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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsstruktur nach Anspruch
1 für eine
Schaltung, die in einem Abzweigkasten untergebracht ist, sowie ein
Verfahren nach Anspruch 3 zur Ausbildung einer Schaltung, die in
einem elektrischen Abzweigkasten untergebracht ist.
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2. Beschreibung der einschlägig verwandten
Technik
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Aus
US-A-5,057,026 ist ein Anschlußkasten bekannt,
der in eine Vielzahl von stapelbaren Verteilereinheiten aufgeteilt
ist, die jeweils über
einen eigenen Unterverkabelungsverbinder mit einer Unterverkabelung
verbunden sind, um die elektrischen Anschlußkästen zu standardisieren, so
daß die
inneren Stromkreise verschiedenen Anforderungen angepaßt werden
können,
ohne in nennenswertem Umfang Baueile verändern zu müssen. Der Anschlußkasten
umfaßt
eine Vielzahl von stapelbaren Verteilereinheiten, die eine Vielzahl
von parallel angeordneten Drähten
einschließen,
welche mit mindestens einer externen Unterverkabelung verbunden
werden können;
Drahtkurzschließungs-Stromschienen
oder Drahtabzweigungsschienen, die so angeordnet sind, daß sie die
parallel angeordneten Drähte
kreuzen; und eine Zwischenlagen-Verbindungseinheit oder mehrere
Zwischenlagen-Anschlußklemmen,
die so angeordnet sind, daß sie
die Oberflächen
der mehreren Verteilereinheiten kreuzen, um die parallel angeordneten
Drähte
und die Drahtkurzschließungs-Stromschienen,
die auf verschiedenen Verteilereinheiten angeordnet sind, zu verbinden.
Ferner kann, wenn auf jeder Verteilereinheit männliche Anschlußklemmen
bereitgestellt sind, mittels dieser männlichen Anschlußklemmen
auf jeder Verteilereinheit ein Unterverkabelungsverbinder ausgebildet werden.
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Aus
EP-A-0 621 635 ist ein Leistungstransistormodul bekannt, das folgendes
umfaßt:
ein Schaltungssubstrat, mindestens ein Paar Leistungstransistor-Chips,
die auf dem Schaltungssubstrat angebracht sind, wobei jeder Transistor-Chip
eine erste und eine zweite Hauptelektrode und eine Steuerelektrode
aufweist, eine Schwungraddiode, die anti-parallel mit den Hauptelektroden
jedes Leistungstransistor-Chips verbunden ist, ein internes Verbindungsmittel
zum Verbinden einer der Hauptelektroden mit einem ersten der Transistor-Chips
und mit einer der Hauptelektroden des zweiten Transistor-Chips,
um den oberen und unteren Arm einer Brückenschaltung zu bilden. Dieses
bekannte Leistungstransistormodul umfaßt außerdem externe Anschlußklemmen
zum Anschließen
an eine Hauptschaltung, von denen eine erste mit der anderen Hauptelektrode
des ersten Transistor-Chips verbunden ist, eine zweite mit dem internen
Verbindungsmittel verbunden ist, und eine dritte mit der anderen
Hauptelektroden des zweiten Transistor-Chips verbunden ist, und
eine erste und eine zweite Hilfsklemme, von denen die erste Hilfsklemme
mit dem internen Verbindungsmittel an einer Position verbunden ist,
die der Position entspricht, an der die zweite externe Anschlußklemme
damit verbunden ist, oder näher
an der einen Hauptelektrode des ersten Transistor-Chips als letztere,
und der zweite Hilfsanschluß mit
der dritten externen Anschlußklemme
verbunden ist, worin das interne Verbindungsmittel eine vorgegebene
Verdrahtungs-Induktivität
zwischen der einen Hauptelektrode des ersten Leistungstransistor-Chips
einerseits und der Position, an der der erste Hilfsanschluß damit
verbunden ist, andererseits bereitstellt. Mit diesem bekannten Aufbau
kann eine Stoß,
der bei einer Schaltbetätigung
erzeugt wird, unterdrückt
werden, während
gleichzeitig eine Ausgewogenheit der Schalteigenschaften zwischen
dem oberen und unteren Arm der Brückenschaltung erhalten wird,
wenn die interne Verdrahtungs-Induktivität auf einen angemessenen Wert
eingestellt wird.
