JP2001512277A - 消費装置に電位を分配するための電位分配系並びに適切なコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、消費装置に電位を分配するための電位分配系並びにこれに適したコネクタに関する。電位分配系は、中央の給電線を有し、これに、消費装置に対するコネクタがクランプ装置、有利には切断式クランプ装置を用いて任意に選択可能な個所に接続されかつ消費装置に対する各コネクタは自己復帰する電気的な安全エレメントを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、例えば自動車において消費装置に電位を分配するための電位分配系
、並びに適当なコネクタに関する。

【０００２】 自動車における電気的な消費装置の数は連続的に増大している。特別装備およ
び類似のもののために比較的多くの種々多様なバリエーションにおいてこのこと
は、異なった装備バリエーションに対して、それぞれ異なって設計されている、
最適に選定されたワイヤハーネスを各車両に設けるべきでるかまたは部分的にし
か利用されないかもしれないが、最大の消費装置数に対して設計されているワイ
ヤハーネスを設けるべきであるかのいずれかを意味している。その際ケーブルセ
ットにおける多様性を大きくさせないために、ケーブル、支持点、ヒューズ装着
場所ないしヒューズは、それらが車両の一部では必要でないにも拘わらず、部分
的に過剰に提供される。

【０００３】 右ハンドル車および左ハンドル車に関する違いからも別の問題が生じる。従っ
て、例えば、ヒューズボックスは国群に応じて自動車の左側ないし右側に収容さ
れているので、それぞれ異なった線路セットが必要とされる。

【０００４】 これにより、消費装置のケーブル敷設および安全保護に対するコストはますま
す大きくなる。今日、消費装置および線路の安全保護のために、溶断ヒューズが
使用される。これらは、扱い易くする理由から、制限された数の中央のヒューズ
ボックスに配置されている。ヒューズは、障害発生後に車両の利用者によって交
換されなければならない。この理由から、ヒューズが配置されているヒューズボ
ックスは、ユーザが車両内で接近できるように取り付けられなければならない。
これによりケーブル敷設コストは一段と高められる。というのは、すべてのケー
ブルはこのボックスに集められかつそこから各電気消費装置に更にガイドされな
けれならないからである。

【０００５】 更に、電気的な消費装置、制御および／または調整装置を有する車両の装備度
がケーブルまたはヒューズの量を規定し、すなわちそれぞれの装備のバリエーシ
ョンに対して、本来は最適なケーブルセットが製作されなければならない。この
ことは、開発技術、製造技術上の理由からも、兵たん的な観点からも不可能であ
る。

【０００６】 ＧＢ２２６８６３７号では１つの中央給電線が設けられていて、この線路にお
いて、前以て決められた差し込み場所を有するコネクタに、複数の回路ユニット
を接続することができる。このために、要求される多様なバリエーションにおい
て、利用されないことが殆どである多数の差し込み場所が留保されなければなら
ない。電気的な安全保護は中央ヒューズを介して保証されなければならない。

【０００７】 ＤＥ４０１５８１６号Ｃ２から、ヒューズの分散配置を可能にするケーブルセ
ットが公知である。その際ヒューズは、ケーブルセットに固定連結されているコ
ネクタに収容される。コネクタは星形に分配されたサブ分配器として固定的に前
以て決められた場所に設けられており、そこから、差し込みコンタクトによって
固定的に前以て決められる数の接続可能な線路が分岐している。サブ分配器に設
けられているヒューズは、作動後交換されなければならない従来の溶断ヒューズ
とは異なって自立的に再び復帰する。確かにサブ分配器における安全保護によっ
て、ケーブル敷設コストを低減することができるが、多様なバリエーションに基
づく線路、差し込みコンタクトおよびヒューズの過剰供給を行わないですむよう
にはできない。

【０００８】 導電性の刃を用いて、絶縁部を切断しかつこのように絶縁剥離されたケーブル
を刃の間にクランプによって保持することによって、絶縁されているケーブルが
接触接続されるようになっている切断式クランプ接続技術は、これまで、例えば
ＤＥ４４１３９７７号に記載されているようなデータバスシステムに対して公知
である。

【０００９】 本発明の課題は、種々異なった消費装置を配電源網に収容する際に大きなフレ
キシビリティを可能にする、例えば自動車における簡単に組み付けるべき電位分
配系、並びに適当なコネクタを提供することである。

【００１０】 この課題は、請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。改良され
た形態および有利な形態は従属請求項および以下の説明から明らかである。

