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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zur Herstellung eines
Schaltkreisstrukturkörpers, in
welchem ein elektrischer Leistungsschaltkreis eine Mehrzahl von
Busschienen aufweist.
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Üblicherweise
ist ein elektrisches Verbindungsgehäuse mit einer Busschienenstruktur
allgemein bekannt als Schaltkreisstrukturkörper, der einen elektrischen
Leistungsschaltkreis bildet, der wiederum in einem Fahrzeug angebracht
ist. Die Busschienenstruktur ist so aufgebaut, daß eine Busschiene und
eine isolierende Platte abwechselnd aufeinander gelegt werden, um
einen Verteilerschaltkreis zur Verteilung elektrischer Leistung
von einer gemeinsamen fahrzeugseitigen Energiequelle an jedes elektrische Bauteil
zu bilden, wobei eine Sicherung und/oder ein Relaisschalter an geeigneten
Stellen eingebaut ist oder sind.
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Weiterhin
wurde unlängst
ein Schaltkreisstrukturkörper
entwickelt, dessen elektrisches Verbindungsgehäuse vereinfacht und dünn ist.
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Beispielsweise
offenbart die nachfolgend beschriebene JP-A-2001-268785 einen Schaltkreisstrukturkörper (der
in der JP-A-2001-268785 als Leistungsverteiler bezeichnet ist),
der Busschienen zur Bereitstellung eines elektrischen Leistungsschaltkreises
bildet (der in der JP-A-2001-268785
als Verteilungsschaltkreis bezeichnet ist) und die auf einer im
wesentlichen ebenen Fläche
angeordnet sind, so daß diese
Busschienen durch ein Kunstharzgießen integriert werden und Halbleiterschaltelemente, beispielsweise
ein FET sind an geeigneten Stellen eingebaut. Dieser Schaltkreisstrukturkörper kann
derart hergestellt werden, daß eine
Busschienenstrukturplatte, auf der die Busschienen zusammengefaßt sind,
aus einer einzelnen Metallplatte ausgestanzt wird, die gestanzte
Platte wird eingegossen und Positionen, an denen die Busschienen
zu verbinden sind, werden geeignet voneinander getrennt.
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Bei
dem Schaltkreisstrukturkörper
gemäß der JP-A-2001-268785
wird jedoch der elektrische Leistungsschaltkreis, der aus den Busschienen
zusammengesetzt ist, für
gewöhnlich
nicht gemeinsam für
alle Fahrzeuge verwendet, so daß die
Schaltkreisauslegung beispielsweise abhängig von Fahrzeugtyp, -ausstattung
oder -bestimmungsort geändert
wird. In diesem Fall muß eine
Busschienenstrukturplatte mit unterschiedlichen Auslegungsmustern für jede Änderung
der Schaltkreisauslegung hergestellt werden. Wenn infolgedessen
die Typen von elektrischen Leistungsschaltkreisen anwachsen, umso
größer wird
die Herstellungszahl, die Möglichkeit
der Massenproduktion wird verschlechtert und Kosteneinsparungen
werden behindert.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Technik zur wirksamen oder effizienten
Erzeugung einer Mehrzahl von Schaltkreisstrukturkörpern zu
schaffen, welche unterschiedlich elektrische Leistungsschaltkreise
bilden.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Busschienenstrukturplatte, bei
der eine Mehrzahl von Busschienen im wesentlichen auf einer ebenen
Fläche
angeordnet ist und einen elektrischen Leistungsschaltkreis bildet
und diese Busschienen werden verbunden, um eine integrierte Gesamtform
zu bilden, wobei die Busschienenstrukturplatte eine Gesamtform hat,
bei der eine Mehrzahl von Typen elektrischer Leistungsschaltkreise
gebildet wird, indem Positio nen ausgewählt werden, an welchen die
Busschienen getrennt werden.
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Bei
dieser Busschienenstrukturplatte kann der Typ von letztendlich zu
bildendem elektrischen Leistungsschaltkreis geändert werden, indem die Positionen
ausgewählt
werden, an denen die Busschienen, die in der Strukturplatte enthalten
sind, voneinander getrennt werden. Genauergesagt, eine Mehrzahl
von Typen elektrischer Leistungsschaltkreise kann selektiv ausgebildet
werden, indem ein geeigneter Abschnitt in einem einzelnen Typ von
Busschienenstrukturplatte, der als Basis verwendet wird, untertrennt
wird, so daß somit
eine Mehrzahl von Typen von Schaltkreisstrukturkörpern in Massenproduktion ohne
erheblichen Anstieg in den Produktionsumständen erzeugt werden kann.
