DE202006011567U1

DE202006011567U1 - Kraftfahrzeugschloss mit elektrischen Verbindungen und Halterung

Info

Publication number: DE202006011567U1
Application number: DE200620011567
Authority: DE
Original assignee: Kiekert AG; ZF Electronics GmbH
Current assignee: Kiekert AG; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2016-07-26
Also published as: WO2008011869A1

Abstract

Kraftfahrzeugschloss (1) aufweisend eine Mehrzahl Elemente (2), die miteinander elektrisch leitend verbunden sind, bei dem zumindest eine Verbindung (3) wenigstens eine Halterung (4) für eines der Elemente (2) aus elektrisch leitendem Kunststoff umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugschloss aufweisend eine Mehrzahl von Elementen, die miteinander leitend verbunden sind. Diese Elemente sind insbesondere auf einer Trägerplatte angeordnet, die beispielsweise zwischen einem Gehäuse und einem mechanischen oder elekromotorisch unterstützten Verriegelungsmechanismus mit einem Gesperre angeordnet ist. Die Elemente dienen dabei insbesondere zur Betätigung oder Überwachung des Verriegelungsmechanismus.
Bei dem Betrieb eines solchen Fahrzeugschlosses sind regelmäßig unterschiedliche elektrische bzw. elektronische Funktionen zu erfüllen; so sind beispielsweise die Zustände von Sensoren abzufragen, Stellantriebe mit Strom zu versorgen, elektrische Verbindungen zwischen Sensoren und Mikroprozessoren und ähnlichen Komponenten zu verwirklichen. Solche elektrischen Verbindungen werden regelmäßig mit üblichen, ummantelten Kupferdrähten und/oder einem so genannten Stanzgitter verwirklicht.
Diese Elemente bzw. Komponenten, die an bzw. auf dieser Trägerplatte des Kraftfahrzeugschlosses positioniert sind, werden in besonderen Halterungen, Aufnahmen und dergleichen positionsgenau gehalten. Zum Kontaktieren der elektrischen Verbindungen werden regelmäßig Lötverbindungen und/oder separate mechanische Verbindungen realisiert.
Gerade bei der Verwirklichung eines Kraftfahrzeugschlosses ist darauf zu achten, dass die elektrischen Verbindungen auch unter extremen Betriebsbedingungen dauerhaft aufrechterhalten werden müssen. Im Hinblick auf die Serienfertigung solcher Kraftfahrzeugschlösser ist es von besonderem Interesse, hier eine möglichst geringe Komponentenanzahl bereitzustellen, wobei das Kraftfahrzeugschloss bevorzugt modular aufgebaut ist, um unterschiedlichen Gestaltungsrichtlinien zu genügen. Dies konnte bei bekannten Kraftfahrzeugschlössern nicht immer in ausreichendem Maße realisiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere sollen die bekannten Kraftfahrzeugschlösser derart weitergebildet werden, dass elektrisch leitende Verbindungen im Rahmen einer Serienfertigung besonders einfach herstellbar sind, wobei eine sichere Kontaktierung hin zu den Elementen des Kraftfahrzeugschlosses auch unter extremen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugschlosses gewährleistet ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Kraftfahrzeugschloss gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Zudem werden die Merkmale in der Beschreibung weiter charakterisiert, so dass sich hier zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung finden lassen.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugschloss weist eine Mehrzahl Elemente auf, die miteinander elektrisch leitend verbunden sind, wobei zumindest eine Verbindung wenigstens eine Halterung für eines der Elemente aus elektrisch leitendem Kunststoff umfasst. Es wird insbesondere zum Ausdruck gebracht, dass hier eine Kombination von Halterung und einer elektrisch leitenden Verbindung angegeben wird. Eine solche Verbindung aus elektrisch leitendem Kunststoff kann speziell so gestaltet werden, dass damit selbst die Halterung beispielsweise an einem Ende der Verbindung ausgebildet bzw. angeformt ist.
