DE29816220U1 - Elektrische Baugruppe mit einem Steckverbinder - Google Patents

Description

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Beschreibung

Elektrische Baugruppe mit einem Steckverbinder

Die Erfindung betrifft eine elektrische Baugruppe sowie einen Steckverbinder für eine solche elektrische Baugruppe.

Im Stand der Technik sind elektrische Baugruppen bekannt, bei denen elektronische Geräte wie beispielsweise Sensoren und Aktoren sowie Steuergeräte untereinander verschaltet sind.

Häufig werden hierfür Verkabelungen verwendet. Um eine Verkabelung zwischen elektronischen Geräten zu vereinfachen, werden zur Standardisierung und Verringerung der Leitungsanzahl sogenannte Bussysteme eingesetzt. Dabei werden nur noch die Stromversorgung und wenige Steuerleitungen benötigt, die in Ring- oder Sternstrukturen die Geräte untereinander verbinden. Innerhalb eines solchen Bussystems müssen die Komponenten eindeutig identifiziert werden können, damit ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist. Eine mögliche Betriebsweise einer solchen elektrischen Baugruppe besteht darin, die Komponenten "parallel" an einem gemeinsamen Bus anzuschließen. In diesem Fall wird jeder Komponente eine einzigartige und eindeutige Adresse zugeteilt, unter der sie mit anderen Komponenten kommuniziert. Ein Bussystem, bei dem die Adresse einer Komponente elektronisch vergeben und in einem Chip der Komponente gespeichert wird, ist beispielsweise aus der US-A-5 551 053 oder aus der US-A-4 701 878 bekannt. Zum Betrieb der vorstehend erläuterten elektronischen Baugruppen sind umfangreiche Betriebssystemprogramme notwendig, um eine zuverlässige Funktion des Bussystems zu gewährleisten.

Daneben ist es im Stand der Technik bekannt, elektrische Baugruppen mit mehreren räumlich voneinander getrennten Modulen an einem zentralen Steuergerät anzuschließen, wobei jedem Modul separate Anschlußleitungen zugeordnet sind, die im zentralen Steuergerät zusammengeführt sind.

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Die einzelnen Steuerleitungen werden dann zu einem sogenannten Kabelbaum zusammengefaßt, der bei umfangreicheren elektrischen Baugruppen mit einer Vielzahl von Modulen beachtliche Ausmaße erreichen kann. Bei solchen Kabelbäumen wird häufig durch geeignete Kodierungen von Gehäusen der zum Anschluß der einzelnen Module an den Kabelbaum benötigten Steckverbinder sichergestellt, daß jeder Anschlußleitung das richtige Modul zugeordnet ist. Diese Lösung ist problematisch, da die Herstellung von derart kodierten Steckverbindergehäusen aufwendig ist. Darüber hinaus birgt diese Lösung den Nachteil in sich, daß selbst beim Vorhandensein von eigentlich identischen Modulen die entsprechenden Steckverbinder unterschiedlich kodiert werden müssen, wenn bei der Entwicklung und bei dem Betrieb der elektrischen Baugruppe Änderungen in deren Aufbau vorgesehen werden. Dann ergibt sich nachfolgend beim Unterhalt der elektrischen Baugruppe der Nachteil, daß eine Vielzahl von Modulen vorrätig gehalten werden muß, was die Unterhaltskosten beträchtlich erhöht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, elektrische Baugruppen, Steckverbinder für elektrischen Baugruppen sowie deren Einzelteile bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau aufweisen und die sich zuverlässig betreiben lassen.

5 Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen.

Mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist es möglich, die Module einer Baugruppe des Standes der Technik geeignet zu adressieren, wenn diese in einem Bussystem eingesetzt werden. Bei der Einzelverdrahtung mit Modulen und einem zentralen Steuergerät kann durch den erfindungsgemäßen Steckverbinder außerdem sichergestellt werden, daß sich ein geeignet programmiertes Gerät an die Anforderungen anpaßt, die an ein Modul an einem bestimmten Platz an einem Kabelbaum gestellt

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werden. Es können auch beide Aspekte gleichzeitig verwirklicht werden.

Gemäß der Erfindung war zunächst vorgesehen, die Adresse eines Moduls in einem Bussystem durch Verkabelungen, durch Schalter oder durch Kurzschlußbrücken am Gerät fest einzustellen. Dabei war insbesondere auch vorgesehen, die entsprechenden Verkabelungen, Schalter oder Kurzschlußbrücken auf der dem Kabelbaum zugewandten Seite eines elektrischen Steckverbinders am Gerät festzulegen.

Obwohl mit dieser Ausgestaltung ein Teil der Probleme des Standes der Technik gelöst werden konnte, haben sich die Ausgestaltungen gemäß der Erfindung als noch vorteilhafter herausgestellt.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder weist eine Stiftleiste mit einer betätigbaren Dekodiereinrichtung sowie einen Buchsenstecker mit einem Kodierbereich auf. Die Dekodiereinrichtung hat wenigstens zwei Kontaktbaugruppen. Jede Kontaktbaugruppe weist wenigstens zwei miteinander verbindbare Kontaktelemente auf, von denen wenigstens eines beim Einstecken des Buchsensteckers betätigt werden kann. Es ist auch möglich, zwei Kontaktelemente im Zuge einer Betätigung mit einem dritten Kontaktelement zu verbinden. Wenigstens ein Kontaktelement kann dabei als beweglicher Schenkel ausgebildet sein.