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Insbesondere
ist ein Schaltkreisstrukturkörper
bevorzugt, bei dem ein festgelegter Abschnitt der Busschienenstrukturplatte
zur Anbringung einer Mehrzahl von Schaltelementen ist, welche in
dem elektrischen Leistungsschaltkreis an festgelegten Positionen
des Busschienenstrukturkörpers
zwischengeschaltet sind, wobei die Gesamtform so gesetzt ist, dass
ein Schaltkreis, in welchem eine Mehrzahl von Schaltelementen zur
Anbringung in dem Anbringabschnitt parallel ist und ein Schaltkreis,
in welchem eine Mehrzahl von Schaltelementen zur Anbringung in dem
Anbringabschnitt in Serie ist, selektiv durch Auswahl von Positionen
gebildet werden, an welchen die Busschienen voneinander getrennt
werden. Bei dieser Anordnung kann ein Schaltkreis, in welchem eine
Mehrzahl von Schaltelementen parallel angeordnet ist, und ein Schaltkreis,
in welchem eine Mehrzahl von Schaltelementen seriell angeordnet
ist, selektiv einfach dadurch ausgewählt werden, dass die Trennposition
in einem einzelnen Typ von Busschienenstrukturplatte gewählt wird.
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Diese
Busschienenstruktur ermöglicht
die Vereinfachung und Dünnermachung
der gesamten Schaltkreisstruktur, welche letztendlich erhalten wird, indem
eine Steuerschaltkreiskarte zur Steuerung des Betriebs des Leistungsschaltkreises,
der durch die Busschienen und die Busschienenstruktur gebildet wird,
aufgelegt wird. In diesem Fall wird ein Substratanheftbereich, an
welchem die Steuerschaltkreiskarte angeheftet wird, an einem bestimmten
Abschnitt der Busschienenstrukturplatte festgelegt und die Busschienenstrukturplatte
hat eine Formgebung, bei der die Busschienen miteinander außerhalb
dieses Substratanheftbereichs verbunden werden, wodurch eine wirksame
Trennung der Anheftung und der Busschienen voneinander durchführbar ist.
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Insbesondere
wird bei einem Verfahren mit einem Schritt des Erzeugens der Busschienenstrukturplatte;
einem Schritt des Anheftens des Substratanheftbereichs der Busschienenstrukturplatte
an der Steuerschaltkreiskarte zur Steuerung des Betriebs des elektrischen
Leistungsschaltkreises, der durch die Busschienen gebildet wird,
die in der Busschienenstrukturplatte enthalten sind; und einem Schritt des
Trennens festgelegter Busschienen nach dem Anheftschritt zur Bildung
eines elektrischen Leistungsschaltkreises eine Mehrzahl von Busschienen an
der Steuerschaltkreiskarte angeheftet, um die Herstelleistung zu
verbessern und eine geeignete Trennposition wird in dem nachfolgenden
Trennschritt ausgewählt,
so daß der
gewünschte
elektrische Leistungsschaltkreis geschaffen wird.
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Der
Schritt des Herstellens der Busschienenstrukturplatte beinhaltet
einen Schritt des Ausstanzens der Busschienenstrukturplatte aus
beispielsweise einer einzelnen Metallplatte, so daß die Herstellung
effizient durchgeführt
werden kann.
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Nach
einem Schritt des Anbringens eines Schaltelements sowohl an bestimmten
Busschienen in der Busschienenstruktur als auch der Steuerschaltkreiskarte
nach dem Schritt des Anheftens wird das Schaltelement in den elektrischen
Leistungsschaltkreis eingebunden und der Schaltkreis, der mit der
Steuerschaltkreiskarte verbunden ist, kann auf einfache Weise geschaffen
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist eine Draufsicht zur
Veranschaulichung der Busschienenstrukturplatte gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2A, 2B und 2C sind
jeweils Draufsichten auf ein Beispiel eines Schaltkreismusters,
welches durch die Busschienenstrukturplatte erhalten werden kann;
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3 ist ein Schaltkreisdiagramm,
das den elektrischen Leistungsschaltkreis darstellt, der durch die
Busschienenanordnung von 2A erhalten wird;
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4 ist ein Schaltkreisdiagramm,
das den elektrischen Leistungsschaltkreis darstellt, der durch die
Busschienenanordnung von 2B erhalten wird;
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5 ist eine perspektivische
Darstellung, welche die Busschienenstrukturplatte zeigt, welche an
die Steuerschaltkreiskarte angeheftet ist;
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6 ist eine perspektivische
Darstellung der Busschienenstrukturplatte und der Steuerschaltkreise,
bei welchen ein FET angebaut ist;
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7 ist eine vergrößerte perspektivische Schnittdarstellung
zur Veranschaulichung des Anbringzustandes des FET;
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8 ist eine perspektivische
Darstellung zur Veranschaulichung eines Endabschnitts einer bestimmten
Busschiene in der Busschienenstrukturplatte, welche nach oben gebogen
ist;
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9 ist eine perspektivische
Darstellung der Steuerschaltkreiskarte und der Busschiene, angeordnet
in einem Gehäuse;
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10 ist eine perspektivische
Darstellung zur Veranschaulichung des Schaltkreisstrukturkörpers, der
in dem Gehäuse
angebracht ist, sowie einem hieran anbringbaren Wärmeabführteil;
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11 ist eine perspektivische
Darstellung zur Veranschaulichung des Schaltkreisstrukturkörpers, der
mit dem Wärmeabführteil zusammengebaut
ist, wobei eine Abdeckung an einer wasserdichten Wand des Gehäuses anbringbar
ist; und
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12 ist eine perspektivische
Darstellung zur Veranschaulichung der angebrachten Abdeckung.
