电力分配箱和系统的制作方法

专利名称：电力分配箱和系统的制作方法
背景技术：
本发明一般涉及电力分配系统，具体地说，涉及用于汽车的电力分配系统中的一种电力分配箱。
由于在现代的汽车中出现越来越多的电气设备，在这些汽车中的电力分配系统变得相当复杂。因此，在许多这些车辆中普遍都采用了电力分配箱，也可叫做接线箱。传统的电力分配箱的内部结构包括交替的汇流排层和绝缘子层，也可能是刚性的印刷电路板。外部线路的接线组和电子模块一般都接到各个导电部件上。
常规的电力分配箱的例子公开于下列的美国专利中5,160,274，题为“分路接线箱和用于分路连接的汇流排”，它是在1992年11月3日授予大先(Ozaki)等人的；5,154,647，题为“汽车用的电气接线装置和它的制造方法”，它是在1992年10月13日授予石谷(Ishitani)等人的；5,057,026，题为“电气接线箱”，它是1991年10月15日授予sawai等人的；5,023,752，题为“电力分配中心”，它是在1991年6月11日授予戴特(Detter)等人的；4,689,718，题为“可编程接线箱”，它是在1987年8月25日授予毛厄(Maue)等人的；和4,355,853，题为“电气接线箱”，它是在1982年10月26日授予柯林斯基(Kourimsky)的。
常规的电力分配箱或者位于汽车的发动机厢内或者位于乘客厢内。发动机厢和乘客厢之间用一块隔板分开。在许多车辆中，第一电力分配箱位于发动机厢之内而第二电力分配箱则位于乘客厢中的仪表板内部。这种电力分配系统在电池组和发动机厢的电力分配箱之间需要一组跨接导线，还需要有一组接线跨越在发动机厢的电力分配箱和位于隔板仪表板上的隔板接插件之间，还需要在发动机厢电力分配箱和发动机厢中各个部件之间的接线组，另外还需要在隔板接插件和乘客厢熔丝装置之间的接线组，和延伸到乘客车厢继电装置的另一组接线或拼接分支线。在某些传统的结构中，乘客车厢的熔丝装置和继电装置可以增补或集成到另外一个位于乘客车厢内的电力分配箱中。
另外，各种德国汽车是将一对基本上是平行的跨越整车的隔板并排设置在发动机厢内，这两块隔板的后一块把发动机厢和乘客车厢分开。在这种结构中，有一个接线箱和一个电池组位于这一对隔板之间。但是，必须使用多种跨接导线组和它们之间的隔板接插件一起来向发动机和乘客车厢同时供电。值得指出的是，在上述的常规电力分配系统中所使用的许多重复的导线接线组、跨接导线组、接插件、拼接和隔板密封件等在生产和安装时成本高、易失效和封装时很笨重。
传统的电力分配系统还具有从电池组和发电机到电力分配箱的直接的电气馈线或连接线，并且具有从电池组和发电机到点火开关的第二直接馈线。此外，常规的电力分配系统在电池组和电力分配箱之间提供一个最大熔丝。这个最大熔丝保护向电力分配箱熔丝供电的粗导线。发明概要按照本发明，一个优选实施例的电力分配箱穿过汽车的隔板而延伸。这个电力分配箱具有一个可从发动机厢内部来接近的第一电接插件。根据本发明的另一个方面，这个电力分配箱有一个可以从汽车的乘客车厢内部来接近的第二电接插件。根据本发明的电力分配系统的另一个方面，电存储设备和发电设备在电气上直接连接到一个电力分配箱，后者则再向点火开关提供电力。根据本发明的电力分配系统的另外一个方面，电存储设备直接向电力分配箱供电而在它们之间没有设置熔丝。
本发明的电力分配箱和系统比常规的结构有很多优点。例如，本发明的电力分配系统减少了对隔板接插件的需要。本发明的电力分配箱进一步减少了其中的接线组、跨线组和拼接接头的数量。因此，可以达到明显地改进了的电气连续性和质量。本发明的电力分配箱由于把许多位于远处的接点、继电器、熔丝、接插件和密封功能都集成到一个单一的集中而又易于接近的位置，因而要比传统的系统更优越。这就改善了成本、装配、修理、封装和质量。本发明的另外的优点和特点将通过以下说明和权利要求书并结合附图而变得更加明确。附图简介