Die Dekodiereinrichtung hat dabei in einer möglichen Anwendung der Erfindung den Zweck, unterschiedliche Buchsenstecker zu erkennen, die in die Stiftleiste eingesteckt werden. In einer anderen Anwendungsweise des erfindungsgemäßen Steckverbinders wird über die durch den Buchsenstecker betätigte Kodiereinrichtung der Stiftleiste eine bestimmte Adresse zugewiesen. Beide Aspekte können auch gleichzeitig verwirklicht werden.

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Dabei stellt sich eine Kontaktbaugruppe beispielsweise als betätigbarer Schaltmechanismus dar, der innerhalb der Stiftleiste zwei miteinander verbindbare oder voneinander trennbare Kontaktpunkte aufweist. Ein Kontaktbaugruppe kann dazu auch nach Art eines Schalters ausgebildet sein.

Wenn Anschlüsse zum externen oder internen Abtasten der Zustände der Kontaktbaugruppen vorgesehen sind, dann kann der erfindungsgemäße Steckverbinder besonders einfach in vorhandene Bussysteme integriert werden.

Vorteilhafterweise weist die Stiftleiste ein Stiftleistengehäuse und der Buchsenstecker ein Buchsensteckergehäuse auf, wobei Stiftleistengehäuse und Buchsensteckergehäuse so ausgebildet sind, daß das Buchsensteckergehäuse ausschließlich in einer einzigen Orientierung in das Stiftleistengehäuse einsteckbar ist. Auf diese Weise ist ein zuverlässiges Verbinden und Trennen des erfindungsgemäßen Steckverbinders gewährleistet. Die Stiftleiste und der Buchsenstecker weisen dabei Buchsen oder mit elektrischen Kontakten bestückte Kammern bzw. Stifte zur Übertragung von elektrischen Signalen zwischen Buchsenstecker und Stiftleiste auf. Auf diese Weise können elektrische Energie und Steuersignale zuverlässig übertragen werden.

Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann auch eine Stiftleiste aufweisen, bei der die Kontaktbaugruppe ein beispielsweise als Kontaktstift ausgebildetes Kontaktelement sowie wenigstens eine mit dem Kontaktelement in Verbindung stehende biegsame Kontaktfeder aufweist. Zum Betätigen der Kontaktbaugruppe wird die Verbindung zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktelement im Zuge eines Schaltvorgangs entweder aufgehoben oder hergestellt.

Vorteilhafterweise ist die Dekodiereinrichtung an einer Einsteckseite der Stiftleiste angeordnet, weil dadurch eine Betätigung durch den Buchsenstecker erleichtert wird. Besonders

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vorteilhaft ist dabei eine Stiftleiste ausgebildet, bei der ein Teil der an sich zur Übertragung von elektrischen Signalen vorgesehenen Stifte als Bestandteil der Kontaktbaugruppe eingesetzt wird. In diesem Fall erstrecken sich die Stifte in einer Einsteckrichtung der Stiftleiste.

Der Buchsenstecker zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Steckverbinder weist zumindest einen Kodierbereich mit einem Betätigungsbereich auf, der so ausgebildet ist, daß mit dem Betätigungsbereich die Dekodiereinrichtung betätigbar ist. In einem besonderen Fall wird mit dem Betätigungsbereich eine Verbindung zwischen einem Kontaktelement sowie einer mit dem Kontaktelement in Verbindung stehenden, biegsamen Kontaktfeder gelöst oder hergestellt. Dies geschieht vorteilhafterweise dadurch, daß die Kontaktfeder durch Anheben oder Niederdrücken betätigt wird.

Vorteilhafterweise ist der Betätigungsbereich als Fläche ausgebildet, die in Einschubrichtung des Buchsensteckers entlang einer Stiftleiste verläuft. Auf diese Weise ist es besonders einfach möglich, beispielsweise eine Kontaktfeder zu betätigen, die ebenfalls in Einschubrichtung verläuft. Dazu kann der Betätigungsbereich einen Isolierbereich aufweisen, der dann zwischen Kontaktelement und Kontaktfeder geschoben wird.

Durch eine Isolierung von Kontaktelement und Kontaktfeder ist ein besonders stabiler Schaltzustand herstellbar.

Der Kodierbereich wird vorzugsweise an einer Einsteckseite des Buchsensteckers angeordnet, so daß er beim Einstecken des Buchsensteckers in eine Stiftleiste mit einer in der Stiftleiste vorgesehenen Dekodiereinrichtung zusammenwirken kann. Über im Buchsenstecker vorgesehene Buchsen können dann elektrische Signale übertragen werden. Dabei verlaufen die Längsachsen der Buchsen vorteilhafterweise in einer Einsteckrichtung des Buchsensteckers, so daß sich eine einfache Bedienung des erfindungsgemäßen Steckverbinders ergibt.

