DE3740568A1 - Steuerungsenthaltende schaltverbindungseinrichtung fuer automobile - Google Patents

Steuerungsenthaltende schaltverbindungseinrichtung fuer automobile

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für Automobile und genauer eine Verteilungsstruktur einer steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung.
Herkömmlicherweise wurde ein Verteilerblock für die Schaltverbindung eines Automobils eingesetzt. Der Verteilerblock umfaßt eine Busschienen-Schaltkreisplatte, die mit einem Kabelbaum als Zweigschaltkreise verbunden ist und einige elektrische Teile (zum Beispiel Sicherungen, Relais und so weiter), die auf der Schaltkreisplatte angeordnet sind.
Seit kurzem jedoch besteht die Tendenz, daß die Anzahl der elektrischen Einrichtungen, die in einem Fahrzeug eingebaut sind, mehr und mehr zunimmt, um die Sicherheit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs zu verbessern, so daß die Anzahl der Steuerschaltkreise von Jahr zu Jahr ebenfalls zunimmt. Da die Art und die Anzahl der elektrischen und elektronischen Einrichtungen, die für ein Automobil erforderlich sind, im Hinblick auf das Fahrzeugmodell oder die Fahrzeugausführung unterschiedlich sind, ist es zusätzlich notwendig, eine große Anzahl von Verbindungsblöcken vorzubereiten, die unterschiedliche Schaltkreiskonfigurationen besitzen.
Um die oben erwähnten Probleme zu beseitigen ist der Schaltkreisblock üblicherweise zweigeteilt in Schaltverbindungen (Verbindungsschaltkreise der Kabelzweige, Stromversorgungsschaltkreis und so weiter) und Steuerschaltkreise und diese zwei Schaltkreise sind lösbar miteinander verbunden. Demnach kann der Steuerschaltkreis nur der Anzahl und der Art der elektrischen Einrichtungen entsprechend durch einen anderen Steuerschaltkreis ersetzt werden.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
In der Zeichnung umfaßt die Steuerungseinheit CONT ein Gehäuse 101, eine gedruckte Schaltung 102, zwei Eingangs- und Ausgangsverbindungen 103 A und 103 B und einen Verbindungsblockanschluß 104. Auf dem gedruckten Schaltkreis 102 sind ein elektromagnetisches Relais 105 und elektronische Teile 106, wie zum Beispiel Widerstände, Kapazitäten, LSI und so weiter, angeordnet. Diese Steuerungseinheit CONT ist mit einem Verbindungsblock JB über den Verbindungsblockanschluß 104 und mit einem externen Kabelbaum über die zwei Eingangs- und Ausgangsanschlüsse 103 A und 103 B verbunden. Anschlußpunkte dieser Anschlüsse 103 A, 103 B und 104 sind jeweils unmittelbar mit dem gedruckten Schaltkreis 102 verbunden.
In der herkömmlichen Steuerungseinheit CONT wird jedoch eine unmittelbare Belastung auf den gedruckten Schaltkreis 102 ausgeübt, wenn der externe Kabelbaum angeschlossen ist, da die Anschlußpunkte der Anschlüsse 103 A und 103 B, die an dem externen Kabelbaum angeschlossen werden, unmittelbar von dem gedruckten Schaltkreis 102 hervorragen. Daher besteht ein Problem darin, daß die Kupferschicht, die auf dem gedruckten Schaltkreis 102 ausgebildet ist, leicht abgelöst wird und die Verläßlichkeit der Steuerungseinheit CONT demnach gering ist. Zusätzlich sind üblicherweise mehrere Anschlüsse (nicht dargestellt), die mit dem Verbindungsblock und dem Kabelbaum verbunden werden müssen, einzeln auf dem Gehäuse 101 der Steuerungseinheit CONT angeordnet, so daß es viel Zeit in Anspruch nimmt, um die Steuerungseinheit CONT mit dem Kabelbaum und dem Verbindungsblock JB während des Herstellungsprozesses des Kabelbaums oder während des Zusammenbauprozesses des Fahrzeugs bei einer ansteigenden Zahl von Verbindungen, die mit der Steuerungseinheit CONT verbunden werden müssen, zu verbinden, was demnach eine Erhöhung der Herstellungskosten zur Folge hat.