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BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben. Eine nachfolgend gezeigte Busschienenstrukturplatte 10 wird
verwendet, einen Verteilungsschaltkreis zur Verteilung elektrischer Leistung
bereitzustellen, die von einer gemeinsamen fahrzeugseitigen Energie-
oder Lei stungsquelle oder dergleichen kommt, wobei die Verteilung
an eine Mehrzahl elektrischer Lasten erfolgt. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die vorliegende Erfindung kann in weitem Rahmen bei der Herstellung
eines Schaltkreisstrukturkörpers
zur Bereitstellung eines elektrischen Leistungsschaltkreises verwendet
werden, in welchem eine Mehrzahl von Busschienen auf einer im wesentlichen
ebenen Fläche
angeordnet ist.
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Die
Busschienenstrukturplatte 10 von 1 weist einen rechteckförmigen äußeren Rahmen 16 auf.
In einem Bereich innerhalb des äußeren Rahmens 16 ist
eine große
Anzahl von Busschienen in einem bestimmten Muster angeordnet. Diese
Busschienen umfassen: eine Mehrzahl von Eingangsbusschienen 11 zur
Bereitstellung eines Eingangsanschlusses; eine Mehrzahl von Ausgangsbusschienen 12 zur
Bereitstellung eines Ausgangsanschlusses; und eine Mehrzahl von
Signaleingangsbusschienen 14. Eine spezielle Busschiene
ist mit dem äußeren Rahmen 16 über ein
Verbindungsteil 15 geringer Breite verbunden und benachbarte
Busschienen sind miteinander über
das Verbindungsteil 15 mit geeigneter Form verbunden, so
daß eine
einstückige
Gesamtheit gebildet wird. Wenn ein spezieller oder festgelegter
Abschnitt des Verbindungsteils 15 durchtrennt wird, wird
der Verteilungsschaltkreis strukturiert.
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In 1 sind ein äußerer Endabschnitt 11a der
Eingangsbusschiene 11, ein äußerer Endabschnitt 12a der
Ausgangsbusschiene und ein äußerer Endabschnitt 14a der
Signaleingangsbusschiene 14 ein freier Endabschnitt, der
benachbart einer Innenkante des äußeren Rahmens 16 liegt
und nicht mit dem äußeren Rahmen 16 verbunden
ist. Obgleich der äußere Rahmen 16 weggelassen
werden kann, hat, wenn der äußere Rahmen 16 mit
einer geeigneten Busschiene verbunden ist, die gesamte Busschienenstrukturplatte 10 eine
verbesserte Steifigkeit und kann leichter gehandhabt werden (kann z.B.
leichter während
eines Anheftschrittes (wird später
beschrieben) gehandhabt werden).
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Im
Mittenbereich der Busschienenstrukturplatte 10 in Breitenrichtung
(Richtung nach oben und unten in 1)
ist ein rechteckförmiger
Substratanheftbereich 18 vorgesehen, an welchen eine Steuerschaltkreiskarte 20 (wird
später
beschrieben) angeheftet wird. Der Substratanheftbereich 18 und
das Verbindungsteil 15 sind in einer Relativposition zueinander
so angeordnet, daß das
Verbindungsteil 15 an beiden äußeren Seiten des Substratanheftbereichs 18 vorsteht.
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Zusätzlich zu
der normalen Eingangsbusschiene 11 und der Ausgangsbusschiene 12 weist die
Busschienenstrukturplatte 10 auch eine Mehrzahl von Eingangsbusschienen 11B, 11C, 11D und 11E und
Ausgangsbusschienen 12B, 12C, 12D und 12E auf
(vier Eingangsbusschienen und vier Ausgangsbusschienen sind in der
Zeichnung dargestellt. Diese Eingangs- und Ausgangsbusschienen werden
verwendet, unterschiedliche elektrische Leistungsschaltkreisteile
abhängig
davon zu schaffen, ob das Verbindungsteil durchtrennt ist oder nicht.
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Genauer
gesagt, wird abhängig
von der benötigten
Struktur eines elektrischen Leistungsschaltkreises bestimmt, ob
a) das Verbindungsteil 15A zwischen der Ausgangsbusschiene 12B und
der Eingangsbusschiene 11C, b) der Verbindungsteil 15B zwischen
der Ausgangsbusschiene 12B und 12E und c) das
Verbindungsteil 15C zwischen den Eingangsbusschienen 11D und 11E durchtrennt
ist oder nicht. Somit kann eine Kombination der Durchtrennung dieser
Verbindungsteile 15A, 15B und 15C dazu
verwendet werden, selektiv die elektrischen Leistungsschaltkreise
mit den drei Mustern zu schaffen, welche in den 2A bzw. 2B bzw. 2C gezeigt sind.
