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Diese Erfindung betrifft einen Sicherungskastenbaugruppenmodul
für das
Verbinden von elektrischen Stromleitern mit Leitern, die zu verschiedenen
elektrischen Geräten
führen, über eine
elektrische Sicherung, insbesondere für Kraftfahrzeuganwendungen.
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In einem Kraftfahrzeug ist es üblich, daß ein Sicherungskasten
bereitgestellt wird, der die meisten der elektrischen Sicherungen
von dessen elektrischer Schaltung aufweist, so daß es leicht
ist, auf einen Blick irgendwelche durchgebrannten Sicherungen zu
erkennen, ebenso wie deren Auswechselung zu erleichtern. 1 zeigt die elektrische
Anordnung eines Sicherungskastens für ein Kraftfahrzeug, wobei
die Sicherungen mit F gezeigt werden und zwischen einer
Stromversorgungsleitung P1, P2 oder P3 und
Ausgangsleitungen L1, L2 oder L3 positioniert sind.
Der durch die Leitungen P1, P2 und P3 zugeführte elektrische
Strom wird im allgemeinen durch einen Relaiskasten zugeführt, wobei
beispielsweise P1 eine direkte Leitung zur positiven Anschlußklemme
der Batterie ist, P2 eine Stromversorgung ist, die erst
nach der ersten Drehung des Zündschlüssels unter
Spannung gesetzt wird, und P3 die elektrische Stromversorgung
ist, erst wenn der Zündschlüssel vollständig gedreht
wird. Die verschiedenen Stromversorgungen sichern, daß jene Bauteile,
die erst mit elektrischem Strom versorgt werden, wenn die Zündung eingeschaltet
ist, nur Strom durch die Leitungen P2 oder P3 erhalten
werden, und jene elektronischen Bauteile, wie beispielsweise das
Alarmsystem oder die Türbeleuchtung,
die Parkleuchten, die Uhr, usw., Strom erhalten werden, selbst wenn
die Zündung ausgeschaltet
ist, indem sie mittels der Leitung P1 versorgt werden.
Die elektrischen Geräte,
die durch den Sicherungskasten versorgt werden, der daher ebenfalls
als Verteilungsstelle dafür
funktioniert, sind in den verschiedenen Zonen des Kraftwagens positioniert,
wie beispielsweise der Fahrzeugführerkabine, dem
Chassis und dem Motorraum. Wie in 1 gezeigt
wird, zeigt eine Geräteleitung Z1,
die als ein Kreis veranschaulicht wird, eine Leitung von der Sicherungsausgangsleitung L1, L2 oder L3 zur
Fahrzeugftihrerkabinenzone, die Rhombenform Z2 zeigt eine
Leitung zur Motorraumzone und das vollständig schraffierte Rechteck Z3 zeigt
eine Leitung zur Chassiszone. Die nicht schraffierten Rechtecke Z4 sind Leitungen,
die nicht benutzt werden, die aber für künftige Anwendungen reserviert
sind.
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Es ist üblich, die elektrischen leitenden
Drähte
zu Kabelbäumen
zu gruppieren, die von einem Kabelbaumhersteller dem Kraftfahrzeughersteller
geliefert werden. Die Kabelbäume
weisen im allgemeinen Anschlußklemmen
oder Verbinder an einem Ende für eine
Verbindung mit verschiedenen elektrischen Geräten und Anschlußklemmen
am anderen Ende für eine
Verbindung mit dem Sicherungskasten auf. Ein Kabelbaum gruppiert
im allgemeinen Drähte,
die mit Geräten
in einer gleichen Zone des Kraftfahrzeuges verbunden werden, um
die Montage im Kraftfahrzeug durchführbar zu gestalten.
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Um die Herstellungs- und Wartungskosten wirtschaftlich
zu gestalten, werden einige der Ausgangsleitungen L1, L2 oder L3 mit
einer Vielzahl von elektrischen Geräten (und daher einer Vielzahl
von Geräteleitungen Z1, Z2 oder Z3)
verbunden, und sie werden daher durch eine einzelne Sicherung F mit
einer der Stromversorgungsleitungen P1, P2 oder P3 verbunden.
Der Buchstabe T in 1 zeigt
die Anschlußklemme,
die die Leitung L1, L2 oder L3 mit der Sicherung F verbindet.
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Konventionelle Sicherungskästen sind
kompliziert, kostspielig herzustellen, unhandlich, neigen zu Fehlern
während
der Verdrahtung und sind schwierig zu montieren, da sie im allgemeinen
Geräteleitungen
aufweisen, die leitende Drähte
aufweisen, die an Anschlußklemmen
gecrimpt sind, die einzeln mit den Ausgangsleitungen L1, L2 oder L3 im Sicherungskasten
verbunden werden müssen.
Außerdem
könnten
die Ausgangsleitungen, die zu den verschiedenen Zonen des Kraftwagens Z1, Z2 und Z3 führen, alle
mit der gleichen Sicherung verbunden werden, wie durch die Leitungen L2 im
gestrichelten, eingekästelten
Bereich B1 der 1 gezeigt
wird, wobei diese Geräteleitungen
Anschlußklemmen
aufweisen, die einzeln mit der gemeinsamen Sicherungsleitung L2 erst
verbunden werden, sobald sie im Fahrzeug montiert wurden. Die Anschlußklemmen werden
separat gehandhabt und verbunden, was nicht nur zeitaufwendig ist,
sondern leicht zu fehlerhaften Verbindungen führen könnte.
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Es wäre daher wünschenswert, die Anschlußklemmen,
wo auch immer möglich,
in Verbindergehäusen
so zu gruppieren, daß die
Anzahl der während
der Montage des Fahrzeuges zu koppelnden Teile verringert wird.
Außerdem
würde die
Bereitstellung eines Verbindergehäuses die Anschlußklemmen
der Kabelbäume
während
des Transportes und der Montage im Fahrzeug schützen ebenso wie die Integration
von Verkeileinrichtungen daran gestatten, um fehlerhafte Verbindungen
zu vermeiden.
