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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen
Steckverbinderkasten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein solcher Steckverbinderkasten, wie aus JP-A-6216009 bekannt,
besitzt den in Fig. 9 gezeigten Aufbau. In der Figur zeigt
Bezugszeichen 1 ein oberes Gehäuseteil und 2 ein unteres
Gehäuseteil, und zwischen dem oberen und dem unteren
Gehäuseteil 1 und 2 ist eine Vielzahl von Sammelschienenleitern 3A,
3B, ... aufgenommen, die aufeinander gestapelt sind. Jeder
Sammelschienenleiter besteht aus einem isolierenden Substrat 6 und
einer Vielzahl von Sammelschienen 4, die mit der erforderlichen
Verteilung an einer oder an beiden Oberflächen des Substrats
angeordnet sind. Jede Sammelschiene 4 ist integral mit einer
Vielzahl von nach oben oder nach unten vorstehenden Zungen
ausgeformt, die ausgelegt sind, durch Zungen-Einsetzöffnungen 7
in den isolierenden Substraten 6 hindurchzutreten und von dem
oberen bzw. unteren Gehäuse 1, 2 nach außen abzustehen, wo die
Zungen in Steckverbindungen eingeführt werden, wie
Steckverbindungs-Einsetzabschnitte 11, Sicherungsverbinder 12 und
Relaisanschlüsse 13, zur Verbindung mit Anschlußklemmenteilen
von Kabelbäumen, wie den Steckverbindern 14, Sicherungen 15 und
Relais 16, mit oder ohne Unterstützung durch Stecker/Buchsen-
Zwischenklemmen 10. Mit Bezugszeichen 8 ist in der Figur eine
Sammelleitungs-Aufnahmenut gezeigt, die durch einander
gegenüber liegende Rippen 8a, 8a bestimmt ist. Jede Sammelschiene 4
ist in einer Nut 8 angeordnet und vor unerwünschtem Entfernen
aus dieser durch einen mit einer (nicht gezeigten) Vorrichtung
heißverstemmten Schweißblock geschützt.
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Sammelschienen 4, die interne Schaltungen eines elektrischen
Steckverbinderkastens bilden, werden üblicherweise durch
Ausstanzen aus der gleichen leitenden Metallplatte für jede
Schicht ausgebildet, so daß es schwierig ist, nur einen Teil
der Sammelschienen zu ändern. Deswegen werden beispielsweise
bei Motorfahrzeugen des gleichen Modells, wenn sie in
unterschiedlichen Ausstattungsreihen entsprechend der Anwesenheit
oder Nichtanwesenheit von wahlweise erhältlichen Schaltungen
hergestellt werden, üblicherweise die Sammelschienen in einer
Schicht so kombiniert, daß sie eine maximale Kapazität
schaffen, die für Fahrzeuge vorn höchsten Ausstattungsgrad genügen,
so daß je nach der Fahrzeugausstattung einzelne Sammelschienen
unbenutzt bleiben. Weiter sind Sammelschienen (und
Sammelschienenleiter) zur Verwendung in Fahrzeugen anderer Modelle
wegen der unterschiedlichen Schaltungen nicht verwendbar, so
daß es jedesmal nötig ist, die Auslegung der die Schaltung
bildenden Sammelschienen und der entsprechenden Stanzformen neu
auszulegen, was sehr kostentreibend wirkt.
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Das Problem der vorliegenden Erfindung ist, einen elektrischen
Steckverbinderkasten zu schaffen, in dem Schaltungen, die nicht
eingesetzt werden, ausgeschlossen sind, und bei dem das
Gesamtgewicht der Sammelschienenleiter und ihre Herstellkosten
verringert werden, und bei dem eine Änderung der Schaltung leicht
herstellbar ist, je nach dem Modell und dem Ausstattungsgrad
des Fahrzeuges und dem Land, das das Fahrzeug importiert.
