DE60119610T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya 1-14 Nishisuehiro-cho Yokkaichi-ken Sumida; Hisaki 1-14 Nishisuehiro-cho Yokkaichi-ken Mayumi; Nobuchika 1-14 Nishisuehiro-cho Yokkaichi-ken Kobayashi; Koji 1-14 Nishisuehiro-cho Yokkaichi-ken Kasai; Yuuji 1-14 Nishisuehiro-cho Yokkaichi-ken Saka
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: US20010049211A1; US6506060B2; EP1145914A3; DE60119610D1; EP1145914A2; EP1145914B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Verbindungsgehäuse, das geeignet ist, beispielsweise an einem Kabelbaum bzw. einer Verkabelung in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil angeschlossen zu werden.
Beschreibung des Standes der Technik
Vor kurzem hat die Zunahme von elektrischen und elektronischen Komponententeilen, welche in einem Fahrzeug montiert bzw. angeordnet werden, zu einer Zunahme von Schaltkreisen bzw. Schaltungen, die in elektrischen Verbindungsgehäusen unterzubringen sind, und Verbindungsgehäusen im Fahrzeug geführt. Somit ist es, wenn Verzweigungs- bzw. Abzweigschaltkreise bei einer hohen Dichte ausgebildet werden, notwendig, eine große Anzahl von Komponententeilen an einem Verbindungsgehäuse oder dgl. zu montieren, was eine Zunahme einer Herstellungskomplexität verursacht.
In einem Verbindungsgehäuse, das in EP-A-985 585 (entsprechend JP-A-2000-92660) geoffenbart ist und in der vorliegenden 19 gezeigt und das die Merkmale des ersten Teils von Patentanspruch 1 aufweist, sind Sammelschienen 5A–5D eine auf einer anderen zwischen einem oberen Gehäuseteile 2 und einem unteren Gehäuseteil 3 laminiert, wobei Isolationsplatten 4A–4E zwischen den Sammelschienen 5A–5D zwischengeschaltet sind. Das obere Gehäuseteil 2 weist einen einen Verbinder aufnehmenden Abschnitt 2a, einen ein Relais aufnehmenden Abschnitt 2b und einen eine Sicherung aufnehmenden Abschnitt 2c auf, auf welchen in einer Verwen dung jeweils Verbinder 6, Relais 7 und Sicherungen 8 montiert sind. Anschlüsse der Verbinder 6, der Relais 7 und der Sicherungen 8 sind mit Fahnen bzw. Fortsätzen 5a, die von den Sammelschienen vorragen, direkt verbunden oder sind mit den Sammelschienen durch weiterleitende Anschlüsse verbunden. Das untere Gehäuseteil 3 weist auch einen einen Verbinder aufnehmenden Abschnitt 3a auf, um Verbinder mit Fortsätzen zu verbinden, die von den Sammelschienen vorragen.
Im Verbindungsgehäuse 1 erhöhen sich mit der Zunahme der Anzahl von Schaltkreisen die Fläche und die Anzahl von Schichten bzw. Lagen der Sammelschienen und somit wird die Größe des Verbindungsgehäuses groß. Wenn die einen Verbinder, ein Relais und eine Sicherung aufnehmenden Abschnitte sowohl auf den oberen als auch unteren Gehäuseteilen angeordnet sind, um Verbinder, Relais und Sicherungen an interne Schaltkreise des Verbindungsgehäuses anzuschließen, ist es möglich, die Fläche bzw. den Bereich des Verbindungsgehäuses kleiner zu machen als in dem Fall, wo die aufnehmenden Abschnitte nur am oberen Gehäuseteil oder dem unteren Gehäuseteil montiert sind.
Wenn die einen Verbinder, ein Relais und eine Sicherung aufnehmenden Abschnitte sowohl auf den oberen als auch unteren Gehäuseteilen montiert sind, so daß sie vertikal gegenüberliegend sind, müssen jedoch die gebogenen Fahnen bzw. Fortsätze der Sammelschienen einander überlappen und können somit nicht mühelos bzw. leicht angeordnet werden. In diesem Fall ist es notwendig, Fahnen bzw. Fortsätze auf Sammelschienen von anderen Schichten auszubilden, was eine Erhöhung der Anzahl von Schichten von Sammelschienen verursacht, und somit zu der Zunahme der Höhe des Verbindungsge häuses führt. D.h. das Verbindungsgehäuse ist notwendigerweise groß.
Weiterhin ist das oben beschriebene Verbindungsgehäuse so konstruiert, daß die Sammelschienen an die Verbinder, die Sicherungen und die Relais angeschlossen sind. Somit ist es, wenn die Spezifikation der Verbindung zwischen dem internen Schaltkreis und den Sicherungen und/oder den Relais geändert wird, notwendig, den gesamten internen Schaltkreis zu ändern. Dementsprechend ist das oben beschriebenen Verbindungsgehäuse nicht fähig, eine Schaltkreisänderung mühelos bzw. leicht zuzulassen.
Es wurden einige Vorschläge gemacht für auswechselbare Module in elektrischen Schaltkreisen von Automobilen.
US-A-5179503 zeigt ein modulares Automobilenergie- bzw. -stromverteilungsgehäuse, das auswechselbare Module aufweist, die Relais oder Sicherungen tragen. Die Relais oder Sicherungen in jedem Modul sind direkt an Anschlüsse von Leitungen von Kabelbäumen angeschlossen. Ein Paar von Sammelschienen verbindet Leistungs- bzw. Stromanschlüsse mit den Sicherungen von drei Maxi-Sicherungs-Modulen. Es gibt keine Diskussion einer gegenseitigen Verbindung der Module.
US-A-5581130 offenbart demontierbare Multifunktionsmodule in individuellen bzw. einzelnen Gehäusen, welche auf einer Leiterplatte montiert sind. Jedes Modul ist elektrisch an die Energie- bzw. Stromzufuhrverteilungsschicht der Platte durch einen Stift angeschlossen. Alternativ werden bzw. sind drei Module gezeigt, die miteinander durch zwei elektrische und mechanische koppelnde Stangen bzw. Stäbe verbunden sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungsgehäuse zur Verfügung zu stellen, welches dünn gemacht werden kann und die Anzahl von Schichten von Sammelschienen, die in ihm untergebracht sind, auf einem Minimum halten kann und welches eine Schaltkreisänderung leicht erlauben kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisches Verbindungsgehäuse zur Verfügung gestellt, welches adaptiert ist, um eine elektrische Verbindung zu einer Mehrzahl von elektrischen Verbindern, einer Mehrzahl von Sicherungen und einer Mehrzahl von Relais zur Verfügung zu stellen, welches aufweist

(i) obere und untere Gehäuseteile, welche miteinander verbunden sind, um ein Gehäuse bzw. eine Ummantelung zur Verfügung zu stellen; und
(ii) einen Basisschaltkreis, welcher eine Vielzahl von ersten Sammelschienen und Isolationsschichten bzw. -lagen miteinander gestapelt aufweist, wobei die Isolationsschichten zwischen den Sammelschienen in der Stapelrichtung zwischengeschaltet sind, wobei der Basisschaltkreis in dem Gehäuse montiert bzw. angeordnet ist und die ersten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit elektrischen Verbindern in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen; gekennzeichnet durch:
(iii) einen Sicherungsschaltkreis, welcher ein Sicherungsschaltkreissubstrat, welches von dem Basisschaltkreis getrennt ist, und eine Vielzahl von zweiten Sammelschienen aufweist, welche an dem Sicherungsschaltkreissubstrat festgelegt sind, wobei der Sicherungsschaltkreis in dem Gehäuse montiert ist und die zweiten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit Sicherungen in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen; und
(iv) einen Relaisschaltkreis, welcher ein Relaisschaltkreissubstrat, welches von dem Basisschaltkreis verschieden bzw. getrennt ist, und eine Vielzahl von dritten Sammelschienen aufweist, welche an dem Relaisschaltkreissubstrat festgelegt sind, wobei der Relaisschaltkreis in dem Gehäuse montiert ist und die dritten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit Relais in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen;
(v) wobei die zweiten Sammelschienen und die dritten Sammelschienen mit den ersten Sammelschienen durch ein Verschweißen verbunden sind.

