DE102007042174A1

DE102007042174A1 - Elektrisches Schaltgerät für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007042174A1
Application number: DE102007042174A
Authority: DE
Inventors: Konstantinos Titokis
Original assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Current assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2009-03-12

Abstract

Beschrieben wird ein elektrisches Schaltgerät für ein Kraftfahrzeug, welches mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei an dem ersten Gehäuseteil mindestens ein elektrisches Bauelement formschlüssig gehalten ist und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Auflagerippen am ersten Gehäuseteil abgestützt sind und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Klemmverbinder kontaktiert sind, wobei das erste Gehäuseteil einen Gehäusedeckel ausbildet, wobei Klemmverbinder an dem zweiten Gehäuseteil fest positioniert sind und wobei die Klemmverbinder beim Zusammenfügen des Gehäusedeckels mit dem zweiten Gehäuseteil Anschlussdrähte des Bauelements kontaktieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät für ein Kraftfahrzeug, welches mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei an dem ersten Gehäuseteil mindestens ein elektrisches Bauelement formschlüssig gehalten ist, und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Auflagerippen am ersten Gehäuseteil abgestützt sind, und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Klemmverbinder kontaktiert sind.
Ein derartiges Schaltgerät ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 90 05 336 bekannt. In diesem Dokument wird der Aufbau eines elektromagnetischen Relais beschrieben, welches als ein Gehäuseteil einen Sockel aufweist, auf dem bedrahtete elektrische Bauelemente, beispielsweise Widerstände oder Dioden, angeordnet sind. Die Bauelemente sind dabei vorzugsweise zwischen an dem Sockel angeformten Rippen positioniert. Die Anschlussdrähte der Bauelemente sind auf Auflagerippen gelagert, die am Sockel angeordnet sind, und werden von Brückenanschlusselementen, welche Klemmverbinder aufweisen sowohl untereinander als auch mit Flachsteckern verbunden. Das dargestellte Relais besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen, so dass das Herstellen aller elektrischen Verbindungen recht aufwendige Montagearbeiten erfordert.
Es stellte sich die Aufgabe, ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, bei dem mindestens ein elektrisches Bauelement auf besonders einfache Weise elektrisch kontaktierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Gehäuseteil einen Gehäusedeckel ausbildet, dass Klemmverbinder an dem zweiten Gehäuseteil fest positioniert sind, und dass die Klemmverbinder beim Zusammenfügen des Gehäusedeckels mit dem zweiten Gehäuseteil Anschlussdrähte des Bauelements kontaktieren.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät kann insbesondere ein Leistungstrennschalter für ein Kraftfahrzeug sein, wie er vorrangig zum Einsatz in elektrischen Kraftfahrzeugen und in sogenannten Hybridfahrzeugen, die neben einem Verbrennungsmotor auch einen elektrischen Antrieb aufweisen, vorgesehen sein kann, um insbesondere zu Wartungszwecken die elektrischen Versorgungsleitungen zu unterbrechen. Eine vorteilhafte Ausführungsform eines derartigen Leistungstrennschalters ist detailliert in den nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen DE 10 2007 023 234 und DE 10 2007 023 273 beschrieben.
Das erfindungsgemäße Schaltgerät zeichnet sich dadurch aus, dass das mindestens eine elektrische Bauelement einfach durch das Verbinden eines deckelartigen Gehäuseteils mit einem weiteren Gehäuseteil sicher kontaktiert werden kann.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn am deckelartigen Gehäuseteil mindestens ein Rastelement vorgesehen ist, mit dem das elektrische Bauelement schnell, sicher und genau am deckelartigen Gehäuseteil positioniert werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen ein elektrisches Schaltgeräts ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen
1 eine Ansicht eines an einem Gehäuseteil angeordneten und durch Klemmverbinder kontaktiertem Bauelements,
2 eine Explosionsansicht eines an einem Gehäuseteil angeordneten und durch Klemmverbinder kontaktiertem Bauelements,
3 eine Einzeldarstellung des Klemmverbinders,
4 einen Teil eines Leistungstrennschalter,
5 eine Detailansicht des Trennschalters in einer Explosionsdarstellung.
