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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Ausrüstungsanordnungen
für Kraftfahrzeuge.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Ausrüstungsanordnung
für ein
Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
solche Anordnung ist aus US-5,917,152 A bekannt.
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Die
Montage eines Ausrüstungsteils,
das elektrische Verbindungen mit einem anderen Ausrüstungsteil
trägt,
welches bereits in dem Fahrzeug befestigt oder angeordnet ist, wirft
besondere Probleme bei der Handhabung auf und erfordert Vorgänge, die schwer
automatisierbar sind. Beispielsweise wird die Montage einer Instrumententafel,
die elektrisch betriebene Anzeigen umfaßt, auf einem Armaturenbrett,
welches bereits im Innenraum des Fahrzeugs angebracht ist, im allgemeinen
wie folgt vorgenommen: Der Monteur bringt die Instrumententafel,
die auf ihrer Rückseite
ein elektrisches Verbindergehäuse
trägt,
in den Innenraum des Fahrzeugs und erfaßt das Gegenstück des Verbinders,
das im Inneren des Hohlraums des Armaturenbretts verkabelt ist,
welches zur Aufnahme der Instrumententafel vorgesehen ist; er muß daher
die Verbindung der Verbinder in dem Moment sicherstellen, in welchem
die Instrumententafel sich dem Aufnahme-Hohlraum des Armaturenbretts
oder dessen Innerem nähert,
und die Länge
des Kabels ist mit einer kleinen Überlänge versehen in Bezug auf die
zusammengesetzte Position der Instrumententafel in dem Armaturenbrett.
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Dieser
Vorgang ist nicht nur kompliziert, sondern auch nicht mit einer
Handhabung in einem automatisierten Montageprozeß vereinbar und stellt somit ein
wichtiges Hindernis bei der Erreichung der Produktivitätsziele
dar.
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Es
ist ein Hauptziel der Erfindung, den Montagevorgang der oben beschriebenen
Art für
einen Monteur im Hinblick auf einen automatisierten Vorgang weniger
kompliziert und einfacher zu gestalten.
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Zu
diesem Zweck entspricht die Ausrüstungsanordnung
für das
Innere eines Kraftfahrzeugs dem Patentanspruch 1.
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Gemäß weiteren
Merkmalen der Erfindung
- – sind die Führungs-
und Positionierungsorgane komplementäre Schienen, die sich im wesentlichen
geradlinig in der Richtung des Zusammenführens der Steckverbinder-Teile
erstrecken;
- – eines
der Steckverbinder-Teile ist mit einer Platine mit einem aufgedruckten
Schaltkreis verbunden;
- – die
Platine ist ein Sichtstück,
das im eingebauten Zustand der Ausrüstung in das Fahrzeug vom Inneren
des Fahrzeugs her sichtbar ist; und
- – zumindest
eines der Steckverbinder-Teile ist ein Gehäuse, in welchem die Kontakte
untergebracht sind.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung sind die zwei Steckverbinder-Teile zueinander komplementäre Gehäuse, in
welchen entsprechende Kontakte untergebracht sind, die zu denjenigen
komplementär
sind, die in dem Gegenstück
des Gehäuses
des Steckverbinders untergebracht sind.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist eines der Steckverbinder-Teile ein Gehäuse, in
welchem Druckkontakte untergebracht sind, während das andere der Steckverbinder-Teile eine
bedruckte Schaltkreisplatine umfaßt, die leitende Oberflächen aufweist,
auf welchen Platinen sich die Druckkontakte abstützen.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist vorzugsweise eine dem zugehörigen
Führungs-
und Positionierungsorgan komplementäre Führungs- und Positionierungsform
direkt in der Platine auf solche Weise ausgebildet, dass das Zusammenwirken
des Steckverbinder-Teils entsprechend der bedruckten Schaltkreisplatine
mit dem Führungs-
und Positionierungsorgan gewährleistet
wird.
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Wie
im folgenden gezeigt wird, läßt sich
die Erfindung insbesondere auf die Befestigung eines elektrischen
Ausrüstungsteils
auf einem Armaturenbrett, einer Türfüllung, einer Mittelkonsole,
einem Sitz oder einem Dach anwenden.
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Das
elektrische Ausrüstungsteil
kann, wie bereits erwähnt,
eine Instrumententafel oder auch ein Autoradio, eine Bedienungskonsole
oder eine Anzeige sein.