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Das US-A-4221455 offenbart einen
Sicherungskastenbaugruppenmodul, der ein Gehäuse mit einem Hohlraum aufweist,
der steckbar separate Abzweigverbindermodule darin aufnimmt, wobei
jeder Modul eine Abzweigklemme aufweist, die aufweist: einen Sicherungskontaktnasenabschnitt;
einen Basisabschnitt; und einen Geräteverbindungsabschnitt.
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Das US-A-4555638 offenbart einen
Baugruppenmodul, der gemeinsame Zonenverbindermodule aufweist, die
an Abzweigverbindermodule so steckbar sind, daß die Drähte der verschiedenen Kabelbäume mit
der gleichen Sicherung verbunden werden können.
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Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung,
einen Sicherungskastenbaugruppenmodul für das Verbinden elektrischer
Geräte
mit elektrischen Versorgungsleitungen über Sicherungen in einer kostenwirksamen
Weise bereitzustellen, worin die Montage leicht ist, wobei die Möglichkeit
einer fehlerhaften Montage vermieden wird.
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Das wird durch die charakteristischen
Merkmale des Patentanspruches 1 zustande gebracht. Bevorzugte Ausführungen
werden in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
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Diese Sicherungskastenverbinderbaugruppe
ist kompakt, ist kostenwirksam herzustellen, leicht zu montieren
und zu warten, ist dennoch kompakt und zuverlässig.
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Die bevorzugte Ausführung dieser
Erfindung wird jetzt mit Bezugnahme auf die beschrieben, die
zeigen:
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1 ein
Beispiel einer teilweisen elektrischen Anordnung eines Sicherungskastens;
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2 eine
Schnittdarstellung durch einen Sicherungskastenverbinderbaugruppenmodul
längs der
Linien 2-2 in 5;
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3 eine
Schnittdarstellung durch den gleichen Modul, der in 2 gezeigt wird, aber längs der Linien
3-3 in 5;
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4 eine
Darstellung in der Richtung des Pfeils 4 in 3;
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5 eine
Draufsicht des Moduls in der Richtung des Pfeils 5 in 4;
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6 eine
Stirnseitenansicht des Moduls in der Richtung des Pfeils 6 in 4;
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7 eine
Seitenansicht eines weiteren Moduls C, wie er in 1 gezeigt wird;
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8 eine
Draufsicht des Moduls in 7, wie
durch den Pfeil 8 in 7 gezeigt
wird;
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9 eine
untere Ansicht des Moduls A, wie durch den Pfeil 9 in 4 gezeigt wird;
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10 eine
untere Ansicht des Moduls C, wie durch den Pfeil 10 in 7 gezeigt wird;
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11 eine
Seitenansicht eines weiteren Moduls B, wie er in 1 gezeigt wird;
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12 eine
Draufsicht des Moduls B;
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13 eine
Stirnseitenansicht des Moduls B;
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14 eine
untere Ansicht des Moduls B;
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15 Verbindermodule,
die im Baugruppenmodul B montierbar sind und mit Drähten aus verschiedenen
Zonen verbunden werden;
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16 eine
elektrische Strompfadanordnung der Stromversorgungsleitungen der
Module A, B und C;
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17 eine
Schnittdarstellung durch einen Sicherungsverbindermodul, der im
Baugruppenmodul B montierbar ist;
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18 eine
Schnittdarstellung längs
der Linien 18-18 in 17;
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19a–19c isometrische Darstellungen von verschiedenen
Verbindennodulen gleich dem, der in 17 gezeigt
wird, für
ein Zusammenstapeln, wobei die verschiedenen Verbindermodule abweichende
Verkeilschlitze aufweisen;
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20a–20c isometrische Darstellungen der Verbindermodule,
die in 5 gezeigt werden, für ein Koppeln
mit den gestapelten Verbindermodulen aus 19a–19c
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21 eine
Schnittdarstellung längs
der Linie 21-21 in 11,
die den Verbindermodul aus 17–19 zeigt, der im Baugruppenmodul B montiert
ist;
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22 eine
isometrische Darstellung eines Sicherungsklemmenabzweigverbinders;
und
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23 und 24 eine Seitenansicht und
Draufsicht einer Sicherungsbuchsenklemme für eine Einzeldrahtverbindung.
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Zuerst mit Bezugnahme auf 1 wird die elektrische Anordnung
eines Sicherungskastens für ein
Kraftfahrzeug gezeigt, der drei verschiedene Stromleitungen P1, P2 und P3 aufweist,
die über
die Sicherungen F Strom den Ausgangsleitungen L1, L2 oder L3 zuführen, die
elektrisch mit elektrischen Geräten
verbunden sind, die in unterschiedlichen Zonen des Fahrzeuges angeordnet
sind. Geräteleitungen, die
zu elektrischen Geräten
in der Fahrzeugführerkabine
führen,
werden durch einen Kreis angezeigt, und man bezieht sich darauf
als Z1; jene, die zum Motorraum führen, werden durch eine Rhombenform
gezeigt, und man bezieht sich darauf als Z2; und schließlich jene,
die zum Chassis führen,
werden durch ein vollständig
schraffiertes Rechteck gezeigt, worauf man sich als Z3 bezieht.
Die nicht schraffierten Rechtecke, auf die man sich als Z4 bezieht,
entsprechen nicht den vorhandenen Leitungen, sondern sind vorhanden,
um eine Reserve für
künftige
Anwendungen zu zeigen.
