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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Verbinderbox
und Anschlüsse,
die in der elektrischen Verbinderbox verwendet werden. Die elektrische
Verbinderbox wird für
ein Fahrzeug verwendet, um elektrisch eine Vielzahl von am Fahrzeug
angebrachten Lasten mit einer Stromquelle wie einer im Fahrzeug
angebrachten Batterie zu verbinden.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Herkömmlich ist
allgemein eine elektrische Verbinderbox bekannt, die in einem Fahrzeug
vorgesehen ist, die eine Stromschienenplatine aufweist, in der jeweils
eine Gruppe von metallischen Stromschienen und eine Isolierplatte
abwechselnd laminiert werden, und bei der eine Stromquelle des Fahrzeugs
(beispielsweise eine Batterie) mit einer Vielzahl von Lasten bzw.
Verbrauchern (elektrischen Vorrichtungen) des Fahrzeugs durch Stromschienenschaltungen
verbunden ist, die durch die Stromschienenplatine gebildet werden.
Weiterhin ist ein mechanischer Relaisblock in die Stromschienenplatine
so eingefügt,
dass Strom zwischen der am Fahrzeug montierten Stromquelle und den
Verbrauchern je nach Wunsch ein- und ausgeschaltet werden kann.
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13 veranschaulicht
ein Beispiel einer Struktur zum Einbau des mechanischen Relais in eine
elektrischen Verbinderbox. In 13 ist
eine Stromschienenplatine 102 in einem isolierten Gehäuse 101 untergebracht
und Endabschnitte von Stromschienen, die die Stromschienenplatine 102 bilden, werden
nach oben gebogen, um eine Mehrzahl von Tab- bzw. Streifenanschlüssen 103 zu
bilden, während
Relaisanschlüsse 105 dazu
angepasst sind, auf die Streifenanschlüsse 103 zu passen.
Weiterhin wird ein Verbindergehäuseabschnitt 104 für ein Relais
integriert auf dem isolierten Gehäuse 101 so gebildet,
dass er von dessen äußerer Oberfläche nach au ßen vorsteht.
Mehrere Kammern 104a zur Unterbringung von Anschlüssen, in
welche die Streifenanschlüsse 103 und
die Relaisanschlüsse 105 von
der hinteren Seite (der unteren Seite in der Zeichnung) eingefügt werden,
werden in dem Gehäuseabschnitt 104 gebildet.
Weiterhin werden die Anschlüsse
eines Relaisblocks 106 mit den Streifenanschlüssen 103 durch
die Relaisanschlüsse 105 verbunden,
wenn Anschlüsse
des Relaisblocks 106 in die Kammern 104a zur Unterbringung
von Anschlüssen
eingefügt werden,
und der Relaisblock 106 wird an der äußeren Oberfläche des
isolierten Gehäuses 101 angebracht.
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Mit
der vorstehend erwähnten
herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox ist es notwendig, den Relaisblock 106 auf
der Stromschienenplatine 102 aufzubauen, aber weil der
Relaisblock 106 von einem mechanischen Typ und für große Ströme spezifiziert ist,
bei denen der Relaisblock 106 direkt mit der am Fahrzeug
angebrachten Batterie verbunden ist, benötigt der Aufbau unvermeidlich
einen großen
Bauraum.
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Auf
der Seite der Stromschienenplatine 102 ist zudem an einem
geeigneten Abschnitt ein Raum zum Anbringen des Relaisblocks 106 notwendig,
so dass die Fläche
der Stromschienenplatine 102 um diesen Rand vergrößert und
der Aufbau komplex wird. Zudem ist es notwendig, das Layout mit
einem so großen
Spiel zu konzipieren, dass die Stromschienen einander nicht stören, weil
es notwendig ist, die Vielzahl von (3 in dem veranschaulichten Beispiel) Streifenanschlüssen 103 an
einander benachbarten Positionen von der Stromschienenplatine 102 hochzuziehen,
um den Relaisblock 106 mit der Platine zu verbinden. In
manchen Fällen
führt dies
zu einer Notwendigkeit, die Menge von miteinander laminierten Stromschienen
zu erhöhen.
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Aus
den vorstehend beschriebenen Gründen wird
es für
die herkömmliche
elektrische Verbinderbox als schwierig angesehen, eine kompakte
Größe und eine
Vereinfachung des Aufbaus zu erzielen, und drastische Maßnahmen
dafür sind
als wichtige Probleme angesehen worden.
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Zudem ändert sich
auch in einem Fall, in dem eine Änderung
des Arbeitsstroms, d. h. eine Änderung
der Relaiskapazität,
in Übereinstimmung
mit der Klasse bzw. Ausstattung und Ähnlichem des Fahrzeugs im vorstehend
beschriebenen herkömmlichen
Aufbau durchgeführt
wird, die Größe des Relaisblocks 106 abhängig von
dieser Änderung.
Aus diesem Grund müssen
die Abstände
zwischen der Vielzahl von Streifenanschlüssen 103 und ihre
Positionen zur Bildung der Verbindung des Relaisblocks 106 geändert werden.
Insbesondere gibt es bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen
Aufbau den Nachteil, dass die Einsatzflexibilität gering ist, weil der Relaisblock 106 so
in die Schaltung eingebunden ist, die durch die Stromschienenplatine 102 gebildet
wird, dass in dem Fall, in dem der Relaisblock 106 abhängig von
einer Änderung
von Spezifikationen und Ähnlichem
in einer unterschiedlichen Größe verwendet
wird, eine Konstruktionsänderung der
gesamten Stromschienenplatine 102 abhängig von dem Relaisblock 106 durchgeführt werden
muss.
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Nebenbei
bemerkt wird ein anderes Beispiel der elektrischen Verbinderbox
auch in der JP-A-9-182251 offenbart, in der Schaltkreise auf derselben
Platine integriert sind, deren Stromwerte voneinander unterschiedlich
sind.
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In
diesem Aufbau werden Schaltkreise, deren Stromwerte sich unterscheiden,
in einem Paar von Gehäusen
gebildet, und Stromschienen für
große
Ströme,
isolierte Drähte
für mittlere
Ströme
und gedruckte Schaltungen für
kleine Ströme
werden selektiv in Übereinstimmung
mit den Stromwerten der Schaltungen verwendet.
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In
dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist es möglich, eine sehr kompakte elektrische
Verbinderbox zu schaffen, weil notwendige und ausreichende Verdrahtungsmaterialien
in Übereinstimmung
mit den Stromwerten verwendet werden können.
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In
den letzten Jahren wurde jedoch immer häufiger ein Aufbau verlangt,
in dem die abgedeckten Drähte
und die gedruckten Schaltkreise als der Aufbau der elektrischen
Verdrahtung ausreichend verbunden sind. Wenn die Verdrahtungsmaterialien
jedoch lediglich in Übereinstimmung
mit den Stromwerten ausgewählt
werden, wird es schwierig, die abgedeckten Drähte und die gedruckten Schaltkreise
ausreichend zu verbinden.
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Die
US 5,023,752 , die als nächstkommender Stand
der Technik betrachtet wird, offenbart ein Verteilzentrum für elektrischen
Strom, das einen Eingangsanschluss und Ausgangsanschlüsse, die
mit elektrischen und elektronischen Vorrichtungen verbunden sind,
eine Stromschienenschaltung und ein Gehäuse aufweist.
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Die
EP 0939453 A2 von
Sumitomo Wiring Systems offenbart eine elektrische Verbinderbox,
die mit der Stromquelle und mit elektronischen Vorrichtungen verbindbar
ist, eine Stromschiene und ein Gehäuse. Diese Anmeldung diskutiert
die Vorteile des Lötens
gegenüber
Steckverbindern.
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Die
US 6,015,302 offenbart ein
Stromverteilungszentrum, das Strom über Relais und Sicherungen
verteilt.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorstehend erläuterten Umstände ist
es eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Verbinderbox zu
schaffen, die es ermöglicht,
eine elektrische Verbindung zwischen einer Stromquelle und Lasten
mit einem kompakten und einfachen Aufbau zu etablieren, und die
eine herausragende Flexibilität
aufweist.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, Anschlüsse zu schaffen, die es insbesondere
möglich
machen, isolierte Drähte
und gedruckte Schaltkreise ausreichend zu verbinden, indem notwendige und
hinreichende Verdrahtungsmaterialien in Übereinstimmung mit den Stromwerten
verwendet werden, und eine elektrische Verbinderbox zu schaffen, die
diese verwendet.
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Verbinderbox
für ein
Fahrzeug geschaffen, um eine Vielzahl von im Fahrzeug montierten
Lasten bzw. Verbrauchern mit einer Stromquelle zu verbinden, die
in einem Fahrzeug angebracht ist, welche Folgendes aufweist: eine
Stromverteilungseinheit, die einen Eingangsanschluss, der mit der
Stromquelle verbunden ist, und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist,
und in der Halbleiterschaltvorrichtungen zwischen die Ausgangsanschlüsse und
den Eingangsanschluss geschaltet sind; und eine Stromschienenschaltkreiseinheit,
die metallische Stromschienen aufweist, um Schaltkreise zu bilden,
und isolierende Platten, die jeweils darauf laminiert sind, und
wobei die Stromschienenschaltkreiseinheit die Ausgangsanschlüsse der Stromverteilungseinheit
mit der Vielzahl von im Fahrzeug montierten Verbrauchern verbindet,
wobei die Stromverteilungseinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit
in einem gemeinsamen Gehäuse in
einem Zustand eingebaut sind, in dem einige der Stromschienen der
Stromschienenschaltkreiseinheit und die Ausgangsanschlüsse der
Stromverteilungseinheit verbunden sind.
