DE60125008T2

DE60125008T2 - Elektrische Kraftfahrzeugverbindungsdose

Info

Publication number: DE60125008T2
Application number: DE60125008T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Yokkaichi-city Sumida; Yuuji Yokkaichi-city Saka; Noriko Yokkaichi-city Kobayashi; Hisaki Yokkaichi-city Mayumi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2021-10-24
Also published as: EP1586488A1; US20030205398A1; EP1201505A2; US6670548B2; EP1201505A3; EP1201505B1; US20020050375A1; US6851185B2; US6677521B2; US20030205397A1; DE60125008D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungs- bzw. Anschlußdose für ein Fahrzeug, insbesondere eine Dose, die mit einem Kabelbaum für ein Fahrzeug zu verbinden ist. Die Erfindung zielt darauf ab, eine Verbindungsdose zur Verfügung zu stellen, welche dünn und kompakt ist, selbst obwohl die Anzahl von Schaltungen bzw. Schaltkreisen erhöht ist. Die Erfindung stellt auch ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil, zur Verfügung, das die elektrische Verbindungs- bzw. Anschlußdose an ihm montiert aufweist.
Beschreibung des Standes der Technik
Vor kurzem hat die rasche Zunahme in der Anzahl von elektrischen und elektronischen Komponententeilen, welche an einem Fahrzeug montiert sind bzw. werden, zu einer Zunahme in der Anzahl von Schaltungen geführt, die in einer Verbindungsdose im Fahrzeug unterzubringen bzw. aufzunehmen sind. Wenn Abzweigschaltungen bei hoher Dichte ausgebildet werden, ist es notwendig, eine große Anzahl von Komponententeilen auf der Verbindungsdose zu montieren bzw. anzuordnen, was eine Zunahme in der Anzahl von Zusammenbaustufen verursacht.
EP-A-0 985 585 offenbart eine elektrische Verbindungsdose, die wenigstens eine im allgemeinen planare bzw. ebene isolierende Basisplatte enthält, die zwei flache Oberflächen aufweist. Es gibt wenigstens eine Sammelschiene auf oder benachbart der ersten Oberfläche, welche zu einem elektrischen Kontakt mit einer Mehrzahl von isolierten Drähten fähig ist. Die Sammelschiene weist einen oder mehrere Druckverbindungsabschnitt(e) auf, welche(r) ein Paar von Klingen bzw. Schneiden enthält (enthalten,) welche durch die Isolation auf den Drähten schneiden und einen elektrischen Kontakt damit herstellen. Die isolierten Drähte sind gerade, parallel zueinander, und im Drahtkonzentrationsabschnitt angeordnet, welcher auf oder benachbart der zweiten Oberfläche der isolierenden Basisplatte ist. Der Drahtkonzentrationsabschnitt und der Druckverbindungsabschnitt sind miteinander ausgerichtet und Öffnungen sind in der isolierenden Basisplatte bereitgestellt, durch welche die Klingen vorragen können. Somit schneiden, wenn ein Druck auf die Klingen oder auf die isolierten Drähte ausgeübt wird, die Klingen durch die Isolation auf den Drähten, was einen elektrischen Kontakt zwischen der Sammelschiene und den Drähten in einem einzigen Vorgang ausbildet. Es ist unnötig, die Drähte einzeln einzusetzen.
JP-A-05 161 234 offenbart eine elektrische Verbindungsdose, die ein Gehäuse aufweist, das einen Verbinderaufnahmeabschnitt aufweist, der adaptiert ist, elektrische Verbinder, die auf einer oberen Oberfläche des Gehäuses bereitgestellt sind, und eine Mehrzahl von länglichen Sammelschienen aufzunehmen, die parallel zueinander angeordnet sind und sich in einer Längsrichtung des Gehäuses erstrecken.
Die Zessionare bzw. Rechtnachfolger der vorliegenden Anmelder schlugen die Verbindungsdose 1, die in der vorliegenden 21 gezeigt ist, in JP-A-2000-112691 (entsprechend EP-A-1145914 und USSN 09/833595) vor. Die Verbin dungsdose von 21 soll dünn und fähig sein, ein Schaltungsabändern zu erlauben und Zeit und Mühe zu verringern, wenn sie von bzw. aus Komponententeilen zusammengebaut wird.
In der Verbindungs- bzw. Anschlußdose 1 von 21 sind eine Verbinderverbindungsschaltung (Basisschaltung), eine Sicherungsverbindungsschaltung und eine Relaisverbindungsschaltung, die in der Verbindungsdose bereitgestellt bzw. vorgesehen sind, gesondert als ein Verbindermodul 2, ein Sicherungsmodul 3 und ein Relaismodul 4 ausgebildet. Das Verbindermodul 2, das Sicherungsmodul 3 und das Relaismodul 4 sind in dem Gehäuse eingebaut bzw. aufgenommen, das aus dem unteren Gehäuseteil 5 und dem oberen Gehäuseteil 6 besteht.
In jedem des Verbindungsmoduls 2, des Sicherungsmoduls 3 und des Relaismoduls sind Sammelschienen 2a, 3a und 4a jeweils an Isolationssubstraten 2b, 3b und 4b fixiert, und ragen vom Umfang der Isolationssubstrate vor, wo sie miteinander verschweißt sind.
Weil die gesamte Schaltung der Verbindungsdose in das Verbindermodul 2, das Sicherungsmodul 3 und das Relaismodul geteilt ist, kann vermieden werden, daß Flachstecker bzw. Dorne der Sammelschienen einander überlappen. Somit können die Sammelschienen daran gehindert werden, mehrschichtig bzw. mehrlagig zu sein. Deshalb kann die Verbindungsdose dünn sein. Weiterhin können die Schaltungen der Sammelschienen mühelos bzw. leicht verdrahtet werden. Somit ist es möglich, die Fläche bzw. den Bereich der Sammelschiene jedes Moduls zu verringern. Folglich ist es, selbst obwohl die Verbinderverbindungssammelschienen, die Sicherungsver bindungssammelschienen und die Relaisverbindungssammelschienen getrennt ausgebildet sind, möglich, die gesamte Fläche der gesamten Sammelschienen zu verringern und eine Zunahme der Fläche der Verbindungsdose zu vermeiden.
Weiterhin ist es, wenn die Spezifikation irgendeiner der Verbinderschaltung, der Sicherungsschaltung und der Relaisschaltung verändert wird, nur notwendig, das jeweilige Modul zu ändern. Somit erlaubt die Verbindungsdose leicht eine Änderung der Spezifikation.
Jedoch werden die Sammelschienen, die als die elektrischen Leiter in jedem Modul verwendet werden, durch ein Stanzen eines Metallblatts bzw. -blechs entsprechend einer komplizierten Konfiguration der Schaltung des Moduls ausgebildet. Somit ist die Ausbeute bzw. Nutzung des Metallblatts niedrig. Weiterhin ist es, wenn eine Schaltungsänderung gemacht wird, notwendig, eine neue Stanzform herzustellen, welche kostspielig ist.
Weiterhin kann es abhängig von einer Schaltungskonfiguration unmöglich sein, die Schaltung als eine einzige Schicht bzw. Lage auszubilden. Somit nimmt die Anzahl von Sammelschienenlagen zu.
Beispielsweise können, wie schematisch in 22A gezeigt, beim Verbinden von Schaltungen C1 und C2 mit Verbindern 7A und 7B eines Verbindermoduls 2 und einer Sicherung 8 eines Sicherungsmoduls 3, das auf der Seite des Verbindermoduls angeordnet ist, die Schaltungen C1 und C2 des Verbindermoduls 2 nicht mit der Sicherung 8 verbunden werden, sofern die Schaltungen C1 und C2 nicht in getrennten Lagen angeordnet sind. Dadurch wird die Anzahl von Lagen erhöht.
Obwohl die Anzahl von Komponententeilen, die auf einem Fahrzeug montiert werden, rasch zugenommen hat, ist der Raum für die Verbindungsdose begrenzt. Somit ist es wesentlich, die Verbindungsdose so dünn als möglich zu machen bzw. herzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Verbindungsdose bereitzustellen, welche dünn ist und bei niedrigen Kosten hergestellt werden kann, insbesondere indem die Ausbeute bzw. Nutzung einer leitfähigen bzw. leitenden Metallplatte verbessert wird.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, die Verdrahtungs- und Leiteranordnungen in einer Verbindungsdose zu vereinfachen und vereinfachte Verfahren eines Herstellens des Verbindermoduls der Verbindungsdose bereitzustellen.