Im Verbindungsgehäuse der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, sind die ersten Sammelschienen des Basisschaltkreises gesondert bzw. getrennt von den zweiten Sammelschienen für Sicherungen und den dritten Sammelschienen für Relais bereitgestellt, indem die Schaltkreise geteilt werden, und sind bzw. werden durch ein Verschweißen verbunden. Die jeweiligen Substrate sind getrennt, d.h. gesonderte Elemente im Gehäuse, wie dies in den Ausführungen unten gezeigt ist. Dies ist im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren, in welchem elektrisch leitende bzw. leitfähige Blätter gestanzt werden, um den Verbinderverbindungsschaltkreis, den Sicherungsverbindungsschaltkreis und den Relaisverbindungsschaltkreis einstückig auszubilden und Fahnen bzw. Fortsätze, die an Verbinder anzuschließen sind, Fahnen bzw. Fortsätze, die an Sicherungen anzuschließen sind, und Fahnen bzw. Fortsätze auszubilden, die an Relais anzuschließen sind, und in einem einzigen Stapel gestapelt werden, wobei die Schaltkreise somit in einer komplizierten Art und Weise gehandhabt und angeordnet werden, was eine Zunahme des Raums bzw. der Fläche der Sammelschienen und die Verwendung einer großen Anzahl der Sammelschienen verursacht. Andererseits ist es gemäß der vorliegenden Erfindung, weil die Schaltkreise geteilt und verschweißt werden, möglich, die Komplikation von einander überlappenden Fahnen bzw. Fortsätzen zu vermeiden und eine große Anzahl von Sammelschienen zu vermeiden. Somit ist es möglich, ein dünnes oder kompaktes Verbindungsgehäuse auszubilden. Weiterhin kann, weil die Schaltkreise der Sammelschienen leicht arrangiert und angeordnet werden können, der Bereich bzw. die Fläche jeder Sammelschiene verringert werden. Als eine Folge ist es, selbst obwohl die Sammelschienen getrennt für die Verbinderverbindungen einerseits und die Sicherungsverbindungen und die Relaisverbindungen andererseits bereitgestellt werden, möglich, den gesamten Raum bzw. Bereich der Sammelschienen zu verringern und eine Zunahme der Fläche des Verbindungsgehäuses zu vermeiden.
In einer Form der Erfindung werden das Sicherungsmodul, das den Sicherungsverbindungsschaltkreis aufweist, und das Relaismodul, das den Relaisverbindungsschaltkreis aufweist, gesondert zur Verfügung gestellt, d.h. auf getrennten Substraten. Somit braucht, wenn irgendein Merkmal der Spezifikation der Sicherung und des Relais geändert wird, nur das Sicherungsmodul oder das Relaismodul gewechselt zu werden, um ein verschiedenes Design des Gehäuses herzustellen. D.h. die Konstruktion kann eine Änderung der Spezifikation leicht erlauben. Auf der anderen Seite wird, wenn die Spezifikation einer Verbinderverbindung geändert wird, nur der Basisschaltkreis geändert. Somit kann die Konstruktion mit einer Schaltkreisänderung mühelos bzw. leicht fertig werden.
In einer alternativen Konstruktion ist es möglich, das Sicherungsmodul und das Relaismodul miteinander zu kombinieren, um ein Sicherungs/Relais-Verbundmodul auszubilden, welches Sicherungen und Relais auf dem gleichen Substrat aufnimmt, welches Sammelschienen für Sicherungen und Relais an sich aufweist. In diesem Fall werden, wenn es notwendig ist, den Schaltkreis bzw. die Schaltung irgendeiner der Sammelschienen für Sicherungen an irgendeine der Sammelschienen für Relais anzuschließen, die entsprechenden Sammelschienen miteinander verschweißt oder Schienen können integral bzw. einstückig ausgebildet sein bzw. werden.
Anschlüsse der ersten Sammelschienen können in Sockeln bzw. Fassungen eines einen Verbinder aufnehmenden Abschnitts angeordnet sein, der im oberen Gehäuseteil und/oder dem unteren Gehäuseteil direkt oder durch weitergeleitete Anschlüsse ausgebildet ist. Ein eine Sicherung montierender Sockel auf einem Glied, das am Substrat des Sicherungsmoduls getragen ist, und/oder ein ein Relais montierender Sockel bzw. Fassungen auf einem Glied, das auf dem Substrat des Relaismoduls getragen ist, können zum Äußeren des oberen Gehäuseteils und/oder des unteren Gehäuseteils durch Öffnungen freigelegt sein. Dies läßt zu, daß Sicherungen und Relais von der Außenseite installiert und ausgetauscht werden. Beispielsweise ist bzw. wird eine Öffnung an einer Seite des oberen Gehäuseteils ausgebildet, um die eine Sicherung montierenden Sockel freizulegen, und eine andere Öffnung ist bzw. wird bereitgestellt, um den ein Relais montierenden Abschnitt an einer Seite des unteren Gehäuses freizulegen.
Alternativ können die eine Sicherung montierenden Sockel und/oder ein Relais montierenden Sockel integral an den Gehäuseteilen bereitgestellt sein, beispielsweise mit Anschlüssen der Sammelschienen, die in diese Sockel vorragen.
Die zweiten Sammelschienen und die dritten Sammelschienen können somit individuell bzw. einzeln direkt an Anschlüsse der Sicherungen bzw. Anschlüsse der Relais angeschlossen bzw. mit diesen verbunden werden.
Vorzugsweise weist jede zweite Sammelschiene und jede dritte Sammelschiene einen Anschlußabschnitt auf, der durch ein Biegen eines horizontalen Abschnitts davon nach oben an einem Ende des horizontalen Abschnitts ausgebildet ist bzw. wird, welcher am entsprechenden Substrat festgelegt ist, und eine Druckkontaktrille bzw. -nut ist bzw. wird am Ende des Anschlußabschnitts davon ausgebildet, um zuzulassen, daß ein Anschluß einer Sicherung oder eines Relais daran unter Druck angeschlossen wird. Das andere Ende des horizontalen Abschnitts jeder Sammelschiene kann mit einer der ersten Sammelschienen verschweißt werden. Diese Konstruktion läßt zu, daß die zweiten und dritten Sammelschienen an Sicherungen und Relais angeschlossen werden, ohne weiterleitende Anschlüsse zu verwenden.
Die ersten Sammelschienen können mit den Schweißabschnitten der zweiten Sammelschienen und/oder den dritten Sammelschienen durch irgendein geeignetes Verfahren verschweißt werden, wie beispielsweise Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Laserschweißen oder Gasschweißen. Vorzugsweise ragen die Abschnitte, welche geschweißt wurden, nach außen von den Isolationsschichten und dem jeweiligen Substrat vor.
Die Verwendung von solchen Schweißtechniken bzw. -verfahren verringert nicht die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung. Durch ein Anordnen der geschweißten Abschnitte parallel zueinander können ein Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Laserschweißen oder Gasschweißen effizient ausgeführt werden. Die Sammelschienenabschnitte sind bzw. werden beispielsweise miteinander verschweißt, indem sie horizontal aufeinander gelegt werden oder sie vertikal gebogen werden und nebeneinander vertikal angeordnet werden. Es ist möglich, die Verbinderverbindungssammelschienen an die Sicherungsverbindungssammelschienen und die Relaisverbindungssammelschienen mittels einer Einpassung von Stecker- und Buchsenanschlüssen anzuschließen.
Die Sammelschienen des Basisschaltkreises und die Isolationsschichten werden abwechselnd aneinander im Inneren der oberen und unteren Gehäuseteile laminiert. Wenn eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit in den oberen und unteren Gehäuseteilen untergebracht wird, werden vorzugsweise die verschweißten Verbindungen bzw. Verbindungsstellen der ersten Sammelschienen mit den zweiten Sammelschienen und/oder den dritten Sammelschienen in einem toten Raum angeordnet, der unter der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit angeordnet ist.
Die oberen und unteren Gehäuseteile können einen Schaltkreis aufnehmen bzw. unterbringen, der aus elektrischen Drähten und Druckkontaktanschlüssen und/oder einem Schaltkreis eines FPC, PCB oder dgl. besteht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand eines nicht beschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine schematische, perspektivische Explosionsansicht eines Verbindungsgehäuses ist, welches eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Draufsicht auf das Verbindungsgehäuse von 1 in seinem zusammengebauten Zustand ist.
3 eine Unteransicht des Verbindungsgehäuses ist, wie es in 2 gezeigt ist.
4 eine Schnittansicht an Linie IV-IV von 2 ist.
5 eine Schnittansicht an Linie V-V von 2 ist.
6 eine schematische Ansicht einer Sicherungsverbindungssammelschiene des Gehäuses von 1 ist.
7 eine schematische Ansicht einer Relaisverbindungssammelschiene des Gehäuses von 1 ist.
8A eine schematische, perspektivische Ansicht eines kombinierten Sicherungs- und Relaismoduls eines zweiten Verbindungsgehäuses ist, welches eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
8B eine weitere schematische, perspektivische Ansicht des Moduls von 8A ist.
9 eine schematische, perspektivische Explosionsansicht eines Verbindungsgehäuses ist, welches eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
10 eine Schnittansicht des Verbindungsgehäuses von 9 in seinem zusammengebauten Zustand ist.
11 eine Schnittansicht des Verbindungsgehäuses entlang einer Linie normal zur Schnittlinie von 10 ist.
12 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Verbindermoduls des Gehäuses von 9 von der Unterseite davon betrachtet ist.
