-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung
eines elektrischen Steuergeräts
mit einer externen Signalleitungseinheit, bei dem das Steuergerät und die
Signalleitungseinheit jeweils zumindest einen elektrischen Kontaktbereich aufweisen.
-
Bei
der elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Steuergeräts mit einer
externen Signalleitungseinheit in Form von elektrischen Kabeln ist die
herkömmliche
Lösung
dahingehend ausgebildet, dass die einzelnen Kabelstränge kodierte
Stecker aufweisen, die in entsprechende Öffnungen des Steuergeräts auf eine
entsprechend kodierte Steckerwanne aufgesetzt werden. Derartige
elektrische Kontaktierungen sind jedoch mit einem relativ hohen Montageaufwand
verbunden und darüber
hinaus relativ schwer. Diese bekannten elektrischen Kontaktierungen
sind darüber
hinaus auch relativ teuer.
-
Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Kontaktierung
zwischen einem Steuergerät
und einer Signalleitungseinheit zu schaffen, welche aufwandsarm
montiert werden kann und darüber
hinaus relativ leicht ausgebildet werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch
1 aufweist, gelöst.
-
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur elektrischen Kontaktierung eines elektrischen Steuergeräts mit einer
externen Signalleitungseinheit umfasst zumindest ein separates Kontaktmodul,
welches zum lösbaren
Einsatz in das Steuergerät
ausgebildet ist. Das Kontaktmodul ist dabei sowohl als separates
Element zu dem Steuergerät
als auch als separates Element zu der Signalleitungseinheit ausgebildet.
Sowohl das Steuergerät als
auch die Signalleitungseinheit weisen jeweils zumindest einen elektrischen
Kontaktbereich auf, wobei im eingesetzten bzw. angebauten oder montierten
Zustand des Kontaktmoduls in das bzw. an dem Steuergerät ein elektrisches
Kontaktelement des Kontaktmoduls den Kontaktbereich des Steuergeräts und den
Kontaktbereich der Signalleitungseinheit zur elektrischen Kontaktierung
dieser beiden Komponenten kontaktiert. Dadurch kann eine relativ
kostengünstige
Vorrichtung geschaffen werden, welche in aufwandsarmer Weise eine
sichere Kontaktierung des Steuergeräts mit der Signalleitungseinheit
ermöglicht.
Insbesondere können
der Monatageaufwand und die Montagekosten der gesamten Anordnung
aus Steuergerät, Kontaktmodul
und Signalleitungseinheit wesentlich verringert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
eine elektrische Kontaktierung ohne ein Ausbilden von Steckerwannen
an dem Steuergerät
und ohne das Ausbilden von kodierten Steckern der Signalleitungseinheit.
Bei den Signalleitungen sind somit keine gecrimpten Buchsenstecker
mehr erforderlich, wie dies im Stand der Technik notwendig ist.
Das Ausbilden ohne derartige Steckerwannen und ohne gecrimpter Buchsenstecker
ermöglicht auch
eine wesentliche Kosteneinsparung. Sowohl die Vorrichtung selbst
als auch das zusammengesetzte System aus Steuergerät, Signalleitungseinheit und
der besagten Vorrichtung ist baukastenartig bzw. modulartig konzipiert
und aufgebaut. Einzelne Komponenten können schnell und einfach eingesetzt oder
entfernt werden.
-
Das
Kontaktelement ist bevorzugt als separates Element ausgebildet und
in das Kontaktmodul einsetzbar.
-
Die
lösbare
mechanische Verbindung zwischen dem Steuergerät und dem Kontaktmodul ist bevorzugterweise
durch eine Rastvorrichtung ausgebildet. Die Rastvorrichtung weist
vorzugsweise zumindest Rastbügel
auf, welche an Seitenwänden
des Kontaktmoduls ausgebildet sind. Durch eine Rastvorrichtung kann
eine einfache und schnelle Montage sowohl beim Zusammensetzen als
auch beim Auseinandernehmen des Kontaktmoduls ermöglicht wer den.
