DE10080343B3

DE10080343B3 - Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung

Info

Publication number: DE10080343B3
Application number: DE10080343.1T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Sasaki; Eiji Ichii; Satoshi Kawai; Akihito Yahara
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: WO2000042686A1; DE10080343T1; US6429544B1

Abstract

Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung, mit: einer Sitzeinrichtung (4); einem Steuermodul (20) zum Steuern von mindestens einem elektrischen Zubehörteil (5–9, 121, 123, 125–134); wenigstens drei elektrische Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134); wenigstens drei als Flachbandkabel ausgebildete Kabelbäume (22–27, 32–42), wobei das Steuermodul (20) einen Modulkörper (21) aufweist, wobei jeweils einer der Kabelbäume (22–27, 32–42) zumindest eines der Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) mit dem Steuermodul (20) elektrisch verbindet; wobei die zumindest drei Kabelbäume (22–27, 32–42) ausgehend vom Modulkörper (21) sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken, in denen die zu verbindenden elektrischen Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) angeordnet sind; und wobei das Steuermodul (20), die Kabelbäume (22–27, 32–42) und die elektrischen Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) in oder an der Sitzeinrichtung angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung, welches die Stromzuführung zu elektrischen Zubehörteilen sowie den Betrieb elektrischer Zubehörteile regelt.
In verschiedenen elektrischen Einrichtungen werden Module für elektrische Zubehörteile verwendet, welche eine Energieverteilungseinheit zur Verteilung von von einer externen Stromquelle stammenden elektrischer Energie zu elektrischen Zubehörteilen, wie einem Motor, bzw. eine Steuereinheit zur Steuerung der Ansteuerung von elektrischen Zubehörteilen aufweisen. Eine elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung für Fahrzeuge, welche eine solche elektrische Einrichtung darstellt, weist üblicherweise eine Sitzverstelleinrichtung, welche am Bodenblech des Fahrzeugs befestigt wird, ein Sitzpolster, welches an einem oberen beweglichen Teil der Sitzverstelleinrichtung befestigt ist und vorwärts bzw, rückwärts sowie aufwärts bzw. abwärts verstellt werden kann, eine Sitzlehne, welche an der Hinterseite des beweglichen Teils der Verstelleinrichtung drehbar befestigt ist, und Motoren, welche die beweglichen Teile der Sitzeinrichtung verstellen können, auf. Die Sitzeinrichtung ist so ausgeführt, daß das Sitzpolster relativ zum Bodenblech rückwärts, vorwärts, aufwärts und abwärts bewegt werden kann bzw. die Sitzlehne geneigt werden kann.
Eine elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung 1, welche beispielhaft in 1 dargestellt ist, weist eine Sitzverstelleinrichtung 2, an der ein Verschiebemotor 5 befestigt ist, der das Sitzpolster 3 rückwärts und vorwärts bewegen kann, einen vorderen vertikalen Verstellmotor 6, welcher den vorderen Teil des Sitzpolsters 3 vertikal verstellen kann, einen hinteren vertikalen Verstellmotor 7, welcher den hinteren Teil des Sitzpolsters 3 vertikal verstellen kann, sowie einen Neigemotor 8, welcher den Neigewinkel der Sitzlehne 4 verstellen kann, auf. Ein Lendenstützenverstellmotor 9, welcher eine Lendenstützenstange 4a drehen kann, ist in der Sitzlehne 4 der Sitzeinrichtung 1 vorgesehen. Unterhalb des Sitzpolsters 3 ist eine elektronische Steuereinheit 14 (ECU für ”Electronic Control Unit”) zur Steuerung der Ansteuerung der Motoren 5 bis 9 und ein Kabelbaum 13 zur Versorgung der Motoren 5 bis 9 mit elektrischer Energie und Steuersignalen angeordnet. Analog zu den Motoren 5 bis 9 sind die elektronische Steuereinheit 14 (ECU), eine hier nicht dargestellte externe Stromquelle und ein Steuerschalter 12 über den Kabelbaum 13 und einen hier nicht dargestellten, bodenseitigen Kabelbaum miteinander elektrisch verbunden, so daß die Motoren 5 bis 9 von der elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerschalters 12 mit Steuersignalen zur Einstellung der Sitzposition und des Neigewinkels der Sitzlehne sowie mit elektrischer Energie der externen Stromquelle versorgt werden. In der Sitzeinrichtung 1 bilden der Kabelbaum 13 und die elektronische Regeleinheit 14 ein Modul für elektrische Zubehörteile, welches die Stromversorgung und die Ansteuerung der Motoren 5 bis 9, die als elektrische Zubehörteile dienen, regelt.
Bei der beschriebenen Sitzeinrichtung 1 kann jeder Mitfahrer die Sitzposition und die Neigung der Sitzlehne gemäß seinem Körperbau bzw. seinen Wünschen einstellen. Wie nachfolgend erläutert, ist es dabei erwünscht, daß die elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung möglichst wenig Platz benötigt.
Um den Sitzkomfort zu erhöhen, wurde eine elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung vorgeschlagen, bei der sich der Boden des Sitzpolsters nach unten bewegt, wenn sich ein Mitfahrer darauf setzt, wobei der Platz unterhalb der Sitzeinrichtung als Handschuhfach, als Aufnahmeraum für ein Gebläse, ein Navigationssystem oder eine audiovisuelle Einrichtung benutzt wird. In diesem Fall muß die Sitzeinrichtung möglichst platzsparend ausgeführt sein, so daß der Platz unterhalb der Sitzeinrichtung so effektiv wie möglich ausgenutzt werden kann. Daher sollte eine elektronische Regeleinheit, die unterhalb der Sitzeinrichtung eingebaut werden soll, so dünn wie möglich ausgeführt sein. Bekannte Sitzeinrichtungen erfüllen diese Anforderung jedoch aus den nachfolgend beschriebenen Gründen nicht ausreichend.
Wie in 2 gezeigt, verzweigt der Kabelbaum 13 auf der Seite der elektronischen Regeleinheit 14 in zwei Teile, welche jeweils mit Steckverbindern 13a und 13b verbunden sind. Wenn die Steckverbinder 13a und 13b in zwei, auf einer Seite der elektronischen Regeleinheit 14 ausgebildete Steckdosen gesteckt werden, ist der Kabelbaum 13 mit der elektronischen Regeleinheit 14 elektrisch verbunden. Auf der der elektronischen Regeleinheit gegenüber liegenden Seite verzweigt der Kabelbaum 13 in eine große Anzahl von Teilkabelbäumen, welche über Steckverbinder mit einzelnen Kabelgruppen verbunden sind die vom jeweiligen Motor und einer externen Stromquelle herkommen. Ein jeweils zu einem Motor gehörender Kabelbaumteil umfaßt zumindest zwei Kabel, die ein Stromversorgungskabelpaar darstellen. Im allgemeinen besteht jeder Kabelbaumteil aus insgesamt fünf Kabeln, nämlich einem Meßspannungskabel, einem Meßerdungskabel und einem Meßsignalkabel, zusätzlich zu den Stromversorgungskabeln.
Andererseits tendiert die Anzahl an Motoren, die in elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtungen eingebaut werden müssen, dazu, zuzunehmen, um den Komfortansprüchen an die Sitzeinrichtung zu genügen. Beispielsweise werden im Fall der üblichen Sitzeinrichtung 1 fünf Motoren verwendet. Mit zunehmender Motorenanzahl steigt die Anzahl an Kabeln, die elektrische Energie und Steuersignale an die Motoren übertragen, so daß der Außendurchmesser des aus den Kabeln gebildeten Kabelbaums größer wird.
Die elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung 1 ist so gestaltet, daß der Kabelbaum 13 an nur einer Seite der elektronischen Steuereinheit 14 mit der elektronischen Steuereinheit 14 verbunden ist, so daß die Verbindungsseite des Kabelbaums 13 auf der Seite der elektronischen Steuereinheit aus einem Bündel mit einer sehr großen Anzahl an Kabeln besteht und der Außendurchmesser sehr groß wird. Dadurch ist es schwierig, den Kabelbaum 13 zu biegen, so daß das Verlegen des Kabelbaums 13 beim Einbau der Sitzeinrichtung 1 problematisch ist. Weiterhin können sich die Verstelleinrichtung 2 und der Kabelbaum 13 gegenseitig stören, so daß die Kabel beschädigt werden können.
Da die Dicke der elektronischen Steuereinheit 14, an der die Steckverbinder 13a und 13b angebracht werden, zwangsläufig dicker als der Außendurchmesser der Steckverbinder ist, wird die elektronische Steuereinheit 14 dicker, falls der Außendurchmesser des Kabelbaums und der Steckverbinder größer werden. Aus diesem Grund ist es schwierig, die elektronische Steuereinheit 14 der Sitzeinrichtung 1 dünn auszuführen.
Da der Kabelbaum 13 an nur einer Seite der elektronischen Steuereinheit 14 angebracht ist, muß der Kabelbaum 13 um die elektronische Steuereinheit herum gelegt werden, um den Kabelbaum 13 mit der elektronischen Steuereinheit 14 zu verbinden. Für einen Motor, der sich auf der der Anschlußseite der elektronischen Steuereinheit 14 gegenüber liegenden Seite befindet, muß der Kabelbaum daher auf die der Anschlußseite der elektronischen Steuereinheit 14 gegenüber liegende Seite geführt werden, um die Verbindung herzustellen. Damit wird der Kabelbaum länger und somit teurer.
Manche elektrisch verstellbare Sitzeinrichtungen haben keine der elektronischen Steuereinrichtung 14 entsprechende Steuereinrichtung, sondern weisen ein Modul für elektrische Zubehörteile auf, welches aus einer Stromverteilungseinheit (Verteilerplatte), die zwischen die Motoren 5 und 9 einer hier nicht dargestellten externen Stromquelle und einen Steuerschalter 12 geschaltet wird. Bei dieser Art von Sitzeinrichtung sind die Motoren 5 bis 9, die externe Stromquelle und die Steuerschalter 12 über den Kabelbaum und die Stromverteilereinheit miteinander elektrisch verbunden. Beispielsweise ist eine solche Sitzeinrichtung so aufgebaut, daß von der externen Stromquelle gelieferte elektrische Energie in Abhängigkeit von der Stellung der Steuerschalter 12 an die entsprechenden Motoren 5 bis 9 verteilt wird.
