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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung
von zwei zueinander beweglichen Teilen, insbesondere einem Fahrzeugsitz und
einem Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung
ist aus der
DE 198
09 801 A1 bekannt.
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Zur
Vergrößerung der Ladefläche eines Fahrzeugs
bzw. zur Modifikation des Fahrzeuginnenraums ist es bekannt, Fahrzeugsitze
lösbar mit dem Fahrzeug, insbesondere dem Fahrzeugboden,
zu verbinden. Der Fahrzeugsitz soll bei Bedarf auf möglichst
einfache Weise ausgebaut werden können. Schwierigkeiten
treten dabei dann auf, wenn der Sitz elektrisch mit dem Fahrzeug
verbunden sein soll, damit zum Beispiel eine Sitzheizung oder andere
Funktionalitäten mit Strom versorgt werden können.
Um den Fahrzeugsitz ausbauen zu können, ist es häufig notwendig,
die elektrische Kontaktierung des Fahrzeugsitzes mit dem Fahrzeugboden
zu trennen. Bei einem Wiedereinbau des Fahrzeugsitzes müssen dann
die elektrischen Kontaktelemente erneut miteinander verbunden werden.
Neben einem erhöhten Aufwand besteht dabei die Gefahr von
Beschädigungen und Verschmutzungen der Stromkontaktelemente,
insbesondere wenn diese offen liegen. Weitere Schwierigkeiten treten
dann auf, wenn der Sitz zusätzlich noch in Längsrichtung
verfahrbar sein soll.
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Aus
der gattungsgemäßen Schrift, der
DE 198 09 801 A1 , ist eine
elektrische Kontaktvorrichtung mit einem als Stecker ausgebildeten
Kontaktträger und einer die Gegenkontakte tragenden Buchse bekannt.
Der Stecker kann dabei einem Fahrzeugsitz zugeordnet sein, während
die Buchse im Sitzbereich am Boden des Fahrzeugs integriert ist.
Die Kontaktelemente des Steckers und die Gegenkontakte der Buchse
sind radial zur Steckerlängsachse, d. h. in den Seitenwänden,
angeordnet. Beim Kuppeln des Steckers mit der Buchse gleiten die
Kontaktteile somit aneinander, wodurch ein Reinigungseffekt erzielt werden
soll. Der Eingang der Buchse ist von einem längsverschiebbaren
Einsatz verschlossen, wenn der Stecker nicht in die Buchse eingeschoben
ist.
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Der
längsverschiebbare Einsatz steht unter der Wirkung von
zwei Rückstellfedern, welche bestrebt sind, den Einsatz
in einer Stellung zu halten, in der dieser die Buchse abdeckt. Beim
Kuppeln nimmt der Stecker den Einsatz aus der Abdeckstellung mit und
verschiebt diesen in Axialrichtung so weit, bis die Kontaktelemente
des Steckers und der Buchse kontaktieren.
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Zum
weiteren Stand der Technik wird ferner auf die
DE 101 42 196 A1 verwiesen,
welche ebenfalls einen Stecker zeigt, der beispielsweise an einem Fahrzeugsitz
angeordnet werden kann, sowie eine Buchse, die in den Fahrzeugboden
einbaubar ist. Die Kontaktelemente des Steckers und der Buchse sind radial
zu der Steckerlängsachse, d. h. in den Seitenwänden,
angeordnet.
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Von
Nachteil bei der
DE
101 42 196 A1 und der
DE 198 09 801 A1 ist es, dass nicht ausreichend zuverlässig
sichergestellt werden kann, dass der Stecker beim Wiedereinbau eines
Fahrzeugsitzes selbständig und insbesondere beschädigungsfrei
in die Buchse einfährt. Die seitliche Anordnung der Kontaktelemente
und der Gegenkontaktelemente erhöht zwar die Kontaktwahrscheinlichkeit,
trotzdem sind die Systeme noch nicht zuverlässig genug.
Bei der (gewünschten) selbständigen Kontaktierung
des Steckers mit der Buchse besteht ein Problem darin, dass ein
Fahrzeugsitz üblicherweise durch eine Schwenkbewegung bzw.
eine Drehbewegung in seine vorgesehene Endposition eingerastet wird.
Im Regelfall dient dabei eine bodenseitige Vorderkante des Fahrzeugsitzes
als Drehachse. Die bekannten Stecker-/Buchsensysteme sind jedoch
ausschließlich für eine exakte lineare bzw. axiale
Kontaktierung ausgelegt, die grundsätzlich auch im Hinblick
auf deren Realisierung Vorteile hat, allerdings Nachteile aufweist, wenn
der Stecker in die Buchse durch eine Schwenkbewegung eingefahren
werden soll.
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Des
weiteren können Kontaktprobleme auch dann auftreten, wenn
beispielsweise nach dem korrekten Einbau eines Fahrzeugsitzes unterschiedlich schwere
Personen auf dem Fahrzeugsitz Platz nehmen bzw. durch schnelle Kurvenfahrten
oder dergleichen entsprechende Bewegungen auftreten.