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In Übereinstimmung
mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann nicht nur der Relaisblock weggelassen
werden, weil die Halbleiterschaltvorrichtungen der Stromverteilungseinheit,
die mit der Stromschienenschaltkreiseinheit verbunden sind, wie
ein Relaisblock in der herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox arbeiten, sondern auch ein Anschlussaufbau
zum Anbringen des Relaisblocks an der Stromschienenplatine kann
aus der Stromschienenschaltkreiseinheit weggelassen werden, so dass der
Aufbau der Stromschienenschaltkreiseinheit in bemerkenswerter Weise
vereinfacht werden kann. Zudem ist die Stromverteilungseinheit so
angeordnet, dass kleine Halbleiterschaltvorrichtungen so zwischen
den Eingangsanschluss und die Ausgangsanschlüsse geschaltet sind, dass die
Stromverteilungseinheit im Vergleich zu dem mechanischen Relaisblock
eine kompakte und leichtgewichtige Anordnung aufweist. In Übereinstimmung
damit kann die elektrische Verbinderbox nach der Erfindung im Vergleich zu
der herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox einen elektrischen Kontakt zwischen der
Stromquelle und den Verbrauchern mit kompaktem und einfachem Aufbau
bereitstellen.
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Weil
die Stromverteilungseinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit
voneinander unabhängig
sind, bietet diese elektrische Verbinderbox zusätzlich die folgenden Vorteile
im Vergleich mit dem herkömmlichen
Aufbau, in dem ein Relaisblock in der Stromschienenschaltkreiseinheit
vorhanden ist.
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- (1) In einem Fall, in dem beispielsweise die
Halbleiterschaltvorrichtungen auf Grund einer Änderung der Stromlast oder ähnlicher
Parameter ersetzt werden müssen,
kann eine herkömmliche Stromschienenschaltkreiseinheit
verwendet werden, wenn es keine Änderung
auf der Seite der Strom schienenschaltkreiseinheit gibt. Insbesondere
kann abhängig
von dem Inhalt der Änderung der
Spezifikationen eine Maßnahme
vorgesehen sein, die nur durch das Ersetzen der Stromverteilungseinheit
allein wirkt, ohne dass eine Konstruktionsänderung der Stromschienenschaltkreiseinheit
vorzunehmen ist.
- (2) Die in der Stromverteilereinheit verwendeten Halbleiterschaltvorrichtungen
sind von einem Typ, in dem die erzeugte Wärmemenge im Allgemeinen vergleichsweise
hoch ist, und es gibt viele Fälle,
in denen Abstrahlung und Kühlung
dafür benötigt werden.
Mit dem Aufbau, in dem der Relaisblock 106 in der herkömmlichen
Weise in die Stromschienenschaltkreiseinheit eingeschaltet ist,
ist es hier selbst dann, wenn der Relaisblock 106 einfach
durch die Halbleiterschaltvorrichtungen ersetzt wird, äußerst schwierig,
die Wärme, die
durch die in einer verteilten Weise in der Stromschienenschaltkreiseinheit
angeordneten Halbleiterschaltvorrichtungen erzeugt wird, effizient
an der Außenseite
des Gehäuses
abzustrahlen, und dies war ein Haupthindernis bei der Einführung der
Halbleiterschaltvorrichtungen. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau
kann dagegen die Kühlungsverarbeitung
der Halbleiterschaltvorrichtungen kollektiv in der Stromverteilungseinheit durchgeführt werden,
weil die Halbleiterschaltvorrichtungen, die mit der Stromschienenschaltkreiseinheit
zu verbinden sind, in konzentrierter Weise in der Stromverteilereinheit
angeordnet sind, die von der Stromschienenschaltkreiseinheit unabhängig ist.
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Insbesondere
ist die vorgesehene Anordnung eine solche, dass ein Abstrahlteil
in der Stromverteilungseinheit angeordnet ist, das mit den Halbleiterschaltvorrichtungen
mittels Wärmekopplung verbunden
ist, und die Stromverteilereinheit wird so in das Gehäuse eingebaut,
dass das Abstrahlteil aus der äußeren Oberfläche des
Gehäuses
hervorsteht. In Übereinstimmung
damit kann die Abstrahlung und das Kühlen der Halbleiterschaltvorrichtungen
effizient kollektiv durchgeführt
werden.
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Beispielsweise
kann eine Anordnung so vorgesehen sein, dass die Stromverteilereinheit
mit einer Drain-Verbinderplatte versehen ist, auf der die Halbleiterschaltvorrichtungen
in einem Zustand angeordnet sind, in dem die Drain-Verbinderplatte
elektrisch mit dem Eingangsanschluss der Stromver teilereinheit verbunden
ist und die eingangsseitigen Einschaltanschlüsse der Halbleiterschaltvorrichtung elektrisch
mit der Drain-Verbinderplatte verbunden sind, und das Abstrahlteil
in solcher Weise mit der Drain-Verbinderplatte verbunden ist, dass
es dazu fähig
ist, Wärme
zu übertragen.
Wenn eine solche Anordnung geschaffen wird, können die eingangsseitigen Energieversorgungsanschlüsse der
Halbleiterschaltvorrichtung elektrisch kollektiv mit den gemeinsamen
Eingangsanschlüssen
verbunden werden, indem die Drain-Verbinderplatte verwendet wird,
und das Abstrahlteil, das auf der äußeren Oberfläche des Gehäuses exponiert
ist, kann mit allen gemeinsam thermisch verbunden sein. In Übereinstimmung
damit kann eine Vereinfachung des Schaltkreisaufbaus und eine hocheffiziente
Kühlung
mit einem einfachen Aufbau realisiert werden.
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Für die Drain-Verbinderplatte
ist es hier ausreichend, wenn die Drain-Verbinderplatte elektrisch mit dem Eingangsanschluss
verbindbar ist, und die zwei Teile können aus getrennten Teilen
hergestellt und mechanisch und elektrisch beispielsweise durch Schweißen verbunden
werden. Wenn jedoch der Eingangsanschluss und die Drain-Verbinderplatte
aus ein und derselben Metallplatte gebildet werden, kann der Aufbau
der elektrischen Verbinderbox für
ein Fahrzeug weiter kompakt und dünn gemacht werden, indem die
Anzahl von Bauteilen weiter verringert wird.
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In
der Erfindung kann der spezifische Aufbau zum Verbinden der Ausgangsanschlüsse der
Stromverteilereinheit und der Stromschienenschaltkreiseinheit auf
verschiedene Weise hergestellt sein. Beispielsweise sind in einem
Fall, in dem die Stromschienenschaltkreiseinheit durch abwechselndes Überlagern
von Gruppen der Stromschienen und der Isolierplatten in einer Vielzahl
von Schichten gebildet wird, die Stromschienen auf einer untersten
Oberfläche
der Stromschienenschaltkreiseinheit exponiert. In Übereinstimmung
damit kann eine Verbindung zwischen der Stromverteilereinheit und
der Stromschienenschaltkreiseinheit mit einem einfachen Aufbau eingerichtet
werden, wenn die Ausgangsanschlüsse
der Stromverteilereinheit mit einigen der Stromschienenschaltkreise
verbunden sind.
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Die
Ausgangsanschlüsse
der Stromverteilereinheit und einige der Stromschienen können beispielsweise
durch Drahtbonden verbunden sein, aber wenn der geschaffene Aufbau
ein solcher ist, dass sie in einem Zustand der direkten Überlagerung verbunden
sind, kann man eine verlässlichere
Verbindung erhalten. Zusätzlich
können
einfache Mittel wie Schweißen
verwendet werden, wodurch es möglich
wird, eine ausreichende mechanische Stärke der verbundenen Abschnitte
sicherzustellen.
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Zusätzlich kann
eine Anordnung so vorgesehen sein, dass die Ausgangsanschlüsse der
Stromverteilereinheit in dem Zustand des Vorstehens in einer gleichen
Richtung in einer Richtung angeordnet sind, während eine Vielzahl von die
Stromverteilereinheit verbindenden Stromschienen in einem seitlichen
Kantenabschnitt der Stromschienenschaltkreiseinheit in einer Richtung
parallel zu der Richtung der Anordnung der Ausgangsanschlüsse so angeordnet sind,
dass die Stromverteilereinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit
in einem Zustand, in dem die Stromschienen und die Ausgangsanschlüsse miteinander
verbunden sind, in zueinander benachbarten Positionen angeordnet
sind. Wenn diese Anordnung verwendet wird, können die Ausgangsanschlüsse der
Stromverteilereinheit und die Stromschienen der Stromschienenschaltkreiseinheit
auf den kürzesten
Wegen verbunden werden, und die Stromverteilereinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit
können
mit dem Gehäuse
in einer kompakten Form untergebracht sein.
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Wenn
eine Anordnung weiterhin so vorgesehen ist, dass die Halbleiterschaltvorrichtung
in einer Richtung parallel zu der Richtung der Anordnung der Ausgangsanschlüsse in der
Stromverteilereinheit angeordnet ist, und die ausgangsseitigen energieführenden
Anschlüsse
der Halbleiterschaltvorrichtungen direkt mit den Ausgangsanschlüssen verbunden sind,
kann die Stromverteilereinheit selbst ebenfalls kompakt aufgebaut
sein.
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Weiterhin
kann eine solche Anordnung vorgesehen sein, dass nicht nur die Ausgangsanschlüsse, sondern
die Ausgangsanschlüsse
und der Eingangsanschluss der Stromverteilereinheit in einem Zustand
des Vorstehens in einer Richtung in derselben Richtung angeordnet
sind, während
die vielen Stromschienen zur Verbindung der Stromverteilereinheit
in dem peripheren Randabschnitt der Stromschienenschaltkreiseinheit
in der Richtung parallel zu der Richtung der Anordnung der Ausgangsanschlüsse und
des Eingangsanschlusses angeordnet sind, und wenn die Stromschienen
mit den Aus gangsanschlüssen
und dem Eingangsanschluss verbunden sind, ist der Eingangsanschluss
durch die Stromschienenschaltkreiseinheit mit der Stromquelle verbunden.
Wenn diese Anordnung verwendet wird, kann der gesamte Ein- und Ausgang
zwischen der Stromverteilereinheit und den externen Schaltkreisen kollektiv
durch die Stromschienenschaltkreiseinheit durchgeführt werden.