Im Falle eines Moduls für elektrische Zubehörteile mit einer Steuereinrichtung (elektronische Steuereinheit 14) oder einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung 1 mit einem solchen Modul verfügt dieses Modul für elektrische Zubehörteile, welches im wesentlichen aus einer Stromverteilereinheit besteht, über eine bestimmte Seite, an die Steckverbinder angeschlossen werden, was zur Folge, daß die Kabelbäume lang werden und es schwierig wird, die Steckverbinder dünn auszuführen.
3 zeigt ein Beispiel eines Schaltungsaufbaus für eine elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung, wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist. Diese Sitzeinrichtung weist eine Steuereinrichtung (elektronische Steuereinheit) 114 auf, die auf Signale reagiert, die von einem Steuerschalter 124 zugeführt werden, sowie Motoren, die aufgrund der Ansteuerung durch die Steuereinheit arbeiten und das Sitzpolster und die Sitzlehne verstellen. Im einzelnen wird ein Verschiebemotor 125 zur Einstellung einer vorderen bzw. rückwärtigen Position des Sitzpolsters, ein vorderer vertikaler Verstellmotor 127 zur Einstellung der Neigung der Sitzoberfläche, ein hinterer vertikaler Verstellmotor 126 zur Einstellung der Höhe des Sitzpolsters, ein Neigungsmotor 128 zur Einstellung der Neigung der Sitzlehne und ein Lendenstützenverstellmotor 134, der es dem Passagier erlaubt, den Sitz seiner Hüfte anzupassen, zur Verfügung gestellt.
Im Hinblick auf eine Verteilung des Stroms zu den Motoren 125 bis 128 und 134 weist die in 3 dargestellte elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung ein Bodenverbindungselement 111 auf, welches über eine Kabelgruppe 201 an einer Seite an eine externe Stromversorgung 200 angeschlossen wird, auf und beinhaltet Verbindungseinheiten 113a bis 113d, welche mittels einer anderen Kabelgruppe mit einer anderen Seite des Bodenverbindungselements 111 verbunden werden und Strom verteilen, so daß die von der externen Stromquelle zur Verfügung gestellte elektrische Energie mittels der Bodenverbindungselement 111 an die Verbindungseinheiten 113a bis 113d geleitet wird und so über die Steuereinheit (elektronische Steuereinheit 114) an die Motoren 125 bis 128 verteilt wird. Die Steuereinheit 114 ist über die Kabelgruppen 202, 203 mit dem Bodenverbindungselement 111 und dem Steuerschalter 124 verbunden sowie sowie über Kabel oder Kabelgruppen und Verbindungseinheiten 113a bis 113b mit unterschiedlichen Sensoren 121 und 129 bis 133 und einer Sitzheizung 123 verbunden.
Ganz allgemein ist jede Kabelgruppe in Form eines Kabelbaums aufgebaut, der aus einem Bündel Kabel besteht und durch den die externe Stromquelle 200, das Bodenverbindungselement 111 die Verbindungseinheiten 113a bis 113d, die Steuereinheiten 114 und die elektrischen Zubehörteile (die Sitzheizung 123, der Steuerschalter 124, die Sensoren 121, 129 bis 133, die Motoren 125 bis 128, 134) miteinander verbunden sind.
Wesentliche Komponenten der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung, wie beispielsweise das Bodenverbindungselement 111, die Verbindungseinheiten 113a bis 113d und die Steuereinheit 114, sind unterhalb des Sitzpolsters angebracht und Kabelbäume sind um diese wesentlichen Elemente herum verlegt. Da der zum Verlegen verfügbare Platz unterhalb des Sitzpolsters und in dessen Umgebung sehr begrenzt ist, sind die für das Verlegen verfügbaren Räume begrenzt, so daß die Kabelbäume auf kreisförmigen Wegen verlegt werden und die Außendurchmesser des Kabelbaums an manchen Stellen dick werden können. Somit kann sich der Kabelbaum leicht verhaken oder in der Verstelleinrichtung der Sitzeinrichtung bzw. in in der Nähe befindlichen Fahrzeugteilen verklemmen, wodurch sich Kabelverbindungen lösen können.
Die Peripheriegeräte, die über die Kabelbäume mit der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden sind, wie beispielsweise die externe Stromquelle, die Motoren und die Sensoren, sind im Verhältnis zur Sitzeinrichtung in Längsrichtung, Querrichtung und Höhenrichtung gesehen an unterschiedlichen Orten des Fahrzeugs angeordnet. Somit sind die Bahnen der Kabelbäume, die die Peripheriegeräte mit der Sitzeinrichtung verbinden, kompliziert. Insbesondere beinhaltet die in 3 dargestellte Sitzeinrichtung einen Kabelbaum zur Verbindung des Bodenverbindungselements 111 mit den Verbindungseinheiten 113a bis 113d und der Steuereinheit 114, welche sich vom Bodenverbindungselement entfernt befindet, so daß die Enden der Kabelbäume in einer dreieckigen Form verbunden werden müssen. Ähnliche Verbindungen müssen, soweit erforderlich, für die anderen Kabelbäume durchgeführt werden. Im Fall einer Sitzeinrichtung, wie sie in 3 dargestellt ist, sind 27 von 49 Schaltkreisen, also mehr als die Hälfte, dreieckförmige Schaltkreise. Somit wird eine zumindest teilweise manuelle Montage der Kabelbäume notwendig, so daß die Montage zeitaufwendig ist und die Endbereiche der Kabelbäume fehlerhaft verschaltet sein können. Weiterhin wird die Form der Kabelbäume komplex, so daß dessen Herstellung zeit- und kostenintensiv ist.
Die DE 692 14 182 T2 offenbart zudem eine elektrische Kabelbaumstruktur für Kraftfahrzeuge, bei der entsprechende Steuermodule mit einer Mehrzahl von Kabelbäumen verbunden sind, wobei die Kabelbäume die Steuermodule an unterschiedlichen Seiten verlasen und unter anderem auch zur Steuerung und Stromversorgung von Zubehörteilen in verschiedenen Teilen eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise dem Motorraum, den Türe oder den Sitzen.
Die EP 0 031 400 A2 beschreibt zudem ein System zur kontrollierten Verteilung elektrischer Energie einer elektrischen Stromquelle zur Versorgung einer Vielzahl von Verbrauchern in einem industriellen Fahrzeug, wobei das System ein Steuermodul umfasst, bei dem Kabelbäume aus unterschiedlichen Seiten aus dem Steuermoduls herausgeführt werden und in unterschiedlichen Richtungen vom Steuermodul weggeführt erden, wobei die Seite aus denen die Kabelbäume aus dem Steuermodul herausgeführt werden im Wesentlichen mit der Richtung übereinstimmen, in der die Kabelbäume vom Steuermodul weg führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung vorzuschlagen, bei dem die Dicke des Modulkörpers verringert werden kann und bei dem der Außendurchmesser von Kabelgruppen und der Kabelbäume, die mit dem Modulkörper verbunden werden, verringert werden kann, so daß das Verlegen der Kabel vereinfacht wird und das Lösen von Verbindungen verhindert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung vorzuschlagen, welches die Anzahl an elektrischen Verbindungen mit Kabelgruppen und Kabelbäumen verringert, um somit das Verlegen der Kabel zu vereinfachen und eine Automatisierung zu vereinfachen.
Die Aufgaben werden gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Modul für elektrische Zubehörteile vorgeschlagen wird, welches einen Modulkörper aufweist, der eine Stromverteilungseinheit zum Anschluß an eine externe Stromquelle aufweist sowie zumindest drei Kabelgruppen die mit der Stromverteilungseinheit verbunden werden, wobei die Kabelgruppen in unterschiedlichen Richtungen aus dem Modulkörper austreten. Die zumindest drei Kabelgruppen sind an ihren vom Modulkörper entfernten Enden mit elektrischen Zubehörteilen verbunden. Vorzugsweise weist jede der zumindest drei Kabelgruppen einen Kabelbaum aus einem Bündel Kabel auf, welche eine Kabelgruppe oder ein Flachbandkabel, bei dem die Kabel zweidimensional angeordnet sind, bilden.
Gemäß der elektrischen Installation gemäß dieser Erfindung treten drei oder mehr Kabelgruppen, vorzugsweise drei oder mehr Kabelbäume, aus dem Modul in drei oder mehr voneinander verschiedene Richtungen aus, so daß es, anders als bei bekannten Modulen für elektrische Zubehörteile, nicht erforderlich ist, eine oder mehrere Kabelgruppen (Kabelbäume) an nur einer Seite des Modulkörpers anzuschließen, so daß die Anzahl der Kabel, aus denen jede Kabelgruppe besteht, verringert werden kann und der Außendurchmesser der Kabelgruppe verkleinert werden kann. Somit kann der Modulkörper dünn gehalten werden und das Verlegen der Kabelgruppen kann vereinfacht werden.
Vorzugsweise wird der Modulkörper in einer rechteckigen parallelepipedartigen, insbesondere quaderförmigen Form ausgebildet und weist vier Seiten auf, die jeweils im wesentlichen aufeinander senkrecht stehen, wobei die zumindest drei Kabelgruppen an verschiedenen Seiten des Modulkörpers austreten. Alternativ kann der Modulkörper plattenartig geformt sein, wobei die zumindest drei Kabelgruppen seitlich aus der Plattenoberfläche des Modulkörpers austreten. Gemäß dieser bevorzugten Ausführung treten zumindest drei Kabelgruppen oder Kabelbäume an verschiedenen Seiten des Modulkörpers bzw. aus dem Modulkörper in im wesentlichen zueinander senkrechter Richtung aus. Indem jede der Kabelgruppen oder der Kabelbäume aus der Seite des Modulkörpers austritt, die dem zugehörigen elektrischen Zubehörteil benachbart ist bzw. aus dem Teil der Plattenoberfläche des Modulkörpers austritt, die dem zugehörigen elektrischen Zubehörteil benachbart ist, kann die elektrische Verbindung zwischen dem Modul für elektrische Zubehörteile und den elektrischen Zubehörteilen hergestellt werden, ohne dass Kabelgruppen oder Kabelbäume um den Modulkörper herum geführt werden müssen, selbst wenn einzelne elektrische Zubehörteile in unterschiedlichen Richtungen vom Modul für elektrische Zubehörteile aus gesehen angeordnet sind. Dies vereinfacht das Verlegen der Kabelgruppen oder Kabelbäume und minimiert die erforderlichen Längen der Kabelgruppen oder Kabelbäume, wodurch die Kosten reduziert werden.