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Aus
der
DE 103 52 547
A1 ist ein System zur elektrischen Verbindung eines Fahrzeugsitzes
bekannt, welches einen Stecker aufweist, der einem Fahrzeugsitz
zugeordnet ist, und eine Buchse, die in den Fahrzeugboden einbringbar
ist. Vorgesehen ist, dass die Buchse im Bodenbereich eine drehbare Kontaktbrücke
mit Stromkontaktelementen aufweist. Beim Aufsetzen des Steckers
wird die Kontaktbrücke in eine Position gedreht, in der
sich die Kontaktflächen des Steckers und der drehbaren
Kontaktbrücke berühren. Die in der
DE 103 52 547 A1 beschriebene Lösung
stellt eine Verbesserung gegenüber dem vorbekannten Stand
der Technik dar, ist jedoch in der Realisierung aufwändig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur elektrischen Kontaktierung von zwei zueinander beweglichen Teilen,
insbesondere einem Fahrzeugsitz und einem Fahrzeug, zu schaffen,
die eine zuverlässige Verbindung und eine dauerhafte Kontaktierung
ermöglicht, wobei die Vorrichtung konstruktiv einfach aufgebaut sein
soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1
gelöst.
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Dadurch,
dass der Stecker wenigstens ein erstes und ein zweites Steckerelement
aufweist, welche federnd und/oder elastisch miteinander verbunden
sind und eine erste Federeinrichtung eine Axialbewegung und eine
zweite Federeinrichtung eine Radialbewegung der Steckerelemente
zueinander ermöglicht, ist der Stecker derart beweglich,
dass dieser auch dann mit der Buchse kontaktiert, wenn der Stecker
keine exakte lineare Bewegung, sondern eine Schwenkbewegung ausführt.
Durch die federnde und/oder elastische Verbindung des ersten und des
zweiten Steckerelements wird ein entsprechender Ausgleich geschaffen.
Die federnde und/oder elastische Verbindung der beiden Steckerelemente führt
zudem dazu, dass Bewegungen des Fahrzeugsitzes zu dem Fahrzeugboden,
die dieser gegebenenfalls durchführt, wenn das Fahrzeug
bewegt wird, ausgeglichen werden können. Dadurch wird eine dauerhafte
und zuverlässige Kontaktierung sichergestellt. Zudem ermöglicht
die federnde und/oder elastische Verbindung der Steckerelemente,
dass axiale Bewegungen bzw. unterschiedliche Eindringtiefen des
Steckers in die Buchse, beispielsweise bedingt durch unterschiedliche
Gewichte der Personen, die auf dem Fahrzeugsitz Platz nehmen, oder
bedingt durch Toleranzen der Sitzaufnahme und -befestigung sowie
aufgrund von Fahrzeugverwindungen ausgeglichen werden können.
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Für
die Erfindung kommt es zunächst nicht darauf an, ob die
nachfolgend im Detail beschriebenen Elemente der Federeinrichtungen
als Federn ausgebildet sind bzw. eine federnde Wirkung haben oder
ob es sich hierbei um elastische Elemente mit elastischen Eigenschaften
handelt. Wesentlich bei der Erfindung ist es, dass der Stecker wenigstens zwei
zueinander bewegliche Steckerelemente aufweist, die es ermöglichen,
dass der Stecker innerhalb gewisser Grenzen beweglich ist. Vorzugsweise
ermöglichen die Federeinrichtungen eine Bewegung bzw. Neigung
der Steckerelemente zueinander von bis zu 10°, vorzugsweise
bis zu 5°.
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Für
die Erfindung kommt es auch nicht darauf an, ob das erste Steckerelement
an einem der beweglichen Teile, insbesondere dem Fahrzeugsitz oder
eines Bestandteils des Fahrzeugsitzes, befestigt wird oder mit diesem
einstückig bzw. als fester Bestandteil desselben ausgebildet
ist. Das Steckerelement kann dabei vor zugsweise als Bestandteil
des Sitzrahmens ausgebildet sein.
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Von
Vorteil ist es, wenn der Stecker in Axialrichtung der Steckerlängsachse
und/oder Steckerquerachse beweglich ist. Von Vorteil ist es des
weiteren, wenn der Stecker in Radialrichtung zu der Steckerlängsachse
beweglich ist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bewegung
nicht nur in eine Radialrichtung möglich ist, sondern eine
Bewegung der Steckerelemente zueinander in zwei um 90° zueinander
versetzte Radialrichtungen, d. h. senkrecht zueinander, möglich
ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
Beweglichkeit des Steckers in drei Achsrichtungen (axial, radial
und transveral) bzw. Dimensionen und gegebenenfalls auch eine rotatorische
Bewegung um diese Achsen.
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Insofern
alle drei vorstehend genannten Bewegungsachsen realisiert werden,
kann der Stecker sowohl Änderungen in Axialrichtung als
auch Bewegungen vorzugsweise in Längsrichtung des Fahrzeugs
und rechtwinklig hierzu, d. h. nach links und rechts bezogen auf
die Fahrzeuglängsrichtung, ausgleichen.
