熔丝盒接插件

本发明涉及熔丝盒接插件，它通过电熔丝使供电导线与连至各 电气装置的导线相接，特别可应用在汽车中。

在汽车中，通常配置包含其电路的大多数熔丝的熔丝盒，以便 一眼就能看出哪一个电路的熔丝熔断，并便于更换熔丝。图1示出 汽车熔丝盒的电路简图，其中，熔丝用F表示，它们位于供电线P1、 P2或P3与输出线L1、L2或L3之间。经供电线P1、P2和P3供应的电流通 常经一继电器箱供应，因此比方说，P1直接接至蓄电池正极，P2仅 当点火钥匙转动第一圈后才开始供电，而P3仅当点火钥匙完全转动 后才开始供电。各供电线确保仅在点火线圈接通时才有电力供应的 那些器件只通过P2或P3接受电力，而诸如警报系统或门灯、泊车灯、 钟之类的电子器件即使在点火线圈切断时也由供电线P1供电。由熔 丝盒供电，从而熔丝盒充作其一个配电点的各电气装置位于汽车的 不同区域，如驾驶室、底盘和发动机室。如图1所示，用圆圈表示 的装置线Z1表示从熔丝输出线L1、L2或L3接至驾驶室区域的线路，菱 形Z2表示接至发动机室的线路，阴影方块Z3表示接至底盘区的线路。 不带阴影的方块Z4为备用线路。

通常把导线组合成由电气配线制造商向汽车制造商供货的电气 配线。电气配线通常包括一端接至各电气装置的接头或接线柱以及 另一端接至熔丝盒的接头。电气配线通常把接至汽车同一区域各装 置的导线组合在一起，从而便于安装到汽车上。

为降低生产和维修成本，输出线L1、L2或L3中的某些输出线接 至多个电气装置(从而接至多个装置线Z1、Z2和Z3)，并从而通过 单个熔丝接至供电线P1、P2或P3之一。图1中的字母T表示把线L1、 L2或L3接至熔丝F的接头。

现有熔丝盒结构复杂、制造昂贵、体积庞大，接线的时容易发 生错误且难于安装，因为它们通常包括装置线，而装置线包括卷曲 到接头上的导线，这导线需要分别接至熔丝盒处的输出线L1、L2或 L3。此外，接至汽车不同区域Z1、Z2和Z3的输出线可能都接至同一熔 丝，如图1虚线方框区B1中的线路L2所示，这些装置线包括仅当它们 安装到汽车上后才能接至共同熔丝线L2的接头。这些接头的处置和 连接是分开的，这不仅费时，而且容易接错。

因此人们希望把接头尽可能组合在接线柱外壳中，从而减少汽 车安装时所要连接的零件数。此外，接线柱外壳能在运输时或安装 在汽车中时保护电气配线的接头，并在把啮合装置装在其上时避免 接错线。

因此本发明的一个目的是提供一种经济的熔丝盒接插件，通过 熔丝把各电气装置连接到供电线上。

本发明的另一个目的是提供一种易于安装且不易接错的熔丝盒 接插件。

本发明的再一个目的是提供一种结构紧凑的熔丝盒接插件。

本发明的又一个目的是提供一种制造成本低、易于安装和维护、 但却紧凑可靠的熔丝盒接插件。

为实现本发明上述目的，提供了一种熔丝盒接插件模块，它通 过电熔丝使供电线与接至电气装置的装置线相连，该接插件模块包 括一外壳，该外壳包括可插入独立的分接接线柱模块的插孔；每一 个接线柱模块包括其上具有熔丝接片连接部的接头、基部和装置 连接部，该装置连接部接至至少属于两个不同电缆电气配线的多个 装置线；该接插件模块还包括同一区的接线柱模块，它们与装置线 的导电线连接，从而把电流供给这些装置；每个同一区的接线柱模 块与同一电气配线的各导线连接，因此该同一区接线柱模块可横向 插入到分接接线柱模块上，使不同电气配线的导线可连至同一熔丝。