Vorzugsweise beinhaltet der Modulkörper eine Steuereinheit, welche mit der Stromverteileinheit elektrisch verbunden ist, wobei die Steuereinheit mittels zumindest einer der zumindest drei Kabelgruppen mit zumindest einem der elektrischen Zubehörteile verbunden ist, so daß der Antrieb der elektrischen Zubehörteile gesteuert werden kann. Gemäß dieser bevorzugten Anordnung kann der Außendurchmesser der Kabelgruppen und damit der Kabelbäume eines Moduls für elektrische Zubehörteile, das eine Steuerfunktion für elektrische Zubehörteile hat, reduziert werden, so daß der Modulkörper dünn ausgeführt werden kann.
Vorzugsweise weist zumindest eine der zumindest drei Kabelgruppen Steckverbinder ihren den Modulkörper abgewandten Enden auf. Mit diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Verbindung zwischen dem Modul für elektrische Zubehörteile und den elektrischen Zubehörteilen mittels Steckverbindern die sich an den Kabelgruppen befinden, die von elektrischen Zubehörteilen ausgehen, vereinfacht werden.
Vorzugsweise weist zumindest eine der zumindest drei Kabelgruppen Steckverbinder an den dem Modulkörper benachbarten Enden auf, wobei die Steckverbinder zu den am Modulkörper befindlichen Steckverbindern passend ausgeführt werden und mit der Stromverteileinheit der Steuereinheit elektrisch verbunden werden. Diese bevorzugte Ausführungsform vereinfacht die elektrische Verbindung zwischen Kabelgruppen und der Stromverteilungseinheit der Steuereinheit.
In besonders vorteilhafter Weise wird der Modulkörper in einem Teil eines Fahrzeugsitzes untergebracht und zumindest eines der elektrischen Zubehörteile weist einen Motor zum Antrieb einer Einstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes auf. Mittels dieser bevorzugten Ausführung kann ein Modul für elektrische Zubehörteile zur Verteilung elektrischer Energie an die Motoren zum Antrieb von Sitzeinstellelementen und zur Regelung des Antriebs des Motors unter vorteilhafter Verwendung kleiner Volumen unterhalb des Sitzpolsters befestigt werden.
Eine elektrische Installation gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Erfindung weist eine elektrische Anschlußeinheit auf, welche über eine Kabelgruppe mit einer externen Stromquelle elektrisch verbunden ist, sowie einen Modulkörper, welcher eine Stromverteilungseinheit aufweist, die über andere Kabelgruppen mit elektrischen Zubehörteilen elektrisch verbunden ist, auf. Die elektrische Verbindungseinheit und der Modulkörper sind als ein Teil ausgebildet und elektrisch miteinander verbunden.
Bei einer elektrischen Installation gemäß der Erfindung sind die elektrische Verbindungseinheit und der Modulkörper als ein Teil ausgebildet, und die elektrische Verbindungseinheit und die Energieverteilungseinheit im Modulkörper können vorab elektrisch miteinander verbunden werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, zum Zeitpunkt der Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen elektrischer Verbindungseinheit und Stromverteilungseinheit komplexe Kabelverlegungsarbeiten zum Einbau von Kabelgruppen, die sich zwischen diesen Einheiten in dreieckiger Form erstrecken, durchzuführen. Dies vereinfacht die Montage von elektrischer Verbindungseinheit und Modulkörper während der Herstellung des Moduls für elektrische Zubehörteile, und macht Tätigkeiten zur Verbindung der elektrischen Verbindungseinheit mit der Energieverteilungseinheit mittels Kabelgruppen oder Kabelbäumen überflüssig. Da im Fahrzeug durchzuführende Arbeiten zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Einrichtungen nicht erforderlich sind, kann ein Teil der Arbeitsschritte zum Zusammenbau des Moduls für elektrische Zubehörteile vermieden werden, so daß die Herstellung von Kabelgruppen oder deren automatisierte Herstellung vereinfacht wird und die erforderliche Herstellungszeit verringert wird. Da der Aufbau der Kabelgruppen vereinfacht ist, kann die Verlegung der Kabel einfach, exakt und schnell auch bei geringem zur Verfügung stehendem Platz durchgeführt werden und so die Verlegung der Kabel vereinfacht werden.
Vorzugsweise ist die elektrische Verbindungseinrichtung mit zumindest einem elektrischen Zubehörteil elektrisch verbunden. In diesem Fall ist die elektrische Verbindungseinrichtung mit zumindest einem elektrischen Zubehörteil (zum Beispiel Schaltern und Sensoren) elektrisch verbunden, so daß die elektrischen Verbindungswege zwischen dem Modul für elektrische Zubehörteile und zumindest einem elektrischen Zubehörteil sauberer und einfacher sind, so daß der Zusammenbau bzw. ein automatisierte Zusammenbau während der Herstellung des Moduls für elektrische Zubehörteile weiter vereinfacht wird.
Vorzugsweise weist der Modulkörper eine mit der Stromverteilungseinheit oder der elektrischen Verbindungseinheit elektrisch verbundene Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist über zumindest eine anderen Kabelgruppe mit zumindest einem elektrischen Zubehörteil elektrisch verbunden und steuert die Ansteuerung zumindest eines elektrischen Zubehörteils. In diesem Fall kann die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Verbindungseinheit und der Steuereinheit eines Moduls für elektrische Zubehörteile, welches ein Mittel zur Steuerung des Antriebs elektrischer Zubehörteile, beispielsweise eines Motors, aufweist, direkt oder mittels der Stromverteilungseinheit vorab hergestellt werden, so daß die Tätigkeiten bei der Herstellung des Moduls für elektrische Zubehörteile einfach durchgeführt werden können.
Vorzugsweise ist der Modulkörper in einem Teil eines Fahrzeugsitzes untergebracht und zumindest eines der elektrischen Zubehörteile weist einen Motor zum Antrieb einer Verstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes auf. Mit dieser bevorzugten Ausführung kann die Kabelverlegung einfach durchgeführt werden, wenn ein Modul für elektrische Zubehörteile zur Verteilung elektrischer Energie zu einem Motor, der eine Verstelleinrichtung des Fahrzeugsitzes antreibt, und zur Steuerung des Antriebs der Motoren in einem kleinen Volumen unter der Sitzpolsterung untergebracht werden kann.
1 zeigt eine bekannte mittels Kabelbäumen hergestellte elektrische Verbindung zwischen einer elektronischen Regeleinheit und unterschiedlichen Arten von Motoren in einem elektrisch verstellbaren Kraftfahrzeugsitz in perspektivischer Ansicht;
2 zeigt ein Diagramm einer elektronischen Steuereinheit und der in 1 gezeigten Kabelbäume;
3 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines bekannnten elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzes mit Peripherieelementen;
4 zeigt diagrammartig eine elektrische Installation gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Unterseite des Modulkörpers aus gesehen;
6 zeigt ein Diagramm einer elektrischen Installation gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Peripherieelementen;
8 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 zeigt ein Blockdiagramm der Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
10 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
11 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
12 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel; und
13 zeigt ein Blockdiagramm einer Schaltung eines Moduls für elektrische Zubehörteile gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden wird eine elektrische Installation gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Ein Modul für elektrische Zubehörteile 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel dient zur Steuerung des Antriebs einer Anzahl von Motoren zum Antrieb beweglicher Teile der Verstelleinrichtungen einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung, mit denen die Position und der Neigungswinkel eines Sitzpolsters verstellt werden können, ist auf einem Bodenblech des Fahrzeugs unter dem Sitzpolster der Sitzeinrichtung angebracht. Da die elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung, an der das Modul für elektrische Zubehörteile 20 befestigt ist, und die Motoren, Schalter und Sensoren, die mit der Sitzverstellung zusammenhängen, im wesentlichen die gleichen wie die in 1 bis 3 dargestellten sind, wird deren Darstellung und Beschreibung ausgelassen.
Eine elektrische Installation gemäß der Erfindung hat die Funktion, Energie einer externen Stromquelle an elektrische Zubehörteile zu verteilen, sowie vorzugsweise zusätzlich zur Energieverteilung den Antrieb der elektrischen Zubehörteile zu steuern. In diesem Ausführungsbeispiel sind elektrische Zubehörteile, die zusammen mit dem Modul für elektrische Zubehörteile 20 benutzt werden, Motoren, Schalter und Sensoren, die mit der Sitzverstellung zusammenhängen.
Das Modul für elektrische Zubehörteile 20 hat einen Modulkörper 21, der ein mittels Klammern an der Verstelleinrichtung der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung befestigtes Gehäuse 21k aufweist. Das Gehäuse 21k beinhaltet eine gedruckte Leiterplatte (hier nicht gezeigt), auf welcher elektronische Bauelemente, wie ICs und Relais, angebracht sind. Der Schaltplan der gedruckten Leiterplatte und die elektronischen Bauelemente bilden eine Stromverteilungseinheit (Verteilerplatte), welche mit einer externen Stromquelle elektrisch verbunden ist und elektrische Energie der externen Stromquelle an die elektrischen Zubehörteile verteilt, und bildet weiterhin eine Steuereinrichtung, die mit der Stromverteilungseinheit, unterschiedlichen Schaltern, Sensoren und Motoren, elektrisch verbunden ist und den Antrieb der Motoren steuert. Die Stromverteilungseinheit entspricht dem Bodenverbindungselement 111 und den Verbindungseinheiten 113a bis 113d, die in 3 dargestellt sind, die Steuereinheit entspricht der elektronischen Steuereinheit 114, die in 3 dargestellt ist.
Das Gehäuse 21k ist als dünner Quader ausgebildet und weist vier Seiten sowie einen Deckel und eine Bodenseite auf, welche jeweils senkrecht aufeinander stehen. Vier Kabelbäume 22 bis 25 gehen von einer ersten Seite (die linke Seite in 4) des Gehäuses 21k aus und die äußeren Enden der Kabel, die jeden Kabelbaum (Kabelgruppe) ausbilden, sind direkt mit den jeweiligen Abschnitten der auf der elektrischen Leiterplatte ausgebildeten Leiterbahnen durch Lötverbindungen, Drucklötverbindungen, direkte Verbindungen oder ähnlichem direkt mit der Leiterplatte verbunden. Einer oder mehrere Steckverbinder sind an den anderen, dem Gehäuse gegenüber liegenden Enden der Kabelbäume angebracht.