In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass die wenigstens eine Halterung einen kraftschlüssigen Kontakt hin zum Element bildet. Damit ist insbesondere gemeint, dass die wenigstens eine Halterung dazu beiträgt, dass ein Element bezüglich des Kraftfahrzeugschlosses und insbesondere hinsichtlich der Trägerplatte ortsfest positioniert ist. Dabei kann insbesondere auf spezielle Verbindungstechniken mit Zusatzwerkstoff (z. B. Lot) verzichtet werden. Durch den kraftschlüssigen Kontakt ist somit einerseits ein elektrischer Kontakt hin zu dem einen Element auch unter extremen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeuges gewährleistet, gleichzeitig kann aber auch die Position des Elements fixiert werden.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass die Halterung wenigstens ein Federelement zum wenigstens teilweisen Umschließen des Elements aufweist. Dabei kann das Federelement das gesamte Element oder aber auch einen Teil davon, insbesondere kraftschlüssig, umschließen. Hierfür können die Elemente besonders geeignete Vorsprünge oder dergleichen aufweisen, über die einerseits ein elektrischer Kontakt und andererseits eine Lagefixierung realisiert werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kraftfahrzeugschlosses ist die Halterung wiederholbar schließbar und lösbar. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Halterung einen geöffneten und einen geschlossenen Zustand einnehmen kann, wobei in einem geschlossenen Zustand die Halterung mit dem Element zusammenwirken kann, so dass eine Lagefixierung und ein elektrischer Kontakt realisiert sind. Beispielsweise durch Aufbringen externer Kräfte auf die Halterung können die Elemente wieder freigegeben werden. Aufgrund der Tatsache, dass auf Zusatzmittel (wie beispielsweise Lot oder Kleber) verzichtet werden kann, können die Halterungen zerstörungsfrei wiederverwertet werden. Damit ist insbesondere die Möglichkeit eröffnet, einfach einzelne Elemente des Kraftfahrzeugschlosses auszutauschen, zu ersetzen oder dergleichen.
Insbesondere ist bevorzugt, dass die Halterung eine der folgenden Ausgestaltungen aufweist: Kabelschuh, Klemme, Klammer, Stecker. Ein „Kabelschuh" stellt insbesondere ein Ende der Verbindung dar, das z. B. eine Öffnung aufweist, durch die ein Anschlussteil des Elementes hindurch gesteckt und ggf. arretiert werden kann. Unter einer „Klemme" wird insbesondere eine Ausgestaltung der Halterung verstanden, bei der über Klemmkräfte ein dauerhafter, gegebenenfalls aber auch lösbarer, Kontakt mit dem Kraftfahrzeugschloss realisiert werden kann. Mit einer „Klammer" sind insbesondere klammerartige Verbindungen gemeint, beispielsweise auch nach Art eines Federelementes, Clips oder dergleichen. Auch eine Ausgestaltung nach Art eines „Steckers" ist möglich, bei dem beispielsweise Teilbereiche der Elemente in eine entsprechende Aufnahme bzw. Aussparung der Halterung eingeführt und ggf. dort arretiert werden können.
Darüber hinaus wird auch als vorteilhaft erachtet, dass mehrere Verbindungen so miteinander zusammenwirken, dass eine gemeinsame Halterung gebildet ist. Das bedeutet beispielsweise, dass mit zwei Endbereichen zweier verschiedner Verbindungen selbst eine Klemmkraft hin zu einem solchen Element realisiert ist, so dass damit auch die Position des Elementes in Bezug auf das Kraftfahrzeugschloss bzw. auf die Trägerplatte mitbestimmt wird.
Darüber hinaus wird auch vorgeschlagen, dass der elektrisch leitende Kunststoff ein Verbundwerkstoff aus Kunststoff und Metall ist, wobei das Metall bevorzugt Kupfer umfasst und der Kunststoff insbesondere spritzfähig ist. Generell sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Halterung und die Verbindung aus dem gleichen Material sind, so dass insbesondere im Übergangsbereich von der Ver bindung hin zur Halterung keine wesentlichen Unterschiede der Materialeigenschaften vorliegen. Davon unberührt ist die Möglichkeit, in weiter entfernten Abständen andere Materialeigenschaften und/oder andere Eigenschaften zu verwirklichen.
Geeignete Kunststoffbasen für diesen Verbundwerkstoff sind beispielsweise PP, PS, PA, PBT, PET, PEC, ABS, PPS, PES, PEEK. Als Metall kommen insbesondere niedrig schmelzende Metalle in Betracht, wobei der Schmelzpunkt vorteilhafter Weise in einem Bereich von 200 bis 350°C liegt. Die thermische Wärmeleitung liegt dabei vorteilhafter Weise in einem Bereich von 50 bis 80 W/m·K, wobei insbesondere eine elektrische Leitfähigkeit im Bereich von 5 bis 15·10⁶ S/m gegeben ist. Im Hinblick auf die unterschiedlichen Anteile des elektrisch leitenden Kunststoffes sei angemerkt, dass der Kunststoff bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 30 Gewichtsprozent vorliegt, während das niedrig schmelzende Metall einen Anteil von ca. 10 bis 40 Gewichtsprozent ausmacht. Der Rest kann so genannte Additive umfassen, wie beispielsweise Füllstoffe, Stahl- und/oder Kupferfasern bzw. -partikel, die letztendlich einen Anteil von 30 bis 80 Gewichtsprozent ausmachen können. Damit weist der Verbundwerkstoff beispielsweise eine spezifische elektrische Leitfähigkeit von mindestens 10⁶ S/m auf.