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Der erfindungsgemäße Buchsenstecker läßt sich besonders vorteilhaft in einer elektrischen Baugruppe einsetzen, die die folgenden Merkmale aufweist:

mindestens ein Modul, das in wenigstens zwei Betriebszuständen betreibbar ist,

einen Kabelbaum, der elektrisch mit dem Modul verbindbar ist, und

einen erfindungsgemäßen Steckverbinder, der zum Verbinden von Modul und Kabelbaum zwischen diesen angeordnet ist, wobei sich der Kabelbaum in eine modulseitige Stiftleiste und einen kabelbaumseitigen Buchsenstecker gliedert. Das Modul steht mit einer Dekodiereinrichtung des Buchsensteckers so in Verbindung, daß der Dekodierzustand der Dekodiereinrichtung abtastbar ist, sobald die Dekodiereinrichtung aktiv betätigt wird, nämlich dann, wenn über den Steckverbinder eine Verbindung zwischen Modul und Kabelbaum hergestellt wird. Erfindungsgemäß wird die Dekodiereinrichtung und die Kodiereinrichtung auf die Bestandteile des erfindungsgemäßen Steckverbinders aufgeteilt, wobei in einem besonders vorteilhaften Fall der kabelbaumseitige Buchsenstecker die Kodiereinrichtung umfaßt, während die modulseitige Stiftleiste mit der Dekodiereinrichtung ausgerüstet ist. Erfindungsgemäß nimmt das Modul aufgrund einer aktiven Betätigung der Dekodiereinrichtung einen entsprechenden Betriebszustand ein.

Bei einer solchen elektrischen Baugruppe ergibt sich der besondere Vorteil, daß zu einer vorratsmäßigen Haltung von Ersatzmodulen nur ein geringer Aufwand notwendig ist. Nach Möglichkeit werden nämlich intelligente Module verwendet, die sich je nach Anforderung in einen Betriebszustand versetzen, der an einer bestimmten Position eines Kabelbaums erforderlich ist. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung dieser elektrischen Baugruppe in einer Klimaanlage ergeben sich diesbezüglich ganz konkrete Vorteile. Gerade bei Klimaanlagen werden häufig an sich identische Schrittmotoren für verschiedene Aufgaben beispielsweise zum Betätigen von Klappen mit einem eingeschränkten Bewegungsbereich oder zur Betätigung von He-

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bein und Schaltern eingesetzt. Beim Einsatz in der erfindungsgemäßen elektrischen Baugruppe wird einem solchen Modul eine Steuerungsbaugruppe beigeordnet, die aufgrund ihrer Programmierung den in dem Modul verwendeten Motor in die Lage versetzt, die verschiedenen Funktionen auszuüben bzw. in verschiedenen Funktionsweisen zu arbeiten. Je eine Funktionsweise ist dabei einem Betriebszustand der Steuerungsbaugruppe zugeordnet. Wenn nun ein solches Modul an einem bestimmten Ort eines Kabelbaums der Klimaanlage angesteckt wird, kann die Steuerungsbaugruppe aufgrund der entsprechenden Betätigung der Kodiereinrichtung durch den Buchsenstecker des Kabelbaums abtasten, welche Aufgaben das Modul ausführen muß. Durch das Einstellen eines zugeordneten Betriebszustands wird das Modul nachfolgend in die Lage versetzt, auf eine durch den zugeordneten Betriebszustand festgelegte Weise zu arbeiten. Dabei werden dem Modul über den Kabelbaum elektrische Signale, beispielsweise seriell, zugeführt, so daß der zugeordnete Motor die gewünschten Verstellungen ausführt. Auf diese Weise wird die erfindungsgemäße elektrische Baugruppe erfindungsgemäß betrieben.

Die Erfindung betrifft auch eine elektrische Baugruppe, die neben mindestens zwei Modulen und dem Kabelbaum auch ein Ansteuermodul aufweist, das zur Ansteuerung der Module Daten über den Kabelbaum an die Module sendet und/oder Daten von den Modulen empfängt. Bei einem solchen System sind Steuerungsbaugruppen der Module (und/oder) das Ansteuermodul so ausgebildet, daß diese gemäß einer aktiven Betätigung der Dekodiereinrichtung einen dem jeweiligen Dekodierzustand zugeordneten Betriebszustand einnehmen. Bei dieser elektrischen Baugruppe wird der Dekodierzustand zur Adressierung eines Geräts am Kabelbaum verwendet. Auf diese Weise kann jedem Modul eine eindeutige Adresse zugewiesen werden, was beispielsweise eine paketorientierte Kommunikation in einem Bussystem beispielsweise auf Ethernet-Standard ermöglicht. Selbstverständlich wird gemäß der Erfindung dann sichergestellt, daß innerhalb des Kabelbaums eine bestimmte Kodierung nur ein einziges

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Mal verwendet wird, damit jedes Modul und auch das Ansteuermodul selbst eine eindeutige Adresse aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Betrieb der vorstehenden elektrisehen Baugruppe, bei dem den Modulen über den Kabelbaum elektrische Signale und Befehle übertragen werden, werden zunächst die Dekodierzustände der Dekodiereinrichtungen abgetastet, die Steuerungsbaugruppen und/oder das Ansteuermodul jeweils in einen dem Dekodierzustand zugeordneten Betriebszustand umgeschaltet, wobei nachfolgend die Module und/oder das Ansteuermodul auf eine durch den Betriebszustand festgelegte Weise abarbeiten.

Gemäß der Erfindung wird der erfindungsgemäße Steckverbinder zum Verbinden der Sensoren und/oder der Aktuatoren beispielsweise einer Klimaanlage mit wenigstens einem Kabelbaum verwendet. Es ist auch möglich, den erfindungsgemäßen Steckverbinder zum Verbinden von programmierbaren Modulen in einem Netzwerkverbund zu verwenden.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Kodierung insbesondere für die Ansteuerung von Stellmotoren in Automobilklimaanlagen angewendet, weil der Datenaustausch zwischen diesen Geräten einen relativ geringen Umfang aufweist, so daß die im Stand der Technik bekannten Lösungen als unverhältnismäßig aufwendig erscheinen. Dadurch können einfache Elektromotoren und Elektronikmodule zur Klappenverstellung bereitgestellt werden, die von einem Steuergerät für die Klimaanlage zur Anwendung im Automobil angesteuert werden.

Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird die Kodierung dadurch erreicht, daß innerhalb einer Stiftleiste auf einer Geräteseite eine Kurzschlußbrücke angebracht wird, die als betätigbarer Kamm von miteinander verbundenen Kontaktfedern ausgeführt wird. Diese Kontaktfedern drücken im ungesteckten Zustand des Steckverbinders ständig auf eine Reihe von Kontaktstiften, die auf der Elektronikplatine des Geräts

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verlötet sind. Die Kurzschlußbrücke besitzt selbst eine stiftförmige Fortsetzung, die ihrerseits auf der Elektronikplatine des Geräts verlötet ist. Das elektrische Potential, das an dieser Kurzschlußbrücke anliegt, wird somit auf alle diese berührten Kontaktstifte verteilt. Beim Stecken eines Buchsensteckers, der zum Teil offene Kammern und Kammern mit Stegen aufweist, werden diejenigen Kontaktfedern, die von einem Steg getroffen werden, von den Kontaktstiften abgehoben. Die übrigen Kontakte werden nicht beaufschlagt, so daß nur noch an diesen Kontakten das vorstehend erläuterte elektrische Potential anliegt. Hierdurch wird für die Elektronik des Geräts ein Binärwort erzeugt, das zur Adressierung dieses Geräts innerhalb eines Bussystems dienen kann. Ein großer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß das Kodieren der Adresse mit relativ einfachen Mitteln durchgeführt wird und sehr funktionssicher ist. Im übrigen zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch einen einfachen Aufbau sowie durch eine geringe, kompakte Baugröße aus. Durch eine gekapselte, geschützte Ausführung innerhalb der Stiftleiste auf der Geräteseite wird ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet. Durch die Erzeugung der Kodierung am Buchsenstecker auf der Seite des Kabelbaums ergeben sich geringe Herstellungskosten, wobei die Herstellung des kodierten Buchsensteckers durch einfache und preiswerte Wechseleinsätze innerhalb des Spritzgußwerkzeugs erzeugt werden kann.

Darüber hinaus ergibt sich bei der Erfindung der Vorteil, daß sowohl der Buchsenstecker als auch die Stiftleiste standardisiert sind, und zwar insbesondere hinsichtlich ihrer äußeren Gehäuseform. Damit kann jedes Gerät beispielsweise mit einer identischen Stiftleiste ausgerüstet werden, und zwar unabhängig von seiner späteren Einbaulage, den an das Gerät gestellten Anforderungen und dessen Adressierung. Dies erleichtert die Logistik und die Ersatzteilversorgung erheblich.

Weiterhin ist aufgrund der besonderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Steckverbinders eine gute Automatisierbarkeit

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der Bauteilefertigung und insbesondere der Endmontage gewährleistet.

Dabei betätigen insbesondere auf der Seite des Kabelsteckers am Isolierkörper des Buchsensteckers angeformte Geometrieelemente, wie Rippen, Noppen oder Stege, die innerhalb der Stiftleiste auf der Geräteseite integrierten Dekodierkontakte. Dies kann sowohl durch selektives Anheben der Kontakte als auch durch selektives Schließen der Kontakte erfolgen, wobei Steckverbinder auch in einer sogenannten "Inline"-Ausführung innerhalb des Kabelstrangs angeschlossen sein können. Somit können sowohl auf der Buchsenseite als auch auf der Stiftseite des erfindungsgemäßen Steckverbinders Kabel fortgeführt sein.

Die Erfindung ist auch in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei elektrischen, betätigbaren Komponenten insbesondere einer KFZ-Klimaanlage verwirklicht, wobei eine betätigbare Steuerungsbaugruppe vorgesehen ist, die über ein Bussystem 0 mit den Komponenten verbunden ist. Dadurch lassen sich unter Anwendung des erfindungsgemäßen Grundgedankens erhebliche Fertigungskosten einsparen.

Selbstverständlich können erfindungsgemäß auch Kombinationen von Merkmalen einzelner Ansprüche eines Anspruchssatzes mit einem oder mehreren Merkmalen anderer Anspruchssätze kombiniert werden.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher veranschaulicht.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders,

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Buchsenstekkers des Steckverbinders aus Figur 1, Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Stiftleiste des Buchsensteckers aus Figur 1,

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Figur 4 zeigt eine Federbrücke der Stiftleiste aus Figur 3, Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Stiftleiste aus Figur 3,

Figur 6 zeigt eine Querschnittsansicht durch den Steckverbinder aus Figur 1,

Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Stiftleiste des Steckverbinders aus Figur 1 mit weggelassenem Buchsenstecker und

Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Steckverbinders aus Figur 1, der das Zusammenwirken der wesentlichen Teile von Buchsenstecker und Stiftleiste veranschaulicht .

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 in einer perspektivischen Ansicht, der sich in einen in Figur 1 oben gelegenen Buchsenstecker 2 und in eine Stiftleiste 3 gliedert. In Figur 1 ist der Buchsenstecker 2 in eine Aufnahmeöffnung 4 der Stiftleiste 3 eingesteckt, und zwar entlang einer Einschubrichtung 5, die in den Figuren mit einem Pfeil dargestellt ist.

