EP1992047A1 - Anordnung zur stromverteilung sowie deren kontaktierung und absicherung der abgehenden leitungen - Google Patents

Anordnung zur stromverteilung sowie deren kontaktierung und absicherung der abgehenden leitungen

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EP1992047A1
EP1992047A1 EP07711718A EP07711718A EP1992047A1 EP 1992047 A1 EP1992047 A1 EP 1992047A1 EP 07711718 A EP07711718 A EP 07711718A EP 07711718 A EP07711718 A EP 07711718A EP 1992047 A1 EP1992047 A1 EP 1992047A1
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EP
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potential distribution
rail
distribution system
intermediate element
busbar
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Franz-Josef Lietz
Rainer Mäckel
Thomas Schulz
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Auto Kabel Management GmbH
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Auto Kabel Management GmbH
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    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2425—Structural association with built-in components
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2458—Electrical interconnections between terminal blocks

Definitions

  • the invention relates to a potential distribution system for motor vehicles with which the established cable harnesses can be streamlined.
  • the high-current distribution in vehicles is usually via flexible or highly flexible round conductors, which are combined in bundles.
  • This type of harnesses are slick and therefore often require an additional dimensionally stable cable channel.
  • the contacting of the harnesses can be made only on permanently provided discharges from the wiring harness and from the possibly existing cable channel. Intermediate taps are usually not possible or only with great effort, since they are not intended by design and not wanted.
  • preformed, rigid elements are used to stiffen the wiring harness.
  • the stiffening is achieved here by additional molded plastic elements to which the cable harness is tied.
  • the contacting of the individual lines of the wiring harness is carried out on specially provided discharges or structurally provided connectors.
  • Halogen lighting for the room lighting of rooms in buildings also known potential distribution systems for 12 volts DC.
  • flexible distribution systems have already been proposed.
  • An example of such a potential distribution system is known from DE 10017484 C2.
  • the potential distribution takes place with a rail plug system.
  • the conductor track structure is located here on a plastic carrier of the individual rail segments.
  • the rail segments with each other are connected with connecting elements to the desired overall layout of the potential distribution system.
  • the connection of the halogen lamps should be made via connectors that are plugged onto the ends of the rail segments, similar to the connecting elements.
  • junction boxes or junction boxes for busbars.
  • EP 0722200 Bl for example, it is proposed to provide lapel possibilities for the branching of cable harnesses on a rail system.
  • the housing of the rail system and the Ansteckmogzieren here are made of a synthetic resin, so that the Ansteck mecanickeit with the plastic housing of the rail system can be poured together.
  • Prior art also known from EP 0722200 Bl distribution boxes from a plastic housing, wherein the junction box is simultaneously formed as a fuse box.
  • Discharge options In particular, the protection of the derivatives often does not allow flexibility in the known rail systems. However, this is desirable for the retrofitting with additional consumers or for the handling of the different equipment variants of the motor vehicles for the electrical systems in these vehicles.
  • the solution succeeds mainly with a rail system, which provides on the stock of the busbars a numerical excess of connectivity options for further derivations.
  • the unused connection options can be completed with a blanking plug and the required connection options are contacted via an intermediate element, wherein the intermediate element can be designed as a fuse box or as an intermediate plug with integrated fuses.
  • the rail system can also be designed as a double rail system.
  • a rail can then be switched as a mass return.
  • the rail system is then especially for the commercial vehicle sector suitable to be used in the Bordnetze with Massegur arrangement.
  • Fig. 1 shows a first embodiment with a screw-on intermediate element
  • Fig. 2 shows another embodiment with a plug-in intermediate element
  • Fig. 3 shows a further embodiment with a
  • Adapter Fig. 4 shows an embodiment of a
  • Fig. 5 shows a further embodiment of a
  • Double rail system Double rail system.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the potential distribution system, in which an intermediate element 1 is formed as a fuse box and wherein the intermediate element is contacted via a screw 3 with the busbar 2.
  • the screw connection is preferably used when the busbar runs on the vehicle underbody of a motor vehicle and a through-hole is made through the underbody. This can be the case at the end of the rail but also along the course.
  • the screw connection is materially connected to the rail, for example by welding a threaded bolt in the busbar.
  • the intermediate element contains a metallic stamped grid 4, which is enclosed in a housing 5.
  • the Stangitter is formed with a plurality of electrical power branches 6. If necessary, a securing element 7 can also be simultaneously inserted in the individual current branches. preferably be contained as a cross-sectional taper in the current branch of the stamped grid.