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Eine
Beweglichkeit in Axialrichtung der Steckerlängsachse ermöglicht
es, dass unterschiedliche Gewichte von Personen, die auf dem Fahrzeugsitz Platz
nehmen, ausgeglichen werden können. Des weiteren können
auch Fahrbewegungen, Fahrzeugverwindungen sowie Toleranzen der Sitzaufnahme und
-befestigung kompensiert werden.
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Eine
Beweglichkeit in Längsrichtung ermöglicht, dass
sich der Stecker beim Einfahren in die Buchse neigen kann, so dass
eine eventuell vorhandene Schwenkbewegung bzw. eine kreisbogenförmige
Bewegungskomponente ausgeglichen werden kann. Zudem unterstützt
die Längsbewegung des Steckers bzw. dessen Fähigkeit
sich zu neigen, die Funktion einer Zwangsführung in der
Buchse, die in einer vorteilhaften Ausführungsform vorhanden
ist. Die Zwangsführung in der Buchse kann dabei so gestaltet
sein, dass der Stecker beim Eindringen in die Buchse, insbesondere
vor Erreichen seiner Endposition, derart zwangsgeführt
wird, dass die Kontaktelemente in der vorgesehenen Kontaktstellung
an den Gegenkontaktelementen anliegen. Von Vorteil ist es dabei,
wenn die Zwangsführung bewusst dazu führt, dass
der Stecker in Richtung auf die Gegenkontaktelemente ausgelenkt
wird. Unabhängig von möglichen Fahrbewegungen
bzw. anderen Gegebenheiten wird durch die Zwangsführung
sichergestellt, dass der Stecker und die Buchse bzw. die Kontaktelemente des
Steckers und die Gegenkontaktelemente der Buchse in der Kontaktstellung
aneinander anliegen.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Kontaktelemente und/oder die Gegenkontaktelemente
in ihrem für die Kontaktierung vorgesehenen Endbereich
um vorzugsweise 180° ge bogen bzw. umgelenkt sind. Dadurch
ergibt sich zum Einen ein Flächenkontakt und zum Anderen
wird der notwendige Kontaktdruck erzielt. Die Gegenkontaktelemente
der Buchse stehen vorzugsweise etwas in eine Buchsenkammer in Richtung
auf die Kontaktelemente über, so dass eine zuverlässige
Kontaktierung gewährleistet wird. Vorzugsweise ragen auch
die Kontaktelemente des Steckers über die Seitenwand, in
der diese angeordnet sind, hinaus.
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Das
Unterteil des Steckers ist konisch angeschrägt, um so trotz
auftretender Toleranzen sicherzustellen, dass der Stecker immer
in die Buchse eintaucht. Danach richtet sich der Stecker aufgrund
seiner Beweglichkeit durch die Zwangsführung der Buchse
aus.
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Von
Vorteil ist es ferner, wenn sich der Stecker neigen kann, und zwar
bevorzugt derart, dass die Vorderkante des Steckers, welche zuerst
in die Buchse eindringt, gegenüber dem Fahrzeugboden bzw.
einer Oberfläche der Buchse schräg bzw. schief steht.
Auch dadurch ist es möglich, Fahrbewegungen auszugleichen
sowie eine zuverlässige Kontaktierung des Steckers mit
der Buchse sicherzustellen, wenn der Fahrzeugsitz wieder mit dem
Fahrzeug verbunden wird. Des weiteren ermöglicht die Neigbewegung
einen vorteilhaften Toleranzausgleich des Fahrzeugsitzes (auch bezüglich
einer rotatorischen Bewegung).
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Erfindungsgemäß kann
ferner vorgesehen sein, dass die für die Axialbewegung
vorgesehene erste Federeinrichtung eine Feder, vorzugsweise eine
Spiralfeder, aufweist. Dies hat sich zur Realisierung einer Axialbewegung
als besonders geeignet herausgestellt.
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Von
Vorteil ist es, wenn die für die Radialbewegung vorgesehene
zweite Federeinrichtung dadurch bereitgestellt ist, dass die Steckerelemente
in Radialrichtung über wenigstens ein elastisches Element
miteinander verbunden sind. Das elastische Element ermöglicht
eine im wesentlichen stabile Verbindung der beiden Steckerelemente,
wobei dennoch gewährleistet ist, dass sich die Steckerelemente
in Axialrichtung des elastischen Elements zueinander verschieben
können. Zudem ermöglicht das elastische Element,
beispielsweise in einer Ausgestaltung als elastische Ausgleichsscheibe
bzw. als Silikonkissen, dass sich die Steckerelemente zueinander
neigen können. In diesem Fall gibt das elastische Element
an der Stelle nach, auf die durch die Steckerelemente entsprechend
Druck ausgeübt wird.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Buchse eine Schutzabdeckung aufweist, die
zwischen einer Abdeckstellung, in welcher die Schutzabdeckung eine darunter
angeordnete Buchsenkammer mit den Gegenkontaktelementen im wesentlichen
bündig abschließt, und einer Kontaktstellung,
in welcher die Schutzabdeckung einen Zugang zu der Buchsenkammer
ermöglicht, verstellbar ist.