Daher können
die Verdrahtungen rationalisiert und die Stromverteilereinheit selbst kompakter
hergestellt werden.
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Mit
dieser elektrischen Verbinderbox wird eine Schaltung zur EIN-/AUS-Steuerung des Stroms der
Halbleiterschaltvorrichtungen benötigt, aber der Platz, an dem
diese Schaltung angeordnet ist, kann variabel festgelegt werden,
und kann in der Stromverteilereinheit angeordnet sein oder kann
an anderen Plätzen
angeordnet sein. Beispielsweise ist es in einem Fall, in dem eine
Steuerschaltungsplatine in dem Gehäuse eingebaut ist, die mit
externen am Fahrzeug montierten elektrischen Einheiten durch die
Stromschienenschaltkreiseinheit verbunden ist, möglich, das Umschalten der Halbleiterschaltvorrichtungen
mit einem einfachen Aufbau ohne zusätzliches Hinzufügen einer
Schaltkreisplatine zur Schaltsteuerung zu steuern, wenn ein Umschaltsteuerschaltkreis,
der elektrisch mit Schaltsteueranschlüssen der Halbleiterschaltvorrichtungen
der Stromverteilereinheit verbunden ist, um das Umschalten der Halbleiterschaltvorrichtungen
zu steuern, in der Steuerschaltkreisplatine eingebaut ist.
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Weiterhin
können
der Umschaltsteuerschaltkreis der Steuerschaltkreisplatine und die
Umschaltsteueranschlüsse
der Halbleiterschaltvorrichtungen, die in der Stromverteilereinheit
vorgesehen sind, elektrisch durch die Stromschienenschaltkreiseinheit verbunden
sein. Durch die effektive Verwendung einer solchen Stromschienenschaltkreiseinheit
kann der Aufbau zur Verbindung zwischen den Umschaltsteuerschaltkreisen
und der Stromverteilereinheit vereinfacht werden.
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Insbesondere
kann eine Anordnung so vorgesehen sein, dass Steueranschlüsse, die
mit den Umschaltsteueranschlüssen
der Halbleiterschaltvorrichtung verbunden sind, in der Stromverfeilereinheit vorgesehen
sind, und die Steueranschlüsse
und die Ausgangsanschlüsse
sind in einem Zustand in einer Richtung angeordnet, in dem jeder
der Steueranschlüsse
und jeder der Ausgangsanschlüsse
abwechselnd angeordnet sind und in eine gleiche Richtung vorstehen,
während
eine Mehrzahl von Stromschienen zur Verbindung der Stromverteilereinheit
in einen seitlichen Kantenabschnitt der Stromschienenschaltkreiseinheit
in einer Richtung parallel zu der Richtung der Anordnung der Ausgangsanschlüsse und
der Steueranschlüsse
angeordnet sind, so dass die Stromverteilereinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit
in einem Zustand, in dem die Stromschiene mit den Ausgangsanschlüssen und den
Steueranschlüssen
verbunden sind, in zueinander benachbarten Positionen angeordnet
sind. Indem ein solcher Aufbau verwendet wird, ist es möglich, eine
Verbindung zwischen den Schaltsteueranschlüssen und den ausgangsseitigen
energieführenden
Anschlüssen
der Halbleiterschaltvorrichtungen auf der einen Seite und der Stromschienenschaltkreiseinheit
auf der anderen Seite zu erreichen, während durch die benachbarte
Anordnung die gesamte elektrische Verbinderbox kompakt gestaltet
ist.
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Wenn
die Steuerschaltkreisplatine in einem im Wesentlichen parallelen
Zustand zu einer Richtung der Anordnung der Stromverteilereinheit
und der Stromschienenschaltkreiseinheit angeordnet ist, kann die
elektrische Verbinderbox zudem kompakter hergestellt werden.
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In
diesem Fall kann eine Anordnung so hergestellt werden, dass die
Steuerschaltkreisplatine so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil
der Steuerschaltkreisplatine mit der Stromverteilereinheit überlappt
(d. h. die Steuerschaltkreisplatine ist in der Nähe der Stromverteilereinheit
angeordnet) und ein Platinenaufnahmeabschnitt zur Unterbringung
der Steuerschaltkreisplatine und ein Verbinderabschnitt zum Verbinden
der Stromschienenschaltkreiseinheit mit externen Schaltungen werden
in überlagernder Weise
in dem Gehäuse
gebildet. Wenn diese Anordnung verwendet wird, kann der Raum zum
Unterbringen der Steuerschaltkreisplatine und der Raum zur Anordnung
des Verbinderabschnitts rationell angeordnet sein, wodurch es möglich wird,
die elektrische Verbinderbox noch kompakter zu gestalten.
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Zudem
kann eine Anordnung so vorgesehen sein, dass die Halbleiterschaltvorrichtungen
in einer Richtung angeordnet sind, die parallel zu der Richtung
der Anordnung der Ausgangsanschlüsse
und der Steueranschlüs se
ist, und die ausgangsseitigen energieführenden Anschlüsse und
die Schaltsteueranschlüsse
der Halbleiterschaltvorrichtungen jeweils direkt mit den Ausgangsanschlüssen und
den Steueranschlüssen
verbunden sind. Wenn diese Anordnung verwendet wird, kann die Stromverteilereinheit selbst
kompakt hergestellt werden.
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Obwohl
in der Erfindung das spezifische Layout der Anschlüsse in der
Stromverteilereinheit nicht besonders beschränkt ist, kann die Dicke der
Stromverteilereinheit sehr klein gemacht werden, wenn die Anschlüsse aus
einer Metallplatte gebildet und in einer im Wesentlichen gleichen
Ebene angeordnet sind, was wiederum zu der kompakten und geringen Größe der gesamten
elektrischen Verbinderbox beitragen kann.
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Man
bemerke, dass der Satz, dass die "Anschlüsse in einer im Wesentlichen
gleichen Ebene angeordnet sind" nicht
notwendigerweise so zu verstehen ist, dass die Anschlüsse so begrenzt
sind, dass alle Abschnitte aller Anschlüsse in derselben Ebene angeordnet
sind, d. h. alle Anschlüsse
planar sind, sondern so zu verstehen ist, dass er Formen einschließt, in denen
der Eingangsanschluss oder die Ausgangsanschlüsse eine Form aufweisen, in der
sie teilweise von der "gleichen
Ebene" abweichen.
Beispielsweise können
die Anschlüsse
eine solche Form aufweisen, dass Verbindungsstreifen durch Biegen
eines Abschnitts oder von Abschnitten des Eingangsanschlusses oder
der Ausgangsanschlüsse
gebildet werden, die im Wesentlichen in der identischen Ebene angeordnet
sind, oder Endabschnitte der Anschlüsse stehen in mehreren Reihen
vor.
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Weiterhin
können
die Anschlüsse
integriert durch Umhüllen
bzw. Umspritzen mit Kunststoff gebildet werden, und wenn ein Gehäuse einer
Stromverteilereinheit durch Umspritzen mit Kunststoff gebildet wird,
kann die Anordnung der Anschlüsse
verlässlich in
einem Aufbau fixiert werden, der eine kleine Anzahl von Komponententeilen
aufweist.
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Zudem
wird nach einem zweiten Aspekt dieser Erfindung ein Anschluss vorgesehen,
der auf einer elektrischen Verdrahtungsplatine angebracht ist, die
einen Verdrahtungsschaltkreis aufweist, der durch isolierte Drähte gebildet
ist, und eine gedruckte Schaltung, die durch einen aufgedruckten
Leiter geformt wird, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes
aufweist: einen Verbinderabschnitt, der dazu fähig ist, elektrisch eine innere
Schaltung der elektrischen Verdrahtungsplatine mit einer externen Schaltung
zu verbinden; einen vorstehenden bzw. Führungsabschnitt, der dazu fähig ist,
elektrisch mit der gedruckten Schaltung der elektrischen Verdrahtungsplatine
verbindbar zu sein; und einen Einpressabschnitt, der dazu fähig ist,
elektrisch mit der Verdrahtungsschaltung der elektrischen Verdrahtungsplatine
verbindbar zu sein, wobei der Verbinderabschnitt, der vorstehende
Abschnitt und der Einpressabschnitt integriert gebildet sind.
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Zudem
wird nach einem dritten Aspekt der Erfindung eine elektrische Verbinderbox
vorgesehen, die ein in einem Fahrzeug angebrachtes Gehäuse aufweist,
eine elektrische Verdrahtungsplatine, die in dem Gehäuse untergebracht
ist und innere Schaltkreise aufweist, und Verbindungsanschlüsse, um
externe Schaltkreise mit den internen Schaltkreisen der elektrischen
Verdrahtungsplatine zu verbinden, wobei jeder der inneren Schaltkreise
einen Drahtschaltkreis aufweist, der durch einen isolierten Draht
gebildet wird, und einen gedruckten Schaltkreis, der durch einen
aufgedruckten Leiter gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungsabschnitt
und der Einpressabschnitt jedes der Anschlüsse nach Anspruch 1 jeweils
selektiv mit der gedruckten Schaltung und der Verdrahtungsschaltung
verbindbar ist, um zuzulassen, dass der Verbindungsabschnitt des Anschlusses
mit der externen Schaltung verbindbar ist.
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In
der Erfindung ist der Verbindungsabschnitt, der mit einer externen
Schaltung (elektronischen Komponente) verbunden ist, integriert
mit dem Führungsabschnitt
und dem Einpressabschnitt vorgesehen, und leitet an dem Führungsabschnitt
und dem Einpressabschnitt elektrisch. Daher können die externen Schaltkreise
(Verbinder bzw. Stecker, Sicherungen und Ähnliches) selektiv mit den
gedruckten Schaltkreisen verbunden sein, die elektrisch mit den
Führungsabschnitten
und den isolierten Drähten verbunden
sind, die elektrisch mit den Einpressabschnitten verbunden sind.