  • Fig. 2 shows another embodiment in which the contacting of the intermediate element 1 by means of a plug connection to the busbar 2 takes place.
  • one or more contact tabs are materially bonded, e.g. by welding, clinching, soldering, etc, attached.
  • the outgoing direction of these contacts is preferably rotated by 90 ° relative to the direction of travel of the rail.
  • These contact tabs are preferably already encapsulated in the manufacturing process of the potential distribution system below with a molding compound made of plastic. On the one hand, this serves to insulate and protect the contact tabs, on the other hand, the overmoulding, as in connection with the following exemplary embodiments, can also be used as a plug housing.
  • the contact tab can be one or more parts in the departure.
  • the protective housing 5 is advantageously divided into several chambers. If not all contacts are used depending on the equipment variants, the unused chambers or contacts can be closed with a blanking plug.
  • Fig. 3 shows an exemplary embodiment, in which the intermediate element is designed as an intermediate connector Ia.
  • the adapter then also contains the fuse box.
  • the box may consist of individual securing elements 7. It is also possible to integrate several current branches and thus also several current branches into the intermediate connector. It is also possible to connect several individual adapter plugs via their housings. These individual intermediate plugs Ia can then, as in the partial view represented by clips or Steckvorncntung, which are as appropriate plug-in elements 8a and recesses 8b in the insects or introduced, are connected to each other. As a result, it is also possible retrofits, by removing the Blmdstopfen on the unused rail side plug-in elements for the adapter and inserting other intermediate plugs to make or cover variants.
  • the wiring harness for the consumers to be connected is then simply mounted on the output side of a contact tab 9 of the intermediate connector.
  • the contact of the intermediate plug with the busbar is also via a plug-in contact tab 10.
  • the housing of the rail-side contact tab 10 and the housing Ia of the intermediate connector fit into each other and can be additionally formed with a locking function that supports a secure mechanical existence of the connector.
  • the intermediate connector with the integrated fuses may also be integral with a plurality of parallel current branches, e.g. as punched grid solution, be executed.
  • the potential distribution system is designed as a double rail system.
  • the two busbars 2a, 2b to be contacted may in this case preferably be integrated in a housing 5.
  • the outgoing from the busbars contact tabs 10 on different sides of the rails, once on top of the rail 2a and once below the other rail 2b, attached.
  • the potentials of these rails can be connected, for example, to the standardized terminals 30, that is to say the input of the battery plus, and to the potential of the terminal 15, that is to say the output for ignition or travel switch, or to the switched terminal 30.
  • fuses are used on the top and bottom.
  • the potential distribution on the two busbars can also be selected such that one busbar is at the potential of the terminal 30, while the other busbar is at the potential of the terminal 31, ie return to the battery or minus or ground to the battery.
  • Such Masseschf ⁇ hrung is used for example in on-board networks of commercial vehicles. It would be sufficient if a fuse was integrated at the connection to the busbar with the potential of the terminal 30, a second fuse in the ground current path can be omitted.
  • the two busbar housings to be laid side by side are matched to each other, so that, for example, the housing of one busbar projects beyond the housing of the other busbar so that the protruding height is sufficient to make contact with the busbar with an intermediate plug in the region of the projecting height perform. This is especially the case when this protruding height is greater than the height of the intermediate connector.
  • control devices can also be connected directly to the rail system.
  • two or more rails can be used in a plane, which then several potentials can be distributed.
  • the terminal straps can be arranged either offset laterally or one above the other.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Potentialverteilungssystem für Kraftfahrzeuge, das auf Vorrat an Stromschienen einen zahlenmäßigen Überschuss an Anschlussmöglichkeiten für weitere Ableitungen vorsieht. Die nicht benötigten Anschlussmöglichkeiten können mit einem Blindstopfen abgeschlossen werden und die benötigten Anschlussmöglichkeiten werden über ein Zwischenelement kontaktiert, wobei das Zwischenelement als Sicherungsbox oder als Zwischenstecker mit integrierten Sicherungen ausgebildet sein kann.

Description

Anordnung zur Stromverteilung sowie deren Kontaktierung und Absicherung der abgehenden Leitungen
Die Erfindung betrifft ein Potentialverteilungssystem für Kraftfahrzeuge mit dem die etablierten Kabelbäume verschlankt werden können.