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Um die Anzahl der Sicherungen zu
veningern, werden bestimmte Ausgangsleitungen, wie beispielsweise L1 oder L2,
mit mehr als einem elektrischen Gerät verbunden, beispielsweise
drei Geräten. Bestimmte
Leitungen, wie beispielsweise L1, werden mit einzelnen
Geräten
mittels einer einzelnen Geräteleitung
verbunden, beispielsweise Z3, die zur gleichen Zone des
Fahrzeuges führt,
wobei andere Leitungen, wie beispielsweise L2, mit einer
Vielzahl von Geräten
mittels einer Vielzahl von Geräteleitungen verbunden
werden, beispielsweise Z1, Z2 und Z3,
die zu verschiedenen Zonen des Fahrzeuges führen. Da die Geräteleitungen Z1, Z2 und Z3 jeweils
zu einem unterschiedlichen Kabelbaum für Montagezwecke gehören, müssen die
Geräteleitungen Z1, Z2 und Z3 separat
mit der Ausgangsleitung L2 während der Montage des Fahrzeuges
verbunden werden.
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Um die Fahrzeugmontagezeit und die
-kosten zu verringern, werden die Verdrahtungskabelbäume des
Fahrzeuges beim Kabelbaumhersteller so komplett wie möglich hergestellt,
innerhalb des Kraftwagens ausgelegt und mit den elektrischen Geräten an einem
Ende und dem Sicherungskasten am anderen Ende verbunden. Um die
Montagezeit zu verringern, ist es daher erforderlich, die Handhabung
der Kabelbäume
zu verringern, sobald sie im Kraftwagen installiert sind, und daher
die Anzahl der Verbindungen, die zwischen den Kabelbäumen und
dem Sicherungskasten vorgenommen werden. Wie nachfolgend zu sehen
ist, wird eine verringerte Handhabung durch Gruppieren von Anschlußklemmen
der Ausgangsleitungen in Verbindergehäusemodulen bewirkt, die danach
einfach an Ort und Stelle in einen Sicherungskastenverbinderbaugruppenmodul A, B oder C innerhalb
einer Sicherungskastenbaugruppe eingeschnappt werden können, die
durch das Reckteck 2 in 1 dargestellt
wird.
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Wie es bereits erwähnt und
in 1 gezeigt wird, werden
einige der Sicherungen F mit nur einer Geräteleitung Z1, Z2 oder Z3 verbunden,
und einige werden mit mehr als einer Geräteleitung, beispielsweise Z1, Z2 und Z3,
verbunden, wie durch einige Beispiele im Kasten B1 in gestrichelter
Linie gezeigt wird. Jene Geräte,
die alle zur gleichen Zone des Fahneuges führen und mit einer gemeinsamen
Sicherung verbunden sind, werden so gezeigt, daß sie mit der Sicherung mittels
einer gemeinsamen Leitung L3 verbunden sind. Jene Sicherungen,
die mit einer Vielzahl von elektrischen Geräten verbunden sind, die aber
jeweils zu einer anderen Zone des Fahneuges führen, werden so gezeigt, daß sie mit
den Geräteleitungen Z1, Z2 und Z3 mittels
einer gemeinsamen Leitung L2 verbunden sind. Jene Sicherungen,
die mit einem einzelnen Gerät
verbunden sind, d. h., die nur eine Leitung Z1, Z2 oder Z3 aufweisen,
werden so gezeigt, daß sie
mit den Sicherungen mittels der Leitungen L1 verbunden
sind. Das Einteilen des Sicherungskastens 2 in separate
Module A, B und C erleichtert die Herstellung
und die Montage der Module im Sicherungsbaugrvppenkasten, um die
Herstellungs- und Handhabungskosten zu verringern ebenso wie zu
gestatten, daß Module
weggelassen werden. Der Modul A entspricht beispielsweise
nur speziellen Auswahlmöglichkeiten,
aber wenn diese nicht erforderlich sind, kann der Modul A weggelassen
werden, wodurch die Kosten verringert werden.
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Der Modul A wird jetzt im Detail
beschrieben und ist ein Muster für
Ausführungen,
die L1- oder L3-Leitungen (oder beide) aufweisen,
d. h., entweder ein Gerät
ist mit der Sicherung F verbunden oder eine Vielzahl von
Geräten,
die zur gleichen Zone des Kraftwagens führen, isst mit einer der Sicherungen verbunden.
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Zuerst mit Bezugnahme auf 2 bis 6 und 9 wird
der Modul A gezeigt, der ein Gehäuse 10 aufweist, das
aufweist: Strombuchsenaufnahmehohlräume 12, die sich in
die Stromklemmenaufnahmehohlräume 14 erstrecken;
Einzelgeräteklemmenaufnahmehohlräume 16;
und Verbindermodulaufnahmehohlräume 18.
Im Modul A sind montiert: Stromklemmen 19, 20 und 21;
Einzelgeräteklemmen 22, 23;
und Verbindennodule 24, die Gehäuse 26 und darin montierte
Mehrfachgeräteklemmen 27 aufweisen.
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Die Verbindermodule 24 weisen
Verkeilelemente 29 auf, die sich von einer Vorderfläche 25 des Moduls
aus erstrecken, wobei die Verkeilelemente 29 mit komplementären Verkeilelementen 31 des Gehäuses 10 des
Moduls A zusammenwirken können, um eine richtige einzige
Montage der Verbindermodule 24 am Baugruppenmodul A zu
sichern. Im Modul A sind drei separate Stromklemmen 19, 20, 21 für eine Verbindung
mit den drei verschiedenen Stromleitungen P2, P1 und
bzw. P3 vorhanden, wobei die Stromleitungen aus leitenden
Drähten
bestehen, die an Buchsenklemmen 28 gecrimpt sind, die in
den Strombuchsenaufnahmehohlräumen 12 aufgenommen
werden, wobei jede Strombuchsenklemme 28 elektrisch mit
Kontaktnasen 30 der Sicherungsstromklemmen 19, 20 oder 21 verbunden
wird. Wie in 4 und 9 zu sehen ist (9 zeigt nicht die Strombuchsenklemmen 28 und
die Geräteklemmen 22 dann),
weist die Stromklemme 21 zwei Paar nebeneinanderliegende
Sichentngskontakmasenaufnahmekontakte 32 für eine Verbindung
mit den Sicherungskontaktnasen 33 auf. Letztere Konstruktion
entspricht der Stromversorgungsleitung P3 des Moduls A,
wie in der elektrischen Anordnung der 1 gezeigt
wird.