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Dieses Problem wird gelöst durch einen elektrischen
Steckverbinderkasten mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Bei dem erfindungsgemaßen elektrischen Steckverbinderkasten
wird eine Vielzahl von Sammelschienenleitern 30, die bisher in
einem einzigen Block gestapelt waren, beispielsweise in zwei
Blöcken gespeichert, nämlich in einem versorgungsseitigen
Sammelschienenblock A1 und einem verteilungsseitigen
Sammelschienenblock A2, wie in Fig. 1 gezeigt, und die elektrische
Verbindung zwischen den verwendeten Sammelschienen 32 in den
gleichen und/oder in den unterschiedlichen Blöcken wird durch
Drähte 40 hergestellt. Mit dem so beschriebenen Aufbau ist eine
Schaltungsänderung leicht zu erzielen, so daß das Verbleiben
von nicht zu verwendenden Sammelschienen auszuschließen ist,
und das Gewicht des Steckverbinderkastens verringert wird.
Weiter werden die Kosten zur Herstellung des
Steckverbinderkastens herabgesetzt, und es sind keine Stanzformen erforderlich,
die immer wieder neu hergestellt werden müssen, wie bei dem
Steckverbinderkasten nach dem Stand der Technik.
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Eine Verbindung der verwendeten Sammelschienen miteinander kann
leicht hergestellt werden, wenn, wie in Fig. 2 gezeigt, eine
Sammelschiene 32 mit einem Klemmenabschnitt 36 versehen wird,
der einen Schlitz 36a besitzt, und ein Draht 40 in diesen
Schlitz durch Druckschweißung eingebracht wird. Der
Klemmenabschnitt 36 befindet sich an einer Seitenkante des
isolierenden Substrats und wird zwischen zwei benachbarten Substraten
gehalten, so daß keine Verformung oder Beschädigung an dem
Klemmenabschnitt verursacht wird, wenn ein Draht 40 daran
druckgeschweißt wird. Als Ergebnis wird eine stabile
elektrische Verbindung erhalten und ein unerwünschtes Stromableiten
durch Kontakt mit dem Klemmenabschnitt verhindert.
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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das schematisch einen
elektrischen Steckverbinderkasten nach einer Aüsführung der
Erfindung darstellt;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels
des Mittels zum Schaffen elektrischer Verbindungen zwischen den
Blöcken der Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische
Darstellung eines elektrischen Steckverbinderkastens nach einer
Ausführung der Erfindung;
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Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht
wesentlicher Teile der Sammelschienenleiter aus Fig. 3;
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Fig. 5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die
einen Draht-Druckschweißabschnitt aus Fig. 4 zeigt;
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Fig. 6(A) ist eine Frontansicht des Sammelschienenleiters
aus Fig. 5, 6(B) eine Draufsicht desselben und 6(C) eine
Draufsicht beim Einsetzen eines Drahtes in eine
Drahteingriffnut;
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Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer
zwischen den Blöcken in dem erfindungsgemäßen elektrischen
Steckverbinderkasten hergestellten elektrischen Verbindung
zeigt;
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Fig. 8(A) - 8(D) sind Verdrahtungsdiagramme von jeweils
durch unterschiedliches Verbinden der Blöcke aus Fig. 7
erzielten Schaltungen; und
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Fig. 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht eines Beispiels eines üblichen elektrischen
Steckverbinderkastens.
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In Fig. 3 und 4 ist unter Bezugszeichen 20 ein Gehäusekörper
für einen elektrischen Steckverbinderkasten A dargestellt. Der
Gehäusekörper 20 ist nach vorne, nach hinten und nach oben
offen, um so die jeweiligen Vorder-, Hinter- und
Zwischenabschnitte eines stromversorgungsseitigen Sammelschienenblockes
A1, eines verteilungsseitigen Sammelschienenblockes A2 und
Drähte 40 aufzunehmen, welche elektrische Verbindungen zwischen
den beiden Blöcken schaffen. 21 ist ein vorderer Deckel, 22 ein
hinterer Deckel und mit 23 ein oberer Deckel bezeichnet.