为实现本发明上述目的，还提供了一种组装熔丝盒的方法，该 熔丝盒通过电熔丝使供电线与接至电气装置的装置线互连，

a)提供至少一个熔丝盒接插件模块，该接插件模块包括外壳、 至少一个具有多个装置分接接头的接线柱模块，至少一个单个装置 接头以及至少一个供电接头；

b)把至少一个供电接头和至少一个单个装置接头装到该接插件 模块上；

c)把导线连接到至少一个单个装置接头上；

d)把一个或多个接插件模块安装到熔丝盒上；

e)把至少一根供电线导线连接到至少一个供电接头上。

因此模块的结构、特别是接至同一熔丝的不同电气装置的导线 组合成可插入接插件模块的单个接线柱模块的方式，最好是不但由 于接线柱模块和接插件模块上设有相配合的啮合装置而不会发生接 线错误，而且能迅速把电气装置连接到熔丝盒上。而且，来自汽车 不同部位但接至同一熔丝的电气装置可用与装在接插件模块中的分 接接线柱模块横向连接的接线柱模块组合到一起，从而减少汽车装 配线上所要进行的接线工作。这些接线柱模块可设有与熔丝盒接插 件模块的啮合装置相配的啮合装置，从而避免接错线。供电接头最 好围绕熔丝盒的中心线放置，而把连接各电气装置的接头放置在熔 丝盒外壁上，以避免供电线和装置线发生交叉，从而使配线容易安 装和保养。接线柱模块和接插件模块的另一个优点是许多这类部件 可使用于不同熔丝盒，从而具有经济性。

下面结合附图说明本发明优选实施例，附图中：

图1例示熔丝盒的局部电气图；

图2为熔丝盒接插件模块沿图5中线2-2剖取的剖面图；

图3为图2所示同一熔丝盒接插件模块沿图5中线3-3剖取的剖面 图；

图4为图3中箭头4方向上的视图；

图5为图4中箭头5方向上的模块俯视图；

图6为图4中箭头6方向上的模块侧视图；

图7为图1所示另一个模块C的侧视图；

图8为图7中箭头8所示的图7模块俯视图；

图9为图4中箭头9所示的模块A的仰视图；

图10为图7中箭头10所示的模块C的仰视图；

图11为图1所示另一模块B的侧视图；

图12为模块B的俯视图；

图13为模块B的端视图；

图14为模块B的仰视图；

图15为可安装在接插件模块B中、并接至不同区域的各导线的 接线柱模块；

图16为模块A、B和C的供电线的电路图；

图17为可装在接插件模块B中的熔丝接线柱模块的剖面图；

图18为沿图17中线18-18剖取的剖面图；

图19a～19c为与图17所示接线柱模块相似的各种接线柱模块的 立体图，用于把具有不同啮合槽的各种接线柱模块堆在一起；

图20a～20c为图5所示接线柱模块的立体图，用来与图19a～ 19c堆成的接线柱模块相连接；

图21为沿图11中线21-21剖取的剖面图，表示图17～19的在接 插件模块B中的接线柱模块；

图22为熔丝接头分接接线柱的立体图；

图23和24为熔丝单根导线插座接头的侧视图和俯视图。

首先参看图1，所示汽车熔丝盒的电气图包括三根不同的供电 线P1、P2和P3，它们通过熔丝F把电供给输出线L1、L2和L3，而L1、 L2或L3电连接到汽车不同区域中的各电气装置上。接至驾驶室电气 装置的装置线用圆圈表示，记为Z1；接至发动机室的电气装置的装 置线用菱形表示，记为Z2；接至底盘电气装置的装置线用阴影方块 表示，记为Z3。记为Z4的空白方块为备用线。

为减少熔丝数，某些输出线，比方说L1或L2，接至一个以上电 气装置，例如接至三个装置。某些输出线，比方说L1，通过接到汽 车同一区域的单根装置线，比方说Z3，接至单个装置，从而其它输 出线，比方说L2，通过接到汽车不同区域的多根装置线，比方说， Z1、Z2和Z3，接至多个装置。由于装置线Z1、Z2和Z3分属于用于不同 目的的电气配线，因此在汽车安装时装置线Z1、Z2和Z3必须分开连 接到输出线L2。

