DE102017203861A1

DE102017203861A1 - Stromverteilereinrichtung

Info

Publication number: DE102017203861A1
Application number: DE102017203861.6A
Authority: DE
Inventors: Joachim Fröschl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Stromverteilereinrichtung (1) mit- einem Basiselement (2) und- mindestens einem mit dem Basiselement (2) mechanisch und elektrisch leitend verbundenen Stromverteilelement (3, 4), wobei• das mindestens eine Stromverteilelement (3 4) dazu vorgesehen und bestimmt ist, elektrischen Strom zu leiten und/oder Daten zu übertragen, und• das mindestens eine Stromverteilelement (3 4) über ein Verbindungselement (5 - 8), das mindestens eine Kugel aufweist oder durch mindestens eine Kugel gebildet ist, formschlüssig und/oder reibschlüssig an dem Basiselement (2) festgeklemmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromverteilereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bordnetze von Fahrzeugen weisen eine Vielzahl von Stromverteilereinrichtungen auf, an denen elektrischer Strom von einer „Versorgungsleitung“ zu „Verbrauchern“ abgezweigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stromverteilereinrichtung zu schaffen, bei der ein Stromverteilelement einfach und kostengünstig mit einem Basiselement verbindbar bzw. verbunden ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Stromverteilereinrichtung mit einem Basiselement und mindestens einem mit dem Basiselement mechanisch und elektrisch verbundenen Stromverteilungselement.
Der Begriff „Basiselement“ ist ganz allgemein so zu verstehen, dass von dem Basiselement elektrischer Strom auf ein oder mehrere mechanisch und elektrisch mit dem Basiselement verbundene Stromverteilelemente verteilt wird. Anstatt „Basiselement“ könnte beispielsweise auch der Begriff elektrische Versorgungsleitung, elektrische Hauptleitung, Hauptstrang, Energiebackbone o. ä. verwendet werden.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass das mindestens eine Stromverteilelement über ein Verbindungselement, das mindestens eine Kugel aufweist oder das durch mindestens eine Kugel gebildet ist, formschlüssig und/oder reibschlüssig an dem Basiselement festgeklemmt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Stromverteilelement über das Verbindungselement ausschließlich mechanisch (d.h. nicht elektrisch leitend, sondern elektrisch isolierend) mit dem Basiselement verbunden ist. Dies muss aber nicht so sein. Es könnte auch vorgesehen sein, dass das Stromverteilelement über das Verbindungselement elektrisch leitend mit dem Basiselement verbunden ist.
Eine Kugelgeometrie hat den Vorteil, dass daran in sehr einfacher Weise ein anderes Bauteil (Stromverteilelement) festgeklemmt werden kann, wobei das Stromverteilelement im Falle einer formschlüssigen Verbindung in einen Hinterschnittbereich der Kugel eingreift. Derartige Verbindungen, bei denen auf eine Kugel bzw. an eine Kugel Bauteile aufgeklemmt oder daran festgeklemmt werden, sind sehr kostengünstig, mechanisch hochfest und vibrationsbeständig, was einen Einsatz in Fahrzeugen (z. B. Pkw, Lkw, Motorräder), bei denen im Betrieb permanent Vibrationen auftreten, ermöglicht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Basiselement mindestens einen Basiselementkontakt auf und das Stromverteilelement weist mindestens einen Stromverteilerkontakt auf. Der mindestens eine Basiselementkontakt ist elektrisch unmittelbar oder mittelbar mit dem mindestens einen Stromverteilerkontakt verbunden, wenn das Stromverteilelement an dem Basiselement festgeklemmt ist. „Unmittelbar“ bedeutet, dass der mindestens eine Basiselementkontakt den mindestens einen Stromverteilerkontakt berührt.
„Mittelbar“ bedeutet, dass zwischen dem mindestens einen Basiselementkontakt und dem mindestens einen Stromverteilelementkontakt ein elektrisch leitendes Verbindungselement dazwischengeschaltet ist.
Vorzugweise ist zwischen dem mindestens einen Basiselementkontakt und dem mindestens einen Stromverteilelementkontakt eine elektrische Sicherung angeordnet, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Stroms bzw. eines vorgegebenen Stroms über eine vorgegebene Dauer auslöst und die elektrische Verbindung zwischen dem Basiselement und dem Stromverteilelement dauerhaft oder vorübergehend unterbricht.
Die Sicherung kann z. B. als Schmelzsicherung ausgebildet sein. Alternativ dazu kann es sich bei der Sicherung aber auch um eine schaltbare Sicherung handeln, die die elektrische Verbindung zwischen dem Basiselement und dem Stromverteilelement wieder schließt, wenn z. B. die Spannung zwischen dem Basiselement und dem Stromverteilelement unter einen vorgegebenen Wert abgesunken ist.