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Diese
Muster werden nun beschrieben. Als erstes hat das Muster gemäß 2A ein Schaltelement, welches
in einem elektrischen Leistungsschaltkreis enthalten ist, in welchem:
(1) zwei erste VSC FETs 30V1 (für stabile Fahrzeugsteuerung
= vehicle stable control) parallel zwischen der Eingangsbusschiene 11B und
der Ausgangsbusschiene 12B vorhanden sind; (2) zwei zweite
VSC FETs 30V2 parallel zwischen der Eingangsbusschiene 11C und
der Ausgangsbusschiene 12C vorhanden sind; und (3) zwei Gebläse FETs 30F zwischen
der Eingangsbusschiene 11B und der Ausgangsbusschiene 12D und
zwischen der Eingangsbusschiene 11E und der Ausgangsbusschiene 12E vorhanden
sind. Bei diesem Schaltelement sind die Verbindungsteile 15A, 15B und 15C nicht
alle durchtrennt, um eine Verbindung unter den Busschienen aufrechtzuerhalten.
Dieses Muster bildet den elektrischen Leistungsschaltkreis gemäß 3.
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In
diesen elektrischen Leistungsschaltkreisen der 2A und 3 liefert
der Endabschnitt 11b der Eingangsbusschiene 11B den
VSC-Eingangsanschluß VMI,
der mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) (z.B. fahrzeugseitige
Batterie) verbunden ist; der Endabschnitt 12c der Ausgangsbusschiene 12C liefert
den VSC-Ausgangsanschluß VMO,
der mit dem VSC-Motor VM verbunden ist; und beide Anschlüsse VMI
und VMO haben zwischen sich zwei erste VSC FETs 30V1 und
zwei zweite VSC FETs 30V2. Der erste VSC FET 30V1 und
die beiden zweiten VSC FETs 30V2 sind parallel geschaltet,
um die nötige
Kapazität
sicherzustellen. Jeder erste VSC FET 30V1 wird für die Ausfallsicherheit
bei einem Notabschalten des zweiten VSC FET 30V2 verwendet,
wenn einer der zweiten VSC FETs 30V2 einen Fehler hat und
ist somit an der stromaufwärtigen
Seite des zweiten VSC FET 30V2 in Serie mit dem FET 30V2 geschaltet.
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Der
Endabschnitt 11d der Eingangsbusschiene 11D schafft
den Gebläse-Eingangsanschluß FI, der
mit einer Leistungs- oder Energiequelle (nicht gezeigt) verbunden
ist. Der Endabschnitt 12d der Ausgangsbusschiene 12D liefert
den Gebläse-Ausgangsanschluß FO, der
mit der Gebläsesteuerung FC
verbunden ist. Die beiden Anschlüsse
FI und FO weisen zwischen sich parallel zwei Gebläse-FETs 30F auf.
Wenn von der Energiequelle über
die beiden Gebläse-FETs 30F der
Gebläsesteuerung
FC Leistung zugeführt
wird, werden zwei Gebläsemotoren FM1
und FM2 in dem Kühler
in einer gesteuerten und zusammengefaßten Weise angetrieben.
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Andererseits
zeigt das Muster in 2B ein Schaltelement
in einem elektrischen Leistungsschaltkreis, in welchem: (1) ein
FET 30AM für
einen Antiblockierbremssystem-Motor (ABS) zwischen der Eingangsbusschiene 11B und
der Ausgangsbusschiene 12B liegt; (2) ein FET 30AS für das Magnetventil
des ABS zwischen der Eingangsbusschiene 12C und der Ausgangsbusschiene 12C liegt;
(3) der erste Gebläse-FET 30F1 zwischen
der Eingangsbusschiene 11D und der Ausgangsbusschiene 12D liegt;
und (4) der zweite Gebläse-FET 30F2 zwischen
der Eingangsbusschiene 11E und der Ausgangsbusschiene 12E liegt.
Bei diesem Schaltelement sind die Verbindungsteile 15A, 15B und 15C alle
durchtrennt, um die Verbindung unter den Busschienen vollständig zu unterbrechen.
Dieses Muster schafft den elektrischen Leistungsschaltkreis gemäß 4.
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Bei
den elektrischen Leistungsschaltkreis der 2B und 4 liefert
der Endabschnitt 11b der Eingangsbusschiene 11B den
ABS-Motor-Eingangsanschluß BMI,
der mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist; der
Endabschnitt 12b der Ausgangsbusschiene 12B liefert
den ABS-Motor-Ausgangsanschluß BMO,
der mit dem ABS-Motor AM verbunden ist; und die beiden Anschlüsse BMI und
BMO ha ben zwischen sich den ABS-Motor-FET 30AM. Auf ähnliche
Weise liefert der Endabschnitt 11c der Eingangsbusschiene 11C den
ABS-Magnetventilausgangsanschluß BSI,
der mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist; der
Endabschnitt 12c der Ausgangsbusschiene 12C liefert den
ABS-Magnetventilausgangsanschluß BSO,
der mit dem ABS-Magnetventil AS verbunden ist und die beiden Anschlüsse BSI
und BSO haben zwischen sich den ABS-Magnetventil-FET 30AS.
