-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein Gehäuse sowie eine in dem Gehäuse angeordnete Kontaktiereinheit mit elektrischen Steckvorrichtungen zur Aufnahme elektrischer und/oder elektromechanischer Schaltungsträger umfasst.
-
Gehäuse von Steuergeräten dienen dem Schutz der darin angeordneten elektrischen bzw. elektromechanischen Baugruppen und Schaltungen. Gehäuse werden dabei für elektrische, optische bzw. mechanische Steuergeräte eingesetzt. Insbesondere bei Steuergeräten mit elektrischen Schaltungen dient das Gehäuse dem Schutz vor Feuchtigkeit und anderen Stoffen aus der Umgebung, sowie gegen mechanische Beschädigungen. Bei den Steuergeräten kann es sich dabei um elektrische bzw. elektromechanische Schaltungen zur Steuerung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen handeln, wie z. B. Licht, Innenbeleuchtung, Hupe, Instrumententafel, Klimaanlage, Heizung, Radio, Motorsteuerungen, Airbagsteuergeräte, etc.
-
Ein wesentlicher Nachteil bei den derzeit verwendeten Steuergeräten ist, dass für viele Funktionen in einem Kraftfahrzeug ein eigenes Steuergerät existiert, das separat im Fahrzeug verbaut werden muss. Hierbei entstehen erhöhte Fertigungs-, Montage- sowie Wartungs- und Reparaturkosten, da jedes Steuergerät über ein eigenes Gehäuse verfügen sowie bei einer Reparatur oder einem Austausch einzeln zugänglich gemacht werden muss. Darüber hinaus verursachen die derzeitig eingesetzten Steuergeräte eine schlechte Ausnutzung des im Fahrzeug begrenzt vorhandenen Bauraums, beispielsweise durch aufwändige Verkabelungen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu realisieren, die es ermöglicht, ein Fahrzeug möglichst platzsparend mit verschiedenen Steuergeräten und elektrischen Baugruppen zur Steuerung unterschiedlicher Fahrzeugfunktionen auszurüsten. Darüber hinaus sollen durch eine vereinfachte Ausführung der einzelnen Geräte sowie durch eine Vereinfachung von Einbau und Austausch der Steuergeräte im Kraftfahrzeug der Fertigungs-Montage- und Reparaturaufwand reduziert werden.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
-
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, eine zumindest teilweise zentrale Steuerung von unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen zu realisieren, wobei unterschiedliche elektrische Baugruppen und insbesondere einzelne elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger in Form einer Modulbauweise in einem gemeinsamen Gehäuse mittels elektrischer Steckverbindungen in einem Fahrzeug verbaut werden.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Gehäuse in dem zumindest eine Kontaktiereinheit, beispielsweise eine Leiterplatte angeordnet ist. Die Kontaktiereinheit besteht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material und verfügt über mehrere elektrische Steckvorrichtungen. Die Steckvorrichtungen dienen dabei insbesondere zur Aufnahme von elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträgern, wobei es sich bei den Schaltungsträgern vorzugsweise um Baugruppen handelt, die mit elektrischen Schaltungen bestückt sind und beispielsweise zur Steuerung von elektrischen Komponenten bzw. von Fahrzeugfunktionen eines Kraftfahrzeugs dienen können.
-
Die elektrischen Steckvorrichtungen ermöglichen insbesondere eine elektrische Verbindung bzw. Kontaktierung zwischen den Schaltungsträgern und der Kontaktiereinheit, bzw. eine Kontaktierung der Schaltungsträger mit der restlichen Fahrzeugelektrik und/oder Fahrzeugelektronik. Bei der restlichen Fahrzeugelektrik und/oder Fahrzeugelektronik kann es sich um elektrische Komponente des Kraftfahrzeugs handeln, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mittels der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordneten Schaltungsträger gesteuert werden und/oder um elektrische Komponente des Kraftfahrzeugs die nicht mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mittels der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesteuert werden. Dies erfolgt beispielsweise über eine Ausgestaltung der Steckvorrichtungen mit Schienenkontakten sowie einer Ausgestaltung der Schaltungsträger als Steckkarten bzw. in Form von Leiterplatten mit entsprechenden elektrischen Steckkontakten.