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Zwischen den Seitenwänden des Gehäusekörpers 20 befinden sich
zwei Teilungswände 24, 24', welche an den vorderen, hinteren
und Zwischenabschnitten des Gehäusekörpers 20 einen den
versorgungsseitigen Sammelschienenblock A1 aufnehmenden Raum 20a,
einen den verteilungsseitigen Sammelschienenblock A2
aufnehmenden Raum 20b und einen die Drähte aufnehmenden Raum 20c
bestimmen. An den vorderen und hinteren Enden jeder Seitenwand des
Gehäusekörpers 20 sind Einsetznuten 25, 25 bzw. 26, 26 für den
vorderen Deckel 21 und den hinteren Deckel 22 vorgesehen. Jede
Seitenwand ist weiter an ihrer Außenfläche mit einer
Einsetzlasche 27 und Eingriffvorsprüngen 28 versehen, welche letztere
dazu ausgelegt sind, in elastische Verriegelungsarme 29 des
oberen Deckels einzugreifen, um den Deckel 23 gegen
unbeabsichtigtes Lösen von dem Gehäusekörper 20 zu verriegeln.
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Der stromversorgungsseitige Sammelschienenblock A1 besteht aus
dem bereits erwähnten vorderen Deckel 21 und einem Stapel von
Sammelschienenleitern 30-1, 30-2, ..., und der
verteilungsseitige Sammelschienenblock A2 besteht aus dem hinteren Deckel
22 und einem Stapel von Sammelschienenleitern 30-6, 30-7, ... .
Jeder Sammelschienenleiter besteht aus einem isolierenden
Substrat 21 und einer Vielzahl von an dem Substrat angeordneten
Sammelschienen 32. Die Sammelschienen werden so ausgebildet,
daß sie mit den erwünschten Verteilungsformen ausgestanzt
werden. Jede Sammelschiene besitzt integral ausgebildet an
einem Ende oder einem Zwischenteil derselben eine abstehende
Zunge 33 und ist in einer Sammelschienen-Aufnahmenut 34
angeordnet, die vorher in dem isolierenden Substrat 31
ausgebildet wurde. Jedes isolierende Substrat ist mit einer
Zungeneinsetzöffnung oder mehreren solchen Öffnungen 35 versehen.
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Erfindungsgemäße Sammelschienenleiter haben denselben
Grundaufbau wie die üblichen. Jedoch werden die benötigten
Sammelschienen 32 nach der Erfindung jeweils mit einem oder mehreren
integral geformten Druckschweiß-Klemmenabschnitt (en) 36
versehen, der/die sich zu einer Seitenkante (bei der vorliegenden
Ausführung der oberen Kante) des isolierenden Substrats 31 hin
erstreckt/erstrecken. Weiter ist das isolierende Substrat 31 an
der Seitenkante mit Nuten 37 versehen, die mit den
Klemmenabschnitten 36 ausgerichtet sind, um diese darin aufzunehmen.
Wie in Fig. 5 gezeigt besitzt jeder Klemmenabschnitt 36 einen
U-förmigen Schlitz 36a, um darin einen Draht 40 durch
Druckschweißung anzubringen, und läuft an dem offenen Ende des
Schlitzes 36a auseinander, damit der Draht 34 eingeleitet wird.
Die Nut 37 verläuft kontinuierlich mit der
Sammelschienen-Aufnahmenut 34, und in der Nut 37 ist ein Schlitz 38 ausgebildet,
der mit dem Schlitz 36a ausgerichtet ist, und, wie beschrieben
wird, dazu dient, den Draht 40 an seinem Ort zu befestigen. Wie
in Fig. 6(B) gezeigt, besitzt der durch die gegenüberliegenden
Wandflächen 38a, 38a gebildete Schlitz abnehmende Breite in
Richtung zu der den Klemmenabschnitt aufnehmenden Nut 37, so
daß ihre Minimalbreite D, die an den an die Nut 37
anschließenden Kantenabschnitten 38b gelegen ist, etwas kleiner als der
Außendurchmesser D0 der Hülle des Drahtes 40 ist. Bezugszeichen
38' in Fig. 6(B) stellt einen Drahtbefestigungsschlitz dar, an
welchem keine Nut 37 zum Aufnehmen des Klemmenabschnittes 36
ausgebildet ist. Von der Unterseite des oberen Deckels 23
stehen an den U-förmigen Schlitzen 36a und 38, 38' Niederhalte-
Fortsätze 39 für die Drähte 40 nach unten ab.