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Durch
diese Lösung wird sichergestellt, dass kein Schmutz in
die Buchsenkammer eindringt, wenn der Stecker aus der Buchse gezogen
ist, beispielsweise wenn der Fahrzeugsitz aus dem Fahrzeug ausgebaut
ist.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass
die Kontaktelemente und/oder die Gegenkontaktelemente einzeln oder
jeweils als Einheit federnd oder elastisch gelagert sind. Dadurch
kann die Kontaktierung weiter verbessert werden. Alternativ oder
ergänzend dazu kann auch der ganze Kontaktblock, insbesondere
der Kontaktblock in dem die Gegenkontaktelemente angeordnet sind,
federnd oder elastisch ausgebildet sein. Des weiteren kann die Zwangsführung
bzw. die Kulisse in der Buchse federnd und/oder elastisch ausgebildet sein,
sodass die Kontaktelemente federnd bzw. elastisch an die Gegenkontaktelemente
gedrückt werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig
dargestellt.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von vorne vor dem Kontaktieren;
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2 eine
perspektivischen Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach 1 von hinten;
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3 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach 1;
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4 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von hinten in einer Position, in der der Stecker in
die Buchse eingefahren ist;
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5 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nach 4 von vorne;
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6 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nach 4;
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7 eine
vergrößerte Prinzipdarstellung eines Langlochs;
und
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8 eine
Prinzipdarstellung einer möglichen Positionierung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an einem Fahrzeugsitz.
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Nachfolgend
wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur elektrischen
Kontaktierung von zwei zueinander beweglichen Teilen anhand eines
Ausführungsbeispiels dargestellt. Bei den beiden zueinander
beweglichen Teilen soll es sich im Ausführungsbeispiel
um einen Fahrzeugsitz 23 und um einen Boden 24 eines
Fahrzeugs handeln (prinzipmäßig in 8 dargestellt).
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Im
Regelfall werden Fahrzeugsitze 23 vom Fahrzeug bzw. vom
Fahrzeugboden 24 getrennt, indem zunächst eine
Verriegelung des Fahrzeugsitzes 23 mit dem Fahrzeugboden 24 am
hinteren Ende des Fahrzeugsitzes 23 gelöst wird.
Anschließend wird der Fahrzeugsitz 23 nach vorne
geschwenkt, wobei die Vorderkante des Fahrzeugsitzes 23 als
Drehachse dient (siehe 8). Bei Erreichen eines vorgesehenen
Drehwinkels lässt sich dann der Fahrzeugsitz 23 auch
an der Vorderkante entriegeln und vollständig entfernen.
Das Wiederverbinden des Fahrzeugsitzes 23 am Fahrzeugboden 24 erfolgt
in umgekehrter Reihenfolge. Das hintere Ende des Fahrzeugsitzes 23 wird
folglich durch eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung um die Sitzvorderkante
einer entsprechenden Verriegelungseinrichtung zugeführt.
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Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Vorrichtung
zur elektrischen Kontaktierung des Fahrzeugsitzes 23 mit
dem Fahrzeugboden 24 am Fahrzeugsitz 23 (beispielsweise
an dessen hinterem Ende – siehe 8) angebracht
ist und so mit dem Bodenkontakt zusammenwirkt, dass der dem Fahrzeugsitz 23 zugeordnete
Stecker seine Kontaktstellung in der Buchse des Bodenkontaktes eingenommen
hat, wenn der zu verriegelnde Fahrzeugsitz 23 seine Endposition
(Verriegelungsposition) erreicht hat. Selbstverständlich
ist es in anderen Ausführungsformen auch denkbar, den Fahrzeugsitz 23 auf andere
Art und Weise mit dem Fahrzeugboden 24 zu verbinden, insbesondere
ist es auch möglich, dass die Ver- und Entriegelung des
Fahrzeugsitzes 23 in umgekehrter Weise erfolgt, d. h. dass
zunächst das vordere Ende gelöst wird und dann
das hintere Ende.
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Im
nachfolgenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass
die elektrische Kontaktierung selbständig bzw. automatisch
dadurch erfolgt, dass der Fahrzeugsitz 23 in der vorgesehenen
Art und Weise am Fahrzeugboden 24 verriegelt wird, d. h.
es ist nicht notwendig, zusätzlich von Hand eine elektrische
Steckverbindung zu öffnen oder zu schließen.
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Wie
aus den 1 bis 6 ersichtlich
ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen
Stecker 1 mit elektrischen Kontaktelementen 2 und
eine Buchse 3 mit elektrischen Gegenkontaktelementen 4 auf.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Stecker 1 mit
einem beweglichen Teil, nämlich dem Fahrzeugsitz 23,
fest verbunden ist. Die Buchse 3 ist mit dem unbeweglichen
Teil, im Ausführungsbeispiel einem Fahrzeugbo den 24,
verbunden bzw. in oder auf einem Fahrzeugboden 24 angeordnet.