为降低汽车装配时间和成本，汽车的电气配线尽可能全部由电 气配线制造商制备，敷设在汽车中，其一端接至各电气装置，另一 端接至熔丝盒。为减少装配时间，电气配线一旦安装到汽车上，必 须减少对它的处置，并因而减少电气配线与熔丝盒之间的连接数。 从下文可看到，把输出线的接头组合成接线柱外壳模块，即能减少 处置，因为此时只须把这些接线柱外壳模块扣入由图1的方块2表示 的熔丝盒组件中的熔丝盒接插件模块A、B或C中一定位置上。

如上所述并如图1所示，某些熔丝F只连接到一根装置线Z1、Z2 或Z3，而某些熔丝F连接到一根以上的装置线，例如Z1、Z2或Z3，如 虚线框B1中某些例子所示。全都接至汽车同一区域并接至共同熔丝 的那些装置如图所示，通过共同输出线L3接至熔丝。接至多个电气 装置、但各自接至汽车不同区域的那些熔丝如图所示，通过共同输 出线L2接至装置线Z1、Z2和Z3。接至单个装置(即只有一根装置线Z1、 Z2和Z3)的那些熔丝如图所示，通过输出线L1接至熔丝。把熔丝盒2 划分成单独的模块A、B和C有利于模块的生产并有利于模块装入熔 丝盒组件，从而降低生产和处置成本。并可省略模块，例如，模块 A只与特殊选择对应，不需要时可予省略，从而降低成本。

下面详细说明模块A。模块A用来例示出具有输出线L1或L3(或 L1和L3)的实施例，也即，或是单个装置连接到熔丝F，或是接至汽 车同一区域的多个装置接至熔丝之一。

首先参看图2～6以及图9，所示模块A包括具有伸展到供电接头 插孔14的供电插座插孔12的外壳10、单个装置接头插孔16和接线柱 模块插孔18。安装在模块A中的有供电接头19、20和21、单个装置 接头22、23和接线柱模块24，该接线柱模块包括外壳26和装在外壳 26中的多个装置接头27。

该接线柱模块24包括从该模块前表面25伸出的啮合件29，该啮 合件29与模块A外壳10的互配啮合件31相配合，确保接线柱模块24 正确、唯一地安装到接插件模块A上。模块A中有三个单独的供电接 头19、20、21，分别接至三根不同的供电线P1、P2和P3，从而供电 线包括卷曲到插入在供电插座插孔12中的接头28上的导线，每一供 电插座接头28电连接到熔丝供电接头19、20或21的接片30上。从图 4和图9中可看到(图9未示出供电插座接头28和其中的装置接头22)， 供电接头21具有两对并列的熔丝接片触头32与熔丝接片33相连接。 后一种结构与模块A的供电线P3相对应，如图1电气图所示。

下面参看图22，图中示出制成的供电接头20、21或19的一部分， 这些供电接头用两金属片34和36冲压而成，其上端包括由基部38连 接到接片30的熔丝接片插入触头32，两接片30用焊接点40焊接在一 起，从而把两金属片34、36连在一起。触头32或接片30可沿切割线 42从基部38上切下，或者基部38可沿切割线44切下，从而无需对制 造接头所需冲压成形工具作出很大改动，即可提供合适位置和数量 的接片以及触头，例如提供接头21或30。与为各不同接头，例如21 和30配备不同冲压成形模具相比较，这是一种为各接头提供通用冲 压成形模具的简单而经济的办法，模具只需稍加改动以便能沿切割 线42、44切除基部即可。

下面参看图23和24，所示单个装置接头22包括一对熔丝接片插 入触头46，触头46伸展到其上具有弹性锁杆49的基部48，该基部48 伸展到绝缘层位移触头(insulation displacing contact，以下称 IDC)部50，该触头部50延伸到胃口部52，胃口部52上有可卷曲臂53， 用来卷绕住连至相应电气装置的导线54(见图2)。在模块A中，单 个装置导线54与Z3装置线对应。IDC部50包括一对用来插入导线54 的IDC槽56，从而以与众所周知的IDC连接技术相似的方式与多股铰 合导线形式进行接触。