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Elektrische
Abzweigkästen
für die
Mehrpunktverbindung verschiedener Arten elektrischer Ausrüstungen,
wie Kabelbäume
für Kraftfahrzeuge, werden
für die
rationelle und ökonomische
Mehrpunktverbindung von Verdrahtungen verwendet, wobei die Mehrpunktverbindungspunkte
an einem Punkt bereitgestellt sind. Gemäß dem Trend zu einer höheren Kabelbaumdichte
wurden verschiedene Arten davon entwickelt, je nach Art des Kraftfahrzeugs oder
des Verwendungszwecks.
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Stromschienen,
die im elektrischen Abzweigkasten aufgenommen werden, werden durch
Ausstanzen verschiedener Arten von Stromschienen aus einem Bandmaterial
mit einer Preßform,
Ausschneiden von laschenartigen Klemmen jeweils aus dem Musterabschnitt
jeder Stromschiene, Bereitstellen einer Isolierplatte zwischen den
Stromschienen und Unterbringen derselben in dem elektrischen Abzweigkasten
bereitgestellt.
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Da
die Musterabschnitte der genannten Stromschienen jedoch unterschiedlich
geformt sind, so daß sie
jeweils mit einer für
sie vorgesehenen Preßform
ausgestanzt werden müssen,
ergeben sich aufgrund der unterschiedlich geformten Stromschienen-Musterabschnitte
für die
elektrischen Abzweigkästen
von Kraftfahrzeugen der gleichen Art, aber unterschiedlicher Typen,
Probleme wie hohe Produktionskosten und fehlende Flexibilität.
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Die
japanische Patentanmeldung Nr.11-180649, die der US-Anmeldung Nr.
09/520,186 entspricht, beschreibt eine Verbindungsstruktur für Stromschienen,
die in der Lage ist, die Stromschienen auf beiden Oberflächen zu
verbinden, und zwar durch Anordnen einer vertikal verlaufenden Stromschiene
auf einer Oberfläche
einer Isolierplatte und Anordnen einer lateral verlaufenden Stromschiene auf
der anderen Oberfläche
der Isolierplatte, Einpassen eines Ausbuchtungsabschnitts mindestens
einer der Stromschienen in ein Durchgangsloch der Isolierplatte
an einer geeigneten Stelle, wo sich die Stromschienen auf beiden
Oberflächen
kreuzen, und Schweißverbinden
des Ausbuchtungsabschnitts in der Stellung, wo dieser mit der Stromschiene
auf der anderen Oberfläche
in Kontakt steht, mit derselben.
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Da
die Stromschienen gemäß dem Stand
der Technik durch Anordnen einer wie üblich geradlinig vertikal verlaufenden
Stromschiene und einer damit kombinierten lateral verlaufenden Stromschiene
bereitgestellt werden können,
und der Ausbuchtungsabschnitt im Kreuzungsbereich schweißverbunden wird,
um die oben liegende und die unten liegende Stromschiene miteinander
zu verbinden, müssen
die Stromschienen anders als in der herkömmlichen Anordnung nicht durch
Ausstanzen mit eigens dafür
vorgesehenen Preßformen
für unterschiedliche
Musterformen bereitgestellt werden, so daß die Herstellungskosten gesenkt
werden können.
Da jede Stromschienen-Musterform bewältigt werden kann, indem lediglich
die Position des Ausbuchtungsabschnitts verändert wird, ergeben sich Wirkungen
wie eine drastische Reduzierung der Zahl der Schaltungsentwurfsschritte
ebenso wie die Möglichkeit,
Entwurfsänderungen,
die sich aus einer leichten Schaltungsmodifizierung ergeben, schnell
zu bewältigen
so daß eine
verbesserte Flexibilität
erreicht werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft eine verbesserte Schaltungsverbindungsanordnung
und ein besseres Schaltungsausbildungsverfahren gemäß den Vorschlägen des
Erfinders, und ihr Ziel ist es, einen Schaltungsverbindungsausbau
für einen
elektrischen Abzweigkasten bereitzustellen, sowie ein Schaltungsausbildungsverfahren
mit einer besseren Flexibilität,
wodurch die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können.
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In
Bezug auf den erfindungsgemäßen Verbindungsaufbau
wird die genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Eine
verbesserte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verbindungsstruktur
ergibt sich aus Anspruch 2.