In oder an dem Stromverteilelement kann eine Durchgangsöffnung oder eine Ausnehmung vorgesehen sein, durch die die mindestens eine Kugel hindurchragt bzw. in die die mindestens eine Kugel hineinragt. Zwischen der Durchgangsöffnung oder der Ausnehmung und der Kugel besteht ein Reibschluss und/oder ein Formschluss. Die Kugel weist also mindestens ein gewisses Übermaß in Bezug auf die Ausnehmung oder die Durchgangsöffnung auf.
Der Begriff „Stromverteilelement“ ist äußerst breit zu interpretieren. Das Stromverteilelement ist ganz allgemein dazu vorgesehen und bestimmt, elektrischen Strom zu leiten und/oder Daten zu übertragen. Das Stromverteilelement ist also kein Element oder Bauteil, das eine rein mechanische Funktion hat.
Bei dem erfindungsgemäßen Stromverteilelement kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät oder um einen anderen „elektrischen Verbraucher“ handeln. In das Stromverteilelement kann ein Schaltelement, wie z. B. ein Relais integriert sein. Sofern es sich bei dem Stromverteilelement um ein Steuergerät handelt, kann darin ein integrierter Schaltkreis und/oder ein Microcontroller integriert sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist nicht nur das Stromverteilelement über die oben beschriebene „Kugelverbindung“ mit dem Basiselement verbunden. Vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass das Basiselement über ein Verbindungselement, das mindestens eine Kugel aufweist oder das durch mindestens eine Kugel gebildet ist, formschlüssig und/oder reibschlüssig an einem anderen Bauteil, bei dem es sich beispielsweise um ein Fahrzeugkarosseriebauteil handeln kann, festgeklemmt ist.
Mit der Erfindung ist eine Skalierung bzw. Modularisierung von Stromverteilereinrichtungen möglich. Die Skalierung bzw. Modularisierung beruht auf der formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Verbindung des mindestens einen Stromverteilelements mit dem Basiselement. Über die geometrische Gestaltung der Verbindungselemente kann eine Art „Verbaucodierung“ dargestellt werden. Die erfindungsgemäße Stromverteilereinrichtung kann mehrfach geteilt bzw. kaskadierbar (z. B. vertikal und horizontal) ausgeführt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung in schematischer Darstellung.
1 zeigt eine Stromverteilereinrichtung 1 mit einem Basiselement 2, an dem zwei Stromverteilelemente 3, 4 angeordnet sind. Bei den Stromverteilelementen 3, 4 kann es sich z.B. um Steuergeräte eines Fahrzeugs handeln.
Von dem Basiselement 2 stehen nach oben kugelförmige Verbindungselemente 5 - 8 ab. Die kugelförmigen Verbindungselemente 5 - 8 können z. B. aus Kunststoff bestehen und auf ein Gehäuse des Basiselements 2 aufgeschweißt oder in anderer Weise daran befestigt sein. Alternativ dazu können die kugelförmigen Verbindungselemente 5 - 8 auch aus Metall oder aus einem Material bestehen.
Das Basiselement 2 weist eine Versorgungsleitung 9 auf. Von der Versorgungsleitung 9 zweigen Basiselementkontakte 10 - 15 ab. Im Bereich der Basiselementkontakte 10 - 15 ist das Gehäuse des Basiselements 2 nach oben hin offen.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist das Stromverteilelement 3 auf dem Basiselement 2 bzw. an dem Basiselement 2 befestigt und zwar über die Verbindungselemente 5, 6. In dem Stromverteilelement 3 bzw. in einem Gehäuse des Stromverteilelements 3 sind Ausnehmungen 16, 17 vorgesehen, in die die kugelförmigen Verbindungselemente 5, 6 formschlüssig und/oder reibschlüssig eingedrückt sind. Die Ausnehmungen 16, 17 müssen hierfür eine hinreichende Elastizität aufweisen. Alternativ dazu kann das Stromverteilelement auch mit Clip- oder Rastelementen versehen sein, welche die kugelförmigen Verbindungselemente 5, 6 in einem Bereich zwischen ihrer jeweiligen Befestigungsstelle am Basiselement 2 und ihrer jeweiligen Äquatorebene formschlüssig hintergreifen.
In oder an dem Stromverteilelement 3 sind Stromverteilelementkontakte 18 - 20 vorgesehen, die den Basiselementkontakten 10 - 12 zugeordnet sind und die nach dem Aufklemmen des Stromverteilelements 3 elektrisch mit den Basiselementkontakten 10 - 12 verbunden sind (die elektrische Verbindung zwischen den Stromverteilelementkontakte 18 - 20 und den zugeordneten Basiselementkontakten 10 - 12 ist in 1 nicht ersichtlich). Zwischen den Basiselementkontakten 10 - 12 und den zugeordneten Stromverteilelementkontakten 18 - 19 kann jeweils eine Sicherung (nicht dargestellt) angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Stromverteilelemente 3, 4 über die kugelförmigen Verbindungselemente 5 - 8 ausschließlich mechanisch mit dem Basiselement 2 verbunden sind. Sofern die Verbindungselemente 5 - 8 aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, können diese auch zur elektrischen Verbindung der Stromverteilelemente 3, 4 mit dem Basiselement 2 verbunden werden. Beispielsweise können die Gehäuse der Stromverteilelemente 3, 4 über die kugelförmigen Verbindungselemente 5 - 8, sofern diese elektrisch leitend sind, auf dasselbe Potential gelegt werden wie das Gehäuse des Basiselements 2.