Die Hochstromverteilung in Fahrzeugen erfolgt in der Regel über flexible oder hochflexible Rundleiter, die in Bündeln zusammengeschlossen werden. Diese Art Kabelbäume sind oiegeschlaff und benotigen daher oft einen zusätzlichen formstabilen Kabelkanal. Die Kontaktierung der Kabelbäume kann nur an fest vorgesehenen Ausleitungen aus dem Kabelbaum und aus dem eventuell vorhandenen Kabelkanal vorgenommen werden. Zwischenabgriffe sind in der Regel nicht oder doch nur mit sehr hohem Aufwand möglich, da sie konstruktionsmäßig nicht vorgesehen und nicht gewollt sind.
In einzelnen Fällen werden auch vorgeformte, starre Elemente zur Versteifung des Kabelbaumes eingesetzt. Ein Beispiel hierfür ist aus der Siemens Patentschrift DE 3609704 C2 bekannt. Die Versteifung wird hier durch zusätzliche Formelemente aus Kunststoff erreicht, auf die der Kabelbaum aufgebunden wird. Die Kontaktierung der einzelnen Leitungen des Kabelbaumes erfolgt an speziell vorgesehenen Ausleitungen oder an konstruktiv vorgesehenen Steckverbindungen. Bei Halogenbeleuchtungen für die Raumausleuchtung von Zimmern in Gebäuden sind ebenfalls Potentialverteilungssysteme für 12 Volt Gleichspannung bekannt. Um den sehr unterschiedlichen Raumaufteilungen in Gebäuden gerecht zu werden, hat man hier bereits flexibel konfektionierbare Verteilungssysteme vorgeschlagen. Em Beispiel für ein derartiges Potentialverteilungssystem ist aus der DE 10017484 C2 bekannt. Hier erfolgt die Potentialverteilung mit einem Schienenstecksystem. Die Leiterbahnstruktur befindet sich hierbei auf einem Kunststoffträger der einzelnen Schienensegmente. Die Schienensegmente untereinander werden mit Verbindungselementen zu dem gewünschten Gesamtlayout des Potentialverteilungssystems verbunden. Der Anschluss der Halogenleuchten soll über Steckverbinder erfolgen, die vergleichbar den Verbindungselementen auf die Enden der Schienensegmente aufgesteckt werden.
Auch bekannt ist die Verwendung von Anschlussboxen bzw. von Verteilerdosen für Stromschienen. In der EP 0722200 Bl wird beispielsweise vorgeschlagen an einem Schienensystem Ansteckmoglichkeiten für die Abzweigung von Kabelbäumen vorzusehen. Das Gehäuse des Schienensystems und die Ansteckmoglichkeiten sind hierbei aus einem Kunstharz gefertigt, so dass die Ansteckmöglichkeit mit dem Kunststoffgehäuse des Schienensystems zusammen gegossen werden kann. Auch vorbekannt sind nach der EP 0722200 Bl Verteilerdosen aus einem Kunststoffgehause, wobei die Verteilerdose gleichzeitig als Sicherungsdose ausgebildet ist.
In Kraftfahrzeugbordnetzen blieben bisher Schienensysteme als Ersatz für den Kabelbaum unbekannt. Dies dürfte vor allen Dingen an den höheren Kosten von Schienensystemen liegen. Aber auch technisch bieten die bekannten Schienensysteme zuwenig Vorteile für den Einsatz in Kraftfahrzeugbordnetzen. Hauptnachteil ist die noch als unzureichend empfundene, mangelnde Flexibilität hinsichtlich der
Ableitungsmöglichkeiten. Insbesondere die Absicherung der Ableitungen lässt bei den bekannten Schienensystemen oftmals keine Flexibilität zu. Gerade dies ist aber für die Nachrüstbarkeit mit zusätzlichen Verbrauchern oder für die Handhabung der verschiedenen Ausrüstungsvarianten der Kraftfahrzeuge für die Bordnetze in diesen Kraftfahrzeugen wünschenswert .
Erfindungsgemäße Aufgabe ist es daher, ein Schienensystem vorzuschlagen, das speziell für die Potentialverteilung in Kraftfahrzeugen geeignet ist.
Die Lösung gelingt mit einem Potentialverteilungssystem nach Anspruch 1. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen und in der folgenden Beschreibung offenbart.
Die Lösung gelingt hauptsächlich mit einem Schienensystem, das auf Vorrat an den Stromschienen einen zahlenmäßigen Überschuss an Anschlussmöglichkeiten für weitere Ableitungen vorsieht. Die nicht benötigten Anschlussmöglichkeiten können mit einem Blindstopfen abgeschlossen werden und die benötigten Anschlussmöglichkeiten werden über ein Zwischenelement kontaktiert, wobei das Zwischenelement als Sicherungsbox oder als Zwischenstecker mit integrierten Sicherungen ausgebildet sein kann.