Folglich kann der isolierte Draht mit der gedruckten Schaltung verbunden
sein, die direkt darunter angeordnet ist, wodurch es möglich wird,
eine flexibler verwendbare Verdrahtungsform zu erhalten.
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Der
Verbindungsabschnitt kann hinsichtlich seiner Form in gleicher Weise
wie ein Stromschienenstreifen einen Steckeranschluss bilden oder
einen Dosenanschluss wie einen Sicherungsanschluss bilden.
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Der
Einpressabschnitt wird hinsichtlich seiner Form in einer U-Form
gebildet, so dass der isolierte Draht in seine Öffnung gedrückt wird, um einen Abdeckabschnitt
des isolierten Drahts aufzupressen, um so den inneren Kern an der Öffnung mit
Kanten zu verbinden. Die Öffnung
kann nach oben oder nach unten ausgerichtet sein.
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Die
Bezeichnung "externe
Schaltung", die
in der Erfindung verwendet wird, ist ein Konzept, das eine Flachsicherung,
ein Relais und Ähnliches
umfasst und zu der ein Anschluss gehört, der in einem Verbinder
eines Kabelbaums vorgesehen ist, der mit der elektrischen Verbinderbox
verbunden ist. Weiterhin bedeutet die Bezeichnung "selektiv verbindbar" eine Form, in der
eine gedruckte Schaltung und ein isolierter Draht, eine externe
Schaltung und eine gedruckte Schaltung oder eine externe Schaltung
und ein isolierter Draht verbunden sind.
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In
einer bevorzugten Form weist die elektrische Verdrahtungsplatine
eine gedruckte Schaltungsplatine auf, um die gedruckten Schaltungen
zu bilden, und eine Drahtschaltkreisplatine, die auf der gedruckten
Schaltkreisplatine montiert ist, um die Drahtschaltkreise zu bilden,
und die Anschlüsse
sind an der Drahtschaltkreisplatine befestigt.
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Wenn
diese Anordnung vorgesehen ist, können die Anschlüsse beispielsweise
auf der oberen Oberfläche
der Drahtschaltkreisplatine geordnet aufgereiht sein, so dass es
einen Vorteil dahingehend gibt, dass die Ausrichtung der Anschlüsse effektiv durchführbar ist.
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In
einer anderen bevorzugten Form verbindet der Anschluss den isolierten
Draht der Drahtschaltkreisplatine und den gedruckten Schalkreis, der
auf der gedruckten Schaltkreisplatine gebildet wird.
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Wenn
diese Anordnung verwendet wird, kann die gedruckte Schaltung, die
unmittelbar unter dem isolierten Draht gebildet wird, mit dem isolierten Draht
verbunden werden, wodurch es möglich
wird, eine kürzere
Verdrahtungsform zu erhalten.
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Die
elektrische Verbinderbox nach einer noch anderen bevorzugten Form
weist weiterhin Folgendes auf: ein Lastunterstützungsteil bzw. Zugentlastungsteil,
wodurch eine Verbindungslast, die auf den Anschluss von einem Verbinder
der externen Schaltung zur Zeit der Einfügung des Verbinders wirkt,
durch das Gehäuse
aufgenommen wird.
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Wenn
diese Anordnung verwendet wird, kann eine externe Kraft durch die
Drahtschaltkreisplatine von dem Gehäuse aufgenommen werden, und
es wird vermieden, dass eine zu grosse Spannung auf die gedruckte
Schaltkreisplatine ausgeübt wird,
auf der die Drahtschaltkreisplatine angeordnet ist, was es ermöglicht,
Lotbrüche
zu unterdrücken.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNG
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1 ist
ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen Verbinderbox für ein Fahrzeug
in Übereinstimmung
mit einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
eine teilweise geschnittene Vorderansicht der elektrischen Verbindung.
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3 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht der elektrischen Verbinderbox
von unten.
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4 ist
eine Draufsicht einer Stromverteilereinheit, die in der elektrischen
Verbinderbox eingebaut ist.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht der Stromverteilereinheit.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in 4.
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7 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die wesentliche Abschnitte
einer elektrischen Verbinderbox in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
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8 ist
ein Verdrahtungsschaubild der in 7 gezeigten
zweiten Ausführungsform.
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Die 9A und 9B sind
vergrößerte perspektivische
Ansichten eines in 8 gezeigten Anschlussanbringabschnittes,
wobei 9A eine Explosionsansicht und 9B eine
Montagezeichnung ist.
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10 ist
eine schematische Schnittansicht, die in einer vereinfachten Form
die Abschnitte veranschaulicht, die den 9A und 9B entsprechen.
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11 ist
eine schematische Schnittansicht, die in einer vereinfachten Form
die Abschnitte veranschaulicht, die den 9A und 9B entsprechen.
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12 ist
eine perspektivische Ansicht eines Anschlusses in Übereinstimmung
mit einer Modifikation der Erfindung.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau zum Montieren eines
Relaisblocks in einer herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox veranschaulicht.
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GENAUE ERLÄUTERUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
genau beschrieben.
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1. Ausführungsform
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Zunächst wird
mit Bezug auf 1 eine Beschreibung eines Schaltkreisaufbaus
einer elektrischen Verbinderbox für ein Fahrzeug in Übereinstimmung
mit einer ersten Ausführungsform
gegeben.
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Die
Schaltkreise, welche die elektrische Verbinderbox bilden, bestehen
aus einer Stromverteilereinheit PD, die mit einer im Fahrzeug montierten Stromquelle
(in der Zeichnung eine Batterie) verbunden ist, einer Stromschienenschaltkreiseinheit
JB, die durch eine Stromschienenplatine erzeugt ist, und einer Steuerschaltkreisplatine 18.
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Die
Stromverteilereinheit PD weist einen Eingangsanschluss 10 auf,
der mit der Batterie verbunden ist, eine Vielzahl von (in dem veranschaulichten Beispiel
3) Ausgangsanschlüssen 12,
Steueranschlüsse 17 in
der gleichen Anzahl, und Halbleiterschaltvorrichtungen (MOSFETs 14 in
dem veranschaulichten Beispiel, die nachstehend einfach als "FETs" bezeichnet werden)
sind jeweils zwischen dem Eingangsanschluss 10 und den
zugehörigen Ausgangsanschlüssen 12 angeordnet.
Insbesondere ist ein Energie führender
Anschluss (Drain) auf der Eingangsseite jedes FET 14 mit
dem gemeinsamen Eingangsanschluss 10 verbunden, ein energieführender
Anschluss (Source) auf der Ausgangsseite jedes FET 14 ist
mit dem entsprechenden Ausgangsanschluss 12 verbunden,
und ein Schaltsteueranschluss (Gate) jedes FET 14 ist mit
dem entsprechenden Steueranschluss 17 verbunden.
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Man
bemerke, dass die Anzahl der Ausgangsanschlüsse 12 in Übereinstimmung
mit Anordnungen und Daten von Objekten die in dem Fahrzeug zu verteilen
sind, geeignet festzulegen ist. In dem veranschaulichten Beispiel
werden die Objekte, die zu verteilen sind, in drei Gruppen klassifiziert,
zu denen eine große
IG-bezogene Last (Scheibenwischer, Fensterwaschanlage, Heizungen,
etc.) eine Acc-bezogene Last (ein Zigarrenanzünder, Audioausrüstung, und
Accessoires) und eine +B-bezogene Last (Heckleuchten, eine Armaturenbrettbeleuchtung
etc.) gehören,
und der FET 14 und der Ausgangsanschluss 14 sind
für jede
Gruppe vorgesehen.
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Die
Stromschienenschaltkreiseinheit ist durch eine Stromschienenplatine
aufgebaut, in der jede der Stromschienenschichten, die aus Metallplatten
gebildet sind, und jede isolierende Schicht, die aus isolierenden
Platten gebildet sind, abwechselnd als eine Vielzahl von Schichten
laminiert sind. An einem peripheren Randabschnitt der Platine sind
eine Stromschiene 30 zur Verbindung mit Eingangsanschlüssen (eine
Stromschiene zur Verbindung mit der Stromverteilereinheit), die
mit dem Eingangsanschluss 10 der Stromverteilereinheit
PD verbunden ist, Stromschienen 32 zur Verbindung mit dem
Ausgangsanschluss (Stromschienen zur Verbindung mit der Stromverteilereinheit),
die jeweils mit den Ausgangsanschlüssen 12 verbunden
sind, und Stromschienen 37 zur Verbindung mit Steueranschlüssen vorgesehen,
die jeweils mit den Steueranschlüssen 17 verbunden
sind. Weiterhin sind nach außen
vorstehende externe Verbindungsstreifen 34 und Verbindungsstreifen 36 mit
der Steuerschaltungsplatine an geeigneten Positionen der Stromschiene
vorgesehen, und die Verbindungsstreifen 36 für die Steuerschaltkreisplatine
sind so angepasst, dass sie mit der Steuerschaltkreisplatine 18 verbindbar
sind.
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Weiterhin
sind Sicherungseinheiten 16, die durch Sicherungsblocks
gebildet werden, mitten zwischen den Schaltungen der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB eingebaut.
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Eine
Schaltungsverbindung, die durch diese Stromschienenschaltungseinheit
JB durchgeführt wird,
arbeitet wie folgt.
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(1)
Der Eingangsanschluss 10 der Stromverteilereinheit PD und
andere im Fahrzeug montierte Verbraucher vom direkt mit der Batterie
verbundenen Typ sind im Fahrzeug mit der im Fahrzeug montierten Batterie
verbunden (siehe einen oberen Abschnitt in 1).
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Die
jeweiligen Ausgangsanschlüsse 12 der Stromverteilereinheit
PD sind mit den zugehörigen
im Fahrzeug montierten Lasten durch die Sicherungseinheit 16 verbunden.
