DE102016105899B4

DE102016105899B4 - Electrical power distributor and vehicle electrical system equipped with it

Info

Publication number: DE102016105899B4
Application number: DE102016105899.8A
Authority: DE
Inventors: Oliver Ranftl; Christian Friedrich; Stefan Ecker; Peter Dietz
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2036-04-01
Also published as: DE102016105899A1

Abstract

Elektrischer Stromverteiler (1) für ein Fahrzeug-Bordnetz, mit einem Basismodul (2), das wenigstens eine zentrale Stromzufuhr (6) und/oder wenigstens ein elektrisches Bauelement (10) zum Schalten einer Stromverteilung aufweist, und einer Mehrzahl von Universalmodulen (15), die mit dem Basismodul (2) elektrisch verbunden sind,wobei das Basismodul (2) einen im Wesentlichen quaderförmigen, außen umlaufenden Rahmen (3) mit einer Mehrzahl von darin eingefassten Aufnahmekammern (11) aufweist, die zumindest teilweise in Richtung einer Hochachse (A) des Basismoduls (2) beidseitig offen sind und in denen die Universalmodule (15) aufgenommen sind,dadurch gekennzeichnet,dass an einer einzigen Längsseite (4) oder einer einzigen Schmalseite (5) einer jeweiligen Aufnahmekammer (11) eine Kodierausnehmung (20) so angeordnet ist, dass darin nur ein bestimmtes Universalmodul (15) einbaubar ist.Electrical power distributor (1) for a vehicle electrical system, with a base module (2) which has at least one central power supply (6) and/or at least one electrical component (10) for switching a power distribution, and a plurality of universal modules (15) , which are electrically connected to the base module (2), the base module (2) having a substantially cuboid, externally circumferential frame (3) with a plurality of receiving chambers (11) enclosed therein, which are at least partially in the direction of a vertical axis (A ) of the base module (2) are open on both sides and in which the universal modules (15) are accommodated, characterized in that a coding recess (20) is provided on a single long side (4) or a single narrow side (5) of a respective receiving chamber (11). is arranged so that only a specific universal module (15) can be installed therein.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Stromverteiler, insbesondere modularen Stromverteiler, für ein Fahrzeug-Bordnetz, insbesondere Energie-Bordnetz. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug-Bordnetz mit einem solchen elektrischen Stromverteiler.The present invention relates to an electrical power distributor, in particular a modular power distributor, for a vehicle electrical system, in particular an energy electrical system. The invention further relates to a vehicle electrical system with such an electrical power distributor.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind bereits modular aufgebaute elektrische Stromverteiler für ein Fahrzeug-Bordnetz bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2009 029 166 einen elektrischen Stromverteiler, der ein Basismodul mit einer zentralen Stromzufuhr und einem elektrischen Bauelement, zum Beispiel einem Relais, zum Schalten einer Stromverteilung aufweist. Das Basismodul ist prinzipiell in jeder Fahrzeug- oder Ausstattungsvariante als eine Art Grundmodul vorhanden und wird deshalb zentral von einer Energiequelle des Fahrzeugs mit elektrischem Strom versorgt, der dann an unterschiedliche elektrische Verbraucher bzw. Lasten geschaltet und verteilt wird. Je nach Fahrzeug- oder Ausstattungsvariante sind mehr oder weniger Verbraucher bzw. Lasten vorhanden, weshalb das Basismodul durch eine Mehrzahl von Universalmodulen ergänzt wird. Die Universalmodule werden bedarfsgerecht vorgesehen und mit dem Basismodul verbunden, um zum Beispiel über elektrische Sicherungen oder elektrische Kontaktelemente die Verbraucher bzw. Lasten mit Strom zu versorgen. Obwohl der modular aufgebaute Stromverteiler eine gute Anpassbarkeit an die unterschiedlichen Fahrzeug- und Ausstattungsvarianten erlaubt, besteht der Wunsch nach einer mechanisch und/oder thermisch möglichst unempfindlichen Ausgestaltung eines solchen Stromverteilers.Modular electrical power distributors for a vehicle electrical system are already known from the prior art. For example, this describes DE 10 2009 029 166 an electrical power distributor that has a base module with a central power supply and an electrical component, for example a relay, for switching a power distribution. In principle, the base module is present in every vehicle or equipment variant as a type of basic module and is therefore centrally supplied with electrical power from an energy source in the vehicle, which is then switched and distributed to different electrical consumers or loads. Depending on the vehicle or equipment variant, there are more or fewer consumers or loads, which is why the basic module is supplemented by a number of universal modules. The universal modules are provided as needed and connected to the base module in order, for example, to supply the consumers or loads with power via electrical fuses or electrical contact elements. Although the modular power distributor allows good adaptability to the different vehicle and equipment variants, there is a desire for a design of such a power distributor that is as mechanically and/or thermally insensitive as possible.

Aus der US 6 022 247 A ist ein Stromverteiler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.From the US 6,022,247 A a power distributor according to the preamble of claim 1 is known.

Andere Stromverteiler, bei denen einzelne Module in Aufnahmekammern eines Rahmens angeordnet werden, sind beispielsweise aus der DE 10 2005 054 350 A1 , der WO 2015/ 186 836 A1 oder der WO 96/ 28 861 A1 bekannt.Other power distributors in which individual modules are arranged in receiving chambers of a frame are, for example, from DE 10 2005 054 350 A1 , the WO 2015/ 186 836 A1 or the WO 96/28 861 A1 known.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel einen elektrischen Stromverteiler zu schaffen, der eine verbesserte mechanische und/oder thermische Robustheit aufweist.The object of the invention is therefore to create an electrical power distributor that has improved mechanical and/or thermal robustness using means that are as structurally simple as possible.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.The task is solved by the subjects of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.