Das Schienensystem kann auch als Doppelschienensystem ausgebildet sein. Eine Schiene kann dann als Masserückführung geschaltet sein. Das Schienensystem ist dann besonders für den Nutzfahrzeugbereich geeignet, in dem Bordnetze mit Masserückführung eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiele werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem anschraubbaren Zwischenelement, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem steckbaren Zwischenelement, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem
Zwischenstecker, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für ein
Doppelschienensystem, Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
Doppelschienensystem.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Potentialverteilungssystem, bei dem ein Zwischenelement 1 als Sicherungsbox ausgebildet ist und wobei das Zwischenelement über eine Schraubverbindung 3 mit der Stromschiene 2 kontaktiert wird. Die Schraubverbindung wird vorzugsweise dann eingesetzt, wenn die Stromschiene am Fahrzeugunterboden eines Kraftfahrzeugs verläuft und eine Durchkontaktierung durch den Unterboden erfolgt. Dies kann am Ende der Schiene aber auch entlang des Verlaufs der Fall sein. Der Schraubanschluss wird stoffschlüssig mit der Schiene verbunden, z.B. durch Einschweißen eines Gewindebolzens in die Stromschiene. Das Zwischenelement enthält ein metallisches Stanzgitter 4, das in ein Gehäuse 5 eingefasst ist. Das Stangitter ist mit mehreren elektrischen Stromabzweigen 6 ausgebildet. In die einzelnen Stromabzweige kann bei Bedarf auch gleichzeitig ein Sicherungselement 7, vorzugsweise als Querschnittsverjüngung im Stromabzweig des Stanzgitters enthalten sein.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Kontaktierung des Zwischenelementes 1 mittels einer Steckverbindung an der Stromschiene 2 erfolgt. Auf der Schiene werden, je nach zu erwartender Strombelastung, ein oder mehrere Kontaktlaschen stoffschlüssig, z.B. durch schweißen, Clinchen, loten, etc, angebracht. Die Abgangsrichtung dieser Kontakte ist vorzugsweise um 90° gegenüber der Laufrichtung der Schiene gedreht. Diese Kontaktlaschen werden vorzugsweise bereits beim Herstellungsprozess des Potentialverteilungssystems im Folgenden mit einer Moldmasse aus Kunststoff umspritzt. Dies dient einerseits zur Isolation und zum Schutz der Kontaktlaschen, andererseits kann die Umspritzung, wie im Zusammenhang mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen von Bedeutung auch als Steckergehäuse genutzt werden. Die Kontaktlasche kann dabei im Abgang ein- oder mehrteilig sein. Bei mehrteiligen Abgängen ist das Schutzgehause 5 vorteilhafterweise in mehrere Kammern aufgeteilt. Werden abhangig von den Ausstattungsvarianten nicht alle Kontakte genutzt, können die ungenutzten Kammern oder Kontakte mit einem Blindstopfen verschlossen werden.
Fig. 3 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel, bei dem das Zwischenelement als Zwischenstecker Ia ausgebildet ist. Der Zwischenstecker enthalt dann auch die Sicherungsbox. Hierbei kann die Box aus einzelnen Sicherungselementen 7 bestehen. Es können auch mehrere Stromabzweige und damit auch mehrere Stromabzweige in den Zwischenstecker integriert sein. Es ist auch möglich mehrere einzelne Zwischenstecker über ihre Gehäuse miteinander zu verbinden. Diese einzelnen Zwischenstecker Ia können dann, wie in der Teildarstellung der Fig. 3a dargestellt, durch Clips- oder Steckvorncntung, die als passende Steckelemente 8a und Aussparungen 8b in die Zwischensteckergehause an- bzw. eingebracht sind, miteinander verbunden werden. Hierdurch ist es auch möglich, Nachrüstungen, durch Entfernen der Blmdstopfen an den unbenutzten schienenseitigen Steckelementen für die Zwischenstecker und Einsetzen von weiteren Zwischensteckern, vorzunehmen oder Varianten abzudecken .
Der Leitungssatz für die anzuschließenden Verbraucher wird dann einfach ausgangsseitig an einer Kontaktlasche 9 des Zwischensteckers montiert. Die Kontaktierung des Zwischensteckers mit der Stromschiene erfolgt ebenfalls über eine steckbare Kontaktlasche 10. Das Gehäuse der schienenseitigen Kontaktlasche 10 und das Gehäuse Ia des Zwischensteckers greifen passgenau ineinander und können zusätzlich mit einer Rastfunktion ausgebildet sein, die ein sicheres mechanisches Bestehen der Steckverbindung unterstutzt .