-
Vorzugsweise ist zumindest ein Schaltungsträger über eine Steckvorrichtung der zumindest einen Kontaktiereinheit in dem Gehäuse angeordnet. Der zumindest eine Schaltungsträger verfügt dabei vorzugsweise über kein eigenes Gehäuse. Ein Schutz vor Feuchtigkeit und anderen Stoffen aus der Umgebung, sowie mechanischen Beschädigungen existiert durch das Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Vorzugsweise sind in dem Gehäuse mehrere elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger ohne eigene Gehäuse gemeinsam miteinander verbaut. Hieraus ergibt sich ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, der darin besteht, dass für die einzelnen Steuergeräte bzw. Schaltungsträger keine eigenen Gehäuse gefertigt werden müssen, wodurch beispielsweise Bauraum und Kosten gespart werden können.
-
Verschiedene elektrische Verbindungen und/oder Schaltungen innerhalb der Kontaktiereinheit können zur Verbindung der Steckvorrichtungen untereinander und damit der in den Steckvorrichtungen angeordneten Schaltungsträger dienen. Weiterhin können zusätzliche elektrische Verbindungen und/oder Schaltungen innerhalb der Kontaktiereinheit dazu dienen, die an den Steckvorrichtungen der Kontaktiereinheit angeordneten Schaltungsträger beispielsweise mit elektrischen Komponenten im Kraftfahrzeug zu verbinden. Vorzugsweise dienen die zusätzlichen elektrischen Verbindungen und/oder Schaltungen innerhalb der Kontaktiereinheit dazu, einzelne Steckvorrichtungen mit Schnittstellen, die beispielsweise am Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sind, zu verbinden, wobei elektrische Komponenten eines Kraftfahrzeugs an diese Schnittstellen, beispielsweise über elektrische Leitungen, angeschlossen werden können. Optional verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine zentrale Spannungsversorgung, wobei eine Spannungsversorgung der einzelnen Schaltungsträger über die Kontaktiereinheit erfolgt. Optional können auch mehrere Kontaktiereinheiten in dem Gehäuse angeordnet sein, die jeweils zur Aufnahme mehrerer elektrischer bzw. elektromechanischer Schaltungsträger insbesondere über elektrische Steckvorrichtungen dienen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die elektrischen Steckvorrichtungen einer Kontaktiereinheit einheitlich ausgeführt. Hieraus ergibt sich bei einer entsprechend einheitlichen Ausgestaltung der elektrischen Steckkontakte der unterschiedlichen elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger, insbesondere zur Steuerung jeweils unterschiedlicher Funktionen bzw. elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs, ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung. Dieser besteht darin, dass sich die Schaltungsträger in Form einer Modulbauweise in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bestücken und austauschen lassen sowie dass diese in beliebiger Kombination angeordnet werden können.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die elektrischen Steckvorrichtungen einer Kontaktiereinheit parallel zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind die Steckvorrichtungen dabei in vertikaler oder horizontaler Raumrichtung parallel angeordnet. Denkbar ist jedoch auch eine Ausrichtung in diagonaler Raumrichtung mit beliebigem Neigungswinkel.
-
In einer möglichen Ausführungsvariante der Erfindung sind gleichzeitig mehrere elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung über elektrische Steckvorrichtungen zumindest einer Kontaktiereinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die mehreren Schaltungsträger verfügen dabei insbesondere über keine eigenen Gehäuse.