Ein erfindungsgemäßer elektrischer Stromverteiler für ein Fahrzeug-Bordnetz verfügt über ein Basismodul, das wenigstens eine zentrale Stromzufuhr, die zum Beispiel durch eine oder mehrere Stromschienen mit Anschlussklemmen gebildet ist, und/oder wenigstens ein elektrisches Bauelement, wie etwa ein Relais oder ähnliches, zum Schalten einer Stromverteilung aufweist. Für einen modularen Aufbau, der sich einfach an unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen anpassen lässt weist der Stromverteiler zudem eine Mehrzahl, also mindestens zwei, von Universalmodulen auf, die mit dem Basismodul elektrisch verbindbar oder verbunden sind. Die Universalmodule können unterschiedlich ausgeführt sein, zum Beispiel als Sicherungsmodul, als Steckkontaktmodul oder ähnliches. Allen Universalmodulen ist aber gemeinsam, dass eine mechanische und/oder elektrische Schnittstelle hin zu dem Basismodul immer die gleiche ist.An electrical power distributor according to the invention for a vehicle electrical system has a base module that has at least one central power supply, which is formed, for example, by one or more busbars with connection terminals, and / or at least one electrical component, such as a relay or the like, for switching a power distribution. For a modular structure that can be easily adapted to different vehicle configurations, the power distributor also has a plurality, i.e. at least two, of universal modules that can be or are electrically connected to the base module. The universal modules can be designed in different ways, for example as a fuse module, as a plug contact module or similar. What all universal modules have in common is that a mechanical and/or electrical interface to the base module is always the same.

Erfindungsgemäß ist das Basismodul im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und weist einen außen umlaufenden Rahmen mit einer Mehrzahl von darin eingefassten Aufnahmekammern auf. Der Rahmen ist aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff gefertigt, beispielsweise aus diesem spritzgegossen. Die Aufnahmekammern, die vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt innerhalb der Trennstege aufweisen, sind zumindest teilweise in Richtung einer Hochachse des Basismoduls beidseitig offen. Das heißt, dass die Grundflächenseite und die Deckflächenseite des quaderförmigen Basismoduls im Bereich der Aufnahmekammern zumindest bei einem Teil davon sowohl zu der Grundflächenseite als auch der Deckflächenseite hin offen sind. In anderen Worten weist das Basismodul im Bereich dieser Aufnahmekammern eine Durchgangsöffnung auf, die sich durch das Basismodul bzw. den Rahmen hindurch erstreckt. In den Aufnahmekammern sind die Universalmodule aufgenommen. Diese können insbesondere lösbar darin aufgenommen sein.According to the invention, the base module is essentially cuboid-shaped and has an externally circumferential frame with a plurality of receiving chambers enclosed therein. The frame is made of an electrically insulating plastic, for example injection molded from this. The receiving chambers, which preferably have a rectangular cross section within the separating webs, are at least partially open on both sides in the direction of a vertical axis of the base module. This means that the base surface side and the top surface side of the cuboid base module in the area of the receiving chambers are open, at least in part, towards both the base surface side and the top surface side. In other words, the base module has a through opening in the area of these receiving chambers, which extends through the base module or the frame. The universal modules are accommodated in the receiving chambers. These can in particular be detachably included therein.

Mit dieser Konfiguration bietet der Stromverteiler gleich mehrere Vorteile. So schützt der Rahmen als integraler Bestandteil des Basismoduls nach der Montage des Stromverteilers das Basismodul und insbesondere die in den Aufnahmekammern des Basismoduls aufgenommenen Universalmodule während des Transports zu einem Fahrzeughersteller vor mechanischen Einflüssen, wie etwa Beschädigungen. Durch die beidseitig offene Ausgestaltung des Rahmens bzw. der Aufnahmekammern kann der im Fahrzeug verbaute Stromverteiler thermische Längenänderungen des Kunststoffs gut ausgleichen. Zudem können gegenüber einer aus Vollmaterial ausbildeten, das heißt zum Beispiel nur einseitig offenen Aufnahmekammer auch leichter Fertigungstoleranzen oder ähnliches ausgeglichen werden, da Kunststoff in der Regel zumindest in Grenzen verformbar ist.With this configuration, the power distributor offers several advantages. The frame, as an integral part of the base module, protects the base module and in particular the universal modules accommodated in the receiving chambers of the base module from mechanical influences, such as damage, during transport to a vehicle manufacturer after the power distributor has been installed. Due to the open design of the frame or the receiving chambers on both sides, the power distributor installed in the vehicle can be thermal Compensate for changes in length of the plastic well. In addition, compared to a receiving chamber made of solid material, that is, for example, only open on one side, manufacturing tolerances or the like can also be more easily compensated for, since plastic is generally deformable at least within limits.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Rahmen eine Mehrzahl von Trennstegen zum Ausbilden der Aufnahmekammern zwischen diesen aufweist. Zum Beispiel können zwischen den Rahmenteilen des außen umlaufenden Rahmens von den Schmalseiten und/oder den Längsseiten her die Trennstege rechtwinklig dazu erstrecken, wobei sich zwischen den Schmalseiten und/oder Längsseiten sowie den Trennstegen die Aufnahmekammern erstrecken. Die Trennstege sind durch die Stegform in Bezug auf die Längs- und Breitenerstreckung des außen umlaufenden Rahmens verhältnismäßig dünn, also mit wenig Kunststoffmaterial versehen, dimensioniert, so dass sich diese vorteilhafterweise nur wenig ausdehnen und ggf. relativ leicht verformen lassen. Dadurch lassen sich thermische Längenänderungen weitestgehend vermeiden bzw. in engen Grenzen halten oder ggf. einfach ausgleichen.A particularly advantageous development of the invention provides that the frame has a plurality of separating webs for forming the receiving chambers between them. For example, between the frame parts of the externally circumferential frame, the separating webs can extend at right angles thereto from the narrow sides and/or the long sides, with the receiving chambers extending between the narrow sides and/or long sides and the separating webs. Due to the shape of the web, the separating webs are relatively thin in relation to the longitudinal and width extent of the externally circumferential frame, i.e. they are provided with little plastic material, so that they advantageously only expand slightly and can possibly be deformed relatively easily. As a result, thermal changes in length can be largely avoided or kept within narrow limits or, if necessary, simply compensated for.