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Wieder bei Fig. 3 ist zu sehen, daß an der Außenfläche des
vorderen Deckels 21 hauptsächlich
Steckverbinder-Einsetzabschnitte 41 und eine Anzahl von Sicherungs-Verbindern 42
vorgesehen sind, zu welchem Zweck (nicht dargestellte)
Verbinder des stromzuführungsseitigen Kabelbaumes angeschlossen
sind, zusammen mit einem Relaisverbinder 43. An dem hinteren
Deckel 22 ist hauptsächlich eine Vielzahl von Steckverbinder-
Einsetzabschnitten 41' vorgesehen, mit denen (nicht
dargestellte) Verbinder des lastseitigen Kabelbaums verbunden sind.
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Die Anordnung des elektrischen Steckverbinderkastens A wird nun
beschrieben. Der stromversorgungsseitige Sammelschienenblock A1
wird zusammengebaut, indem, wie in Fig. 3 gezeigt, eine
Vielzahl von Sammelschienenleitern 30-1, 30-2, ... nacheinander
gestapelt und auf die so gestapelten Leiter ein vorderer Deckel
21 gesetzt wird, durch welchen die abstehenden Zungen 33
hindurchtreten, um in die Steckverbinder 41, 42, 43 hinein
vorzustehen. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine Doppelbuchsen-
Relaisklemme 44 mit ihrem einen Ende über die abstehende Zunge
33 passend geschoben werden, so daß eine elektrische Komponente
wie eine Sicherung 45 mit einer zungenförmigen Anschlußklemrne
45a direkt über die Relaisklemme 44 mit der abstehenden Zunge
33 in Verbindung kommt. Die Anordnung des verteilerseitigen
Sammelschienenblocks A2 ist gleich der, die eben in Verbindung
mit dem Sammelschienenblock A1 beschrieben wurde. Der hintere
Deckel 22 (und der vordere Deckel 21) besitzen, wie in Fig. 4
gezeigt, Positionierstifte 46, die von der jeweils inneren
Seite abstehen, und die isolierenden Substrate 31 haben jeweils
ausgerichtete Stifteinsetzöffnungen 47, so daß beim Zusammenbau
der Sammelleitungsblöcke A1 und A2 die Sammelschienenleiter bei
ihrem Stapeln durch das Einsetzen der Stifte 46 durch die
Öffnungen 47 leicht angeordnet werden.
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Die so zusammengebauten Sammelschienenblöcke A1 und A2 werden
jeweils in den Aufnahmeräumen 20a bzw. 2gb aufgenommen und
dadurch darin gehalten, daß die Querseiten der jeweiligen
vorderen und hinteren Deckel 21, 22 in die zugehörigen
Einsetznuten 25, 25 bzw. 26, 26 des Gehäusekörpers 20 eingesetzt sind.
In diesem Zustand sind in jedem Sammelschienenleiter 30-1, 30-
2, ... und 30-6, 30-7, ... der Sammelschienenblöcke A1 und A2
Klemmenabschnitte 36, die von einer Vielzahl der erforderlichen
Sammelschienen abstehen, in die zugehörige Aufnahmenuten 37
eingesetzt und werden zwischen zwei benachbarten isolierenden
Substraten 31, 31 festgehalten, wie in Fig. 5 zu sehen. Eine
notwendige Schaltung wird dann gebildet, indem die beiden Enden
eines Drahtes 40 durch Druckschweißen in die Schlitze 36a, 36a
von zwei vorbestimmten Klemmenabschnitten 36, 36 eingesetzt
werden, ein Ende in dem Block A1 und das andere in dem Block
A2, oder beide in dem jeweils gleichen Block A1 oder A2. Wie in
Fig. 6(A)-(C) gezeigt, kommt, wenn der Draht 40 mit Druck mit
einer (nicht gezeigten) Vorrichtung in einen Schlitz 36a
eingedrückt wird, der Leiter 40a des Drahtes 40 in direkten Kontakt
mit dem Klemmenabschnitt 36. Wie vorher beschrieben, wird der
Klemmenabschnitt 36 fest zwischen zwei benachbarten Substraten
31 gehalten, wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, daß
der Klemmenabschnitt 36 während des Druckschweißvorganges
verformt und beschädigt wird, und es ergibt sich eine stabile
elektrische Verbindung. Da weiter die Kantenabschnitte 36b der
den Schlitz bildenden Wände 38a sich etwas in die Isolierhülle
40b des Drahtes 40 einbeißen, wird der Draht 40 gegen eine
Zugkraft gesperrt, die ihn in der durch einen Pfeil in Fig.