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der folgenden beigefügten Zeichnung erläutert:
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Armaturenbretts
und eines Steckverbinder-Teils, die miteinander gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung verbunden sind, vom Innenraum des Fahrzeugs her, welche
zwei Teile getrennt voneinander dargestellt sind;
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2 ist
eine ähnliche
Ansicht einer Instrumententafel und eines damit verbundenen Steckverbinder-Teils;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang einer Mittelebene der Verbinder, die
die Längsachse
der Führungsschienen
schneidet, der Anordnung, die durch die in den vorhergehenden Figuren
gezeigten Teile gebildet wird, wobei sowohl das Armaturenbrett als
auch die Instrumententafel mit ihren jeweiligen Verbindern versehen
sind und zur Montage vorgesehen sind;
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4 ist
eine vergrößerte Teilansicht
im Bereich der Führungsschiene
eines Teils des Armaturenbretts aus 1 und eines
Teils des Verbinders gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung; und
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5 ist
eine vergleichbare Ansicht eines Teils der Instrumententafel und
eines Teils der Platine mit einem aufgedruckten Schaltkreis gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
einen Teil eines Armaturenbretts 1, in welchem ein Hohlraum 3 vorhanden
ist. Das Armaturenbrett 1 bildet ein erstes Ausrüstungsteil,
das im Inneren eines Fahrzeugs befestigt ist und dazu vorgesehen
ist, in seinem Hohlraum 3 ein zweites Ausrüstungsteil
aufzunehmen, das durch eine Instrumententafel gebildet wird, die
später
anhand von 2 beschrieben wird.
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Auf
dem Armaturenbrett 1 ist in einem unteren Teil des Hohlraums 3 ein
Block 5 zur Aufnahme und Befestigung eines männlichen
elektrischen Steckverbinders 7 ausgebildet. Der elektrische männliche
Steckverbinder 7 ist allein dargestellt, obwohl es sich
versteht, dass er in Wirklichkeit in der gezeigten Anordnung verkabelt
ist. Der mit dem elektrischen männlichen
Steckverbinder 7 verbundene Kabelstrang ist nicht dargestellt
und verläuft
in üblicher
Weise vom Motorraum bis zu dem Verbinder 7 und ist in der
Fahrgastzelle quer zum Hohlraum 3 angeordnet. Der Kabelstrang
könnte
in gleicher Weise vom Armaturenbrett 1 selbst her verlaufen.
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Der
Aufnahme- und Befestigungsblock 5 umfaßt Befestigungsmittel für den männlichen
elektrischen Verbinder 7 von bekannter Art, beispielsweise Rast-,
Schraub- oder Quetschverbindungsmittel; diese Verbindungsmittel
sind jedoch nicht dargestellt.
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Eine
mit dem Armaturenbrett 1 einstückig gegossene Schiene 9 erstreckt
sich entlang der Längsachse
X-X des Fahrzeugs vom Aufnahme- und Befestigungsblock 5 in
Richtung der Fahrgastzelle, welche Richtung zur Fahrgastzelle in
der Figur mit der Orientierung der Achse X-X des Fahrzeugs bezeichnet
ist. Die Schiene 9 weist einen Querschnitt auf, der einem
umgekehrten Buchstaben U entspricht, und wirkt mit einer Aussparung 11 mit
komplementärer Form
zusammen, die auf einer Unterseite des elektrischen männlichen
Verbinders 7 ausgebildet ist.
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Die
Schiene 9 bildet ein Führungs-
und Positionierungsorgan des elektrischen männlichen Verbinders 7 in
Bezug auf das Armaturenbrett 1 und insbesondere in Bezug
auf den Hohlraum 3. Zum Zusammenwirken der Ausnehmung 11 mit
der Schiene 9 wird der männliche elektrische Verbinder 7 bei
der Befestigung auf dem Armaturenbrett 1 in Längsrichtung
bis zu dem Block 5 geführt
und genau in Bezug auf diesen positioniert.
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Anhand
von 2 soll das zweite Ausrüstungsteil beschrieben werden,
das durch eine Instrumententafel 14 gebildet wird, deren äußere Form komplementär zu dem
Hohlraum 3 ist.