Für eine einfache und zügige (Vor-)Montage des Stromverteilers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Aufnahmekammern zumindest teilweise dazu eingerichtet sind, dass die Universalmodule von einer Seite des quaderförmigen Rahmens her in Richtung der Hochachse einbaubar und zu der anderen Seite des quaderförmigen Rahmens hin gehalten sind. Das heißt, dass die Universalmodule nur von einer einzigen Seite, zum Beispiel der Grundflächen- oder Deckflächenseite einbaubar sind und zu der anderen Seite hin zum Beispiel gegen einen Anschlag des Rahmens bzw. der Aufnahmekammern stoßen.For simple and quick (pre-)assembly of the power distributor, it has proven to be advantageous if the receiving chambers are at least partially set up so that the universal modules can be installed from one side of the cuboid frame in the direction of the vertical axis and to the other side of the cuboid frame are held. This means that the universal modules can only be installed from a single side, for example the base or top surface side, and on the other side they abut, for example, against a stop on the frame or the receiving chambers.

Es hat sich hinsichtlich der Vormontage des Stromverteilers und dessen Montage im Fahrzeug als vorteilhaft erwiesen, wenn die Universalmodule von der Seite des quaderförmigen Rahmens her einbaubar sind, die der zentralen Stromzufuhr abgewandt ist. Diese Seite kann als Rückseite des Stromverteilers bezeichnet werden, wenn die Seite mit der zentralen Stromzufuhr als Vorderseite bezeichnet wird. In dieser Einbaulage sind idealerweise zum Beispiel Sicherungssteckplätze oder Kontaktkammern zur Leitungs- oder Steckverbindermontage hin zu der zentralen Stromzufuhr ausgerichtet. Zur Rückseite hin sind dann zum Beispiel Stromschienen der Universalmodule ausgerichtet.With regard to the pre-assembly of the power distributor and its installation in the vehicle, it has proven to be advantageous if the universal modules can be installed from the side of the cuboid frame that faces away from the central power supply. This side can be called the back of the power distribution box if the side with the central power supply is called the front. In this installation position, for example, fuse slots or contact chambers for cable or connector assembly are ideally aligned towards the central power supply. For example, the busbars of the universal modules are aligned towards the back.

Für eine einfache Montage und sichere Befestigung des Stromverteilers im Fahrzeug ist es von Vorteil, wenn der Rahmen wenigstens einen Befestigungsflansch aufweist, der zum Befestigen durch zum Beispiel eine oder mehrere Schraubverbindungen in einer Richtung eingerichtet ist, die einer Einbaurichtung der Universalmodule entgegengesetzt ist. Das heißt, dass sich der Stromverteiler von der Vorderseite, auf der sich auch die zentrale Stromzufuhr befindet, her befestigen lässt. Wenn der Stromverteiler dadurch an dem Fahrzeug oder einem Fahrzeugteil anliegt oder darauf aufliegt, werden mit dem Befestigen des Stromverteilers auch die Universalmodule sicher in den Aufnahmekammern gehalten.For easy installation and secure fastening of the power distributor in the vehicle, it is advantageous if the frame has at least one fastening flange, which is set up for fastening by, for example, one or more screw connections in a direction that is opposite to an installation direction of the universal modules. This means that the power distributor can be attached from the front, where the central power supply is also located. If the power distributor thereby rests on or rests on the vehicle or a vehicle part, the universal modules are also held securely in the receiving chambers when the power distributor is fastened.

Für einen besonders guten Ausgleich fertigungsbedingter Toleranzen oder thermischer Einflüsse ist es vorteilhaft, wenn in Nachbarschaft zu einer (oder beiden) Schmalseite(n) der vorzugsweise rechteckig ausgebildeten, jeweiligen Aufnahmekammer wenigstens ein Verrastelement zum Verrasten des jeweiligen Universalmoduls angeordnet ist. Dadurch lässt sich das Universalmodul auf einfache Weise an dem Basismodul befestigen. Das Verrastelement kann entweder in der Nähe oder auch direkt an der Schmalseite angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Verrastung des Universalmoduls auch einseitig erfolgen, so dass diese „schwimmend“ ausgeführt ist. Dadurch lassen sich Fertigungstoleranzen und/oder thermisch bedingte Längenänderungen des Rahmens bzw. der Aufnahmekammer verspannungsfrei ausgleichen. Das Verrastelement kann zum Beispiel als Rasthaken, Rastzunge oder ähnlichem ausgeführt sein, die mit einer Rastnut oder ähnlichem des Universalmoduls zusammenwirkt.For particularly good compensation of manufacturing-related tolerances or thermal influences, it is advantageous if at least one latching element for latching the respective universal module is arranged in the vicinity of one (or both) narrow side(s) of the respective receiving chamber, which is preferably rectangular. This allows the universal module to be easily attached to the base module. The latching element can be arranged either close to or directly on the narrow side. For example, the universal module can also be locked on one side, so that it is “floating”. This allows manufacturing tolerances and/or thermally caused changes in length of the frame or the receiving chamber to be compensated for without tension. The latching element can be designed, for example, as a latching hook, latching tongue or similar, which interacts with a latching groove or similar of the universal module.

Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass sich das wenigstens eine Verrastelement von einer Längsseite der vorzugsweise rechteckig ausgeformten Aufnahmekammer her in diese hinein erstreckt. Das heißt, dass das Verrastelement in Nachbarschaft zu bzw. in der Nähe von einer Schmalseite der Aufnahmekammer angeordnet ist, aber nicht direkt daran.An advantageous embodiment variant of the invention provides that the at least one latching element extends into the preferably rectangular receiving chamber from a long side. This means that the latching element is arranged in the vicinity of a narrow side of the receiving chamber, but not directly on it.

Für ein einfaches Einbauen des Universalmoduls in die Aufnahmekammer des Basismoduls ist es vorteilhaft, wenn an (nur) einer einzigen Schmalseite der jeweiligen Aufnahmekammer eine Zentrierführung zur Führung des jeweiligen Universalmoduls angeordnet ist. Der Vorteil einer einseitigen Zentrierung des Universalmoduls ist, dass dieses „schwimmend“ im Basismodul aufgenommen ist und insbesondere thermisch bedingte Längenänderungen ausgleichen kann. Die Zentrierführung kann zum Beispiel auch schwalbenschwanzartig ausgeführt sein. Sie kann auch als Führungskammer ausgeführt sein, die vorzugsweise in einem Eckbereich zwischen einer Schmalseite und einer Längsseite angeordnet ist.For easy installation of the universal module in the receiving chamber of the base module, it is advantageous if a centering guide for guiding the respective universal module is arranged on (only) a single narrow side of the respective receiving chamber. The advantage of centering the universal module on one side is that it is “floating” in the base module and can compensate for thermally-related changes in length. The centering guide can also be designed like a dovetail, for example. It can also be designed as a guide chamber, which is preferably arranged in a corner area between a narrow side and a long side.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zentrierführung eine Messerkontaktaufnahme zur Aufnahme eines Messerkontakts des Universalmoduls aufweist. Die Messerkontaktaufnahme ist aus vorzugsweise demselben Kunststoff wie der Rahmen bzw. einstückig mit diesem gefertigt und trägt zum Beispiel ein Paket mit elektrischen Lamellenkontakten zur Kontaktierung eines Messerkontakts. Die Messerkontaktaufnahme kann beispielsweise in einer Führungskammer aufgenommen sein. Des Weiteren kann die Messerkontaktaufnahme mittig in der Führungskammer angeordnet sein, wobei ein Gegenelement des Universalmoduls die Messerkontaktaufnahme im eingebauten Zustand umgreift oder umschließt. Das Gegenelement des Universalmoduls kann zum Beispiel kammerförmig ausgebildet sein, so dass zwei Kammern ineinander steckbar sind, wobei innerhalb der beiden Kammern eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktteil des Basismoduls und dem Messerkontakt des Universalmoduls bewerkstelligbar ist.It is particularly advantageous if the centering guide has a blade contact receptacle for receiving a blade contact of the universal module. The blade contact receptacle is preferably made of the same plastic as the frame or is made in one piece with it and carries, for example, a package with electrical lamellar contacts for contacting a blade contact. The knife contact receptacle can be accommodated in a guide chamber, for example. Furthermore, the blade contact receptacle can be arranged centrally in the guide chamber, with a counter element of the universal module engaging or enclosing the blade contact receptacle in the installed state. The counter element of the universal module can, for example, be chamber-shaped, so that two chambers can be plugged into one another, with electrical contact being able to be made between the contact part of the base module and the blade contact of the universal module within the two chambers.

Erfindungsgemäß ist z.B. für eine fehlerfreie Montierbarkeit vorgesehen, dass an einer einzigen Längsseite oder einer einzigen Schmalseite einer jeweiligen Aufnahmekammer eine Kodierausnehmung so angeordnet ist, dass darin nur ein bestimmtes Universalmodul einbaubar ist. Im konstruktiv einfachsten Fall kann die Kodierausnehmung durch ihre bloße, genaue Lage bzw. Anordnung entlang der Längsseite sicherstellen, dass nur das eine bestimmte Universalmodul eingebaut werden kann, das ein entsprechend an dieser Stelle ein Gegenelement aufweist. Wenn die Lage bzw. Anordnung der Kodierausnehmung entscheidend über die Einbaubarkeit des Universalmoduls ist, muss nur eine einzige Art von Gegenelement für die Mehrzahl von Universalmodulen vorgehalten werden, was logistische und fertigungstechnische Vorteil bringt.According to the invention, for example, for error-free assembly, it is provided that a coding recess is arranged on a single long side or a single narrow side of a respective receiving chamber in such a way that only a specific universal module can be installed therein. In the structurally simplest case, the coding recess can ensure, through its mere, precise position or arrangement along the long side, that only a specific universal module can be installed that has a corresponding counter element at this point. If the position or arrangement of the coding recess is decisive for the installability of the universal module, only a single type of counter-element must be provided for the plurality of universal modules, which brings logistical and manufacturing advantages.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug-Bordnetz und/oder ein Fahrzeug mit einem elektrischen Stromverteiler in einer oder mehreren der vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten.The invention also relates to a vehicle electrical system and/or a vehicle with an electrical power distributor in one or more of the embodiment variants described above.

Kurze FigurenbeschreibungShort character description

Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stromverteiler mit einem einen Rahmen aufweisenden Basismodul und einer Mehrzahl von darin aufgenommenen Universalmodulen,
2 eine perspektivische Draufsicht auf ein Basismodul mit Rahmen eines erfindungsgemäßen Stromverteilers,
3 eine perspektivische Unteransicht eines Teilabschnitts eines erfindungsgemäßen Stromverteilers,
4 eine Unteransicht eines Teilabschnitts eines erfindungsgemäßen Stromverteilers, und
5 eine perspektivische Draufsicht auf einen Teilabschnitt des erfindungsgemäßen Stromverteilers in einer weiteren Ausführungsvariante.