Ein erster Kabelbaum 22 ist über einen Steckverbinder 22a mit einem Verschiebemotor der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden. Genauer ist ein Steckverbinder an den entfernten Enden der Kabel, die vom Verschiebemotor ausgehen, vorgesehen und einer dieser Steckverbinder sowie der Steckverbinder 22a sind Stecker, die so ausgebildet sind, daß sie in den anderen dosenartig ausgebildeten Steckverbinder gesteckt werden können (das Gleiche soll auch im Folgenden gelten). Das entfernte Ende des zweiten Kabelbaums 23 verzweigt sich in einen ersten bis dritten Teilkabelbaum, welche jeweils über Steckverbinder 23a, 23b und 23c mit einem hinteren vertikalen Positionssensor, einem vorderen vertikalen Verstellmotor bzw. einem hinteren vertikalen Verstellmotor der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtungverbunden sind. Ein dritter Kabelbaum 24 ist über einen Steckverbinder 24a mit einem vorderen vertikalen Positionssensor verbunden. Das entfernte Ende des vierten Kabelbaums 25 verzweigt sich in einen ersten bis vierten Teilkabelbaum, welche über Steckverbinder 25a bis 25g jeweils mit Neigungsverstellmotor, einem Neigungssensor, einem Steuerschalter und einer Sitzheizung verbunden sind. Die Richtungen und Längen der Kabelbäume 22 bis 25 sind so gewählt, daß, wenn der Modulkörper 21 mit dem Sitzverstellelement verbunden wird, die Positionen und Richtungen der Steckverbinder der einzelnen Kabelbäume 22 bis 25 im wesentlichen mit denen der dazugehörigen Steckverbinder der elektrischen Zubehörteile übereinstimmen.
Der Modulkörper 21 weist an seiner zweiten Seite (die entfernte Seite in 4), die der ersten Seite gegenüber liegt, einen Steckverbinderteil 21c auf, der so ausgeführt ist, daß er mit einem Steckverbinder am entfernten Ende eines sich auf der Bodenseite des Fahrzeugs befindenden Bodenkabelbaums verbunden werden kann, welcher zur externen Stromquelle hin läuft. Der Verbindungsabschnitt 21c weist Verbindungskontakte auf, welche mit dazu entsprechenden Abschnitten der auf den Leiterplatten angebrachten Leiterbahnen des Modulkörpers 21 verbunden werden. Ein fünfter Kabelbaum 26, der aus der zweiten Seite des Modulkörpers 21 herausragt, ist über einen Steckverbinder 26a mit einem Verschiebewegsensor verbunden.
Ein sechster Kabelbaum 27, der aus einer dritten Seite (die rechte Seite in 4) austritt und der ersten Seite des Modulkörpers 21 gegenüber liegt, teilt sich in zwei Teile auf. Der erste und zweite Teilkabelbaum wird jeweils über Steckverbinder 27a und 27b mit einem Lendenstützenmotor und einem Gurtschalter verbunden. Die Richtungen und Längen der austretenden Kabelbäume 26 und 27 sind so gewählt, das sie im wesentlichen mit der Position und Richtung der Steckverbinder 26a, 27a, 27b der elektrischen Zubehörteile übereinstimmen, wenn der Modulkörper 21 mit der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden wird.
Wie bereits ausgeführt, weist das Modul für elektrische Zubehörteile 20 verschiedene Kabelbäume (Kabelgruppen) auf, welche in unterschiedliche Richtungen aus dem Modulkörper 21 austreten und mit der gedruckten Leiterplatte im Modulkörper 21 verbunden sind, wobei die einzelnen Kabelbäume bzw. Teilkabelbäume mittels Steckverbindern, welche sich an den entfernten Enden befinden, mit den dazugehörigen elektrischen Zubehörteilen, wie beispielsweise Motoren, Schaltern und Sensoren, verbunden werden. Entsprechend wird durch ein einfaches Verbinden des in einer bestimmten Richtung ausgerichteten Modulkörpers 21 mit einem bestimmten Teil der Verstelleinrichtungen der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung erreicht, daß die Kabelbäume 22–27 dergestalt aus dem Gehäuse austreten können, daß die Steckverbinder der Kabelbäume 22 bis 27 in die Nähe der mit ihnen zu verbindenden Steckverbinder kommen. Somit können die vom Modul für elektrische Zubehörteile 20 aus gesehen an unterschiedlichen Stellen liegenden elektrischen Zubehörteile mittels der Kabelbäume 22 bis 27, die nur eine minimale Länge aufweisen müssen, mit der externen Stromquelle und der gedruckten Leiterplatte (also der Stromverteileinheit und der Steuereinheit) verbunden werden, so daß das Verlegen der Kabelbäume 22 bis 27 einfach und exakt durchgeführt werden kann.
Da die Kabelbäume 22 bis 27 direkt mit der elektrischen Leiterplatte des Modulkörpers 21 verbunden sind und der Modulkörper 21 nur den Steckverbinder 21c aufweist, der der Verbindung zwischen gedruckter Leiterplatte und dem Bodenkabelbaum dient, welcher zur externen Stromquelle hin verläuft, ist es möglich, die Anzahl an Komponenten und die Kosten für elektrische Zubehörteile zu verringern und den Modulkörper 21 dünn auszuführen. Somit ist der Modulkörper 21 für den Einbau an solchen Orten geeignet, an denen eine Einsparung des benötigten Platzes erforderlich ist, wie beispielsweise unter einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung. Beispielsweise kann ein Modulkörper 21 dieses Ausführungsbeispiels die Anzahl der Komponenten um 11%, die Kosten um 16% und die Größe in Bezug auf das Volumen um 51% (dabei 21% der Länge und 21% der Dicke) gegenüber bekannten elektronischen Steuereinheiten 14 reduzieren.
Der Steckverbinder 21, der der Verbindung mit dem Bodenkabelbaum dient, muß nicht notwendigerweise am Modulkörper 21 vorgesehen werden, und ein Kabelbaum kann von der gedruckten Leiterplatte des Modulkörpers 21 abgehen, wobei dessen entferntes Ende einen Steckverbinder aufweist. Damit ist es möglich, daß der Modulkörper 21 dünner gestaltet werden kann.
Da die unterschiedlichen Kabelbäume 22 bis 27 aus verschiedenen Seiten des Modulkörpers 21 des Moduls für elektrische Zubehörteile 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel austreten, können die Kabelbäume 22 bis 27 einen geringeren Durchmesser haben, so daß, anders als beim Stand der Technik, die Kabelbäume in der Nähe der Verbindungsteile des Modulkörpers 21 (elektronische Regeleinheit) nicht groß werden. Somit verlieren die Kabelbäume 22 bis 27 nicht ihre Beweglichkeit, so daß das Verlegen einfach durchführbar sind und es unwahrscheinlich ist, daß die Kabelbäume 22 bis 27 sich in den Sitzverstelleinrichtungen oder anderen Teilen der elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzeinrichtung verhaken, was zum Lösen von Verbindungen führen kann.
Beispielsweise kann die elektrische Installation gemäß diesem Ausführungsbeispiel die benötigte Zeit zum Zusammenbau einschließlich der Zeit zum Verlegen um 13% senken und die Anzahl der Stromkreise die die Verstelleinrichtungen um 61% gegenüber bekannten elektronischen Steuereinheiten 14 reduzieren.
Da die Kabelbäume den Modulkörper 21 in solche Richtungen verlassen, daß die Steckverbinder der Kabelbäume 22 bis 27 annähernd mit den Einbauorten der dazugehörigen elektrischen Zubehörteile übereinstimmen, können die Kabelbäume 22 bis 27 auf kürzestem Wege mit den elektrischen Zubehörteilen verbunden werden. Somit können die gesamten erforderlichen Längen der Kabel, die die Kabelbäume 22 bis 27 bilden, reduziert werden. Beispielsweise werden nur etwa 40% der Kabellängen verglichen mit bekannten Kabelbäumen benötigt und die Kosten für die Kabelbäume konnte um 40% gesenkt werden, so daß ein beträchtlicher Teil der Kosten eingespart werden kann.
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher dargestellt.
Der zugrunde liegende Aufbau der elektrischen Installation gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel und in der Beschreibung werden solche Elemente, die gleichartig mit den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels sind, zum Teil ausgelassen.
Wie aus 5 ersichtlich, weist das Modul für elektrische Zubehörteile 30 anstatt des Modulkörpers 21 des ersten Ausführungsbeispiels einen Modulkörper mit einer Platte 31 auf. Die Platte 31 ist so gestaltet, daß sie über einen Vorsprung 43 an der Sitzvereinrichtung einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung befestigt werden kann.
Auf der Oberfläche der Platte 31 ist eine Leiterbahnanordnung ausgebildet und Bauteile, wie ein IC und ein Relais, sind auf der Leiterbahnanordnung befestigt und bilden so die Stromverteileinheit und Steuereinheit des Moduls für elektrische Zubehörteile 30. Die benachbart liegenden Enden der Kabel, die die Kabelgruppen 32 bis 42 bilden, sind mit den einzelnen Teilen der Leiterbahnanordnung der Platte 31 durch Lötverbindungen oder ähnliches elektrisch verbunden.
Die drei Kabelgruppen 32, 33 und 34 ragen ausgehend von einer ersten langen Seite der Deckelfläche der Platte 31 zur Seite heraus (nach links in 5), die Kabelgruppe 36 ragt aus einer ersten Seite der Deckelfläche der Platte seitwärts heraus (nach oben in 5) und die beiden Kabelgruppen 41 und 42, die ausgehend von der Bodenfläche der Platte 31 nach unten verlaufen, sind aus flexiblen Flachbandkabel gebildet, in denen die Kabel jeder Kabelgruppe zweidimensional verlegt und dünn und sehr flexibel sind. Die Kabelgruppe 35, die aus einer ersten kurzen Seite der Deckelfläche der Platte 31 zur Seite heraus ragt, und vier Kabelgruppen 37 bis 40, die aus einer zweiten langen Seite der Deckelfläche der Platte zur Seite herausragen (nach rechts in 5), sind aus Kabelbäumen gebildet, welche jeweils eine aus Kabelbündeln gebildete Kabelgruppe darstellen.
