DE102010040595A1

DE102010040595A1 - Verbindungssystem sowie Aufnahmeeinheit für ein Steuergerät

Info

Publication number: DE102010040595A1
Application number: DE102010040595A
Authority: DE
Inventors: Frank Straub; Eugen Joos; Marcus Kneifel; Stephan Luetzerath; Juergen Stein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-03-15
Also published as: EP2613972A1; WO2012031808A1; BR112013005549A2; CN103180176A; US20130288506A1; JP2013537131A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines Steuergeräts (2) in einem Kraftfahrzeug, umfassend: – das Steuergerät (2) zur Realisierung einer elektronischen Funktion mit einer Steckereinheit; – eine Aufnahmeeinheit (4) mit einem Steckerbereich (5) zur Aufnahme der korrespondierenden Steckereinheit des Steuergeräts (2) und mit einem Aufnahmebereich (6), um das Steuergerät (2) im eingesetzten Zustand vollständig oder teilweise aufzunehmen, wobei die Aufnahmeeinheit (4) mit einer elektrischen Zuleitung (3) verbunden ist und eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Aufnahmeeinheit (4) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungseinrichtungen zur elektrischen und mechanischen Verbindung eines Steuergeräts mit einem Kabelbaum, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Bislang ist es üblich, bei der Montage von Kraftfahrzeugen Steuergeräte zum Betreiben diverser Einrichtungen zunächst im Inneren des Kraftfahrzeugs zu befestigen und anschließend Steckverbinder, mit denen das Steuergerät über einen Kabelbaum mit anzusteuernden Einheiten verbunden wird, aufzustecken. Dies führt dazu, dass bei der Montage elektrischer Systeme die Handhabung des Kabelbaums umständlich ist und wegen des Gewichts und der Verzweigungen des Kabelbaums Kräfte auf die Steckverbindung zu dem Steuergerät wirken, die die Qualität und Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung beeinträchtigen können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungssystem zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Kabelbaum und einem Steuergerät zur Verfügung zu stellen, das eine einfache Montage ermöglicht und eine erhöhte Zuverlässigkeit gewährleistet.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das Verbindungssystem gemäß Anspruch 1 sowie durch die Aufnahmeeinheit, das Steuergerät sowie das Verfahren zum Herstellen einer Verbindung mit einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines Steuergeräts in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Verbindungseinrichtung umfasst ein Steuergerät zur Realisierung einer elektronischen Funktion mit einer Steckereinheit und eine Aufnahmeeinheit mit einem Steckerbereich zur Aufnahme der korrespondierenden Steckereinheit des Steuergeräts und mit einem Aufnahmebereich, um das Steuergerät im eingesetzten Zustand vollständig oder teilweise aufzunehmen, wobei die Aufnahmeeinheit mit einer elektrischen Zuleitung verbunden ist und eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Aufnahmeeinheit aufweist.
Eine Idee der obigen Verbindungseinrichtung besteht darin, die elektrische Zuleitung zum Verbinden mit einem Steuergerät mit einer Aufnahmeeinheit zu versehen, die eine Befestigungsvorrichtung zur Montage an einem Teil der Karosserie oder an einem unmittelbar mit der Karosserie in Verbindung stehenden Teil umfasst. Das Steuergerät ist so ausgebildet, dass es nach dem Befestigen der Aufnahmeeinheit so in die Aufnahmeeinheit eingesetzt werden kann, dass seine Steckereinheit und der Steckerbereich der Aufnahmeeinheit miteinander eine elektrische Verbindung herstellen.
Zur Montage wird daher zunächst die mit den Zuleitungen verbundene Steckereinheit mit ihrer Befestigungsvorrichtung an der Karosserie oder dem damit verbundenen Teil befestigt und das Steuergerät wird in einem weiteren Montageschritt in die Steckereinheit eingesteckt. Dies hat den Vorteil, dass die Montage erleichtert wird, da der Kabelbaum in der Regel deutlich größer und schwerer ist als das Steuergerät und dadurch ein Einstecken einer damit verbundenen Steckereinheit in ein feststehendes Steuergerät erheblich aufwändiger ist als ein Einstecken eines demgegenüber deutlich kleineren und leichteren Steuergeräts in eine feststehende Steckereinheit.