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In
Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren
zur Ausbildung einer Schaltung, die in einem elektrischen Abzweigkasten
untergebracht ist, wird die obige Aufgabe durch die Merkmale des
Anspruchs 3 gelöst.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Verbindungsstruktur für eine Schaltung
bereitgestellt, die in einem elektrischen Abzweigkasten untergebracht
ist, worin die Schaltung dadurch bereitgestellt wird, daß eine Vielzahl
von Stromschienen, die beabstandet voneinander geradlinig in der gleichen
Richtung verlaufen, auf einer Isolierplatte befestigt werden, eine
Vielzahl von laschenartigen Klemmen, die senkrecht zu der Verlaufsrichtung
der Stromschienen verlaufen, mit Abständen voneinander seitlich von
den Stromschienen an der Isolierplatte befestigt werden, und die
laschenartigen Klemmen und die Stromschienen mit isolierbeschichteten Drähten verbunden
werden.
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Darüber hinaus
besteht ein zweiter Aspekt der Erfindung in einem Verfahren zur
Ausbildung einer Schaltung, die in einem elektrischen Abzweigkasten
untergebracht ist, worin die Schaltung dadurch bereitgestellt wird,
daß eine
Vielzahl von Stromschienen, die geradlinig mit Abständen voneinander
in der gleichen Richtung verlaufen, auf einer Isolierplatte befestigt
werden, eine Vielzahl von laschenartigen Klemmen, die mit Abständen voneinander
senkrecht zur Verlaufsrichtung der Stromschienen verlaufen, seitlich
von den Stromschienen an der Isolierplatte befestigt werden, und
die laschenartigen Klemmen und die Stromschienen mit isolierbeschichteten
Drähten
verbunden werden.
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Erfindungsgemäß wird eine
Schaltung bereitgestellt durch Befestigen einer Vielzahl von geradlinig
verlaufenden Stromschienen auf einer Isolierplatte ebenso wie einer
Vielzahl von laschenartigen Klemmen seitlich von den Stromschienen
und Verbinden der laschenartigen Klemmen und der Stromschienen mit
isolierbeschichteten Drähten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Stromschienen-Verbindungsstruktur
gemäß der Erfindung.
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2A ist
eine Draufsicht auf die Stromschienen-Verbindungsstruktur.
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2B ist
eine querschnittliche Seitenansicht entlang der Linie A–C von 2A.
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3A bis 3C sind
Schaltungsanordnungsdiagramme.
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4 ist
eine vergrößerte querschnittliche Seitenansicht,
die der Linie A–B
von 2A entspricht.
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5A ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Abzweigkastens mit
vertikalen Vorsprüngen.
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5B ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Abzweigkastens mit
lateralen Vorsprüngen.
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5C ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Abzweigkastens vom
Mischtyp mit vertikalen und lateralen Vorsprüngen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Nachstehend
wird eine Ausführungsform
der Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt, werden drei Stromschienen 17A, 17B, 17C,
die geradlinig in gleicher Richtung verlaufen, auf einer rechteckigen
Kunstharz-Isolierplatte 15 mit einem Abstand P1 von der
Einsatzform befestigt.
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Vier Öffnungsabschnitte 15a bis 15d sind
orthogonal zur Verlaufsrichtung der Stromschienen 17A, 17B, 17C auf
dem Formteil ausgebildet, das die obere Fläche der Stromschienen 17A, 17B, 17C abdeckt,
und zwar mit einem vorgegebenen Abstand in Verlaufsrichtung der
Stromschienen 17A, 17B, 17C, so daß die Stromschienen 17A, 17B, 17C von
den Öffnungsabschnitten 15a bis 15d freigelassen
werden.
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Laschenartige
Klemmen 17a, 17b, 17c, die in vertikaler
Richtung (aufwärts)
gebogen sind, sind integral an einem Endabschnitt jeder Stromschiene 17A, 17B, 17C ausgebildet.
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Etwas
höhere
Vorsprünge 15e sind
an der Oberfläche
des Isolierelements 15 zu beiden Seiten der Stromschienen 17A, 17C ausgebildet.
Acht laschenartige Klemmen 18a bis 18h, die um
90 Grad in vertikaler Richtung (nach oben) gebogen sind, sind so
an der oberen Fläche
der Vorsprünge 15e befestigt,
daß sie
mit den Öffnungsabschnitten 15a bis 15d des
Isolierelements 15 auf einer Linie liegen, wobei ihre unteren
Abschnitte bezüglich
der Stromschienen einwärts
gebogen sind.
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Der
untere Teil der laschenartigen Klemmen 18a bis 18h und
die Stromschienen 17A bis 17C sind an den Öffnungsabschnitten
durch isolierbeschichtete Drähte 19a bis 19h verbunden
(siehe 4).