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Mit Bezugnahme auf 22 wird eine teilweise gefertigte Stromklemme 20, 21 oder 19 gezeigt,
wobei die Stromklemmen aus zwei Blechen 34 und 36 gestanzt
und geformt werden, die an den oberen Enden die Sicherungskontaktnasenaufnahmekontakte 32 aufweisen,
die über
einen Basisabschnitt 38 mit den Kontakmasen 30 verbunden
sind, die an einer Schweißnaht 40 für das Zusammenhalten
der zwei Streifen 34, 36 miteinander verschweißt sind. Die
Kontakte 32 oder Kontakmasen 30 können aus dem
Basisabschnitt 38 längs
der Schnittlinien 42 getrennt werden, oder der Basisabschnitt 38 kann
längs der
Linien 44 getrennt werden, um so die geeignete Position
und Anzahl der Kontaktnasen ebenso wie der Kontakte zu liefern,
um beispielsweise die Anschlußklemme 21 oder 30 zu
liefern, ohne daß im
wesentlichen die Stanz- und Formgebungswerkzeuge verändert werden
müssen,
die zur Herstellung der Anschlußklemmen
erforderlich sind. Es ist eine einfache und kostenwirksame Lösung, ein
gemeinsames Stanz- und Formgebungswerkzeug für die Anschlußklemmen
mit Modifikationen am Werkzeug für
das Entfernen von Abschnitten längs
der Schnittlinien 42, 44 bereitzustellen, im Gegensatz
dazu, daß man
ein separates Stanz- und Formgebungswerkzeug für jede unterschiedliche Anschlüßklemme,
beispielsweise 21 und 30, zur Verfügung hat.
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Mit Bezugnahme auf 23 und 24 wird
die Einzelgeräteklemme 22 gezeigt,
die ein Paar Sicherungskontakmasenaufnahmekontakte 46 aufweist, die
sich in einen Basisabschnitt 48 hinein erstrecken, der
darauf elastische Einrastzungen 49 aufweist, wobei sich
die Basis 48 in einen Schneidklemmkontaktabschnitt (IDC-Abschnitt) 50 erstreckt,
der sich in einen Zugentlastungsabschnitt 52 hinein erstreckt,
der crimpbare Arme 53 für
das Crimpen um einen leitenden Draht 54 herum (in 2) aufweist, der zum entsprechenden
elektrischen Gerät
führt.
Im Modul A entspricht der einzelne Geräteleitungsdraht 54 einer Z3-Geräteleitung.
Der Schneidklemmkontaktabschnitt 50 weist ein Paar Schneidklemmkontaktschlitze 56 für das Aufnehmen
des leitenden Drahtes 54 darin auf, um einen elektrischen
Kontakt mit dessen leitenden Litzen in gleicher Weise wie bei der
gut bekannten Technologie der Schneidklemmkontakrverbindung herzustellen.
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Mit Bezugnahme auf 3 wird die Mehrfachgeräteklemme 27 gezeigt,
die einen Sicherungskontakmasenaufnahmeverbindungsabschnitt 60 aufweist,
der sich in einen Basisabschnitt 62 hinein erstreckt, der
an einem Abzweigschneidklemmkontaktabschnitt 64 für ein elektrisches
Verbinden einer Vielzahl von leitenden Drähten 66, 67, 68 daran
befestigt ist. Jeder der Drähte 66, 67, 68 führt zu einem
anderen elektrischen Gerät,
wobei die Drähte
den Z3-Geräteleitungen
entsprechen, die mit der Ausgangsleitung L3 des Moduls A verbunden
sind.
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Die Montage des Moduls A wird
jetzt beschrieben. Erstens werden die Stromklemmen 19, 20 und 21 am
Gehäuse 10 des
Baugruppenmoduls A durch Einsetzen der Stromklemmen in
ihre entsprechenden Stromklemmenaufnahmehohlräume 14 montiert, bis
die Einrastzungen 39 mit Arretiervorsprüngen 80 der Hohlräume 14 (siehe 3) in Eingriff kommen. Die
Einzelgeräteklemmen 22 werden ebenfalls
am Gehäuse 10 des
Baugruppenmoduls A durch Einsetzen der Klemmen 22 in die
Einzelgeräteklemmenaufnahmehohlräume 16 montiert,
bis die Einrastzungen 49 an den Anetiervorsprüngen innerhalb
des Hohlraumes 16 in Eingriff kommen, um die Einzelgeräteklemme
darin zu halten. In diesem Stadium der Montage kann (können) der
Modul (die Module) A (B und C) dem Kabelbaumhersteller
geliefert werden, der die leitenden Drähte 54 mit den Einzelgeräteklemmen
durch Stopfen der Drähte 54 in
die Schneidklemmkontaktschlitze 56 und Crimpen der Zugentlastungskontaktnasen 53 um
die isolierende Umhüllung
des Drahtes herum verbinden kann. Die Gehäuse der Module A, B und C weisen äußere Seitenwände 55, 57 und
bzw. 59 (siehe 5, 8 und bzw. 12)
mit Aussparungen 61 (siehe 4)
gegenüberliegend
den Einzelgeräte-Schneidklemmkontaktverbindungsabschnitten 50 auf,
um den Durchgang des leitenden Drahtes 54 und des Stopfwerkzeuges
für ein
Verbinden damit zu gestatten. Da alle elektrischen Geräte für eine Verbindung
mit dem Modul A im Chassis des Fahrzeuges vorgefunden werden, d.
h., nur mit den Geräteleitungen Z3 verbunden werden,
wird der Hersteller des Kabelbaumes den "Z3"-Kabelbaum
so herstellen, daß alle
oder die meisten der Kabel eingeschlossen sind, die vom Sicherungskasten
zu den verschiedenen Geräten
im Chassis Z3 führen.