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Der
Stecker 1 ist, um diesen in Kontaktstellung zu bringen,
im wesentlichen durch eine Axialbewegung in Richtung der Steckerachse
Z (Steckerlängsachse) in die Buchse 3 steckbar
(Pfeilrichtung D in 1). Unter die Definition, dass
die Kontaktierung ”im wesentlichen durch eine Axialbewegung” erfolgt,
sollen auch Ausführungen fallen, bei denen der Stecker 1 eine
leichte Kurvenbahn ausübt. Eine derartige Kurvenbahn kann
dadurch bedingt sein, dass der Fahrzeugsitz 23 beim Befestigen
eine Drehbewegung um eine Längsachse (im Regelfall um die
bodenseitige Vorderkante des Fahrzeugsitzes 23) ausübt.
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Wie
sich aus den 1 bis 6 ergibt,
sind die Kontaktelemente 2 und die Gegenkontaktelemente 4 derart
angeordnet, dass diese in der Kontaktstellung radial zur Steckerachse
kontaktieren, d. h. dass die Kontaktelemente 2 und die
Gegenkontaktelemente 4 an Seitenflächen angeordnet
sind.
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Der
Stecker 1 weist einen zweiteiligen Aufbau auf, bestehend
aus einem ersten Steckerelement 5 und einem zweiten Steckerelement 6.
Die Steckerelemente 5, 6 sind federnd und/oder
elastisch miteinander verbunden. Grundsätzlich können
alle nachfolgend beschriebenen Federelemente auch als elastische
Elemente vorliegen und umgekehrt. Wesentlich ist der erzielte Effekt,
nämlich die elastische oder federnde Verbindung des ersten
Steckerelements 5 mit dem zweiten Steckerelement 6.
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Vorgesehen
ist eine erste Federeinrichtung 7, welche eine Axialbewegung
(Pfeilrichtung C in 1) des zweiten Steckerelements 6 zu
dem ersten Steckerelement 5 ermöglichen soll.
Ferner ist eine zweite Federeinrichtung 8 vorgesehen, welche
eine Radialbewegung (Achsrichtung Y in 1) der Steckerelemente 5, 6 zueinander
ermöglichen soll. Unter Radialbewegung Y ist dabei eine
Bewegung radial zur Steckerachse Z (Steckerlängsachse)
zu verstehen.
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Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das erste Steckerelement 5 an
einem Fahrzeugsitz 23 angebunden wird (siehe 8).
Die Anbindung an dem Fahrzeugsitz 23 kann dabei an einer
beliebigen geeigneten Stelle erfolgen, vorzugsweise an der Unterseite
des Fahrzeugsitzes bzw. an einer Seitenfläche im Bereich
der Unterseite des Fahrzeugsitzes 23. Im Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass eine im wesentlichen horizontal verlaufende
Fläche 9 des ersten Steckerelements 5 mit
dem Fahrzeugsitz 23 verbunden wird. Die Verbindung kann
dabei in bekannter Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch eine
Verschraubung an der Sitzbefestigung des Fahrzeugsitzes 23.
Im Ausführungsbeispiel stellt die horizontal verlaufende
Fläche 9 das Mittel zur Anbindung an einem Fahrzeugsitz
dar.
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Alternativ
dazu kann das Steckerelement 5 auch integraler Bestandteil
des Fahrzeugsitzes 23 sein.
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Wie
sich aus den 1 bis 6 ferner
ergibt, sind die Steckerelemente 5, 6 im wesentlichen plattenförmig
ausgebildet. Die Steckerelemente 5, 6 sind dabei
im wesentlichen planparallel zueinander angeordnet. Ferner ist vorgesehen,
dass sich die Steckerelemente 5, 6 in Axialrichtung
(Steckerlängsachse) wenigstens teilweise überlappen.
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Die
Steckerelemente 5, 6 können im Fahrzeug
beliebig ausgerichtet eingebaut werden, im Ausführungsbeispiel
sind die Steckerelemente 5, 6 bei einem Einbau
in einem Fahrzeug vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Vorder-
und Rückseite der Steckerelemente 5, 6 zur
Vorder- und Rückseite des Fahrzeugs hin ausgerichtet sind,
während die Stirnseiten der Steckerelemente 5, 6 zu
den Seiten des Fahrzeugs ausgerichtet sind. Vorzugsweise ist die
von dem ersten Steckerelement 5 abgewandte Vorderseite
des zweiten Steckerelements 6 in Richtung auf die Rückseite
des Fahrzeugs ausgerichtet, liegt also in Fahrtrichtung des Fahrzeugs
betrachtet hinten (wenn das Fahrzeug vorwärts bewegt wird).