13 eine schematische Ansicht einer Sicherungsverbindungssammelschiene des Gehäuses von 9 ist.
14 eine schematische Ansicht einer Relaisverbindungssammelschiene des Gehäuses von 9 ist.
15A eine Draufsicht auf das obere Gehäuse eines Verbindungsgehäuses ist, welches eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
15B eine Unteransicht ist, die das untere Gehäuse des Verbindungsgehäuses der Ausführungsform von 15A zeigt.
16 eine schematische Draufsicht ist, die die Schichten eines Sicherungsmoduls zeigt, das eine Zwei-Schichten-Konstruktion noch eines anderen Verbindungsgehäuses aufweist, das die Erfindung verkörpert.
17 eine schematische Ansicht ist, die das Schweißen einer Sicherungsverbindungssammelschiene des Sicherungsmoduls von 16 und einer Verbinderverbindungssammelschiene des Verbindermoduls zeigt.
18A und 18B das Schweißen von vertikalen Schweißfahnen bzw. -fortsätzen zeigen.
19 eine perspektivische Explosionsansicht eines bekannten Verbindungsgehäuses ist, welches oben beschrieben ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine schematische, perspektivische Explosionsansicht, die Komponententeile zeigt, die ein Verbindungsgehäuse 10 bilden bzw. darstellen, welches in Verwendung in einem Fahrzeugkörper bzw. einer Fahrzeugkarosserie montiert ist und an einen Kabelbaum des Fahrzeugs angeschlossen ist.
1 zeigt ein unteres Gehäuseteil 11, ein oberes Gehäuseteil 12, einen Basisschaltkreis 13, ein Sicherungsmodul 14 und ein Relaismodul 15. Obwohl es nicht in 1 ge zeigt ist, nimmt das Verbindungsgehäuse 10 auch eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 auf, wie dies in 2 und 5 gezeigt ist. Die Gehäuseteile 11, 12 sind durch herkömmliche verriegelnde Mittel, beispielsweise schnappeinpassende, verriegelnde Elemente verbindbar, um ein Gehäuse auszubilden, und sind individuell bzw. einzeln in einem geeigneten synthetischen bzw. Kunstharzmaterial geformt.
Das untere Gehäuseteil 11 weist an seinem Äußeren eine Mehrzahl von vorragenden, einen Verbinder aufnehmenden Abschnitten 11a, die als Sockeln bzw. Fassungen geformt sind, und eine Öffnung 11b für Relais auf, die benachbart einer Längsseite ausgebildet ist. Das obere Gehäuseteil 12 weist eine Öffnung 12a für Sicherungen auf, die einer Seite in Breitenrichtung benachbart ist. Die Gehäuseteile 11 und 12 sind bzw. werden miteinander verriegelt, indem ihre Umfangswände miteinander eingepaßt sind. Obwohl es nicht in 1 gezeigt ist, weist das obere Gehäuseteile 12 einen Träger bzw. Halter 12c auf, um es an einem Fahrzeugkörper zu fixieren, der von einem Teil seiner Umfangswand vorragt, wie dies in 2 bis 4 gezeigt ist. Das obere Gehäuseteil 12 weist auch eine Verbinder-Einpassungskerbe 12b auf, die an einem Teil seiner Umfangswand in Breitenrichtung ausgebildet ist.
Der Basisschaltkreis 13, der ein Verbindermodul bildet, weist eine Verbinderverbindungssammelschienen-Anordnung 16 auf, die Schichten bzw. Lagen von Sammelschienen umfaßt, die alternativ bzw. abwechselnd mit Isolationsplatten 17 gestapelt sind. In dieser Ausführungsform besteht die Sammelschienenanordnung 16 aus vier Schichten, die eine auf die andere laminiert sind, und, wie notwendig, durch die Platten 17 verbunden sind. Die Größe des Basisschaltkreises 13 ist derart, daß er nicht an der Position der Relaisöffnung 11b angeordnet ist, wenn der Basisschaltkreis 13 in den Gehäuseteilen 11, 12 untergebracht bzw. aufgenommen ist.
Jede Sammelschienenschicht der Verbinderverbindungssammelschienen-Anordnung 16 des Basisschaltkreises 13 ist ein Schaltkreis- bzw. Schaltungsabschnitts 16a, der eine erforderliche Konfiguration aufweist, die durch ein Stanzen eines leitfähigen Blatts bzw. Blechs oder einer Platte erhalten ist bzw. wird. Dorne bzw. Fortsätze 16b ragen von den Schaltungsabschnitten 16a zum unteren Gehäuseteil 11 vor, um durch die Anschlußlöcher, die in 3 ersichtlich sind, in die einen Verbinder aufnehmenden Abschnitte 11a des unteren Gehäuseteils 11 vorzuragen. Verbinder (nicht gezeigt), die am Ende eines Kabelbaums (nicht gezeigt) bereitgestellt bzw. vorgesehen sind, sind in einer Verwendung in die einen Verbinder aufnehmenden Abschnitte 11a eingepaßt, um Anschlüsse des Verbinders mit den Flachsteckern bzw. Fortsätzen 16b zu verbinden.
Die Schichten der Sammelschienen des Basisschaltkreises 13 sind miteinander, wie notwendig, durch die Isolationsplatten auf eine herkömmliche Art und Weise verbunden.
Die Schaltungsabschnitte 16a der Sammelschienenanordnung 16 weisen Schweißfahnen bzw. -fortsätze 16c, 16d auf, die vom Umfang des Stapels der Isolationsplatten 17 an wenigstens zwei Seiten davon vorragen. Spezifischer ragen die Schweißfahnen 16c an und nahe einer Seite in Breitenrichtung des Stapels von Isolationsplatten 17 vor und sind mit Schweißfahnen 20a von Sicherungsverbindungssammelschienen 20 des Sicherungsmoduls 14 verschweißt. Somit werden die Schweißfahnen 16c-1, 16c-2 und 16c-3 jeweils mit Schweißfahnen 20a-1, 20a-2 und 20a-3 verschweißt, indem die Schweißfahnen 16c-1 und 20a-1, 16c-2 und 20a-2 und 16c-3 und 20a-3 aneinander horizontal laminiert werden. Die Schweißfahnen 16d ragen an einer Längsseite der Isolationsplatte 17 vor und sind bzw. werden mit den Schweißfahnen 30a der Relaisverbindungssammelschienen 30 des Relaismoduls 15 verschweißt. Die Fahnen bzw. Fortsätze 16d, 30a sind bzw. werden vertikal gebogen und nebeneinander für ein Schweißen angeordnet. Wie gesehen werden kann, sind die Fahnen bzw. Fortsätze 16c-1, 16c-2 und 16c-3 parallel zueinander in Feldern bzw. Arrays angeordnet.
Das Sicherungsmodul 14 weist eine große Anzahl von Sicherungsverbindungssammelschienen 20 auf, die an einer Oberfläche eines rechteckigen, isolierenden, plattenförmigen Substrats 21 fixiert sind. Die Sicherungsverbindungssammelschienen 20 sind voneinander getrennt und in einer Verwendung individuell an Anschlüsse von Sicherungen angeschlossen, welche demontierbar bzw. entfernbar an das Verbindungsgehäuse angepaßt sind. Das Substrat 21 trägt einen geformten Kunstharzkörper 28 (teilweise im Schnitt in 4 gezeigt), welcher eine Sicherung aufnehmende Sockel- bzw. Fassungsabschnitte 28a zur Verfügung stellt, die von seiner vorderen Oberfläche (unteren Oberfläche in 1) vorragen, und weist schmelzbare eine Verbindung aufnehmende Sockel- bzw. Fassungsabschnitte 28b auf, die von seiner vorderen Oberfläche nahe einer seiner kurzen Seiten vorragen. Die Sockelabschnitte 28a und 28b entsprechen in der Anordnung der Position der Öffnung 12a des oberen Gehäuseteils 12 und sind zur Außenseite freigelegt, wenn das Si cherungsmodul 14 in den Gehäuseteilen 11, 12 aufgenommen ist.
Wie schematisch in 6 gezeigt (in welcher der Kunstharzkörper 28 weggelassen ist), weist jede Sicherungsverbindungssammelschiene 20 des Sicherungsmoduls 14 einen horizontalen Abschnitt 20b, der am Substrat 21 fixiert ist, einen Anschlußabschnitt 20c, der durch ein Biegen der Sammelschiene 20 nach oben an einem Ende des horizontalen Abschnitts 20b gebildet wird, und eine Druckkontaktrille bzw. -nut 20d auf, die am oberen Ende des Anschlußabschnitts 20c ausgebildet ist, um einem Anschluß 25a einer Sicherung 25 zu erlauben eingepaßt zu werden. Die Anschlußabschnitte 20c liegen an den geeigneten Positionen im Körper 28. Das andere Ende der Sicherungsverbindungs- bzw. -anschlußsammelschiene 20 ist als ein Schweißabschnitt 20a ausgebildet und am Rand bzw. an der Kante des Substrats 21 abgestuft, um ein Überlappen des Schweißabschnitts 20a und des Schweißabschnitts 16c der Verbinderverbindungssammelschiene 16 zuzulassen. Somit liegen, wie an der rechten Seite von 4 zu sehen, die jeweiligen Schweißabschnitte 20a und 16c angrenzend bzw. anschließend und überlappend.