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Dort
ist die Längsachse
X-X des Fahrzeugs zur Fahrzeug-Fahrgastzelle hin ausgerichtet dargestellt.
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Die
Instrumententafel 14 trägt
beispielsweise elektrische Anzeigen und Skalen, die in der Figur nicht
sichtbar sind, da die Instrumententafel 14 so ausgerichtet
ist, dass der Teil sichtbar ist, der mit dem Hohlraum 3 des
Armaturenbretts 1 zusammenwirkt.
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An
seinem Rand weist die Instrumententafel 14 einen Kragen 16 auf,
der eine Ausnehmung 18 begrenzt. Diese Ausnehmung 18 nimmt
eine Bodenplatte 20 auf, deren äußere Ränder 22 dazu vorgesehen
sind, mit den inneren Rändern 24 des
Kragens 16 zusammenzufallen.
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Die
Grundplatte 20 wird von einer gedruckten Schaltung gebildet,
deren zum Inneren des Fahrzeugs gewandte Fläche Warnleuchten, Skalen oder andere
Anzeigen trägt,
und sie bildet ein Sichtstück, das
von einem Benutzer sichtbar ist, der sich in der Fahrgastzelle eines
Fahrzeugs befindet. Diese Warnleuchten, Skalen, Anzeigen, usw. sind
vom Inneren des Fahrzeugs durch Fenster 25 hindurch sichtbar, die
gegenüber
diesen Anzeigen genau positioniert werden müssen. Es ist daher von Bedeutung,
dass die Grundplatte genau in der Ausnehmung 18 angeordnet
wird.
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Bekannte
Befestigungsorgane 26 der Instrumententafel 14 auf
dem Armaturenbrett 1 sind am äußeren Umfang der Anzeigetafel 14 angeordnet.
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Die
Grundplatte 20 ist mit einem weiblichen elektrischen Verbinder 28 ausgebildet,
der zu dem männlichen
elektrischen Verbinder 7 komplementär ist, der auf dem Armaturenbrett 1 befestigt
ist.
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Auf
einer unteren inneren Oberfläche
des Kragens 16 der Instrumententafel 14 ist eine
rechteckige Schiene 30 ausgebildet, die sich entlang der Längsachse
des Fahrzeugs X-X erstreckt. Die Schiene 30 weist den Querschnitt
eines umgekehrten Buchstabens U auf, komplementär zu einer Ausnehmung 32,
die auf einer unteren Oberfläche
des weiblichen elektrischen Verbinders 28 ausgewölbt ist.
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Die
Schiene 30 bildet ein Führungs-
und Positionierungsorgan des weiblichen Verbinders 28 und ist
einteilig mit der Grundplatte 20 in Bezug auf die Instrumententafel 14 verbunden,
so dass der weibliche Verbinder 28 auf der oberen Oberfläche der
Schiene 30 während
des Zusammenfügens
des weiblichen Verbinders 28 und der Grundplatte 20 in
der Ausnehmung 18 verschiebbar ist. Die Verriegelung der
durch den weiblichen Verbinder 28 und die Grundplatte 20 gebildeten
Anordnung wird durch elastisch deformierbare Klammern 34 gebildet,
die an den inneren Rändern 24 des
Kragens 16 angeordnet sind und mit den äußeren Rändern 22 der Grundplatte 20 zusammenwirken,
sowie durch axiale Anschläge 35.
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In 3 ist
jede der Untergruppen dargestellt, die einerseits durch das Armaturenbrett 1 und den
diesem zugeordneten elektrischen männlichen Verbinder 7 und
andererseits durch die Instrumententafel 14 und den weiblichen
elektrischen Verbinder 28 (verbunden mit der Grundplatte 20)
gebildet werden, wobei jede der Untergruppen sich in der Montageposition
befindet.
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Die
zwei Untergruppen sind in Bezug aufeinander montagefertig so dargestellt,
dass sie von der Schiene 30 erfaßt werden, deren untere Oberfläche dazu
vorgesehen ist, mit der Schiene 9 zusammenzuwirken. Somit
ist die Untergruppe, die durch die Instrumententafel 14,
den weiblichen Verbinder 28 und durch die Grundplatte 20 gebildet
wird, auf der Schiene 9 bis in eine Position verschiebbar,
in der einerseits die Instrumententafel 14 in den Hohlraum 3 und andererseits
der männliche
elektrische Verbinder 7 in den weiblichen elektrischen
Verbinder 28 eingesetzt ist.