Gemäß der Erfindung wird eine elektrische Verbindungs- bzw. Anschlußdose zur Verfügung gestellt, welche aufweist ein Gehäuse, und
eine elektrische Schaltung in dem Gehäuse, welche adaptiert ist, um eine elektrische Verbindung in einer Verwendung mit elektrischen Verbindern, Sicherungen und Relais auszubilden, wobei die elektrische Schaltung eine Sicherungsverbindungsschaltung, eine Relaisverbindungsschaltung und eine Verbinderverbindungsschaltung aufweist, welche elektrisch mit der Sicherungsverbindungsschaltung und der Relaisverbindungsschaltung verbunden ist,
wobei das Gehäuse einen Sicherungsschaltungsabschnitt, welcher die Sicherungsverbindungsschaltung enthält, und einen Relaisschaltungsabschnitt umfaßt, welcher die Relaisverbindungsschaltung enthält,
wobei das Gehäuse zwei seitlich gegenüberliegende Seiten aufweist, wobei an jeder derselben das Gehäuse einen Verbinderaufnahmeabschnitt umfaßt, welcher adaptiert ist, um in einer Verbindung wenigstens einen elektrischen Verbinder aufzunehmen,
wobei die elektrische Verbindungsdose weiterhin, in dem Gehäuse montiert bzw. angeordnet, ein Verbindermodul aufweist, welches die Verbinderverbindungsschaltung zur Verfügung stellt und umfaßt: –

(i) eine Mehrzahl von Isolationssubstraten, welche eines über dem anderen gestapelt sind und jeweils eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche gegenüber der ersten Hauptoberfläche aufweisen,
(ii) eine Mehrzahl von parallelen länglichen Sammelschienen, welche an der ersten Hauptoberfläche jedes Substrats angeordnet sind und sich in einer ersten Richtung erstrecken, und
(iii) eine Mehrzahl von parallelen flexiblen Leitern, welche an der zweiten Hauptoberfläche jedes Isolationssubstrats angeordnet sind und sich in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung erstrecken, wobei jedes Isolationssubstrat eine Mehrzahl von Öffnungen dadurch von der ersten Hauptoberfläche zu der zweiten Hauptoberfläche aufweist, bei welchen die Sammelschienen und die flexiblen Leiter miteinander durch ein Schweißen verbunden sind bzw. werden, um gewünschte Schaltkreis- bzw. Schaltungsverbindungen zur Verfügung zu stellen, und die erste Richtung der Sammelschienen jedes Isolationssubstrats die seitliche bzw. laterale Richtung des Gehäuses zwischen den gegenüberliegenden Seiten ist, wobei sich wenigstens einige der Sammelschienen von den Isolations substraten in der ersten Richtung erstrecken und Flachstecker bzw. Dorne zur Verfügung stellen, welche in die Verbinderaufnahmeabschnitte vorragen.

Die flexiblen Leiter des Leitermoduls können individuelle Einzelkerndrähte sein, oder können Leiter eines flexiblen Flachkabels sein, welches an der zweiten Hauptoberfläche des Isolationssubstrats angeordnet ist, wobei das flexible Flachkabel ein flexibles Isolationsmaterial umfaßt, in welchem die Leiter gehalten sind.
Somit kreuzen in dem Verbindermodul die länglichen Sammelschienen und die flexiblen Leiter einander, wobei das Isolationssubstrat zwischen ihnen zwischengeschaltet ist, und sie sind miteinander an kreuzenden Positionen verbunden, um die Schaltung des Verbindermoduls auszubilden. Somit ist es möglich, das Intervall bzw. den Zwischenraum zwischen den Sammelschienen gleich dem Intervall bzw. Zwischenraum zwischen Anschlüssen eines Verbinders einzustellen, der in einer Verwendung an der Dose anzufügen bzw. festzulegen ist. Somit können die Flachstecker, die an beiden Enden der Sammelschienen ausgebildet sind, horizontal in den Verbinderaufnahmeabschnitt, der auf der Seite der Oberfläche der Dose ausgebildet ist, mit oder sogar ohne Biegen der Flachstecker vorragend sein.
In einer in 22B gezeigten Schaltung, als Vergleich mit jener von 22A, können die Leiter 21 mit den Sicherungen 35 verbunden werden, während beide Enden der Sammelschienen 22, die die Schaltungen C1 und C2 des Verbindermoduls 11 ausbilden bzw. darstellen, mit den Verbindern 7A' und 7B' verbunden werden und die Sammelschienen 22 mit den Leitern 21 verbunden werden, die auf der anderen Seite des Isolationssubstrats 20 orthogonal zu den Sammelschienen 22 angeordnet sind, wobei das Isolationssubstrat 20 zwischen den Sammelschienen 22 und den Leitern 21 zwischengeschaltet ist. Folglich kann diese einfache Schaltung des Verbindermoduls 11 auf einer Schaltungsschicht bzw. -lage ausgebildet sein, die die Sammelschiene, die auf einer Oberfläche des Isolationssubstrats angeordnet ist, und die Leiter aufweist, die auf der anderen Oberfläche davon angeordnet sind. Dieses einfache Beispiel illustriert das Prinzip dieses Aspekts der Erfindung. D.h. es ist möglich, die Anzahl von Schichten bzw. Lagen der Sammelschiene zu verringern, um eine dünne Verbindungsdose herzustellen.
Selbst obwohl der Verbinderaufnahmeabschnitt auf der Seitenoberfläche der Dose ausgebildet ist, können die Flachstecker der Sammelschienen in den Verbinderaufnahmeabschnitt an der Seitenoberfläche des Seitengehäuses ohne ein Problem eines Zusammenstoßens von benachbarten Flachsteckern oder einer Deformation bzw. Verformung davon vorragen. Weiterhin können, selbst obwohl der Verbinder auf der Seitenoberfläche der Dose angeordnet ist, die Sammelschienen in einer einfachen Konstruktion angeordnet sein. Weiterhin ist es unnötig, einen Relaisanschluß für ein interlaminares Verbinden von Sammelschienen zu verwenden, und somit wird erlaubt, daß die Konstruktion der Schaltung des Verbindermoduls einfach ist.
Die Anzahl von Schichten der Substrate des Verbindermoduls kann gleich der Anzahl von Reihen der Anschlüsse eines Verbinders sein, welcher in den Verbinderaufnahmeabschnitt paßt.
D.h., wie oben beschrieben, ragen die Flachstecker, die an beiden Enden der Sammelschiene ausgebildet sind, die an einer Oberfläche jedes Substrats des Verbindermoduls angeordnet ist, in die Verbinderaufnahmeabschnitte vor. Somit kann die Anzahl von Schichten der Substrate des Verbindermoduls gleich jener der Reihen (Stufen) von Anschlüssen des Verbinders sein, welcher in den Verbinderaufnahmeabschnitt paßt. Mit anderen Worten kann der Verbinder leicht auf der Seitenoberfläche der Dose angeordnet sein bzw. werden, wenn die Anzahl der Reihen (Stufen) des Verbinders gleich der Anzahl der Substrate ist.
Eine weitere Schicht bzw. Lage, die aus Sammelschienen besteht, kann als eine zusätzliche, beispielsweise unterste Schicht bzw. Lage des Verbindermoduls ausgebildet sein. Die Gesamtheit der Anzahl von Schichten der Substrate und die Anzahl von weiteren Schichten der Sammelschienen kann nicht weniger als die Anzahl von Reihen (Stufen) von Anschlüssen des Verbinders sein, welcher in den Verbinderaufnahmeabschnitt paßt.
D.h. vorzugsweise sind die länglichen Sammelschienen vorzugsweise nicht mit der Leistungs- bzw. Energiequellenseite und der Energieversorgungsseite der Sicherungen verbunden. Für ein effizientes bzw. wirksames Verdrahten der Sammelschienen ist es bevorzugt, eine Sammelschiene zu verwenden, die eine Mehrzahl von Sicherungsverbindungsanschlüssen aufweist, die an einem Ende davon ausgebildet sind. Somit ist es, da die Sammelschiene, die eine Mehrzahl von Sicherungsverbindungsanschlüssen aufweist, die an einem Ende davon ausgebildet sind, bevorzugt, nicht die länglichen Sammelschienen zu verwenden, sondern die Sammelschienen zu verwenden, die durch ein Stanzen einer leitfähigen Metall platte in Übereinstimmung mit der Konfiguration einer gewünschten Schaltung ausgebildet sind. Die länglichen Sammelschienen können auf einer Schicht angeordnet sein bzw. werden, auf welcher die Sammelschiene, die durch ein Stanzen der leitfähigen Metallplatte ausgebildet ist, angeordnet ist, und die Enden der länglichen Sammelschienen ragen horizontal als Flachstecker bzw. Dorne vor. Folglich ist die Gesamtheit der Anzahl der Substrate und der Anzahl der weiteren Schichten der Sammelschienen gleich der Anzahl der Reihen (Stufen) von Anschlüssen des Verbinders.