Das Relaismodul 15 weist eine Konstruktion ähnlich jener des Sicherungsmoduls 14 auf. Spezifischer weist das Relaismodul 15 eine große Anzahl von Relaisverbindungs- bzw. -anschlußsammelschienen 30 auf, die an einem länglichen isolierenden Substrat 31 fixiert sind. Die Relaisverbindungssammelschienen 30 sind individuell bzw. einzeln bereitgestellt und in einer Verwendung an jeweilige Anschlüsse von Relais angeschlossen, welche demontierbar bzw. entfernbar an das Verbindungsgehäuse angepaßt sind. Das Relaismodul 15 weist einen geformten Kunstharzkörper 38 auf, der am Sub strat 31 getragen ist und ein Relais aufnehmende Sockel- bzw. Fassungsabschnitte 38a in einer Reihe bereitstellt, die von seiner unteren Oberfläche (oberen Oberfläche in 1) vorragen. Die ein Relais aufnehmenden Sockel- bzw. Fassungsabschnitte 38a sind an der Position der Öffnung 11b des unteren Gehäuseteils 11 angeordnet und so zur Außenseite freigelegt, um Relais aufzunehmen, wenn das Relaismodul 15 in den Gehäuseteilen 11, 12 aufgenommen ist.
Wie dies schematisch in 7 gezeigt ist (in welcher der Kunstharzkörper 38 weggelassen ist), weist jede Relaisverbindungssammelschiene 30 des Relaismoduls 15 einen horizontalen Abschnitt 30b, der am Substrat 31 fixiert ist, einen Anschlußabschnitt 30c, der durch ein Biegen der Sammelschiene 30 nach oben an einem Ende des horizontalen Abschnitts 30b gebildet ist, und eine Druckkontaktrille bzw. -nut 30d auf, die am oberen Ende des Anschlußabschnitts 30c ausgebildet ist, um es einem Anschluß 35a eines Relais 35 zu erlauben, eingepaßt zu werden. Die Anschlußabschnitte 30c liegen an den geeigneten Positionen im Körper 38. Der Schweißabschnitt 30a ist bzw. wird durch ein Biegen des anderen Endes des horizontalen Abschnitts 30b nach unten so ausgebildet, daß der Schweißabschnitt 30a und der Schweißabschnitt 16d der Verbinderverbindungssammelschiene 16 nächst aneinander vertikal ausgerichtet werden können, wie dies in 5 gezeigt ist.
Beim Zusammenbauen des Verbindungsgehäuses 10 werden zuerst die Schweißabschnitte 20a der Sicherungsverbindungssammelschienen 20 mit den jeweiligen Schweißabschnitten 16c der Verbinderverbindungssammelschienen 16 verbunden, indem diese Schweißabschnitte einer auf den anderen geschichtet werden, wobei das Sicherungsmodul 14 über einem Ende des Ba sisschaltkreises 13 angeordnet wird, und Schweißabschnitte miteinander verschweißt werden. Dann werden die Schweißabschnitte 30a der Relaisverbindungssammelschienen 30 mit den jeweiligen Schweißabschnitten 16d der Verbinderverbindungssammelschiene 16 verbunden, indem diese Schweißabschnitte benachbart zueinander plaziert werden, wobei das Relaismodul 15 an einer Seite des Basisschaltkreises 13 angeordnet ist, und die benachbarten Schweißabschnitte miteinander verschweißt werden. Die Schweißvorgänge können durch ein Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Laserschweißen oder Gasschweißen durchgeführt werden.
Das Sicherungsmodul 14 wird so über dem Basisschaltkreis 13 an einer kurzen Seite davon montiert, und das Relaismodul 15 wird benachbart dem Basisschaltkreis 13 an einer Längsseite davon angeordnet, um den Basisschaltkreis 13, das Sicherungsmodul 14 und das Relaismodul 15 miteinander zu integrieren. Dann wird die Subbaugruppe bzw. -anordnung des Basisschaltkreises 13, des Sicherungsmoduls 14 und des Relaismoduls 15 im unteren Gehäuseteil 11 aufgenommen bzw. untergebracht, wobei der Kunstharzkörper 38 des Relaismoduls 15 zur Außenseite bei bzw. an der Öffnung 11b des unteren Gehäuseteils 11 freigelegt ist.
Dann wird eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 (in 1 nicht gezeigt) am Basisschaltkreis 13 an einer Position montiert, wo das Sicherungsmodul 14 nicht montiert ist. Die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 weist an einer Seite davon einen Verbinderabschnitt 44 auf, der gebogene und vorragende leitende bzw. leitfähige Stifte 43 aufweist, die mit elektrischen Leitern 42 verbunden sind, die an ihrem Substrat 41 fixiert sind. Der Verbinderabschnitt 44 paßt in eine einen Verbinder aufnehmende Öffnung des unteren Gehäuseteils 11 und die Kerbe 12b am Umfang des oberen Gehäuseteils 12, und ist so zur Außenseite freigelegt. Die Leiter 42 der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 sind mit den Fahnen bzw. Fortsätzen 16e verbunden, die von den Verbinderverbindungssammelschienen 16 des Basisschaltkreises 13 vorragen (nur eine Fahne bzw. ein Fortsatz bzw. Dorn 16e ist in 4 gezeigt). Die Leiter 42 sind mit einer großen Anzahl von Teilen 45 von elektronischen Komponenten verbunden, die auf das Substrat 41 der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 montiert sind. Die elektronischen Komponententeile 45 bzw. Teile der elektronischen Komponenten sind an der Unterseite des Substrats 41 fixiert.
Nachdem die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 auf den Basisschaltkreis 13 montiert ist, wird das obere Gehäuseteil 12 auf dem unteren Gehäuseteil 11 montiert. Zu dieser Zeit ist der Kunstharzkörper 28 des Sicherungsmoduls 14 bei der Öffnung 12a des oberen Gehäuses 12 freigelegt, und die eine Sicherung aufnehmenden Abschnitte 28a und die ein schmelzbares Zwischenglied aufnehmenden Abschnitte 28b ragen zur Außenseite vor. Das Zusammenbauen des Verbindungsgehäuses 10 ist abgeschlossen, wenn die Gehäuseteile 11, 12 fest miteinander verbunden sind.
Wenn die Sicherungen 25, die schmelzbaren Zwischenglieder bzw. Verbindungen und die Relais 35 in ihre jeweiligen aufnehmenden Abschnitte 28a, 28b und 38a eingesetzt sind, werden sie in die Druckkontaktrillen 20d, 30d eingepaßt, um eine sichere elektrische Verbindung bereitzustellen.
In dieser Ausführungsform werden die Schweißabschnitte 20a der Sicherungsverbindungssammelschienen 20 des Sicherungs moduls 14 und die Schweißabschnitte 16c der Verbinderverbindungssammelschienen 16 des Basisschaltkreises 13 miteinander verschweißt, indem sie horizontal aufeinander geschichtet werden. Jedoch ist es möglich, die Schweißabschnitte 20a und 16c miteinander zu verschweißen, indem der erstere nach unten gebogen wird und der letztere nach oben gebogen wird und sie einander benachbart angeordnet werden. In diesem Fall ist es möglich, den Totraum zu verwenden, der unter dem Substrat 21 des Sicherungsmoduls 14 angeordnet ist.
Es ist auch möglich, den Totraum zu verwenden, der unter der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 angeordnet ist, um die Schweißabschnitte 20a und 16c miteinander zu verschweißen.
8A und 8B zeigen Teile einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher ein Verbundmodul 50, das aus einem Sicherungsmodul integral mit einem Relaismodul besteht, anstelle der gesonderten Module 14 und 15 der ersten Ausführungsform verwendet wird. Das integrierte Modul 50 weist ein plattenförmiges, isolierendes Substrat 51 das Sammelschienen 52 trägt, und einen geformten Kunstharzkörper 58 (weggelassen in 8A) auf, welcher einen eine Sicherung aufnehmenden Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58a und einen ein Relais aufnehmenden Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58b aufweist, welche integral aus einem geformten Harz gebildet sind.