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Wie
sich insbesondere aus den 2, 3, 4 und 6 ergibt,
weist die für die Axialbewegung zwischen den Steckerelementen 5, 6 vorgesehene
erste Federeinrichtung 7 eine Feder 10 auf. Die
Feder 10 ist im Ausführungsbeispiel als Spiralfeder
ausgebildet. Die Feder 10 erzeugt eine Federspannung zwischen
den Steckerelementen 5, 6. Im Ausführungsbeispiel
ist die Feder 10 zwischen der Unterseite der horizontal
verlaufenden Fläche 9 des ersten Steckerelements 5 und
einer darunter angeordneten Abwinklung 11 des zweiten Steckerelements 6 angeordnet.
Die Abwinklung 11 verläuft im wesentlichen planparallel
zu der horizontalen Fläche 9 des ersten Steckerelements 5.
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Zur
Ermöglichung der Axialbewegung der Steckerelemente 5, 6 zueinander
ist im Ausführungsbeispiel ferner vorgesehen, dass das
erste Steckerelement 5 zwei Langlöcher 12 aufweist, über
welche das zweite Steckerelement 6 axial beweglich mit
dem ersten Steckerelement 5 verbunden ist.
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Die
Langlöcher 12 erstrecken sich mit ihrer Längsachse
im wesentlichen axial parallel bzw. linear entlang der Steckerachse.
Dabei verlaufen die beiden Langlöcher 12 im wesentlichen
parallel zueinander.
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Alternativ
kann auch das zweite Steckerelement 6 mit einem oder mehreren
Langlöchern versehen sein.
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Die
gewünschte Beweglichkeit der Steckerelemente 5, 6 zueinander
kann durch die Federspannung der Feder 10 beeinflusst werden.
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Die
für die Radialbewegung vorgesehene zweite Federeinrichtung 8 wird
im Ausführungsbeispiel dadurch bereitgestellt, dass die
Steckerelemente 5, 6 in Radialrichtung über
wenigstens ein federelastisches Bauteil 13 miteinander
verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind dabei zwei
federelastische Bauteile 13 vorgesehen. Die federelastischen
Bauteile 13 sind im Ausführungsbeispiel als elastische
Ausgleichsscheiben ausgebildet, welche beispielsweise durch ein
Silikonkissen ausgeführt sein können. Die Verbindung
der Steckerelemente 5, 6 in Axialrichtung erfolgt
unter Einbeziehung der Langlöcher 12. Dabei ist
vorgesehen, dass sich durch jedes Langloch 12 ein von dem
zweiten Steckerelement 6 ausgehendes Befestigungselement 14 erstreckt.
Das Befestigungselement 14 kann dabei als separates Teil
oder vorzugsweise einstückig mit dem zweiten Steckerelement 6 ausgebildet
sein. Das Befestigungselement 14 kann vorzugsweise eine
schraubenförmige und/oder stabförmige und/oder
rohrförmige Form aufweisen. Vorgesehen ist, dass das federelastische Bauteil 13 an
der von dem zweiten Steckerelement 6 abgewandten Rückseite
des ersten Steckerelements 5 derart mit dem Befestigungselement 14 verbunden ist,
dass das Befestigungselement 14 das Langloch 12 nicht
mehr verlassen kann. Hierzu kann vorgesehen sein, dass das federelastische
Bauteil 13 einen Durchmesser aufweist, der größer
ist als die Breite des Langlochs 12.
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In
einer alternativen Ausgestaltung kann auch das Steckerelement 6 mit
den Langlöchern und das Steckerelement 5 mit dem
Befestigungselement 14 versehen sein.
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Aufgrund
der elastischen Eigenschaft der federelastischen Bauteile 13 ist
eine Bewegung der Steckerelemente 5, 6 in Radialrichtung
zueinander möglich. Insbesondere durch eine Stauchung der
federelastischen Bauteile 13 ergibt sich eine Radialbewegung
der Steckerelemente 5, 6 zueinander, so wie dies
in 4 mit der Pfeilrichtung A angedeutet ist.
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Die
von den plattenförmigen Steckerelementen aufgespannten
Ebenen, die im unbelasteten Zustand planparallel verlaufen, können
somit zueinander beliebig ausgelenkt werden.
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Die
federelastischen Bauteile 13 ermöglichen eine
Neigung des zweiten Steckerelements 6 zu dem ersten Steckerelement 5.
Dies ist dadurch möglich, dass die federelastischen Bauteile 13 beispielsweise
mehr an deren Oberseite eingedrückt bzw. gestaucht werden.
Umgekehrt ist auch eine Neigung der Steckerelemente 5, 6 zueinander
dadurch möglich, dass die federelastischen Bauteile 13 mehr an
ihrer Unterseite und/oder an der linken und/oder an der rechten
Seite eingedrückt werden.
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Durch
die im Ausführungsbeispiel dargestellte Lösung
kann sich die in Steckrichtung vorne liegende Vorderkante 6A des
zweiten Steckerelements 6 neigen. Im unbelasteten Zustand
ist vorgesehen, dass die Vorderkante 6A im wesentlichen
parallel zu einer Bodenplatte 15 der Buchse 3 verläuft.