【００１１】 本発明は、ワイヤハーネス、ないし部分ワイヤハーネスに代わって、消費装置
を装備している物体の広い領域において連続的に敷設されている中央の給電線を
使用し、この給電線に任意に選択可能な個所でクランプ装置を用いてコネクタを
クランプ止めし、コネクタに、自己復旧する安全装置を収容するようにした点に
ある。特別有利には、クランプ止めは切断式クランプ結合を用いて行われ、その
際基本的に、絶縁されていない分配器レールもコネクタの簡単なクランプ止めに
よって接触接続することができる。この電位分配系によって、個々の消費装置の
迅速でかつ個別の安全保護が可能になる。というのは、中央の給電線は例えば直
接のアース接続端子に対してだけ安全保護されるべきであるが、個々の消費装置
はそのコネクタを介して個別の安全保護されているので、若干の形式の異なった
安全電力のコネクタを用いて種々異なった負荷のすべての可能な消費装置を接続
することができる。中央の安全装置を常に整合する必要はない。付加的な消費装
置の後からの組み込みも問題ない。というのは、これは、給電線のまだ占有され
ていない任意に選択可能な個所に接続されかつコネクタに収容されている安全エ
レメントを介して安全保護されるからである。安全装置は、通常の作動条件下で
は電流をクランプ止めされている消費装置線路にガイドしかつ過電流の際には高
抵抗になる。有利には、消費装置線路はケーブルコネクタ装置において唯一の安
全装置を介してケーブルストランドに電気的に接続されている。別の有利な形態
によれば、消費装置に対する線路はケーブルコネクタ装置において個別のまたは
群を形成して安全保護されている。

【００１２】 次の本発明にとって重要である特徴を、図を参照して詳細に説明する。

【００１３】 その際： 図１は、本発明の装置の概略図であり、 図２は、変形された本発明の装置の概略図であり、 図３ａは、本発明のコネクタのカバーの平面図であり、 図３ｂは、本発明のコネクタの導体の側面略図であり、 図４は、コネクタの第１の側面図であり、 図５は、コネクタの別の側面図であり、 図６は、コネクタの更に別の側面図である。

【００１４】 本発明によれば、コネクタは必要に適して、中央の給電線に任意に選択可能な
場所で接続される。ここでいう場所とは、給電すべきおよび／または制御すべき
消費装置に対して空間的に有利に位置している場所である。中央の給電線に接続
すべき線路の数は必要に応じて整合することができる。その際、連続している電
気線路として実現されている中央の給電線は切離される必要はない。

【００１５】 自動復帰する安全エレメントが少なくとも１つ、コネクタに機械的および電気
的に収容されている。中央のヒューズボックスがもはや必要でないことは特別の
利点であり、その際特別な用途、例えば給電線の直接的なアース短絡に対する安
全保護のために、中央のヒューズボックスが存在しているようにしても構わない
。消費装置の数に対する整合は必要でない。有利にも本発明のコネクタは、国に
無関係に既存の線路ユニットに収容することができる。

【００１６】 コネクタの簡単かつ迅速な組み付け、並びにコネクタとの確実な電気的な接続
は、中央の給電線に対する接続並びに電気的な負荷に通じている線路との接続も
有利にはいわゆる切断式クランプ技術において実現することによって可能である
。ケーブル絶縁部があるとすればそれをそれぞれ、２つの金属性の刃で切離しか
つ挿入された導体と給電線との間の電気的な接続をこれらの金属性の刃を介して
形成すると特別有利である。有利には、挿入された導体のそれぞれの側にそれぞ
れ２つの刃が対になって相対向して配置されている。しかし、スタブ並びに中央
給電線に対する接続を別の接触接続技術を用いて形成することも可能である。

【００１７】 消費装置を、殊に相、中性線、端子３０、端子１５の電位を導く２つの中央の
給電線に結合できるようにすることも可能である。２つの給電電圧に結合する場
合、電圧のタップは有利な方法で個別に安全保護可能である。１つの相／中性線
系に対する結合の場合、消費装置を安全保護するための１つの安全エレメントを
設けさえすれば十分である。

【００１８】 図１には、自動車として実現されている物体のケーブル布線構造が略示されて
いる。車両１において２つの極３および４を備えた車両バッテリー２が設けられ
ておりかつこの一方の極４が中央の給電線５に電気的に接続されている。有利に
は第１の極３はアース接続端子でありかつ第２の極４はプラス極である。