Die Enden (Flachstecker) der länglichen Sammelschienen, die in den Verbinderaufnahmeabschnitt vorragen, können bzw. müssen nicht gebogen sein, so daß der Flachstecker flach ist. In diesem Fall stoßen die Flachstecker von verschiedenen Sammelschienenschichten nicht miteinander zusammen. Andererseits sind, wenn die Flachstecker gebogen sind und von den Sammelschienen vorragen, die auf einem Substrat angeordnet sind, die Flachstecker anfällig, leicht mit Flachsteckern zusammenzustoßen, die von den Substraten von anderen Schichten vorragen.
Ein Flachstecker einer Sammelschiene, die in den Verbinderaufnahmeabschnitt vorragt, kann alternativ bzw. abwechselnd gebogen sein, beispielsweise in der Gestalt bzw. Form eines Buchstabens "L" oder eines einzigen Zick-Zacks, so daß der Flachstecker horizontal ist. In diesem Fall sind Flachstecker derselben Schicht in derselben Konfiguration gebogen und parallel zueinander angeordnet. Flachstecker von Sammelschienen anderer Schichten sind auch in derselben Konfiguration gebogen, um Flachstecker daran zu hindern, interlaminar zusammenzustoßen.
Im Vergleich mit dem herkömmlichen Prozeß bzw. konventionellen Verfahren eines Ausbildens von Sammelschienen durch ein Stanzen einer leitfähigen bzw. leitenden Metallplatte in Übereinstimmung mit der Konfiguration einer Schaltung ist es möglich, die Ausbeute bzw. Nutzung der leitfähigen Metallplatte beträchtlich zu verbessern, da streifenförmige längliche Sammelschienen mit gleichmäßiger Breite verwendet werden können. Weiterhin kann die Konstruktion mit einer Ab- bzw. Veränderung der Schaltungskonstruktion fertig werden, indem lediglich die Position verändert wird, wo die flexiblen Leiter und Sammelschienen einander kreuzen und miteinander verschweißt sind bzw. werden. Da es unnötig ist, das leitfähige Material selbst mit der Änderung der Schaltungskonstruktion zu ändern, kann die Konstruktion leicht eine Änderung der Schaltungskonstruktion erlauben, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen.
Herkömmlicherweise ist es notwendig, eine leitfähige Metallplatte in Übereinstimmung mit der Konfiguration einer Schaltung zu stanzen, um einen elektrischen Leiter auszubilden. Aber in der vorliegenden Erfindung wird eine gewünschte Schaltung durch ein Kreuzen der länglichen Sammelschienen und der flexiblen Leiter und ein Verbinden dieser miteinander an notwendigen Kreuzungspunkten ausgebildet. Deshalb gibt es wenig Verlust der leitfähigen Metallplatte und es ist möglich, die Ausbeute der leitfähigen Metallplatte stark zu verbessern. Außerdem ist es, wenn es notwendig ist, die Konstruktion der Schaltung zu ändern, nicht notwendig, die Leiter zu ändern, sondern es ist nur notwendig, die Position zu ändern, wo die Sammelschienen und die flexiblen Leiter miteinander verbunden werden. Demgemäß kann die Verbindungsdose der vorliegenden Erfindung bei niedrigen Kosten hergestellt werden und kann mit der Änderung der Schaltung fertig werden. An den Kreuzungspunkten können die Sammelschienen und die Leiter, beispielsweise Einzelkerndrähte, miteinander in Öffnungen, die im Isolationssubstrat ausgebildet sind, durch ein Widerstandsschweißen oder Löten verbunden werden.
In dem Fall, wo ein nackter bzw. bloßer Draht als der flexible Leiter verwendet wird, ist es nicht notwendig, einen isolierenden Überzug an der Position zu entfernen, wo der Draht und die Sammelschiene miteinander verbunden werden. Aber es ist möglich, einen Draht zu verwenden, der einen Kerndraht aufweist, der mit einem Isolationsüberzugs- bzw. -beschichtungsmaterial umhüllt ist. Das flexible Flachkabel, das hierin oben beschrieben ist, kann alternativ verwendet werden.
Es ist äußerst vorteilhaft, die Drähte und die Sammelschienen miteinander durch ein Widerstandsschweißen in den Öffnungen zu verbinden, die im Isolationssubstrat ausgebildet sind. Aber statt dessen kann ein Löten, wie oben beschrieben, verwendet werden. Außerdem können ein Ultraschallschweißen, Gasschweißen oder Laserschweißen verwendet werden.
Das Schaltungsmodul kann eine Mehrzahl von Schaltungssubstraten aufweisen, die eines über dem anderen geschichtet sind, wobei eine Isolation zwischen den Schaltungsplatten zwischengeschaltet, die einander benachbart sind, wobei jedes der Schaltungssubstrate flexible Leiter, die auf einer Oberfläche angeordnet sind, und längliche Sammelschienen aufweist, die auf der anderen Oberfläche angeordnet sind.
Ein Verfahren eines Ausbildens des Verbindermoduls umfaßt die Schritte:

(i) Fixieren einer Mehrzahl von Sammelschienen an einer ersten Hauptoberfläche jedes einer Mehrzahl von Isolationssubstraten;
(ii) wobei die Isolationssubstrate in einer Reihe angeordnet sind, Arrangieren bzw. Anordnen von flexiblen Leitern auf einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche jedes Isolationssubstrats gegenüberliegt, wobei sich die flexiblen Leiter kontinuierlich über die Isolationssubstrate in der Reihe erstrecken;
(iii) nach den Schritten (i) und (ii) Verbinden durch Schweißen der Sammelschienen mit den flexiblen Leitern an gegenseitigen Kreuzungspunkten davon über Öffnungen in den Isolationssubstraten, um gewünschte Schaltungsverbindungen auszubilden;
(iv) nach Schritt (iii) Biegen von Abschnitten der flexiblen Leiter, die sich zwischen benachbarten Paaren der Isolationssubstrate erstrecken, um die Isolationssubstrate in einen Stapel eines über dem anderen zu bringen; und
(v) Entfernen von Abschnitten der flexiblen Leiter, die in der fertiggestellten Schaltung nicht gewünscht sind.

Durch ein Ausbilden des Verbindermoduls, wie dies oben beschrieben ist, können die flexiblen Leiter kollektiv bzw. gemeinschaftlich oder kontinuierlich verdrahtet werden und eine Betriebsfähigkeit des Verfahrens kann stark verbessert werden.
In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Druckverbindung" auf eine Verbindung von zwei Leitern, welche durch ein Preßpassen eines ergreifenden Teils auf ein ergriffenes Teil erzielt wird, wobei die Einpassungskraft beibehalten wird, um eine permanente Verbindung aufrecht zu erhalten. Beispielsweise wird ein Draht in eine Rille eines Flachsteckers einer Sammelschiene eingesetzt, welche einen ergreifenden Druck auf den Draht beibehält.
Die flexiblen Leiter, die in der Erfindung verwendet werden, sollten ausgewählt sein, um geeignet flexibel ohne Beschädigung zu sein, um beispielsweise die Verbindungen durch die isolierenden Substrate zuzulassen. Ihre Flexibilität ist im Gegensatz zu der relativen Starrheit bzw. Steifigkeit der Sammelschienen, welche im allgemeinen ihre Form beibehalten, obwohl sie fähig sind, in eine gewünschte Form deformiert zu werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Erfindung werden nun über ein nicht beschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen: –
1 eine schematische perspektivische Explosionsansicht einer Verbindungsdose einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine Schnittansicht der Verbindungsdose von 1 in ihrem zusammengebauten Zustand ist.
3 eine Schnittansicht an einer Linie III-III von 2 ist.
4 eine Schnittansicht an einer Linie IV-IV von 2 ist.
5A und 5B jeweils Vorderansichten von zwei Seitengehäusen der Dose von 1 sind.
6A eine schematische perspektivische Ansicht einer Schicht bzw. Lage des Verbindermoduls der Dose von 1 ist.