-
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die mehreren elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger so ausgeführt, dass sie zur Steuerung jeweils unterschiedlicher elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs bzw. zur Steuerung jeweils unterschiedlicher Fahrzeugfunktionen dienen. Hierbei kann es sich beispielsweise um elektrische Komponenten wie Licht, Innenbeleuchtung sowie anderer Aktoren oder auch Sensoren handeln und/oder um Fahrzeugfunktionen wie beispielsweise Klimaanlage, Fahrerassistenzsysteme, Getriebesteuerung, Airbagsteuergeräte, Komfortsysteme und Radio bzw. Entertainment- oder Infotainmentsysteme handeln. Vorzugsweise sind dabei für jede Fahrzeugfunktion bzw. für jede elektrische Komponente ein eigener oder mehrere eigene Schaltungsträger über Steckvorrichtungen zumindest einer Kontaktiereinheit in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet. Optional können einzelne elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger so ausgeführt sein, dass sie zur Steuerung mehrerer elektrischer Komponenten bzw. mehrerer Funktionen des Kraftfahrzeugs dienen. Vorzugsweise ist dabei jeder elektrischer bzw. elektromechanischer Schaltungsträger so ausgeführt, dass er zur Steuerung von anderen elektrischen Komponenten bzw. von anderen Funktionen des Kraftfahrzeugs dient, als die übrigen Schaltungsträger.
-
In einer optionalen Ausführungsvariante der Erfindung ist die zumindest eine Kontaktiereinheit so ausgestaltet, dass sie über elektrische Verbindungen und/oder Schaltungen verfügt. Über die elektrischen Verbindungen und/oder Schaltungen können die elektrischen Steckvorrichtungen und damit die optional in den Steckvorrichtungen angeordneten elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger elektrisch miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind zumindest Teile von zwei und/oder von mehr als zwei elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträgern über die elektrischen Leitungen bzw. Verbindungen der zumindest einen Kontaktiereinheit miteinander verbunden. Hieraus ergibt sich vorzugsweise die Möglichkeit, dass zwei oder mehr in den Steckvorrichtungen der mindestens einen Kotaktiereinheit angeordneten Schaltungsträger untereinander interagieren können. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn zur Steuerung einer einzelnen elektrischen Komponente bzw. zur Steuerung einer einzelnen Fahrzeugfunktion mehrere Schaltungsträger in der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sind.
-
In einer weiteren optionalen Ausführungsform der Erfindung sind die elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger so ausgeführt, dass die auf ihnen bestückten Schaltungen und/oder elektrischen bzw. elektromechanischen Bauelemente so angeordnet sind, dass diese bei Einbau des Schaltungsträgers in eine elektrische Steckvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich eines oder mehrerer Bereiche in den Einbauraum eines benachbart angeordneten Schaltungsträger hineinragen.
-
Eine Überlappung kann dabei beispielsweise in horizontaler und/oder vertikaler Raumrichtung erfolgen. Durch diese optionale Ausgestaltung der Erfindung kann der vorhandene Bauraum im Gehäuse optimal ausgenutzt werden, bzw. von einzelnen Schaltungsträgern ungenutzter Bauraum durch günstige Geometrien von anderen Schaltungsträgern genutzt werden.
-
In einer weiteren optionalen Ausgestaltung der Erfindung ist an zumindest einer Seite des Gehäuses ein Deckel angeordnet. Der zumindest eine Deckel ist dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass er bei geschlossenen Gehäusezustand die in den elektrischen Steckverbindungen der zumindest einen Kontaktiereinheit angeordneten elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger in zumindest eine Raumrichtung mechanisch fixiert.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der zumindest eine Deckel des Gehäuses so ausgestaltet, dass über den zumindest einen Deckel eine mechanische Verriegelung der Kontaktierung zwischen den elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträgern und den elektrischen Steckvorrichtungen der zumindest einen Kontaktiereinheit sowie eine mechanisch feste Verspannung der Schaltungsträger erfolgt.
-
Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
-
1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei mehrere elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger in einem gemeinsamen Gehäuse über elektrische Steckvorrichtung einer Kontaktiereinheit angeordnet sind.
-
2: elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger die erfindungsgemäß über elektrische Leitungen einer Kontaktiereinheit miteinander verbunden sind.
-
3: elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger, die derart mit Schaltungen und elektrischen Baugruppen bestückt sind, dass der Einbauraum in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung optimal ausgenutzt wird.