Aufgrund von Toleranzen beim Sitzeinbau bzw. -ausbau sowie aufgrund
von Neigbewegungen des Fahrzeugs und sonstigen Belastungen kann
es jedoch vorteilhaft sein, wenn die Vorderkante 6A eine
ausgleichende Neigbewegung ausführen kann. Dies ist dadurch möglich,
dass die Befestigungselemente 14, die in den Langlöchern 12 geführt
werden, nicht zwingend synchron axial in den Langlöchern 12 verschoben werden
müssen. Es ist aufgrund der Führung in den Langlöchern 12 möglich,
dass sich ein erstes Befestigungselement 14 axial zu dem
zweiten Befestigungselement 14 verschiebt, so dass das
gesamte Steckerelement 6 und somit auch die Vorderkante 6A in
eine Schieflage zu dem ersten Steckerelement 5 bzw. zu
der horizontal verlaufenden Bodenplatte 15 gebracht wird.
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Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Langlöcher 12 eine
Breite aufweisen, die größer ist als der Durchmesser
des zugeordneten Befestigungselementes 14 (siehe insbesondere 7). Dies
ermöglicht eine seitliche bzw. eine transversale Verschiebung
der Ste ckerelemente 5, 6 zueinander (d. h. nach
links und rechts bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse, wenn
die Steckerelemente 5, 6 in der beschriebenen
Weise montiert werden). Diese Bewegungsrichtung ist in 1 durch
die Achse z dargestellt. Dadurch, dass die Langlöcher 12 eine Breite
aufweisen, die größer ist als der Durchmesser der
zugeordneten Befestigungselemente 14, wird eine Bewegung
der Steckerelemente 5, 6 zueinander in zwei um
90° zueinander versetzte Radialrichtungen (y-Achse und
z-Achse in 1) ermöglicht. Dadurch
erhält der Stecker 1 eine Beweglichkeit in alle denkbaren
Richtungen, wodurch der Stecker 1 selbst unter ungünstigen
Bedingungen in die Buchse 3 einfahren kann, ohne dort zu
verkanten.
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Die
Bewegung entlang der z-Achse ist im Ausführungsbeispiel
aufgrund der plattenförmigen Gestaltung der Steckerelemente 5, 6 eine
transversale Bewegung, welche jedoch im Rahmen der Erfindung auch
als eine mögliche radiale Bewegung bezogen auf die Steckerachse
x zu verstehen ist.
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Die
Beweglichkeit der Steckerelemente 5, 6, die sich
daraus ergibt, dass das Langloch 12 eine Breite aufweist,
die größer ist als der Durchmesser der Befestigungselemente,
ist durch Pfeilrichtung B in 2 verdeutlicht.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn sich die Langlöcher 12 in
Axialrichtung der Steckerlängsachse betrachtet nach unten
in Richtung auf die Buchse 3 verjüngen, d. h.
dass die Breite des Langlochs 12 geringer wird und somit
die Ausweichbewegung in Pfeilrichtung B reduziert wird. Im Ausführungsbeispiel
(siehe 7) ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass
das Langloch 12 einen Bereich mit einer konstanten Breite
aufweist, welche größer ist als der Durchmesser
des Befestigungselements 14. Ausgehend von dem Bereich
mit konstanter Breite verjüngt sich das Langloch 12 V-förmig.
Im unbelasteten Zustand nimmt der Stecker (Steckerelemente 5, 6)
somit immer eine definierte Ausgangsstellung ein. Das Befestigungselement 14 befindet
sich somit an der untersten Stelle der V-förmigen Verjüngung
(in 7 dargestellt). Der Stecker lässt sich
somit gut durch eine Abdeckung abdichten bzw. in eine Umhausung des
Fahrzeugsitzes 23 einfahren.
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Wie
sich aus den 1 bis 6 ergibt, weist
die Buchse 3 eine Bodenplatte 15 auf, die vorzugsweise
flach bzw. eben in einem Fahrzeugboden verbaut werden kann. Die
Buchse 3 weist ferner eine Schutzabdeckung 16 auf,
die zwischen einer Abdeckstellung, in welcher die Schutzabdeckung 16 eine
darunter angeordnete Buchsenkammer 17 mit den Gegenkontaktelementen 4 im
wesentlichen bündig abschließt, und einer Kontaktstellung
(6), in welcher die Schutzabdeckung 16 einen
Zugang zu der Buchsenkammer 17 ermöglicht, verstellbar ist. Die
Schutzabdeckung 16 ist im Bereich einer ihrer Längskanten über
eine Drehachse 18 gelagert bzw. mit der Bodenplatte 15 verbunden.
Durch die Einfahrbewegung des Steckers 1 drückt
die Vorderkante 6A des zweiten Steckerelements 6 gegen
die Schutzabdeckung 16, wodurch sich diese um die Drehachse 18 dreht
und durch diese Dreh- bzw. Schwenkbewegung die Buchsenkammer 17 freigibt.
Die Schutzabdeckung 16 ist durch eine Schließfeder 19 mit
einer Federkraft beaufschlagt, welche die Schutzabdeckung 16 zurück
in die Abdeckstellung zwingt, wenn der Stecker 1 die Buchsenkammer 17 verlassen
hat. Dadurch wird ein Eindringen von Staub und Schmutz in die Buchsenkammer 17 vermieden.