下面参看图3，所示多个装置接头27包括熔丝接片插入部60， 该插入部60伸展到基部62，基部62连接到IDC分接部64，IDC分接部 64与多根导线66、67、68电连接。每根导线66、67、68连至不同的 电气装置，这些导线与连至模块A输出线L3的装置线Z3对应。

下面说明模块A的安装。首先，把供电接头插入其相应供电接 头插孔14，直到锁杆39啮合插孔14的固位肩80(见图3)，从而把 供电接头19、20和21安装到接插件模块A的外壳10中。把接头22插 入单个装置接头插孔16，直到锁杆49啮合插孔16中的固位肩而使单 个装置接头紧固其中，这样，单个装置接头22也装配到接插件模块 A外壳10中。在此装配阶段，可把模块A(B和C)供应给电气配线制造 商，然后把导线54插入IDC的槽56中的方式与单个装置插头连接， 并用冒口接片53卷绕导线的绝缘套。模块A、B和C的壳体分别具有 外部侧壁55、57、59(分别见图5、8、12)，其上有与单个装置IDC 连接部50相对的切口61(见图4)，从而为导线54和插入工具提供通 道。由于连接到模块A的所有电气装置都位于汽车的底盘区，即只 连接到装置线Z3，因此电气配线制造商将制备包括从熔丝盒连至底 盘Z3不同装置的所有电缆或大多数电缆的配线。该电气配线包括底 盘一端用来连接电气装置的电接线柱以及另一端连接到“Z3”电气 配线的导线54的接插件模块A，以及可能的话，还包括以与模块A相 似方式连接至单个装置线的接插件模块B和/或C。如果模块B或C如 同模块A，以来自汽车同一区域的单个装置线为主，那么它们可接 至同一电气配线。模块A、B或C当然可以这样划分，只来自汽车一 个区域的单个装置线连接至任一模块，从而该模块的所有单个装置 接头22可在电气配线制造现场接至导线54。举例来说，如果第一模 块包括两个单个装置接头，接头之一接至装置线Z3，另一接头接至 装置线Z1，那么不可能在电气配线制造现场把两根单个装置导线都 端结在该模块上，因为线Z1和Z3分属不同电气配线，它们在装到汽 车上之前必须分开。

然后可把电气配线装到汽车上，模块A、B和C一起装入熔丝盒2 中，模块A、B和C分别用互相啮合的燕尾槽的和突起86和88(参见 图14)固定在一起。

上述“Z3”电气配线还包括连至多个装置接头27的导线66、67 和68，从而它们的装配可独立进行，即首先把多个装置接头27插入 接线柱模块外壳26中，直到锁杆63啮合住外壳的固位肩，然后把导 线66、67和68插入接头27各自的IDC槽中，以进行电连接，再卷绕 住冒口接片。接线柱模块外壳26具有侧臂，该侧臂上有切口65(见 图3)，切口65让导线和插工具通到IDC分接部64。然后，IDC分接 接线柱模块24可插入接插件模块外壳10的相应插孔18中，相配的啮 合件29、31确保模块24正确地插入接插件模块的插孔18中。IDC分 接接线柱模块24上设有与外壳10的肩90相配的固位突起88，使接线 柱模块24固定在接插件模块A中。也可在电气配线制造现场或者在 接插件模块A一旦装到熔丝盒2上后把接线柱模块24装配到接插件模 块A上，这视是否方便或可能而定。后面一种情况发生在接插件模 块A、B、C所要插入的接线柱模块来自这样一个电气配线(即区域) 之时，该电气配线并非是原先在电气配线现场该模块已连接于其上 的电气配线。例如，一模块可通过第一共用电气配线首先连接到底 盘区装置、即Z3上。因此该第一电气配线可在电气配线制造现场预 装到该模块(A、B或C)上。如果该模块(A、B或C)还连接到属于第二 独立电气配线(例如发动机室)的装置上，那么第二电气配线的相 应导线可在电气配线制造现场预装到IDC分接接线柱模块24上，然 后当第一和第二电气配线都装到汽车上时，在汽车安装过程中插入 该模块(A、B或C)中。