An advantageous embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying figures. Show it:

1 a perspective top view of a power distributor according to the invention with a base module having a frame and a plurality of universal modules accommodated therein,
2 a perspective top view of a base module with frame of a power distributor according to the invention,
3 a perspective bottom view of a partial section of a power distributor according to the invention,
4 a bottom view of a partial section of a power distributor according to the invention, and
5 a perspective top view of a section of the power distributor according to the invention in a further embodiment variant.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic representations and serve only to explain the invention. Elements that are the same or have the same effect are consistently provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht einen elektrischen Stromverteiler 1 bzw. einen Hauptbestandteil davon (ohne ein eventuelles Gehäuse) für ein Fahrzeug-Bordnetz. Der Stromverteiler 1 ist dazu eingerichtet, eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern bzw. Lasten im Fahrzeug mit elektrischem Strom zu versorgen. 1 shows a perspective top view of an electrical power distributor 1 or a main component thereof (without any housing) for a vehicle electrical system. The power distributor 1 is designed to supply a large number of electrical consumers or loads in the vehicle with electrical power.

Der Stromverteiler 1 weist ein Basismodul 2 mit einem aus elektrisch isolierendem Kunststoff gefertigten Rahmen 3 auf, der näherungsweise eine Quaderform des Basismoduls 2 ergibt. Damit hat der Rahmen 3 zwei sich gegenüberliegende Längsseiten 4 und zwei sich gegenüberliegende Schmalseiten 5, die einen umlaufenden bzw. einfassenden Teil des Rahmens 3 definieren. Senkrecht zu dem umlaufenden Teil des Rahmens 3 lässt sich eine Hochachse A des Basismoduls definieren, also im Prinzip eine Achse die sich senkrecht durch die (nicht näher bezeichnete) Grundfläche und (ebenfalls nicht bezeichnete) Deckfläche des durch den Rahmen 3 gebildeten Quaders erstreckt. Der Rahmen 3 kann als eine Art Trägerstruktur des Basismoduls 2 angesehen werden und erfüllt eine Schutzfunktion für den Stromverteiler 1, zum Beispiel während dessen Transports zu einem Fahrzeughersteller.The power distributor 1 has a base module 2 with a frame 3 made of electrically insulating plastic, which results in an approximately cuboid shape of the base module 2. The frame 3 thus has two opposing long sides 4 and two opposing narrow sides 5, which define a circumferential or enclosing part of the frame 3. A vertical axis A of the base module can be defined perpendicular to the circumferential part of the frame 3, i.e. in principle an axis which extends perpendicularly through the (unspecified) base area and (also unspecified) top surface of the cuboid formed by the frame 3. The frame 3 can be viewed as a type of support structure of the base module 2 and fulfills a protective function for the power distributor 1, for example during its transport to a vehicle manufacturer.

Das Basismodul 2 verfügt weiter über eine zentrale Stromzufuhr 6, die hier mit einer Kunststoffabdeckung versehen ist und über die der zu verteilende elektrische Strom von einer (nicht dargestellten) Energiequelle des Fahrzeugs zugeführt wird. Von der Stromzufuhr 6 erstrecken sich zwei Abstützungsdome 7 und 8 senkrecht weg, die zum Schutz elektrischer und/oder elektronischer Bauelemente vorgesehen sind. Die Stromzufuhr 6 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über eine oder mehrere (hier verdeckte, daher nicht sichtbare) Stromschienen, die sich in einem Zentralabschnitt 9 des Rahmens 3 in etwa parallel zu den Längsseiten 4 des Rahmens 3 erstrecken. Zum Schalten des Stroms weist das Basismodul 2 zumindest ein elektrisches Bauelement 10 auf, das hier als Relais ausgeführt ist.The base module 2 also has a central power supply 6, which is provided here with a plastic cover and via which the electrical current to be distributed is supplied from an energy source (not shown) of the vehicle. Two support domes 7 and 8 extend vertically away from the power supply 6 and are intended to protect electrical and/or electronic components. In this exemplary embodiment, the power supply 6 has one or more busbars (hidden here, therefore not visible) which extend in a central section 9 of the frame 3 approximately parallel to the long sides 4 of the frame 3. To switch the current, the base module 2 has at least one electrical component 10, which is designed here as a relay.

Innerhalb des Rahmens 3 des Basismoduls 2 ist eine Mehrzahl von Aufnahmekammern 11 ausgebildet. Diese sind beidseitig zwischen dem Zentralabschnitt 9 und der jeweiligen Längsseite 4 des Rahmens 3 ausgebildet. Die Aufnahmekammern 11 ergeben sich durch einstückig mit dem Rahmen 3 ausgebildete Trennstege 12, die sich zwischen den Längsseiten 4 des Rahmens 3 erstrecken. Dadurch bilden sich unter anderem zwischen einer Schmalseite 5 sowie zwischen verschiedenen Trennstegen 12 die voneinander abgetrennten Aufnahmekammern 11. Die Aufnahmekammern 11 sind beidseitig offen (siehe 2), nämlich sowohl hin zu der Grundflächenseite als auch hin zu der Deckflächenseite des quaderförmigen Rahmens 3. Außen weist der Rahmen 3 einen Befestigungsflansch 13 zur Befestigung an dem Fahrzeug auf, wobei hierzu eine Schraubverbindung 14 vorgesehen ist.A plurality of receiving chambers 11 are formed within the frame 3 of the base module 2. These are formed on both sides between the central section 9 and the respective long side 4 of the frame 3. The receiving chambers 11 result from separating webs 12 which are formed in one piece with the frame 3 and which extend between the long sides 4 of the frame 3. As a result, the separate receiving chambers 11 are formed, among other things, between a narrow side 5 and between different separating webs 12. The receiving chambers 11 are open on both sides (see 2 ), namely both towards the base surface side and towards the top surface side of the cuboid frame 3. On the outside, the frame 3 has a fastening flange 13 for fastening to the vehicle, a screw connection 14 being provided for this purpose.