Der Kabelbaum würde
elektrische Verbinder am Chassisende für eine Verbindung mit den elektrischen
Geräten
aufweisen, und am anderen Ende den Baugruppenmodul A, der
mit den Drähten 54 des
"Z3"-Kabelbaumes verbunden ist, und möglicherweise ebenfalls die
Baugruppenmodule B und/oder C, die mit den einzelnen
Geräteleitungen
in einer gleichen Weise wie beim Modul A verbunden sind.
Wenn die Module B oder C ein Vorherrschen von
einzelnen Geräteleitungen
aufweisen, die von der gleichen Zone des Kraftwagens wie der Modul A kommen,
dann könnten
sie mit dem gleichen Kabelbaum verbunden werden. Die Module A, B oder C könnten natürlich in
einer derartigen Weise unterteilt werden, daß einzelne Geräteleitungen
nur von einer Zone des Kraftfahrzeuges mit einem speziellen Modul
verbunden werden, so daß alle
Einzelgeräteklemmen 22 des
Moduls mit den leitenden Drähten 54 am
Herstellungsort des Kabelbaumes verbunden werden können. Als
Beispiel, wenn ein Modul zwei Einzelgeräteklemmen aufweist, von denen
eine mit einer Geräteleitung Z3 und
die andere mit einer Geräteleitung Z1 verbunden
ist, wäre
es nicht möglich,
beide einzelne Gerätedrähte am Modul
am Herstellungsort des Kabelbaumes anzuschließen, weil die Leitungen Z1 und Z3 zu
verschiedenen Kabelbäumen
gehören,
die getrennt bleiben müssen,
bis sie im Kraftfahrzeug montiert sind.
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Die Kabelbäume können danach im Fahrzeug montiert
und die Module A, B und C miteinander
innerhalb des Sicherungskastens 2 befestigt werden. Die
Module A, B und C werden mit ineinandergreifenden
schwalbenschwanzförmigen
Schlitzen und Vorsprüngen 86 und
bzw. 88 zusammengehalten (siehe 14).
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Der vorangehend erwähnte "Z3"-Kabelbaum würde ebenfalls
die leitenden Drähte 66, 67 und 68 einschließen, die
zu den Mehrfachgeräteklemmen 27 führen, wobei
die Montage dieser unabhängig
durch ein erstes Einsetzen der Mehrfachgeräteklemmen 27 in das
Verbindermodulgehäuse 26 bewirkt
werden kann, bis die Einrastzungen 63 mit den Anetiervorsprüngen des
Gehäuses
in Eingriff kommen, und danach die Drähte 66 bis 68 in
die entsprechenden Schneidklemmschlitze der Anschlußklemme 27 für eine elektrische
Verbindung damit gestopft ebenso wie die Zugentlastungskontakmasen
gecrimpt werden. Das Verbindermodulgehäuse 26 weist eine
Seitenwand auf, die Aussparungen 65 (siehe 3) für den
Zugang der Drähte
und des Stopfwerkzeuges zum Schneidklemmkontakt-Abzweigabschnitt 64 aufweist.
Danach kann der Schneidklemmkontakt-Abzweigverbindermodul 24 in
den entsprechenden Aufnahmehohlraum 18 des Baugruppenmodulgehäuses 10 eingesetzt
werden, wobei die zusammenwirkenden Verkeilelemente 29, 31 sichern,
daß der
Modul 24 in den richtigen Baugruppenmodulhohlraum 18 eingesetzt
wird. Der Schneidklemmkontakt-Abzweigverbindermodul 24 ist
mit Anetiervorsprüngen 88 versehen,
die mit einem Vorsprung 90 des Gehäuses 10 für das Arretieren
des Verbindermoduls 24 innerhalb des Baugruppenmoduls A zusammenwirken
können. Die
Montage des Verbindermoduls 24 am Baugruppenmodul A kann
entweder am Herstellungsort des Kabelbaumes oder dann bewirkt werden,
sobald der Baugruppenmodul A am Sicherungskasten 2 montiert
ist, in Abhängigkeit
davon, was auch immer zweckmäßig oder
möglich
ist. Letzteres wäre
der Fall, wenn der Baugruppenmodul A, B, C wäre, um einen
Verbindermodul von einem Kabelbaum (d. h., Zone) anders als dem
Kabelbaum aufzunehmen, mit dem der Modul vorläufig am Herstellungsort des
Kabelbaumes verbunden wird. Beispielsweise kann ein Modul hauptsächlich mit
Geräten
in der Chassiszone, d. h., Z3, mittels eines ersten gemeinsamen
Kabelbaumes verbunden werden. Dieser erste Kabelbaum könnte daher
am Modul (A, B oder C) am Herstellungsort
des Kabelbaumes vormontiert werden. Wenn der Modul (A, B oder C)
ebenfalls bestimmte Verbindungen zu Geräten zeigt, die zu einem zweiten separaten
Kabelbaum gehören
(die beispielsweise zum Motorraum gehen), dann können die entsprechenden Drähte des
zweiten Kabelbaumes an den Schneidklemmkontakt-Abzweigverbindermodulen 24 am
Herstellungsort des Kabelbaumes vormontiert und danach während der
Montage des Fahrzeuges in den Modul (A, B oder C)
gesteckt werden, wenn sowohl der erste als auch der zweite Kabelbaum
im Fahrzeug montiert werden.
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Sobald der Baugruppenmodul A an
den anderen Baugruppenmodulen B und C und am Sicherungskasten 2 montiert
ist, können
dann die Strombuchsen, die an die Stromleitungen (P1, P2 und P3) gecrimpt
sind, durch die Unterseite des Sicherungskastens 2 in die
Strombuchsenaufnahmehohlräume 12 des
(der) Baugruppenmoduls(e) A (, B und C)
für eine
Verbindung mit den Flachkontakten 30 eingesetzt werden.