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Die
jeweiligen Steueranschlüsse 17 der Stromverteilereinheit
PD, externe Schaltkreise zum Eingeben von Betriebssignalen an die
Steuerschaltkreisplatine 18 und externe Schaltkreise, an
die Steuersignale von der Steuerschaltkreisplatine 18 ausgegeben
werden, sind mit der Steuerschaltkreisplatine 18 verbunden.
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Auf
der Grundlage eines Betriebssignals, dass durch die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB angegeben wird, gibt eine Steuerschaltung, die in der Steuerschaltkreisplatine 18 eingebaut
ist, ein Steuersignal durch diesel- be Stromschienenschaltkreiseinheit
JB oder direkt an eine im Fahrzeug montierte elektronische Steuereinheit
(beispielsweise eine Türsteuereinheit,
eine Lampensteuereinheit oder etwas ähnliches) ab, um die Steuerung
durchzuführen.
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Zudem
ist zusätzlich
zu der vorstehend verwendeten Steuerschaltung eine Steuerschaltung zum
Steuern des Ein-/Ausschaltens der FETs 14 in der Steuerschaltungsplatine 18 eingebaut.
Auf der Grundlage eines durch die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB eingegebenen Betriebssignals gibt diese Steuerschaltung gleichzeitig
ein Steuersignal durch die Stromschienenschaltkreiseinheit JB an dem
Gateanschluss (Schaltsteueranschluss) jedes FETs so aus, dass das
Ein-/Aus-Schalten von Strom zwischen Drain und Source zu steuern
ist.
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Als
Nächstes
wird mit Bezug auf die 2 bis 6 eine Beschreibung
des spezifischen Aufbaus einer elektrischen Verbinderbox für ein Fahrzeug
zur Verwirklichung der in 1 gezeigten Schaltung
gegeben.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt sind die Stromverteilereinheit
PD und die Stromschienenschaltkreiseinheit JB in der horizontalen
Richtung übereinandergeschichtet
und in einem gemeinsamen Gehäuse 40 eingebaut.
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Ein
bestimmter Aufbau der Stromverteilereinheit BD ist in den 4 bis 6 gezeigt.
In dieser Stromverteilereinheit BD werden alle Leiter, die Stromverteilerschaltkreise
bilden, aus Metallplatten gebildet und diese Metallplatten sind
in derselben Ebene senkrecht zu ihrer dicken Richtung angeordnet
und werden integriert durch Umspritzen mit Kunststoff erzeugt.
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Wie
in den Figuren gezeigt werden der Eingangsanschluss 10,
die Mehrzahl von (drei in dem veranschaulichten Beispiel) Ausgangsanschlüssen 12 und
die Steueranschlüsse 17 in
der Form von Streifen gebildet, und sie sind in einer horizontalen Zeile
in einem Zustand angeordnet, in dem sie alle in derselben Richtung
vorstehen (hin zu der Stromschienenschaltungs einheit JB vorstehen,
die später beschrieben
wird). Insbesondere werden der Ausgangsanschluss 12 und
der Steueranschluss 17 abwechselnd angeordnet, und der
Eingangsanschluss 10 ist auf ihrer Außenseite angeordnet.
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Auf
der entfernter liegenden Seite (linken Seite in 4)
dieser Anschlüsse 10, 12 und 17 ist eine
Drainverbindungsplatte (Leiterplatte) 20 in solch einer
Weise angeordnet, dass sie sich in der Richtung der Anordnung der
Anschlüsse
erstreckt. Diese Drainverbinderplatte 20 und der Eingangsanschluss 10 werden
aus ein und derselben Metallplatte gebildet. Diese Drainverbinderplatte 20 und
der Eingangsanschluss 10 sind somit integriert verbunden.
Weiterhin sind die Vielzahl von (drei in dem veranschaulichten Beispiel)
FETs 14 auf dieser Drainverbinderplatte 20 in
der Richtung der Anordnung der Anschlüsse angeordnet und montiert.
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Von
den Anschlüssen
der FETs 14 werden Drainanschlüsse 14d (siehe 6),
die Energie führende
Anschlüsse
auf der Eingangsseite sind, in einer solchen Weise gebildet, dass
sie auf der hinteren Oberfläche
des Hauptkörpers
des Chips frei liegen, während
Sourceanschlüsse 14s,
die Energie führende
Anschlüsse
auf der Abgabeseite sind, und Gateanschlüsse 14g, die Schaltsteueranschlüsse sind,
von einer Seitenoberfläche
des Hauptkörpers des
Chips in derselben Richtung vorstehen. Weiterhin sind die FETs 14 in
einer Reihe auf der Drainverbinderplatte 20 angeordnet,
deren Anordnung und Abstände
der Anordnung und den Abständen
der Ausgangsanschlüsse 12 und
der Steueranschlüsse 17 entsprechen.
In einem Zustand, in dem die Drainanschlüsse 14d der FETs 14 direkt
mit der Drainverbinderplatte 20 in Kontakt sind, sind die
FETs 14 mittels Schweißen
oder auf ähnliche
Weise (beispielsweise durch Löten)
auf der Drainverbinderplatte 20 montiert, und die Sourceanschlüsse 14s und
die Gateanschlüsse 14b der
FETs 14 sind elektrisch jeweils mit hinteren Enden der
Ausgangsanschlüsse 12 und
der Steueranschlüsse 17 durch
Löten oder auf
andere ähnliche
Weise verbunden.
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Man
bemerke, dass eine Verstärkerschaltung
zum Verstärken
der Gatespannung an jedem FET 14 in der vorstehend beschriebenen
Steuerschaltung enthalten sein kann. Weiterhin kann diese Verstärkerschaltung
getrennt von der Steuerschaltungsplatine 18 aufgebaut sein
und kann zwi schen der Steuerschaltungsplatine 18 und den
Gateanschlüssen 14g der
FETs 14 angeordnet sein (beispielsweise auf der Drainverbinderplatte 20 angeordnet
sein).
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Die
Herstellung der Stromverteilereinheit PD wird durch ein Verfahren
durchgeführt,
in dem zunächst
ein Rohling mit einer Form, in welcher die Anschlüsse 10, 12 und 17 und
die Drainverbinderplatte 20 jeweils mit Verbinderabschnitten
kleiner Breite verbunden sind, aus einer einzelnen Metallplatte ausgestanzt
wird, die ausgestanzte Metallplatte mit Kunststoff ummantelt bzw.
umspritzt wird und dann die verbindenden Abschnitte abgeschnitten
werden. Die Kunststoffumhüllung
bildet ein Gehäuse 22 der Stromverteilereinheit
PD.
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Wie
ebenfalls in 6 gezeigt weist dieses Gehäuse 22 eine
Form auf, die es der Drainverbinderplatte erlaubt, senkrecht bzw.
nach oben geöffnet zu
sein, und die FETs 14 werden in ihrem oberen Raum bzw. über ihr
angeordnet. Weiterhin werden die Anschlüsse 10, 12 und 17 durch
eine Seitenwand des Gehäuses 22 gesteckt
und stehen horizontal aus dem Gehäuse 22 vor.
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Ein
abstrahlendes Teil 24 ist in einem unteren Raum des Gehäuses 22 in
solcher Weise vorgesehen, dass es diesen abdeckt.
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Das
gesamte abstrahlende Teil 24 ist vollständig aus einem Material gebildet,
das eine hohe thermische Leitfähigkeit
(oder eine große
spezifische Wärme)
aufweist, wie eine Aluminiumlegierung oder eine Kupferlegierung,
und eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallelen und geraden Rippen 25 werden auf
der unteren Oberfläche
(die außerhalb
der Stromverteilereinheit herausstehende Oberfläche) dieses abstrahlenden Teils 24 gebildet.
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Auf
der oberen Oberfläche
des abstrahlenden Teils 24 wird ein Basisabschnitt 26 gebildet,
der sich in einer Richtung parallel zu der Richtung der Anordnung
der FETs 14 erstreckt und nach oben vorsteht. Weiterhin
ist die hintere Oberfläche
der Drainverbinderplatte 20 über eine isolierende Lage 28,
die aus Silizium oder etwas Ähnlichem
gebildet wird, in solcher Weise mit einer oberen Oberfläche des
Basisabschnittes 26 verbunden, dass sie dazu fähig ist, Wärme zu übertragen.
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Man
bemerke, dass in der Erfindung der spezifische Aufbau der Stromverteilereinheit
PD nicht beschränkt
ist, und die Anordnung der Anschlüsse frei wählbar ist. Beispielsweise müssen die
Anschlüsse 10, 12 und 17 nicht
notwendigerweise in derselben Ebene angeordnet sein, und sie können in
einer Mehrzahl von in der senkrechten Richtung aufeinanderfolgenden
Stufen angeordnet sein. Wenn die Anschlüsse jedoch in einer im Wesentlichen
gleichen Ebene wie vorstehend beschrieben angeordnet sind, ist es
möglich,
die Stromverteilereinheit PD dünn
herzustellen, und durch Integrieren derselben in eine Kunststoffumhüllung ist
es möglich,
eine Stromverteilereinheit PD aufzubauen, die einen einfachen Aufbau
aufweist und leicht handhabbar ist.
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Die
Stromschienenschaltkreiseinheit JB wird durch eine Stromschienenplatine
gebildet, in der jede Gruppe von Stromschienen BB, die eine Schaltung bildende
Leiter sind, welche aus Metallplatten hergestellt sind, und jede
der isolierenden Platten IB, die jeweils dazwischen angeordnet sind,
abwechselnd laminiert werden. In Übereinstimmung damit liegen
die Stromschienen der untersten Schicht auf der untersten Oberfläche der
Stromschienenplatine offen.