Weiterhin kann der Steckerbereich als Kontaktschlitz und/oder die Steckereinheit als Kontaktleiste ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Befestigungseinrichtung ein Schraubloch umfassen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmebereich ein Gehäuse umfasst, das eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Steuergeräts aufweist.
Die Aufnahmeeinheit kann mit einer Arretierungseinheit versehen sein, die von der Aufnahmeeinheit absteht, wobei das Steuergerät korrespondierende Strukturen aufweist, so dass bei Einsetzen des Steuergeräts in die Aufnahmeeinheit die Arretierungseinheit in Eingriff mit den korrespondierenden Strukturen gelangt und so das Steuergerät zuverlässig in der Aufnahmeeinheit hält.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Aufnahmeeinheit mit einem Steckerbereich zur Aufnahme eines Steuergeräts mit einer korrespondierenden Steckereinheit und mit einem Aufnahmebereich zur vollständigen oder teilweisen Aufnahme des Steuergeräts vorgesehen, wobei die Aufnahmeeinheit mit einer elektrischen Zuleitung, insbesondere einem Kabelbaum, verbunden ist und eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Aufnahmeeinheit aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Montage eines Systems mit einem Steuergerät zur Realisierung einer elektronischen Funktion, das eine Steckereinheit aufweist, und mit einer über eine elektrische Zuleitung angeschlossene Einheit vorgesehen, die von dem Steuergerät zu steuern ist, mit folgenden Schritten:

– Befestigen einer Aufnahmeeinheit mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung, wobei die Aufnahmeeinheit einen Steckerbereich zur Aufnahme der korrespondierenden Steckereinheit des Steuergeräts und einen Aufnahmebereich aufweist, um das Steuergerät im eingesetzten Zustand vollständig oder teilweise aufzunehmen, wobei die Aufnahmeeinheit mit einer elektrischen Zuleitung verbunden ist;
– Anschließen des Steuergeräts durch Einsetzen des Steuergeräts in den Aufnahmebereich der Aufnahmeeinheit, so dass die Steckereinheit über den Steckerbereich die elektrische Zuleitung kontaktiert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems zur Verbindung eines Steuergeräts mit einem Kabelbaum; und
2 eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsvariante des Verbindungssystems der 1.
Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems 1 zum Verbinden eines Steuergeräts 2 mit einem Kabelbaum 3, von dem nur ein in eine Aufnahmeeinheit 4 mündendes Endstück gezeigt ist.
Für die Montage von elektrischen Systemen in einem Kraftfahrzeug ist es notwendig, Steuergeräte, die zum Steuern diverser Einheiten in einem Kraftfahrzeug ausgelegt sind, über eine elektrische Verbindung anzuschließen. Die elektrische Verbindung erfolgt über den Kabelbaum 3, der eine Vielzahl von elektrischen Leitern beinhaltet, die entsprechend der Verteilung der anzusteuernden Einheiten in der Regel mehrfach verzweigt sind.
An einem mit dem Steuergerät 2 zu verbindenden Ende des Kabelbaums 3 ist die Aufnahmeeinheit 4 vorgesehen. Die Aufnahmeeinheit 4 ist mit einem Steckerbereich 5 und einem Aufnahmebereich 6 ausgebildet. Der Steckerbereich 5 dient zur Aufnahme einer Kontaktleiste und ist dazu im Inneren mit einer Vielzahl von Kontaktzungen (nicht gezeigt) versehen, die jeweils mit einem oder mehreren Leitern in dem Kabelbaum 3 verbunden oder verbindbar sind.