6(C) angezeigten Richtung herauszuziehen trachtet, und damit
wird ein unbeabsichtigtes Lösen verhindert.
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Fig. 7 zeigt, wie eine Änderung der Verschaltung zwischen den
Blöcken A1 und A2 mit einem Draht 40 in einem erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbinderkasten bewirkt wird. In der Figur
stellen die Bezeichnungen RÜCK, ITFL und DACH jeweils
Verbindungsstecker-Einsetzabschnitte für die Aufnahme von
Endverbindern
von Kabelbäumen dar, die von der Rückseite, von der
Instrumententafelseite bzw. von der Dachseite eines
Kraftfahrzeuges kommen, wobei alle diese
Steckverbinder-Einsetzabschnitte an dem vorderen Deckel 21 in Fig. 3 angebracht sind. In
gleicher Weise stellen die Bezeichnungen SPRZ und VORN jeweils
Steckverbinder-Einsetzabschnitte für die Aufnahme von
Endsteckern von Kabelbäumen dar, die von der Spritzwandseite bzw.
von der vorderen Motorraumseite des Fahrzeuges kommen, wobei
diese beiden Steckverbinder-Einsetzabschnitte am hinteren
Deckel 22 in Fig. 3 angebracht sind. Die Bezugszeichen 0, a, b,
c, d, e und f stellen Klemmenabschnitte 36 von Sammelschienen
32 (Fig. 4) dar, die, wie vorstehend beschrieben, mit den
Verbinder-Einsetzabschnitten RÜCK - VORN in Verbindung stehen.
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Die Drähte 40 sind an ihren jeweils einen Enden an dem
Klemmenabschnitt o einer Sammelschiene 32-0 verankert, die mit der
Lastseite der Sicherung 45 verbunden ist. Durch
Druckverschweißen und Verbinden der anderen Enden der Drähte 40 mit
ausgewählten Punkten a, b, c oder d werden Schaltverteilungen
erhalten, wie sie in Fig. 8(A) - (D) gezeigt sind (Beispiele,
die Verbindungen mit den Punkten e und f enthalten, sind
weggelassen). So ist durch Austauschen der Klemmenabschnitte 36
(oder der Sammelschienen 32), die über Drähte 40 miteinander
verbunden sind, eine Änderung der Schaltung zwischen den
Blöcken A1 und A2 leicht zu erreichen.
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Die Erfindung ist vorstehend in Verbindung mit einer Ausführung
beschrieben worden, bei der jeweils ein Klemmenabschnitt 36
jeder Sammelschiene 32 in eine zugehörige, in einem
isolierenden Substrat 31 ausgebildete Aufnahmenut 37 eingesetzt und fest
zwischen zwei benachbarten Substraten 31 gehalten wird. Jedoch
können die Nuten 37 auch weggelassen werden und die
Klemmenabschnitte 36 so angeordnet sein, daß sie von der einen
Seitenkante des Substrats 31 abstehen. Weiter ist die Verbindung
zwischen den Sammelschienen 32 und den Drähten 40 nicht auf
Druckschweißen begrenzt und kann durch andere übliche Mittel
vollbracht werden, wie Löten oder Ultraschallschweißen.
Zusatzlich können die Sammelschienenleiter 30 (30-1, 30-2, ...)
teilweise oder insgesamt durch gedruckte Schaltplatinen (HPC,
FPC) ersetzt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, wird erfindungsgemäß ein
elektrischer Steckverbinderkasten geschaffen, bei dem eine Änderung
der Schaltung einfach hergestellt wird und nicht verwendete
Sammelschienen weggelassen werden, und die reduziertes Gewicht
und Kosten aufweist. Weiter gestaltet die Einfachheit, mit der
eine Schaltungsänderung zu erreichen ist, den
Steckverbinderkasten der Erfindung sehr vielseitig, und es ist keineswegs
notwendig, verschiedene Arten von Sammelschienenleitern für
verschiedene Fahrzeugmodelle und Ausrüstungsgrade und für die
verschiedenen Importländer für die Fahrzeuge vorzusehen und auf
Lager zu halten.