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An
einem Endabschnitt (einem Endabschnitt auf der Seite in der Nähe der Stromverteilereinheit PD)
der Platine auf der untersten Oberfläche der Platine sind die Stromschiene 30 zur
Verbindung der Eingangsanschlüsse,
die eine Stromschiene zur Verbindung der Stromverteilereinheit ist,
die Stromschienen 32 zur Verbindung der Ausgangsanschlüsse, und
die Stromschienen 37 zur Verbindung der Steueranschlüsse mit
derselben Anordnung wie jener der Eingangsanschlüsse 10, der Ausgangsanschlüsse 12 und
der Steueranschlüsse 17 auf
der Seite der Stromverteilereinheit PD angeordnet. In einem Zustand,
in dem die Eingangsanschlüsse 10,
die Ausgangsanschlüsse 12 und
die Steueranschlüsse 17 jeweils
mit den Stromschienen 30, 32 und 37 von
unten überlagert
sind, werden die Stromschienen und die Anschlüsse durch Schweißen fixiert.
Folglich sind die Stromverteilereinheit und die Stromschienenplatine
in benachbarten Positionen angeordnet, die in ei ner Richtung senkrecht
zu der Dickenrichtung der Platine nebeneinander liegen, und ihre
Endabschnitte sind miteinander verbunden.
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Zusätzlich sind
Endabschnitte der Stromschienen geeignet nach oben oder unten gebogen, wodurch
die externen Verbinderstreifen 34 und die Verbinderstreifen 36 mit
der Steuerschaltungsplatine gebildet werden. Von diesen Streifen
werden die Verbinderstreifen 36 für die Steuerschaltungsplatine
mit der Steuerschaltungsplatine 18 verbunden.
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Die
Steuerschaltungsplatine 18 ist über der Stromverteilereinheit
PD und der Stromschienenschaltkreiseinheit JB in einer solchen Weise
angeordnet, dass sie diese in einem Zustand überspannt, in dem sie parallel
zu der Richtung der Anordnung der Stromverteilereinheit PD und der
Stromschienenschaltkreiseinheit JB ist. Insbesondere ist die Steuerschaltkreisplatine 18 an
einer solchen Position angeordnet, dass ein Abschnitt der Steuerschaltkreisplatine 18 die
Stromverteilereinheit PD überlappt,
und der verbleibende Abschnitt desselben überlappt diesen Endabschnitt
der Stromschienenschaltkreiseinheit JB in der Nähe der Stromverteilereinheit.
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Durchgangslöcher 19 für eine Schaltungsverbindung
sind an geeigneten Abschnitten der Steuerschaltkreisplatine 18 vorgesehen.
Die Streifen 36 zur Verbindung der Schaltkreisplatine der
Stromschienenschaltkreiseinheit JB sind in einer gesammelten Weise
in einem Bereich auf der Seite nahe der Stromverteilereinheit PD
angeordnet (d. h., dem Bereich, der die Steuerschaltkreisplatine 18 überlappt),
und sie sind alle nach oben gebogen. Weiterhin sind Relaisanschlüsse 38 mit
diesem Verbinderstreifen 36 der Schaltkreisplatine verbunden,
und diese Relaisanschlüsse 38 sind
in solcher Weise gelötet,
dass sie durch die Durchgangslöcher 19 gesteckt
werden, wodurch sie eine Schaltungsverbindung zwischen den Schaltungen
der Steuerschaltungsplatine 18 und der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB schaffen.
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Das
Gehäuse 40 dieser
elektrischen Verbinderbox weist eine Größe auf, um die Stromverteilereinheit
PD und die Stromschienenschaltkreiseinheit JB gemeinsam aufzunehmen,
und die Rippen 25 des abstrahlenden Teils 24 in
der Stromverteilereinheit PD stehen von der unteren Oberfläche dieses
Gehäuses
nach unten vor. Weiterhin ist ein Abschnitt 44 zur Unter bringung
einer Platine zur Unterbringung der Steuerschaltkreisplatine 18 vorstehend
als eine obere Oberfläche
des Gehäuseabschnitts
auf der Seite der Stromverteilereinheit PD vorgesehen.
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Zusätzlich werden
Verbindergehäuseabschnitte 42 in
dem Abschnitt einer oberen Außenfläche des
Gehäuses 40 gebildet,
der entlang des Abschnitts 44 zur Unterbringung der Platine
angeordnet ist, und in der unteren Oberfläche des Gehäuses 40. Wenn die
externen Verbinderstreifen 34 der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB in die Verbindergehäuseabschnitte 42 vorstehen,
werden Verbinder OC für die
externe Verbindung gebildet. Insbesondere werden die Verbinderanschlüsse der
Verbinder OC für die
externe Verbindung durch die externen Verbinderstreifen 34 gebildet.
Die geschaffene Anordnung ist eine solche, dass die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB mit externen Schaltungen verbunden wird, wenn in einem Kabelbaum
außerhalb
der elektrischen Verbinderbox vorgesehene Verbinder mit den Verbindern
OC für
die externe Verbindung verbunden werden.
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Zusätzlich wird
neben den Verbindern OC für die
externe Verbindung ein Sicherungsmontageabschnitt 43, in
dem eine Sicherungsbox zum Bilden der Sicherungseinheiten 16 geeignet
montiert wird, gebildet. Die Stromschienen stehen ebenso in diesen Sicherungsmontageabschnitt 43 vor,
und wenn der Sicherungskasten in diesen Sicherungsmontageabschnitt 43 montiert
wird, sind die Sicherungseinheiten 16 geeignet in die Stromschienenschaltkreiseinheit JB
eingebaut.
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Als
Nächstes
wird eine Beschreibung des Betriebs der elektrischen Verbinderbox
gegeben.
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Der
elektrische Strom, der von der nicht veranschaulichten im Fahrzeug
montierten Batterie abgegeben wird, wird durch die externen Verbinderstreifen 34 eines
geeigneten Verbinders OC für
die externe Verbindung in die Stromschienenschaltkreiseinheit JB
eingeführt
und durch die Stromschiene 30 zur Verbindung der Eingangsanschlüsse und
den Eingangsanschluss 10 an die Drainanschlüsse 14d der
FETs 14 verteilt. Wenn die FETs 14 eingeschaltet sind,
wird der ihren Drainanschlüssen 14d zugeführte Strom
dem Inneren der Stromschienenschaltkreiseinheit JB durch die Ausgangsan schlüsse 12 und
die Stromschienen 32 zur Verbindung der Ausgangsanschlüsse bereitgestellt,
und der Strom wird durch die externen Verbinderstreifen 34 von
der Stromschienenschaltkreiseinheit JB an die im Fahrzeug montierten
Verbraucher verteilt.
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Währenddessen
wird ein Betriebssignal (z. B. ein Schaltsignal), das von einer
externen Schaltung gesendet wird, durch die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB an die Steuerschaltung der Steuerschaltkreisplatine 18 eingegeben.
Als Antwort auf das Betriebssignal gibt die Steuerschaltung ein
Steuersignal an den Gateanschluss 14g jedes FET 14 in ähnlicher
Weise durch die Stromschienenschaltkreiseinheit JB aus und steuert
das Ein-/Ausschalten von Strom zwischen Drain und Source dieses
FET 14. Wenn der FET 14 ausgeschaltet wird, wird
die Versorgung der Stromschienenschaltungen, die mit dem Sourceanschluss 14s dieses
FET 14 verbunden sind, abgeschaltet.
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In
der vorstehend beschriebenen elektrischen Verbinderbox für ein Automobil
werden mechanische Relaisschalter, die herkömmlich in den Stromschienenschaltkreisen
eingebaut sind, durch die FETs 14 ersetzt, und weil diese
FETs 14 als die Stromverteilereinheit PD unabhängig und
in gesammelter Weise angeordnet sind, wird der Aufbau der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB beträchtlich
vereinfacht und kompakt hergestellt. Zusätzlich werden Kühlungsvorgänge für die FETs 14 vereinfacht.
Weil das abstrahlende Teil 24, das diesen FETs gemeinsam
ist, thermisch mit ihnen verbunden ist und aus dem Gehäuse 40 nach
außen
vorsteht, kann eine sehr effiziente Kühlung bereitgestellt werden.
Zusätzlich
ist es in einem Fall, in dem es notwendig ist, die FETs 14 aufgrund
einer Änderung
des Arbeitsstroms oder aus ähnlichen
Gründen
zu ersetzen, möglich, mit
der Situation nur durch Ersetzen der Stromverteilereinheit PD zurechtzukommen,
ohne eine Designänderung
der Stromschienenschaltkreiseinheit JB durchzuführen, so dass die elektrische
Verbinderbox für
ein Automobil nach der Erfindung eine hervorragende Flexibilität aufweist.
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Man
bemerke, dass die erste Ausführungsform
der Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt ist
und dass es möglich
ist, beispielsweise die nachstehenden Formen zu verwenden.
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Die
Halbleiterschaltvorrichtungen, die in der Stromverteilereinheit
PD verwendet werden, sind nicht auf die Leistungs-MOSFETs beschränkt, und verschiedene
Halbleitervorrichtungen mit Schaltfunktionen, zu denen andere Transistoren
(z. B. bipolare Transistoren mit isoliertem Gate (IGBTs, insulated gate
bipolar transistors) und gewöhnliche
bipolare Transistoren) gehören,
und verschiedene Thyristoren, zu denen abschaltbare Thyristoren
(GTOs, gate turn-oft thyristors) gehören, können je nach den Anforderungen
verwendet werden. Zusätzlich
sind solche Halbleiterschaltvorrichtungen nicht auf gepackte Vorrichtungen
beschränkt
und können
beispielsweise solche sein, in denen Halbleiterchips direkt montiert
sind. Die Form der Verbindung zwischen den Halbleiterschaltvorrichtungen
und den Anschlüssen ist
nicht besonders eingeschränkt,
und es kann beispielsweise an geeigneten Positionen Drahtbonden eingesetzt
werden.
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Weiterhin
kann erfindungsgemäß die Anzahl und
Anordnung der Halbleiterschaltvorrichtungen und der Ausgangsanschlüsse wie
notwendig festgelegt werden und in Übereinstimmung mit der Anordnung,
der Anzahl und ähnlichen
Parametern verschiedener elektrischer Vorrichtungen in dem Fahrzeug
frei festgelegt werden.