Durch die Fähigkeit des elektrisch leitenden Kunststoffes, einem Spritzvorgang zugeführt zu werden, lassen sich besonders viele Gestalten solcher Verbindungen bzw. Halterungen realisieren.
Darüber hinaus wird auch vorgeschlagen, dass alle elektrischen Verbindungen der Elemente zu einem Anschluss des Kraftfahrzeugschlosses mit elektrisch leitendem Kunststoff gebildet sind. Der Anschluss stellt dabei insbesondere einen zentralen Anschluss des Kraftfahrzeugschlosses dar, mit dem beispielsweise ein zentraler Stecker in Kontakt gebracht werden kann, der eine Verbindung hin zum Kraftfahrzeug außerhalb beispielsweise der Tür, an der ein solches Kraftfahrzeugschloss angebracht sein kann, ermöglicht.
Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, dass die Elemente bevorzugt zumindest eines aus der folgenden Gruppe umfassen: Schalter, Prozessor, Kabel, Antrieb, Sensor. Mit einem Schalter sind insbesondere Mikroschalter gemeint, die beispielsweise nach Art eines Tastsensors ausgebildet sind. Mit einem Prozessor sind insbesondere Mikroprozessoren gemeint, in denen bestimmte elektrische bzw. elektronische Schaltkreise realisiert sind. Darüber hinaus können die Elemente auch Kabel sein, so dass beispielsweise an den Verbindungen Halterungen angeformt sind, die benachbarte Kabel hinsichtlich ihrer Lage fixieren. Des Weiteren können auch Antriebe in dem Kraftfahrzeugschloss elektrisch kontaktiert und zumindest teilweise auch bezüglich ihrer Lage bzw. von Teilen des Antriebes zu der Trägerplatte gehalten werden. Nicht nur Schalter als Tastsensoren, sondern generell auch anders wirkende Sensoren können auf diese Weise kontaktiert und gehalten werden, wobei sich als Sensoren insbesondere auch so genannte Hall-Sensoren eignen.
Die Erfindung findet bevorzugt Einsatz in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise an zumindest einer Kraftfahrzeugtür oder -klappe.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten des Kraftfahrzeugschlosses bzw. von Teilen davon, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Es zeigen schematisch:
1: in einer teilweise perspektivischen Darstellung eine Trägerplatte eines Kraftfahrzeugschlosses gemäß der Erfindung und
2: ein Detail eines Kraftfahrzeugschlosses einer Ausführungsvariante mit Verbindung und Halterung.
In 1 ist nun ein Kraftfahrzeugschloss 1 angedeutet, das mit einer Trägerplatte 16 ausgeführt ist. Die Trägerplatte 16 ist insbesondere ein Kunststoffteil und dient u. a. zur Aufnahme von diversen Komponenten bzw. Elementen 2. Aus dem Kraftfahrzeugtürschloss 1 heraus ragt ein Anschluss 10, über den die einzelnen Elemente 2 des Kraftfahrzeugschlosses 1 angesteuert bzw. überwacht werden können. Dazu dienen elektrisch leitende Verbindungen 3, die hin zu den einzelnen Elementen 2 führen. Dabei lässt sich bereits schon in dieser Übersicht erkennen, dass Halterungen 4 für einen Teil der Elemente 2 ausgebildet sind, wobei diese mit elektrisch leitendem Kunststoff hergestellt wurden. In dem linken Bereich von 1 sind diverse Kabel 13 zu erkennen, die beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Kunststoff hergestellt sind, wobei an deren Enden entweder Stecker 9, Klemmen 7 und/oder Kabelschuhe 6 angeformt sind. Rechts neben dem Anschluss 10 sind zudem Verbindungen 3 aus elektrisch leitendem Kunststoff nach Art eines Stanzgitters zu erkennen, die nun mit weiteren Elementen 2, wie beispielsweise dem Prozessor 12, den Schaltern 11, dem Sensor 15 oder auch dem Antrieb 14 verbunden sind.
Eine konkrete Ausgestaltung solcher Verbindungen 3 mit einer Halterung 4 kann der 2 entnommen werden. In zentraler Anordnung ist hier ein Element 2 schematisch dargestellt, wobei links und rechts jeweils eine Halterung 4 vorgesehen ist, die einstückig mit den Verbindungen 3 ausgeformt wurde. In der linken Darstellung ist eine Draufsicht der Halterung 4 zu erkennen, die nach Art einer Klammer 8 bzw. eines Clips ausgeführt ist. Diese wiederholt lösbar ausgeführte Halterung 4 ist in einem Teilschnitt auf der rechten Seite noch einmal veranschaulicht, hierbei umschließt die Halterung 4 einen Teil des Elements 2 kraftschlüssig. Mit den schwarzen Pfeilen in 2 ist dabei die Klemmwirkung auf diesen Teil des Elements 2 veranschaulicht. Zudem wird mit den beiden Halterungen 4 auch eine Klemmkraft (mit den weißen Pfeilen gekennzeichnet) auf das Element selbst ausgeübt. Damit kann neben einem sicheren elektrischen Kontakt auch eine Lagefixierung bezüglich des Elements 2 realisiert werden.