Angesichts dieser Probleme ist demnach eine vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil zu schaffen, die die Anzahl der Verbindungen, die an die Schaltverbindungseinrichtung angeschlossen werden müssen, reduzieren, die Produktivität des Kabelbaumanschlusses und des Fahrzeugzusammenbaus erhöhen und die Verbindungsverläßlichkeit verbessern kann, ohne daß eine Belastung auf den gedruckten Schaltkreis in der Steuerungseinheit aufgebracht wird, wenn verschiedene Anschlüsse daran gekoppelt werden.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen umfaßt eine steuerungsenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil zur kontrollierbaren Verbindung eines Kabelbaums eine Vielzahl elektrischer Einrichtungen, die in dem Automobil eingebaut sind, gemäß der vorliegenden Erfindung:
  • (a) einen Verteilungsblock, der zumindest eine Busschienen-Schaltkreisplatte besitzt, auf der Kabelbaumzweigschaltkreise angeordnet sind und an der elektrische Einrichtungen anschließbar sind;
  • (b) eine Steuerungseinheit, die zumindest einen gedruckten Schaltkreis besitzt, auf dem Steuerschaltkreise angeordnet sind, um die elektrischen Einrichtungen zu steuern, und
  • (c) eine Vielzahl von Verteilungsanschlußpunkten, die zusammengefaßt an einem Ende des Verteilungsblocks angeordnet sind und die einzeln an den Kabelbaumzweigschaltkreis in der Nähe eines mittleren Bereichs davon, angeschlossen werden, um selektiv den Kabelbaum und die Steuerungseinheit mit dem Verteilungsblock an dessen beiden Enden zu verbinden.
Die Verteilungsanschlußpunkte sind laschenartige Anschlußstreifen, die sich senkrecht zu der Busschienen-Schaltkreisplatte erstrecken. Der Kabelbaum und die Steuerungseinheit sind an den Verteilungsblock über die Verteilungsanschlußpunkte gekoppelt, wobei der Verteilungsblock zwischen dem Kabelbaum und der Steuerungseinheit eingekeilt ist.
Die Verteilungsanschlußpunkte sind in drei Gruppen eingeteilt. Das erste Anschlußpunktelement ist mit einem ersten Eingriffsbereich an die Steuerungseinheit anschließbar, mit einem zweiten Eingriffsbereich an den Verteilungsblock anschließbar, und mit einem dritten Eingriffsbereich an den Kabelbaum anschließbar ausgebildet. Das zweite Anschlußpunktelement ist mit einem ersten Eingriffsbereich an die Steuerungseinheit anschließbar und mit einem zweiten Eingriffsbereich an den Kabelbaum anschließbar ausgebildet. Das dritte Anschlußpunktelemenbt ist mit einem ersten Anschlußbereich an die Steuerungseinheit anschließbar und mit einem zweiten Eingriffsbereich an den Verteilungsblock anschließbar ausgebildet.
In der steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, da die Steuerungseinheit und der Kabelbaum indirekt mit dem Verteilungsblock über realtiv kurze Verbindungsanschlußpunkte verbunden sind, die Belastung, die auf den gedruckten Schaltkreis der Steuerungseinheit aufgebracht wird, zu reduzieren, wenn der Kabelbaum an den Verteilungsblock gekoppelt oder davon gelöst wird, wodurch die Verbindungsverläßlichkeit der Schaltverbindungseinrichtung verbessert wird.
Weiter ist es möglich, da die Steuerungseinheit an den Verteilungsblock und den Kabelbaum simultan über die Verteilungsanschlußpunkte gekoppelt werden kann, die Anzahl der Anschlüsse, die an die Schaltverbindungseinrichtung gekoppelt werden müssen zu reduzieren und demnach die Verbindungsherstellungsarbeit im Produktionsprozeß des Kabelbaums oder des Fahrzeugs zu verbessern.
Die Eigenschaften und Vorteile der steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil gemäß der vorliegenden Erfindung werden klarer aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervorgehen, die in Verbindung mit den Zeichnungen vorgenommen wird, in denen gleiche Bezugsziffern dieselben oder ähnliche Elemente oder Bereiche in allen Figuren kennzeichnen, in denen zeigt
Fig. 1 eine diagrammartige Querschnittsansicht, die eine Steuerungseinheit gemäß dem Stand der Technik zeigt, die an einen externen Kabelbaum und einen Verteilungsblock angeschlossen ist,
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung, die eine Ausführungsform der steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 3 ein Verbindungsdiagramm zur Unterstützung der Erklärung der internen Verbindungen der steuerungsenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung, dargestellt in Fig. 2,
Fig. 4A eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen ersten Verteilungsanschlußpunkt zeigt, der in dem Verteilungsblock enthalten ist, dargestellt in Fig. 2,
Fig. 4B eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen zweiten Verteilungsanschlußpunkt darstellt, der darin enthalten ist, und
Fig. 4C eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen dritten Verteilungsanschlußpunkt zeigt, der darin enthalten ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Ausführungsform einer steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In Fig. 2 kann die steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung einen Kabelbaum W mit elektrischen Einrichtungen kontrollierbar verbinden, die in dem Automobil eingebaut sind, die grob eine Steuerungseinheit CONT, einen Verteilungsblock JB und eine Vielzahl von Verteilungsanschlußpunkten JT 1, JT 2 und JT 3 umfaßt.