【００１９】 中央の給電線５は有利には、車両１の中を広範な領域において敷設されている
、絶縁されている、連続的な電気線路である。複雑なワイヤハーネスを敷設する
必要はなく、それに代わって個別線路が使用され、これに任意の個所でコネクタ
を装着することができる。有利にも中央の給電線は十分な大きさに選定されてい
るので、複数の消費装置に対する大きな電流を担うことができる。電気的な消費
装置を有する種々様々な装備バリエーションにおいて、コネクタの数を整合しさ
えすればよい。必要なコネクタの接続場所は、設けられるコネクタに対する最も
有利な配置に応じて有利な方法で選択することができる。

【００２０】 すなわち、中央の給電線５に、複数のコネクタ６，７，８，９が車両１の種々
の個所に、種々異なった数の線路で接続されている。コネクタ６は消費装置１０
および１１に電圧を供給する。このために、消費装置１０，１１およびコネクタ
６との間に別個のスタブ１３および１４が配置されておりかつコネクタ６におい
てコンタクト装置１８，１９，２０，２１，２４，２５，２６，２２および１つ
または場合により複数の安全エレメント２３を介して中央の給電線５に電気的に
接続されている。別のコネクタ７，８，９によって給電される別の消費装置はあ
るにしても図示されていない。

【００２１】 図２には、本発明の別の実施例が示されている。この配置構成は図１の配置構
成と大幅に相応している。コネクタ６は消費装置１０，１１の他に更に２つの消
費装置１２および３２にも共通の独自の線路１５を介して給電している。この共
通の線路は、真ん中の領域がコネクタ６において独自のコンタクト装置２１を介
して給電線５に接触接続されておりかつその端部はそれぞれ、消費装置１２，３
２の１つに接続されている。

【００２２】 図３ａには本発明のコネクタのケーシングカバーが平面で示されている。図３
ｂには、本発明のコネクタの有利な形態の断面が図示されている。ここには、コ
ネクタの平面の、ラインＣ−Ｃ’に沿った断面が略示されている。Ａ−Ａ’およ
びＢ−Ｂ’に沿った断面図は図４ないし６に示されている。中央の給電線５およ
び接続線路１３，１４，１５はコネクタ中で相互に平行に配置されておりかつ有
利には、ケーシング基部１７の適当に成形された凹部に存在している。ケーシン
グ基部１７はカバー３０によって封鎖されている。有利にはケーシング基部１７
および／またはカバーは電気的な絶縁材料、殊に熱硬化性の材料（Duroplast） または熱可塑性の材料（Thermoplast）から形成されている。別の有利な形態は 、コネクタ、殊にカバー３０および／またはケーシング基部１７に金属性のジャ
ケットを備えるようにする点にある。この場合、それはケーシングの内部におい
て電気的なコンタクト手段および線路に対して絶縁されている。

【００２３】 図４には、Ａ−Ａ’に沿った断面がカバーを除いて平面図にて示されている。
コンタクト装置の金属性の刃１８が中央の給電線１８と接触接続している。接続
線路は別の収容されたいるコンタクト装置の金属性の刃によって接触接続されて
いる。刃１８〜２１は有利には、２×２のそれぞれ相対向する個別の切断縁から
成っている。刃は、接触接続すべきケーブルの場合により存在する絶縁部を切断
して、刃とケーブルの心との間の内部金属結合を保証するものである。

【００２４】 線材の側において隣接した切断縁の間に中間空間があって、それは有利にはケ
ーシング基部１７の方向に下方に先細になっている。このことは図５に示されて
いる。そこには、Ｃ−Ｃ’に沿って見た導体および刃が側面図にて略示されてい
る。接触接続すべきケーブルの直径に応じて中間空間は有利には異なった大きさ
である。

【００２５】 有利な形態において、刃１９，２０，２１は導電接続部材２２によって相互に
電気的に接続されている。中央の給電線５はこの実施例においては絶縁性の中間
部材２７によって刃１９，２０，２１および接続エレメント２２とは減結合され
ている。ケーシング基部１７は有利には、切断の際にも、後のクランプの際にも
、接触接続すべきそれぞれのケーブルに対する十分な反力を発生できて、ケーブ
ルの、刃を介する確実な接触接続が保証されるように、成形されている。

【００２６】 中央の給電線５と接触接続している刃１８は、中央の給電線５のケーブル収容
の下側の領域で導体部材２６と電気的に接続されている。

【００２７】 障害発生の後、殊に過電流発生の際に、自己復帰する安全エレメント２３によ
って、中央の給電線５と接続線路１３，１４，１５との間の保護された電気的な
接続が形成される。安全エレメント２３は２つの接続端子２４，２５を有してい
る。安全エレメント２３の接続端子２５は、中央の給電線５に対する刃１８と接
続されている導電性のエレメント２６に接続されている。接続端子２４は、刃１
９，２０，２１と接触接続されている導電性のエレメント２２に接続されている
。安全エレメント２３は接続エレメント２２に対してほぼ平行に配置されている
。有利には安全エレメント２３は炭素を含んだポリマーから形成されている。通
常の状態でポリマーは低抵抗でありかつ十分な電流を運ぶことができる。そこに
過電流が流れると、ポリマーは加熱されかつ高抵抗になる。障害発生時には僅か
な残留電流が流れるが、それは、ポリマーを高抵抗に維持するになお十分である
。障害が取り除かれると、ポリマーは再び冷却しかつ再び低抵抗になる。