Aus 1 geht auch hervor, dass in den Aufnahmekammern 11 des Rahmens 3 des Basismoduls 2 eine Mehrzahl von Universalmodulen 15 aufgenommen bzw. eingefasst sind. Es ist erkennbar, dass hier unterschiedliche Konfigurationen der Universalmodule 15 möglich sind, wobei diese eine gemeinsame Schnittstelle zum Basismodul 2 haben, wie dies weiter unten noch erläutert wird. Der Stromverteiler 1 setzt sich also aus dem Basismodul 2 und einer Mehrzahl von Universalmodulen 15 zusammen, die in offenen Aufnahmekammern 11 des Rahmens 3 des Basismoduls 2 aufgenommen sind.Out of 1 It also emerges that a plurality of universal modules 15 are accommodated or enclosed in the receiving chambers 11 of the frame 3 of the base module 2. It can be seen that different configurations of the universal modules 15 are possible here, with these having a common interface to the base module 2, as will be explained further below. The power distributor 1 is therefore composed of the base module 2 and a plurality of universal modules 15, which are accommodated in open receiving chambers 11 of the frame 3 of the base module 2.

In 2 ist das Basismodul 2 als Einzelbauteil in einer perspektivischen Draufsicht dargestellt. Daher ist erkennbar, dass die Aufnahmekammern 11 in Richtung der Hochachse A beidseitig offen sind. Die Aufnahmekammern 11 haben hier unterschiedliche Größen für unterschiedliche Universalmodule 15, jedoch stets dieselbe Schnittstelle zur elektrischen Kontaktierung.In 2 the base module 2 is shown as an individual component in a perspective top view. It can therefore be seen that the receiving chambers 11 are open on both sides in the direction of the vertical axis A. The receiving chambers 11 here have different sizes for different universal modules 15, but always the same interface for electrical contacting.

In 3, die einen Teilabschnitt des Stromverteilers 1 in einer perspektivischen Draufsicht zeigt, ist zu erkennen, wie die Universalmodule 15 in den Aufnahmekammern 11 positioniert und fixiert werden.In 3 , which shows a section of the power distributor 1 in a perspective top view, it can be seen how the universal modules 15 are positioned and fixed in the receiving chambers 11.

Hierzu weist jede Aufnahmekammer 11 zunächst an einer Schmalseite eine Zentrierführung 16 in Form einer Führungskammer 17 auf, die an den jeweiligen Trennsteg 12 angeformt bzw. einstückig damit ausgebildet ist. Innerhalb der Zentrierführung 16 ist eine Messerkontaktaufnahme 18 mit einem darin befindlichen elektrischen Kontaktelement 19 angeordnet. Die Messerkontaktaufnahme 18 ist zentral in der Zentrierführung 16 angeordnet, so dass sie mindestens dreiseitig umgriffen werden kann, und ist in Richtung der Deckfläche des durch den Rahmen 3 gebildeten Quaders hin geöffnet. Die Messerkontaktaufnahme 18 ist außerdem mit einer Stromschiene der zentralen Stromzufuhr 6 des Basismoduls 2 verbunden.For this purpose, each receiving chamber 11 initially has a centering guide 16 on one narrow side in the form of a guide chamber 17, which is formed onto the respective separating web 12 or is formed in one piece with it. A knife contact receptacle 18 with an electrical contact element 19 located therein is arranged within the centering guide 16. The knife contact receptacle 18 is arranged centrally in the centering guide 16, so that it can be encompassed on at least three sides, and is open towards the top surface of the cuboid formed by the frame 3. The knife contact receptacle 18 is also connected to a busbar of the central power supply 6 of the base module 2.

Des Weiteren weist jede Aufnahmekammer 11 an einer Längsseite eine Kodierausnehmung 20 auf, die in einem vorbestimmten Abstand B_x von einer Schmalseite der Aufnahmekammer 11 angeordnet ist. Die Kodierausnehmung 20 ist dazu eingerichtet, ein Kodierelement 21 des jeweiligen Universalmoduls 15 aufzunehmen. Die Kodierelemente 21 sind in diesem Ausführungsbeispiel einheitlich ausgebildet, unterscheiden sich also von Universalmodul 15 zu Universalmodul 15 untereinander nicht. Das Kodierelement 21 ist anclipsbar ausgeführt, so dass es bei der Vormontage des jeweiligen Universalmoduls 15 einfach an einer vorbestimmten Stelle angeclipst wird. Die Kodierung, die dafür sorgt, dass nur ein bestimmtes Universalmodul 15 in eine bestimmte Aufnahmekammer 11 eingeführt werden kann, wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Zusammenwirken der individuellen Lage bzw. einen individuellen Abstand B_x der Kodierausnehmung 20 entlang der Aufnahmekammer 11 und dem entsprechend angeclipsten Kodierelement 21 des Universalmoduls 15 erreicht.Furthermore, each receiving chamber 11 has a coding recess 20 on one long side, which is arranged at a predetermined distance B _x from a narrow side of the receiving chamber 11. The coding recess 20 is designed to accommodate a coding element 21 of the respective universal module 15. The coding elements 21 are uniform in this exemplary embodiment, so they do not differ from one another from universal module 15 to universal module 15. The coding element 21 is designed to be clipped on, so that it is simply clipped on at a predetermined location during the pre-assembly of the respective universal module 15. The coding, which ensures that only a specific universal module 15 can be inserted into a specific receiving chamber 11, is clipped on in this exemplary embodiment by an interaction of the individual position or an individual distance B _x of the coding recess 20 along the receiving chamber 11 and the corresponding one Coding element 21 of the universal module 15 is reached.