Die Steuerungseinheit CONT ist zusammengesetzt aus einem Gehäuse 1, mehreren gedruckten Schaltkreisen 2, die jeweils elektronische Teile 3, ein Relais und so weiter enthalten und einem Steuerungsanschluß 6, der mit dem Verteilungsblock JB verbunden ist. In dem Steuerungsanschluß 6 sind eine Vielzahl von Steuerungsanschlußpunkten 6 a angeordnet, die von Eingangs/Ausgangsschaltkreisen herangeführt werden, die auf der gedruckten Schaltung 2 ausgebildet sind, so daß sie mit den Verteilungsanschlußpunkten JT gekoppelt werden. Die Steuerungseinheit CONT kann frei im Hinblick auf das Fahrzeugmodell oder die Fahrzeugausstattung modifiziert werden.
Der Verteilungsblock JB umfaßt eine Hauptabdeckung 10, eine untere Abdeckung 20 und eine Busschienen-Platte 30, die zwischen der Hauptabdeckung 10 und der unteren Abdeckung 20 eingefaßt ist.
Die Hauptabdeckung 10 ist mit Hauptabdeckungsanschlußgehäusen 11 und 12 ausgerüstet, an die eine Sicherung, ein Relais, ein anderer Kabelbaum und so weiter, von oben abgekoppelt werden können, und weitere Busschienen 31 und 32 (später beschrieben) werden von unten an diese Hauptabdeckungsverbindungsgehäuse 11 und 12 eingeführt. Weiter ist ein Verteilungsanschlußpunktgehäuse 13, in das die Steuerungsanschlußpunkte 6 a eingeführt werden, am Ende der Hauptabdeckung 10 des Verteilungsblocks JB angeordnet.
Die Busschienen-Platte 30 ist mit einem festgelegten Schaltungsmuster aus Zweigschaltkreisen von einem Kabelbaum W ausgerüstet, der über die Verteilungsanschlußpunkte JT und den Kabelbaumanschluß 41 damit verbunden ist. Das Schaltkreismuster ist durch eine Anordnung einer Vielzahl von Busschienen 31 ausgebildet, die jeweils einen sich vertikal erstreckenden Laschenanschlußpunkt 32 A am Ende oder an einem an der Mitte der Busschienen 31 liegenden Bereich besitzt, wie in Fig. 2 gezeigt. In der Ausführungsform dargestellt, in Fig. 2, muß im einzelnen darauf hingewiesen werden, daß einige Busschienen 31 mit einem sich vertikal (auswärts oder abwärts) erstreckenden Laschenanschlußpunkt 32 B und 32 C am entsprechenden Ende der Busschienen-Platte 30 ausgebildet sind. Die sich nach oben erstreckenden Laschenanschlußpunkte 32 B sind mit der Steuerungseinheit CONT über den Verteilungsanschlußpunkt JT, und die sich nach unten erstreckenden Laschenanschlußpunkte 32 C sind direkt mit dem Kabelbaum W ohne Verbindung mit dem Verteilungsanschlußpunkt JT verbunden.
In Fig. 2 ist aus Gründen der Vereinfachung nur eine einzelne Busschienen-Platte 30 dargestellt. In der Praxis jedoch sind eine Vielzahl von Busschienen-Platten 30 gestapelt und zwischen der Hauptabdeckung 10 und der unteren Abdeckung 20 einzubauen.
Die untere Abdeckung 20 ist ebenfalls mit Unterabdeckunganschlußgehäuse 21 und 22 ausgebildet, in die die Laschenanschlußpunkte 32 A (die sich in Fig. 2 nach unten erstrecken) von oben eingepaßt. In diese Unterabdeckungsanschlußgehäuse 21 und 22 werden Anschlußpunkte anderer Teile oder Kabelbäume eingeführt. Weiter ist die untere Abdeckung 20 mit einem Steuerungseinheitgehäuse 23 und einem Kabelbaumanschlußgehäuse 24 ausgestattet.