Darüber
hinaus kann auch eine stabile mechanische Verbindung geschaffen
werden.
-
Die
Rastvorrichtung weist vorzugsweise zumindest einen Zentrierbolzen
auf. Vorzugsweise ist der Zentrierbolzen und bevorzugt auch ein
Rasthaken, welcher in den Rastbügel
eingreift, an einem Unterteil eines Gehäuses des Steuergeräts ausgebildet.
-
Das
Kontaktmodul wird somit über
Führungsleisten
und Zentrierbolzen im Steuergerät
verrastend angeordnet. Durch die Zentrierbolzen kann auch die Signalleitungseinheit
zugentlastet und zentriert angeordnet werden. Die Zentrierbolzen
haben somit eine Doppelfunktion.
-
Vorzugsweise
ist das Kontaktmodul in eine Aussparung des Steuergeräts, insbesondere
in eine Aussparung des Deckelelements des Steuergeräts, einsetzbar.
Bevorzugt sind die Formgestaltung des Kontaktmoduls und die Aussparung
des Steuergeräts
derart ausgebildet, dass das Kontaktmodul insbesondere passgenau
einsetzbar ist. Vorzugsweise ist die Aussparung an einem Randbereich
des Steuergeräts,
insbesondere an einem Randbereich des Deckelelements, ausgebildet.
Situationsabhängig kann
somit das Kontaktmodul in vielfältiger
Weise und an für
die jeweilige Ausgestaltung günstigsten Position
im Steuergerät
positioniert werden. Das Kontaktmodul kann somit quasi versenkt
in dem Steuergerät
oder Teilbereichen des Steuergeräts
angeordnet werden, wodurch eine sehr platzsparende Ausgestaltung
ermöglicht
werden kann. Im zusammengesetzten Zustand ist das Kontaktmodul bevorzugt
auf einen Teilbereich der Signalleitungseinheit aufgesetzt, wodurch
dieser Teilbereich dann zwischen dem Kontaktmodul und einem Gehäuseteil des
Steuergeräts
eingeklemmt ist.
-
Vorzugsweise
weist das Kontaktmodul ein Gehäuse
mit einem Oberteil und einem separaten Unterteil auf, wobei diese
beiden Elemente mechanisch lösbar
miteinander verbunden sind. Auch hier kann in vorteilhafter Weise
eine Rastverbindung als me chanische Verbindung vorgesehen sein.
Ebenso ist es jedoch auch möglich,
dass eine Steckverbindung, welche nicht rastend ausgebildet ist,
oder eine Schraubverbindung oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenso
kann auch eine Klappverbindung, welche beispielsweise ein Scharnier
aufweist, vorgesehen sein. Prinzipiell können das Oberteil und das Unterteil,
welche im Wesentlichen das Gehäuse
bilden, auch einstückig
ausgebildet sein, wobei zum relativen Bewegen der beiden Elemente
zueinander ein Filmscharnier vorgesehen sein kann. Vorzugsweise ist
das Kontaktmodul und insbesondere das Oberteil und das Unterteil
aus Kunststoff ausgebildet.
-
Durch
die Ausgestaltung des Gehäuses
des Kontaktmoduls und/oder des Gehäuses des Steuergeräts aus Kunststoff
kann eine Gewichtsreduzierung erreicht werden.
-
Das
Kontaktelement ist vorzugsweise eine Kontaktfeder mit einer Mehrzahl
an Kontaktbögen, wobei
die Kontaktbögen
bevorzugt symmetrisch gegenüberliegend
angeordnet sind. Dadurch kann die Kontaktierung von mehreren Kontaktbereichen
der Signalleitungseinheit und von mehreren Kontaktbereichen des
Steuergeräts,
insbesondere einer Leiterplatte des Steuergeräts, ermöglicht werden.
-
Die
Kontaktbögen
sind vorzugsweise an einer Unterseite des Unterteils aus dem Kontaktmodul ragend.
