DE102006040824A1

DE102006040824A1 - Toleranz ausgleichender Stromverteiler

Info

Publication number: DE102006040824A1
Application number: DE102006040824A
Authority: DE
Inventors: Stefan Ecker
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: DE102006040824B4; US20100261377A1; US8337251B2; WO2008025792A1

Abstract

Ein Toleranz ausgleichender Stromverteiler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wird bereitgestellt, bestehend aus einem Stanzblech mit einem Kontaktbereich mit Kontaktfahnen und einem Befestigungsbereich, der an einer dem Kontaktbereich gegenüberliegenden Seite des Stanzblechs liegt, wobei der Befestigungsbereich an einem Ende einer zum Kontaktbereich im Wesentlichen parallelen Zunge liegt, deren anderes Ende mit dem Kontaktbereich verbunden ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromverteiler, der Höhen- oder Niveauunterschiede zwischen seinem Anschraubpunkt und den Verteilerkontakten ausgleicht. Insbesondere werden solche Toleranz ausgleichenden Stromverteiler in Kraftfahrzeugen, beispielsweise im Motorraum, eingesetzt.
Stand der Technik
Stromverteiler dienen allgemein zur Bereitstellung einer Vielzahl von Kontakten gleichen Spannungspotentials für zu verschiedenen Verbrauchern führende Stromleitungen. Ein Anwendungsbeispiel ist das Bordnetz von Kraftfahrzeugen mit den verschiedenen elektrischen Verbrauchern wie Bordelektronik, Stereoanlage, Innenbeleuchtung, Klimaanlage usw. Der Stromverteiler besteht hierbei zumeist aus einem gestanzten Blech mit einem Eingangs- und mehreren Ausgangskontakten, und wird an einer Stelle, zum Beispiel im Motorraum, an der Karosserie befestigt, um so den sicheren Anschluss von ein- und abgehenden Stromleitern zu gewährleisten, die auf einer Auflagefläche fixiert sind. Außerdem können solche Stromverteiler auch mit integrierten Schmelzsicherungen versehen sein, die entsprechend den aus der Anschlussgeometrie herrührenden Spezifikationen z.B. als SF-30, SF-51 oder Multifuse bekannt sind.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen treten jedoch Vibrationen und Verlagerungen zwischen Bauteilen auf, die eine Relativverschiebung des Befestigungspunkts (z.B. eines Anschraubpunkts) des Stromverteilers und der Auflagefläche der Kontakte mit den angeschlossenen Leiterklemmen der Stromkabel bewirken und dazu führen können, dass die Klemmen bzw. die Kontakte sich verbiegen, brechen oder anderweitig beschädigt werden. Darüber hinaus können bei der Herstellung bzw. beim Zusammenbau der Bauteile Toleranzen auftreten. Bisher wurden Höhenunterschiede bzw. Toleranzen zwischen einer Verteilerkontaktauflagefläche und dem Anschraubpunkt des Stromverteilers mithilfe von zusätzlichen Toleranzblechen ausgeglichen. Aufgrund des geringen zur Verfügung stehenden Raums zwischen Anschraubpunkt und Auflagefläche wurde dieses Toleranzblech aus einem im Vergleich zum Material des Stromverteilers biegsameren Material hergestellt, zum Beispiel einem dünneren Blech, um bei Belastung bzw. Verschiebung die Kräfte über das Toleranzblech abzufangen und nicht den Stromverteiler zu beschädigen.
Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass mehrere Komponenten mit unterschiedlichen Eigenschaften und Materialien verwendet werden müssen. Auch müssen zur Herstellung dieser Komponenten unterschiedliche Werkzeuge eingesetzt und bis zum Einbau des Stromverteilers zusätzliche Arbeitsschritte durchgeführt werden. So muss z.B. das zusätzliche Toleranzblech aufgrund des unterschiedlichen Materials zum Stanzblech des Stromverteilers selbst separat hergestellt werden und dann durch Vernieten, Toxen (Tox^® Fügeverfahren) oder dergleichen mit dem Stanzblech geeignet verbunden werden.
Darstellung der Erfindung
Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und einen Stromverteiler bereitzustellen, der Toleranzen zwischen Befestigungspunkt und Kontaktauflagefläche ausgleicht und dabei einfach herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Toleranz ausgleichenden Stromverteiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.