In 4, die eine Unteransicht eines Teilabschnitts des Stromverteilers 1 zeigt, ist erkennbar, dass sich die Abstände B1 der linken Aufnahmekammer 11 und B2 der rechten Aufnahmekammer 11 voneinander unterscheiden. Dementsprechend weist das linke Universalmodul 15 das Kodierelement 21 an einer anderen Stelle auf, als das rechte Universalmodul 15. Nur wenn das jeweilige Kodierelement 21 so angeordnet ist, dass es in die jeweilige Kodierausnehmung 20 einführbar ist, kann das Universalmodul 15 in die Aufnahmekammer 11 eingebaut werden.In 4 , which shows a bottom view of a partial section of the power distributor 1, it can be seen that the distances B1 of the left receiving chamber 11 and B2 of the right receiving chamber 11 differ from one another. Accordingly, the left universal module 15 has the coding element 21 at a different location than the right universal module 15. Only if the respective coding element 21 is arranged so that it can be inserted into the respective coding recess 20 can the universal module 15 be installed in the receiving chamber 11 become.

Des Weiteren sind in 4 die hier exemplarisch gezeigten Zentrierführungen 16 in Form der Führungskammer 17 mit der darin angeordneten Messerkontaktaufnahme 18 und dem darin befindlichen elektrischen Kontaktelement 19 zu erkennen. Die Zentrierführung 16 ist nur an einer einzigen Schmalseite 5 angeordnet, so dass die Führung der Universalmodule 15 „schwimmend“, d.h. einseitig, erfolgt. Außerdem ist erkennbar, dass die hier exemplarisch dargestellten Universalmodule 15 jeweils eine Gegenkammer 22 zum Zusammenwirken mit der Führungskammer 17 aufweisen. Die Gegenkammer 22 ist so ausgeformt, dass sie in die Führungskammer 17 einführbar ist sowie die Messerkontaktaufnahme 18 Führungskammer 17 an drei Seiten komplett umgibt bzw. umgreift und an der dem Universalmodul 15 zugewandten Seite abschnittsweise umgibt bzw. umgreift. Die Führungskammer 17 ist aber nur einseitig offen, nämlich von der Basisflächenseite des Rahmens 3 her. Damit stellt die Zentrierführung 16 zugleich einen Anschlag für das jeweilige Universalmodul 15 dar, so dass dieses nur von der Grundflächenseite des Rahmens 3 her einbaubar ist. In der Gegenkammer 22 ist ein Messerkontakt 23 angeordnet, der im umgriffenen Zustand in die Messerkontaktaufnahme 18 eingreift. Der Messerkontakt 23 erstreckt sich in Längsrichtung des Universalmoduls 15 im Wesentlichen über dessen gesamte Länge und stellt so eine elektrische Verbindung zwischen der Stromzufuhr 6 des Basismoduls 2 und einzelnen Kontaktelementen des Universalmoduls 15 her.Furthermore, in 4 the centering guides 16 shown here as an example in the form of the guide chamber 17 with the knife contact receptacle 18 arranged therein and the electrical contact element 19 located therein can be seen. The centering guide 16 is only arranged on a single narrow side 5, so that the universal modules 15 are guided in a “floating” manner, ie on one side. It can also be seen that the universal modules 15 shown here as examples each have a counter-chamber 22 for interacting with the guide chamber 17. The counter chamber 22 is shaped in such a way that it can be inserted into the guide chamber 17 and the knife contact receptacle 18 completely surrounds or surrounds the guide chamber 17 on three sides and partially surrounds or surrounds it on the side facing the universal module 15. However, the guide chamber 17 is only open on one side, namely from the base surface side of the frame 3. With it the centering guide 16 also represents a stop for the respective universal module 15, so that it can only be installed from the base side of the frame 3. A knife contact 23 is arranged in the counter chamber 22, which engages in the knife contact receptacle 18 when gripped. The knife contact 23 extends in the longitudinal direction of the universal module 15 essentially over its entire length and thus establishes an electrical connection between the power supply 6 of the base module 2 and individual contact elements of the universal module 15.

Aus 4 geht auch hervor, dass die aus Kunststoff gefertigten Universalmodule 15 ein erstes Verrastelement 24 und ein zweites Verrastelement 25 aufweist, die mit den Schmalseiten 5 des Rahmens lösbar verrastbar sind. Zudem weisen die Aufnahmekammern 11 je ein als hier Rasthaken ausgeführtes, drittes Verrastelement 26 auf, das mit einer Nut 27 der jeweiligen Universalmodule 15 zusammenwirkt. In 4 ist das rechte Universalmodul 15 in der rechten Aufnahmekammer 11 bereits verrastet, das linke Universalmodul 15 dagegen (noch) nicht.Out of 4 It can also be seen that the universal modules 15 made of plastic have a first latching element 24 and a second latching element 25, which can be releasably locked to the narrow sides 5 of the frame. In addition, the receiving chambers 11 each have a third latching element 26, designed here as a latching hook, which interacts with a groove 27 of the respective universal modules 15. In 4 the right universal module 15 is already locked in the right receiving chamber 11, but the left universal module 15 is not (yet).