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Obwohl
in der ersten Ausführungsform
die Stromverteilereinheit PD gezeigt ist, in der die Drainverbinderplatte 20 und
der Eingangsanschluss 10 aus ein und derselben Metallplatte
gebildet sind, können
diese Teile separat gebildet und dann durch eine Einrichtung wie
Schweißen
verbunden werden. Weiterhin können
die energieführenden
Anschlüsse
auf der Eingangsseite der Halbleiterschaltvorrichtungen einzeln
mit den Eingangsanschlüssen
verbunden sein, ohne die Drainverbinderplatte 20 zu verwenden.
Mittels des Aufbaus der ersten Ausführungsform kann die elektrische
Verbindung zwischen den Halbleiterschaltvorrichtungen und den Eingangsanschlüssen und
die Kühlung
der Halbleiterschaltvorrichtungen jedoch effizient durchgeführt werden,
indem dieselbe Drainverbinderplatte 20 verwendet wird;
daher ist es möglich,
einen Vorteil dadurch zu erhalten, dass die Stromverteilereinheit
PD in bemerkenswerter Weise kompakt hergestellt werden kann.
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In
der Erfindung können
die Ausgangsanschlüsse
so hergestellt werden, dass sie beispielsweise nach oben vorstehen,
und sie können
von unten mit den Stromschienen der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB verbunden sein. Wenn jedoch die Anordnung so vorgesehen ist,
dass die Ausgangsanschlüsse 12 wie
in der ersten Ausführungsform
in einer Richtung in dem Zustand des Vorstehens in derselben Richtung
angeordnet sind, wird die Vielzahl von Stromschienen zur Verbindung
der Ausgangsanschlüsse
in einem peripheren Randabschnitt der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB in einer Richtung parallel zu der Richtung der Anordnung der
Ausgangsanschlüsse
angeordnet, und die Stromverteilereinheit und die Stromschienenschaltkreiseinheit sind
in einander benachbarten Positionen in einem Zustand angeordnet,
in dem diese Stromschienen und die Ausgangsanschlüsse verbunden
sind; dann können
die Stromverteilereinheit PD und die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB in im Wesentlichen in der gleichen Ebene und sehr nahe beieinander
angeordnet sein, was es ermöglicht,
die gesamte elektrische Verbinderbox extrem kompakt zu halten.
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In
der Erfindung können
die Einrichtungen zur Verbindung der Anschlüsse 10, 12 und 17 der Stromverteilereinheit
PD und der Stromschienen 30, 32 und 37 zur
Verbindung der Stromverteilereinheit der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB wie nötig festgelegt
werden. Beispielsweise kann die Verbindung durch einen flexiblen
Aufbau wie Drahtbonden durchgeführt
werden, wenn die Stromverteilereinheit PD und die Stromschienenschaltkreiseinheit
JB fest in dem Gehäuse 40 fixiert
sind. Wenn der Anschluss und die Stromschienen jedoch direkt aufeinander
angeordnet sind und wie in der ersten Ausführungsform verschweißt sind,
kann durch einen einfachen Aufbau mit einer kleinen Anzahl von Komponententeilen eine
hohe Verlässlichkeit
der Verbindung sichergestellt werden, und eine hohe mechanische
Festigkeit der verbundenen Abschnitte kann erhalten werden.
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In
der Erfindung kann beispielsweise der Eingangsanschluss 10 der
Stromverteilereinheit PD so hergestellt werden, dass er in eine
Richtung vorsteht, die sich von jener der Ausgangsanschlüsse 12 unterscheidet,
und eine externe Schaltung kann direkt mit diesem Eingangsanschluss 10 verbunden
sein. Wenn jedoch die vorgesehene Anordnung so ist, dass der Eingangsanschluss 10 wie
vorstehend beschrieben so hergestellt wird, dass er in die selbe Richtung
wie jene der Ausgangsanschlüsse 12 vorsteht
und die Eingangsanschlüsse
mit der Stromquelle durch die Stromschienenschaltkreiseinheit verbunden
sind, können
alle Ein- und Ausgänge
zwischen der Stromverteilereinheit und den externen Schaltungen
kollektiv durch die gemeinsame Stromschienenschaltkreiseinheit JB
durchgeführt
werden. Folglich können
die Schaltungen rationalisiert werden, und die Stromverteilereinheit
selbst kann weiter kompakt hergestellt werden. Zudem gibt es einen weiteren
Vorteil dadurch, dass sowohl die Verbindung zwischen der Stromverteilereinheit
PD und der Stromquelle als auch die Verbindung zwischen den im Fahrzeug
montierten Verbrauchern und der Stromquelle ohne das Medium der
Stromverteilereinheit PD kollektiv unter Verwendung der gemeinsamen
Stromschienenschaltkreiseinheit JB durchgeführt werden können.
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In
der Erfindung kann die Steuerschaltung zur EIN/AUS-Steuerung des
Stroms der Halbleiterschaltvorrichtungen in der Stromverteilereinheit
PD separat von der Steuerschaltkreisplatine 18 eingebaut
sein. Zusätzlich
können
die Steuerschaltung und die Halbleiterschaltvorrichtungen in der
Stromverteilereinheit PD selbst in dem Fall, in dem die Ein/Aus-Steuerschaltung
für die
Halbleiterschaltvorrichtungen in der Steuerschaltkreisplatine 18 eingebaut
ist, direkt ohne Zwischenschalten der Stromschienenschaltkreiseinheit
JB verbunden sein.
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Obwohl
in der ersten Ausführungsform
die Stromschienenplatine gezeigt ist, die durch Laminieren der Stromschienen
BB mit den isolierenden Platten IB in mehreren Schichten angeordnet
ist, kann die Stromschienenschaltkreiseinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung durch eine einzelne Schicht von Stromschienen
und eine isolierende Platte gebildet sein.
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2. Ausführungsform
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7 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die wesentliche Teile einer
elektrischen Verbinderbox nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Mit
Bezug auf 7 weist eine interne Schaltung
C der elektrischen Verbinderbox nach der zweiten Ausführungsform
eine gedruckte Schal tungsplatine 1020 auf. Auf dieser gedruckten
Schaltungsplatine 1020 ist eine Steuereinheit 1110 gebildet,
die elektronische Komponenten 1103 auf ihrem Abschnitt
aufweist (in der Zeichnung in einem Abschnitt auf der linken Seite).
Eine gedruckte Schaltung 1021 (ein Abschnitt kleiner Ströme der internen Schaltung
C) wird auf der hinteren Oberfläche
(einer inneren Oberfläche
in dem Fall eines Mehrlagentyps) der gedruckten Schaltungsplatine 1020 gebildet.
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Eine
Stromschienenplatine 1022 ist auf eine obere Oberfläche der
gedruckten Schaltungsplatine 2020 montiert. Die Drahtschaltungsplatine 1022 bildet
zusammen mit der gedruckten Schaltungsplatine 1020 eine
elektrische Verdrahtungsplatine. Eine Vielzahl von rechteckigen
Vorsprüngen 1023,
die in einem versetzten Muster angeordnet sind, werden auf der oberen
Oberfläche
der Drahtschaltungsplatine 1002 vorstehend gebildet, und
Verdrahtungswege 1024 sind jeweils zwischen diesen Vorsprüngen 1023 gebildet.
Isolierte Drähte 1025 für Schaltungen mit
mittleren Strömen
und isolierte Drähte 1026 für Schaltungen
mit kleinen Strömen,
die Zuführschaltungen
bilden, sind in diesen Verdrahtungswegen 1024 verdrahtet.
Man bemerke, dass der Unterschied zwischen den isolierten Drähten 1025 und 1026 in 7 schematisch
durch die Stärke
der Linien angezeigt ist, und die veranschaulichten Größen der
Drähte
nicht die tatsächlichen
Größen der
Drähte zeigen.
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8 ist
ein Verdrahtungsschaubild in Übereinstimmung
mit der in 7 gezeigten zweiten Ausführungsform.
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Mit
Bezug auf die Zeichnung ist der wesentliche Punkt in dem veranschaulichten
Beispiel der Verdrahtung der, dass der isolierte Draht 1025 oder der
isolierte Draht 1026 durch einen Anschluss 1030 selektiv
mit der gedruckten Schaltung 1021 verbunden ist.
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Die 9A und 9B sind
vergrößerte perspektivische
Ansichten eines in 8 gezeigten Abschnitts zum Anbringen
eines Anschlusses, wobei 9A eine
Explosionsansicht und 9B eine Montagezeichnung ist.
Zudem sind die 4 und 5 schematische
Schnittansichten, die in einer vereinfachten Form Abschnitte veranschaulichen,
die den 9A und 9B entsprechen.
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Mit
Bezug auf diese Zeichnungen werden die Anschlüsse 1030 durch Ausstanzen
eines Blechmetallteils gebildet, und jeder Anschluss 1030 weist
in integrierter Form einen plattenförmigen Hauptkörperabschnitt 1031,
einen Verbindungsabschnitt 1032, der in einem oberen Endabschnitt
des Hauptkörperabschnitts 1031 gebildet
ist, einen vorderen Abschnitt 1033, der in einem unteren
Endabschnitt des Hauptkörperabschnitts 1033 gebildet
ist, und einen Einpressabschnitt 1034 auf, der in einen
Seitenabschnitt des Hauptkörperabschnitts 1031 gebildet
ist.
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Der
Verbindungsabschnitt 1032 bildet ein Verbindungsteil, das
mit einem externen Kontakt (in dem in 7 gezeigten
Beispiel einer Sicherung 1112 vom flachen Typ) verbunden
ist, und ist in der Form eines streifenförmigen Stromschienensteckers oder
einer Buchse ausgeführt,
wie in 7 gezeigt. Man bemerke, dass der Verbindungsabschnitt 1032 in
der Form eines Streifens gebildet sein kann, und ein Buchsenrelaisanschluss
damit verbindbar ist.