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Die Montage der Mehrfach- und Einzelgeräteklemmen
an den anderen Modulen C und B wird in einer ähnlichen
Weise wie der bewirkt, die bereits vorangehend für den Modul A beschrieben
wurde. Im Fall des Moduls C, wie beispielsweise in 7 gezeigt wird, sind nur
Einzelgeräteklemmen 22 für eine Zone
(Z1, Z2 oder Z3) vorhanden, die daran
montiert werden, wobei die Verbindung der Geräteleitungen mit den Einzelgeräteklemmen
des Moduls C am Herstellungsort des Kabelbaumes bewirkt
wird und der vollständig
angeschlossene Modul C danach am Sicherungskasten 2 montiert
und an den Modulen A und B mittels der schwalbenschwanzfdrmigen
Verbindungen montiert wird, wie es bereits vorangehend erwähnt wurde
(siehe ebenfalls 14).
Ein Zugang zum Sicherungskasten 2 wird so bereitgestellt,
daß die
Baugruppenmodule A, B und C und ebenfalls
die verschiedenen Verbindermodule 24 in den Sicherungskasten
von einem unteren Ende für
eine Montage dort zusammen eingesetzt werden können; die Verbindermodule 24 werden
schnell in ihre entsprechenden verkeilten Aufnahmehohlräume 18 eingesetzt
und durch Einschnappen eingepaßt.
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Es sollte ebenfalls bemerkt werden,
daß die Baugruppenmodule A, B und C so
angeordnet werden, daß die
Stromklemmen im wesentlichen um und in unmittelbarer Nähe einer
Mittellinie 90 angeordnet werden (siehe 14), die die Module A, C einerseits
und B andererseits trennt, wobei die Einzelgeräteklemmen 22 zu
den äußeren gegenüberliegenden
Seiten 92, 94 hin liegen (siehe 9, 10 und 14). Letzteres vermeidet
nicht nur unordentliche und komplizierte Drähte durch deutliches Trennen
der Strom- und Geräteleitungen,
sondern gestattet ebenfalls einen leichten Zugang zur Schneidklemmkontaktverbindung
und -trennung der einzelnen Gerätedrähte 54 betreffs
der Einzelgeräteklemmen 22 für eine Schneidklemmkontaktverbindung
damit.
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Es ist wichtig, die Stromleitungen
und die Geräteleitungen
zu trennen, und das wird mit Bezugnahme auf 9, 10, 14 und 16 erklärt, wobei 16 die Verteilung der Stromversorgung
von den drei ankommenden Stromleitungen P1, P2 und P3 zeigt,
die von einem Relaiskasten (nicht gezeigt) kommen. Bei diesem Beispiel
wird die Stromversorgung eher innerhalb des Sicherungskastens verteilt, als
daß eine
große
Vielzahl von Stromleitungen vom Relaiskasten zugeführt wird.
Nur drei Leitungen P1, P2 und P3, die
die erforderlichen Ströme
für alle
elektrischen Geräte
führen,
die vom Sicherungskasten versorgt werden, werden vom Relaiskasten
zugeführt.
Die Leitungen, die vom Relaiskasten ankommen, werden in 16 durch die Pfeile veranschaulicht,
die mit P1R, P2R und P3R gekennzeichnet sind,
und jede besteht aus einem leitenden Draht mit dem erforderlichen
Querschnitt für
das Führen
des erforderlichen Stromes für
den gesamten Sicherungskasten, wobei die Drähte an eine Buchsenklemme gecrimpt
sind, wie beispielsweise die Anschlußklemme 28, die in 2 gezeigt wird, aber möglicherweise
mit größeren Abmessungen.
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Wie in 16 und
in 9 zu sehen ist, weist
der Modul A vier separate Kontakmasen 30 (in 9 schräg schraffiert gezeigt) für das Aufnehmen von
Strombuchsen 28 in den Hohlräumen 12 auf, wobei
vier verschiedene Kontaktnasen 30 mit 30a, 30b, 30c und 30d für Unterscheidungszwecke
gekennzeichnet sind. Die Kontakmase 30a wird von der ankommenden
Stromversorgungsleitung P1R versorgt, die mit einer Stromklemmenkontaktnase 30e im
Baugruppenmodul B verbunden ist. Die Kontakmase 30e ist über einen
leitenden Draht mit einer Kontaktnase 30f im Modul C verbunden,
die mit einer weiteren Kontaktnase 30g mittels einer Klemmenkonstruktion einheitlich
ist, wie in 22 gezeigt
ist, die über
einen leitenden Draht 26 mit der Kontaktnase 30a verbunden
ist. Die leitenden Drähte
weisen die Buchsenklemmen 28 für eine Verbindung mit den Kontakmasen 30a bis 30e auf,
wie in 2 gezeigt wird.
Es sind daher nur drei ankommende Stromversorgungsleitungen P1R, P2R und P3R vorhanden,
wobei die Stromverteilung innerhalb des Sicherungskastens erfolgt.
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Um die Fertigungskosten wirtschaftlich
zu gestalten, werden die Stromklemmen 19, 20 und 21 aus
einem Blechausgangsmaterial mit der gleichen Dicke hergestellt,
jedoch können
die Stromführungsforderungen
der verschiedenen Stromklemmen ziemlich unterschiedlich sein, und
jene Stromklemmen, die sehr hohe Ströme führen (beispielsweise 30e),
können
eine zusätzliche
Dicke durch Abkanten eines zusätzlichen
Streifens 98 der Kontakmase 30 aufweisen, wie
in 2 gezeigt wird. Zusätzlich wird die
Größe der Buchsenklemmen 28 für eine Verbindung
mit den Flachkontakten 30 entsprechend den elektrischen
Stromführungsforderungen
bemessen werden.