接插件模块A一旦装到其它接插件模块B和C以及熔丝盒2上后， 卷曲到供电线(P1、P2和P3)上的供电插座就可通过熔丝盒2的底部插 入接插件模块A(B和C)的供电插座插孔12中而与接片接头30连接。

多个和单个装置接头组装到其它模块C和B上的方式与上述模块 A相似。例如就模块C来说，如图7所示，只有一个区域(Z1、Z2或Z3) 的单个装置接头22装到其上，因此在电气配线制造现场把装置线连 接到模块C的单个装置接头上，然后把接头全部接好的模决C通过上 述燕尾槽连接(仍参见图14)装配到熔丝盒2上而与模块A和B连接。 装到熔丝盒2上的通道务使接插件模块A、B和C以及各接线柱模块24 能从下端插入熔丝盒中而都安装于其上，接线柱模块24迅速插入并 并紧紧扣入其相应啮合插孔18中。

还应注意，接插件模块A、B和C的设置务使供电接头大体放置 在中心线90四周附近(见图14)，而该中心线的一边是模块A、C， 另一边是模块B，从而单个装置接头22面对外壁92、94(见图9、10 和14)。后者不仅因清楚分开供电线和装置线而避免导线纠结在一 起，而且方便单个装置导线54在单个装置接头22上的IDC连接和拆 线。

重要的是要把供电线和装置线分开，下面参照图9、10、14和 16说明这一点，其中，图16表示来自三根供电线(P1、P2和P3)的供 电的分配，供电线(P1、P2和P3)来自一继电器箱(未画出)。在本 例中，供电在熔丝盒中进行分配，而不是由来自继电器箱的大量电 线供电。只有三根线(P1、P2和P3)从继电器箱馈入，它们载有由熔 丝盒供电的所有电气装置所需的电流。来自继电器箱的三根线在图 16中由标为P1R、P2R和P3R的箭头表示，每一根线由一根具有负载 整个熔丝盒必需电流的所需截面的导线组成，这些导线卷曲到图2 所示如接头28那样的插座接头上，但可能具有更大的尺寸。

如图16和图9所示，模块A具有4个独立接片30(图9中表示成横 向锁定)，用来插入插孔12中的供电插座28中，这4个不同接片30 标为用于不同目的的30a、30b、30c和30d。接片30a由接至接插件 模块B中的供电接头接片30e的供电线P1R供电。该接片30e通过导线 接至模块C中的接片30f，接片30f由图22所示接头装置与另一接片 30g连成一体，而30g通过导线26接至接片30a。各导线具有图2所示 插座接头28，它们与接片30a～30e连接。这样就只有三根供电线 P1R、P2R和P3R，从而配电在熔丝盒中进行。

为降低制造成本，供电接头19、20和21由相同厚度的金属片毛 坯制成，但不同供电接头的载流量可有很大的不同，因此载流量很 高的供电接头例如可在接片30上叠加片材98增加其厚度，如图2所 示。此外，用来连接接片接头30的插座接头28的尺寸可按载流量的 而定。

也可以不使用把模块A、B和C之间的供电接头之间的各导线26 连接起来的这种方式，而是把一预装接插件与线P1R、P2R、P3R相 连接，并包括一配电电路和与接头30a-e相配的插座接头。这样一 种接插件可作为单一元件迅速简单地插到各供电接头上，更正确的 观点是这一接插组件可在汽车制造场所制造，以便进一步减少熔丝 盒2的接线。对于汽车制造来说，把供电接头围绕中心线90组合在 一起而不与装置线交叉是一个极大的优点。