Ohne daß darauf bei der Beschreibung der Figuren 1 bis 8 näher Bezug genommen wird, sind darin gleichen Teilen jeweils gleiche Bezugsziffern zugewiesen. Da in den Figuren 2 bis 8 Bestandteile des Steckverbinders 1 aus Figur 1 wiedergegeben werden, deren Lage eine Bedeutung für die Umsetzung der Erfindung hat, werden in den jeweiligen Darstellungen der Figuren 1 bis 8 Koordinatensysteme verwendet, deren Achsen jeweils identisch orientiert sind. Dabei verläuft die x-Achse stets parallel zur Einschubrichtung 5.

Wie am besten in Figur 1 zu sehen ist, gliedert sich die Stiftleiste 3 in einen Leisten-Einschubbereich 6 sowie in einen Kontaktstift-Haltebereich 7. Sowohl der Leisten-Einschubbereich 6 als auch der Kontaktstift-Haltebereich 7 haben in Einschubrichtung 5 gesehen einen rechteckigen Querschnitt. Der Leisten-Einschubbereich 6 ist dabei zusätzlich

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an einer Unterseite 8 mit einem Fixierungsfortsatz 9 versehen. Der Fixierungsfortsatz 9 dient zur Festlegung der Lage der Stiftleiste und des Buchsensteckers.

Im Kontaktstift-Haltebereich 7 sind drei Anschluß-Kontaktstifte 10 sowie vier Kodier-Kontaktstifte 11 vorgesehen. Sowohl die Anschluß-Kontaktstifte 10 als auch die Kodier-Kontaktstifte 11 sind in dem Kontaktstift-Haltebereich 7 eingegossen oder eingepreßt. Die Anschluß-Kontaktstifte 10 bilden dabei einen Leisten-Anschlußbereich 12, während die Kodier-Kontaktstifte 11 einen Leisten-Kodierbereich 13 bilden.

Der Buchsenstecker 2 gliedert sich quer zur Einschubrichtung 5 in einen Stecker-Anschlußbereich 14 sowie in einen Stecker-Kodierbereich 15. Zum leichteren Anschließen des Steckverbinders an einen vorhandenen, in dieser Ansicht nicht gezeigten Kabelbaum ist der Stecker-Anschlußbereich 14 als Anschlußbuchse 16 ausgebildet, die auf in dieser Ansicht nicht gezeigte, genormte Ausgangsstecker handelsüblicher Kabelbäume aufsteckbar ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine nicht gezeigte, dreiadrige Flachbandleitung, die sich nach dem IDC-Prinzip als Bussystem zwischen einzelnen Modulen erstreckt. Dabei ist die Flachbandleitung jeweils mit einem Schneidklemmkontakt im Kabelanschlußbereich 16 angeschlossen.

Der Stecker-Kodierbereich 15 weist an seiner in Figur 1 über die Stiftleiste 3 hinausragenden Seite einen Gußhohlraum 17 auf, der zur Gewichtsverminderung des Buchsensteckers 2 und zur und Materialersparnis vorgesehen ist (vgl. auch Figur 6).

Figur 2 zeigt den Buchsenstecker 2 aus Figur 1 in aus der Stiftleiste 3 herausgezogenem Zustand. In dieser Ansicht ist der Buchsenstecker 2 in näherem Detail zu sehen. 35

Wie man in Figur 2 besonders gut sieht, gliedert sich der Buchsenstecker 2 in Einschubrichtung 5 in einen Stecker-

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Einschubbereich 18 sowie in einen Stecker-Anschlußbereich 19. Der Stecker-Einschubbereich 18 ist in zusammengestecktem Zustand des Steckverbinders 1 in den Leisten-Einschubbereich 6 eingesteckt, wie am besten in Figur 1 zu sehen ist. Dabei steht der Stecker-Anschlußbereich 19 über die Stiftleiste 3 über.

Auf der Außenseite des Stecker-Einschubbereichs 3 ist eine Haltenase 20 vorgesehen, die in einer in den Figuren nicht gezeigten Rast auf der Innenseite des Leisten-Einschubbereichs 6 einrastet, wenn der Buchsenstecker 2 in die Stiftleiste eingesteckt ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der Buchsenstecker 2 selbsttätig aus der Stiftleiste 3 löst, wenn der Steckverbinder 1 in Betrieb genommen ist.

In Einschubrichtung 5 gesehen an der Vorderseite des Stecker-Einschubbereichs 18 gliedert sich der Buchsenstecker in einen aktiven Stecker-Anschlußbereich 21 sowie in einen aktiven Stecker-Kodierbereich 22.

Der aktive Stecker-Anschlußbereich 21 weist drei an das Flachbandkabel angeschlossene Anschluß-Kontaktkammern 23 auf, die in zusammengestecktem Zustand gemäß Figur 1 mit den drei Anschluß-Kontaktstiften 10 zusammenwirken.

Der aktive Stecker-Kodierbereich 22 untergliedert sich in vier Kodierzellen 24, die durch drei Zwischenwände 25 voneinander getrennt werden. Dabei sind in dem in Figur 2 gezeigten Buchsenstecker 2 zwei Kodierzellen 24 an ihrer Oberseite mit Blindkammern 26 versehen, die mit Kodier-Kontaktstiften Il der Stiftleiste 3 zusammenwirken, wenn der Buchsenstecker 2 in die Stiftleiste eingesteckt ist (vgl. Figur 6).