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Genauer
sind die laschenartige Klemme 18a und die Stromschiene 17A am Öffnungsabschnitt 15a durch
den Draht 19a verbunden. Die laschenartige Klemme 18b und
die Stromschiene 17B sind am Öffnungsabschnitt 15b durch
den Draht 19b verbunden. Die laschenartige Klemme 18c und
die Stromschiene 17C sind am Öffnungsabschnitt 15c durch den
Draht 19c verbunden Die laschenartige Klemme 18d und
die Stromschiene 17A sind am Öffnungsabschnitt 15d durch
den Draht 19d verbunden.
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Ebenso
sind die laschenartige Klemme 18e und die Stromschiene 17A am Öffnungsabschnitt 15a durch
den Draht 19e verbunden. Die laschenartige Klemme 18f und
die Stromschiene 17B sind am Öffnungsabschnitt 15b durch
den Draht 19f verbunden. Die laschenartige Klemme 18g und
die Stromschiene 17C sind am Öffnungsabschnitt 15c durch den
Draht 19g verbunden. Die laschenartige Klemme 18h und
die Stromschiene 17A sind am Öffnungsabschnitt 15d durch
den Draht 19h verbunden..
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Infolgedessen
werden, wie in 3A bis 3C dargestellt,
in den laschenartigen Klemmen 17a bis 17c der
Stromschienen 17 (A bis C) und den laschenartigen Klemmen 18a bis 18h drei
unabhängige
Stromkreise ausgebildet.
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Das
heißt, 3A zeigt
einen Stromkreis 20 mit fünf laschenartigen Klemmen 17a, 18a, 18d, 18e, 18h,
die elektrisch verbunden sind. 3B zeigt
eine Schaltung 21 mit den drei laschenartigen Klemmen 17b, 18b, 18f die
elektrisch verbunden sind.
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3C zeigt
eine Schaltung 22 mit den drei laschenartigen Klemmen 17c, 18c, 18g,
die elektrisch verbunden sind.
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Als
Wirkung der obigen Ausführungsform können die
drei Schaltungen 20 bis 22 unabhängig voneinander
durch Befestigen der geradlinig verlaufenden Stromschienen 17A bis 17C mit
den laschenartigen Klemmen 17a bis 17c auf der
Isolierplatte 15, Befestigen der laschenartigen Klemmen 18a bis 18c seitlich
von den Stromschienen 17A bis 17C und Verbinden
der laschenartigen Klemmen 18a bis 18h und der
Stromschienen 17A bis 17C mit den isolierbeschichteten
Drähten 19a bis 19h.
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Daher
ist es, anders als in herkömmlichen Stromschienenanordnungen,
da die Isolierplatte 15, die Stromschienen 17 (A
bis C) und die laschenartigen Klemmen 18a bis 18h ganz
als universale Teile bereitgestellt werden können, lediglich notwendig, die
geradlinig verlaufenden Stromschienen 17 (A bis C) und
die laschenartigen Klemmen 18a bis 18h mit gleichen
Formen zu kombinieren, und die Stromschienen 17 (A bis
C) und die laschenartigen Klemmen 18a bis 18h durch
die isolierbeschichteten Drähte 19a bis 19h zu
verbinden. Anders als in einer herkömmlichen Anordnung müssen die
Stromschienen nicht mit einer Preßform ausgestanzt werden, die
eigens für
die jeweiligen unterschiedlichen Musterformen vorgesehen ist, so
daß die
Herstellungskosten gesenkt werden können.
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Da
jede Musterform bewältigt
werden kann, indem man einfach die Verbindungspositionen verändert, kann
die Zahl der Schaltungsentwurfsschritte drastisch reduziert werden,
und eine Entwurfsänderung
gemäß einer
leichten Schaltungsmodifizierung kann schnell bewältigt werden,
so daß die
Flexibilität dramatisch
gesteigert wird.
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Dagegen
kann anders als in der Stromschienenstruktur der verwandten Technik,
da nicht in jeder Stromschiene 17 (A bis C) ein Ausbuchtungsabschnitt
ausgebildet werden muß,
die Form zur Ausbildung des Vorsprungs und der Schritt für die Ausbildung
des Vorsprungs weggelassen werden, so daß die Herstellungskosten noch
weiter gesenkt werden.