-
4: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei ein Deckel am Gehäuse so ausgeführt ist, dass er die in dem Gehäuse angeordneten elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger mechanisch fixiert.
-
1 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die ein Gehäuse 2 umfasst in dem eine Kontaktiereinheit 3 angeordnet ist. Die Kontaktiereinheit 3 umfasst mehrere elektrische Steckvorrichtungen 4 an denen elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger 5 angeordnet sind. Die Schaltungsträger 5 verfügen dabei über keine eigenen Gehäuse, sondern es erfolgt ein Schutz beispielsweise vor Feuchtigkeit oder anderen Fremdstoffen der Umgebung oder gegen mechanische Beschädigungen über das gemeinsame Gehäuse 2.
-
2 zeigt ein Beispiel für eine Kontaktiereinheit 3, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 angeordnet sein kann. Die Kontaktiereinheit 3 umfasst mehrere elektrische Steckvorrichtungen 4 an denen elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger 5 angeordnet sind. Auf den Schaltungsträgern 5 sind eine Vielzahl elektrischer bzw. elektromechanischer Schaltungen und Baugruppen 6 angeordnet. Die Schaltungsträger 5 können dabei jeweils zur Steuerung unterschiedlicher elektrischer Komponenten und/oder einzelner Funktionen in einem Kraftfahrzeug dienen. Die Kontaktiereinheit 3 umfasst elektrische Verbindungen bzw. Leitungen 7 über die eine elektrische Verbindung der Schaltungsträger 5 erfolgen kann. Die Kontaktiereinheit 3, beispielsweise eine Leiterplatte, besteht dabei vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material.
-
3 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Kontaktiereinheit 3, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 angeordnet sein kann. Die Kontaktiereinheit 3 umfasst mehrere elektrische Steckvorrichtungen 4 an denen elektrische bzw. elektromechanische Schaltungsträger 5 angeordnet sind. Die Schaltungsträger 5 sind dabei in weiten Teilen entsprechend den Schaltungsträgern aus der Beschreibung zu 2 aufgebaut, wobei im Gegensatz zu 2 die in 3 auf den Schaltungsträgern 5 angeordneten Schaltungen und Baugruppen 6 derart ausgeführt sind, dass der Bauraum in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 optimal ausgenutzt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schaltungen und/oder Baugruppen 6 so angeordnet bzw. dass ihre Geometrien so ausgeführt sind, dass die Schaltungen und/oder elektrischen bzw. elektromechanischen Bauelemente 6 bei Einbau der Schaltungsträger 5 an die elektrische Steckvorrichtung 4 in den Einbauraum 10 eines benachbart angeordneten Schaltungsträgers 5 hineinragen.
-
4 zeigt ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist dabei in weiten Teilen entsprechend der Vorrichtung 1 aus der Beschreibung zu 1 aufgebaut. Im Gegensatz zu der Vorrichtung 1 aus 1 umfasst das Gehäuse 2 in 4 einen Deckel 8, der so ausgeführt ist, dass er die elektrischen bzw. elektromechanischen Schaltungsträger 5 an den elektrischen Steckvorrichtungen 4 mechanisch fixiert. Dies wird in diesem speziellen Fall dadurch erreicht, indem am Deckel 8 des Gehäuses 2 Elemente 9 ausgebildet sind, so dass die Schaltungsträger 5 bei geschlossenem Gehäusezustand in vertikaler sowie horizontaler Raumrichtung mechanisch fixiert bzw. verspannt sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Erfindungsgemäße Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kontaktiereinheit
- 4
- Elektrische Steckvorrichtung
- 5
- Elektrischer bzw. elektromechanischer Schaltungsträger
- 6
- Elektrische bzw. elektromechanische Schaltung/Baugruppe
- 7
- Elektrische Verbindungen/Leitungen
- 8
- Deckel
- 9
- Element zur mechanischen Fixierung/Verspannung
- 10
- Einbauraum eines Schaltungsträgers