Sowohl die Blindkammern 26 als auch die Anschluß-Kontaktkammern 23 sind an ihrer Austrittsseite des Buchsensteckers pyramidenstumpfförmig eingeformt, was das Einführen

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der auf der Innenseite des Leisten-Einschubbereichs 6 abstehenden Anschluß-Kontaktstifte 10 und Kodier-Kontaktstifte erleichtert.

Selbstverständlich sind im Inneren der Anschluß-Kontaktkammern 23 in dieser Ansicht nicht gezeigte metallische Kontaktbuchsen vorgesehen, die zur Weiterleitung von Signalen dienen, die auf den Anschluß-Kontaktstiften 10 angelegt werden.
10

Demgegenüber sind die Blindkammern 26 aus demselben isolierenden Material gefertigt, aus dem der Buchsenstecker 2 und die Stiftleiste 3 gefertigt sind.

Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen die Stiftleiste 3 in näherem Detail, wobei in diesen Ansichten Figur 4 eine Federbrücke zeigt, die in die Stiftleiste 3 eingebaut ist. Die Federbrükke 27 ist in Figur 4 nicht in entlastetem Zustand gezeigt, sondern so, wie sie in betätigtem Zustand mit zwei betätigten Federzungen vorliegt.

Figur 5 zeigt die Stiftleiste in einem Querschnitt entlang der Einschubrichtung 5, und zwar in einer Schnittebene durch den Leisten-Kodierbereich 13 entlang einer Blindkammer 26. 25

Wie man am besten in Figur 5 sieht, weist die Stiftleiste 3 im Kontaktstift-Haltebereich 7 einen Federbrückenhohlraum auf, in den die Federbrücke 27 eingesetzt ist.

Die Federbrücke 27 gliedert sich in einen Basisbereich 29, an den sich vier Federzungen 30 anschließen, wobei der Basisbereich 29 und die Federzungen 30 quer zur Einschubrichtung 5 gesehen einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Dabei bilden die Federzungen 30 und der Basisbereich 29 einen Schenkelbereich aus, an dem eine Kontaktzunge 31 vorgesehen ist.

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In eingesetztem Zustand der Federbrücke 27 in den Federbrükkenhohlraum 28 steht die Kontaktzunge 31 auf der Rückseite des Kontaktstift-Haltebereichs 7 ab, so daß das Potential des Basisbereichs auf der Rückseite des Kontaktstift-Haltebereichs 7 abgegriffen werden kann.

Die Kontaktzungen 31 sind mit an der Vorderseite der Federbrücke 27 angebrachten Kontaktbereichen 32 verbunden, über die in montiertem Zustand die Stiftleiste 3 jeweils mit den Kodier-Kontaktstiften 11 in Verbindung tritt, wenn der Buchsenstecker 2 nicht in die Stiftleiste 3 eingeschoben ist. Dieser Zustand ist z.B. in Figur 5 dargestellt. In nichteingestecktem Zustand des Buchsensteckers 2 in die Stiftleiste 3 stehen daher alle Kodierbereiche 32 der Kontaktzungen 31 mit den Kodier-Kontaktstiften 11 elektrisch in Verbindung.

Figur 6 zeigt die Stiftleiste aus Figur 3 bei eingestecktem Zustand des Buchsensteckers 2 in einem Querschnitt entlang der Einschubrichtung 5 von Figur 1. Dabei ist der Querschnitt durch eine Blindkammer 26 gelegt, wie in Figur 2 zu sehen ist. In dieser Ansicht hebt eine Oberseite 33 der Blindkammer 26 den Kontaktbereich 32 einer Kontaktzunge 31 derart auf, daß der Kontakt zwischen der Kontaktzunge 31 und dem zugehörigen Kodier-Kontaktstift 11 aufgehoben wird.

Figur 7 veranschaulicht den Zustand der Stiftleiste 3 aus Figur 6, wobei in dieser Ansicht der Buchsenstecker 2 weggelassen ist. Wie man in dieser Ansicht deutlich sieht, treten in dieser Ansicht von links aus gesehen die erste Kontaktzunge 31 und die dritte Kontaktzunge 31 mit den entsprechenden Kodier-Kontaktstiften 11 in Verbindung, während von links aus gesehen die zweite Kontaktzunge 30 und die vierte Kontaktzunge 30 von dem entsprechenden Kodier-Kontaktstift abgehoben sind, da nur die erste Zelle Kodierzelle 24 und die dritte Kodierzelle 24 mit einer Blindkammer 26 ausgestattet ist, wie in Figur 2 am besten zu sehen ist.

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Figur 8 zeigt einen Querschnitt quer zur Einschubrichtung 5 durch die Stiftleiste 3 und den Buchsenstecker 2, wobei in dieser Ansicht Bestandteile weggelassen sind, die zum Verständnis der Funktion des Zusammenwirkens von Federbrücke 2 7 und Kodier-Kontaktstiften 11 unwesentlich sind.

Wie man in dieser Ansicht sieht, liegt in denjenigen Kodierzellen 24, die nicht mit einer Blindkammer 2 6 zu sehen sind, die zugehörige Federzunge 30 auf dem zugehörigen Kodier-Kontaktstift 11 an. An denjenigen Kodierzellen 24, die eine Blindkammer 26 aufweisen, ist die zugehörige Federzunge 30 von dem zugehörigen Kodier-Kontaktstift 11 abgehoben.