Der erfindungsgemäße Toleranz ausgleichende Stromverteiler ist insbesondere in Kraftfahrzeugen einsetzbar und besteht aus einem Stanzblech mit einem Kontaktbereich mit Kontaktfahnen und einem Befestigungsbereich, der an einer dem Kontaktbereich gegenüberliegenden Seite des Stanzblechs liegt, wobei der Befestigungsbereich an einem Ende einer zum Kontaktbereich im Wesentlichen parallelen Zunge liegt, deren anderes Ende mit dem Kontaktbereich verbunden ist. Dabei ist der Kontaktbereich aus einem Stanzblech gebildet, das eine Längserstreckung besitzt, wobei einzelne Kontaktfahnen entlang der ersten Längsseite angeordnet sind. An der zweiten, von den Kontaktfahnen abgewandten Längsseite ist einstückig der Befestigungsbereich über die Zunge angeordnet, wobei die Zunge an oder nahe einem Längsende des Kontaktbereichs anschließt.
Durch diese Gestaltung ist es möglich, die Biegestrecke, entlang derer entstehende Toleranzen ausgeglichen werden, statt wie bisher über den kürzesten, direkten Weg zwischen Kontaktauflagefläche und Befestigungsbereich, nunmehr über einen deutlich verlängerten Weg zu führen, der im Wesentlichen vom einen Angriffspunkt der Biegekraft an der Kontaktauflagefläche auf dem Stanzblech parallel zum Kontaktbereich und über den Verbindungsbereich auf die Zunge und schließlich zum anderen Angriffspunkt der Biegekraft am Befestigungsbereich verläuft. Es wird somit möglich, den nötigen Toleranzausgleich unter Ausnutzung des gleichen Bauraums wie im Stand der Technik zu realisieren, aber dabei nur eine Komponente bzw. ein Material einzusetzen. Da der Stromverteiler aus nur einer Komponente mit beispielsweise konstanter Blechstärke besteht, ist es zudem möglich, nur ein Stanzbiegewerkzeug und einen einfachen Herstellungsprozess zu verwenden. Gleichzeitig können durch den so gestalteten Stromverteiler sowohl thermische wie mechanische Verspannungen ausgeglichen werden, so dass keine beschädigenden mechanischen Kräfte auf den Kontaktbereich und die Kontaktfahnen mit den angeschlossenen Verbindern übertragen werden.
Es ist vorteilhaft, dass die Zunge den Befestigungsbereich federnd mit dem Kontaktbereich verbindet. Obwohl auch eine plastische Verformbarkeit der Zunge den Toleranzausgleich ermöglicht, ermöglicht eine federnde Verbindung eine aufgrund der längeren Lebensdauer sicherere Verbindung.
Bevorzugt ist der Befestigungsbereich in Bezug auf die Zunge so gebogen, dass er in einer zur Ebene des Kontaktbereichs, d.h. der Haupterstreckung des Stanzblechs, im Wesentlichen parallelen Ebene liegt. Diese Biegung erlaubt einen optimalen Toleranzausgleich durch eine gezielte Anpassbarkeit der Biegung an den Höhenunterschied, wodurch zusätzliche Biegemomente, die bei einer nicht-parallelen Anordnung entstehen, vermieden werden. Weiterhin wird die zum elastischen Toleranzausgleich zur Verfügung stehende Länge der Zunge erhöht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Befestigungsbereich ein Schraubenloch, durch welches der Stromverteiler an einer Auflage fixierbar ist. Eine Verschraubung stellt die montagetechnisch einfachste und am besten automatisierbare Befestigungsart des Stromverteilers bereit. Natürlich können den Bedingungen entsprechend andere Befestigungsarten zum Einsatz kommen, wie z.B. Klemm-, Niet- oder Schweißverbindungen.
Besonders bevorzugt sind die Kontaktfahnen in einer Reihe angeordnet. Dies trägt zu einer übersichtlichen und geordneten Anordnung der anzuschließenden Stromleiter bei und hilft insbesondere beim Anschluss von Kabelbäumen. Andere Anordnungen können den jeweiligen spezifischen Verkabelungsbedingungen entsprechend vorgesehen werden, wie z.B. zwei nebeneinander liegende versetzte Reihen oder Reihen mit unterschiedlich großen Kontaktfahnen.
Die Zunge ist bevorzugt durch einen im Wesentlichen parallel zum Kontaktbereich verlaufenden, das Stanzblech teilweise unterbrechenden Schlitz vom Kontaktbereich getrennt. Diese Gestaltung ist fertigungstechnisch besonders leicht mit einer Stanzbiegevorrichtung herstellbar.
Das Stanzblech besitzt bevorzugt in allen Bereichen eine konstante Dicke. Somit kann aufgrund geringerer Materialkosten (keine unterschiedlich dicken Bleche, Keilformen usw.) ein besonders kostengünstig hergestellter Stromverteiler realisiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Toleranz ausgleichenden Stromverteilers anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, wobei