Fig. 3 zeigt ein Verdrahtungsdiagramm zwischen der Steuerungseinheit CONT, dem Verteilungsblock JB und dem Kabelbaum W über die drei Verteilungsanschlußpunkte JT 1, JT 2 und JT 3. Fig. 3 zeigt, daß die Steuerungseinheit CONT selektiv mit dem Verteilungsblock JB über den Verteilungsanschlußpunkt JT gekoppelt werden kann. Weiter kann der Kabelbaum, wenn der Kabelbaum W mit dem Verteilungsblock JB gekoppelt ist, selektiv auch mit der Zweigbusschiene 31 und der Steuerungseinheit CONT gekoppelt werden.
Die Verteilungsanschlußpunkte JB können in drei Gruppen, wie in den Fig. 4A, 4B und 4C dargestellt, eingeteilt werden. Ein ersten Verteilungsanschlußpunkt JT kann den Steuerungsanschlußpunkt 6 a einer gedruckten Schaltung 2 der Steuerungseinheit CONT, den Laschenanschlußpunkt 32 B der Busschiene 31 des Verteilungsblocks JB und das Kabelbaumanschlußgehäuse 41 des Kabelbaums W miteinander verbinden. Für die Herstellung der oben erwähnten Verbindungen ist der erste Verteilungsanschlußpunkt JT ausgebildet in Form eines ersten weiblichen Anschlußpunkteingriffbereichs 100, der mit dem Steuerungsanschlußpunkt 6 a verbunden ist, eines zweiten weiblichen Anschlußpunkteingriffbereichs 101, der mit dem Busschienenlaschenanschlußpunkt 32 B verbunden ist, und eines männlichen Anschlußpunkteingriffbereichs 103, der in das Kabelbaumanschlußgehäuse 41 für die Positionierung des Verteilungsanschlußpunkts JT 1 in dem Kabelbaumanschlußgehäuse 24.
Ein zweiter Verteilungsanschlußpunkt JT 2 kann den Steuerungsanschlußpunkt 6 a des gedruckten Schaltkreises 2 der Steuerungseinheit CONT und das Kabelbaumanschlußgehäuse 41 des Kabelbaums miteinander verbinden. Das heißt, der zweite Verteilungsanschlußpunkt JT 2 ist ausgebildet in Form eines ersten weiblichen Anschlußpunktbereichs 100, der mit dem Steuerungsanschlußpunkt 6 a verbunden ist und eines männlichen Anschlußpunktbereichs 103, der in das Kabelbaumanschlußgehäuse 41 eingeführt wird, zusätzlich zu einer Sperre 104 zur Positionierung des Verteilungsanschlußpunktes JT 2 in dem Kabelbaumanschlußgehäuse 24.
Ein dritter Verteilungsanschlußpunkt JT 3 kann den Steuerungsanschlußpunkt 6 a des gedruckten Schaltkreises 2 der Steuerungseinheit CONT und den Laschenanschlußpunkt 32 B der Busschiene 31 des Verteilungsblocks JB miteinander verbinden. Dieser dritte Verteilungsanschlußpunkt JT 3 ist ausgebildet in Form eines ersten weiblichen Anschlußpunktbereichs 100, der mit dem Steuerungsanschlußpunkt 6 a verbunden ist und eines zweiten weiblichen Anschlußpunktbereichs 101, der mit dem Busschienen-Laschenanschlußpunkt 32 B verbunden ist.
Zusammengesetzt sind eine Vielzahl von Busschienen-Platten 30 (nur eine einzige Platte ist in Fig. 2 dargestellt) auf der unteren Abdeckung 20 des Verteilungsblocks JB gestapelt. Einige Verbindungsanschlußpunkte JT 1, JT 2 und JT 3 sind mit selektiv über sich vertikal (nach oben) erstreckende Laschenanschlußpunkte 32 B verbunden; die Hauptabdeckung 10 ist auf die Busschienen-Platten 30 aufgesetzt, um den Verteilungsblock JB zu bilden; die Steuerungseinheit CONT ist mit dem Verteilungsblock JB gekoppelt, indem die Steuerungsanschlußpunkte 6 a in das Verteilungsanschlußpunktgehäuse 13 auf der Hauptabdeckung eingeführt sind. Die Steuerung enthaltende Schaltverbindungseinheit so zusammengesetzt, wird mit dem Kabelbaum im Kabelbaumherstellungsprozeß gekoppelt.
Die strukturellen Eigenschaften der steuerungenthaltenden Schaltverbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
  • 1. Bei einem Verteilungsblock gemäß dem Stand der Technik, der eine Steuerungseinheit, wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt, sind die Kabelbäume W und der Verteilungsblock JB direkt mit der Steuerungseinheit CONT verbunden, so daß ein Problem darin besteht, daß die gedruckten Kupferschichten des gedruckten Schaltkreises 102 abgelöst werden, wenn die Kabelbäume wiederholt mit der Steuerungseinheit CONT verbunden werden.