Somit weist das Unterteil des Kontaktmoduls Öffnungen auf, aus welchen sich
zumindest die Kontaktbögen
heraus erstrecken, um eine Kontaktierung mit den Kontaktbereichen
der Signalleitungseinheit und denen des Steuergeräts zu erreichen.
Bevorzugt ist das Kontaktmodul derart orientiert, dass im zusammengesetzten
Zustand die Kontaktbögen
auf den Kontaktbereichen aufsitzen.
-
Es
kann vorgesehen sein, dass das Kontaktmodul im in das Steuergerät eingesetzten
Zustand im Wesentlichen bündig
mit der Oberfläche
des Steuergeräts
angeordnet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann somit quasi
eine Integration in das Steuergerät erreicht werden, und das
eingesetzte Kontakt gehäuse
vergrößert die
Ausmaße
des Steuergeräts
nicht. Eine platzoptimierte und relativ kleine Ausgestaltung wird
dadurch ermöglicht.
-
In
bevorzugter Weise ist die Signalleitungseinheit als Flachbandkabel
ausgebildet. Das Flexkabel bzw. Flachbandkabel weist an einem Ende
eine Mehrzahl an Kontaktbereichen auf, wobei das Flachbandkabel
bevorzugt an diesem Endbereich an einem Sockelelement des Gehäuses des
Steuergeräts angeordnet
bzw. befestigt ist.
-
Die
mechanische Stabilität
der elektrischen Verbindung zwischen dem Flachbandkabel und dem Steuergerät kann dadurch
verbessert werden.
-
Es
kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei separate Kontaktmodule
ausgebildet sind, welche an einer gemeinsamen Druckplatte angeordnet, insbesondere
integriert sind. Dadurch kann erreicht werden, dass durch eine einfache
Montage und somit durch praktisch nur einen Montageschritt die Druckplatte
mit den mehreren Kontaktmodulen in das Steuergerät eingesetzt werden kann. Mehrere
Kontaktmodule können
somit schnell und sicher angebracht werden. Bevorzugt ist die Druckplatte
aus Kunststoff ausgebildet. Es können
jedoch auch andere Materialien vorgesehen sein, welche im Hinblick
auf den Einsatz und die Verwendung der Druckplatte die optimale
Ausgestaltung ermöglichen.
Vorzugsweise sind bei einer Ausgestaltung mit zumindest zwei separaten Kontaktmodulen
diese derart konzipiert, dass sie im Hinblick auf den jeweils vorgesehenen
Einsatz im Steuergerät
unterschiedlich ausgebildet sind. So kann diese unterschiedliche
Ausgestaltung im Hinblick auf eine spezifische Kodierung in der
Formgebung der Gehäuse
der Kontaktmodule und/oder durch sonstige Spezifikationen erreicht
werden. Dadurch kann eine Verwechslung im Hinblick auf den Einbau
bzw. den Einsatz des Kontaktmoduls an der entsprechenden Position
im Steuergerät
verhindert werden. Ebenso können
bei einer derartigen Ausgestaltung, bei der auch eine Mehrzahl an
separaten Signalleitungseinheiten mit dem Steuergerät elektrisch kontaktiert
werden sollen, diese in spezifischer Weise unterschiedlich ausgestaltet
werden, um einen falschen Einbau verhindern zu können.