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Mit
Bezug auf die 9A, 9B und 10 wird
der vordere Abschnitt 1033 in einer Plattenform gebildet,
die dazu fähig
ist, durch einen Schlitz 1027 gesteckt zu werden, die in
der Drahtschaltungsplatine 1022 gebildet ist. Jeder vordere Abschnitt 1033 ist
selektiv mit der gedruckten Schaltung 1021 verbunden und
mit ihr verlötet,
die auf der hinteren Oberfläche
der gedruckten Schalterplatine 1020 gebildet ist, und zwar
durch den Schlitz 1027 und ein (nicht gezeigtes) Durchgangsloch
in der gedruckten Schaltungsplatine 1020, das sich an den Schlitz 1027 anschließt. Der
Anschluss 1030, aus dem eine bestimmte Schaltung besteht,
ist nämlich mit
der zugehörigen
gedruckten Schaltung 1021 verbunden, und der Anschluss 1030,
aus dem eine andere Schaltung besteht, ist nur mit dem isolierten Draht 1025 (oder
dem isolierten Draht 1026) verbunden.
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Mit
Bezug auf die 10 und 11 wird der
Einpressabschnitt 1034 verwirklicht, indem man einen Arm 1034a bildet,
der von einem Seitenabschnitt des Hauptkörperabschnitts 1023 in
einer Hakenform vorsteht. Der Einpressabschnitt 1034 insgesamt
wird in einer U-Form gebildet, die wie in den Zeichnungen gezeigt
nach unten offen ist, so dass der isolierte Draht 1025 in
seine Öffnung 1034b gepresst
wird, um einen entsprechenden Abdeckabschnitt 1025a durch
Druck so zu öffnen,
dass er mit einem inneren Kern 1025b verbunden und elektrisch gekoppelt
ist.
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In
der zweiten Ausführungsform
wird ein eingreifender Abschnitt 1041 an einem Seitenabschnitt der
Drahtschaltkreisplatine 1022 vorgesehen, um die Last aufzunehmen,
die an dem Anschluss 1030 wirkt, wenn eine externe Schaltung
mit dem Anschluss 1030 verbunden wird, während ein
Haltevorsprung 1042 zum Aufnehmen des Eingriffsabschnitts 1041 an
einem Gehäuse
vorgesehen ist, (d. h., an einer inneren Seitenwand des oberen Gehäuses 1101). Folglich
wird in der zweiten Ausführungsform
selbst in einem Fall, in dem ein vergleichsweise dünner Typ für einen
kleinen Strom als die gedruckte Schaltungsplatine verwendet wird,
vermieden, dass eine Last von außen direkt auf die gedruckte
Schaltungsplatine 1020 wirkt. Selbst in einem Fall, in
dem der Verdrahtungsaufbau wie der vorstehend beschriebene verwendet
wird (nämlich
der Aufbau, in dem der isolierte Draht 1025 oder 1026 mit
der gedruckten Schaltung 1021 durch den Anschluss 1030 verbunden
ist), wird es möglich,
eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erhalten, wodurch es
möglich
wird, eine kompakte und leichte elektrische Verbinderbox zu bilden.
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Wenn
die vorstehende beschriebene elektrische Verbinderbox montiert wird,
werden jeweils die Anschlüsse 1030 in
die vorab bestimmten Schlitze 1027 eingepresst, nachdem
die isolierten Drähte 1025 und 1026 in
den Verdrahtungswegen 1024 der Drahtschaltungsplatine 1022 verlegt
sind. Dann wird die Drahtschaltungsplatine 1022 auf der
gedruckten Schaltungsplatine 1020 montiert, wo die gedruckten Schaltungen 1021 gebildet
werden, und die vorderen Abschnitte 1033, die von der hinteren
Oberfläche
der gedruckten Schaltungsplatine 1020 vorstehen, werden
gelötet.
Durch diesen Montagevorgang werden vorab bestimmte Einpressabschnitte 1034 der
Abschnitte 1030 in Presskontakt mit den entsprechenden
isolierten Drähten 1025 oder 1026 gebracht,
wodurch ein elektrischer Kontakt zwischen den Anschlüssen 1030 und
dem isolierten Draht 1025 oder 1026 hergestellt
wird. Als Nächstes
werden die entsprechenden Anschlüsse 1030 mit
der vorab bestimmten ent sprechenden gedruckten Schaltung 1021 verbunden,
wenn die vorderen Abschnitte 1033 der vorab bestimmten
aus den Anschlüssen 1030 verlötet werden.
Folglich kann eine Verdrahtung effizient durchgeführt werden,
indem ein Verdrahtungsmaterial verwendet wird, welches der Größe des Stroms
entspricht, und der isolierte Draht 1025 (oder 1026)
kann mit der direkt darunter liegenden gedruckten Schaltung 1021 in
einem Zustand verbunden werden, in dem mechanisch eine ausreichende Stärke erzielt
wird.
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Wie
vorstehend beschrieben können
die elektrischen Komponenten in der zweiten Ausführungsform selektiv mit den
gedruckten Schaltungen 1021 verbunden werden, die elektrisch
mit den vorderen Abschnitten 1033 und den isolierten Drähten 1025 (1026)
verbunden sind, die elektrisch mit den Einpressabschnitten 1034 verbunden
sind, weil die Anschlüsse 1030 die
Verbindungsabschnitte 1032 aufweisen, die mit externen
elektrischen Komponenten (Relais 1011, Sicherungen 1112)
verbunden sind. Folglich kann der isolierte Draht 1025 (1026)
mit der gedruckten Schaltung 1021 verbunden sein, die direkt
darunter angeordnet ist, wodurch es möglich wird, eine flexibler
einsetzbare Verdrahtungsform zu erhalten.
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Weiterhin
gibt es in der zweiten Ausführungsform
einen Vorteil dadurch, dass die Maßnahme leicht durch Erhöhen der
Anzahl von Anschlüssen 1030 in
einem Fall durchgeführt
werden kann, in dem die Anzahl von Sicherungen 1112 zu
erhöhen
ist, die mit einigen Relais 1111 und den Verbrauchern verbunden
sind, indem die Anzahl von Anschlüssen 1030 erhöht wird
und ihre Einpressabschnitte 1034 in Presskontakt mit den
zugehörigen
isolierten Drähten gebracht
werden, weil die interne Schaltung C und die externen Schaltungen
durch die Anschlüsse 1030 verbunden
sind.
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Zusätzlich können die
Anschlüsse 1030 beispielsweise
hinter- oder nebeneinander auf der oberen Oberfläche der Drahtschaltungsplatine 1022 angeordnet
werden, wenn die Drahtschaltungsplatine 1022 verwendet
wird, was zu einem Vorteil dahingehend führt, dass die Anordnung der
Anschlüsse 1030 einfach
durchzuführen
ist.
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Da
zudem ein Lastunterstützungsteil
bzw. Zugentlastungsteil (der Eingriffsabschnitt 1041 und der
Halteabschnitt 1042) auf der Drahtschaltungs platine 1022 und
dem Gehäuse 1010 vorgesehen
ist, wodurch die Verbindungslast von den elektronischen Komponenten
(den Relais 1111, den Sicherungen 1112), die auf
die Anschlüsse 1030 wirkt,
durch ein Gehäuse 1010 aufgenommen
wird, ergibt sich der Vorteil, dass verhindert wird, dass eine übergroße Spannung
auf die gedruckte Schaltungsplatine 1020 ausgeübt wird,
auf der die Drahtschaltungsplatine 1022 montiert ist, was
es ermöglicht,
Lotrisse zu unterdrücken.
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Die
zweite Ausführungsform
wurde lediglich als eine Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erläutert,
und die Erfindung ist nicht auf die zweite Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise
ist die Erfindung nicht nur auf den Fall anwendbar, in dem keine
Stromschienen wie in der zweiten Ausführungsform verwendet werden,
sondern auch auf den Fall, in dem einige Schaltungen durch Stromschienen
gebildet werden, solange dies keine Probleme bezüglich der Integration und Vielseitigkeit
der Schaltungen aufwirft.
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Alternativ
ist es möglich,
einen Anschluss wie in der eine Modifizierung des Anschlusses zeigenden 12 veranschaulicht
zu verwenden, der den Einpressabschnitt 1034 aufweist,
der senkrecht zu dem streifenförmigen
Verbindungsabschnitt 1032 gebildet ist.
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Zusätzlich ist
es nicht weiter erwähnenswert, dass
verschiedene Designänderungen
im Bereich der Ansprüche
der Erfindung liegen.
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Wie
vorstehend beschrieben werden erfindungsgemäß anstelle eines Relaisblocks,
der in der herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox in den Stromschienenschaltungen vorhanden
ist, Halbleiterschaltungen vorgesehen, und die Stromverteilereinheit,
die von der Stromschienenschaltkreiseinheit unabhängig ist,
ist so aufgebaut, dass diese Halbleiterschaltvorrichtungen zusammengefasst
werden, wobei Ausgangsanschlüsse
dieser Stromverteilereinheit mit geeigneten Stromschienen der Stromschienenschaltungseinheit
verbunden sind. Dadurch werden Vorteile im Hinblick darauf erzielt,
dass die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle und den
Verbrauchern mit einem einzelnen kompakten Aufbau im Vergleich mit
einer herkömmlichen
elektrischen Verbinderbox aufzubauen ist, und dass es er möglicht wird,
eine höchst
vielseitig einsetzbare elektrische Verbinderbox zu schaffen.
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Zudem
wird erfindungsgemäß durch
Verwendung der Anschlüsse,
die jeweils den Verbindungsabschnitt, den vorstehenden Abschnitt
und den Einpressabschnitt aufweisen, die integriert gebildet sind,
ein ganz besonderer Vorteil dadurch erzielt, dass die Verbindung
zwischen den isolierten Drähten und
den gedruckten Schaltungen ausreichend durchführbar ist, wobei notwendige
und hinreichende Verdrahtungsmaterialien abhängig von den Stromverbrauchern
verwendet werden.