【００２８】 迅速な組み付けおよび確実な電気的および機械的な接続を保証するために、ケ
ーシング基部１７にカバー３０が装着される。組み付けの際に中央の給電線５お
よび接続線路１３，１４，１５はカバーの下面に配置されているピンを用いてケ
ーブル収容のために設けられている、刃の中間空間に押し込められる。ここでケ
ーブルに場合により存在する絶縁部が刃によって切断されかつ電気的な接続が形
成される。ピンの長さによって、ケーブルを中間空間内にどの程度押し込むかと
いう深さが決定される。

【００２９】 有利な形態によれば、刃はケーブル収容のために設けられている中間空間にお
いて平行に延在しておらずに、ｖ字形に相互の間隔が徐々に狭まるようになって
いる。この形態は図示されていない。有利にはピンはばねによりカバーに結合さ
れている。ピンの長さは同じであれば好都合である。ピンまたは刃において異な
った幾何学または寸法を設計する必要なく、種々異なった直径を有するケーブル
をケーブル収容のために設けられている中間空間に圧入することができることは
有利である。

【００３０】 図６には、Ｂ−Ｂ’に沿って見た、ケーシング底部の断面が示されている。中
央の給電線５に対する電気的なコンタクト面２６は安全エレメント２３の接続端
子２５に接続されておりかつ安全エレメント２３の接続端子２４は接続線路１３
，１４，１５の電気的なコンタクト２２に接続されている。絶縁性の中間部材２
７は、中央給電線５と接続線路１３，１４，１５との間の電気的な接続を分離す
る。接続線路１３，１４，１５をそれぞれ個々にコネクタにおいて安全保護しか
つ図示されているように唯一の安全エレメント２３に共通には接続しないことも
可能である。安全エレメント２３は扁平に実現されておりかつ有利には接続エレ
メント２２に対して絶縁されて該エレメントの下面に配置されている。通常作動
時、給電電流は中央の給電線５から刃１８を介してエレメント２６に流れかつそ
こから接続端子２５を介して安全エレメント２３およびその接続端子２４を介し
て接続エレメント２２に流れかつそこから刃１９，２０，２１を介してそれぞれ
の接続エレメント１３，１４，１５およびそこに接続されている消費装置に流れ
る。障害発生時には、殊に大電流の場合、安全エレメント２３は高抵抗になりか
つ消費装置への電流供給は中断される。

【００３１】 本発明の装置により、殊に車両における給電の設計の際に大きなフレキシビリ
ティが可能になる。ケーブルの敷設は簡単であり、個々の装備バリエーションに
合わせて最適化される煩雑なワイヤハーネスは必要でない。コネクタを用いた消
費装置の分散的な安全保護が設定されていさえすれば、消費装置の線路から中央
のヒューズボックスへの帰還の必要性は完全に省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の装置の概略図である。

【図２】 変形された本発明の装置の概略図である。

【図３】 ａ）は本発明のコネクタのカバーの平面図であり、ｂ）は本発明のコネクタの
導体の側面略図である。

【図４】 コネクタの第１の側面図である。

【図５】 コネクタの別の側面図である。

【図６】 コネクタの更に別の側面図である。

【符号の説明】

５ 中央の給電線、 ６，７，８，９ コネクタ、 １３，１４，１５ 接続
線路、 ２３ 安全エレメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト コマンダー ドイツ連邦共和国 アイヒヴァルト トゥ ルムシュトラーセ 15 Ｆターム(参考） 5E012 AA08 AA33 AA43