6B eine vergrößerte Schnittansicht ist, die einen Abschnitt des Verbindermoduls der Dose von 1 zeigt.
7A eine schematische Schnittansicht des Verbindermoduls der Dose von 1 ist.
7B in einer Draufsicht eine Sammelschiene an der untersten Schicht des Verbindermoduls zeigt.
8A und 8B erläuternde Diagramme sind, die ein Verfahren eines Ausbildens des Verbindermoduls der Dose von 1 zeigen.
9 eine Seitenansicht der Verbindungsdose von 1 ist, die das Sicherungsmodul zeigt.
10A eine teilweise Schnittansicht des Sicherungsmoduls von 9 ist.
10B eine schematische perspektivische Ansicht der Verbindungen des Sicherungsmoduls von 9 ist.
11 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Dose von 1 ist, die das Relaismodul zeigt.
12A eine Schnittansicht des Relaismoduls von 11 ist.
12B eine schematische Ansicht ist, die die Verbindungen des Relaismoduls von 11 zeigt.
12C eine perspektivische schematische Ansicht einer Verbindung zwischen einer Sammelschiene und einem Draht in dem Relaismodul von 11 ist.
12D eine perspektivische schematische Ansicht einer Verbindung zwischen Sammelschienen im Relaismodul von 11 ist.
13 eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines modifizierten Verbindermoduls für die Dose von 1 ist.
14A eine Unterseitenansicht einer elektrischen Verbindungsdose ist, die nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
14B eine Schnittansicht der Dose von 14A ist. 15 ein Diagramm ist, das die Konstruktion des Verbindermoduls der Dose von 14A und 14B zeigt.
16A eine schematische perspektivische Ansicht einer Schicht eines modifizierten Verbindermoduls für die Dose von 1 ist.
16B eine schematische Schnittansicht der Schicht von 16A ist.
17 eine Schnittansicht ist, die den Zusammenbau der Schichten von 16 des modifizierten Verbindermoduls illustriert.
18A und 18B schematische Ansichten von Verbindungen im Sicherungsmodul sind, wenn das modifizierte Verbindermodul von 16 und 17 verwendet wird.
19 eine schematische Ansicht einer Verbindung im Relaismodul ist, wenn das modifizierte Verbindermodul von 16 und 17 verwendet wird.
20A und 20B Diagramme sind, die eine Herstellung von anderen Formen von modifizierten Verbindermodulen für die Dose von 1 illustrieren, welche nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung bilden.
21 eine perspektivische Explosionsansicht einer Verbindungsdose gemäß dem Stand der Technik ist.
22A und 22B Diagramme sind, die eine herkömmliche Verbindungsdose (22A) und eine Dose der vorliegenden Erfindung (22B) vergleichen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den verschiedenen Ausführungsformen werden dieselben Bezugszeichen für identische oder ähnliche Teile verwendet.
1 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht, die Komponententeile zeigt, die eine elektrische Anschluß- bzw. Verbindungsdose 10 bilden bzw. darstellen, die mit einem Kabelbaum, nicht gezeigt, in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil, verbunden werden soll. 2 bis 4 sind Schnittansichten, die den zusammengebauten Zustand der Komponententeile zeigen.
Die Verbindungsdose 10 weist ein Verbindermodul 11, ein Sicherungsmodul 12 und ein Relaismodul 13 auf, die in einem Gehäuse bzw. einer Ummantelung untergebracht bzw. aufgenommen sind, das bzw. die ein unteres Gehäuse 14, ein oberes Gehäuse 15, ein zwischenliegendes Gehäuse 16 und gegenüberliegende Seitengehäuse 17, 18 aufweist. Innerhalb des Gehäuses gibt es auch eine elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 19. Die Gehäuse 14, 15, 16, 17 und 18 sind geformte Kunststoffkörper.
Nachdem das Verbindermodul 11, das zwischenliegende Gehäuse 16 und die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 19 aufeinanderfolgend auf dem unteren Gehäuse 14 angeordnet sind, wird das obere Gehäuse 15 auf der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 19 montiert bzw. angeordnet, und die Seitengehäuse 17, 18 werden auf dem Verbindermodul 11 montiert. Das Relaismodul 13 wird über einer Seite des Verbindermoduls 12 in einer derartigen Weise angeordnet, um die Relais 40 des Relaismoduls 13 zu der Außenseite durch eine Öffnung 15a freizulegen, die benachbart einer Seite des oberen Gehäuses 15 ausgebildet ist. Das Sicherungsmodul 12 wird auf dem Verbindermodul 11 an einer Seite davon montiert und ist bzw. wird zu der Außenseite durch eine Öffnung freigelegt, die zwischen dem unteren Gehäuse 14 und dem oberen Gehäuse 15 ausgebildet ist.
Eine Mehrzahl von Verbinderaufnahmeabschnitten 70, 80 in der Form von aufnehmenden Sockeln bzw. Fassungen sind in einer Reihe auf jedem der Seitengehäuse 17, 18 ausgebildet, welche an gegenüberliegenden Seiten des unteren Gehäuses 14 und des oberen Gehäuses 15 in ihrer breitenweisen Richtung montiert sind. Wie in 5A und 5B gezeigt, ist die Anzahl von Stufen von Anschlüssen in jedem der Verbinderaufnahmeabschnitte 70, 80 drei, nämlich I, II und III, ausgenommen bei einem Sockel von jedem, wo die Anzahl von Stufen von Anschlüssen verringert ist.
Wie in 6 gezeigt, sind in jeder Schicht bzw. Lage des Verbindermoduls 11 flexible Einzelkerndrähte 21 in der Form von blanken Drähten aus Kupfer gänzlich bzw. vollständig auf einer Oberfläche (unteren Oberfläche in 5) eines dünnen planaren bzw. ebenen Isolationssubstrats 20, das aus einem Isolationsharz hergestellt ist, in einer derartigen Weise angeordnet, daß sich die Einzelkerndrähte 21 parallel zueinander bei einer regelmäßigen Teilung bzw. einem regelmäßigen Abstand in einer X-Richtung erstrecken. Lange und schmale Sammelschienen 22 in der Form von Metallstreifen von gleichmäßiger bzw. einheitlicher Breite sind an der anderen Oberfläche (oberen Oberfläche) des Isolationssubstrats 20 in einer derartigen Weise angeordnet, daß die Sammelschienen 22 parallel zueinander bei einem regelmäßigen Abstand in einer Y-Richtung orthogonal zur X-Richtung sind. D.h. die Einzelkerndrähte 21 und die Sammelschienen 22 kreuzen einander, wobei das Isolationssubstrat 20 dazwischen zwischengeschaltet ist.
Eine Öffnung 20a durch das Substrat 20 ist an jeder von ausgewählten Positionen 20b ausgebildet, wo die Einzelkern drähte 21 und die Sammelschienen 22 einander kreuzen. Durch die Öffnung 20a wird der Einzelkerndraht 21 gebogen, um ihn mit der Sammelschiene 22 zu verbinden. In diesem Zustand werden die Einzelkerndrähte 21 und die Sammelschienen 22 selektiv miteinander durch ein Widerstandsschweißen verschweißt, um eine gewünschte Schaltung auszubilden.
Die zwei Enden jeder Sammelschiene 22 ragen in ihrer Längsrichtung von den Rändern bzw. Kanten des Isolationssubstrats 20 in seiner breitenweisen Richtung vor. Die vorragenden Abschnitte werden zweimal in einer Zick-Zack-Form, wie gezeigt, gebogen, um horizontale Flachstecker 22b, 22c auszubilden. Die Flachstecker 22b und 22c sind parallel zueinander jeweils auf demselben Niveau angeordnet.
Das Intervall bzw. der Abstand zwischen den horizontal angeordneten Flachsteckern 22b ist jenem zwischen benachbarten Anschlußlöchern 70a des Verbinderaufnahmeabschnitts 70 des Seitengehäuses 17 gleich. Ähnlich ist das Intervall zwischen den horizontal angeordneten Flachsteckern 22c jenem zwischen benachbarten Anschlußlöchern 80a des Verbinderaufnahmeabschnitts 80 des Seitengehäuses 18 gleich.