Der Aufnahmebereich 6 ist im Wesentlichen als teilgeschlossenes Gehäuse ausgebildet und weist an einem dem Steckerbereich 5 gegenüber liegenden Ende eine Aufnahmeöffnung 7 auf, durch die das Steuergerät 2 eingeschoben bzw. eingesetzt werden kann. Die Länge des Aufnahmebereichs 6 zwischen dem Steckerbereich 5 und der Aufnahmeöffnung 7 kann so gewählt sein, dass sie das Steuergerät 2 nach dem Einstecken in die Aufnahmeeinheit 4 vollständig oder nur teilweise aufnimmt.
Das Steuergerät 2 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem elektronische Komponenten 8 aufgenommen sind, insbesondere auf einer Leiterplatte. Die elektronischen Komponenten 8 des Steuergeräts 2 dienen dazu, eine gewünschte elektronische Funktion auszuführen. Häufig umfassen Steuergeräte dieser Art Mikrocontroller und Leistungsbauelemente, um Leistung gemäß einer vorbestimmten Funktion einer zu steuernden Einheit über den Kabelbaum 3 zuzuführen.
Die elektronischen Komponenten 8 sind mit einer Steckereinheit in Form einer Kontaktleiste 9 verbunden, die einzelne Kontaktflächen (nicht gezeigt) aufweist. Die Kontaktleiste 9 ist so ausgebildet, dass sie in den Kontaktschlitz des Steckerbereichs 5 eingesteckt werden kann und dort die Kontaktflächen durch die einzelnen Kontaktzungen kontaktiert werden können.
Die Aufnahmeeinheit 4 ist mit Befestigungseinrichtungen 10 versehen, mit denen die Aufnahmeeinheit 4 an der Karosserie oder einem mit der Karosserie in Verbindung stehenden Teil befestigt werden kann. Die Verbindung kann durch eine Schraubverbindung, Klebeverbindung oder sonstiges erfolgen.
Das Gehäuse 11 kann Führungsleisten 12 aufweisen, die ein geführtes Einsetzen in die Aufnahmeeinheit 4 ermöglichen. Dazu kann die Aufnahmeeinheit 4 korrespondierende Führungsschlitze (nicht gezeigt) aufweisen. Die Führung führt das Steuergerät 2 beim Einsetzen so, dass die Kontaktleiste 9 in den Kontaktschlitz des Steckerbereichs 5 eingeschoben werden kann.
In 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Verbindungssystems 1 zwischen einem Kabelbaum 3 und einem Steuergerät 2 gezeigt. Die Aufnahmeeinheit 4 ist mit einer Arretierungseinheit 13 versehen, die in Richtung der Aufnahmeöffnung 7 von der Aufnahmeeinheit 4 absteht. Auf dem Gehäuse 11 des Steuergeräts 2 befinden sich korrespondierende Strukturen 14, so dass bei Einsetzen des Steuergeräts 2 in die Aufnahmeeinheit 4 die Arretierungseinheit 13 in Eingriff mit den korrespondierenden Strukturen 14 gelangt und so das Steuergerät 2 zuverlässig in der Aufnahmeeinheit 4 hält. Die Arretierungseinheit 13 ermöglicht es, das Steuergerät 2 zuverlässig an der Aufnahmeeinheit 4 zu halten, so dass die Verbindung zwischen dem Kabelbaum 3 und dem Steuergerät 2 stabil ist und eine hohe Lebensdauer der elektrischen Kontakte gewährleistet wird.
Anstelle des Einschiebens des Steuergeräts 2 in die Aufnahmeeinheit 4 kann die Aufnahmeeinheit 4 auch so ausgebildet sein, dass das Steuergerät 2 z. B. von oben eingelegt werden kann. Es ist dazu nicht notwendig, dass die Kontaktleiste 9 an einem schmalen Ende des Steuergeräts 2 angeordnet ist, sondern diese kann im Wesentlichen an beliebiger Stelle angeordnet sein, so dass beim Einlegen des Steuergeräts 2 in die Aufnahmeeinheit 4 die Kontaktleiste 9 in einen entsprechend in der Aufnahmeeinheit 4 vorgesehenen Kontaktschlitz eingeschoben wird.