Die 4 zeigt als Beispiel für ein Schaltgerät ein Verbindergehäuse 11 eines Leistungstrennschalters für ein Kraftfahrzeug. Ein derartiger Leistungstrennschalter realisiert Sicherheitsfunktionen im Zusammenhang mit Servicearbeiten am Kraftfahrzeug und ermöglicht die Abschaltung des Batteriepotentials. Bevorzugt werden derartige Leistungstrennschalter in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen eingesetzt, bei denen hohe Strom- und oft auch hohe Spannungswerte berührungssicher zu schalten sind.
Ein Bestandteil des Verbindergehäuses 11 ist eine Grundplatte 2. Die Grundplatte 2 weist an ihrer Unterseite einen Signalverbinder 12 und zwei Leistungsverbinder 13 auf, welches jeweils eine hülsenartige Anformung an der Grundplatte 2 ausbilden und innerhalb der Anformung jeweils hier nicht dargestellte Flachstecker aufweisen.
Diese Flachstecker können mittels einer Hebelmechanik 14 am Verbindergehäuse 11 in Steckhülsen eines hier nicht dargestellten Steckhülsengehäuses eingeschoben werden. Dabei verbindet zuerst das Flachsteckerpaar der Leistungsverbinder 13 Schaltungsabschnitte eines elektrischen Hochlastkreises miteinander; danach schließt ein Paar von Flachsteckern des Signalverbinders 12 eine elektrische Verbindung in einem Steuerstromkreis. Der Steuerstromkreis dient dabei zum Freischalten des Hochlastkreises beispielsweise über ein Relais oder einen elektronischen Hochlastschalter. Details zum Aufbau und zur Funktionsweise eines derartigen Leistungstrennschalters sind in den nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen DE 10 2007 023 234 und DE 10 2007 023 273 beschrieben.
Die hier beschriebene Erfindung beschäftigt sich mit der Lösung des Problems, auf einfache und sichere Weise ein elektrisches Bauelement mit Flachsteckern, hier speziell mit den Flachsteckern des Signalverbinders 12, zu verbinden.
Zur Erläuterung ist in der 5 ein Abschnitt des Signalverbinders 12 vergrößert in einer Explosionsansicht dargestellt. Der Signalverbinder 12 bildet auf der Oberseite der Grundplatte 2 einen angeformten Kragen 10 aus. Die durch den Kragen 10 gebildete Ausnehmung kann durch ein aufrastbares Gehäuseteil 1, welches einen den Kragen 10 übergreifenden Gehäusedeckel bildet, verschlossen werden.
Die 5 lässt außerdem zwei Klemmverbinder 3 erkennen, die vorzugsweise als Schneidklemmverbinder ausgebildet sind. Diese sind innerhalb des Kragens 10 angeordnet und überragen in ihrer vertikalen Ausdehnung den Kragen 10. Die beiden Schneidklemmverbinder 3 sind zur Kontaktierung eines elektrischen Bauelementes 4 vorgesehen und dazu einstückig mit einem Flachstecker 5 ausgeführt, welcher in der 3 dargestellt ist.
Der Flachstecker 5 weist in einem unteren Bereich einen Flachsteckabschnitt 5a auf, und bildet in Richtung zu seiner Mitte hin eine Hinterschneidung 5b sowie einen verbreiterten Abschnitt 5c aus, durch die er in der Grundplatte 2 des Verbindergehäuses 11 positioniert und befestigt werden kann. In seinem oberen Abschnitt, der sich, nach dem Einsetzen des Flachsteckers 5 in das Verbindergehäuses 11, oberhalb der Grundplatte 2 befindet, besitzt der Flachstecker 5 eine erste und eine zweite Abwinklung (5d, 5e). Oberhalb der zweiten Abwinklung 5e ist der bereits erwähnte Schneidklemmverbinder 3 einstückig angeformt.