Auf diese Weise wird eine Schaltungsplatte 100 der Einzelkerndrähte 21 und der Sammelschienen 22 konstruiert, die wie oben beschrieben angeordnet und an den erforderlichen Positionen miteinander verbunden sind, wobei das Isolationssubstrat 20 zwischen ihnen eingeschlossen ist. Wie in 7A gezeigt, sind drei derartige Schaltungsplatten 100, identifiziert als 100A, 100B und 100C, vertikal aufeinander mit einer Zwischenschaltung von zusätzlichen Isolationsplatten 25 geschichtet, die aus einem Isolationsharz hergestellt sind. Die Flachstecker 22b und 22c der Sammel schiene 22 der drei Schaltungsplatten 100, die vertikal gestapelt sind, sind vertikal in Übereinstimmung mit dem Intervall zwischen benachbarten Reihen der Anschlußlöcher 70a, 80a der Verbinderaufnahmeabschnitte 70, 80 des Seitengehäuses 17, 18 beabstandet. D.h. die Flachstecker der Sammelschienen der Schaltungsplatten 100A, 100B und 100C sind im Niveau bzw. ausgeglichen mit den Anschlußlöchern der ersten Reihe, der zweiten Reihe bzw. der dritten Reihe.
Im Verbindermodul 11 ist eine Sammelschiene 27, die eine Schaltkreis- bzw. Schaltungskonfiguration aufweist, die durch ein Stanzen einer leitfähigen Metallplatte in einer herkömmlichen Art und Weise ausgebildet ist, wie dies in 7b gezeigt ist, an einer unteren Oberfläche der Isolationsplatte 25 unter der ersten Schaltungsplatte 100A angeordnet. Wie auch in 1 gezeigt, ist an einem Ende der Sammelschiene 27 eine Mehrzahl von Sicherungsverbindungs-Druckverbindungsanschlüssen 27a ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind und in der Ausdehnungsrichtung der Einzelkerndrähte 21 vorragen. Die Anschlüsse 27a ragen von einem Rand bzw. einer Kante des Moduls 11 als Schneiden bzw. Klingen 27b vor, welche mit Anschlüssen von Sicherungen im Sicherungsmodul 12 in Kontakt gebracht werden.
Die drei Schaltungsplatten 100A, 100B, 100C, die in drei Schichten bzw. Lagen zu stapeln sind, werden durch ein in 8 gezeigtes Verfahren ausgebildet.
Am Anfang wird eine Rippe oder ein Zapfen (nicht gezeigt), die bzw. der von einer Oberfläche eines jeden der jeweiligen Isolationssubstrate 20 vorragt, in eine Öffnung eingesetzt, die in jeder ihrer Sammelschienen 22 ausgebildet ist, und deformiert, um die Sammelschienen am Isolationssubstrat 20 parallel zueinander zu fixieren.
In diesem Fall ist bzw. wird die Breite W (siehe 8B) der Isolationssubstrate 20 auf die folgende Beziehung eingestellt: 100A > 100B > 100C. Die Länge der Sammelschiene 22 ist größer als die Breite des Isolationssubstrats 20. Die Sammelschienen 22 ragen von beiden Seiten des Isolationssubstrats 20 in dessen breitenweiser Richtung vor. Der vorragende Abschnitt jeder Sammelschiene 22 wird vertikal gebogen und dann horizontal gebogen, um die horizontalen Flachstecker 22b, 22c auszubilden.
Die drei Isolationssubstrate 20 sind in einer Reihe angeordnet, die bei erforderlichen Intervallen beabstandet ist, wobei das mittlere Substrat 20 bezüglich der äußeren zwei Substrate 20 umgedreht bzw. umgekehrt ist, wie dies in 8A gezeigt ist.
Danach werden die Einzelkerndrähte 21 kontinuierlich parallel zueinander über die drei Isolationssubstrate 20 erstreckt bzw. gespannt. Weil die Oberflächen, an welchen die Sammelschienen fixiert werden, alternierend umgekehrt sind, wie dies oben beschrieben ist, ist bzw. wird jeder Einzelkerndraht 21 kontinuierlich über die obere Oberfläche des Substrats 20 in der Schaltungsplatte 100A, der unteren Oberfläche davon in der Schaltungsplatte 100B und der oberen Oberfläche davon in der Schaltungsplatte 100C angeordnet. Spalte bzw. Lücken sind zwischen den benachbarten Substraten 20 in der Reihe vorgesehen, und die Drähte 21 erstrecken sich parallel zueinander in den Spalten (siehe 8B).
Danach werden die Sammelschienen 22 und die Einzelkerndrähte 21 miteinander durch ein Widerstandsschweißen durch die Öffnungen 20a verbunden. Die Drähte 21 an den Spalten zwischen den Substraten werden dann gebogen, um die Substrate 21 in ihre gestapelten Positionen zu bringen, wie dies durch Pfeile in 8A gezeigt ist. Unerwünschte Abschnitte der kontinuierlichen Drähte 21 werden abgeschnitten, bevor und/oder nachdem die Schaltungsplatten 100A–100C übereinander gestapelt werden. Abschnitte der Sammelschienen können auch entfernt werden.
Dieses Herstellungsverfahren ist einfach, mit einer kleinen Anzahl von Vorgängen.
Wie oben beschrieben, ragen die Sicherungsverbindungsanschlüsse 27a parallel zueinander vom untersten Ende eines Rands (linken Rands in 1) des Verbindermoduls 11 vor. Beim Montieren des Verbindermoduls 11 am unteren Gehäuse 14 werden die Anschlüsse 27a auf einem Abschnitt 14b angeordnet, der an einem Rand (linkem Rand in 1) des unteren Gehäuses 14 ausgebildet ist, das Trennwände aufweist, um die Anschlüsse 27a in Position zu halten. Die Einzelkerndrähte 21 jeder Schaltungsplatte 100 sind bzw. werden über den Druckverbindungsanschlüssen 27a angeordnet.
Das Sicherungsmodul 12 ist am linken Rand bzw. der linken Kante des Verbindermoduls 11 angeordnet. Wie in 9 gezeigt, weist das Sicherungsmodul 12 eine Mehrzahl von Sicherungsaufnahmeabschnitten 31 in der Form von Sockeln bzw. Fassungen auf, die breitenweise bzw. in Breitenrichtung parallel zueinander in einem geformten Kunststoffkörper 30 angeordnet sind. Die Sockel 31 sind in oberen und unteren Stufen bzw. Ebenen.
Wie in 10 gezeigt, sind bzw. werden Sammelschienen 33 im Material des Körpers 30 einsatzgeformt. An entgegengesetzten bzw. gegenüberliegenden Enden jeder Sammelschiene 33 ist ein Paar von Druckverbindungsanschlüssen 33a, 33b ausgebildet. Ein Paar derartiger Anschlüsse ragt in jeden Sicherungsaufnahmeabschnitt 31a an der oberen Stufe des Sicherungsmoduls 12 als Energieversorgungsseiten- und Lastseitenanschluß vor. Ein Lastseitenanschluß, der auf einer anderen Sammelschiene 33 ausgebildet ist, ragt in jeden Sicherungsaufnahmeabschnitt 31b an der unteren Stufe des Sicherungsmoduls 12 vor. Ein Ende jeder L-förmigen Sammelschiene 33 ragt in den jeweiligen Sicherungsaufnahmeabschnitt 31a, 31b vor, während sich das andere Ende davon in Richtung zur oberen Oberfläche von einem der Einzelkerndrähte 21 erstreckt. Der Druckverbindungsanschluß 33b ist bzw. wird mit dem erforderlichen Einzelkerndraht 21 durch ein Pressen bzw. Drücken des Drahts in den Schlitz des Anschlusses verbunden. Der Druckverbindungsanschluß 33a, der in die Sicherungsaufnahmeabschnitte 31a, 31b vorragt, wird mit dem Anschluß der Sicherung auch durch Druck verbunden. Im Sicherungsaufnahmeabschnitt 31b der unteren Stufe sind die Anschlüsse an der Leistungs- bzw. Energieversorgungsseite die Druckverbindungsanschlüsse 27a der Sammelschiene 27, die oben beschrieben ist.
Eine Sicherung 35 wird in die Sicherungsaufnahmeabschnitte 31a, 31b des Sicherungsmoduls 12 eingesetzt, um ein Paar von Anschlüssen 35a, 35b der Sicherung 35 mit einem Druckverbindungsanschluß 33a der Sammelschiene 33 oder dem Druckverbindungsanschluß 27a durch eine Preßpassung zu verbinden, der auf der Sammelschiene 27 an der untersten Schicht bzw. Lage des Verbindermoduls 11 ausgebildet ist.
Wie in 12D gezeigt, können einige der Sammelschienen 41 direkt mit Flachsteckern 33c der Sammelschienen 33 des Sicherungsmoduls 12 durch eine Druckverbindung verbunden werden.