1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Der in 1 gezeigte Stromverteiler 1 besteht aus einem Stanzblech und umfasst einen im Wesentlichen rechteckigen Kontaktbereich 2, entlang dessen einer Längsseite eine Reihe von Kontaktfahnen 3 gebildet sind, von denen eine als Schraubkontakt 3' und die anderen als Steckkontakte 3'' bestimmt sein können. Der Kontaktbereich 2 umfasst weiter eine Isolierung 5 aus Kunststoff, unter der zu jeder Kontaktfahne gehörende Schmelzsicherungen vorgesehen sind. Die Isolierung 5 dient auch als Verstärkung, die ein Verbiegen der Kontaktfahnen beim Aufstecken von Verbindern (z.B. Klemmen) verhindert.
Das Stanzblech wurde bei der Herstellung bereits mit einem Schlitz 6 geformt, so dass das Stanzblech in den Kontaktbereich und einen weiteren Bereich aufgeteilt ist, der aus der Zunge 7 und dem einstückig damit verbundenen Befestigungsbereich 8 besteht. Der Schlitz läuft in der gezeigten Ausführungsform parallel zur Längserstreckung des Kontaktbereichs und damit zur Reihe der Kontaktfahnen. Der Befestigungsbereich ist dabei fast mittig entlang der dem Kontaktbereich gegenüberliegenden Seite vorgesehen und ist durch entsprechende Verformung beim Stanzbiegen planparallel aufgebogen und mit einem länglichen Schraubloch 9 versehen. Aufgrund dieser Aufbiegung, die abgestuft oder stufenlos sein kann, befinden sich also der Befestigungsbereich 8 mit dem Schraubpunkt und der Kontaktauflagebereich 2 mit den Kontaktfahnen 3 in zwei zueinander parallel versetzten Ebenen, um so einen bereits definierten Höhenunterschied auszugleichen. Die Zunge 7 verbindet dann zur Kompensierung dynamischer Toleranzen den Befestigungsbereich federnd mit dem Kontaktbereich, wobei diese Verbindung 4 seitlich (in Bezug auf ihre Hauptachse) an der Zunge liegt.
Der dargestellte Stromverteiler 1 kann durch diese Gestaltung der Zunge 7 und des sie definierenden Schlitzes 6 auf den Stromverteiler 1 einwirkende Biegekräfte effektiv über eine lange Biegestrecke (siehe Doppelpfeil in 1) ausgleichen. Die Biegebelastung muss jetzt nicht mehr auf der direkten Biegestrecke mit hohen Krümmungsradien des Materials ausgeglichen werden, sondern kann über eine lange Biegestrecke mit vergleichsweise geringen Krümmungsradien kompensiert werden. Die geometrische Gestaltung der Biegestrecke, nämlich im Wesentlichen U-förmig, ermöglicht zudem das Kompensieren von Biegebelastungen (Toleranzen) aus verschiedenen Richtungen.
Dem Fachmann sind natürlich weitere Abwandlungen zur geschilderten Ausführungsform offensichtlich, die im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Toleranz ausgleichender Stromverteiler (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Stanzblech mit einem Kontaktbereich (2) mit Kontaktfahnen (3) und einem Befestigungsbereich (8), der an einer dem Kontaktbereich (2) gegenüberliegenden Seite des Stanzblechs liegt, wobei der Befestigungsbereich (8) an einem Ende einer zum Kontaktbereich (2) im Wesentlichen parallelen Zunge (7) liegt, deren anderes Ende (4) mit dem Kontaktbereich (2) verbunden ist.
Stromverteiler nach Anspruch 1, wobei die Zunge (7) den Befestigungsbereich (8) federnd mit dem Kontaktbereich (2) verbindet.
Stromverteiler nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Befestigungsbereich (8) in Bezug auf die Zunge (7) so gebogen ist, dass er in einer zur Ebene des Kontaktbereichs (2) im Wesentlichen parallelen Ebene liegt.
Stromverteiler nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Befestigungsbereich (8) ein Schraubenloch (9) umfasst, durch welches der Stromverteiler (1) an einer Auflage fixierbar ist.
Stromverteiler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfahnen (3) in einer Reihe angeordnet sind.
Stromverteiler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zunge (7) durch einen im Wesentlichen parallel zum Kontaktbereich (2) verlaufenden, das Stanzblech teilweise unterbrechenden Schlitz (6) vom Kontaktbereich (2) getrennt ist.
Stromverteiler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Stanzblech in allen Bereichen eine konstante Dicke aufweist.
Stromverteiler nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen den Kontaktfahnen (3) und dem Kontaktbereich (2) jeweils Schmelzsicherungen vorgesehen sind, die von einer Isolierung (5) oder mehreren einzelnen Isolierungen umgeben sind.