5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Teilabschnitt des Stromverteilers 1 mit einer weiteren Ausführungsvariante der Zentrierung des Universalmoduls 15. Die Zentrierung erfolgt wiederum über eine Kodierausnehmung 20 an einem Trennsteg 12 des Basismoduls 2, wobei die Kodierausnehmung 20 hier aber nicht an einer Längsseite 4, sondern an einer Schmalseite 5 der Aufnahmekammer 11 angeordnet ist. Als Gegenstück der Kodierung dient auch hier ein Kodierelement 21, das aber in diesem Ausführungsbeispiel als an das Universalmodul 15 angeformte Rippe ausgeführt ist. Das Kodierelement 21, das heißt die Rippe, ist an einer von mehreren möglichen Positionen fest bzw. einstückig angeformt und nur dann einführbar, wenn sich die Kodierausnehmung 20 an einer entsprechenden Stelle am Trennsteg 12 befindet, so wie das oben für die erste Ausführungsvariante beschrieben ist. Zum Beispiel sind hier fünf unterschiedlich angeordnete Rippen als Kodierelement 21 vorgesehen, so dass es auch fünf unterschiedliche Positionen für die Kodierausnehmung 20 gibt. 5 shows a perspective view of a partial section of the power distributor 1 with a further embodiment variant of the centering of the universal module 15. The centering in turn takes place via a coding recess 20 on a separating web 12 of the base module 2, but here the coding recess 20 is not on a long side 4, but on a narrow side 5 of the receiving chamber 11 is arranged. A coding element 21 also serves as a counterpart to the coding here, but in this exemplary embodiment it is designed as a rib molded onto the universal module 15. The coding element 21, that is, the rib, is formed firmly or in one piece at one of several possible positions and can only be inserted when the coding recess 20 is located at a corresponding location on the separating web 12, as described above for the first embodiment variant . For example, five differently arranged ribs are provided here as a coding element 21, so that there are also five different positions for the coding recess 20.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SYMBOL LIST

11: Elektrischer StromverteilerElectrical power distributor
22: BasismodulBasic module
33: RahmenFrame
44: Längsseite(n)Long side(s)
55: Schmalseite(n)narrow side(s)
66: zentrale Stromzufuhrcentral power supply
77: AbstützdomSupport dome
88th: AbstützdomSupport dome
99: ZentralabschnittCentral section
1010: elektrische(s) Bauelement(e)electrical component(s)
1111: Aufnahmekammer(n)receiving chamber(s)
1212: Trennsteg(e)divider(s)
1313: Befestigungsflansch(e)Mounting flange(s)
1414: Schraubenverbindung(en)screw connection(s)
1515: Universalmodul(e)Universal module(s)
1616: Zentrierführungcentering guide
1717: FührungskammerLeadership Chamber
1818: MesserkontaktaufnahmeKnife contact
1919: elektrische(s) Kontaktelement(e)electrical contact element(s)
2020: Kodierausnehmung(en)Coding recess(es)
2121: Kodierelement(e)Coding element(s)
2222: Gegenkammer(n)Counter chamber(s)
2323: Messerkontakt(e)Blade contact(s)
2424: erste(s) Verrastelement(e)first locking element(s)
2525: zweite(s) Verrastelement(e)second locking element(s)
2626: dritte(s) Verrastelement(e)third latching element(s)
2727: Nut(en)groove(s)

Claims

Electrical power distributor (1) for a vehicle electrical system, with a base module (2) which has at least one central power supply (6) and/or at least one electrical component (10) for switching a power distribution, and a plurality of universal modules (15) , which are electrically connected to the base module (2), the base module (2) having a substantially cuboid, externally circumferential frame (3) with a plurality of receiving chambers (11) enclosed therein, which are at least partially in the direction of a vertical axis (A ) of the base module (2) are open on both sides and in which the universal modules (15) are accommodated, characterized in that a coding recess (20) is provided on a single long side (4) or a single narrow side (5) of a respective receiving chamber (11). is arranged so that only a specific universal module (15) can be installed therein.

Power distributor (1). Claim 1 , characterized in that the frame (3) has a plurality of separating webs (12) for forming the receiving chambers (11) between them.

Power distributor (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the receiving chambers (11) are at least partially set up so that the universal modules (15) can be installed from one side of the cuboid frame (3) in the direction of the vertical axis (A) and to the other side of the cuboid frame (3 ) are held.

Power distributor (1). Claim 3 , characterized in that the universal modules (15) can be installed from the side of the cuboid frame (3) which faces away from the central power supply (6).

Power distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (3) has at least one fastening flange (13) which is designed for fastening in a direction which is opposite to an installation direction of the universal modules (15).

Power distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one latching element (26) for latching the respective universal module (15) is arranged in the vicinity of at least one narrow side (5) of the respective receiving chamber (11).

Power distributor (1). Claim 6 , characterized in that the at least one latching element (26) extends into the receiving chamber (11) from a longitudinal side (4).

Power distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a centering guide (16) for guiding the respective universal module (15) is arranged on a single narrow side (5) of the respective receiving chamber (11).

Power distributor (1). Claim 8 , characterized in that the centering guide (16) has a blade contact receptacle (18) for receiving a blade contact (23) of the universal module (15).

Power distributor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coding recess (20) is arranged at a predetermined, individual distance (B _x ) from a narrow side (5) of the receiving chamber (11) and with a correspondingly arranged coding element (21 ) of the universal module (15) interacts.

Power distributor (1) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the coding recess (20) is arranged at a predetermined, individual distance from a longitudinal side (4) of the receiving chamber (11) and cooperates with a correspondingly arranged coding element (21) of the universal module (15).

Power distributor (1). Claim 10 or 11 , characterized in that the coding element (21) is clipped on at a correspondingly predetermined location.

Vehicle electrical system, with an electrical power distributor (1) according to one of the preceding claims.