-
Durch
die vorgeschlagene Vorrichtung kann eine lösbare Verbindung zwischen einem
Steuergerät
und einer Signalleitungseinheit geschaffen werden, welche ohne Stecker
realisiert ist. Das Steuergerät
kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden und beispielsweise
zur Steuerung einer Türöffnung,
eines Tastenfelds, eines Spiegels, eines Fensterantriebs oder dergleichen
vorgesehen sein. Darüber
hinaus kann das Steuergerät
beispielsweise auch zum Steuern eines Antriebs eines Schiebedachs
oder einer Innenraumbeleuchtung, eines Leselichts, eines Infrarotsenders
oder einer Fond-Beleuchtung, sowie einer Heckjalousie oder aber
auch von Lautsprechern und dergleichen eingesetzt werden. Die hier
genannte Aufzählung
von Einsatzmöglichkeiten
eines Steuergeräts
und deren Funktionalität
in einem Fahrzeug ist jedoch nicht abschließend zu betrachten. Prinzipiell
kann die Erfindung ganz allgemein als Steckerlose elektrische Verbindung
zwischen einem allgemeinen Steuergerät und einer allgemeinen Signalleitungseinheit
angesehen werden.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur elektrischen Kontaktierung eines Steuergeräts mit einer externen Signalleitungseinheit;
-
2 eine
perspektivische Darstellung, bei der die Ausführung gemäß 1 in einem
zusammengesetzten Zustand gezeigt ist;
-
3 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß der Darstellung
in 1; und
-
4 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 3 in
einem zusammengesetzten Zustand.
-
In
den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Die
Explosionsdarstellung gemäß 1 zeigt
ein Steuergerät 1,
welches als wesentliche Komponenten ein Gehäuse aufweist, welches ein Deckelelement 11 und
ein Unterteil 12 umfasst. Das Deckelelement 11 und
das Unterteil 12 sind im Ausführungsbeispiel aus Kunststoff
ausgebildet. Das Deckelelement 11 und das Unterteil 12 mechanisch
lösbar
miteinander verbunden, wobei dazu an dem Deckelelement 11 Rastbügel 111 ausgebildet
sind.
-
Zum
rastenden Zusammenfügen
des Deckelelements 11 mit dem Unterteil 12 sind
an dem Unterteil 12 nach innen orientierte Bereiche ausgebildet,
welche Rastnasen 123 aufweisen. Sowohl die Rastbügel 111 als
auch die Rastnasen 123 sind dabei an Seitenwänden der
jeweiligen Teile ausgebildet.
-
Im
Innenraum zwischen dem Deckelelement 11 und dem Unterteil 12 ist
eine Leiterplatte 13 angeordnet, auf der elektronische
Bauelemente (nicht dargestellt) montiert sind. Darüber hinaus
weist die Leiterplatte 13 eine Mehrzahl an elektrischen
Kontaktbereichen 131 auf, welche an einem Randbereich ausgebildet
sind und beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Leiterplatte 13 ist
im zusammengesetzten Zustand im Innenraum zwischen dem Deckelelement 11 und
dem Unterteil 12 positionsstabil angeordnet und insbesondere
durch Positionierstifte gehalten.
-
Das
eckig ausgebildete Unterteil 12 weist an einer vorderen
Seite einen Sockel 121 auf, welcher sich einerseits in
den Innenraum und andererseits aus dem Unterteil 12 heraus
erstreckt. An dem Bereich des Sockels 121, welcher sich
aus dem Unterteil 12 nach außen erstreckt, kann ein Signalleitungselement,
welches im Ausführungsbeispiel
als Flachbandkabel 2 ausgebildet ist, mit einem Endbereich aufgelegt
und dort zentriert befestigt werden. Wie dabei aus der Darstellung
in 1 zu erkennen ist, weist das Flachbandkabel 2 an
diesem auf dem Sockel 121 angeordneten Endbereich ebenfalls
eine Mehrzahl an Kontaktbereichen 21 auf, welche nebeneinander
mit Abstand zueinander ausgebildet sind.
-
An
dem Sockel 121 sind einerseits Rastnasen 121a und 121b an
Seitenbereichen ausgebildet, welche zum Eingriff in entsprechende
Rastelemente der Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung des Steuergeräts 1 mit
dem Flachbandkabel 2 vorgesehen sind. Wie dabei zu erkennen
ist, sind diese Rastnasen bzw. Rasthaken 121a und 121b an
den gegenüberliegenden
Seiten und auch sowohl in dem Teilbereich des Sockels 121,
welcher sich aus dem Unterteil 12 heraus erstreckt, als
auch in dem Teilbereich des Sockels 121, welcher sich in
den Innenraum des Unterteils 12 erstreckt, angeordnet.