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Der
Endabschnitt 11d der Eingangsbusschiene 11D liefert
den ersten Gebläse-Eingangsanschluß F1I, der
mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist; der Endabschnitt 12d der
Ausgangsbusschiene 12D liefert den ersten Gebläse-Ausgangsanschluß F1O, der
mit dem ersten Gebläsemotor
FM1 verbunden ist und die beiden Anschlüsse F1I und F1O haben zwischen
sich den ersten Gebläse-FET 30F1.
Auf ähnliche
Weise liefert der erste Endabschnitt 11e der Eingangsbusschiene 11E den
zweiten Gebläse-Eingangsanschluß F2I, der
mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist; der Endabschnitt 12e der
Ausgangsbusschiene 12E liefert den zweiten Gebläse-Ausgangsanschluß F2O, der
mit dem zweiten Gebläsemotor
FM2 verbunden ist und die beiden Anschlüsse F2I und F2O haben zwischen
sich den zweiten Gebläse-FET 30F2.
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In 4 bezeichnet "RS" einen Relaisschalter
zum Schalten der Motoren FM1 und FM2 zwischen wechselseitig unabhängigem Zustand
und einem Serienverbindungszustand.
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Auf
diese Weise erzeugen die elektrischen Leistungsschaltkreise der 2B und 4 eine Bremsensteuerung und/oder die
Steuerung des Betriebs eines Gebläses auf individuelle und hardware-artige Weise.
Andererseits schaffen die elektrischen Leistungsschaltkreise der 2A und 3 eine Steuerung in einer integrierten
und software-artigen Weise und haben somit einen höheren Grad
als bisherige elektrische Leistungsschaltkreise.
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2C zeigt ein Muster, bei
dem nur das Verbindungsteil 15A der Verbindungsteile 15A, 15B und 15C durchtrennt
ist und die Verbindungsteile 15B und 15C nicht
getrennt sind. Abhängig
von diesem Muster kann ein Schaltkreis unter Verwendung der Kombination
des Schaltkreises von 3 und
des Schaltkreises von 4 bereitgestellt
werden. Genauergesagt, das Muster von 2C schafft
wie das Muster von 2B einen
Verteilungsschaltkreis, in welchem der ABS-Motor-FET 30AM und
der ABS-Magnetventil-FET 30AS zwischen der Energiequelle
und dem ABS-Motor AM, sowie zwischen der Energiequelle und dem ABS-Magnetventil
AS vorhanden sind. Das Muster von 2C schafft
auch wie das Muster von 2A einen
Verteilungsschaltkreis, bei dem die Gebläse-FETs 30F1 und 30F2 zwischen
der Energiequelle und dem Gebläsemotor FM1,
sowie zwischen der Energiequelle und dem Gebläsemotor FM2 vorhanden sind.
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Wie
oben beschrieben kann mit der Busschienenstrukturplatte 10 gemäß 1 eine Mehrzahl von elektrischen
Leistungsschaltkreisen selektiv alleine dadurch gebildet werden,
indem bestimmt wird, ob die jeweiligen Verbindungsteile 15A, 15B und 15C durchtrennt
werden oder nicht, so daß ein Anstieg
von Herstellungsaufwand verhindert und die Möglichkeit einer Massenproduktion
beibehalten sind.
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Insbesondere
kann die Busschienenstrukturplatte 10 problemlos durch
Stanzen einer einzelnen Metallplatte durch eine entsprechende Stanzvorrichtung
mit einer Form entsprechend der Gesamtform von 1 hergestellt werden.
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Danach
wird 1) der Schritt der Herstellung der Busschienenstrukturplatte 10 durchgeführt, wodurch
ein Schaltkreisstrukturkörper,
auf welchem sich der Verteilungsschaltkreis befindet, leicht durch Durchführung des
nächsten
Schrittes erhalten werden kann.
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Dieser
nächste
Schritt wird unter Bezug auf die 5 bis 12 beschrieben; diese Figuren
sind jedoch nur zur Darstellung des Äußeren der Schritte vorgesehen
und Details der Ausgestaltung der Busschienenstrukturplatte 10 gemäß den Figuren
sind nicht immer die gleichen wie bei der Busschienenstrukturplatte 10 von 1.
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2) Anheftungsschritt
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Eine
Fläche
der Schaltkreissteuerkarte 20 wird an den Substratanheftbereich 18 in
der Mitte der Busschienenstrukturplatte 10 angeheftet,
so daß der Aufbau
gemäß 5 erhalten wird.