Der Zwischenstecker mit den integrierten Sicherungen kann natürlich auch einteilig mit mehreren, parallelen Stromabzweigen, z.B. als Stanzgitterlosung, ausgeführt werden .
Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel des
Potentialverteilungssystems ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist das Potentialverteilungssystem als Doppelschienensystem ausgebildet. In diesem Fall werden zwei Schienen 2a, 2b mit einem Zwischenelement, das in Fig. 4 als Zwischenstecker Ia ausgebildet ist, gleichzeitig kontaktiert. Die beiden zu kontaktierenden Stromschienen 2a, 2b können hierbei vorzugsweise in ein Gehäuse 5 integriert sein. Hierzu werden die von den Stromschienen abgehenden Kontaktlaschen 10 auf verschiednen Seiten der Schienen, einmal oben auf der Schiene 2a und einmal unten an der weiteren Schiene 2b, angebracht. Die Potentiale dieser Schienen können zum Bsp. mit der genormten Klemmen 30, also Eingang von Batterieplus, und mit dem Potential der Klemme 15, also Ausgang nach Zünd- bzw. Fahrtschalter, oder mit der geschalteten Klemme 30 verbunden sein. In diesem Fall werden ober- wie unterseitig Sicherungen eingesetzt .
Alternativ kann die Potentialverteilung auf die beiden Stromschienen auch derart gewählt werden, dass eine Stromschiene auf dem Potential der Klemme 30 liegt, während die andere Stromschiene auf dem Potential der Klemme 31, also Rückleitung zur Batterie oder Minus bzw. Masse zur Batterie, liegt. Eine solche Masserückfϋhrung wird beispielsweise in Bordnetzen von Nutzfahrzeugen eingesetzt. Hierbei wäre es ausreichend, wenn an der Verbindung zur Stromschiene mit dem Potential der Klemme 30 eine Sicherung integriert wäre, eine zweite Absicherung im Massestrompfad kann entfallen.
Will man bei einer Mehrschienenanordnung die Stromschienen nicht als Doppelschienensystem zusammenfassen, kann man natürlich auch zwei Einzelschienen mit jeweils getrennten Gehäusen nebeneinander verlegen. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 5 dargestellt. Vorzugsweise sind die beiden nebeneinander zu verlegenden Stromschienengehäuse aufeinander abgestimmt, so dass zum Beispiel das Gehäuse der einen Stromschiene das Gehäuse der anderen Stromschiene in der Höhe überragt, derart dass die überstehende Höhe ausreicht, um eine Kontaktierung der Stromschiene mit einem Zwischenstecker im Bereich der überstehenden Höhe durchzuführen. Das ist insbesondere dann der Fall wenn diese überstehende Höhe größer als die Höhe der Zwischenstecker ist. Anstelle von Zwischenelementen oder Zwischensteckern können natürlich auch Steuergeräte unmittelbar mit dem Schienensystem verbunden werden.
Weiterhin können auch zwei oder mehrere Schienen in einer Ebene eingesetzt werden, wodurch dann auch mehrere Potentiale verteilt werden können. Hierbei können die Anschlusslaschen entweder seitlich versetzt angeordnet sein oder übereinander.

Claims

Patentansprüche
1. Potentialverteilungssystem für Kraftfahrzeuge mit einem potentialführenden Schienensystem (2, 2a, 2b), das auf Vorrat an der Stromschienen einen zahlenmäßigen Überschuss an Anschlussmöglichkeiten für weitere Ableitungen hat, dadurch gekennzeichnet, dass die anzuschließenden Verbraucher über ein Zwischenelement (1,1a) an das Stromschienensystem angeschlossen werden und wobei das Zwischenelement als Sicherungsbox (1) oder als Zwischenstecker (Ia) mit integrierten Sicherungen (7) ausgebildet ist.
2. Potentialverteilungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem als Doppelschienensystem ausgebildet ist.
3. Potentialverteilungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlaschen (10) im Zwischenelement als
Stanzgitter ausgebildet sind. & . Potentialverteilungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlaschen des Zwischenelements und der Anschluss der Kontaktlaschen an den Stromschienen in einem gemeinsamen Gehäuse (5) vergossen sind.
b. Potentialverteilungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Mehrschienensystem die Stromschienengehause aufeinander abgestimmt sind.
5. Potentialverteilungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stromschienengehause das andere Stromschienengehause mindestens um die Hohe eines Zwischensteckers überragt.
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