1: Kraftfahrzeugschloss
2: Element
3: Verbindung
4: Halterung
5: Federelement
6: Kabelschuh
7: Klemme
8: Klammer
9: Stecker
10: Anschluss
11: Schalter
12: Prozessor
13: Kabel
14: Antrieb
15: Sensor
16: Trägerplatte

Claims

Kraftfahrzeugschloss (1) aufweisend eine Mehrzahl Elemente (2), die miteinander elektrisch leitend verbunden sind, bei dem zumindest eine Verbindung (3) wenigstens eine Halterung (4) für eines der Elemente (2) aus elektrisch leitendem Kunststoff umfasst.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine Halterung (4) einen kraftschlüssigen Kontakt hin zum Element (2) bildet.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Halterung (4) wenigstens ein Federelement (5) zum wenigstens teilweisen Umschließen des Elements (2) aufweist.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halterung (4) wiederholbar schließbar und lösbar ist.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Halterung (4) eine der folgenden Ausgestaltungen aufweist: Kabelschuh (6), Klemme (7), Klammer (8), Stecker (9).
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Verbindungen (3) so miteinander zusammenwirken, dass eine gemeinsame Halterung (4) gebildet ist.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der elektrisch leitende Kunststoff ein Verbundwerkstoff aus Kunststoff und Metall ist, wobei das Metall bevorzugt Kupfer umfasst und der Kunststoff insbesondere spritzfähig ist.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem alle elektrischen Verbindungen (3) der Elemente (2) zu einem Anschluss (10) des Kraftfahrzeugschloss (1) mit elektrisch leitendem Kunststoff gebildet sind.
Kraftfahrzeugschloss (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Elemente (2) zumindest eines aus der folgenden Gruppe umfassen: Schalter (11), Prozessor (12), Kabel (13), Antrieb (14), Sensor (15).