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体、例えば車両に分配配置されている消費装置に電位を分
   配するための電位分配系であって、 ａ）物体中に中央の給電線（５）が敷設されており、かつ ｂ）消費装置を少なくとも１つの接続線路（１３，１４，１５）を介して給電線
   （５）に接続するためのコネクタ（６，７，８，９）が設けられており、 ｂ１）該コネクタはクランプ装置を用いて給電線（５）の任意に選択可能な個所
   に接続されており、ここで ｂ２）前記それぞれのコネクタ（６，７，８，９）は接続される消費装置に対し
   て、自己復帰する電気的な安全エレメント（２３）を有している 電位分配系。
2. 【請求項２】 コネクタ（６，７，８，９）は給電線（５）に切断式クラン
   プ装置によって接続されている 請求項１記載の電位分配系。
3. 【請求項３】 前記クランプ装置は再び解離可能である 請求項１または２記載の電位分配系。
4. 【請求項４】 コネクタ（６，７，８，９）のそれぞれに、複数の接続線路
   （１３，１４，１５）が接続可能である 請求項１、２または３記載の電位分配系。
5. 【請求項５】 前記接続線路（１３，１４，１５）はコネクタ（６，７，８
   ，９）において個々に、個別に配属されている安全エレメントによって安全保護
   されている 請求項４記載の電位分配系。
6. 【請求項６】 前記接続線路（１３，１４，１５）はコネクタ（６，７，８
   ，９）において群で、群に配属されている安全エレメントによって安全保護され
   ている 請求項４記載の電位分配系。
7. 【請求項７】 前記接続線路（１３，１４，１５）は同様に切断式クランプ
   装置によってコネクタ（６，７，８，９）に接続されている 請求項１から６までのいずれか１項または複数項記載の電位分配系。
8. 【請求項８】 複数の給電線（５）が設けられている 請求項１から７までのいずれか１項または複数項記載の電位分配系。
9. 【請求項９】 物体、殊に車両に分配配置されている消費装置に電位分配す
   るためのコネクタ（６，７，８，９）であって、 ａ）該コネクタ（６，７，８，９）はクランプ装置を用いて給電線（５）の任意
   に選択可能な個所に接続されておりかつ ｂ）該コネクタ（６，７，８，９）は、接続される消費装置に対して、自己復帰
   する電気的な安全エレメント（２３）を有している コネクタ（６，７，８，９）。
10. 【請求項１０】 各コネクタは給電線（５）に切断式クランプ装置によって
    接続されている 請求項９記載のコネクタ（６，７，８，９）。
11. 【請求項１１】 安全エレメント（２３）は炭素が充填されているポリマー
    を有している 請求項９または１０記載のコネクタ。
12. 【請求項１２】 安全エレメント（２３）はバイメタルエレメントである 請求項９から１１までのいずれか１項記載のコネクタ。
13. 【請求項１３】 コネクタ（６，７，８，９）は、カバー（３０）およびケ
    ーシング基部（１７）を有するケーシングから形成されており、ここで該ケーシ
    ング基部（１７）に、対毎に相対向している金属性の刃（１８，１９，２０，２
    １）がケーブルを収容するために設けられている切り欠きに配置されておりかつ
    該刃（１８，１９，２０，２１）はそれぞれ、１つまたは複数の金属接続部材（
    ２６，２２）と電気的に接触しており、ここで電位分配器に接続されている刃（
    １８）およびこれに配属されている接続部材（２６）は接続線路（１３，１４，
    １５）の１つまたは複数の接続部材（１８）とは電気的に絶縁されておりかつ前
    記安全エレメント（２３）を介して相互に接続されておりかつ前記カバーに、刃
    （１８，１９，２０，２１）の間にケーブルを押し込むためのピンが設けられて
    いる 請求項９から１２までのいずれか１項記載のコネクタ。
14. 【請求項１４】 前記カバー（３０）および／または前記ケーシング基部（
    １７）は合成樹脂材料から形成されている 請求項９から１３までのいずれか１項記載のコネクタ。
15. 【請求項１５】 前記カバー（３０）および／または前記ケーシング基部（
    １７）は金属性のジャケットを有している 請求項９から１４までのいずれか１項記載のコネクタ。
16. 【請求項１６】 コネクタ（６，７，８，９）のそれぞれに、複数の接続線
    路（１３，１４，１５）が接続可能である 請求項９から１５までのいずれか１項記載のコネクタ。
17. 【請求項１７】 前記接続線路（１３，１４，１５）はコネクタ（６，７，
    ８，９）において個々に、個別に配属されている安全エレメントによって安全保
    護されている 請求項９から１６までのいずれか１項記載のコネクタ。
18. 【請求項１８】 前記接続線路（１３，１４，１５）はコネクタ（６，７，
    ８，９）において群で、群に配属されている安全エレメントによって安全保護さ
    れている 請求項９から１６までのいずれか１項記載のコネクタ。
19. 【請求項１９】 前記接続線路（１３，１４，１５）は同様に切断式クラン
    プ装置によってコネクタ（６，７，８，９）に接続されている 請求項９から１８までのいずれか１項記載のコネクタ。