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Im Gegensatz zum Verbinden einzelner
leitender Drähte 26 zwischen
den Stromklemmen der Module A, B und C wäre es ebenfalls
denkbar, eine vormontierte Verbinderanordnung bereitzustellen, die mit
den Leitungen P1R, P2R, P3R verbunden
ist, und die einen Verteilungsschaltkreis und Buchsenklemmen aufweist,
die mit den Anschlußklemmen 30a–e in
Eingriff kommen können.
Eine derartige Verbinderanordnung wäre schnell und einfach an die Stromklemmen
als eine Einheit steckbar, wobei es passender ist, diese Verbinderanordnungseinheit herzustellen,
um die Verdrahtungsmontage des Sicherungskastens 2 am Ort
der Kraftfahrzeugherstellung weiter zu verringern. Bei letzterem
ist es ein großer
Vorteil, daß man
Stromklemmen zur Verfügung hat,
die um die Mittellinie 90 herum gruppiert sind, ohne daß sie die
Geräteleitungen
kreuzen.
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Wieder mit Bezugnahme auf 1 wurde bereits erwähnt, daß einige
Sicherungen mit einer Vielzahl von elektrischen Geräten verbunden
sind, die sich in unterschiedlichen Zonen des Fahrzeuges befinden,
wie beispielsweise jene, die innerhalb des gestrichelten Rechteckes B1 im
Modul B abgebildet werden. Die leitenden Drähte, die
zu verschiedenen Zonen des Fahrzeuges führen, werden zu unterschiedlichen
Kabelbäumen
gehören
und werden daher getrennt im Fahrzeug montiert. Sie können daher nur
mit dem Baugruppenmodul B am Ort der Kraftfahrzeugmontage
eher als beim Hersteller der Kabelbäume verbunden werden. Wie es
bereits erwähnt wurde,
ist es wünschenswert,
nicht nur die Montagezeit der elektrischen Verbindungen des Kastens B1 zu
verringern, sondern ebenfalls die Gefahr von fehlerhaften Verbindungen
zwischen dem Sicherungskasten und den elektrischen Geräten zu eliminieren. Letzteres
wird erreicht, indem jene Geräteleitungen gruppiert
werden, die zu gemeinsamen Zonen Z1, Z2 oder Z3 des
Fahrzeuges in einem Verbindermodul führen, der am Baugnippenmodul
B in einer schnellen, einfachen und fehlerfreien Weise montiert
werden kann, wie es jetzt mit Bezugnahme auf 14 bis 21 beschrieben
wird.
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Zuerst mit Bezugnahme auf 17 und 18 wird ein Verbindermodul 100 gezeigt,
der ein Gehäuse 102 und
eine Kontaktnasenabzweigklemme 104 aufweist, die einen
Sicherungskontaktnasenaufnahmekontaktabschnitt 106 aufweist,
der sich in einen Basisabschnitt 107 hinein erstreckt,
der sich dann in eine Vielzahl von Steckernasen 108 erstreckt,
die durch Kontakmasentrennwände 110 des
Gehäuses 102 getrennt
werden. Das Gehäuse 102 weist
ein Verkeilelement 112 auf, das mit einem komplementären Verkeilelement 114 (siehe 21) des Modulgehäuses für die richtige
Montage des Verbindermoduls 100 im Baugruppenmodul B zusammenwirken
kann. Die Kontaktnasen 108 werden elektrisch und mechanisch
mit dem Sicherungskontakmasenaufnahmekontaktabschnitt 106 durch
den Basisabschnitt 107 verbunden, wobei die Kontaktnasen 108 daher
den Ausgangsverbindungspunkten für
die Geräteleitungen
in den Zonen Z1, Z2 und Z3 entsprechen,
die mit einer gemeinsamen Sicherung F verbunden sind, wie im
Rechteck B1 in 1 zu
sehen ist. Wie in 2) ezeigt
wird, kann der Verbindermodul 100 am Baugruppenmodul B montiert
werden, indem der Verbindermodul 100 einfach in einen Verbindermodulaufnahmehohlraum 116 eingesetzt
wird, nachdem vorher Stromklemmen 118 an einem Gehäuse 120 des Baugruppenmoduls B in
einer Weise gleich der montiert wurden, die bereits für die Montage
des Moduls A beschrieben wurde. Im Fall des Moduls B können die
Verbindermodule 100 jedoch vorher am Baugruppenmodulgehäuse 120 aus
der Sicht der Verbinderherstellung montiert werden.
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Mit Bezugnahme auf 19a bis 19c werden
zwei weitere Verbindermodule 100a und 100b gezeigt,
wobei letzterer dem Verbindermodul 100 sehr ähnlich ist,
aber die Schlitze 122a, 122b in den Basiswänden 124a, 124b der
Verbindermodulgehäuse 112a, 112b entsprechend
aufweist, die unterschiedlich zu den Schlitzen 122 in einer
Basiswand 124 des Verbindermoduls 100 positioniert
sind.
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Die Verbindermodule 100, 100a und 100b sind
alle im Gehäuse 120 des
Baugruppenmoduls B in einer nebeneinanderliegenden Weise
montierbar, wie deutlich in 14 gezeigt
wird, und sie liefern Verbindungspunkte für die neun Geräteleitungen,
die im Rechteck B1 in 1 gezeigt
werden. Jetzt mit Bezugnahme auf 15 und 20a bis 20c werden gemeinsame Zonenverbindermodule 130, 132, 133a und 133b gezeigt,
wobei die Verbindermodule 130 bis 133b Klemmenaufnahmehohlräume 134 darin
für das
Aufnehmen von Buchsenklemmen aufweisen, die mit den Steckerfachkontakten 108 der
Verbindermodule 100 bis 100b in Eingriff kommen
können,
wobei die Klemmenaufnahmehohlräume 134 durch
die Klemmengehäuseabschnitte 136 umgeben werden,
die durch die Verkleilstege 138 im Fall der Module 130 und 132 miteinander
verbunden sind. Die Klemmengehäuse 136a und 136b der
Module 133a und bzw. 133b werden nicht miteinander
verbunden, weisen aber dennoch Verkleilvorsprünge 138a und bzw. 138b auf.