Im Relaismodul 13 sind, wie in 11 und 12 gezeigt, die Sammelschienen 41 einsatzgeformt in dem Kunststoffmaterial des geformten Körpers 42. Relais 40 sind bzw. werden auf der äußeren bzw. Außenfläche des Körpers 42 aufgenommen. Anschlüsse 40a des Relais 40 sind in Öffnungen 42a und 41a im Körper 42 bzw. der Sammelschiene 41 eingesetzt und direkt am Körper 42 mit einem Lötmittel 43 montiert.
Wie in 12B und 12C gezeigt, ist ein Abschnitt der Sammelschiene 41, die mit dem Anschluß 40a des Relais 40 verschweißt ist, gebogen, um einen Druckverbindungsanschluß 41b am vorderen Ende der Sammelschiene 41 auszubilden. Der Anschluß 41b wird mit einem der Einzelkerndrähte 21 durch ein Druckpassen verbunden.
Die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 19 weist elektronische Teile 51 auf, die auf einer unteren Oberfläche eines Substrats 50 montiert sind. Das Substrat 50 ist auf Stützen bzw. Supports 53 plaziert, die nach oben an vier Ecken des zwischenliegenden Gehäuses 16 vorragen. Schrauben 54 sind bzw. werden in Schraubenlöchern 53a und 50a geschraubt, die in einer oberen Oberfläche der Stütze 53 bzw. des Substrats 50 ausgebildet sind, um das Substrat 50 am zwischenliegenden Gehäuse 16 zu fixieren. In diesem Zustand sind die elektronischen Teile 51 in einem Raum zwischen dem Substrat 50 und dem zwischenliegenden Gehäuse 16 angeordnet.
Eine Mehrzahl von gedruckten elektrischen Leitern, die parallel zueinander an einem Rand bzw. einer Kante des Substrats 50 angeordnet sind, ist mit dem oberen Ende einer sich vertikal erstreckenden Anordnung von Relaisanschlüssen 56 durch einen ECU Verbinder 58 (3) oder direkt verbunden. Druckverbindungsanschlüsse sind am unteren Ende der Relaisanschlüsse 56 ausgebildet, um mit Einzelkerndrähten 21 des Verbindermoduls 11 durch ein Druckpassen zu verbinden.
In der Verbindungsdose 10, die aus den oben beschriebenen Komponententeilen besteht, werden das Verbindermodul 11, das zwischenliegende Gehäuse 16 und die elektronische Regel- bzw. Steuereinheit 19 eines über dem anderen aufeinanderfolgend auf dem unteren Gehäuse 14 gestapelt. Die elektrischen Leiter der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit 19 werden mit den Einzelkerndrähten 21 des Verbindermoduls 11 durch die Relaisanschlüsse 56 durch eine Druckverbindung verbunden. Das Sicherungsmodul 12 wird auf dem Verbindermodul 11 an einer Seite davon montiert, um die Druckverbindungsanschlüsse 33b, die an einem Ende der Sammelschienen 33 des Sicherungsmoduls 12 angeordnet sind, mit den Einzelkerndrähten 21 des Verbindermoduls 11 zu verbinden. Das Relaismodul 13 wird an einem oberen Teil des Verbindermoduls 11 montiert, um die Druckverbindungsanschlüsse der Sammelschienen 41 des Relaismoduls 13 mit den Einzelkerndrähten 21 des Verbindermoduls 11 zu verbinden.
In der Verbindungsdose 10, die die oben beschriebene Konstruktion aufweist, ragen die Flachstecker 22b, 22c, die an den Enden jeder der Sammelschienen 22 des Verbindermoduls 11 ausgebildet sind, in die Anschlußlöcher der Verbinder aufnahmeabschnitte 70, 80 der Seitengehäuse 17, 18 vor, und stellen in einer Verwendung Verbindung mit Verbindern (nicht gezeigt) eines Kabelbaums (nicht gezeigt) her.
Da der Verbinder mit dem Kabelbaum an der Seitenoberfläche der Verbindungsdose verbunden ist, ist es nicht notwendig, den Kabelbaum mit der horizontalen Oberfläche des unteren Gehäuses 14 oder des oberen Gehäuses 15 zu verbinden. Somit ist es nicht notwendig, Raum für den Kabelbaum unter dem unteren Gehäuse oder über dem oberen Gehäuse bereitzustellen. Demgemäß ist es möglich, den Raum zu verringern, der im Fahrzeug für die Kabelbaumverbindung erforderlich ist.
Wie schematisch in 22B gezeigt, sind die elektrischen Leiter des Verbindermoduls 11 die Sammelschienen und die Einzelkerndrähte, die die Sammelschienen kreuzen. Die Einzelkerndrähte und die Sammelschienen sind miteinander durch ein Widerstandsschweißen an den erforderlichen Kreuzungspositionen verbunden, um eine Schaltung bzw. einen Schaltkreis auszubilden. Somit kann das Verbindermodul 11 mit einem Verbinder und einer Sicherung verbunden werden, ohne die Anzahl von Schichten der Sammelschienen zu vergrößern.
Um die Sammelschienen 22 auszubilden, ist es nicht notwendig, eine leitfähige Metallplatte in Übereinstimmung mit der speziellen Konfiguration einer Schaltung zu stanzen. Es kann ein Standard-Streifenmetall gleichmäßiger Breite verwendet werden. Deshalb ist es möglich, die Ausbeute bzw. Nutzung der leitfähigen Metallplatte stark bzw. außerordentlich zu verbessern. Außerdem ist es leicht, die Konstruktion der Schaltung zu verändern, indem die Positionen geändert werden, wo die Sammelschienen 22 und die Einzelkerndrähte 21 miteinander verschweißt werden.
Die Verwendung der flexiblen Drähte 21 erlaubt, daß eine thermische Beanspruchung an den Schweißstellen absorbiert wird.
Die elektrischen Leiter des Verbindermoduls werden mit jenen des Sicherungsmoduls und des Relaismoduls verbunden, indem die Druckverbindungsanschlüsse an den Enden der Sammelschienen des Sicherungsmoduls und des Relaismoduls mit den Einzelkerndrähten 21 des Verbindermoduls 11 kollektiv bzw. gemeinsam (in einem einzigen Vorgang) durch ein Druckpassen, statt durch ein Schweißen der Sammelschienen verbunden werden. Deshalb ist es möglich, die Anzahl von Schweißtätigkeiten bzw. -vorgängen zu verringern und folglich eine Leichtigkeit einer Herstellung zu verbessern.
In dem in 13 gezeigten, modifizierten Verbindermodul ist in der obersten Schaltungsplatte 100A nahe einem Rand des Isolationssubstrats 20 ein Paar von Löchern 20b und 20c zur Einsetzung von Druckverbindungsklingen bzw. -schneiden bei Positionen an beiden Seiten jedes Einzelkerndrahts 21 ausgebildet. Die Druckverbindungsanschlüsse von Sammelschienen des Relaismoduls 13, oben beschrieben, werden mit einem zwischenliegenden bzw. Zwischenabschnitt der Einzelkerndrähte 21 der Schaltungsplatte 100A durch ein Einsetzen der Klingen der Anschlüsse verbunden, die in die Löcher 20b und 20c eingesetzt sind bzw. werden.
Wie in 13 gezeigt, können die elektrischen Leiter (Sammelschienen) des Relaismoduls mit den Zwischenabschnitten der Einzelkerndrähte 21 durch eine Druckverbin dung verbunden werden. Dadurch ist es möglich, die Schaltung des Verbindermoduls mit jener des Relaismoduls durch eine Druckverbindung, statt eines Schweißens der Sammelschienen zu verbinden.
Da das Relaismodul mit den Zwischenabschnitten der Einzelkerndrähte 21 verbunden ist, ist es möglich, beide Enden der Einzelkerndrähte für eine Druckverbindung zwischen den Drähten und anderen Modulen zu verwenden, nämlich bzw. insbesondere den Sammelschienen des Sicherungsmoduls, und auch für eine Druckverbindung zwischen den Drähten und der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit.
Außerdem kann eine Vereinfachung durch ein Verbinden der Schaltung des Relaismoduls, des Sicherungsmoduls und der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit mit demselben Einzelkerndraht des Leitermoduls erzielt werden.