Das Verbundmodul 50 ist im oberen Gehäuseteil einer modifizierten Form des Verbindungsgehäuses von 1 bis 7 angeordnet. Somit wird nur eine große Anzahl von einen Verbinder aufnehmenden Abschnitten im unteren Gehäuseteil bereit gestellt, wohingegen eine große Öffnung in der oberen Wand des oberen Gehäuseteils ausgebildet ist, um dem Körper 58 zu erlauben, bei der Öffnung angeordnet zu sein bzw. zu werden, wobei der die Sicherung aufnehmende Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58a und der das Relais aufnehmende Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58b bei der Öffnung freigelegt sind.
Die Sammelschienen 52, die an Anschlüsse von Sicherungen und Relais anzuschließen sind, sind individuell bzw. einzeln am Substrat 51 ausgebildet. Ein Anschlußabschnitt 52a, der an einen Anschluß einer Sicherung oder eines Relais anzuschließen ist, ist an einem Ende jeder Sammelschiene 52 ausgebildet. Schweißabschnitte 52b sind am anderen Ende der jeweiligen Sammelschienen 52 ausgebildet. Die Schweißabschnitte 52b sind parallel zueinander entlang des Umfangs des Substrats 51 angeordnet, wobei die Schweißabschnitte 52b nach unten unter das Substrat 51 vorragen. Die Anschlußabschnitte 52a ragen in den die Sicherung aufnehmenden Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58a und den das Relais aufnehmenden Sockel- bzw. Fassungsabschnitt 58b vor.
Die jeweiligen Schweißabschnitte der Sammelschienen des Basisschaltkreises 13 und die Sammelschienen 52 des Verbundmoduls 50 werden miteinander verschweißt, um eine Unter- bzw. Subanordnung auszubilden, wobei das Verbundmodul 50 über dem Basisschaltkreis 13 angeordnet ist. In diesem Zustand wird die so konstruierte Subbaugruppe im unteren Gehäuse und dem oberen Gehäuse aufgenommen, um das Verbindungsgehäuse zusammenzubauen. Die Anordnung ist analog zu jener von 1 bis 7 und braucht nicht im Detail beschrieben zu werden.
Die dritte Ausführungsform, die in 9 bis 15 gezeigt ist, ist im allgemeinen ähnlich der ersten Ausführungsform oben, aber unterscheidet sich in erster Linie insofern, als die geformten Kunstharzkörper 28, 38 des Sicherungsmoduls 13 und Relaismoduls 14 fehlen, wobei die entsprechenden Abschnitte und Funktionen durch die oberen und unteren Gehäuseteile bereitgestellt werden. Die gleichen Bezugszeichen werden für entsprechende Komponenten verwendet.
9 zeigt in schematischer, perspektivischer Explosionsansicht Komponententeile eines Verbindungsgehäuses 10, das in einer Verwendung mit einem Kabelbaum eines Fahrzeugkörpers zu verbinden ist. Das Gehäuse weist eine Ummantelung auf, die aus oberen und unteren Gehäuseteilen aus geformtem Kunstharz ausgebildet ist, welche hierin als unteres Gehäuseteil 11 und oberes Gehäuseteil 12 bezeichnet werden. In dem Gehäuse sind ein Basisschaltkreis oder Verbindermodul 13, ein Sicherungsmodul 14 und ein Relaismodul 15. Obwohl in 9 nicht gezeigt, nimmt das Gehäuse, das durch das untere Gehäuseteil 11 und das obere Gehäuseteil 12 gebildet wird, eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 auf, wie dies in 10 bis 13 gezeigt ist.
Das untere Gehäuseteil 11 weist eine Mehrzahl von einen Verbinder aufnehmenden Abschnitten 11a in der Form von Sockeln bzw. Fassungen, die nach außen vorragen, und eine Mehrzahl von ein Relais aufnehmenden Abschnitten 11b auch in der Form Sockeln bzw. Fassungen auf, die in einer Reihe entlang einer Längsseite angeordnet sind. Das obere Gehäuseteil 12 weist einen eine Sicherung aufnehmenden Abschnitt 12a auf, der Sockeln bzw. Fassungen aufweist, um eine Mehrzahl von Sicherungen aufzunehmen, ausgebildet an einer Seite in Breitenrichtung. Das restliche Teil des oberen Gehäu seteils 12 ist als ein geschlossener Abschnitt 12c ausgebildet, welcher die obere Oberfläche einer elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 bedeckt und kontaktiert, die innerhalb des Gehäuses aufgenommen ist. Das obere Gehäuseteil 12 weist auch einen einen Verbinder aufnehmenden Abschnitt oder Sockel 12e an der Umfangsfläche seiner anderen Seite in Breitenrichtung auf. Das untere Gehäuseteil 11 und das obere Gehäuseteile 12 sind bzw. werden miteinander verriegelt, indem ihre Umfangswände aufeinander eingepaßt werden. Geeignete herkömmliche, verriegelnde, Fittings bzw. Paßstücke (nicht gezeigt) können zur Verfügung gestellt bzw. bereitgestellt sein. Das obere Gehäuseteil 12 weist auch fixierende Träger bzw. Klammern 12d auf, die von seinen gegenüberliegenden Enden vorragen, um es beispielsweise an einem Fahrzeugkörper bzw. einer Fahrzeugkarosserie zu fixieren.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die die Boden- bzw. Unterseite des Verbindermoduls 13 von 9 zeigt. Das Verbindermodul 13 weist eine Mehrzahl von Schichten von Verbinderverbindungssammelschienen 16 auf, die aufeinander mit zwischengeschalteten Isolationsplatten eines Stapels 17 laminiert sind. In dieser Ausführungsform gibt es vier Schichten der Verbinderverbindungssammelschienen. In 9 ist das Verbindermodul 13 schematisch gezeigt, mit einer Isolationsplatte des Stapels 17 als die oberste Schicht. Durch ein Formen in Harz ist es möglich, den Isolationsplattenstapel 17 und eine mehrschichtige integrale Anordnung der Sammelschienen 16 auszubilden.
Jede Schicht der Sammelschienen 16 des Verbindermoduls 13 weist Schaltkreis- bzw. Schaltungsabschnitte 16a auf, die eine erforderliche Konfiguration aufweisen, die durch ein Stanzen einer leitenden bzw. leitfähigen Platte erhalten wird. Wenigstens ein Fortsatz 16a steht senkrecht von jedem Schaltungsabschnitt 16a zum unteren Gehäuseteil 11, um durch ein Anschlußloch 11c von einem der einen Verbinder aufnehmenden Abschnitte 11a des unteren Gehäuseteils 11 vorzuragen. Ein Verbinder (nicht gezeigt), der an einem Ende eines Kabelbaums gesichert ist, ist bzw. wird in einer Verwendung in dem einen Verbinder aufnehmenden Abschnitt 11a eingepaßt, um einen Anschluß im Verbinder an den Fortsatz bzw. Dorn bzw. die Fahne 16b anzuschließen.
Die Schaltungsabschnitte 16a der Verbinderverbindungssammelschienen 16 weisen Schweißfahnen bzw. -fortsätze 16c, 16d, die von Löchern des Isolationsplattenstapels 17 vorragen, und Schweißfahnen bzw. -fortsätze 16e auf, die vom Umfang des Isolationsplattenstapels 17 vorragen. Die Schweißfahnen 16c, 16e werden an Sicherungsverbindungssammelschienen 20 geschweißt, die am Sicherungsmodul 14 ausgebildet sind. Die Schweißfahnen bzw. -fortsätze 16d werden an Relaisverbindungssammelschienen 30 geschweißt, die am Relaismodul 15 ausgebildet sind. Die Schweißfahnen bzw. -fortsätze 16c und die Schweißfahnen 20a der Sammelschienen 20 sind bzw. werden einander vertikal benachbart angeordnet. Auf ähnliche Weise werden die Schweißfahnen 16d und die Schweißfahnen 30a der Sammelschienen 30 einander benachbart angeordnet, wobei sie sich vertikal erstrecken. Die Schweißfahnen 16e werden mit den Schweißfahnen 20b der Sicherungsverbindungssammelschiene 20 verschweißt, indem sie aufeinander vertikal und horizontal laminiert werden. Es gibt somit eine Mehrzahl von Sätzen von jeder der Schweißfahnen 16c, 16d und 16e in jedem Fall parallel zueinander.