Darüber
hinaus sind die Rasthaken 121a und 121b in Vertiefungen bzw.
Aussparungen 122a und 122b, welche an den entsprechenden
Seitenwänden
des Sockels 121 ausgebildet sind, angeordnet. Die mechanische
Stabilität
im zusammengesetzten Zustand der Komponenten als gesamte Einheit
kann dadurch verbessert werden.
-
Die
Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung umfasst ein im Ausführungsbeispiel
viereckig ausgebildetes Kontaktmodul 3, welches als separates
Element zum Steuergerät 1 und
als separates Element zum Flachbandkabel 2 ausgebildet
ist. Das Kontaktmodul 3 ist zum lösbaren Einsatz in das bzw. zum
lösbaren
Anbau an dem Steuergerät 1 konzipiert.
Das Kontaktmodul 3 weist ein Gehäuse mit einem Oberteil 31 und
einem Unterteil 32 auf, welche beide aus Kunststoff ausgebildet
sind. Darüber
hinaus umfasst das Kontaktmodul 3 ein separates einstückiges Kontaktelement,
welches im Ausführungsbeispiel
als Kontaktfeder 33 konzipiert ist und aus einer Metallverbindung,
insbesondere als CuSn6, gefertigt ist. Die
Kontaktfeder 33 ist brückenartig
ausgebildet und weist Kontaktbögen 331a und 331b auf, wobei
diese jeweils in Reihe und symmetrisch zueinander angeordnet sind.
-
Im
Hinblick auf die stabile Positionierung der Kontaktfeder 33 in
dem Kontaktmodul 3 weist das Unterteil 32 eine
Mehrzahl an symmetrisch angeordneten und beabstandet zueinander
positionierten Haltestegen 323 und 324 auf. Diese
sind derart angeordnet, dass sie jeweils in Zwischenräume zwischen zwei
Kontaktbögen 331a und 331b eingreifen,
so dass ein Verschieben dieser verhindert werden kann. Die zuverlässige elektrische
Kontaktierung kann dadurch gewährleitstet
werden. Darüber
hinaus sind auch an dem Oberteil 31 auf der dem Innenraum
des Kontaktmodul 3 zugewandten Oberfläche klammerartige Stege 312 ausgebildet,
welche ebenfalls im zusammengesetzten Zustand an der Kontaktfeder 33 anliegen
und zur sicheren Anordnung der Kontaktfeder 33 in dem Kontaktmodul 3 beitragen.
-
Im
Ausführungsbeispiel
sind das Oberteil 31 und das Unterteil 32 des
Gehäuses
lösbar
miteinander verbindbar, wobei die mechanische Verbindung durch eine
Rastvorrichtung ausgebildet ist. Dazu sind an dem Oberteil 31 Rastbügel 311 und 313 ausgebildet,
welche an Randbereichen an gegenüberliegenden
Seiten des Oberteils 31 positioniert sind. Diese Rastbügel 311 und 313 greifen
in entsprechende Rasthaken 325 und 326 ein, welche
an gegenüberliegenden
Seitenwänden 32a und 32b des
Unterteils 32 paarweise ausgebildet sind. Zum Einsetzen
des Kontaktmoduls 3 in das Steuergerät 1 ist im Ausführungsbeispiel
im Deckelelement 11 an einer Seitenwand eine Aussparung 112 ausgebildet,
in der das Kontaktmodul 3 und insbesondere das Unterteil 32 passgenau
eingesetzt werden kann. Darüber
hinaus ist eine Rastvorrichtung vorgesehen, welche Rastbügel 321 und 322 aufweist,
welche an dem Unterteil 32 angeordnet sind und in die der
Rastvorrichtung zugeordneten Rasthaken 121a und 121b eingreifen.
Die Rastbügel 321 und 322 sind
dabei ebenfalls paarweise an den gegenüberliegenden Seitenwänden 32a und 32b ausgebildet.
-
Sowohl
das Oberteil 31 als auch das Unterteil 32 mit
den jeweils daran angeordneten Elementen sind jeweils einstückig ausgebildet.