图1是一个表明本发明电力分配箱和系统的一个优选实施例和隔板的关系的部分截面的侧视图；图2是表明图1的本发明的电力分配箱和系统的优选实施例的前面和后面的截面图；图3是表明图1的本发明的电力分配箱的另一种实施例的部件分解透视图；和图4a-4k是优选实施例电力分配系统的线路图，这个系统中采用了图1所示的本发明的电力分配箱的优选实施例。
优选实施例的详细说明本发明的电力分配系统的一个优选实施例示于图1和2中。这个电力分配系统使用一个电力分配箱20，它有第一电气接插件22、第二电气接插件24和第三电气接插件26。电力分配箱20包括固定在铰接箱盖32上的导电沉积金属连接线30，一块刚性的印刷电路板34，一个汇流排和绝缘体组件36和一块柔性印刷电路板38。柔性印刷电路板由第一薄膜层40、导电金属层42和第二薄膜层44所确定。多个约30到80安培的大熔丝50、约3到30安培的小熔丝(也以50表示)、ISO继电器52和半ISO继电器(也以52表示)接到箱盖32上并在电气上至少和一个内部导电装置(30、34、36和38)有电的连接。
汽车有一块隔板70，它在结构上把发动机厢72和乘客车厢74分开。隔板70的内侧边为76，它规定了一个穿过它的孔。电力分配箱20对着隔板70放置，使得电力分配箱20的一部分延伸到乘客厢74之内并可从那里接近该箱体。这样，有一对车体的连接导线组80在电气上连接到电力分配箱接插件24和26上。电力分配箱20还把它的一部分凸出到发动机厢72以内使得一组发动机连接导线组82在电气上连接到电力分配箱接插件22上。此外，熔丝50和继电器52可以从发动机厢72内部接近和进行维修。在另外一种方案中，熔丝50和继电器52可以位于电力分配箱2 0之上或在其中，以便可以从乘客车厢74中接近。
电力分配箱20还有一个环绕着它的凸缘90，以便提供一个安装表面而把它固定在隔板70的发动机厢一侧。一个闭合的网格泡沫密封圈92位示凸缘90和靠近隔板70的内侧边76的防火壁70之间。此外，一种可以从Raychem购买的胶状密封材料94被压入电力分配箱20中。密封件92和94用来减少发动机噪声和灰尘以及通过发动机厢72进入乘客车厢74之内的烟气侵入。
本发明的另外一种电力分配箱20的优选实施例示于图3中。这个实施例提供一个搁架100，它含有多个大熔丝102、小熔丝104、ISO继电器106和半ISO继电器108。这个搁架100包容在以铰链安装的箱盖110中。同样在这个实施例的电力分配箱20中还有电气导电装置，包括汇流排和绝缘体组件112以及一块刚性的印刷电路板114。电池组的接线端子或螺杆116和发电机的接线端子或螺杆118从汇流排和绝缘体组件112上凸起，以便通过跨接电缆馈线分别接到电池组或发电机上。多个凸出的片或针130从汇流排和绝缘体组件112和刚性的印刷电路板114的边缘向外凸出，以在它们相应的电力分配箱电气接插件132之内提供电气连接装置。
参考图1和4，一个电存储设备或电池组200是在电气上直接连接到电力分配箱20的接线端116上而在它们之间没有熔丝。一个发电设备或发电机202在电气上接到电力分配箱20的接线端118上。在电力分配箱20内部的接线端116和接线端118之间接着一个大容量熔丝204。这样可使熔丝204比在传统结构中更容易检修。然后电力分配箱20把电力通过各种熔丝50、继电器52和其中所包含的其它各种电子电路分配到各处。然后电力分配并传输到发动机的接线组82，后者把电力送到发动机厢的各部件，其中包括点火开关220、喇叭222、自适应的悬挂模块224、电子发动机控制模块226、防死锁制动系统泵继电器228、风挡和雨括组件230、传动连接螺管240、点火线圈242、防撞传感器244和防震传感器执行机构226。电力还通过电力分配箱20送出，并送到车体接线组80而到达各种乘客车厢各部件，其中包括电动反光镜300、电动门锁302、音响系统304、点烟器306、仪表板组合308、后窗去结霜网310、后备照明灯330、顶上的控制板332、仪表板信息中心334、和拖车照明灯336。