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Diese
Schaltkreissteuerkarte 20 beinhaltet einen Steuerschaltkreis
zur Steuerung der Schaltvorgänge
des FET 30 in dem elektrischen Leistungsschaltkreis, der
aus den Busschienen aufgebaut ist, wie später noch beschrieben wird;
beispielsweise kann die Steuerschaltkreiskarte 20 aus einer
normalen gedruckten Schaltkreiskarte bestehen (d.h. einer gedruckten
Schaltkreiskarte, bei der Leiter, welche einen Steuerschaltkreis
bilden, auf einem isolierenden Substrat durch Leitungsaufdruck verdrahtet sind).
Im dargestellten Beispiel wird eine folienartige Steuerschaltkreiskarte 20 mit
sehr geringer Dicke (z.B. 0,3 mm) verwendet, um die Gesamtdicke
weiter zu verringern und die Wasserdichtigkeitseigenschaften zu
verbessern und eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 22 ist an
geeigneten Stellen dieser Steuerschaltkreiskarte 20 ausgebildet.
Diese Durchgangsöffnungen 22 werden
zum Anbrin gen eines FET 30 auf einer Busschiene verwendet,
wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird.
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Die
Steuerschaltkreiskarte 20 hat eine äußere Formgebung, welche kleiner
als diejenige der Busschienenstrukturplatte 10 ist, wobei
insbesondere die linken und rechten Breiten des Substrates ausreichend
kleiner als diejenigen der Busschienenstrukturplatte 10 gemacht
werden, so daß sie
in dem Substratanheftbereich 18 aufgenommen sind. Wenn
diese Steuerschaltkreiskarte an dem Substratanheftbereich 18 angeheftet
wird, wobei der Endabschnitt 11a der Eingangsbusschiene 11 und
der Endabschnitt 14a der Signaleingangsbusschiene 14 von
der Steuerschaltkreiskarte 20 zur linken Außenseite
vorstehen, steht der Endabschnitt 12a der Ausgangsbusschiene 12 zur
rechten äußeren Seite
vor und alle Verbindungsteile 15 liegen zur Außenseite
der Steuerschaltkreiskarte hin frei (5).
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Um
diese Steuerschaltkreiskarte 20 an der Busschienenstrukturplatte 10 anzuheften,
ist ein Verfahren wirkungsvoll, bei dem die Rückseite der Steuerschaltkreiskarte 20 oder
die obere Fläche
der Busschienenstrukturplatte mit einem isolierenden Klebemittel
beschichtet werden, beispielsweise durch einen Druckvorgang, um
eine isolierende Schicht zwischen der Steuerschaltkreiskarte 20 und
jeder Busschiene durch dieses Klebemittel zu bilden. Für den Fall,
daß die
Steuerschaltkreiskarte 20 einen elektrisch verbundenen
Abschnitt, beispielsweise eine Durchgangsöffnung aufweist, darf dieses
isolierende Klebemittel nicht auf diesen Abschnitt aufgebracht werden.
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3) Anbringschritt
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Unter
Verwendung der Durchgangsöffnung 22 in
der Steuerschaltkreiskarte 20 wird der FET 30 als
Halbleiterschaltelement sowohl auf der Steuerschaltkreiskarte 20 als
auch auf der Busschienenstrukturplatte 10 angebracht. Für den Fall,
daß der elektrische
Leistungsschaltkreis von 3 gebildet wird,
umfaßt
dieser FET 30 beispielsweise die VSC FETs 30V1 und 30V2 und
den Gebläse-FET 30F gemäß 3. Für den Fall, daß der elektrische
Leistungsschaltkreis von 4 gebildet
wird, umfaßt
der FET 30 beispielsweise die ABS FETs 30AM und 30AS und
die Gebläse-FETs 30F1 und 30F2.
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Gemäß 7 umfaßt jeder FET 30: ein
im wesentlichen würfelförmiges Gehäuse 32 und
zumindest drei Anschlüsse
(Drainanschluß (nicht
gezeigt), Sourceanschluß 34 und
Gateanschluß 36).
Von diesen Anschlüssen
ist der Drainanschluß auf
der Rückseite
des Gehäuses 32 angeordnet
und der Sourceanschluß 34 und
der Gateanschluß 36 stehen
von der Seitenfläche
des Gehäuses 32 vor,
um sich nach unten zu erstrecken.
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Entsprechend
diesem FET 30 weist jede Durchgangsöffnung 22 der Steuerschaltkreiskarte 20 ein
rechteckförmiges
Teil 22a, in welches das Gehäuse 32 des FET 30 eingeführt werden
kann und ein Verlängerungsteil 32b auf,
welches sich von diesem rechteckförmigen Teil 22a aus
in einer bestimmten Richtung erstreckt und eine Form hat, in welche
der Sourceanschluß 34 des
FET 30 eingeführt
werden kann. Der Drainanschluß an
der rückwärtigen Fläche des
FET-Gehäuses 32 hat
die Möglichkeit
eines direkten Kontaktes mit der oberen Fläche der Eingangsbusschiene 11 in
der Busschienenstrukturplatte 10 über das rechteckförmige Teil 22a,
um das FET-Gehäuse 32 auf
der Busschiene 11 anzuordnen; der Sourceanschluß 34 des
FET 30 ist über
das Verlängerungsteil 22b mit
der Ausgangsbusschiene 12 verbunden, um den Gateanschluß 36 des
FET 30 mit einem geeigneten leitfähigen Muster auf der Steuerschaltkreiskarte 20 zu
verbinden.