-
Im
eingesetzten Zustand des Kontaktmoduls 3 kann somit eine
zuverlässige
und sichere Kontaktierung der Kontaktbereiche 131 und der
Kontaktbereiche 21 erreicht werden, in dem die Kontaktbögen 331a bzw. 331b auf
diesen genannten Kontaktbereichen 131 und 21 aufliegen.
Dadurch wird eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung geschaffen, welche
eine lösbare
Verbindung zwischen dem Steuergerät 1 und dem Flachbandkabel 2 ohne
Stecker, insbesondere ohne Steckerwanne und ohne gecrimpten Buchsenstecker,
ermöglicht.
-
Wie
in der Darstellung in 1 des Weiteren zu erkennen ist,
sind an dem Sockel 121 zwei Zentrierbolzen 121c ausgebildet,
welche einerseits zur weiteren Positionierung und Stabilisierung
des eingesetzten Kontaktmoduls 3 dienen und andererseits
zur Zugentlastung und auch zur Zentrierung des Flexkabels bzw. des
Flachbandkabels 2 dienen. Das Flachbandkabel 2 weist
dazu entsprechende Löcher
auf, durch welche die Zentrierbolzen 121c gesteckt sind.
-
Der
modulartige Aufbau des gesamten Systems ist in 1 dargestellt,
wobei die bausteinartige Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere
des Kontaktmoduls 3, gezeigt ist.
-
In 2 ist
eine perspektivische Darstellung gezeigt, bei der die Komponenten
des Steuergeräts 1,
des Flachbandkabels 2 und des Kontaktmoduls 3 im
zusammengesetzten Zustand gezeigt sind. Es ist dabei zu erkennen,
dass das Kontaktmodul 3 auf das Flachbandkabel 2 von
oben aufgesetzt ist, wobei das Flachbandkabel 2 zwischen
den Sockel 121 und dem Kontaktmodul 3 eingeklemmt
ist.
-
Zur
elektrischen Kontaktierung sind an einer Unterseite 32c (3)
des Unterteils 32 Öffnungen ausgebildet,
durch welche sich die Kontaktbögen 331a und 331b erstrecken
und auf den Kontaktbereichen 21 und 131 aufliegen.
Das kastenförmige
Kontaktmodul 3 ist im Ausführungsbeispiel derart in das Steuergerät 1 und
insbesondere in das Deckelelement 11 eingebettet, dass
das Oberteil 31 über
die Oberfläche
des Deckelelements 11 hinausragt.
-
In 3 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Kontaktmoduls 3 gezeigt,
wobei dabei die klammerartigen Stege 312 an dem Oberteil 31 zu
erkennen sind. Des Weiteren ist in 3 zu erkennen,
wie die Kontaktbögen 331a und 331b an
der Unterseite 32c des Unterteils 32 herausragen.
-
In 4 ist
eine weitere perspektivische Darstellung gezeigt, in der das Kontaktmodul 3 im
zusammengesetzten Zustand vorliegt. Auch hier ist die bausteinartige
bzw. kastenartige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels gezeigt.
-
- 1
- Steuergerät
- 2
- Flachbandkabel
- 3
- Kontaktmodul
- 11
- Deckelelement
des Kontaktmoduls
- 12
- Unterteil
des Kontaktmoduls
- 13
- Leiterplatte
- 21,
131
- Kontaktbereiche
- 31
- Oberteil
des Kontaktgehäuses
- 32
- Unterteil
des Kontaktgehäuses
- 32a,
32b
- Seitenwände
- 32c
- Unterseite
- 33
- Kontaktfeder
- 111,
311, 313, 321, 322
- Rastbügel
- 121
- Sockelelement
- 121a,
121b, 325, 326
- Rasthaken
- 121c
- Zentrierbolzen
- 122a,
122b
- Aussparungen
- 123
- Rastnasen
- 312
- Stege
- 323,
324
- Haltestege
- 331a,
331b
- Kontaktbögen