Die Anschluß-Kontaktstifte 10 sind in den Leisten-Anschlußbereich 12 eingeführt, wo sie kabelbaumseitig abgegriffen werden können.

Der elektrische Steckverbinder 1 ist für den Anschluß von mehreren gleichen Klappenstellmotoren an ein Steuergerät einer Automobilklimaanlage vorgesehen. Die Klappenstellmotoren, das Steuergerät und die Automobilklimaanlage sind in diesen Ansichten nicht gezeigt. Die Motoren werden nicht einzelnen über jeweilige Ansteuerleitungen angeschlossen, sondern an einem Bussystem, dessen Medium als ein einziges dreiadriges Flachbandkabel ausgeführt ist. Die einzelnen Kabel des Flachbandkabels sind mit "Plus", "Masse" und "Signal" belegt und erstrecken sich zwischen dem Steuergerät und den Motoren. Die in den Anschluß-Kontaktkammern 23 befindlichen elektrischen Kontakte (nicht dargestellt) werden dabei in einer Schneid/Klemmtechnik an das Flachbandkabel angeschlossen, so daß sich zwischen den Buchsensteckern 2 ein durchgängiger dreiadriger Kabelstrang ergibt.

Innerhalb des Bussystems hat jeder Motor, der mit einer Stiftleiste 3 versehen ist, eine eindeutige Adresse, damit die in den Motor eingebaute Treiberelektronik nur auf dieje-

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nigen Steuersignale auf der "Signal"-Leitung reagiert, die für den betreffenden Motor bestimmt sind.

Die Adresse wird dadurch eingestellt, daß beim Stecken des an dem Flachbandkabel angebrachten Buchsensteckers die Kontakte zwischen den Federzungen 30 und den entsprechenden Kodier-Kontaktstiften 11 innerhalb der Stiftleiste 3 geöffnet werden oder geschlossen bleiben. Dies geschieht dadurch, daß am Buchsenstecker 2 für jede Geräteadresse in unterschiedlicher Kodierung im Bereich der Blindkammern 2 6 Stege zum Öffnen der Kontaktbereiche 32 wahlweise vorhanden sind oder fehlen. Somit ergibt sich im gezeigten Beispiel eine Adresse "IOIO".

Auf der Seite des Motors wird dabei über die Kodier-Kontaktstifte 11 und die Kontaktzunge 31 abgetastet, ob die jeweiligen Federzungen schließen oder geöffnet sind. Dadurch lassen sich bei Zugrundelegung einer Binärkodierung mit vier Federzungen 30 insgesamt sechzehn verschiedene Motoren ansteuern.

Claims (1)

1. GR 97 G 2336

   1 &ogr;

   Schutzansprüche

   1. Steckverbinder mit einer Stiftleiste (3), die eine betätigbare Dekodiereinrichtung (13) aufweist, wobei die Dekodiereinrichtung (13) wenigstens zwei Kontaktbaugruppen (11/ 30) aufweist, und mit einem Buchsenstecker (2), der einen Kodierbereich (15) aufweist, wobei der Kodierbereich (15) so ausgebildet ist, daß beim Einstecken des Buchsensteckers (2) wenigstens eine der Kontaktbaugruppen (11, 30) betätigbar ist.

   2. Steckverbinder nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse zum Abtasten der Zustände der Kontaktbaugruppen (11, 30) vorgesehen sind.

   3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Stiftleiste (3) ein Stiftleistengehäuse aufweist und daß der Buchsenstecker (2) ein Buchsensteckergehäuse aufweist, wobei Stiftleistengehäuse und Buchsensteckergehäuse so ausgebildet sind, daß das Buchsensteckergehäuse ausschließlich in einer einzigen Orientierung in das Stiftleistengehäuse einsteckbar ist. 25

   4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftleiste (3) und der Buchsenstecker (2) jeweils Buchsen (23) bzw. Stifte (10) zur Übertragung von elektrischen Signalen zwischen Buchsenstecker (2) und Stiftleiste (3) aufweisen.

   5. Stiftleiste, insbesondere für einen Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer betätigbaren Dekodiereinrichtung (13), wobei die Dekodiereinrichtung (13) wenigstens eine Kontaktbaugruppe (11, 30) aufweist, wobei die Kontaktbaugruppe ein Kontaktelement (11)

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   sowie wenigstens eine mit dem Kontaktelement (11) in Verbindung stehende biegsame Kontaktfeder (30) aufweist, die derart betätigbar ist, daß die Verbindung zwischen der Kontaktfeder (30) und dem Kontaktelement (11) aufhebbar ist.

   6. Stiftleiste, insbesondere für einen Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die eine betätigbare Dekodiereinrichtung aufweist, wobei die Dekodiereinrichtung wenigstens eine Kontaktbaugruppe aufweist, wobei die Kontaktbaugruppe ein Kontaktelement sowie wenigstens eine mit dem Kontaktelement in Verbindung bringbare, biegsame Kontaktfeder aufweist, die derart betätigbar ist, daß die Verbindung zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktelement herstellbar ist.

   7. Stiftleiste nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung (11, 30) an einer Einsteckseite der Stiftleiste (3) angeordnet ist.

   8. Stiftleiste nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftleiste (3) Stifte (10) zur Übertragung von elektrischen Signalen aufweist.