Anstelle über Zuführungsleitungen des Kabelbaums 3 kann die Versorgung des Steuergeräts 2 mit einem Massepotential direkt über die Aufnahmeeinheit 4 erfolgen. Die Aufnahmeeinheit 4 kann für diesen Fall zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet, so dass es bei einem Befestigen an der Karosserie oder dergleichen automatisch zu einer elektrischen Verbindung mit dem Massepotential kommt. Über das Gehäuse 11, das ebenfalls zumindest teilweise leitend ausgebildet sein kann, kann das Steuergerät 2 nach dem Einsetzen in die Aufnahmeeinheit 4 mit dem Massepotential verbunden werden.

Claims

Verbindungseinrichtung zum Anschluss eines Steuergeräts (2) in einem Kraftfahrzeug, umfassend: – das Steuergerät (2) zur Realisierung einer elektronischen Funktion mit einer Steckereinheit; – eine Aufnahmeeinheit (4) mit einem Steckerbereich (5) zur Aufnahme der korrespondierenden Steckereinheit des Steuergeräts (2) und mit einem Aufnahmebereich (6), um das Steuergerät (2) im eingesetzten Zustand vollständig oder teilweise aufzunehmen, wobei die Aufnahmeeinheit (4) mit einer elektrischen Zuleitung (3) verbunden ist und eine Befestigungseinrichtung (10) zur Befestigung der Aufnahmeeinheit (4) aufweist.
Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steckerbereich (5) als Kontaktschlitz und/oder die Steckereinheit als Kontaktleiste ausgebildet sind.
Verbindungseinrichtung nach einem Anspruch 1 oder 2, wobei die Befestigungseinrichtung (10) ein Schraubloch umfasst.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Aufnahmebereich (6) ein Gehäuse (11) umfasst, das eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Steuergeräts (2) aufweist.
Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aufnahmeeinheit mit einer Arretierungseinheit (13) versehen ist, die von der Aufnahmeeinheit (4) absteht, wobei das Steuergerät (2) korrespondierende Strukturen (14) aufweist, so dass bei Einsetzen des Steuergeräts (2) in die Aufnahmeeinheit (4) die Arretierungseinheit (13) in Eingriff mit den korrespondierenden Strukturen (14) gelangt und so das Steuergerät (2) zuverlässig in der Aufnahmeeinheit (4) hält.
Aufnahmeeinheit mit einem Steckerbereich (5) zur Aufnahme eines Steuergeräts (2) mit einer korrespondierenden Steckereinheit und mit einem Aufnahmebereich (6) zur vollständigen oder teilweisen Aufnahme des Steuergeräts, wobei die Aufnahmeeinheit (4) mit einer elektrischen Zuleitung (3), insbesondere einem Kabelbaum, verbunden ist und eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung der Aufnahmeeinheit (4) aufweist.
Verfahren zur Montage eines Systems mit einem Steuergerät (2) zur Realisierung einer elektronischen Funktion, das eine Steckereinheit aufweist, und mit einer über eine elektrische Zuleitung angeschlossene Einheit, die von dem Steuergerät (2) zu steuern ist, mit folgenden Schritten: – Befestigen einer Aufnahmeeinheit (4) mit Hilfe einer Befestigungseinrichtung, wobei die Aufnahmeeinheit (4) einen Steckerbereich (5) zur Aufnahme der korrespondierenden Steckereinheit des Steuergeräts (2) und einen Aufnahmebereich (6) aufweist, um das Steuergerät (2) im eingesetzten Zustand vollständig oder teilweise aufzunehmen, wobei die Aufnahmeeinheit (4) mit einer elektrischen Zuleitung (3) verbunden ist; – Anschließen des Steuergeräts (2) durch Einsetzen des Steuergeräts (2) in den Aufnahmebereich (6) der Aufnahmeeinheit (4), so dass die Steckereinheit über den Steckerbereich (5) die elektrische Zuleitung (3) kontaktiert.