  • Bei dem Verteilungsblock gemäß der vorliegenden Erfindung sind die drei Abschnitte (Steuerungseinheit, Kabelbaum und Verteilungsblock) alle indirekt miteinander über die Verteilungsanschlußpunkte gekoppelt, da die Steuerungseinheit CONT und der Kabelbaum W indirekt miteinander über die Verteilungsanschlußpunkte JT verbunden sind, die auch mit dem Verteilungsblock JB verbunden sind. Darüber hinaus ist es möglich, da der Kabelbaum W und die Steuerungseinheit CONT miteinander über relativ kurze Verteilungsanschlußpunkte JT gekoppelt sind, die zusammengefaßt an einem Ende des Verteilungsblocks angeordnet sind, die Belastung, die auf den gedruckten Schaltkreis 2 der Steuerungseinheit CONT aufgebracht wird, zu reduzieren, wenn der Kabelbaum W mit dem Verteilungsblock JB verbunden oder davon gelöst wird, wodurch die Verläßlichkeit der Verbindungen der Schaltverbindungseinrichtung verbessert wird.
  • 2. Da die Steuerungseinheit CONT mit nur einem einzigen Steuerungsanschluß 6 (keine Kabelbaumverbindungsanschlüsse sind vorgesehen wie in Fig. 1) ausgestattet ist und weiter mit dem Kabelbaum W und dem Verteilungsblock JB gleichzeitig über dieselben Verteilungsanschlußpunkte JT verbunden ist, ist es möglich, die Anzahl der Anschlüsse zu reduzieren, die an die Schaltverbindungseinrichtung angeschlossen werden und die Verdrahtungsarbeit des Kabelbaums und der Steuerungseinheit mit dem Verteilungsblock während des Herstellungsprozesses des Kabelbaums oder des Automobils.

Claims (5)

1. Steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil zur steuerbaren Verbindung eines Kabelbaums (W) mit einer Vielzahl elektrischer Einrichtungen, die in dem Automobil eingebaut sind, die umfaßt:
  • (a) einen Verteilerblock (JB), der zumindest eine Busschienen-Schaltkreisplatte (30) besitzt, auf der Kabelbaumzweigschaltkreise (31) angeordnet sind und an die die elektrischen Einrichtungen anschließbar sind;
  • (b) eine Steuerungseinheit (CONT), die zumindest einen gedruckten Schaltkreis (2) besitzt, auf dem Steuerungsschaltungen angeordnet sind, um die elektrischen Einrichtungen zu steuern, und
  • (c) eine Vielzahl von Verteilungsanschlußpunkten (JZ), die zusammengefaßt an einem Ende des Verteilungsblocks angeordnet und einzeln mit dem Kabelbaumzweigschaltkreis (31) in einem mittleren Bereich davon verbunden sind, um den Kabelbaum und die Steuerungseinheit selektiv mit dem Verteilungsblock an dessen beiden Enden zu verbinden.
2. Steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einige der Verteilungsanschlußpunkte in Form eines ersten Anschlußpunktelements, das mit einem ersten Eingriffsbereich, der mit der Steuerungseinheit zu verbinden ist, mit einem zweiten Eingriffsbereich, der mit dem Verteilungsblock zu verbinden ist, und einem dritten Eingriffsbereich, der mit dem Kabelbaum zu verbinden ist, ausgebildet ist.
3. Steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einige der Verteilungsanschlußpunkte in Form eines zweiten Anschlußpunktelements, das mit einem ersten Eingriffsbereich, der mit der Steuerungseinheit zu verbinden ist, und einem zweiten Eingriffsbereich, der mit dem Kabelbaum zu verbinden ist, ausgebildet ist.
4. Steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einige der Verteilungsanschlußpunkte in Form eines dritten Anschlußpunktelements, das mit einem ersten Eingriffsbereich, der mit der Steuerungseinheit zu verbinden ist, und einem zweiten Eingriffsbereich, der mit dem Verteilungsblock zu verbinden ist, ausgebildet ist.
5. Steuerungenthaltende Schaltverbindungseinrichtung für ein Automobil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsanschlußpunkte laschenartige Anschlußpunktstreifen sind, die sich senkrecht zu der Busschienen-Schaltkreisplatte erstrecken, wobei der Kabelbaum und die Steuerungseinheit mit dem Verteilungsblock über die Verteilungsanschlußpunkte verbunden sind, wobei der Verteilungsblock zwischen dem Kabelbaum und der Steuerungseinheit eingekeilt ist.
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