   9. Stiftleiste nach Anspruch 8,
   dadurch gekennzeichnet, daß die sich die Stifte (10) in einer Einsteckrichtung (5) der Stiftleiste (3) erstrecken.

   10. Buchsenstecker, insbesondere zur Verwendung mit der Stiftleiste gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9 und/oder in einem Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Buchsenstecker wenigstens einen Kodierbereich mit einem Betätigungsbereich aufweist, der so ausgebildet ist, daß mit dem Betätigungsbereich eine Verbindung zwi-

   GR 97 G 2336

   sehen einem Kontaktelement sowie einer mit dem Kontaktelement in Verbindung bringbaren, biegsamen Kontaktfeder herstellbar ist.

   11.Buchsenstecker, insbesondere zur Verwendung mit der Stiftleiste (3) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9 und/oder mit einem Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Buchsenstecker (2) wenigstens einen Kodierbereich (22) mit wenigstens einem Betätigungsbereich (26) aufweist, der so ausgebildet ist, daß mit dem Betätigungsbereich (26) eine Verbindung zwischen einem Kontaktelement (11) sowie einer mit dem Kontaktelement (11) in Verbindung stehenden, biegsamen Kontaktfeder (30) lösbar ist.

   12.Buchsenstecker nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbereich (26) so ausgebildet ist, daß die Kontaktfeder betätigbar ist.

   13. Buchsenstecker nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbereich (26) als in Einschubrichtung des Buchsensteckers (2) in eine Stiftleiste (3) verlaufende Fläche (33) ausgebildet ist.

   14.Buchsenstecker nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsbereich (26) einen Isolierbereich (26) aufweist.

   15. Buchsenstecker nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kodierbereich (22) an einer Einsteckseite (18) des Buchsensteckers (2) angeordnet ist.

   Darf nicht geändert werden

   • · · &igr;

   16.Buchsenstecker nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Buchsenstecker (2) Buchsen (23) zur Übertragung von elektrischen Signalen aufweist.

   .Buchsenstecker nach Anspruch 16,

   dadurch gekennzeichnet, daß die sich die Längsachsen der Buchsen (23) in einer Einsteckrichtung (5) des Buchsensteckers (2) erstrecken.

   18. Elektrische Baugruppe, die die folgenden Merkmale aufweist :

   mindestens ein Modul, das wenigstens eine Stiftleiste (3) insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 9 sowie wenigstens eine Steuerungsbaugruppe aufweist, die in wenigstens zwei Betriebszuständen betreibbar ist, einen Kabelbaum, der elektrisch mit dem Modul verbindbar ist, wobei der Kabelbaum einen Buchsenstecker (1) insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 17 aufweist, der in die Stiftleiste (3) einsteckbar ist, wobei die Stiftleiste (3) eine betätigbare Dekodiereinrichtung (13) aufweist, die mit der Steuerungsbaugruppe so in Verbindung steht, daß der Dekodierzustand der Dekodiereinrichtung (13) abtastbar ist, wobei der zum Einstecken in die betreffende Stiftleiste (3) vorgesehene Buchsenstecker (2) eine Kodiereinrichtung (22) aufweist, die so ausgebildet ist, daß beim Einstecken des Buchsensteckers (2) in die Stiftleiste (3) die Dekodiereinrichtung (13) betätigbar ist, und wobei die Steuerungsbaugruppe so ausgebildet ist, daß sie je nach durch die Betätigung erzeugtem Dekodierzustand der Dekodiereinrichtung (13) einen dem Dekodierzustand zugeordneten Betriebszustand einnimmt.

   19. Elektrische Baugruppe, die die folgenden Merkmale aufweist:

   • ·

   • ·

   • ·

   - mindestens zwei Module, die jeweils wenigstens eine Stiftleiste (3) insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 9 sowie wenigstens eine Steuerungsbaugruppe aufweisen,

   - einen Kabelbaum, der elektrisch mit den Modulen verbindbar ist, wobei der Kabelbaum je Modul einen Buchsenstecker (2) insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 17 aufweist, der in die jeweilige Stiftleiste (3) einsteckbar ist,

   - ein Ansteuermodul, das zur Ansteuerung der Module Daten über den Kabelbaum an die Module sendet und/oder Daten von den Modulen empfängt,

   wobei die Stiftleisten (3) jeweils eine betätigbare Dekodiereinrichtung (13) aufweisen, die mit wenigstens einer Steuerungsbaugruppe und/oder mit dem Ansteuermodul so in Verbindung stehen, daß der Dekodierzustand der Dekodiereinrichtung (13) abtastbar ist, wobei der zum Einstecken in die betreffende Stiftleiste (3) vorgesehene Buchsenstecker eine Kodiereinrichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß beim Einstecken des Buchsensteckers in die jeweilige Stiftleiste (3) die jeweilige Dekodiereinrichtung (13) betätigbar ist, und wobei die Steuerungsbaugruppe und/oder das Ansteuermodul so ausgebildet sind, daß sie je nach durch die Betätigung erzeugtem Dekodierzustand der Dekodiereinrichtung (13) einen dem Dekodierzustand zugeordneten Betriebszustand einnehmen.

   20. Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei elektrischen, betätig-0 baren Komponenten insbesondere einer KFZ-Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß eine betätigbare Steuerungsbaugruppe vorgesehen ist, die über ein Bussystem mit den Komponenten verbunden ist.