Das Sicherungsmodul 14, das typischerweise die Sammelschienen 20 zwischen zwei Isolationsplatten 22A und 22B angeordnet aufweist, ist bzw. wird durch ein Formen von Kunstharz ausgebildet. Die Sammelschienen 20 sind voneinander getrennt und individuell bzw. einzeln an Anschlüsse von Sicherungen angeschlossen. Wie in 13 gezeigt (wo die Isolationsplatte 22A nicht gezeigt ist), weist jede Sicherungsverbindungssammelschiene 20 einen horizontalen Abschnitt 20e, einen Anschlußabschnitt 20c, der durch ein Biegen der Sammelschiene 20 nach oben an einem Ende des horizontalen Abschnitts 20e ausgebildet wird, und eine Druckkontaktrille bzw. -nut 20d auf, die am oberen Ende des Anschlußabschnitts 20c ausgebildet ist, um einem Anschluß 20a einer Sicherung 25 zu erlauben, darin eingepaßt zu werden. Das andere Ende der Sammelschiene 20, die in 13 gezeigt ist, ist als die Schweißfahnen bzw. -fortsätze 20a ausgebildet, welche angeordnet sind, um sich mit einer der Schweißfahnen 16c der Sammelschienen 16 auszurichten. Andere Sammelschienen 20 des Sicherungsmoduls 14 sind wie in 6 geformt, um die Schweißabschnitte 20a bereitzustellen. Es ist möglich, eine Verstemmrippe auf der Isolationsplatte auszubilden, und ein Loch auf der Sammelschiene auszubilden, um die Sammelschiene an einer vorbestimmten Position anzuordnen, indem die Rippe durch das Loch eingesetzt wird, und die Rippe zu verstemmen, um die Sammelschiene an der Isolationsplatte zu fixieren.
Das Relaismodul 15 weist eine Konstruktion ähnlich jener des Sicherungsmoduls 14 auf. Spezifischer weist das Relaismodul 15 eine große Anzahl von Relaisverbindungssammelschienen 30 auf, die zwischen oberen und unteren Isolationsplatten 31A und 31B fixiert bzw. festgelegt sind. Die Sammelschienen 30 sind getrennt voneinander und individuell bzw. einzeln an Anschlüsse von Relais angeschlossen. Wie in 14 gezeigt (wo die Isolationsplatte 31B nicht gezeigt ist), weist jede Sammelschiene 30 des Relaismoduls 15 einen horizontalen Abschnitt 30b, einen Anschlußabschnitt 30c, der durch ein Biegen der Sammelschiene 30 nach oben an einem Ende des horizontalen Abschnitts 30b ausgebildet wird, und eine Druckkontaktrille bzw. -nut 30d auf, die am äußeren Ende des Anschlußabschnitts 30c ausgebildet ist, um einem Anschluß 35a eines Relais 35 zu erlauben, darin eingepaßt zu werden. Die Schweißfahne 30a wird durch ein Biegen des anderen Endes des horizontalen Abschnitts 30b in der Form eines "L" ausgebildet, um der Schweißfahne 30a und der Schweißfahne 16d der Sammelschiene 16 zu erlauben, einander vertikal benachbart ausgerichtet zu werden.
Beim Zusammenbauen des Verbindungsgehäuses 10 von 9 werden zuerst, wobei das Sicherungsmodul 14 über einem Abschnitt des Verbindermoduls 13 angeordnet ist, die Schweißfahnen 20a und 20b der Sicherungsverbindungssammelschienen 20 mit den Schweißfahnen 16c und 16e der Verbinderverbindungssammelschienen 16 verschweißt, indem die jeweiligen Fahnen bzw. Fortsätze nächst zueinander ausgerichtet und sie zusammengeschweißt werden. Dann werden, wobei das Relaismodul 15 unter einer Seite des Verbindermoduls 13 in der Längsrichtung davon angeordnet ist, die Schweißfahnen 30a der Sammelschienen 30 mit den Schweißfahnen 16d der Sammelschienen 16 verschweißt, indem die jeweiligen Fahnen bzw. Fortsätze nächst zueinander ausgerichtet und sie zusammengeschweißt werden. Die Fahnen bzw. Fortsätze 30a treten durch Öffnungen des Moduls 13 hindurch. Die Schweißfahnen werden miteinander durch ein geeignetes Schweißverfahren, wie beispielsweise ein Ultraschallschweißen, Wider standsschweißen, Laserschweißen oder Gasschweißen verschweißt.
Wie oben beschrieben, wird das Sicherungsmodul 14 über dem Verbindermodul 13 an einer Seite in Breitenrichtung davon montiert, und das Relaismodul 15 wird unter dem Verbindermodul 13 an einer Längsseite davon angeordnet, um die drei Module zu integrieren. Dann wird diese Unterbaugruppe bzw. -anordnung der drei Module 13, 14 und 15 im unteren Gehäuseteil 11 aufgenommen. In diesem Fall werden die Anschlußabschnitte 16b des Verbindermoduls 13 in dem den Verbinder aufnehmenden Abschnitt 11a angeordnet, und die Anschlußabschnitte 30c des Relaismoduls 15 werden in dem das Relais aufnehmenden Abschnitt 11b angeordnet.
Dann wird die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 am Verbindermodul 13 an einem Abschnitt davon montiert, auf welchem das Sicherungsmodul 14 nicht montiert ist. Die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 weist an einer Seite davon einen Verbinderabschnitt 44 auf, der gebogene und vorragende leitende Stifte 43 aufweist, die mit elektrischen Leitern 42 verbunden sind, die an einem Substrat 41 davon fixiert sind. Die elektrischen Leiter 42 sind mit Fahnen bzw. Flachsteckern 16f verbunden, die von den Sammelschienen 16 des Verbindermoduls 13 vorragen. Die Leiter 42 sind an eine große Anzahl von elektronischen Komponententeilen 45 angeschlossen, die am Substrat 41 montiert sind. Die elektronischen Komponententeile 45 sind am Substrat 41 fixiert, wobei die elektronischen Komponententeile 45 nach unten vorragen. Die Schweißfahnen der Sammelschienen 16, 20 und 30 sind in einem Totraum unter der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 angeordnet.
Nachdem die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 40 am Verbindermodul 13 montiert ist, wird das obere Gehäuseteil 12 am unteren Gehäuseteil 11 montiert. Zu dieser Zeit werden die Anschlußabschnitte 20c der Sammelschienen 20, die am Sicherungsmodul 14 fixiert sind, in dem die Sicherung aufnehmenden Abschnitt 12a angeordnet.
Zu dieser Zeit wird der Verbinderabschnitt 44 der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 40 in der Öffnung 12e des oberen Gehäuseteils 12 eingepaßt.
Wenn die Sicherungen 25 und die Relais 35 in dem die Sicherung aufnehmenden Abschnitt 11a bzw. dem das Relais aufnehmenden Abschnitt 11b eingesetzt sind bzw. werden, werden sie eingepaßt und angeschlossen an die Druckkontaktrillen 20d, 30d der Sammelschienen 20 bzw. der Sammelschienen 30.
In der dritten Ausführungsform von 9 bis 14 sind das Sicherungsmodul und das Relaismodul voneinander getrennt. Stattdessen kann das Sicherungsmodul integral bzw. einstückig mit dem Relaismodul sein, um ein Verbundmodul auszubilden. In diesem Fall werden, wie in 15A und 15B gezeigt, ein eine Sicherung aufnehmender Abschnitt 12a' und ein ein Relais aufnehmender Abschnitt 12b', in welchen Anschlußabschnitte von Sammelschienen des Verbundmoduls angeordnet sind, im oberen Gehäuse 12' ausgebildet. Im unteren Gehäuse 11' ist ein einen Verbinder aufnehmender Abschnitt 11a' ausgebildet, in welchem Anschlußabschnitte von Sammelschienen des Verbindermoduls angeordnet sind.
16 bis 18 zeigen Teile einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Modifikation von jener von 9 bis 14 ist. Insbesondere sind das Siche rungsmodul und seine Schweißfahnen bzw. -fortsätze modifiziert, und auch die Schweißfahnen bzw. -fortsätze des Verbindermoduls, wobei aber andere Teile im allgemeinen wie in 9 bis 14 sind und nicht nochmals beschrieben werden.
In 16 weist das Sicherungsmodul 14' einen Zwei-Schichten-Konstruktion auf, die erste und zweite rechteckige Isolationssubstrate 21'-1 und 21'-2 umfaßt, welche gesondert in 16 gezeigt sind, aber eines auf der Oberseite des anderen zusammengebaut sind. Das Substrat 22'-1 trägt Sicherungsverbindungssammelschienen 20'-1 und das Substrat 21'-2 trägt Sicherungsverbindungssammelschienen 20'-2. Schweißfahnen bzw. -fortsätze an den Enden der Sammelschienen, die mit den Sammelschienen des Verbindermoduls zu verschweißen sind, ragen parallel zueinander von den entgegengesetzten längeren Seiten von jedem von Substraten 21'-1 und 21'-2 vor. wie in der Ausführungsform von 9 bis 14 sind Schweißfahnen 20a'-1 und 20a'-2, die von einer der zwei längeren Seiten vorragen, in der endgültigen Konstruktion in der Form eines "L" gebogen und stehen nach oben (siehe 17 und 18), wobei die Schweißfahnen 20a'-1 und 20a'-2 einander nicht überlappen, wie in der Draufsicht in 16 zu sehen. In 16 sind alle der Schweißfahnen sich horizontal erstreckend gezeigt, um ihre relativen bzw. gegenseitigen Positionen zu illustrieren.