Da das Leitermodul die größte Anzahl von Schaltungen aufweist und viele Veränderungen seiner Schaltungskonstruktion erfordert, werden Drähte und Sammelschienen als die elektrischen Leiter davon verwendet. Sie werden gekreuzt und miteinander an ausgewählten Kreuzungspositionen verschweißt, um die gewünschte Schaltung davon auszubilden. Deshalb ist es möglich, eine leichte Ab- bzw. Veränderung der Schaltungskonstruktion zu erzielen, indem lediglich die Positionen verändert werden, wo die Sammelschienen und die Einzelkerndrähte miteinander verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann der Flachstecker, der an beiden Enden der Sammelschienen ausgebildet ist, in das Anschlußloch des Verbinderaufnahmeab schnitts vorragen, wobei der Flachstecker flach und nicht gebogen ist.
14, die nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung bildet, zeigt eine weitere Modifikation der Verbindungsdose von 1. Statt eines Verwendens der Seitengehäuse, die die Verbinderaufnahmeabschnitte aufweisen, ist das Gehäuse aus einem oberen Gehäuse 15' und einem unteren Gehäuse 14' konstruiert, in welchen Verbinderaufnahmeabschnitte 14a' ausgebildet sind. In diesem Fall sind, wie in 15 gezeigt, die Flachstecker 22a der Sammelschienen 22 des Verbindermoduls 11' nach unten in bezug auf das Isolationssubstrat 20 gebogen.
In den obigen Ausführungsformen werden Einzelkerndrähte in dem Verbindermodul verwendet. Statt dessen ist es möglich, einen Einzelkerndraht zu verwenden, der mit einem Isolationsüberzugsmaterial umhüllt bzw. beschichtet ist. In diesem Fall wird das Isolationsüberzugsmaterial an den Stellen entfernt, wo der Draht und die Sammelschiene miteinander verschweißt werden.
Es ist in dem Sicherungsmodul und dem Relaismodul möglich, Schaltungen, wie die oben beschriebene Verbinderschaltung, zu verwenden, die Sammelschienen, die an einer Oberfläche des Isolationssubstrats angeordnet sind, und die elektrischen Drähte aufweist, die auf der anderen Oberfläche davon angeordnet sind, um die Sicherungsanschlüsse und die Relaisanschlüsse zu verbinden.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, sind in der illustrierten Verbindungsdose der vorliegenden Erfindung, als die elektrischen Leiter des Verbindermoduls, die langen und schmalen Sammelschienen und die Einzelkerndrähte einander kreuzend angeordnet, wobei das Isolationssubstrat zwischen ihnen zwischengeschaltet ist, und miteinander an Kreuzungspunkten verschweißt, um die Schaltung des Verbindermoduls auszubilden. Deshalb ist es möglich, die Flachstecker an beiden Enden der Sammelschienen in die Anschlußlöcher der Verbinderaufnahmeabschnitte einzusetzen, die an den Seitengehäusen ausgebildet sind. Weiterhin ist der Spalt zwischen den Sammelschienen gleich dem Spalt zwischen den Anschlußlöchern. Zusätzlich ist der Spalt zwischen den Flachsteckern der Sammelschienen in den jeweiligen Schichten des Stapels von Schaltungsplatten gleich dem Abstand zwischen den Reihen der Anschlußlöcher der Verbinderaufnahmeabschnitte. Indem die Anzahl der Schaltungsplatten, die eine über der anderen geschichtet sind, gleich der Anzahl der Reihen der Anschlüsse der Verbinderaufnahmeabschnitte gemacht wird und indem die langen und schmalen Streifensammelschienen verwendet werden, wird es dadurch leicht, die Verbinderaufnahmeabschnitte auszubilden, ohne die Sammelschienen in einer komplizierten Art und Weise zu biegen.
Da die Verbinder an der Seitenoberfläche des Gehäuses der Verbindungsdose aufgenommen sind, müssen weiterhin die Sammelschienen nicht in einer komplizierten Art und Weise angeordnet werden. Die langen und schmalen Streifensammelschienen bzw. Sammelschienen eines langen und schmalen Streifens werden parallel zueinander in einer einfachen Art und Weise angeordnet.
Außerdem ist es durch die Verwendung der langen und schmalen Sammelschienen möglich, die Herstellungskosten beträchtlich im Vergleich mit dem Fall zu verringern, in wel chem die Sammelschienen als komplizierte Formen in Übereinstimmung mit der Konfiguration einer Schaltung ausgebildet werden. Wenn ein nochmaliges bzw. neues Design der Schaltung benötigt wird, kann somit die Konstruktion der vorliegenden Erfindung eine Ab- bzw. Veränderung der Schaltungskonstruktion erzielen, indem lediglich die Position der Verbindung zwischen den Drähten und den Sammelschienen geändert wird.
Weitere Variationen des Verbindermoduls 11 werden nun beschrieben werden.
In dem modifizierten Verbindermodul von 16A, 16B und 17 sind flexible Drähte in der Form von im Querschnitt rechteckigen bzw. rechtwinkeligen elektrischen Leitern 21, die aus Kupfer bestehen, auf einer Oberfläche (unteren Oberfläche in 16) des dünnen Isolationssubstrats 20, das aus Isolationsharz hergestellt ist, in einer derartigen Weise angeordnet, daß die elektrischen Leiter 21 parallel zueinander bei einem regelmäßigen Abstand in der X-Richtung sind. Obere und untere Oberflächen der Leiter 21 sind mit Isolationsfilmen 28, 29 laminiert, um ein breites flexibles Flachkabel (FFC) auszubilden. Längliche Sammelschienen 22 sind an der anderen Oberfläche (oberen Oberfläche) des Isolationssubstrats 20 in derselben Art und Weise angeordnet, wie in 6 usw. oben gezeigt. Die elektrischen Leiter 21 des FFC 24 und die Sammelschienen 22 kreuzen einander, wobei das Isolationssubstrat 20 dazwischen zwischengeschaltet ist.
Wie in 16B gezeigt, ist eine Öffnung 20a an jeder von ausgewählten Positionen ausgebildet, wo die Leiter 21 und die Sammelschienen 22 einander kreuzen. Bei jedem Loch sind bzw. werden die Isolationsfilme 28, 29 des FFC 24 vom Leiter 21 getrennt, um den Leiter 21 freizulegen, welcher durch die Öffnung 20a des Isolationssubstrats 20 gebogen wird. In diesem Zustand werden ein gebogener Abschnitt 21x des Leiters 21 und die Sammelschiene 22 miteinander durch ein Widerstandsschweißen verschweißt, um eine erforderliche Schaltungsverbindung des FFC 24 und der Sammelschienen 22 auszubilden.
Auf diese Weise wird eine Schaltungsplatte 100 (100A–100C) aus dem FFC 24 und den Sammelschienen 22 konstruiert, die, wie oben beschrieben, angeordnet und miteinander an den erforderlichen Positionen verbunden sind bzw. werden, wobei das Isolationssubstrat 20 dazwischen eingeschlossen ist. Wie in 17 gezeigt, sind drei Schaltungsplatten 100 vertikal übereinander durch Isolationsplatten 26 geschichtet, die aus einem Isolationsharz hergestellt sind.
In diesem Verbindermodul ist, wie in 17 gezeigt, eine Sammelschiene 27, die eine Schaltungskonfiguration aufweist, die durch ein Stanzen einer leitfähigen Metallplatte ausgebildet ist, auf einer unteren Oberfläche der unteren Schaltungsplatte 100A durch eine Isolationsplatte 25, wie in der obigen Ausführungsform, angeordnet.
Die drei Schaltungsplatten 100 (100A–100C), die in drei Schichten angeordnet sind, werden durch das in 8 gezeigte Verfahren ausgebildet, indem das Feld bzw. Array von Drähten 21 von 8 durch das einzige FFC 24 ersetzt wird, welches über die drei Substrate gelegt wird.
Abschnitte der Leiter 21, welche nicht in der Schaltung des kontinuierlichen FFC 24 gewünscht werden, werden abge schnitten, bevor und/oder nachdem die Schaltungsplatten 100A–100C eine über der anderen geschichtet werden.
Im geschichteten Zustand wird das FFC 24 an der unteren Oberfläche des Isolationssubstrats 20 angeordnet, und die Sammelschienen 22 werden an der oberen Oberfläche davon angeordnet, wobei das Isolationssubstrat 20 zwischen dem FFC 24 und den Sammelschienen 22 zwischengeschaltet ist. Zwischen den benachbarten Schaltungsplatten 100A–100C treten das FFC 24 und die Sammelschienen 22 einander gegenüber, wobei die Isolationsplatten 26 dazwischen zwischengeschaltet bzw. -gelagert sind.