Claims

Stromverteilereinrichtung (1) mit - einem Basiselement (2) und - mindestens einem mit dem Basiselement (2) mechanisch und elektrisch leitend verbundenen Stromverteilelement (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stromverteilelement (3 4) dazu vorgesehen und bestimmt ist, elektrischen Strom zu leiten und/oder Daten zu übertragen, und das mindestens eine Stromverteilelement (3 4) über ein Verbindungselement (5 - 8), das mindestens eine Kugel aufweist oder durch mindestens eine Kugel gebildet ist, formschlüssig und/oder reibschlüssig an dem Basiselement (2) festgeklemmt ist.
Stromverteilereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Basiselement (2) mindestens ein Basiselementkontakt (10 - 15) und an dem mindestens einen Stromverteilelement (3, 4) mindestens ein Stromverteilelementkontakt (18 - 20) vorsehen ist, wobei der mindestens eine Basiselementkontakt (10 - 15) unmittelbar oder mittelbar elektrisch mit dem mindestens einen Stromverteilelementkontakt (18 - 20) verbunden ist.
Stromverteilereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen Basiselementkontakt (10 -1 5) und dem mindestens einen Stromverteilelementkontakt (18 - 20) eine Sicherung angeordnet ist.
Stromverteilereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherung eine Schmelzsicherung ist.
Stromverteilereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stromverteilelement (3, 4) eine Durchgangsöffnung oder eine Ausnehmung (16, 17) aufweist, durch die die mindestens eine Kugel hindurchragt bzw. in die die mindestens eine Kugel hineinragt, wobei zwischen der Durchgangsöffnung oder der Ausnehmung (16, 17) und der Kugel ein Formschluss und/oder ein Reibschluss besteht.
Stromverteilereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromverteilelement (3, 4) - ein Schaltelement, insbesondere ein Relais, und/oder - ein Steuergerät mit einen integrierten Schaltkreis und/oder einen Microcontroller aufweist.
Stromverteilereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (2) über ein Verbindungselement, das mindestens eine Kugel aufweist oder durch mindestens eine Kugel gebildet ist, formschlüssig und/oder reibschlüssig an einem anderen Bauteil festgeklemmt ist.
Stromverteilereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Bauteil ein Karosseriebauteil eines Fahrzeugs ist.
Fahrzeug mit einer Stromverteilereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.