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Wie
sich insbesondere aus den 3 und 6 ergibt,
weist die Buchse 3 eine Zwangsführung 20 bzw.
eine Zwangskulisse auf, welche den Stecker 1 derart zwangsführt,
dass die Kontaktelemente 2 in Kontaktstellung an den Gegenkontaktelementen 4 anliegen
(6). Die Zwangsführung 20 ist
im Ausführungsbeispiel durch einen in die Bewegungsbahn des
Steckers 1 ragenden vorzugsweise leistenförmigen
Vorsprung bzw. eine vorspringende vorzugsweise geneigt zur Steckerlängsachse
verlaufende Längskante gebildet, welche verursacht, dass
die Axialbewegung des Steckers 1 kurz vor Erreichen der
Endposition etwas in Richtung auf die Gegenkontaktelemente 4 korrigiert
wird. Um die Zwangsführung 20 in Richtung auf
die Gegenkontaktelemente 4 zu erleichtern, weist die Vorderkante 6A des
zweiten Ste ckerelements 6 eine Anschrägung auf,
die mit der Zwangsführung 20 zusammenwirkt.
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Die
Kontaktelemente 2 und die Gegenkontaktelemente 4 sind
an ihrem Endbereich um 180° umgebogen, so dass ein Flächenkontakt
ausgebildet wird. Zudem lässt sich dadurch ein Kontaktdruck
erzeugen bzw. die zur Kontaktierung vorgesehenen Kontaktflächen
der Kontaktelemente 2 und der Gegenkontaktelemente 4 weisen
eine gewisse Spannung auf.
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Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente 2 und
die Gegenkontaktelemente 4 nur in einer Seitenwand bzw.
in einer Längsseite (Vorderseite des zweiten Steckerelements 6) angeordnet
sind. Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass auch
an der Rückseite des zweiten Steckerelements 6 Kontaktelemente 2 vorgesehen
sind. In diesem Fall befinden sich im Bereich der Zwangsführung 20 entsprechende
Gegenkontaktelemente 4. Die Gegenkontaktelemente 4 führen,
wie insbesondere in den 1, 3, 5 und 6 dargestellt
ist, aus der Buchse 3 hinaus und können dort in
bekannter Weise mit weiterführenden Leitungen versehen
sein.
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Die
Gegenkontakte 4 können mit den weiterführenden
Leitungen in geeigneter Weise elektrisch verbunden werden.
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Der
Stecker 6 weist Zugangsöffnungen 21 zum
Verbinden der Kontaktelemente 2 mit weiterführenden
Leitungen z. B. einem entsprechenden Kabelbaum des Fahrzeugsitzes 23 auf.
Der Kabelbaum kann vorzugsweise angeschlagen, angeclipst bzw. in geeigneter
Weise elektrisch verbunden werden.
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Durch
die Verbindung der Kontaktelemente 2 mit den Gegenkontaktelementen 4 können
beliebige Funktionalitäten des Fahrzeugsitzes 23 gesteuert werden,
beispielsweise eine Sitzheizung.
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Im
Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass das zweite
Steckerelement 6 einen Airbag-Kurzschlusskontakt 22 aufweist,
der im Ausführungsbeispiel gefedert ist. Durch den Airbag-Kurzschlusskontakt 22 erhält
die Fahrzeugelektronik die notwendige Information, dass der Fahrzeugsitz 23 ein-
bzw. ausgebaut ist.
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Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Stecker 1 lediglich
zwei Steckerelemente 5, 6 aufweist, wobei das
erste Steckerelement 5 gleichzeitig zur Anbindung an einem
Fahrzeugsitz 23 dient. Grundsätzlich ist es auch
möglich, dass der Stecker 1 aus mehr als zwei
Elementen gebildet ist, insbesondere ein weiteres drittes Element
aufweist, dass zur Anbindung an einen Fahrzeugsitz 23 vorgesehen ist.
Zur Reduzierung der Teilevielfalt kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn das Steckerelemente 5 zur Anbindung an einem
Fahrzeug sitz 23 ausgebildet ist und/oder fester Bestandteil
des Fahrzeugsitzes 23 ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es,
dass die Kontaktierung des Steckers mit der Buchse durch das Eigengewicht
des Fahrzeugsitzes 23 erfolgen kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
hohe Entriegelungstoleranz (ungewollte Entriegelung/Dekontaktierung).
Es ist dabei möglich, die Entriegelungstoleranz durch eine
geeignete Wahl insbesondere der Feder 10 und der federelastischen Bauteile 13 einzustellen.
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Der
Stecker 1 bzw. die Steckerelemente 5, 6 sind
vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Möglich ist jedoch
auch ein Materialmix und insbesondere auch eine Ausgestaltung aus
Metall, insbesondere des ersten Steckerelements 5.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19809801
A1 [0002, 0004, 0007]
- - DE 10142196 A1 [0006, 0007]
- - DE 10352547 A1 [0009, 0009]