Im Detail teilt sich das flexible Flachbandkabel 32 in zwei Teile auf, also in ein erstes und ein zweites Teilkabel, welche jeweils über Steckverbinder 32a und 32b mit einem vorderen vertikalen Verstellmotor und einem vorderen vertikalen Positionssensor verbunden sind. Das flexible Flachbandkabel 33 teilt sich in zwei Teile auf, also in ein erstes und ein zweites Teilkabel, die jeweils über Steckverbinder 33a und 33b mit einem Verschiebemotor und einem Verschiebepositionssensor verbunden sind. Das flexible Flachbandkabel 34 ist über einen Steckverbinder 34a mit dem Bodenkabelbaum des Fahrzeugs verbunden und so ausgebildet, daß es mit der externen Stromquelle verbunden werden kann, welche wiederum mit der anderen Seite des Bodenkabelbaums verbunden ist. Da die elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung gegenüber dem Fahrzeugboden verschiebbar ist, sollte das flexible Flachbandkabel 34 vorzugsweise mit einer Einrichtung versehen sein, die ein Verdrehen verhindert.
Der Kabelbaum 35 ist über einen Steckverbinder 35a mit dem Sitzverstellschalter verbunden und das flexible Flachbandkabel 36 teilt sich in drei Teile, also ein erstes, zweites und drittes Teilkabel, auf, die jeweils über Steckverbinder 36a, 36b und 36c mit einem Lendenstützenverstellschalter, einem Neigungssensor und einem Neigungsverstellmotor verbunden sind. Weiterhin sind die Kabelbäume 37 bis 40 über hier nicht dargestellte Steckverbinder mit dem Lendenstützenverstellschalter, dem Sitzsensor, der Heizung und dem Gurtschalter verbunden.
Die flexiblen Flachbandkabel 41 und 42 sind mit dem hinteren vertikalen Positionssensor bzw. dem hinteren vertikalen Verstellmotor verbunden.
Da flexible Flachbandkabel wie oben beschrieben für einige der Kabelgruppen 32 bis 42 verwendet werden, können die Kabelgruppen (flexible Flachbandkabel) ohne Probleme in engen Kabelschächten verlegt werden, wie beispielsweise zwischen dem Sitzpolster und der Sitzverstelleinrichtung, so daß es möglich ist, die Funktionstüchtigkeit durch Installation eines Moduls für elektrische Zubehörteile 30 zu erhöhen. Wie im Fall des ersten Ausführungsbeispiels kann das Volumen des Modulkörpers 31 (der Platte) verringert werden und die endseitigen Steckverbinder der einzelnen Kabelbäume 32 bis 42 können in der Nähe der dazugehörigen Steckverbinder gelegt werden, so daß die Effizienz bei der Montage des Moduls für elektrische Zubehörteile erhöht werden kann und fehlerhafte Verbindungen der Steckverbinder vermieden werden können. Da weiterhin die Außendurchmesser und die Dicken der Kabelgruppen 32 bis 42 reduziert werden können, kann verhindert werden, daß sich die Kabelgruppen 32 bis 42 im Verstellbereich der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verhaken. Da die Kabelgruppen 32 bis 42 wie die Beine eines Krebses von der Platte 31 her seitlich herausragen, können die Kabelgruppen 32 bis 42 ohne unerwünschte Umwege verlegt werden und die Gesamtlängen der Kabel, die die Kabelgruppen 32 bis 42 bilden, können verkürzt werden, so daß zur Verringerung der Kosten beigetragen werden kann.
Beispielsweise kann bei einem Modulkörper 31 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Dicke um 21%, das Volumen um 21%, die Montagezeit einschließlich der Verlegezeit um 20% und die Anzahl der Leiterbahnen, die Verstellelemente überbrücken, um 61% gegenüber bekannten elektronischen Regeleinheiten 14 verringern. Weiterhin werden nur etwa 40% der Kabel eines bekannten Kabelbaums benötigt und die Kosten des Kabelbaums können um 20% reduziert werden, so daß die Kosten deutlich gesenkt werden können.
Unter Bezugnahme auf 6 wird im folgenden eine elektrische Installation gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Ein Modul für elektrische Zubehörteile 50 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist so ausgeführt, daß es in einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung eingebaut werden kann, und hat einen Modulkörper 51 mit einer Steuerungsmöglichkeit für die Sitzposition und eine Anzahl von Kabelbäumen 52 bis 56, welche aus verschiedenen Seiten des Modulkörpers 51 heraustreten. Die Kabelbäume 52 bis 54 sind aus flexiblen Flachbandkabeln gebildet, welche dünn und sehr flexibel ausgeführt sind.
Der Modulkörper 51 umfaßt ein Gehäuse, welches eine erste Gehäusehälfte 51k und eine zweite Gehäusehälfte (hier nicht gezeigt) mit einer im wesentlichen zur ersten Gehäusehälfte 51k gleichartigen Form aufweist, wobei die zweite Gehäusehälfte so gestaltet ist, daß sie mit der ersten Gehäusehälfte verbunden werden kann. Die Gehäusehälfte 51k weist einen schachtelartigen Körperteil zur Aufnahme einer gedruckten Leiterplatte 51m auf, eine kurze Klammer ragt seitwärts aus dem Körperteil heraus und eine lange Klammer ragt in entgegengesetzter Richtung hervor. Der Modulkörper 51 ist mittels beider Klammern an der Sitzverstelleinrichtung befestigt.
Auf der gedruckten Leiterplatte 51 m befindet sich eine Leiterbahnanordnung, auf welcher Bauteile, wie ein IC und Relais, zur Speicherung und Steuerung der Stellung der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung angebracht sind. Die benachbarten Enden der Kabelbäume 52 bis 56 sind direkt oder mittels eines Steckverbinders 57 mit dem Körperteil der Gehäusehälfte 51k an den einzelnen Teilen der Leiterbahnanordnung der gedruckten Leiterplatte 51m befestigt.
An der Gehäusehälfte 51k sind drei Steckverbinder 52b, 53b und 54b befestigt, welche mit der Leiterbahnanordnung der gedruckten Leiterplatte 51m verbunden sind. Die Steckverbinder 52b, 53b und 54b sind jeweils mit dem Verschiebepositionssensor, dem vorderen vertikalen Positionssensor bzw. dem hinteren vertikalen Positionssensor der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung über Kabelgruppen, die von den dazu gehörigen Steckverbindern ausgehen und mit diesen zu verbinden sind, verbunden.
Das flexible Flachbandkabel 52 erstreckt sich entlang eines Trägers 51n ausgehend von der gedruckten Leiterplatte 51m innerhalb des Trägers, wobei das Kabel im Mittelteil umgebogen wird und an der ersten Seite (der unteren Seite in 6) des Modulkörpers 51 über eine Austrittsöffnung des Trägers 51n aus dem Modulkörper 51 herausgeführt wird, so daß das Kabel 52 mittels eines Steckverbinders 52a, welcher sich am entfernten Ende des Kabels befindet, mit dem Verschiebemotor verbunden werden kann.
Drei Kabelbäume 53 bis 55 erstrecken sich von der zweiten Seite (der oberen Seite in 6) des Modulkörpers 51. Das flexible Flachbandkabel 53 wird über eine Kabelauslaßöffnung im Gehäuse des Modulkörpers aus dem Modulkörper 51 herausgeführt und mittels eines Steckverbinders 53a, welcher sich am entfernten Ende des Kabels befindet, mit dem vorderen vertikalen Verstellmotor verbunden. Das flexible Flachbandkabel 54 wird durch eine Kabelauslaßöffnung des Gehäuseträgers 51n herausgeführt und an seinem äußeren Ende über einen Steckverbinder 54a mit dem hinteren vertikalen Verstellmotor verbunden. Der Kabelbaum 55 wird mittels einer Kabelauslaßöffnung des Trägers 51n herausgeführt und fünf Teilkabelbäume, welche sich am entfernten Ende befinden, werden über Steckverbinder 55a bis 55e mit dem Neigeverstellmotor, dem Neigungssensor, einem Sitzverstellschalter 58, dem Lendenstützenverstellschalter bzw. der Sitzheizung verbunden. Die Kabelbäume 53 bis 55 haben eine solche Länge, daß, wenn der Modulkörper 51 mit der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden wird, die Ausrichtungen und Positionen der an den äußeren Enden befindlichen Steckverbinder mit denen der damit zu verbindenden Steckverbinder der elektrischen Zubehörteile übereinstimmen. Die Kabelbäume erstrecken sich in entsprechender Richtung.
Der Kabelbaum 56 tritt aus der dritten Seite (die rechte Seite in 6) des Modulkörpers 51 heraus. Der Kabelbaum 56 wird über eine Kabelaustrittsöffnung aus dem Modulkörper 51 herausgeführt und über Steckverbinder 56a und 56b, die am entfernten Ende der beiden Teilkabelbäume befestigt sind, mit dem Lendenstützenverstellmotor und dem Gurtschalter verbunden. Die Längen und Richtungen des flexiblen Flachbandkabelbaums 52 und des Kabelbaums 56 sind so gewählt, daß, wenn der Modulkörper 51 mit der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden wird, die Richtungen und Positionen der Steckverbinder 52a, 56a und 56b im wesentlichen mit denen der damit zu verbindenden Steckverbinder übereinstimmen.
Da das Modul für elektrische Zubehörteile 50 gemäß dieser Erfindung den oben beschriebenen Aufbau aufweist, können die Kabelbäume 52 bis 56 so verlaufen, daß die Steckverbinder der Kabelbäume 52 bis 56 in die Nähe der damit zu verbindenden Steckverbinder kommen, indem einfach der Modulkörper 51 mit einer bestimmten Ausrichtung mit bestimmten Teilen der Verstelleinrichtungen der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verbunden wird, so daß ein Lösen von Steckverbindungen verhindert werden kann.
Da die elektronische Steuereinheit und die Kabelbäume des Moduls für elektrische Zubehörteile 50, anders als beim Stand der Technik, nicht getrennt voneinander ausgeführt sind, ist es möglich, die Anzahl der Komponenten sowie die Herstellungskosten zu verringern und den Modulkörper 51 dünn auszuführen. Weiterhin ist es möglich, das Modul für elektrische Zubehörteile 50 an Orten unterzubringen, in denen nur wenig Platz zur Verfügung steht, wie unterhalb einer elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung. Da außerdem für einige der Kabelbäume 52 bis 56 flexible Flachbandkabel verwendet werden, können die Kabelbäume problemlos in schmalen Kabelschächten verlegt werden, beispielsweise zwischen Sitzpolster und Sitzverstelleinrichtung, so daß der Einbau des Moduls für elektrische Zubehörteile 50 vereinfacht wird.