18 zeigt, wie in einer ähnlichen Weise zu jener von 10B, wie die Sammelschienen 22 des Sicherungsmoduls eine Druckverbindung mit den Leitern 21 des FFC 24 herstellen. Es ist nicht notwendig, die Isolation 22, 23 zu entfernen, bevor die Sammelschiene 33 und das FFC 24 zusammengepreßt bzw. -gedrückt werden. 19 zeigt gleichfalls eine Druckverbindung der Sammelschienen 41 des Relaismoduls mit den Leitern 21 des FFC 24.
Die Verbindungen des FFC 24 mit der elektronischen Regel- bzw. Steuereinheit über die Relaisanschlüsse 56 werden auch durch Druckverbindungen ausgeführt.
Das FFC 24 kann in anderen Versionen des Verbindermoduls 11 verwendet werden. Beispielsweise können, wie in 20A gezeigt, im Verbindermodul flexible Einzelkerndrähte 60 ähnlich den Drähten 21 von 6 auf einer Oberfläche des Isolationssubstrats 20 angeordnet sein bzw. werden und das FFC 24 kann an der anderen Oberfläche davon angeordnet sein. Alternativ können FFCs auf beiden Oberflächen des Isolationssubstrats 20 angeordnet sein, wie dies in 20B gezeigt ist. In beiden Fällen, die nicht ein Teil der vorliegenden Erfindung bilden, sind die elektrischen Leiter auf den zwei Oberflächen des Isolationssubstrats 20 orthogonal zueinander und kreuzen einander. Sie sind an ausgewählten Kreuzungspunkten durch ein Biegen und Schweißen verbunden.
Es ist auch möglich, das FFC in die Verbinderaufnahmeabschnitte statt der Flachstecker der Sammelschienen vorragen zu lassen, um die Leiter des FFC mit einem Verbinder an einer Kabelbaumseite zu verbinden.
Außerdem kann das FFC von dem Verbindermodul erstreckt bzw. verlängert sein, um als ein Kabelbaum verwendet zu werden, nämlich bzw. insbesondere um es mit anderen Komponententeilen des Fahrzeugkörpers bzw. der Fahrzeugkarosserie zu verbinden. D.h. das FFC kann außerhalb der Verbindungsdose erstreckt sein bzw. werden, um ein externer Kabelbaum zu sein.
Aus dieser Ausführungsform ist es ersichtlich, daß in der Verbindungsdose der vorliegenden Erfindung, weil das Verbindermodul die größte Anzahl von Schaltungen aufweist und eine Veränderung seiner Schaltungskonfiguration erfordert, die elektrischen Drähte, länglichen Sammelschienen und das FFC (oder FFC und elektrische Drähte oder nur FFC) als die elektrischen Leiter davon verwendet werden. Sie kreuzen sich und werden miteinander an Kreuzungspositionen verschweißt, um die Schaltung auszubilden. Wenn das FFC verwendet wird, müssen die Sammelschienen nicht notwendigerweise verwendet werden.
Das FFC kann kontinuierlich sehr leicht auf einer Oberfläche der Isolationssubstrate angeordnet werden, wobei die Isolationssubstrate in einer Reihe angeordnet sind, was somit die Herstellung vereinfacht.

Claims

Elektrische Verbindungs- bzw. Anschlußdose bzw. -box, welche aufweist ein Gehäuse (14, 15, 17, 18), und eine elektrische Schaltung in dem Gehäuse, welche adaptiert ist, um eine elektrische Verbindung in einer Verwendung mit elektrischen Verbindern, Sicherungen und Relais auszubilden, wobei die elektrische Schaltung eine Sicherungsverbindungsschaltung, eine Relaisverbindungsschaltung und eine Verbinderverbindungsschaltung aufweist, welche elektrisch mit der Sicherungsverbindungsschaltung und der Relaisverbindungsschaltung verbunden ist, wobei das Gehäuse einen Sicherungsschaltungsabschnitt (12), welcher die Sicherungsverbindungsschaltung enthält, und einen Relaisschaltungsabschnitt (13) umfaßt, welcher den Relaisverbindungsabschnitt enthält, wobei das Gehäuse zwei seitlich gegenüberliegende bzw. entgegengesetzte Seiten aufweist, wobei an jeder derselben das Gehäuse einen Verbinderaufnahmeabschnitt (70, 80) umfaßt, welcher adaptiert ist, um in einer Verbindung wenigstens einen elektrischen Verbinder aufzunehmen, wobei die elektrische Verbindungsdose weiterhin, in dem Gehäuse montiert, ein Verbindermodul (11) aufweist, welches die Verbinderverbindungsschaltung zur Verfügung stellt und umfaßt (i) eine Mehrzahl von Isolationssubstraten (20), welche eines über dem anderen gestapelt sind und jeweils eine erste Hauptfläche bzw. -oberfläche und eine zweite Hauptfläche bzw. -oberfläche gegenüber bzw. entgegen der ersten Hauptfläche aufweisen, (ii) eine Mehrzahl von parallelen länglichen Sammelschienen (22), welche an der ersten Hauptfläche von jedem Substrat angeordnet sind und sich in einer ersten Richtung erstrecken, und (iii) eine Mehrzahl von parallelen flexiblen Leitern (21), welche an der zweiten Hauptfläche jedes Isolationssubstrats angeordnet sind und sich in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung erstrecken, wobei jedes Isolationssubstrat eine Mehrzahl von Öffnungen (20a) dadurch von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche aufweist, bei welchen die Sammelschienen und die flexiblen Leitungen miteinander durch ein Schweißen verbunden sind, um gewünschte Schaltkreis- bzw. Schaltungsverbindungen (20b) zur Verfügung zu stellen, und die erste Richtung der Sammelschienen (22) jedes Isolationssubstrats die seitliche Richtung des Gehäuses zwischen den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten ist, wobei sich wenigstens einige der Sammelschienen von den Isolationssubstraten in der ersten Richtung erstrecken und Flachstecker bzw. Dorne (22b) zur Verfügung stellen, welche in die Verbinderaufnahmeabschnitte vorragen.
Elektrische Verbindungsdose nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Leiter (21) des Leitermoduls individuelle Einzelkerndrähte sind.
Elektrische Verbindungsdose nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Leiter (21) jedes Isolationssubstrats Leiter eines flexiblen Flachkabels (24) sind, welches an der zweiten Hauptfläche des Isolationssubstrats angeordnet ist, wobei das flexible Flachkabel ein flexibles Isolationsmaterial (28, 29) umfaßt, in welchem die Leiter gehalten sind.
Elektrische Verbindungsdose nach Anspruch 1, wobei die Verbinderaufnahmeabschnitte (70, 80) eine Mehrzahl von Stufen bzw. Ebenen (I, II, III), eine über der anderen, aufweisen, bei welchen eine Mehrzahl von Reihen von Anschlüssen von wenigstens einem Verbinder in einer Verwendung aufgenommen ist bzw. wird, wobei die Anzahl der Isolationssubstrate (20) des Verbindungsmoduls gleich der Anzahl der Stufen ist.
Elektrische Verbindungsdose nach Anspruch 1, wobei das Verbindermodul zusätzlich zu den Sammelschienen des Isolationssubstrats wenigstens eine Schicht bzw. Lage von weiteren Sammelschienen (27) aufweist, welche an dem Stapel der Isolationssubstrate (20) parallel zu den Isolationssubstraten montiert bzw. angeordnet sind, und die Verbinderaufnahmeabschnitte eine Mehrzahl von Stufen bzw. Ebenen (I, II, III) eine über der anderen aufweisen, bei welchen eine Mehrzahl von Reihen von Anschlüssen von wenigstens einem Verbinder in einer Verwendung aufgenommen ist bzw. wird, wobei die Gesamtheit der Anzahl der Isolationssubstrate und der Anzahl der Schichten der weiteren Sammelschienen nicht weniger als die Anzahl der Stufen ist.
Elektrische Verbindungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sammelschienen, welche die Flachstecker zur Verfügung stellen, sich flach und ungebogen von den Isolationssubstraten in die Verbinderaufnahmeabschnitte erstrecken.
Elektrische Verbindungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sammelschienen (22), welche die Flachstecker zur Verfügung stellen, an Endabschnitten davon gebogen sind, welche von den Isolationssubstraten vorragen, so daß die Flachstecker in der Stapelrichtung der Isolationssubstrate relativ zu den ersten Hauptflächen der Isolationssubstrate verschoben bzw. verlagert sind.
Elektrische Verbindungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche an einem Fahrzeug montiert bzw. angeordnet ist.