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Anhand
von 4 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben,
in denen ein "Druck"-Anschluß den "gängigen" Anschluß ersetzt, der Gegenstand der
ersten Ausführungsform der
Erfindung ist, die anhand der 1 bis 3 beschrieben
wurde.
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In
dieser Figur ist nur der Teil des Armaturenbretts, der den Befestigungsblock 5 und
die Führungsschiene 9 umfaßt, in einem
größeren Maßstab als
in 1 dargestellt.
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Der
Teil des Verbinders 107, der dazu vorgesehen ist, auf dem
Block 5 befestigt zu werden, wird durch ein Gehäuse gebildet,
in welchem ein Kontaktträger-Modul 109 untergebracht
ist. In dem Kontaktträger-Modul 109 sind
Kontakte 111 eingesetzt und gehalten, welche Kontakte 111 vom "Druck"-Typ sind, d.h.,
sie sind dazu vorgesehen, mit einer leitenden Oberfläche zusammenzuwirken,
auf denen sie sich abstützen.
Zu diesem Zweck sind die Kontakte 111 in dem Kontaktträger-Modul 109 auf
solche Weise befestigt, dass sie leicht über das Kontaktträger-Modul 109 in
der Richtung des Gegenstücks
des Verbinders hervorragen, und die zwei Teile des Verbinders werden
im zusammengesetzten Zustand durch die wirkende Druckkraft zusammengehalten.
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Das
Gegenstück
des Verbinders, das dem ersten Teil 107 zugeordnet ist,
wird im folgenden anhand von 5 beschrieben.
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In
dieser Figur ist ebenfalls ein Armaturenbrett von dem in 2 gezeigten
Typ in dem Bereich dargestellt, der die Führungsschiene 30 umfaßt. Der zweite
Teil des Verbinders 120, der dem ersten Teil 107 zugeordnet
ist, wird im wesentlichen durch eine bedruckte Schaltkreisplatine 120 analog
zu der Platte 20 der ersten Ausführungsform gebildet. Auf dieser bedruckten
Schaltkreisplatine 120 sind Leiterbahnen 122 gebildet,
die dazu vorgesehen sind, die Druckkontakte 111 aufzunehmen.
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Die
gegenseitigen Druckkontakt- und Verriegelungsmittel der zwei Verbinder-Teile 107, 120 sind nicht
dargestellt, doch es versteht sich, dass sie von jeder geeigneten
Art sein können
und direkt oder indirekt auf die Teile der Verbinder 107, 120 wirken.
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Eine
zu der Schiene 30 komplementäre Führungs-Form 124 ist
unmittelbar in der bedruckten Schaltkreisplatine 120 durch
die Ausbildung einer zu der Schiene 30 komplementären Ausnehmung
gebildet.
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Die
zweite Ausführungsform
zeigt, dass die Erfindung nicht auf den gängigsten Verbinder-Typ beschränkt sein
muß, dessen
zwei komplementäre Verbinder-Teile
von einem männlichen
und einem weiblichen Gehäuse
gebildet werden. Hingegen bezieht sich die Erfindung auf unterschiedliche
Arten von Verbindern und Kraftfahrzeug-Ausrüstungen.
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Es
versteht sich, dass die Führungs-
und Positionierungsorgane 9, 30 es nicht nur erlauben,
den entsprechenden elektrischen Verbinder 7, 28; 107, 120 auf
dem entsprechenden Ausrüstungsteil
genau zu positionieren, sondern auch eine genaue Positionierung
der Verbinder 7, 28; 107, 120 gegeneinander und
gleichzeitig der Ausrüstungsteile 1, 14 gegeneinander
sicherzustellen.
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Diese
Positionierung wird mit Bezug auf ein einziges Teil durchgeführt, das
durch die Schienen 9 gebildet wird, während alle Teile der Anordnung
auf dieser zentriert sind. Auf diese Weise werden gleichzeitig durch
gemeinsame Mittel die Probleme der Positionierung der Ausrüstungsteile
gegeneinander gelöst,
was einen wichtigen Einfluß auf
das Erscheinungsbild des Inneren des Fahrzeugs hat, sowie die Probleme
der Ausrichtung der Teile des vorstehend erwähnten Verbinders zu deren Verbindung.