Die Kontaktierung des elektrischen Bauelements 4 wird anhand der 1 und 2 verdeutlicht. Das elektrische Bauelement 4 kann beispielsweise ein elektrischer Widerstand, eine Schmelzsicherung oder ein anderes Bauelement ausbilden, welches sich funktionell zweckmäßig in den Steuerstromkreis des Leistungstrennschalters einfügt. Um eine elektrische Anbindung an Klemm- oder Schneidklemmverbinder 3 zu ermöglichen, ist das Bauelement 4 als ein bedrahtetes Bauelement ausgebildet.
Um das Bauelement 4 auf möglichst einfache Weise und exakt positioniert mit den Schneidklemmverbindern 3 verbinden zu können, wird das Bauelement 4 noch vor der Anbindung an die Schneidklemmverbinder 3 an einer Innenfläche des Gehäusedeckels 1 mechanisch fixiert.
Zur Verdeutlichung sind der Gehäusedeckel 1, das Bauelement 4 und die Flachstecker 5 in den 1 und 2 in der vertikalen Richtung in umgekehrter Reihenfolge zur Darstellung der 5 gezeigt, wobei der vordere Randabschnitt des Gehäusedeckels 1 zudem in einer Schnittansicht dargestellt ist. Hierdurch ist die Innenfläche des Gehäusedeckels 1 erkennbar, auf der ein Rastelement 6 und mehrere Auflagerippen 7 angeformt sind. Das Rastelement 6 ist in seiner Form an das aufzunehmende Bauelement 4 angepasst, etwa in Form von einander paarweise gegenüberstehenden federnden Armen 15, in die das Bauelement 4 von oben eingedrückt oder von der Seite eingeschoben werden kann, und die das eingefügte Bauelement, erkennbar in der 1, formschlüssig umschließen.
Die Anschlussdrähte 8 des am Gehäusedeckel 1 befestigten Bauelements 4 kommen auf den angeformten Auflagerippen 7 zur Anlage, wobei die Auflagerippen 7 jeweils eine v-förmige Aufnahme 16 für einen Anschlussdraht 8 aufweisen und zur Aufnahme jedes Anschlussdrahtes 8 zumindest zwei Auflagerippen 7 derart nebeneinander angeordnet sind, dass deren v-förmige Aufnahmen 16 zueinander fluchtend ausgerichtet sind.
Die Anschlussdrähte 8 sind daher jeweils durch mindestens zwei Auflagerippen 7 beim Verbinden mit den Schneidklemmverbindern 3 sowohl stabilisiert, als auch, durch die Anlage an den engen Abschnitten der v-förmigen Aufnahmen 16, sehr genau relativ zum Gehäusedeckel 1 positioniert.
Das Verbinden des Bauelements 4 mit den Schneidklemmverbindern 3 erfolgt durch einfaches Aufsetzen des Gehäusedeckels 1 auf den Kragen 10 der Grundplatte 2, was durch die Ansicht der 5 angedeutet wird. Da die Maßtoleranzen von Gehäusedeckel 1 und Kragen 10 zueinander recht gering gehalten werden können, werden so die Anschlussdrähte 8 exakt in die Schneiden der Schneidklemmverbinder 3 eingedrückt und dabei mit diesen kontaktiert.
In der Endposition verrastet der Gehäusedeckel 1 mittels der Rastvorrichtung 9 am Kragen 10, wodurch zugleich das Bauelement 4 endgültig eine feste Position relativ zu den Schneidklemmverbindern 3 einnimmt.