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Dieser
Anbringschritt kann einfach dadurch durchgeführt werden, daß das Innere
einer jeden Durchgangsöffnung 22 mit
geschmolzenem Lot durch einen Druckvorgang oder dergleichen überzogen
wird und dann beispielsweise der FET 30 aufgesetzt wird.
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Vor
diesem Anbringschritt ist es sehr bevorzugt, daß eine Stufe "t" mit einer Dicke, welche im wesentlichen
gleich der der Steuerschaltkreiskarte 20b ist, zwischen
dem Sourceanschluß 34 und
dem Gateanschluß 36 erzeugt
wird, wie in 7 gezeigt. Eine
derartige Stufe erlaubt ungeachtet der Dicke der Steuerschaltkreiskarte 20,
daß die
Anschlüsse 34 und 36 auf
der Ausgangsbusschiene 12 bzw. der Steuerschaltkreiskarte 20 angeordnet
werden können,
ohne daß die
Anschlüsse 34 und 36 in
ungeeigneter Weise verformt werden, so daß Belastungen in jedem Anschluß nach dem
Anbringen erheblich verringert sind.
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Für den Fall,
daß irgendeine
Busschiene, welche direkt mit dem Steuerschaltkreis der Steuerschaltkreiskarte 20 zu
verbinden ist (d.h. ohne Zwischenschaltung eines FET 30 verbunden
werden soll) unter den Busschienen vorhanden ist, welche in der
Busschienenstrukturplatte 10 enthalten sind, erfolgt beispielsweise
ein Lötvorgang
an der Busschiene und der Steuerschaltkreiskarte 20.
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4) Biegeschritt
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Gemäß 8 werden die Endabschnitte
der Busschienen zur Bildung eines Anschlusses, der an linken und
rechten Seiten von der Steuerschaltkreiskarte 20 vorsteht,
nach oben gebogen, um Anschlüsse
zu bilden, welche mit externen Schaltkreisen verbunden sind. Durch
Durchführen
eines derartigen Biegeschritts kann ein externes Verdrahtungsteil
mit jedem Anschluß aus
einer Richtung her verbunden werden, so daß der Verbindungsvorgang vereinfacht wird.
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Dieser
Endabschnitt der Busschiene beinhaltet Endabschnitte gemäß 11a, 12a und 14a in 6 und als Endabschnitte
der Busschienenstrukturplatte 10 von 1 (in 6 weggelassen)
die Busschienenanschlüsse 11b, 11c, 11d, 11e, 12b, 12c und 12e.
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5) Durchtrennungsschritt
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Das
Verbindungsteil in der Busschienenstrukturplatte 10 (ein
Verbindungsteil 15 in der Busschienenstrukturplatte 10 gemäß 1, welches von einer Strich-Doppelpunkt-Linie
umgeben ist) wird durch einen Preßvorgang oder dergleichen durchtrennt,
um die Busschienen voneinander zu trennen und um die Busschienen
und den äußeren Rahmen 16 voneinander
zu trennen, so daß ein
elektrischer Leistungsschaltkreis gebildet wird. Sodann steht jedes
Verbindungsteil 15 von der Steuerschaltkreiskarte 20 zur
Außenseite
hin vor und daher kann das Verbindungsteil 15 entfernt
werden und der äußere Rahmen 16 kann
problemlos entfernt werden. Andererseits, was die Verbindungsteile 15A, 15B und 15C von 1 und den 2A, 2B und 2C betrifft, so wurde beschrieben,
daß durch
Auswahl, ob diese Verbindungsteile durchtrennt werden oder nicht,
eine Mehrzahl von Typen elektrischer Leistungsschaltkreise aus einem
einzelnen Typ von Busschienenstruktur 10 erzeugt werden
kann.
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Nach
diesem Durchtrennungsschritt ist die gesamte Höhe (Dicke) sehr gering und
der belegte Bereich ist so eingeschränkt, daß er eine Größe gleich
derjenigen der Steuerschaltkreiskarte 20 hat. Dieser Schaltkreisstrukturkörper kann
einzeln verwendet werden; jedoch kann durch Hinzufügen eines Gehäuses 50 (wird
später
beschrieben) und eines Wärmeabführteils 60 die
Wasserdichteeigenschaft und die Wärmeabführleistung verbessert werden,
so daß ein
Schaltkreisstrukturkörper
geschaffen wird, der für
einen Leistungsverteiler für
Fahrzeuge oder dergleichen geeignet ist. Obgleich der Durchtrennungsschritt
vor den Schritten 3) bis 5) durchgeführt werden kann, können durch
Durchführen
dieses Durchtrennungsschrittes nach dem Anheftschritt alle Busschienen
und die Steuerschaltkreiskarte 20 gleichzeitig aneinandergeheftet
werden, so daß die Herstellungseffizienz
erheblich verbessert wird.