Beispielsweise konnte der Modulkörper 51 gemäß diesem Ausführungsbeispiel bezüglich der Anzahl der Komponenten um 16%, bezüglich der Kosten um 27%, bezüglich des Volumens um 40%, bezüglich der Dicke um 16% und bezüglich des Gewichts um 41% gegenüber bekannten elektronischen Steuereinheiten 14 reduziert werden.
Der Modulkörper 51 muß nicht notwendigerweise mit einem (hier nicht dargestellten) Steckverbinder zur Verbindung mit dem Bodenkabelbaum versehen sein, sondern kann statt eines solchen Steckverbinders einen Steckverbinder aufweisen, welcher am entfernten Ende des Kabelbaums, der von der Leiterplatte her aus dem Modulkörper 51 heraustritt, befestigt ist und der zur elektrischen Verbindung des Bodenkabelbaums mit dem Modulkörper 51 dient. Damit kann die elektronische Steuereinheit dünner ausgeführt werden. Da die Kabelbäume 52 bis 56, abweichend als dies bei bekannten Kabelbäumen der Fall ist, aus unterschiedlichen Seiten des Modulkörpers 51 ähnlich den Beinen eines Krebses und heraustreten, ist es nicht notwendig, unterschiedliche Kabel in der Nähe der Steckverbinder der elektronischen Regeleinheit zu bündeln, so daß die Kabelbäume 52 bis 56 dünner sind. Damit ist es unwahrscheinlich, daß die Kabelbäume 52 bis 56 sich im Sitzverstellmechanismus oder ähnlichen Teilen der elektrisch verstellbaren Sitzeinrichtung verhaken können, so daß das Lösen von Verbindungen verhindert werden kann.
Beispielsweise kann ein Modulkörper 51 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Einbaudauer einschließlich der Zeit zum Verkabeln um 57%, die Anzahl der elektrischen Schaltkreise um 49%, die Anzahl der Schaltkreise, die die Verstelleinrichtung überbrücken, um 39%, den Durchmesser des die Verstelleinrichtung überbrückenden Teils um 60% und die Herstellungszeit für den Kabelbaum um 50% gegenüber bekannten elektronischen Steuereinheiten 14 verringern.
Da die Kabelbäume 52 bis 56 in solchermaßen gewählte Richtungen aus dem Modulkörper 51 herausgeführt werden, daß ihre Steckverbinder im wesentlichen mit den Einbaupositionen der elektrischen Zubehörteile, mit deren Steckverbindern sie verbunden werden müssen, übereinstimmen, können die Kabelbäume 52 bis 56 auf kürzestem Wege mit den elektrischen Zubehörteilen verbunden werden. Damit ist es möglich, die Gesamtlänge der Kabel, die die Kabelbäume 52 bis 56 bilden, zu verringern.
Beispielsweise werden nur etwa 32% der Kabel verglichen mit herkömmlichen elektronischen Steuereinheiten 14 benötigt und die Kabelbaumkosten konnten um 50% gesenkt werden, so daß ein wesentlicher Betrag zur Kostenverringerung geleistet wird.
Unter Bezugnahme auf 7 wird ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden beschrieben.
Das einen Modulkörper 110 aufweisende Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel steuert den Antrieb der Motoren einer elektrisch verstellbaren Kraftfahrzeugsitzeinrichtung (welche der in 1 gezeigten Einrichtung entspricht), welche die Lage des Sitzpolsters und den Neigungswinkel der Sitzlehne verstellen.
Der Modulkörper 110 weist ein Bodenverbindungselement 111 auf, das mit Stromversorgungskabeln und Steuersignalkabeln, die von einer hier nicht dargestellten Verteilerdose stammen, verbunden wird, sowie eine Verbindungseinheit 112, welche integral mit dem Steckverbinder 111 ausgebildet ist. Die Verbindungseinheit 112 weist eine Stromverteilungseinheit auf, welche mit dem Bodenverbindungselement 111 elektrisch verbunden ist und die Funktion hat, Strom an eine Anzahl von elektrischen Zubehörteilen wie Motoren und einer Heizung der elektrisch verstellbaren Fahrzeugsitzeinrichtung zu verteilen. Die Stromverteilungseinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfaßt einen Erdungsverteilungseinheit 113, die die Erdungsleitungen einer Anzahl von Motoren und der Heizung zusammenfaßt. Die Verbindungseinheit 112 dient als Stromverteilungseinheit (Erdungsverteilungseinheit 113a) und das Bodenverbindungselement 111 dient als elektrische Verbindungseinheit, die zwischen die externe Stromquelle und dem Modulkörper 110 geschaltet ist.
Der Modulkörper 110 weist beispielsweise vier Lagen von gedruckten Leiterplatten auf, welche das Bodenverbindungselement 111 und die Verbindungseinheit 112 bilden. Die elektrischen Leiterbahnanordnungen und Kontaktbereiche der gedruckten Leiterplatten, die das Bodenverbindungselement 111 bilden, sind mit den entsprechenden Leiterbahnen und Kontaktbereichen der gedruckten Leiterplatte, welche die Verbindungseinheit 112 bilden, über Kabel oder Kabelgruppen elektrisch verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel wurde die elektrische Verbindung zwischen Bodenverbindunselement 111 und Verbindungseinheit 112 sowie das Verlegen der Kabel ausgeführt, bevor der Modulkörper 110 in dem kleinen Einbauraum unterhalb des Sitzes eingefügt wurde, so daß die Verlegetätigkeiten beim Einbau des Modulkörpers 110 vereinfacht werden. Die Anzahl dreieckiger Leiteranordnungen der Kabel und Kabelgruppen kann durch eine Optimierung der Positionen und Leiterbahnanordnungen der gedruckten Leiterplatten, die das Bodenverbindungselement 111 und die Verbindungselemente 112 bilden, verringert werden.
Mit dem Modulkörper 110 sind beispielsweise ein Gurtschalter 121 für einen Fahrzeuggurt, einen Sitzsensor 122, der überprüft, ob eine Person auf dem Sitz sitzt, eine Sitzheizung 123 und ein Steuerschalter 124 verbunden. Der Steuerschalter ist über ein Überbrückungsteil der Sitzverstellung, an dem das Sitzpolster und die Sitzlehne befestigt sind, angeschlossen. Diese Bauteile 121 bis 124 stellen elektrische Zubehörteile dar.
Die Motoren 125 bis 127 sind mit dem Steuerschalter 124 über einen Überbrückungsabschnitt der Sitzverstellung verbunden und ein Neigungsverstellmotor 121, der die Neigung der Sitzlehne verstellt, ist direkt angeschlossen, ohne über den Überbrückungsabschnitt der Sitzverstellung zu verlaufen. Die Motoren 125 bis 127 sind beispielsweise der Verschiebemotor, um den Sitz vorwärts und rückwärts zu verschieben, der vordere vertikale Verstellmotor und der hintere vertikale Verstellmotor, welche die Sitzfläche vertikal verstellen bzw. neigen können. Diese drei Motoren sind unterhalb des Sitzes zusammen mit dem Modulkörper 110 oder ähnlichem angebracht.
Da die dreieckförmigen Leiterbahnen im Modulkörper vorgesehen sind, der das Bodenverbindungseinheit sowie die Verbindungseinheit aufweist und, wie oben beschrieben, in einem Stück ausgebildet ist, ist die Struktur der Verkabelung zwischen dem Modulkörper 110 und den elektrischen Zubehörteilen, die um diesen gruppiert sind, vereinfacht und die Außendurchmesser der Kabelbäume, die die elektrischen Verbindungen herstellen, können verkleinert werden.
Mit den somit vereinfachten Kabelstrukturen und geringeren Kabelbaumgrößen kann eine automatisierte Kabelbaumproduktion realisiert werden. Ein bekannter Herstellungsprozeß umfaßt einen Schneide- und Abisolierschritt, bei dem ein Kabel auf die gewünschte Länge geschnitten wird und bei dem die Isolierung am Ende jedes Kabels entfernt wird, einen Verbindungsschritt, bei dem die Verbindungsabschnitte der Kabel an die Verbindungseinheit geführt und miteinander verlötet werden, einen Vormontageschritt, bei dem jede einzelne von mehreren Unterstrukturen montiert wird, welche vorab aus einer komplexen Kartenstruktur separiert worden ist und die mit drei oder mehreren Leitern verbunden wird, ein Kontaktbereichmontageschritt, bei dem Kontaktbereiche in die einzelnen Unterstrukturen eingefügt werden, einen Montageschritt, bei dem die Unterstrukturen in einer Anordnung montiert werden, um die komplexe Kabelstruktur zu erhalten, einen Bauteilanbringschritt, bei dem externe Bauteile, wie Rohre, Klebeband und ähnliches an die montierte Kabelstruktur angebracht werden, und einen Überprüfungsschritt, bei dem die zusammengebaute Struktur überprüft wird. Beim Herstellungsprozeß ist der Schneide- und Abisolierschritt unter Benutzung einer Maschine automatisiert, die anderen Schritte werden jedoch aufgrund der komplexen Kabelstruktur oder ähnlichem in der Regel manuell durchgeführt. Dies verlängert die Herstellungszeit und verhindert eine Verbesserung der Produktivität.
Demgegenüber wird bei der Herstellung eines Kabelbaums für ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der aus Verbindungseinheit 112 und Bodenverbindungselement 111 ausgeformten Einheit kein Produktionsschritt zur Herstellung einer Verbindung mehr benötigt. Da die Verkabelungsstruktur dieses Moduls für elektrische Zubehörteile einfach ist, können der Vormontageschritt und der Verbindungsschritt automatisiert werden und der Montageschritt mit der Montage auf einer Leiterbahnanordnung, wird überflüssig. Zusätzlich kann das Einfügen in ein Rohr während des Bauteilanbringschritts ebenfalls automatisiert werden und der Überprüfungsschritt kann beispielsweise durch einen Stromdurchgangstest zwischen den beiden Enden des Kabelbaums erfolgen. Somit wird die zur Herstellung des Kabelbaums benötigte Zeit auf die Hälfte der bisher benötigten Zeit verkürzt. Da aufgrund der Automatisierung der Ausschußanteil bei der Herstellung entstehende Fehler deutlich reduziert wird, kann die Produktivität bei der Herstellung der Kabelbäume mehr als verdoppelt werden. Somit kann die Qualität der Kabelbäume verbessert und die Kosten können gesenkt werden.