本发明的电力分配箱和系统比起以前技术的结构来可提供更多的优点。本发明的电力分配箱的装配位置跨过隔板，以便使得它的一部分可从发动机厢内接近到，而它的另一部分则可在乘客车厢内接近到。这就消除了传统式外加的跨接导线组(其中每一组有超过100根分立的导线)、昂贵的隔板接插件和隔板密封件。本发明的电力分配箱允许使用模块化的接线组，它们可简单地装在电力分配箱的电接插件上。这种电力分配箱还消除了单独的继电器装置、熔丝装置和位于隔板两侧的附加的电力分配箱。因此，本发明可以在低成本、部件更少、更可靠、并且以集中的方式而促使维护更加方便的情况下来生产和组装。本发明与传统的冗余结构相比较还可以简化电力分配箱的结构。
虽然公开了这个电力分配箱和系统的优选实施例，应该理解，在不背离本发明的情况下可以做出各种修改。例如，电力分配箱可以在其中仅包括汇流排和绝缘体组件或任何电气导电装置的组合。此外，电力分配箱可以从乘客车厢的内部来进行安装。在电力分配箱上也可以集成和附加上一个电子模块。另外，有关点火开关馈电和电池组熔丝装置的新颖电路也可不经过隔板而在电力分配箱中应用。各种材料和电路是以示范的方式公开的，但是，其它材料和电路当然也可使用。这里的意图是，下面的权利要求将包含这些内容以及任何其它与公开的实施例有差别但却在本发明的真正精神范围之内的内容。
权利要求
1.一种电力分配箱和具有一个隔板的汽车的组合，该组合包括上述的电力分配箱，它具有用于通过它而分配电力的电气导电装置；上述的隔板分隔设在上述汽车内的发动机厢和乘客厢；上述的隔板具有用以确定其中一个孔的一边；和上述的电力分配箱至少部分地通过上述隔板上的上述孔进行装设，并且它的一部分可以从上述的发动机厢接近，到而它的另一部分可以从上述的乘客厢内接近。
2.权利要求1的组合，其特征在于，其中的上述的电力分配箱是固定在上述隔板上的。
3.权利要求2的组合，其特征在于，还包括一个位于上述电力分配箱和上述隔板之间靠近上述孔的密封件。
4.权利要求3的组合，其特征在于，还包括一种位于上述电力分配箱之内的密封材料，以减少噪声从上述的发动机厢进入乘客厢内。
5.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱含有可从上述发动机厢接近到的第一电气接插件。
6.权利要求5的组合，其特征在于，包括一组导线接线组，后者在电气上连接到上述电力分配箱的上述第一电气接插件。
7.权利要求5的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱的第一电气接插件包括多个导电的金属小片，它们从上述导电装置凸起并在电气上与其相连接。
8.权利要求1的组合，其特征在于，其中的电力分配箱包括一个可从上述的乘客厢内接近到的第二电气接插件。
9.权利要求8的组合，其特征在于，它包括一个车身导线接线组，它在电气上和上述的电力分配箱的第二电气接插件相连接。
10.权利要求8的组合，其特征在于，其中的上述电力分配箱的第二电气接插件包括多个导电金属小片，它们从上述的导电装置凸起并在电气上与其相连。
11.权利要求1的组合，其特征在于，还包括一个电存储装置；和上述电力分配箱的接线端，它在电气上连接到上述电存储装置，上述接线端可以从上述发动机厢接近到。
12.权利要求1的组合，其特征在于，还包括一个发电设备；上述电力分配箱的接线端，它在电气上连接到上述的发电设备，上述接线端可以从上述发动机厢接近到。
13.权利要求1的组合，其特征在于，其中的上述电力分配箱的电气导电装置至少包括一个汇流排和绝缘体的组件。
14.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱的导电装置至少包括一个沉积的导电金属线。
15.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱的导电装置包括一刚性的印刷电路板。
16.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱的上述导电装置包括一个柔性的印刷电路板，它由一第一薄层和一第二薄层并在它们之间的一导电层所构成。
17.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱还包括多个熔丝，它们在电气上和上述的导电装置相连并且可从上述的发动机厢接近到。