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Ferner
kann, da es lediglich erforderlich ist, die Stromschienen 17 (A
bis C), die jeweils eine einfache geradlinige Form ohne Ausbuchtungsabschnitt aufweisen,
und die laschenartigen Klemmen 18a bis 18h, die
jeweils die gleiche Form aufweisen, auf dem Isolierelement 15 zu
befestigen, die Flexibilität
der Stromschienen 17 (A bis C) und der laschenartigen Klemmen 18a bis 18h dramatisch
verbessert werden, ebenso wie die Zahl der Montageschritte verkleinert
werden kann.
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Da
außerdem
jede Schaltung bewältigt
werden kann, indem lediglich die Verbindungsposition verändert wird,
kann die Zahl der Schaltungsentwurfsschritte drastisch reduziert
werden, ebenso wie Entwurfsänderungen
gemäß einer
leichten Schaltungsmodifizierung schnell bewältigt werden können, so
daß die
Flexibilität
weiter verbessert wird.
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Ferner
besteht selbst in dem Fall, daß sich benachbarte
Drähte
berühren,
keine Gefahr eines Kurzschlusses, da isolierbeschichtete Drähte 19a bis 19h für das Verbinden
verwendet werden.
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Obwohl
pro Position nur einer der isolierbeschichteten Drähte 19a bis 19h verwendet
wird, können
auch mehrere von ihnen für
ein Bauteil mit einem hohen Stromwert verwendet werden.
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Die
oben genannte Ausführungsform
liefert einen Typ mit vertikalen Vorsprüngen, bei dem laschenartige
Klemmen 17a bis 17c, 18a bis 18h an der
Oberseite eines elektrischen Abzweigkastens 23 über ein
Gehäuse 23a vorstehen,
wie in 5A dargestellt, da die laschenartigen
Klemmen 17a bis 17c der Stromschienen 17A bis 17C und
die laschenartigen Klemmen 18a bis 18h in vertikaler
Richtung (nach oben) gebogen sind. Falls laschenartige Klemmen 17a bis 17c, 18a bis 18h ohne
Biegung in horizontaler Richtung überstehen, kann ein Typ mit
lateralen Vorsprüngen
mit laschenartigen Klemmen 17a bis 17c, 18a bis 18h bereitgestellt
werden, die an der Seitenfläche
eines elektrischen Anschlußkastens 24 über ein
Gehäuse 24a überstehen, wie
in 5B dargestellt. Falls darüber hinaus laschenartige Klemmen 17a bis 17C, 18a bis 18h an
der Oberseite eines elektrischen Abzweigkastens über ein Gehäuse 25a überstehen,
und laschenartige Klemmen 17a bis 17c, 18a bis 18c an
der Seitenfläche
eines elektrischen Anschlußkastens 25 über ein
Gehäuse 25d überstehen,
kann ein Mischtyp mit vertikalen Vorsprüngen und lateralen Vorsprüngen bereitgestellt werden,
wie in 5C dargestellt.
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Da
eine Vielzahl von geradlinig verlaufenden Stromschienen auf einer
Isolierplatte befestigt werden und ebenso eine Vielzahl von laschenartigen Klemmen
seitlich von den Stromschienen befestigt werden, und die laschenartigen
Klemmen und die Stromschienen durch isolierbeschichtete Drähte verbunden
werden, können
ferner, zusätzlich
zu den gleichen Wirkungen des Standes der Technik, anders als im
Stand der Technik die Herstellungskosten noch weiter gesenkt werden,
da kein Ausbuchtungsabschnitt auf den Stromschienen ausgebildet
werden muß,
so daß die
Form zum Ausbilden des Ausbuchtungsabschnitts und der Schritt des
Ausbildens des Ausbuchtungsabschnitts weggelassen werden können.
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Da
es lediglich erforderlich ist, Stromschienen mit einfacher geradliniger
Form ohne Ausbuchtungsabschnitt sowie gleich geformte laschenartige Klemmen
auf der Isolierplatte zu befestigen, kann die Flexibilität der Stromschienen
und der laschenartigen Klemmen dramatisch verbessert werden, und
Entwurfsänderungen
gemäß einer
leichten Schaltungsmodifizierung können schnell bewältigt werden,
so daß die
Flexibilität
weiter verbessert wird.
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Da
isolierbeschichtete Drähte
zum Verbinden verwendet werden, besteht außerdem selbst in dem Fall,
daß sich
benachbarte Drähte
berühren, nicht
die Gefahr eines Kurzschlusses.