再参看图1，前面已提到，某些熔丝接至位于汽车不同区域的 多个电气装置，例如模块B中的虚线方框内的那些装置。连至汽车 不同区域的导线属于不同的电气配线，因此独立地安装到汽车上。 因此它们只在汽车装配现场而不是在电气配线制造商处连接到接插 件模块B上。上面提到，人们不仅希望减少虚线方框B1内装置的接线 时间，而且希望避免熔丝盒与电气装置之间的接线错误。后者是把 接至汽车同一区域Z1、Z2或Z3的那些装置线组合到一个接线柱模块 中实现的，而该接线柱模块能迅速、简单而不出错地安装到接插件 模块B上，下面就参照图14～21说明这一点。

首先参看图17和18，所示接线柱模块100包括外壳102和其上具 有熔丝接片插入触头部106的接片分接接头104，该触头部106伸展 到基部107，然后基部107伸展成多个由外壳102的接片分隔壁110分 开的公接片108。该外壳102包括可与接插件模块B外壳的互补啮合 件114相配的啮合件112(见图21)，用来把接线柱模块110正确地装 入接插件模块B中。接片108以基部107与熔丝接片插入触头部106进 行电连接和机械连接，因此接片108相当于区域Z1、Z2和Z3中接至共 同熔丝F的各装置线的输出连接点，如图1的方框B1所示。如图21所 示，只要在把供电接头118以与上述安装模块A相同的方式预装到接 插件模块B的外壳120上后把接线柱模块100插入接线柱模块插入孔 116中，接线柱模块100就能安装到接插件模块B上。但在模块B的情 况下，接线柱模块100可在该接线柱制造现场预装到接插件模块外 壳120中。

下面参看图19a～19c，图中示出其它两个接线柱模块100a和 100b，后者与接线柱模块100非常相似，但在接线柱模块外壳112a、 112b的底壁124a、124b上分别有槽112a、112b，这些槽的位置与接 线柱模块100底壁124上的槽122不同。接线柱模块100、100a和100b 如图12更清楚地所示，可一起并置地装入接插件模块B中，从而为 图1方框B1所示的9根装置线提供连接点。下面参看图15和图20a～ 20c，图中示出同一区域的接线柱模块130、132、133a和133b，接 线柱模块130～133b包括接头插入孔134，用来插入与接线柱模块 100～100b的公接片接头108相配的插座接头，该接头插入孔134为 接头外壳部136围绕，对于模块130和132，接头外壳部136由啮合腹 板138连接在一起。模块133a和133b的接头外壳136a和136b不连在 一起，但分别具有啮合突起138a和138b。接线柱模块130的外壳中 部140不插入插座接头，但有穿孔142，在模块130装到接插件模块 的方框B1上时用来插入接片108。外壳部140的位置与现时不使用的 装置线Z3的输出连接点对应，因此不需要接头。

接线柱模块130插入与装置线Z3相连的插座接头而与图1所示方 框B1的列B1a中的那些装置对应；而接线柱模块132用来连接列B1b中 的装置线Z2；模块133a、133b连接至图1的列的B1c所示的装置线Z1。 因此接线柱模块130可在电气配线制造现场预装到底盘区电气装置 的电气配线上，同样模块132可预装到驾驶室区的电气配线上。因 此只要与接片接头108相配地插入各模件中，就可迅速简单地把接 线柱模块130、132、133a和133b装到接插件模块13上，使图15所示 同一区域的接线柱模块130～133安排成大体与接片分接接线柱模块 100、100a、100b垂直。啮合腹板138插入槽122、122a、122b中， 从而不仅把接线柱模块130～133b、100～100b横向连接在一起，而 且提供了确保模块130、132、133a和133b在接插件模块B中占据正 确位置的啮合装置，从而杜绝了接线错误。模块100～100b和模块 130～133b的横向连接因此提供了一种最佳组合电气配线导线以及 快速并可防止电气装置与熔丝盒2之间接错线的方法。接线柱模块 133a～133b不以共同的外壳相连，因为有时提供单独配件形式的接 线柱模块是有利的，例如，发动机室中的那些装置由于熔丝盒的位 置接近发动机室而从不同方向接至熔丝盒是有利的。