Die dadurch erreichte Anordnung von Gehäusedeckel 1, Bauelement 4 und Schneidklemmverbindern 3 zeigt die 1. Aus der 1 ist auch ersichtlich, dass der Abstand von Auflagerippen 7, die jeweils zu Lagerung eines Anschlussdrahtes 8 vorgesehen sind, genau der Breite eines Schneidklemmverbinders 3 entspricht, so dass ein Schneidklemmverbinder 3 nahezu spielfrei genau zwischen zwei Auflagerippen 7 passt. Hierdurch wird auch einen horizontale Lage des Gehäusedeckels 1 zu den Schneidklemmverbindern 3 genau festgelegt. Außerdem wird ein verdrehtes, d. h. nicht winkelgenaues Aufsetzen des Gehäusedeckels 1 auf den Kragen 10 so wirkungsvoll verhindert.
Wird der Gehäusedeckel 1 zu einem späteren Zeitpunkt vom Kragen 10 entfernt, so werden, aufgrund der Integration des Bauelements 4 in den Gehäusedeckel 1, zugleich die Anschlüsse 8 des Bauelements 4 von den Schneidklemmverbindern 3 getrennt, wodurch der Steuerstromkreis unterbrochen ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise zugleich auch der elektrische Hochlastkreis abgeschaltet, so dass durch das fest am Gehäusedeckel 1 befestigte Bauelement 4 eine zusätzliche Sicherheitsfunktion verwirklicht ist.

1: erstes Gehäuseteil (Gehäusedeckel)
2: zweites Gehäuseteil (Grundplatte)
3: (Schneid)Klemmverbinder
4: Bauelement
5: Flachstecker
5a: Flachsteckabschnitt
5b: Hinterschneidung
5c: verbreiterter Abschnitt
5d: erste Abwinklung
5e: zweite Abwinklung
6: Rastelement
7: Auflagerippen
8: Anschlussdrähte
9: Rastverbindung
10: Kragen
11: Verbindergehäuse
12: Signalverbinder
13: Leistungsverbinder
14: Hebelmechanik
15: federnde Armen
16: v-förmige Aufnahmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 9005336 [0002]
- DE 102007023234 [0005, 0016]
- DE 102007023273 [0005, 0016]

Claims

Elektrisches Schaltgerät für ein Kraftfahrzeug, welches mindestens ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei an dem ersten Gehäuseteil mindestens ein elektrisches Bauelement formschlüssig gehalten ist, und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Auflagerippen am ersten Gehäuseteil abgestützt sind, und wobei Anschlussdrähte des Bauelements durch Klemmverbinder kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil einen Gehäusedeckel (1) ausbildet, dass Klemmverbinder (3) an dem zweiten Gehäuseteil (2) fest positioniert sind, und dass die Klemmverbinder (3) beim Zusammenfügen des Gehäusedeckels (1) mit dem zweiten Gehäuseteil (2) Anschlussdrähte (8) des Bauelements (4) kontaktieren.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmverbinder (3) ein Schneidklemmverbinder ist.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmverbinder (3) als Endabschnitt eines Flachsteckers (5) ausgebildet ist.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) ein Widerstand oder eine Sicherung ist.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) von mindestens einem Rastelement (6) auf einer Innenfläche des Gehäusedeckels (1) gehalten wird.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenfläche des Gehäusedeckels (1) Auflagerippen (7) angeordnet sind, auf denen Anschlussdrähte (8) des Bauelements (4) aufliegen.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das jeder Anschlussdraht (8) auf mindestens zwei, zueinander fluchtend angeordneten Auflagerippen (7) aufliegt.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Rastelement (6) und/oder die Auflagerippen (7) an den Gehäusedeckels (1) angeformt ist.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (1) und das zweite Gehäuseteil (2) über eine Rastverbindung (9) miteinander verbindbar sind.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgerät ein Leistungstrennschalter ist.
Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) eine Verbindung in einem Steuerstromkreis des Leistungstrennschalter herstellt oder trennt.