18.权利要求1的组合，其特征在于，其中上述的电力分配箱还包括多个继电器，它们在电气上和上述的导电装置相连接并且可以从上述的发动机厢接近到。
19.一种用于汽车的电力分配系统包括一个电力分配箱，它具有通过它来分配电力的导电装置，该电力分配箱还含有第一接线端、第二接线端和一个电接插件；一个电存储设备，它在电气上连接到上述电力分配箱的第一接线端以便向它提供电力；一个发电设备，它在电气上接到上述电力分配箱的第二接线端以便向它提供电力；和一个点火开关，它在电气上接到上述电力分配箱的上述电接插件以便从它接收电力。
20.权利要求19的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电力分配箱的上述电接插件可从上述汽车的上述发动机厢中接近到，以便把电力分配到发动机导线接线组。
21.权利要求19的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电力分配箱还包括第二电接插件，它可以从上述汽车的乘客厢中接近到，以便把电力分配到车身的导线接线组。
22.权利要求19的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电存储装置被规定为一个直流电池组。
23.权利要求19的电力分配系统，其特征在于，其中上述的发电设备是一个发电机。
24.用于汽车的一种电力分配系统，其特征在于，包括一个电力分配箱；和一个电存储设备，它在电气上直接连到上述的电力分配箱而在其间没有熔丝。
25.权利要求24的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电力分配箱包括多个在物理上和电气上与其连接的熔丝，上述多个熔丝之一是位于上述电力分配箱中的一个大容量熔丝，它在电气上连接在电存储设备的导电通路和发电设备的导电通路之间。
26.权利要求24的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电存储设备被规定为一个直流电池组。
27.权利要求24的电力分配系统，其特征在于，其中上述的电力分配箱包括从上述的汽车的发动机厢内可接近到的第一电接插件，它具有连接到其上的发动机导线接线组，用于向多个发动机厢内的部件提供电力；从乘客厢内可接近到的第二电接插件，它具有电气上接到它那里的车身导线接线组；和上述汽车的上述乘客和发动机厢基本上被它们之间的隔板分开，上述的电力分配箱延伸通过上述隔板上的孔。
28.一种在具有隔板的汽车中的电力分配箱，包括上述电力分配箱具有电气上导电的装置，用于通过它分配电力；上述的隔板把上述汽车内的发动机厢和乘客厢分隔开；上述隔板具有在其上确定一个孔的一边；上述电力分配箱至少部分地通过上述隔板的上述孔而设置，从而它的第一电接插件可从上述的发动机厢接近到，而它的第二电接插件则可从上述的乘客厢内接近到；一组发动机导线接线组，可在电气上连接到上述电力分配箱的上述第一电接插件；一组车身导线接线组，可在电气上连接到上述电力分配箱的上述第二电接插件；多个熔丝，在电气上连接到上述的导电装置，并可从上述发动机厢接近到；上述电力分配箱还具有第一接线端和第二接线端，一个在电气上连接到上述电力分配箱的第一接线端且其间没有熔丝连接的电存储设备，一个在电气上连接到上述电力分配箱的上述第二接线端以便向它供电的发电设备；上述第一和第二接线端都可从上述发动机厢接近到；和一个点火开关，它在电气上连接到上述电力分配箱的电接插件以便从那里直接接收电力。
全文摘要
一个电力分配箱，穿过一辆汽车的一块隔板，这个电力分配箱具有可以从发动机厢内接近到的一个第一电接插件。
文档编号B60R16/02GK1129922SQ95190565
公开日1996年8月28日 申请日期1995年6月12日 优先权日1994年6月23日
发明者H·W·莫伊, M·H·塞登, L·P·施泰格沃德 申请人:联合工艺汽车公司