Der mittlere Gehäuseabschnitt 140 des
Verbindermoduls 130 nimmt nicht eine Buchsenklemme auf,
weist aber dennoch einen Hohlraum 142 dort hindurch für das Aufnehmen
einer der Kontaktnasen 108 auf, wenn der Modul 130 am Baugruppenmodulkasten B1 montiert
wird. Die Position des Gehäuseabschnittes 140 entspricht
einer Ausgangsverbindung für
eine Geräteleitung Z3,
die gegenwärtig
nicht benutzt wird, und erfordert daher nicht eine Anschlußklemme.
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Der Verbindermodul 130 nimmt
Buchsenklemmen auf, die mit den Geräteleitungen Z3 verbunden
sind, und entspricht jenen Geräten,
die in der senkrechten Reihe B1a des Kastens B1 vorgefunden werden,
wie in 1 gezeigt wird,
wobei der Verbindermodul 132 für eine Verbindung mit den Geräteleitungen Z2 vorhanden
ist, die in der senkrechten Reihe B1b vorgefunden werden,
und die Module 133a, 133b werden mit den Geräteleitungen Z1 verbunden, wie
in der senkrechten Reihe B1c in 1 gezeigt wird. Der Verbindermodul 130 kann
auf diese Weise vorher am Kabelbaum für die elektrischen Geräte montiert
werden, die in der Chassiszone vorgefunden werden, aus der Sicht
der Herstellung der Kabelbäume,
und gleichfalls kann der Modul 132 am Kabelbaum der Fahrzeugführerkabinenzone
vorher montiert werden. Die Montage der Verbindermodule 130, 132,
133a und 133b am Baugruppenmodul B kann danach schnell und leicht
durch einfaches Stecken in die Module im Eingriffszustand mit den
Flachkontakten 108 bewirkt werden, wodurch die gemeinsamen
Zonenverbindermodule 130 bis 133, wie sie in 15 gezeigt werden, im wesentlichen
senkrecht zu den Kontaktnasenabzweigverbindermodulen 100, 100a, 100b angeordnet
werden. Die Verkeilstege 138 werden in die Schlitze 122, 122a, 122b eingesetzt
und gestatten nicht nur das Zusammenkoppeln der quer verlaufenden
Verbindermodule 130–133b, 100–100b,
sondern liefern ebenfalls eine Verkeileinrichtung, um zu sichern,
daß die
Module 130, 132, 133a und 133b eindeutige Positionen
innerhalb des Baugruppenmoduls B aufweisen, um jegliches Risiko einer
fehlerhaften Montage zu eliminieren. Das Koppeln der Module 100–100b und
der Module 130–133b in
Querrichtung liefert daher eine Lösung bei optimalem Gruppieren
der Kabelbaumdrähte ebenso
wie eine schnelle und fehlerfreie Verbindung der elektrischen Geräte mit dem
Sicherungskasten B. Die Verbindermodule 133a und 133b werden
nicht in einem gemeinsamen Gehäuse
verbunden, da es vorteilhaft sein kann, bestimmte Verbindermodule
in separaten Teilen bereitzustellen, beispielsweise können jene
Geräte
im Motorraum vorteilhafterweise zum Sicherungskasten aus separaten
Richtungen infolge der naheliegenden Position des Sicherungskastens
innerhalb des Motorraumes geführt
werden.
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Vorteilhafterweise gestattet daher
die Modulkonstruktion, und insbesondere das Gruppieren der elektrischen
Drähte
von verschiedenen elektrischen Geräten, die mit der gleichen Sicherung
verbunden sind, zu einem einzelnen Verbindermodul, der in einen
Baugruppenmodul steckbar ist, eine schnelle Verbindung der elektrischen
Geräte
mit dem Sicherungskasten ebenso wie eine fehlerfreie Verbindung infolge
der zusammenwirkenden Verkeileinrichtungen, die an den Verbindermodulen
und den Baugruppenmodulen vorhanden sind. Außerdem können die elektrischen Geräte von verschiedenen
Teilen eines Fahrzeuges, die aber mit der gleichen Sicherung verbunden
sind, in Verbindermodulen zusammen gruppiert werden, die in Querrichtung
mit Abzweigverbindermodulen in Eingriff kommen können, die in den Baugruppenmodulen
montiert sind, wodurch die Anzahl der Verbindungen verringert wird,
die in der Fahrzeugmontagestraße
vorgenommen werden. Diese Verbindermodule können ebenfalls mit Verkeileinrichtungen
versehen sein, die mit Verkeileinrichtungen des Sicherungskastenbaugruppenmoduls
zusammenwirken können,
um so fehlerhafte Verbindungen zu vermeiden. Ebenfalls vorteilhaft
ist die Anordnung der Stromversorgungsklemmen um eine Mittellinie
des Sicherungskastens herum, während die
Anschlußklemmen
für die
Verbindung mit verschiedenen elektrischen Geräten an den äußeren Seiten des Sicherungskastens
angeordnet werden, wodurch ein Überkreuzen
der Stromversorgungs- und Geräteleitungen
vermieden wird, wodurch bewirkt wird, daß die Verdrahtung einfacher
zu montieren und zu warten ist. Ein weiterer Vorteil beim Bereitstellen
der Verbindermodule und der Baugruppenmodule ist die Fähigkeit,
daß viele
dieser Teile für
einen unterschiedlichen Sicherungskasten wiederverwendet werden
können,
wodurch die Herstellung von kostenwirksamen Variationen gestattet
wird.