Die Schweißfahnen 20b'-1 und 20b'-2, welche von der anderen der zwei längeren Seiten vorragen, sind bzw. werden nicht in die Form bzw. Gestalt eines "L" gebogen, sondern erstrecken sich horizontal, wobei die Schweißfahnen 20b'-1 und 20b'-2 einander auch nicht überlappen, wie dies in einer Draufsicht ersichtlich ist.
Wie in 17 und 18 gezeigt, ist bzw. wird ein kleiner Vorsprung 20f', indem von der anderen Seite der Fahne bzw. des Fortsatzes bzw. des Flachsteckers gestanzt wird, auf einer Schweißoberfläche von jeder der Schweißfahnen 20a'-1 und 20a'-2 ausgebildet, welche vertikal vorragen. Ein ähnlicher kleiner Vorsprung kann an jeder Schweißfahne ausgebildet sein bzw. werden, welche sich horizontal erstreckt.
Die vertikalen Schweißfahnen 20a'-1 und 20a'-2 werden mit Schweißfahnen 16c' von Verbinderverbindungssammelschienen 16' verschweißt, die sich vertikal nach oben von der Nachbarschaft des Zentrums eines Isolationssubstrats 17' eines Verbindermoduls 13' erstrecken. Die horizontalen Schweißfahnen 20b'-1 und 20b'-2 werden mit Schweißfahnen 16e' verschweißt, die horizontal von einem Rand bzw. einer Kante des Isolationssubstrats 17' des gleichen Verbindermoduls 13' vorragen.
Die Sammelschienen an den Substraten 21'-1 und 21'-2 weisen auch Sicherungsbindungsfahnen (auch flach in 16 gezeigt, aber in der endgültigen Anordnung senkrecht stehend) entsprechend den Verbindungsfahnen bzw. -fortsätzen 20c von 13 auf.
Wie zuerst in 17 und 18 gezeigt, werden die vertikalen Schweißfahnen 20a'-1 und 20a'-2 mit den vertikalen Schweißfahnen 16c' durch ein Widerstandsschweißen verschweißt. Dann werden die horizontalen Schweißfahnen 20b'-1 und 20b'-2 mit den horizontalen Schweißfahnen 16e' durch ein Widerstandsschweißen verschweißt.
Wenn die vertikalen Schweißfahnen miteinander verschweißt sind, schneidet der kleine Vorsprung 20f' einer Schweißfah ne in die Oberfläche der gegenübertretenden Schweißfahne ein.
Wie oben beschrieben, werden, nachdem die vertikalen Schweißfahnen miteinander durch ein Widerstandsschweißen verschweißt sind, die horizontalen Schweißfahnen miteinander durch ein Widerstandsschweißen verschweißt. Somit wird eine Beanspruchung bzw. Spannung, welche an der Wurzel jeder der vertikalen Schweißfahnen entstehen würde, wenn die horizontalen Fahnen zuerst geschweißt werden, vermieden. Demgemäß können die vertikalen Schweißfahnen miteinander bis zu ihren Wurzeln verschweißt werden.
Die Anordnung der Fahnen bzw. Fortsätze in der Ausführungsform von 16 bis 18 erzielt eine Kompaktheit der Anordnung des Moduls im Gehäuse, und kann, wie beschrieben, eine Entstehung bzw. Erzeugung einer Beanspruchung bzw. Spannung in den Schweißfahnen bzw. -fortsätzen vermeiden.
Das durch 17 und 18 illustrierte Schweißverfahren ist im allgemeinen auf das Schweißen der Fahnen in allen illustrierten Ausführungsformen anwendbar.
Das Verbindungsgehäuse der vorliegenden Erfindung ist nicht auf jenes der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann jeweils jedes des Sicherungsmoduls und des Relaismoduls in zwei Teile geteilt werden. In diesem Fall ist es, wenn die Spezifikation irgendeiner der Sicherung und jene des Relais geändert wird, möglich, das Modul auszutauschen, das die Sicherung oder das Relais aufweist, welche(s) geändert werden sollte. Jedoch sind, wenn das Sicherungsmodul und das Relaismodul in drei oder mehr Teile geteilt sind, viele Zusammenbaustufen erforder lich. Somit ist es vorzuziehen, das Sicherungsmodul und das Relaismodul jeweils in höchstens zwei Teile in dem Fall eines großen Verbindungsgehäuses zu teilen.
Die Verbinderverbindungssammelschienen des Basisschaltkreises, die Sicherungsverbindungssammelschienen des Sicherungsmoduls und die Relaisverbindungssammelschienen des Relaismoduls können miteinander in irgendeinem der folgenden drei Muster verschweißt werden, welche gemäß dem Schaltkreisdesign ausgewählt sind:

(1) Eine Verbinderverbindungssammelschiene und eine Sicherungsverbindungssammelschiene sind bzw. werden miteinander verschweißt.
(2) Eine Verbinderverbindungssammelschiene und eine Relaisverbindungssammelschiene sind bzw. werden miteinander verschweißt.
(3) Eine Verbinderverbindungssammelschiene wird mit einer Sicherungsverbindungssammelschiene und einer Relaisverbindungssammelschiene verschweißt.

Im Fall (3) kann die Sicherungsverbindungssammelschiene mit einem Schweißabschnitt der Verbinderverbindungssammelschiene an einem Ende davon verschweißt werden; die Relaisverbindungssammelschiene kann mit dem Schweißabschnitt der Verbinderverbindungssammelschiene am anderen Ende davon verschweißt werden; und eine Fahne, die am dritten Abschnitt der Verbinderverbindungssammelschiene bereitgestellt ist, wird an einen Verbinder angeschlossen.
In der ersten Ausführungsform werden der Basisschaltkreis und die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit im unteren und oberen Gehäuseteil untergebracht. Zusätzlich ist es möglich, eine Schaltung hinzuzufügen, die aus elektrischen Drähten besteht, die an Druckkontaktanschlüsse am Basisschaltkreis angeschlossen sind. Die Drähte können auch an Verbinder anschließen, welche in den den Verbinder aufnehmenden Abschnitt passen. Es ist auch möglich, eine Schaltung hinzuzufügen, die als ein elektrisch leitender bzw. leitfähiger Abschnitt einer FPC (flexiblen gedruckten Schaltung), einer PCB (gedruckten Leiterplatte) oder eines hoch elektrisch leitfähigen Harzes ausgebildet ist, das mit einem isolierenden Harz geformt ist.
Wie dies aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, sind im Verbindungsgehäuse der vorliegenden Erfindung die Verbinderverbindungssammelschienen getrennt von den Sicherungsverbindungssammelschienen und den Relaisverbindungssammelschienen bereitgestellt, wobei getrennte Substrate verwendet werden. Somit sind die Fahnen für ein Anschließen der Verbinderverbindungssammelschienen, der Sicherungsverbindungssammelschienen und der Relaisverbindungssammelschienen an Verbinder, Sicherungen und Relais jeweils an verschiedenen Positionen angeordnet und überlappen einander nicht. Demgemäß ist es nicht notwendig, die Anzahl von Schichten bzw. Lagen der Sammelschienen zu erhöhen, um sie mit Fahnen zu versehen. Dementsprechend ist es möglich, ein dünnes Verbindungsgehäuse auszubilden oder andernfalls ein kompaktes und logisches Layout zu erzielen. Beispielsweise kann im Fall der Konstruktion der ersten Ausführungsform die Anzahl der Sammelschienen von sechs Schichten, die im herkömmlichen bzw. konventionellen Verbindungsgehäuse erforderlich sind, auf vier Schichten verringert werden. Somit ist es möglich, die Dicke des Verbindungsgehäuses zu verringern.
Weiterhin ist es, wie oben beschrieben, da die Sicherungsverbindungsfahnen bzw. -fortsätze und die Relaisverbindungsfahnen von den Sammelschienen des Basisschaltkreises getrennt sind, leicht, die Sammelschienen des Basisschaltkreises zu handhaben und anzuordnen. Somit ist es möglich, die Fläche bzw. den Bereich der Sammelschienen und folglich die Fläche des Verbindungsgehäuses zu verringern. Als eine Folge ist im Fall, wo die Sammelschienen geteilt sind und die Enden der Sammelschienen miteinander verschweißt sind, die Fläche der gesamten Sammelschienen nicht groß und deshalb ist die Fläche des Verbindungsgehäuses nicht vergrößert.
Weiterhin wird, wenn die Spezifikation der Sicherungen und der Relais geändert wird, das Sicherungsmodul, das Relaismodul oder das Verbundmodul des Sicherungsmoduls und des Relaismoduls ausgetauscht. Somit ist es nicht notwendig, die gesamten oberen und unteren Gehäuse zu ändern, die den Basisschaltkreis enthalten. D.h. die Konstruktion kann die Änderung der Spezifikation rasch und bei niedrigen Kosten erlauben.