Darüber hinaus verringert die vereinfachte Kabelstruktur die Anzahl an Kabeln, aus denen der Kabelbaum gebildet ist, so daß der Kabelbaum leichter und kompakter ist. Dies vereinfacht das Verlegen des Kabelbaums im in geringen Umfang zur Verfügung stehenden Platz unterhalb des Sitzes oder in dessen Nähe, verbessert die Montageeffizienz und verkürzt die zum Verlegen der Kabel benötigte Zeit. Da sich die Größe der Kabelbäume verringert, ist es möglich, zu verhindern, daß sich die Kabelbäume im Bereich der Überbrückung der Sitzverstelleinrichtung verhaken.
Unter Bezugnahme auf 8 wird ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden beschrieben.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen das Gleiche wie das Modul gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, unterscheidet sich jedoch vom vierten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Motoren 125 bis 127 mittels dem Modulkörper 110 mit dem Sitzverstellschalter 124 elektrisch verbunden sind.
Damit weist der Modulkörper 110 Verbindungsleitungen auf, die die Motoren 125 bis 127 mit dem Sitzverstellschalter 124 verbinden. Die Verbindungsleitungen im Modulkörper 110 arbeiten mit den Verbindungsleitungen zusammen, die zwischen dem Schalter 124 und dem Verbindungselement 110 sowie zwischen dem Verbindungselement 110 und den Motoren 125 und 127 verlaufen, und den Antriebsstromkreis des Motors zu bilden. Unterschiedliche Schalterstromkreise des Antriebsstromkreises des Motors werden in Abhängigkeit von der Stellung unterschiedlicher Einheiten des Sitzverstellschalters 124 an- und ausgeschaltet, so daß einzelne ausgewählte Motoren 125 bis 127 mit Strom versorgt werden.
Wie der voranstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, weist das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Bodenverbindungselement und eine Verbindungseinheit auf und bietet ähnliche Vorteile wie ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus kann diesen Ausführungsbeispiel, welches über Verbindungsleitungen verfügt, die die Motoren 125 bis 127 und den Streuerschalter 124 verbinden, einen Teil der Kabel, die die elektrischen Zubehörteile miteinander verbinden, überflüssig machen.
Unter Bezugnahme auf 9 wird im folgenden ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Der Modulkörper 110 dieses Ausführungsbeispiels weist zusätzlich zum Bodenverbindungselement (elektrische Verbindungseinheit) 111 und der Verbindungseinheit 112 eine Steuereinheit (elektrische Steuereinheit) 114 zur Steuerung der Funktionen der elektrischen Zubehörteile auf. Die elektronische Steuereinheit 114 ist integriert mit dem Bodenverbindungselement 111 und der Verbindungseinheit 112 ausgeführt. Zusätzlich zur Erdungsverteilungseinheit 113a weist die Verbindungseinheit 112 eine Stromverteilungseinheit 113b zur Verteilung der Energie einer Batterie, eine Erdungsverteilungseinheit 113c für Steuerzwecke und eine Stromverteilungseinheit 113d zur Verteilung von in der elektronischen Steuereinheit 114 erzeugten Steuersignalen auf.
Das Bodenverbindungselement 111 und die Verbindungseinheit 112 sind mittels Verbindungsleitungen, welche zwischen dem Bodenverbindungselement 111 und der Stromverteilungseinheit 113a bis 113c der Verbindungseinheit 112 verlaufen, verbunden und der Bodenverbindungselement 111 ist mit einer dazwischen liegenden Verbindungsleitung A mit der elektronischen Steuereinheit 114 verbunden. Die Verbindungseinheit 112 und die elektronische Steuereinheit sind mittels einer Verbindungsleitung, welche zwischen der elektronischen Steuereinheit 114 und der Stromverteilungseinheit 113a bis 113d der Stromverteilungseinheit 112 verläuft, verbunden. Die elektronische Steuereinheit 114 und der Sitzsteuerschalter 124 sind über eine dazwischen liegende Verbindungsleitung B miteinander verbunden.
Im Modulkörper 110 ist der Aufbau der Verbindungsleitungen, die jeweils zusammengehörige Elemente, insbesondere das Bodenverbindungselement 111, die Verbindungseinheit 112 und die elektronische Steuereinheit 114 miteinander verbinden, bezüglich der Bahnen der Kabel und Kabelgruppen komplex und dreidimensional. In diesem Sinne werden die Elemente 111, 112 und 114 auf einer Anzahl von Leiterplatten angeordnet, die hierarchisch im Modulkörper 110 angeordnet sind, so daß die komplexen elektrischen Verbindungen zwischen diesen Elementen relativ einfach ausgeführt werden können (dies soll auch für die folgenden Ausführungsbeispiele gelten). Da die komplizierten elektrischen Verbindungen des Moduls für elektrische Zubehörteile vor dem Einbau des Moduls für elektrische Zubehörteile erfolgen können, müssen beim Einbau des Moduls für elektrische Zubehörteile nur die Kabelgruppen, die den Modulkörper 110 mit den elektrischen Zubehörteilen 121, 123 bis 133 verbinden, eingebaut werden, so daß das Verlegen vereinfacht wird.
Die Zubehörteile 129 bis 131 sind beispielsweise Positionssensoren, die Sensoren für die Verschiebestellung, die Höhe und die Neigung der Lehne der Fahrzeugsitzeinrichtung umfassen und die zusammen mit dem Modul für elektrische Zubehörteile unterhalb des Sitzes eingebaut werden. Die Zubehörteile 132 bis 133 sind mittels eines Übergangselements der Sitzverstelleinrichtung mit dem Modulkörper 110 verbunden. Das Zubehörteil 132 ist beispielsweise der Neigungssensor zur Erfassung des Neigungswinkels der Sitzlehne und das Zubehörteil 133 ist beispielsweise der Lendenstützenverstellungsschalter.
Der Lendenstützenverstellungsschalter 133 ist über ein Überbrückungsteil der Sitzverstelleinrichtung mit dem Motor 134 verbunden. Der Motor 134 dient als Lendenstützenverstellungsmotor zur Verstellung des unteren Teils der Sitzlehne und befindet sich innerhalb der Sitzlehne.
Wie bereits beschrieben, weist das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Bodenverbindungselement 111, eine Verbindungseinheit 112 und eine elektronische Steuereinheit 114 auf, die als ein Teil ausgebildet sind und die damit ähnliche Vorteile wie das vierte Ausführungsbeispiel aufweist. Dadurch daß bei dem Modul für elektrische Zubehörteile die elektronische Steuereinheit 114 gemeinsam mit dem Bodenverbindungselement 111 und der Verbindungseinheit 112 ausgebildet ist, können komplexe Verbindungsstrukturen im Modulkörper 110 hergestellt werden, selbst wenn die Verbindungsstrukturen zwischen den Elementen 111, 112 und 114 komplex sind, so daß die Tätigkeiten zur Verlegung der Kabelbäume, die das Modul für elektrische Zubehörteile mit den Zubehörteilen verbinden, vereinfacht werden können und die Kabelbaumgrößen verringert werden können, so daß ein Lösen von Kabelverbindungen verhindert werden kann.
Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Lendenstützenverstellschalter direkt mit dem Lendenstützenverstellmotor verbunden ist, ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung begrenzt, sondern vielmehr können die Schalter und der Motor über die elektronische Steuereinheit miteinander verbunden werden. In diesem Fall kann die Anordnung der Verbindungsleitungen, die zur elektrischen Verbindung zwischen dem Lendenstützenverstellschalter und dem Motor (allgemeiner: der elektrischen Verbindung zwischen Zubehörteilen) dienen, vereinfacht werden und die Montageeffizienz kann verbessert werden.
10 illustriert ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Modul des sechsten Ausführungsbeispiels, unterscheidet sich jedoch vom sechsten Ausführungsbeispiel dadurch, daß es zusätzlich zum Bodenverbindungselement 111, zur Verbindungseinheit 112 und zur elektronischen Steuereinheit 114 eine Lichtempfangseinheit 115 zum Empfang eines optischen Signals aufweist. Die Lichtempfangseinheit 115 ist integral mit dem Bodenverbindungselement 111 der Verbindungseinheit 112 und der elektronischen Steuereinheit 114 ausgebildet und empfängt ein optisches Signal, das von einer Lichtsendeeinheit 135 des Sitzverstellschalters 124 ausgesendet wird. Das heißt, daß die Lichtempfangseinheit 115 und die Lichtsendeeinheit 135 eine Übertragungseinheit bilden, die Signale, welche elektrischen Zubehörteilen zugeordnet sind (in diesem Fall dem Schalter 124) sendet und empfängt. Die Lichtempfangseinheit 115 ist mit der elektronischen Steuereinheit 114 über dreidimensional verlegte Verbindungsleitungen elektrisch verbunden und die Lichtsendeeinheit 135 ist mit der Verbindungseinheit 112 elektrisch verbunden. Die Bauteile 111, 112, 114 und 115 befinden sich auf einer Anzahl von Leiterplatten, welche hierarchisch im Modulkörper 110 eingebaut sind, so daß die komplexe elektrische Verbindung zwischen den obigen Bauteilen relativ einfach ausgeführt werden kann (das Gleiche soll für die folgenden Ausführungsbeispiele gelten).
Obwohl im Modulkörper 110 die Anordnung der Verbindungsleitungen, die insbesondere das Bodenverbindungselement 111, die Verbindungseinheit 112, die elektronische Steuereinheit 114 und die Lichtempfangseinheit 115 miteinander verbinden, komplex und dreidimensional ist, kann die schwierige Aufgabe der Herstellung der Verbindungen im Modul für elektrische Zubehörteile 110 fertig gestellt werden, bevor das Modul für elektrische Zubehörteile eingebaut wird. Somit müssen die Kabelgruppen, die den Modulkörper 110, die Zubehörteile 121, 123 bis 133 und die Lichtsendeeinheit 135 erst während des Einbaus des Moduls für elektrische Zubehörteile verlegt werden, so daß die Verlegung einfacher wird. Darüber hinaus ist es möglich, die Steuersignalleitungen, die den Modulkörper 110 mit dem Sitzverstellschalter 124 verbinden, wegzulassen und somit die Größe der Kabelbäume zu verringern.