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7) Gehäuseanbringschritt
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Das
Gehäuse 50 (9) bestehend aus einem isolierenden
Material (z. B. synthetischem Harz) wird von oben auf den Schaltkreisstrukturkörper, der durch
den Durchtrennungsschritt 6) erhalten worden ist, aufgelegt. Dieses
Gehäuse 50 hat
eine Form, welche sich unten öffnet,
um die gesamte Steuerschaltkreiskarte 20 von oben her abzudecken,
hat wenigstens eine Öffnung,
welche sich nach oben hin für
den FET 30 mittig öffnet,
sowie eine wasserdichte Wand 52, welche umfangsseitig nach
oben vorsteht. Diese wasserdichte Wand 52 umfaßt insbesondere einen
Bereich, in welchem der FET 30 enthalten ist.
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An
den linken und rechten Endabschnitten des Gehäuses 50 (linke und
rechte äußere Teile
der wasserdichten Wand 50) ist eine Mehrzahl von zylindrischen
Gehäusen 54,
welche sich nach oben und unten öffnen,
ausgebildet. Jedes Gehäuse 54 umgibt einzeln
den Endabschnitt 11a der Eingangsbusschiene 11 (Eingangsanschluß) und den
Endabschnitt 12a der Ausgangsbusschiene 12 (Ausgangsanschluß), um zusammen
mit diesen Anschlüssen
einen Verbinder zu bilden.
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Von
den vorderen und rückwärtigen Endabschnitten
des Gehäuses 50 steht
eine Mehrzahl von Rippenabdeckungen 58 an den linken und
rechten Seiten nach unten vor.
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8) Verbindungsschritt
des Wärmeabführteils
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In
diesem Schritt wird eine obere Fläche 64 des Wärmeabstrahlteils 60 an
der unteren Fläche
einer jeden Busschiene angeheftet, wie in 10 gezeigt, um diese beiden Bauteile
zusammenzufügen.
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Das
Wärmeabführteil 60 ist
aus einem Material, beispielsweise Aluminiummetall mit ausgezeichneter
Wärmeleitfähigkeit
gebildet und hat die flache obere Fläche 64 und eine Mehrzahl
von Rippen 62, welche an linken und rechten Seiten angeordnet
sind und von der unteren Fläche
vorstehen. Die Position einer jeden Rippe 62 entspricht
der Position der Rippenabdeckung 58 am Gehäuse 50 und
wenn das Wärmeabführteil 60 angebracht
wird, sind die beiden Längsenden
einer jeden Rippe 62 von der Rippenabdeckung 58 bedeckt.
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Es
ist bevorzugt, daß das
Wärmeabführteil 60 und
die Busschiene beispielsweise durch einen Vorgang zusammengeheftet
werden, der wie folgt durchgeführt
wird.
- 1) Die obere Fläche 64 des
Wärmeabführteils 60 wird mit
einem isolierenden Klebemittel bestehend aus Epoxyharz überzogen
und getrocknet, wodurch eine dünne
Isolationsschicht gebildet wird.
- 2) Ein Material gleich dem Material, welches die isolierende
Schicht bildet oder ein Material weicher als dieses Material und
mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit
(z. B. ein schmiermittelartiges Material wie ein Silikonklebemittel)
wird auf die oben beschriebene isolierende Schicht aufgebracht oder
die Busschienenseite wird mit einem Klebemittel überzogen, um die Busschiene
mit diesem Klebemittel zu beschichten.
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9) Vergußschritt
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Die
Innenseite der wasserdichten Wand 52 wird mit einem Vergußmittel
gefüllt,
um die Wärmeabführung zu
fördern.
Danach wird das obere Ende der wasserdichten Wand 52 mit
einer Abdeckung 70 abgedeckt, wie in 11 gezeigt, um die beiden Teile zu verbinden
(z.B. mit einer Vibrationsschweißung), wodurch das Innere der
wasserdichten Wand 52 versiegelt und wasserdicht gemacht
wird ( 12).
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Wie
oben beschrieben ist die vorliegende Erfindung eine Busschienenstrukturplatte,
bei der eine Mehrzahl von Busschienen im wesentlichen auf einer ebenen
Fläche
angeordnet ist. In dieser Busschienenstrukturplatte kann eine Mehrzahl
von elektrischen Leistungsschaltkreisen durch Auswahl, ob ein spezielles
Verbindungsteil aus den Verbindungsteilen zwischen den Busschienen
in dieser Strukturplatte durchtrennt wird oder nicht, gebildet werden.
Dies ermöglicht,
daß ein
einzelner Typ von Busschienenstrukturplatte eine Mehrzahl von Typen
elektrischer Leistungsschaltkreise bildet. Dies schafft einen Effekt dahingehend,
daß eine
Mehrzahl von Typen elektrischer Strukturkörper auf effiziente Weise hergestellt werden
kann.