Claims

Elektrisches Verbindungsgehäuse bzw. -box, welches adaptiert ist, um eine elektrische Verbindung zu einer Mehrzahl von elektrischen Verbindern, einer Mehrzahl von Sicherungen und einer Mehrzahl von Relais zur Verfügung zu stellen, welches aufweist (i) obere und untere Gehäuseteile (11, 12), welche miteinander verbunden sind, um ein Gehäuse bzw. eine Ummantelung zur Verfügung zu stellen; und (ii) einen Basisschaltkreis (13), welcher eine Vielzahl von ersten Sammelschienen (16) und Isolationsschichten bzw. -lagen (17) miteinander gestapelt aufweist, wobei die Isolationsschichten zwischen den Sammelschienen in der Stapelrichtung zwischengeschaltet bzw. -gelagert sind, wobei der Basisschaltkreis in dem Gehäuse montiert bzw. angeordnet ist und die ersten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit elektrischen Verbindern in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen; gekennzeichnet durch: (iii) einen Sicherungsschaltkreis (14, 50), welcher ein Sicherungsschaltkreissubstrat (21, 51), welches von dem Basisschaltkreis (16) getrennt bzw. unabhängig bzw. verschieden ist, und eine Vielzahl von zweiten Sammelschienen (20) aufweist, welche an dem Sicherungsschaltkreissubstrat festgelegt sind, wobei der Sicherungsschaltkreis in dem Gehäuse montiert ist und die zweiten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit Sicherungen in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen; und (iv) einen Relaisschaltkreis (15, 50), welcher ein Relaisschaltkreissubstrat (31, 51), welches von dem Basisschaltkreis (16) verschieden bzw. getrennt bzw. unabhängig ist, und eine Vielzahl von dritten Sammelschienen (30) aufweist, welche an dem Relaisschaltkreissubstrat festgelegt sind, wobei der Relaisschaltkreis in dem Gehäuse montiert ist und die dritten Sammelschienen angeordnet sind, um eine elektrische Verbindung mit Relais in einer Verwendung zur Verfügung zu stellen; (v) wobei die zweiten Sammelschienen (20) und die dritten Sammelschienen (30) mit den ersten Sammelschienen (16) durch ein Verschweißen verbunden sind.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 1, wobei das Sicherungsschaltkreissubstrat (21) und das Relaisschaltkreissubstrat (31) verschieden bzw. getrennt bzw. unabhängig voneinander sind, wodurch der Sicherungsschaltkreis (14) und der Relaisschaltkreis (15) getrennte Module in dem Verbindungsgehäuse darstellen bzw. ausbilden.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 2, wobei das obere und untere Gehäuseteil (11, 12) jeweils geformte bzw. gegossene Kunstharzglieder sind, wobei wenigstens eines des oberen und unteren Gehäuseteils (11, 12) Verbindersockel bzw. -fassungen zum Aufnehmen bzw. Empfangen von elektrischen Verbindern in einer Verwendung umfassen, und das Sicherungsschaltkreissubstrat (21, 51) und das Relaisschaltkreissubstrat (31, 51) jeweils geformte bzw. gegossene Kunstharzglieder (28, 38) tragen, welche jeweils Sicherungssockel bzw. -fassungen (28a) und Relaissockel bzw. -fassungen (38a) für jeweils ein Aufnehmen von Sicherungen und Relais in einer Verwendung umfassen, wobei die Sicherungssockel und die Relaissockel durch wenigstens eine Öffnung (11b, 12a) des Gehäuses freigelegt sind.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 1, wobei das Sicherungsschaltkreissubstrat und das Relaisschaltkreissubstrat als ein einheitliches bzw. einstückiges gemeinsames Substrat (51) kombiniert sind, welches die zweiten Sammelschienen und die dritten Sammelschienen trägt, wodurch der Sicherungsschaltkreis und der Relaisschaltkreis ein kombiniertes Modul (50) in dem Verbindungsgehäuse darstellen.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 4, wobei das obere und untere Gehäuseteil (11, 12) jeweils geformte bzw. gegossene Kunstharzglieder sind, wobei wenigstens eines des oberen und unteren Gehäuseteils (11, 12) Verbindersockel bzw. -fassungen zum Aufnehmen von elektrischen Verbindern in einer Verwendung umfaßt, und das einstückige gemeinsame Substrat (51) ein geformtes bzw. gegossenes Kunstharzglied (58) trägt, welches Sicherungssockel (58a) und Relaissockel (58b) zum Aufnehmen von Sicherungen und Relais in einer Verwendung umfaßt, wobei die Sicherungssockel und Relaissockel durch wenigstens eine Öffnung des Gehäuses freigelegt sind.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 1, wobei das obere und untere Gehäuseteil (11, 12) jeweils geformte bzw. gegossene Kunstharzglieder sind, wobei wenigstens eines des oberen und unteren Gehäuseteils (11, 12) Verbindersockel zum Aufnehmen von elektrischen Verbindern in einer Verwendung umfaßt, wenigstens eines des oberen und unteren Gehäuseteils Sicherungssockel (12a) zum Aufnehmen von Sicherungen in einer Verwendung umfaßt und wenigstens eines des oberen und unteren Gehäuseteils (11, 12) Relaissockel (11a) zum Aufnehmen von Relais in einer Verwendung umfaßt.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse Verbindersockel (11a) zum Aufnehmen von elektrischen Verbindern in einer Verwendung umfaßt und die ersten Sammelschienen (16) Abschnitte aufweisen, welche sich in die Verbindersockel (16b) für eine Verbindung in einer Verwendung mit elektrischen Verbindern erstrecken.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse Verbindersockel für ein Aufnehmen von elektrischen Verbindern in einer Verwendung umfaßt und die ersten Sammelschienen aufragende Verbindungsabschnitte aufweisen, wobei weiterleitende Anschlüsse bzw. Kontakte vorgesehen sind, welche mit den aufragenden Verbindungsabschnitten verbunden sind und sich in die Verbindersockel für eine Verbindung mit elektrischen Verbindern in einer Verwendung erstrecken.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeweilige Endabschnitte (20a, 30a) der zweiten und dritten Sammelschienen (20, 30) mit entsprechenden Endabschnitten (16c, 16d) der ersten Sammelschienen (16) durch ein Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Laserschweißen und Gasschweißen verbunden sind bzw. werden.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweiten und dritten Sammelschienen (20, 30) erste Enden (20c, 30c) aufweisen, welche sich jeweils nach oben von dem Sicherungsschaltkreissubstrat und dem Relaisschaltkreissubstrat erstrecken und Druckkontaktrillen bzw. -nuten (20d, 30d) an ihren Enden aufweisen, und wobei sich zweite Enden horizontal und/oder vertikal erstrecken und an die ersten Sammelschienen geschweißt sind.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei wenigstens einer (14') der Sicherungs- und Relaisschaltkreise an einer Hauptfläche bzw. -seite des Basisschaltkreises (13') angeordnet ist, und Schweißfahnen bzw. -fortsätze (20a'-1, 20b'-1), welche durch Endabschnitte der Sammelschienen von einem (14') der Sicherungs- und Relaisschaltkreise dargestellt bzw. gebildet sind, in Feldern bzw. Arrays an zwei gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten des Substrats davon vorragen, wobei sich die Schweißfahnen (20b'-1) an einer der wenigstens zwei gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten horizontal von dem Substrat davon erstrecken und mit Schweißfahnen (16e') der ersten Sammelschienen verschweißt sind, welche sich horizontal von den gestapelten Isolationsschichten erstrecken, während die Schweißfahnen (20a'-1) an der anderen der zwei gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten als eine L-Form vorragen und mit Schweißfahnen (16c') der ersten Sammelschienen verschweißt sind, welche sich vertikal von den gestapelten Isolationsschichten erstrecken, wodurch sich die Schweißfahnen (20a'-1, 20b'-1) an den zwei gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten des Substrats von einem der Sicherungs- und Relaisschaltkreise in entsprechenden Richtungen orthogonal zueinander an ihren verschweißten Zonen bzw. Bereichen erstrecken.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 11, wobei jedes miteinander verschweißte Paar (16c', 20a'-1) der Schweißfahnen von einem der Sicherungs- und Relaisschaltkreise und der Schweißfahnen der ersten Sammelschienen jeweils gegenüberliegende Schweißflächen bzw. -oberflächen aufweisen, wobei an einer davon ein Vorsprung bzw. Fortsatz (20f') ist, welcher in Richtung zu dem anderen davon vorragt.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit (40) in dem Gehäuse bzw. der Ummantelung montiert aufweist.
Elektrisches Verbindungsgehäuse nach Anspruch 13, wobei verschweißte Verbindungen der ersten Sammelschienen mit den zweiten Sammelschienen und/oder dritten Sammelschienen in einem Raum unter der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit (40) angeordnet sind.