Wie bereits beschrieben, weist das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Bodenverbindungselement 111, eine Verbindungseinheit 112 und eine elektronische Steuereinheit 114 auf, welche miteinander integriert ausgeführt sind, und hat ähnliche Vorteile wie das Modul des fünften Ausführungsbeispiels. Da der Modulkörper 110 über eine Lichtempfangseinheit 115 verfügt, die mit der elektrischen Steuereinheit 114 elektrisch verbunden ist und mit der Lichtsendeeinheit 135 des Schalters 124 multiplexte Signale mittels optischer Übertragung austauscht, können die Kabelgruppen, die die elektronische Steuereinheit 114 mit dem Schalter 124 verbinden, weggelassen werden. Zusätzlich ist der Aufbau der Verbindungsleitungen, die den Modulkörper 110 mit den Zubehörteilen verbinden, vereinfacht, so daß die Kabellänge der Kabelbäume verkürzt werden kann.
Obwohl in der vorangehenden Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels eine Datenübertragung durch Übertragung von Licht durchgeführt wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es kann auch eine Datenübertragungseinheit benutzt werden, die beispielsweise schwache elektromagnetische Signale übermittelt.
Unter Bezugnahme auf 11 wird im folgenden ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen das Gleiche wie das des siebten Ausführungsbeispiels (die Lichtempfangseinheit ist in 11 nicht dargestellt), unterscheidet sich jedoch vom siebten Ausführungsbeispiel dadurch, daß der Modulkörper 110 integral mit dem Verbindungselement des Verschiebesensors 129 und dem Steckverbinder des hinteren vertikalen Positionssensors 130 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist es daher möglich, die Verbindungsleitung zwischen dem Modulkörper 110 und dem Verbindungselement des Verschiebesensors 129 sowie dem Verbindungselement des hinteren vertikalen Positionssensors 130 wegzulassen.
Beispielsweise kann bei einem Modul für elektrische Zubehörteile gemäß dem Ausführungsbeispiel die Herstellungszeit der Kabelbäume um 50%, die Anzahl der Leiterkreise um 49%, das Gewicht um 41%, die Montagedauer inklusive des Verlegens um 57%, die Anzahl der Leitungen, die das Verstelleinrichtung überbrücken, um 39%, der Durchmesser des das Verstelleinrichtung überbrückenden Teils um 60% gegenüber einem Modul bekannter Bauart verringern. Es war außerdem möglich, die Kosten um 27%, die Anzahl der Bauteile um 16%, das Volumen um 40% und die Dicke um 16% zu verringern. Überdies werden nur etwa 32% der Kabel gegenüber einem bekannten Kabelbaum benötigt und die Kabelbaumkosten konnten um 50% gesenkt werden, so daß ein wesentlicher Beitrag zur Kostenreduktion geleistet wird.
Unter Bezugnahme auf 12 wird ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung im folgenden beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Batterie (nicht dargestellt) als Stromquelle für die Lichtsendeeinheit 135, die mit dem Sitzverstellschalter 124 und dem Lendenstützenverstellschalter 133 verbunden ist, verwendet. Die Lichtsendeeinheit 135 überträgt optische Signale, die den von den Schaltern 124 und 133 gelieferten multiplexten Signalen entsprechen, an die Lichtempfangseinheit 115. Der Lendenstützenverstellmotor 134 ist mit der elektronischen Steuereinheit 114 elektrisch verbunden. Auf diese Weise werden die komplizierten Verbindungsleitungen, die das Bodenverbindungselement 111, die Verbindungeinheit 112, das elektronische Steuerelement 114 und die Lichtempfangseinheit 115 miteinander verbinden, im Modulkörper 110 zur Verfügung gestellt, so daß es möglich ist, die Anordnung der Verbindungsleitungen, die den Modulkörper 110 mit den Zubehörteilen 121, 123 bis 134 verbinden, zu vereinfachen und die Steuersignalleitungen, die den Modulkörper 110 mit dem Sitzverstellschalter 124 und dem Lendenstützenverstellschalter 133 verbinden, wegzulassen.
Aus dem oben Gesagten wird deutlich, daß das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel ähnliche Vorteile, wie das Modul des siebten Ausführungsbeispiels aufweist. Da die von den unterschiedlichen Schaltern 124, 133 gelieferten multiplexten Signale mittels eines optischen Übertragungssystems übertragen werden, ist es möglich, die Signalleitungen, die den Modulkörper 110 mit dem Schalter 133 verbinden, wegzulassen, so daß die Kabelbäume kleiner werden.
Unter Bezugnahme auf 13 wird ein Modul für elektrische Zubehörteile gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im folgenden beschrieben.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist eine ähnliche interne Struktur auf wie die des neunten Ausführungsbeispiels, unterscheidet sich jedoch dadurch, daß der Modulkörper 110 Steckverbinder 141 bis 151 aufweist, in die entsprechend ausgebildete Steckverbinder, welche sich an den äußeren Enden der von den Zubehörteilen 121, 123 und 125 bis 132 ausgehenden Kabelbäume befinden, gesteckt werden können.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist ähnliche Vorteile wie das Modul des neunten Ausführungsbeispiels auf und die elektrischen Verbindungen zwischen dem Modulkörper 110 und den Zubehörteilen 121, 123 und 125 bis 132 können durch Aussstecken einzeln gelöst werden, so daß Wartungsarbeiten erleichtert werden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auf unterschiedliche Weise abgeändert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise können die Module für elektrische Zubehörteile gemäß dem ersten und dem zehnten Ausführungsbeispiel auf unterschiedliche Weise miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann bei dem Modul für elektrische Zubehörteile, das in 6 gezeigt ist und der verschiedene Kabelbäume bzw. Flachbandkabel, die aus unterschiedlichen Seiten des Modulkörpers austreten, aufweist, das in 11 dargestellte Bodenverbindungselement 111 aus einem der Steckverbinder 52b, 53b und 54b bestehen, welcher mit dem Modulkörper 51 verbunden ist. In diesem Fall steht ein Modul für elektrische Zubehörteile mit Eigenschaften des dritten und vierten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zur Verfügung.
Die elektrische Installation gemäß dieser Erfindung kann auch für Massagestühle für den Hausgebrauch oder ähnliches verwendet werden. Eine elektrisch verstellbare Sitzeinrichtung dieser Erfindung umfaßt auch Kindersitze.
In den Ausführungsbeispielen ist es nicht wesentlich, die elektronische Steuereinheit, der eine Steuerfunktion obliegt, im Modulkörper unterzubringen. Der Modulkörper kann nur mit einer Verteilerplatte (Stromverteilungseinheit) zum Ein- und Ausschalten von Schaltelementen eines elektrischen Stromkreises oder mit der Funktion zur Verteilung von Strom versehen sein.
Weiterhin ist die Richtung und die Länge der Kabelbäume nicht auf die in den Abbildungen der Ausführungsbeispiele dargestellten Fälle beschränkt, sondern kann auf unterschiedliche Weise unter Berücksichtigung der Anordnung der elektrischen Zubehörteile, mit denen die einzelnen Kabelbäume verbunden werden, verändert werden.
Das Modul für elektrische Zubehörteile gemäß dieser Erfindung kann flexibel für alle Arten von Fahrzeugen angepaßt werden. Das heißt, daß die genaue Anordnung des Moduls für elektrische Zubehörteile auf unterschiedliche Art modifiziert werden kann, so daß sie den Anforderungen an ein Fahrzeug, in das das Modul für elektrische Zubehörteile eingebaut werden soll, angepaßt werden kann.
Andere als übliche, aus isolierten Kabeln aufgebaute Flachbandkabel oder Kabelbäume mit Bündeln solcher Kabel können bei der Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen dem Modul für elektrische Zubehörteile und den Zubehörteilen verwendet werden. In diesem Fall sind weitere Platzeinsparungen möglich Die elektrisch verstellbare Sitzeinheit gemäß der Erfindung ist nicht auf die Verwendung als Fahrzeugsitz beschränkt, sondern kann ebenso beispielsweise als Sitz eines Massageapparates, als Sitz in Flugzeugen oder ähnliches verwendet werden.

Claims

Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung, mit: einer Sitzeinrichtung (4); einem Steuermodul (20) zum Steuern von mindestens einem elektrischen Zubehörteil (5–9, 121, 123, 125–134); wenigstens drei elektrische Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134); wenigstens drei als Flachbandkabel ausgebildete Kabelbäume (22–27, 32–42), wobei das Steuermodul (20) einen Modulkörper (21) aufweist, wobei jeweils einer der Kabelbäume (22–27, 32–42) zumindest eines der Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) mit dem Steuermodul (20) elektrisch verbindet; wobei die zumindest drei Kabelbäume (22–27, 32–42) ausgehend vom Modulkörper (21) sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken, in denen die zu verbindenden elektrischen Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) angeordnet sind; und wobei das Steuermodul (20), die Kabelbäume (22–27, 32–42) und die elektrischen Zubehörteile (5–9, 121, 123, 125–134) in oder an der Sitzeinrichtung angeordnet sind.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulkörper (21) quaderförmig ausgebildet ist.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelbäume (22–27, 32–42) von einer Leiterplatte ausgehen.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte im Modulkörper (21) angeordnet ist.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrisches Zubehörteil (5–9, 125–134) einen elektrischen Motor aufweist.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kabelbaum (22–27, 32–42) an einem vom Modulkörper abgewandten Ende eine Verbindungseinrichtung (22a, 23a–23c, 24a, 25a–25d, 26a, 27a, 32a, 32b, 33a, 33b, 34a, 35a, 36a–36c) aufweist
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kabelbaum (22–27, 32–42) an einem dem Modulkörper zugewandten Ende eine Verbindungseinrichtung (13a, 13b) aufweist.
Elektrische Installation für eine Sitzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kabelbaum (22–27, 32–42) zumindest teilweise aus der Sitzeinrichtung (04) heraus führt und derart ausgeführt ist, dass der Kabelbaum (22–27, 32–42) mit einer externen Stromverteilungseinheit (200) verbindbar ist.